Post on 17-Sep-2018
TEKNIKAPERIKANAN LAUT 2015
Pusat Pendidikan Kelautan dan PerikananBadan Pengembangan SDM dan Pemberdayaan Masyarakat Kelautan dan PerikananKementerian Kelautan dan Perikanan
mengoperasikan sistem referigasi
Men
gop
eras
ikan
Sit
em R
efer
igas
i
MODUL
TEK
NIK
AP
ERIK
AN
AN
LA
UT
2015
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
A-PDF Watermark DEMO: Purchase from www.A-PDF.com to remove the watermark
i Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa,
dengan tersusunnya modul Mengoperasikan Sistem Refrigerasi ini. Modul
ini merupakan modul pembelajaran yang dapat digunakan peserta didik
program keahlian Teknika Perikanan Laut dalam mempersiapkan diri untuk
uji kompetensi keahlian. Peserta didik dapat belajar secara individual dan
mandiri dalam menyelesaikan suatu unit kompetensi secara utuh.
Modul ini disusun berdasarkan silabus SUPM Edisi 2012 dan Standar
Kompetensi Kerja Nasional Indonesia (SKKNI). Pada setiap bab berisi
tentang lembar informasi, lembar praktek unjuk kerja, penilaian/evaluasi dan
lembar kunci jawaban.
Dengan mempelajari seluruh isi modul dan melaksanakan setiap
praktek unjuk kerja diharapkan peserta didik dapat lebih siap menghadapi uji
kompetensi keahlian.
Jakarta, Desember 2015
Pusat Pendidikan Kelautan dan Perikanan
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
ii Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ...................................................................................... i
DAFTAR ISI .................................................................................................. ii
DAFTAR TABEL.......................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... v
BAB I. PENDAHULUAN .............................................................................. 1
A. Deskripsi .......................................................................................... 1
B. Peta Judul Modul, Unit Kompetensi dan Elemen Kompetensi ......... 1
C. Tujuan .............................................................................................. 2
D. Petunjuk Penggunaan Modul ........................................................... 2
E. Waktu ............................................................................................... 2
BAB II. MENGIDENTIFIKASI KOMPONEN REFRIGERASI. ...................... 3
A. Lembar Informasi ............................................................................... 3
B. Lembar Praktek Unjuk Kerja .............................................................55
C. Penilaian/Evaluasi ............................................................................56
D. Lembar Kunci Jawaban ....................................................................58
BAB III. MENGOPERASIKAN SISTEM REFRIGERASI. ...........................59
A. Lembar Informasi ..............................................................................59
B. Lembar Praktek Unjuk Kerja .............................................................62
C. Penilaian/Evaluasi ............................................................................63
D. Lembar Kunci Jawaban ....................................................................64
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
iii Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
BAB IV. MELAKUKAN PEKERJAAN PERBAIKAN RINGAN PADA
RUANG MESIN MELAKUKAN PENGISIAN REFRIGERANT. ........65
A. Lembar Informasi ..............................................................................65
B. Lembar Praktek Unjuk Kerja .............................................................72
C. Penilaian/Evaluasi ............................................................................74
D. Lembar Kunci Jawaban ....................................................................75
BAB V. PENUTUP. .....................................................................................76
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
iv Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Kelebihan dan Kekurangan Kompresor Jenis Open Type .............. 5
Tabel 2. Kelebihan dan Kekurangan Kompresor Jenis Semi Hermetik ........ 6
Tabel 3. Kelebihan dan Kekurangan Kompresor Hermetik .......................... 7
Tabel 4. Ciri-Ciri Pengisian Bahan Pendingin .............................................70
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
v Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Kompresor Open Type (Tipe Terbuka) ....................................... 5
Gambar 2. Kompresor Semi Hermetik ......................................................... 6
Gambar 3. Kompresor Hermetik .................................................................. 7
Gambar 4. Kompresor Torak ........................................................................ 8
Gambar 5. Kompresor Rotary-Centrifugal .................................................... 9
Gambar 6. Impeller Blade, Passage, Diffuser Passage dan Volute ............10
Gambar 7. Kompresor Multistage Centrifugal .............................................10
Gambar 8. Kompresor Twin Screw dan Single Screw.................................11
Gambar 9. Twin Screw Compressor, Loading& Unloading Of Screw
Compresor .................................................................................13
Gambar 10. Kompresor Scroll .....................................................................13
Gambar 11. Kompresor Scroll .....................................................................14
Gambar 12. Air Cooled Condenser .............................................................16
Gambar 13. Condensing Unit ......................................................................18
Gambar 14. Water Cooled Condensor ........................................................19
Gambar 15. Shell and Tubes Condensor ....................................................21
Gambar 16. Shell and Coil Condensor ........................................................22
Gambar 17. Tubes and tube Condensor .....................................................22
Gambar 18. Evaporative Condensor ...........................................................24
Gambar 19. Katup Ekspansi Manual ...........................................................27
Gambar 20. Keran Ekspansi Otomatis ........................................................28
Gambar 21. Automatic Expansion Valve .....................................................29
Gambar 22. Sistem Refrigerasi dengan Menggunakan AXV ......................30
Gambar 23. Thermostatic Expansion Valve ................................................31
Gambar 24. Internal Equalizer dan External Equalizer................................32
Gambar 25. Perbedaan Internal Equalizer & External Equalizer .................32
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
vi Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
Gambar 26. Penempatan TXV ....................................................................33
Gambar 27. Potongan TXV dengan External Equalizer ..............................33
Gambar 28. Pipa Kapiler .............................................................................34
Gambar 29. Flooded Evaporator .................................................................38
Gambar 30. Forced Convection Evaporator ................................................40
Gambar 31. Shell & Tube Evaporator .........................................................43
Gambar 32. Oil Separator ...........................................................................45
Gambar 33. Tangki Penampung (Receiver Tank) .......................................46
Gambar 34. Filter and Drier .........................................................................47
Gambar 35. Heat Exchanger .......................................................................48
Gambar 36. Konstruksi Selenoid Valve .......................................................49
Gambar 37. Akumulator ..............................................................................50
Gambar 38. Saklar Tekanan Rendah ..........................................................52
Gambar 39. Saklar Tekanan Tinggi ............................................................53
Gambar 40. Saklar Tekanan Minyak Pelumas ............................................54
Gambar 41. Saklar Temperatur ...................................................................54
Gambar 42. Pompa Hampa ........................................................................63
Gambar 43. Kompresor pada Mesin Pendingin ..........................................67
Gambar 44 Cara Mengeluarkan Udara Dari Kondensor .............................68
Gambar 45. Teknik Pengisian Bahan Pendingin Sistem Low Side
Charging ....................................................................................71
Gambar 46. Teknik Pengisian Bahan Pendingin Sistem High Side
Charging ....................................................................................72
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Deskripsi
Mesin dan peralatan refrigerasi sangat banyak dan bahkan
sangat dominan pemanfaatannya pada dunia perikanan seperti : cold
storage, freezer, pendingin di kapal ikan dan ice making plant
merupakan mesin dan peralatan dengan teknologi yang sudah cukup
maju. Pengembangan pemanfaatan mesin dan peralatan refrigerasi ini
juga perlu didukung oleh tersedianya sumberdaya manusia yang
mampu mengoperasikan dan juga merawatnya.
Melalui modul ini peserta didik akan mempelajari tentang
komponen-komponen mesin pendingin, prosedur pengoperasian mesin
pendingin serta prosedur pengisian bahan pendingin.
B. Peta Judul Modul, Unit Kompetensi dan Elemen Kompetensi
Mengoperasikan Sistem Refrigrasi
(PRK.TP02.010.01)
Mengidentifikasi komponen Refrigerasi
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
Melakukan Pengisian
Refrigerant
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 2
C. Tujuan
Setelah mempelajari modul ini diharapkan peserta didik memiliki
kompetensi sebagai berikut:
1. Mengidentifikasi komponen-komponen mesin pendingin meliputi
komponen pokok, komponen bantu, komponen kontrol dan
komponen pengaman.
2. Mengoperasikan instalasi mesin pendingin sesuai dengan prosedur
operasional standar.
3. Melalukan pengisian bahan pendingin melalui sisi tekanan rendah
dan sisi tekanan tinggi.
D. Petunjuk Penggunaan Modul
1. Pelajar daftar isi serta kedudukan modul dengan cermat dan teliti.
2. Perhatikan langkah-langkah dalam melakukan pemahaman unit
kompetensi dengan benar serta hubungan antar unit kompetensi
yang dapat menambah pengetahuan sehingga mendapatkan hasil
yang optimal.
3. Pahami setiap materi dasar pendukung modul, misalnya fisika dan
mekanika.
4. Jawablah pertanyaan pada Bab Penilaian/Evaluasi dengan jawaban
yang singkat, tepat dan kerjakan sesuai kemampuan setelah
mempelajari modul ini.
5. Bacalah referensi lain yang berhubungan dengan materi dalam
modul ini untuk menambah wawasan dan pengetahuan.
E. Waktu
Waktu yang dibutuhkan dalam mempelajari modul ini adalah
disesuaikan dengan ketuntasan belajar, serta sesuai panduan dari
guru/pembimbing.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
3
BAB II
MENGIDENTIFIKASI KOMPONEN REFRIGERASI
A. Lembar Informasi
1. Komponen Pokok
Komponen pokok adalah komponen yang harus ada/dipasang dalam
mesin refrigerasi. Menurut Hartanto (1985) komponen pokok
tersebut meliputi : kompresor, kondensor, tangki
penampung (receiver tank), katup ekspansi dan evaporator. Masing-
masing komponen dalam sistem kompresi uap mempunyai sifat-sifat
yang tersendiri (Stoecker,1989). Komponen pokok terdiri dari:
a. Kompresor
Kompresor adalah bagian terpenting pada sistem refrigerasi.
Pada tubuh manusia kompresor dapat diumpamakan sebagai
jantung yang memompa darah keseluruh tubuh kita. Sedangkan
kompresor menekan refrigeran ke semua bagian dari sistem.
Pada sistem refrigerasi kompresor bekerja membuat perbedaan
tekanan, sehingga refrigeran dapat mengalir dari satu bagian ke
lain bagian dari sistem. Karena adanya perbedaan tekanan
antara sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah, maka
refrigeran cair dapat mengalir melalui alat ekspansi ke
evaporator. Tekanan gas di dalam evaporator harus lebih tinggi
dari tekanan gas di dalam saluran hisap (suction), agar gas
dingin dari evaporator dapat mengalir melalui saluran hisap ke
kompresor. Gas dingin tersebut di dalam kompresor hermetik
berguna untuk mendinginkan kumparan motor listrik dan minyak
pelumas kompresor.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 4
Fungsi Kompresor pada sistem refrigerasi :
1) Menurunkan tekanan di dalam evaporator, sehingga
refrigeran cair di dalam evaporator dapat mendidih/menguap
pada suhu yang lebih rendah dan menyerap panas lebih
banyak dari ruang di dekat evaporator.
2) Menghisap refrigeran gas dari evaporator, dengan suhu
rendah dan tekanan rendah lalu memampatkan gas tersebut
sehingga menjadi gas suhu tinggi dan tekanan tinggi.
Kemudian mengalirkannya ke kondensor, sehingga gas
tersebut dapat memberikan panasnya kepada media
pendingin kondensor lalu mengembun.
Jenis kompresor berdasarkan letak motornya
1) Kompresor open type (tipe terbuka)
Kompresor ini disebut juga kompresor tipe terbuka karena
antara penggerak eksternal dengan bagian pengkompresinya
tidak berada dalam satu rumah (terpisah), sehingga
diperlukan belt/flexible coupling sebagai penyambung
penggerak ke compressor shaft. Penggerak eksternal bisa
menggunakan motor listrik, turbin ataupun motor bakar. Perlu
digunakannya seal untuk mencegah kebocoran yang sering
terjadi pada poros yang keluar dari housing kompresor jika
tekanan didalam ruang engkol lebih rendah dibandingkan
tekanan atmosfer. Pendingin motor menggunakan udara luar
sehingga perlu adanya ventilasi untuk membuang panas dari
motor.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
5
Tabel 1. Kelebihan dan Kekurangan Kompresor Jenis Open Type
No. Kelebihan Kekurangan
1 Memudahkan penggantian motor tanpa membongkar sistem refrigerasinya.
Konstruksi lebih besar dan lebih mahal
2
Motor penggerak bisa menggunakan turbin, diesel dan penggerak lain tanpa bergantung aliran tenaga listrik dari PLN.
Sering terjadi kebocoran refrigerant pada seal poros engkol yang keluar
Gambar 1. Kompresor Open Type (Tipe Terbuka)
2) Kompresor Semi Hermetik
Kompresor semi hermetik adalah kompresor yang motor
penggeraknya berada satu rumah dengan housing
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 6
kompresornya. Arti semi hermetik di sini adalah seal pada
housing compressor didesain supaya bisa dibuka untuk
perbaikan dan overhaul kompresor atau motornya. Sama
halnya dengan kompresor hermetik, panas motor didinginkan
melalui refrigeran dari suction line, refrigeran dari injeksi
liquid line dan oli kompresor.
Gambar 2. Kompresor Semi Hermetik
Tabel 2. Kelebihan dan Kekurangan Kompresor Jenis Semi Hermetik
No. Kelebihan Kekurangan
1
Memudahkan penggantian motor karena seal antara motor dan kompresor yang bisa dibuka.
Ketika terjadi kerusakan mekanis, maka semua sistem harus dibersihkan
2 Harga lebih ekonomis dibandingkan dengan kompresor jenis open type
Ketika terjadi pecah katup kompresor akibat liquid suction biasanya disertai motor terbakar akibat serpihan logam masuk ke dalam motor.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
7
3) Kompresor Hermetik
Kompresor hermetik adalah kompresor yang motor
penggeraknya dipatenkan berada satu rumah dengan
housing kompresornya, sehingga tidak diperlukan shaft
coupling. Panas motor didinginkan melalui refrigeran dari
suction line dan oli kompresor.
Gambar 3. Kompresor Hermetik
Tabel 3. Kelebihan dan Kekurangan Kompresor Hermetik
No. Kelebihan Kekurangan
1 Harganya yang relatif lebih murah
Ketika motor terbakar, maka jarang diservice biasanya langsung diganti.
2 Tingkat kebisingan motor atau Noise level-nya yang rendah
Level oli sulit dilihat.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 8
Jenis kompresor berdasarkan cara kerjanya :
1) Kompresor reciprocating (torak)
Kompresor ini menggunakan torak atau piston yang
diletakkan di dalam silinder. Piston dapat bergerak bebas
naik turun untuk menimbulkan efek penurunan volume gas
yang berada di bagian atas piston. Di bagian atas silinder
diletakkan katup yang dapat membuka dan menutup karena
mendapat tekanan dari gas.
Kebanyakan unit kompresor reciprocating memiliki lebih dari
satu piston – silinderyang berada pada satu poros engkol.
Refrigeran yang paling banyak digunakan untuk kompresor
reciprocating diantaranya R-12, R-22, R-500, R-502 dan R-
717 (Ammonia). Motor pada kompresor reciprocating
didinginkan melalui gas refrigeran dari suction line.
Gambar 4. Kompresor Torak
2) Kompresor Rotary Centrifugal
Proses kompresi pada kompresor sentrifugal menggunakan
prinsip kompresi dinamik dengan melibatkan perubahan
energi untuk menaikkan tekanan dan temperatur refrigeran.
Proses kompresi pada kompresor sentrifugal mengubah
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
9
energi kinetik (kecepatan) menjadi energi statik (tekanan).
Pada kompresor sentrifugal penambahan tekanan gas
dilakukan dengan memutar impeller. Impeller mempunyai
sudu-sudu (blade),
Gambar 5. Kompresor Rotary-Centrifugal
Akibat berputarnya impeller ini maka gas yang masuk melalui
sisi inlet akan menerima gaya sentrifugal, dengan bentuk
sudu dan keluar dari sekeliling impeller. Setelah gas tersebut
keluar dari impeller maka gas yang sudah mempunyai
tekanan tersebut akan mengalir melalui diffuser dan volute.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 10
Gambar 6. Impeller Blade, Passage, Diffuser Passage dan Volute
Pada diffuser dan volute ini kecepatan gas dikurangi
sehingga tekanan gas akan bertambah besar. Gas yang
sudah mempunyai tekanan tinggi kemudian dialirkan
kedischarge line. Kalau tekanan yang keluar dari kompresor
kurang besar maka dipakai multi-stage centrifugal
compressor.
Gambar 7. Kompresor Multistage Centrifugal
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
11
Pada kompresor multy-stage (bertingkat) centrifugal
compressor ini gas dari impeller pertama setelah melalui
diffuser akan mengalir ke impeller berikutnya. Untuk
diperbesar tekanannya. Jadi pada setiap impeller gas akan
memperoleh tambahan tekanan. Makin banyak impeller
maka makin besar tekanan yang didapatkan. Setiap tingkat
(stage) mempunyai sebuah impeller dan diffuser. Kompresor
sentrifugal dilengkapi satu atau lebih impeller untuk
mengkompresi refrigeran. Refrigeran yang telah dikompresi
keluar dari outlet stage pertama impeller kompresor dan
kemudian masuk ke dalam inlet stage kedua impeller
kompresor. Setelah itu uap refrigeran akan meninggalkan
impeller terakhir dan terkumpul di volute untuk disalurkan ke
kondensor.
3) Kompresor Helical Rotary Screw
Gambar 8. Kompresor Twin Screw dan Single Screw
Kompresor tipe ini menggunakan 2 buah screw, seperti rotor,
yang berfungsi sebagai alat pengkompresi. Male screw
merupakan screw yang digerakkan oleh motor, sedangkan
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 12
female screw bergerak mengikuti male screw. Namun ada
juga kompresor screw yang hanya menggunakan single
screw dilengkapi dengan dua buah stargate (rotor gate)
sebagai alat pengkompresinya.
Langkah-langkah kompresi pada kompresor twin screw :
a) Refrigeran masuk melaluiintake port dari sebelah kanan,
gas yang masih bertekanan suction akan dibatasi oleh
housing kompresor.
b) Selanjutnya akibat dari putaran rotor maka akan
menjebak uap refrigeran ke sebelah kanan menuju
meshing point (titik penjebakan).
c) Rotor masih terus berputar menyebabkan meshing point
yang berisi uap refrigeran bergerak menuju katup
discharge diakhir kompresor.
d) Pada akhirnya, celah ulir yang terisi refrigeran yang
sudah terkompresi keluar menuju discharge port. Pada
kompresor twin screw tidak ada katup yang digunakan
untuk memasukkan dan mengeluarkan refrigeran tetapi
menggunakan port. Kompresor dengan model ini disebut
ported.
Pada umumnya jenis kompresor twin screw adalah yang
lebih banyak digunakan dalam sistem refrigerasi. Prinsip
utama pengkompresian pada kompresor twin screw
adalah dengan cara menjebak refrigerant pada celah-
celah screw dengan menyempitkan volume ruangnya.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
13
Gambar 9. Twin Screw Compressor, Loading& Unloading Of
Screw Compresor
4) Kompresor Scroll
Gambar 10. Kompresor Scroll
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 14
Kompresor scroll ini bekerja dengan menggunakan prinsip
menjebak uap refrigeran dan mengkompresikannya dengan
penyempitan volume refrigeran secara perlahan-lahan.
Kompresor scroll menggunakan konfigurasi dua scroll yang
dipasang saling berhadapan. Kompresor scroll ini biasanya
digunakan untuk sistem heat pump, AC Split, Windows AC,
Split Duct dan Water Chiller berskala kecil. Sroll paling atas
disebut stationary scroll, dimana terdapat discharge port.
Sedangkan scroll paling bawah disebut driven scroll, yang
dihubungkan dengan motor melalui poros dan bearing.
Stationary Scroll adalah scroll yang diam sedangkan Driver
scroll adalah scroll yang berputar.
Gambar 11. Kompresor Scroll
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
15
b. Kondensor
Kondensor seperti namanya adalah alat untuk membuat
kondensasi refrigeran gas dari kompresor dengan suhu tinggi
dan tekanan tinggi. Refrigeran di dalam kondensor dapat
mengeluarkan kalor yang diserap dari evaporator dan panas
yang ditambahkan oleh kompresor. Kondensor ditempatkan
antara kompresor dan alat ekspansi, jadi pada sisi tekanan tinggi
dari sistem. Kondensor ditempatkan di luar ruangan yang sedang
didinginkan, agar dapat membuang panasnya ke luar kepada
media pendinginnya. Pemilihan jenis dan ukuran kondensor
untuk suatu sistem, terutama didasarkan pada yang paling
ekonomis, seperti: harga dari kondensor, jumlah energi yang
diperlukan, harga dan keadaan media pendingin yang akan
dipakai untuk mendinginkan kondensor. Selain itu tempat atau
ruangan yang diperlukan oleh kondensor juga harus
diperhitungkan. Kondensor berfungsi untuk membuang kalor dan
mengubah fasa refrigeran dari gas menjadi cair.
Jenis kondensor berdasarkan media pendingin yang digunakan:
1) Air Cooled Condenser
Air Cooled
Condenser adalah
kondensor yang
menggunakan udara
sebagai media
pendinginnya, biasa-
nya kondensor ini
digunakan pada sistem berskala rendah dan sedang dengan
kapasitas hingga 20 ton refrigerasi. Air colled condenser
terdiri dari pipa tembaga yang dibentuk coil (continues tube
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 16
coil) yang dilengkapi dengan rangkaian lembaran tipis
alumunium yang disebut fin (finned tube) untuk mempertinggi
luas permukaan transfer panas.
Dalam operasinya, gas panas masuk melalui bagian atas
coil, dan liquid refrigeran akan diperoleh di bagian bawah coil
kemudian dialirkan menuju keLiquid Receiveryang terletak di
bagian bawah condenser. Air-cooled condenser harus selalu
diletakkan pada ruangan yang mempunyai lubang
ventilasi,untuk dapat membuang panasnya ke udara
sekitarnya dan menggantinya dengan udara segar. Untuk
membantu proses penukaran kalor tersebut, digunakan fan
yang akan menarik udara menuju ke coil dan kemudian
membuangnya ke udara atmosfir. Air cooled condenser
biasanya didesain oleh pabrikannya agar suhu
kondensingnya berkisar antara 30-40 °F di atas suhu
ambient (udara sekitar).
Gambar 12. Air Cooled Condenser
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
17
Ada dua metode mengalirkan udara pada jenis ini, yaitu
konveksi alamiah (natural convection) dan konveksi paksa
dengan bantuan kipas. Konveksi secara alamiah mempunyai
laju aliran udara yang melewati kondensor sangat rendah,
karena hanya mengandalkan kecepatan angin yang terjadi
pada saat itu. Oleh karena itu kondensor jenis ini hanya
cocok untuk unit-unit yang kecil seperti kulkas, dan freezer
untuk keperluan rumah tangga. Kondensor berpendingin
udara yang menggunakan bantuan kipas dalam
mensirkulasikan media pendinginannya yang dikenal sebagai
kondensor berpendingin udara konveksi paksa.
Secara garis besar, jenis kondensor dibagi menjadi dua
kelompok :
a) Remote Condenser
Jenis remote air cooled
condenser yang dipasang di
dalam ruangan harus
mendapatkan sirkulasi yang
cukup. Untuk pemasangan di
luar ruangan harus diperhatikan arah sinar matahari dan
arah angin agar kondensor terlindung dan mendapat
sirkulasi udara yang cukup. Kapasitasnya berkisar antara
1 - 500 kW atau lebih. Rancangan yang baik dilihat dari
kecepatan aliran udara minimum yang menghasilkan
aliran turbulen dan koefisien perpindahan panas yang
tinggi.
Kenaikan laju aliran udara dari suatu titik dapat
menyebabkan drop tekanan berlebihan sehingga daya
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 18
motor kipas kondensor harus dinaikkan agar sirkulasi
udara bertambah besar.
b) Condensing Unit
Kapasitas kondensor jenis condensing unit biasanya
cocok untuk beban lebih dari 1-500 kW, bahkan kadang
dapat lebih dari 500 kW. Keuntungan dari air cooled
condenser adalah tersedianya udara yang cukup
sebagai media pendingin tanpa memerlukan biaya
tambahan. Sedangkan kerugiannya adalah sistem
refrigerasi beroperasi pada tekanan kerja yang lebih
tinggi jika dibandingkan dengan kondensor berpendingin
air, akibatnya kompresor akan memerlukan daya yang
lebih besar.
Gambar 13. Condensing Unit
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
19
2) Water Cooled Condensor
Kondensor dengan pendinginan air (water-cooled condenser)
digunakan pada sistem yang berskala besar untuk keperluan
komersial di lokasi yang mudah memperoleh air bersih.
Water Cooled Condenser biasanya menjadi pilihan yang
ekonomis bila terdapat suplai air bersih secara mudah dan
murah. Faktor lain yang perlu mendapat pertimbangan
adalah adanya tumpukan kotoran dan kerak air di dalam
pipa-pipa air pendingin bila kualitas airnya tidak bagus. Pada
condenser jenis ini, suhu dan banyaknya air sebagai media
pendingin kondensor akan menentukan suhu dan tekanan
kondensing dari sistem refrigerasinya dan secara tidak
langsung juga akan menentukan kapasitas kompresinya.
Gambar 14. Water Cooled Condensor
Pada lokasi di mana air perlu dihemat karena kesulitan
memperoleh air bersih, maka biasanya digunakan Cooling
Tower. Efek menggunakan cooling tower, maka air hangat
yang keluar dari kondensor dapat didinginkan lagi sampai
mendekati tingkat suhu wet bulb ambient temperatur. Hal ini
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 20
memungkinkan untuk terus mensirkulasikan air dan
mengurangi konsumsi penggunaan air. Water cooled
condenserdibedakan menjadi dua macam, yaitu :
a) Sistem air buang, digunakan untuk sistem yang sangat
kecil namun bersifat boros.
b) Sistem air tersirkulasi ulang.
Laju aliran air untuk sistem air tersirkulasi ulang antara 0,045
- 0,06 l/s per kW adalah paling ekonomis dan seimbang
antara daya yang dibutuhkan kompresor dengan yang
dibutuhkan pompa. Semakin rendah laju aliran air, maka
makin tinggi pula kenaikan temperaturnya, sehingga
dibutuhkan rangkaian pipa yang lebih panjang. Faktor yang
harus diperhatikan adalah kecepatan air, koefisien
perpindahan panas, dan pengotoran permukaan pipa
sehingga akan mengurangi koefisien perpindahan panas dan
menghambat laju aliran air serta meningkatkan tekanan
kondensor. Laju pengotoran pipa dipengaruhi oleh :
a) Kualitas air yang digunakan,
b) Temperatur kondensasi,
c) Frekuensi pembersihan pipa yang berhubungan dengan
waktu pemakaian total.
Jenis Water Cooled Condensor
a) Shell & Tubes Condensor
Shell & Tubes Condensor terdiri dari sebuah silinder
(Shell) yang terbuat dari besi dimana di dalam shell
tersebut diletakkan rangkaian pipa-pipa lurus sepanjang
silindernya. Air pendingin disirkulasikan di dalam pipa-
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
21
pipa sehingga gas refrigeran yang berada di dalam shell
dapat memindahkan kalornya ke air pendingin melalui
permukaan pipa-pipa air tersebut. Suhu gas refrigeran
akan turun tetapi tekanannya tetap (tidak berubah). Bila
penurunan suhu gas mencapai titik pengembunannya
maka akan terjadi proses pengembunan (kondensasi),
dalam hal ini terjadi perubahan wujud gas menjadi liquid
yang tekanan dan suhunya masih cukup tinggi (tekanan
kondensing).
Bagian dasar dari shell berfungsi juga sebagai
penampung cairan (liquid) refrigeran. Pada sistem ini
rangkaian water coolingnya dibentuk secara paralel.
Penggunaan sirkuit paralel akan menghasilkan rugi
tekanan (pressure drop) yang rendah di dalam
rangkaiannya.
Gambar 15. Shell and Tubes Condensor
b) Shell & Coil Condensor
Di dalam konstruksi Shell and Coil Condenserpipa-pipa
airnya tidak dibuat lurus sepanjang silinder melainkan
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 22
berbentuk coil sepanjang silinder besinya. Dalam sistem
ini rangkaian water coolingnya dibentuk secara secara
seri.
Gambar 16. Shell and Coil Condensor
c) Tubes in Tube Condensor
Desain condensor ini terdiri dari coil yang berupa pipa
kecil yang dimasukkan ke dalam pipa yang diameternya
lebih besar. Di dalam pipa kecil dialirkan air pendingin
sedangkan refrigerannya mengalir di dalam pipa besar.
Jadi refrigerannya didinginkan oleh air yang berada di
pipa kecil dan sekaligus oleh udara sekitar pipa besar
sehingga dapat meningkatkan efisiensi pendinginannya.
Gambar 17. Tubes and tube Condensor
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
23
3) Evaporative Condensor
Pada sistem ini panas dipindahkan dengan menggunakan air
dan udara yang dimodifikasi sedemikian rupa sehingga dapat
menghasilkan efek yang baik bagi kapasitas kondensor.
Kondensor jenis ini didinginkan langsung dengan air yang
disemburkan dan hembusan udara yang menambah efek
pendinginan kondensor. Tingkat keefektifan evaporative
condenser tergantung pada suhu wet bulb dari udara yang
masuk ke dalam unitnya, di mana suhu wet bulb tersebut
ditentukan oleh suhu water spray-nya. Condensing unit
dengan jenis ini biasanya digunakan untuk sistem yang
berkapasitas di atas 100 ton refrigerasi. Selama operasinya
pompa akan mensirkulasikan air pendingin dari water pan
menuju coil condenser melalui spray nozzle, dalam hal ini
diperlukan suplai air tambahan untuk mencegah
kotoran/lumpur masuk dan menempel pada permukaan coil
condensornya dan disamping itu juga digunakan untuk
mengurangi efek keasaman air pendinginnya.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 24
Gambar 18. Evaporative Condensor
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
25
Centrifugal fan akan menghisap panas yang dikandung
udara dan air. Udara ditarik dari bagian bawah (dasar)
menuju ke atas melalui rankaian pipa refrigeran (condensor),
eliminator dan fan. Pipa refrigerannya tidak dilengkapi
dengan fin (non finned tube) agar tidak terjadi penimbunan
kotoran dan debu pada pipa yang dapat mengganggu aliran
udaranya. Condensor ini dapat diletakkan di luar (out door)
ataupun di dalam (indoor) ruangan. Bila diletakkan di dalam
ruangan harus dilengkapi dengan sistem ventilasi yang baik
dengan menggunakan duct untuk membuang udara panas di
mana tingkat kelembaban relatifnya telah meningkat drastis
ke luar ruangan. Tekanan air yang disirkulasikan oleh suatu
pompa biasanya sebesar 15 psi sedangkan kecepatan udara
yang melewati coil sebesar 600 fpm. Sebagian kecil airnya
akan menguap karena proses transfer panas. Air yang tidak
menguap akan memperoleh pendinginan karena panasnya
ditarik oleh fan yang memproduksi adiabatic coolingterhadap
air tersebut sehingga suhu air dapat diturunkan hingga
mencapai titik tertentu.
Gas panas refrigeran mengalir masuk ke condenser,
selanjutnya gas panas tersebut akan berubah wujud menjadi
liquid refrigeran dan akan ditampung di receiver. Gas
refrigeran yang keluar dari sisi tekan kompresor kemudian
disalurkan ke kondensor. Gas tersebut mempunyai suhu dan
tekanan tinggi dalam kondisi superheat. Selanjutnya saat
berada di kondensor gas panas lanjut tersebut mengalami
penurunan suhu akibat adanya perbedaan suhu antara gas
dan medium lain yang ada disekitarnya, berupa udara atau
air. Penurunan suhu gas refrigeran tersebut diatur sampai
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 26
mencapai titik embunnya. Akibatnya refrigerannya akan
berubah bentuk dari fasa gas menjadi liquid yang masih
bertekanan tinggi.
c. Alat Ekspansi
Alat ekspansi (metering device) pada sistem refrigerasi
merupakan suatu tahanan yang tempatnya diantara sisi tekanan
tinggi dan sisi tekanan rendah. Alat ekspansi ini berfungsi untuk
menurunkan tekanan dan mengatur jumlah aliran refrigerant cair
yang mengalir melalui ekspansi sesuai dengan kebutuhan
evaporator. Alat ekspansi harus memberikan kapasitas yang
maksimum kepada evaporator, tetapi tidak membuat beban lebih
kepada evaporator.
Alat ekspansi bekerja berdasarkan atas :
1) Perubahan tekanan,
2) Perubahan suhu,
3) Perubahan jumlah atau volume refrigeran,
4) Gabungan dari perubahan tekanan, suhu dan volume
refrigeran.
Kompresor harus mempunyai daya hisap yang cukup besar
untuk menghisap refrigeran dari evaporator. Refrigeran yang
dihisap harus lebih besar jumlahnya daripada yang dialirkan
keluar dari alat ekspansi. Sehingga, dapat mempertahankan
tekanan yang rendah atau vakum di evaporator. Hal ini perlu
untuk membuat refrigeran di evaporator menguap pada suhu
yang rendah. Untuk mengatur jumlah aliran refrigerant dan
membuat perbedaan tekanan pada sistem.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
27
Jenis-jenis alat ekspansi:
1) Manual Valve
Sistem refrigerasi yang memakai keran ekspansi yang
diputar dengan tangan harus selalu diawasi oleh seorang
penjaga agar dapat memberikan jumlah refrigeran yang
tertentu, sesuai dengan keperluan dan keadaan sistem.
Jumlah refrigeran yang mengalir ke evaporator, dapat
ditambah atau dikurangi dengan membuka atau menutup
keran ekspansi tersebut. Jumlah refrigeran cair yang
mengalir melalui keran ekspansi tergantung dari perbedaan
tekanan antara lubang orifice dan besarnya lubang
pembukaan keran. Besarnya lubang pembukaan keran dapat
diatur dengan tangan oleh penjaga. Misalkan beda tekanan
diantara orifice tetap sama, jumlah aliran refrigeran cair yang
melalui keran ekspansi setiap saat juga akan tetap sama,
tidak dipengaruhi oleh tekanan maupun beban di evaporator.
Gambar 19. Katup Ekspansi Manual
(Sumber : Handoko, 1981:105)
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 28
2) Automatic Expansion Valve (AEV / AXV)
Automatic expansion valve merupakan suatu keran ekspansi
yang tertua dan disebut keran tekanan tetap. Nama ini
diperoleh karena keran ekspansi tersebut dapat
mempertahankan tekanan yang tetap pada beban evaporator
yang berubah-ubah.
Gambar 20. Keran Ekspansi Otomatis
(Sumber : Handoko, 1981 : 109)
Keran ekspansi otomatis bekerja berdasarkan tekanan yang
seimbang pada bellow atau diaphragm (membran). Tekanan
tersebut terdiri dari dua tekanan, Tekanan evaporator (P2)
dan Tekanan dari pegas (P3). Tekanan dari evaporator, P2
menekan membran ke atas, yang membuat lubang saluran
refrigeran menutup (Tekanan dari pegas dapat diatur). P3,
menekan membran ke arah yang berlawanan yang membuat
lubang saluran refrigerant membuka. Seperti namanya keran
ekspansi tersebut bekerjanya otomatis. Yaitu mengatur
jumlah refrigeran yang mengalir ke evaporator untuk
membuat tekanan dari evaporator dan dari pegas dalam
keadaan seimbang atau tetap. Misalkan tekanan pegas telah
disetel untuk mempertahankan tekanan di evaporator 10
1. Baut pengatur
2. Pegas
3. Membran
4. Jarum & dudukan
5. Saringan
P2 Tekanan Evporator
P3 Tekanan pegas
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
29
psig. Jika hanya sedikit refrigeran yang menguap di
evaporator, tekanan di dalam evaporator akan turun, karena
terus dihisap oleh kompresor. Keadaan ini akan terus
berlangsung sampai tekanan evaporator P2 menjadi kurang
dari 10 psig. Tekanan dari pegas P3 akan melebihi tekanan
evaporator. Jarum akan bergerak kearah membukanya
lubang saluran refrigerant, sehingga refrigerant cair lebih
banyak mengalir ke evaporator lalu menguap.
Gambar 21. Automatic Expansion Valve
Tekanan evaporator akan bertambah sampai 10 psig dan
membuat membran dalam keadaan seimbang lagi dengan
tekanan dari pegas. Apabila tekanan evaporator naik sampai
lebih dari 10 psig, maka membran akan mendapat tekanan
ke atas, sehingga jarum bergerak ke atas menutup lubang
saluran refrigerant ke evaporator. Refrigerant yang menguap
berkurang dan membuat tekanan di evaporator menurun,
sehingga terjadi kesimbangan lagi pada membran.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 30
Gambar 22. Sistem Refrigerasi dengan Menggunakan AXV
3) Thermostatic Expansion Valve (TEV / TXV)
Keran ekspansi thermostatis adalah suatu alat yang secara
otomatis mengukur jumlah aliran refrigeran cair yang masuk
ke evaporator, dengan mempertahankan gas panas lanjut
pada akhir evaporator seperti yang telah direncanakan.
Karena tekanan di evaporator rendah, maka sebagian
refrigerant cair ketika melalui keran ekspansi masuk ke
dalam evaporator fasanya berubah dari cair menjadi gas
dingin. Keran ekspansi thermostatis sampai saat ini
merupakan alat ekspansi yang terbanyak dipakai untuk
refrigerasi dan air conditioner.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
31
Kapasitas keran ekspansi harus tepat, keran ekspansi
dengan kapasitas yang terlalu besar, dapat menyebabkan
kontrol yang tidak menentu. Kapasitas yang terlalu kecil,
dapat menjadikan kapasitas dari sistem berkurang.
Perbedaannya dengan keran ekspansi otomatis dari luar
yaitu keran ekspansi thermostatis mempunyai sebuah
thermal bulb yang dihubungkan dengan pipa kapiler dengan
keran tersebut.
Gambar 23. Thermostatic Expansion Valve
Jenis - jenis Thermostatic Expansion Valve:
a) Internal Equalizer, Internal equalizer merupakan jenis
TXV dengan penyama tekanan dalam.
b) External Equalizer, External equalizer merupakan jenis
TXV dengan penyama tekanan luar.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 32
Gambar 24. Internal Equalizer dan External Equalizer
Gambar 25. Perbedaan Internal Equalizer & External Equalizer
Sumber. http://hvactutorial.wordpress.com
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
33
Gambar 26. Penempatan TXV
Sumber. http://hvactutorial.wordpress.com
Gambar 27. Potongan TXV dengan External Equalizer
http://teachthermodynamics.blogspot.com
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 34
4) Pipa Kapiler (Capillary Tube)
Alat ini disebut juga Impedance tube, Restrictor tube atau
Choke tube. Pipa kapiler dibuat dari pipa tembaga dengan
lubang dalam yang sangat kecil. Panjang dan lubang pipa
kapiler dapat mengontrol jumlah refrigeran yang mengalir ke
evaporator. Alat tersebut berfungsi untuk :
a) Menurunkan tekanan dan mengatur jumlah aliran
refrigerant menuju evaporator,
b) Mengatur jumlah refrigerant cair yang mengalir
melaluinya,
c) Membangkitkan tekanan refrigerant di kondensor.
Gambar 28. Pipa Kapiler
Ketika akan mengganti pipa kapiler yang baru, jangan terjadi
pembengkokan karena bisa menyebabkan penyumbatan
pada saluran pipa kapilernya. Penggunaan pipa kapiler
haruslah disesuaikan dengan diameter dan panjang pipa
sebelumnya.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
35
Pipa kapiler diukur pada diameter dalam (Inside
Diameter=ID) dari pipa, lain halnya dengan pipa tembaga
yang diukur adalah diameter luar (Outside Diameter=OD).
Pipa kapiler dapat dipakai untuk refrigerant R-12, R-22, R-
500, R-502. Pipa kapiler tidak boleh dibengkokkan terlalu
tajam, karena dapat menyebabkan lubang pipa kapiler
tersebut menjadi buntu dan tersumbat. Pipa kapiler
menghubungkan saringan dan evaporator yang menjadi
batas antara sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah dari
sistem. Pada bagian tengahnya sepanjang mungkin
dilekatkan dengan saluran hisap dan disolder. Bagian yang
disolder ini disebut penukar kalor (Heat exchanger).
Sistem yang memakai pipa kapiler berbeda dengan yang
memakai keran ekspansi atau keran pelampung. Pipa kapiler
tidak dapat menahan atau menghentikan aliran refrigeran
pada waktu kompresor sedang bekerja maupun waktu
kompresor sedang berhenti. Waktu kompresor dihentikan,
refrigeran dari sisi tekanan tinggi akan terus mengalir ke sisi
tekanan rendah, sampai tekanan pada kedua bagian tersebut
menjadi sama disebut waktu penyama tekanan (Equalization
time). Lemari es memerlukan waktu lima menit untuk
menyamakan tekanan tersebut. Keuntungan penggunaan
pipa kapiler adalah harganya murah dibandingkan dengan
alat ekspansi yang lain. Kerugiannya pipa kapiler tidak
sensitif terhadap perubahan beban tidak seperti pada alat
ekspansi yang lainnya.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 36
d. Evaporator
Evaporator juga disebut : Boiler, freezing unit, low side, cooling
unit. Fungsi dari evaporator adalah untuk menyerap panas dari
udara atau benda di dalam ruangan yang didinginkan. Kemudian
membuang kalor tersebut melalui kondensor di ruang yang tidak
didinginkan. Kompresor yang sedang bekerja menghisap
refrigerant gas dari evaporator, sehingga tekanan di dalam
evaporator menjadi rendah. Evaporator fungsinya kebalikan dari
kondensor. Tidak untuk membuang panas ke udara di sekitarnya,
tetapi untuk mengambil panas dari udara di dekatnya. Evaporator
ditempatkan di dalam ruangan yang sedang didinginkan,
tempatnya diantara alat ekspansi dan kompresor, jadi pada sisi
tekanan rendah dari sistem. Evaporator dibuat dari berbagai
macam logam, tergantung dari refrigerant yang dipakai dan
pemakaian dari evaporator itu sendiri. Logam yang banyak
dipakai adalah besi, baja, tembaga, kuningan dan aluminium.
Jenis-jenis evaporator :
1) Berdasarkan konstruksinya :
a) Bare Tube Evaporator
Bare tube evaporator terbuat
dari pipa baja atau pipa
tembaga. Penggunaan pipa
baja biasanya untuk
evaporator berkapasitas besar
yang menggunakan
refrigerant ammonia. Pipa tembaga biasa digunakan
untuk evaporator berkapasitas rendah dengan refrigerant
selain ammonia.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
37
b) Finned Tube Evaporator
Finned tube evaporator
adalah bare-tube evaporator
tetapi dilengkapi dengan
sirip-sirip yang terbuat dari
plat tipis alumunium yang
dipasang disepanjang pipa
untuk menambah luas permukaan perpindahan panas.
Sirip-sirip alumunium ini berfungsi sebagai permukaan
transfer panas sekunder.
Jarak antar sirip disesuaikan dengan kapasitas
evaporator, biasanya berkisar antara 40-500 buah
sirip/meter. Evaporator untuk keperluan suhu rendah,
jarak siripnya berkisar 80-200 sirip/meter. Untuk
keperluan suhu tinggi, seperti room AC, jarak fin berkisar
1,8 mm.
c) Plate Surface Evaporator
Plate surface
evaporator atau
evaporator permukaan
plat, dirancang
sedemikian rupa.
Beberapa diantaranya
dibuat dengan menggunakan dua plat tipis yang dipress
dan dilas sehingga membentuk alur untuk mengalirkan
refrigerant. Cara lainnya adalah, menggunakan pipa
yang dipasang diantara dua plat tipis kemudian dipress
dan dilas.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 38
2) Berdasarkan Metode Pemasokan Refrigerant :
a) Dry Expansion Evaporator
Dry Expansion evaporator
atau (Evaporator jenis
ekspansi kering). Pada
jenis ekspansi kering,
cairan refrigerant yang
diekspansikan melalui katup ekspansi, pada waktu
masuk ke dalam evaporator sudah dalam keadaan
campuran (cair dan uap), sehingga keluar dari
evaporator dalam keadaan uap kering.
Karena sebagian besar dari evaporator terisi oleh uap
refrigerant, maka perpindahan kalor yang terjadi tidak
begitu besar, jika dibandingkan dengan keadaan dimana
evaporator terisi oleh refrigerant cair. Akan tetapi,
evaporator jenis ekspansi kering ini tidak memerlukan
refrigerant dalam jumlah yang besar. Disamping itu,
jumlah minyak pelumas yang tertinggal di dalam
evaporator sangat kecil.
b) Flooded Evaporator
Gambar 29. Flooded Evaporator
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
39
Flooded evaporator atau evaporator tipe banjir,
gelembung refrigerant yang terjadi karena pemanasan
akan naik kemudian pecah pada cair atau terlepas dari
permukaannya. Kemudian refrigerant masuk ke dalam
akumulator yang berfungsi untuk memisahkan antara
refrigerant fasa cair dan gas maka refrigerant yang
masuk ke dalam kompresor hanya refrigerant yang
berfasa gas saja. Bagian refrigerant cair yang dipisahkan
di dalam akumulator akan masuk kembali ke dalam
evaporator, bersama-sama dengan refrigerant (cair)
yang berasal dari kondensor. Jadi tabung evaporator
terisi oleh cairan refrigeran. Cairan refrigeran menyerap
kalor dari fluida yang hendak digunakan (air larutan
garam, dsb), yang mengalir di dalam pipa uap refrigeran
yang terjadi dan dikumpulkan di bagian atas dari
evaporator sebelum masuk ke kompresor.
3) Berdasarkan Sirkulasi Udaranya :
a) Natural Convection Evaporator
Natural convection evaporator
adalah evaporator yang aliran
udaranya mengalir secara
alami tanpa adanya dorongan
atau dipaksa dengan bantuan
kipas atau blower. Pada
evaporator jenis ini udara yang telah didinginkan akan
jatuh ke bawah karena massa jenisnya yang lebih berat
dari udara yang lebih panas.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 40
b) Forced Convection Evaporator
Pada Forced convection evaporator, udara yang
mengalir melalui evaporator dihembuskan secara paksa
menggunakan kipas atau blower. Sehingga sirkulasi
udara berlangsung secara cepat dan lebih efektif. Pada
beberapa jenis sistem refrigerasi dan tata udara,
kecepatan aliran udara dapat diatur dengan mengatur
hembusan dari kipas atau blower tersebut.
Gambar 30. Forced Convection Evaporator
4) Berdasarkan Fluida Yang Didinginkannya :
a) Air Cooling Evaporator
Evaporator jenis air cooling, adalah evaporator yang
mendinginkan produknya dengan cara menghembuskan
udara dingin yang telah melawati evaporator tersebut,
udara yang telah didinginkan didistribusikan untuk
mendinginkan benda atau udara yang akan dikondisikan,
penggunaan evaporator jenis ini biasanya seperti AC
split, Cold storage room dan lemari es.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
41
b) Liquid Chilling Evaporator
Liquid chilling evaporator mendinginkan fluida cair
biasanya berupa air atau larutan air dengan garam. Air
yang telah didinginkan nantinya akan didistribusikan
pada wadah yang dinamakan AHU (Air Handling Unit)
khusus untuk AC untuk mendinginkan ruangan, atau
didistribusikan ke dalam pipa ganda yang memiliki dua
lubang untuk mendinginkan produk cair seperti susu.
Penggunaan liquid chilling evaporator biasanya pada AC
central, pabrik susu dan pabrik es komersial.
Ada beberapa jenis Liquid chilling evaporator, yaitu :
i. Double Pipe Cooler (Tube in Tube Cooler)
Tube in tube cooler adalah
evaporator yang pipanya
terdiri dari dua lubang yang
salurannya berbeda,
saluran yang satu biasanya
untuk saluran refrigerant, dan yang satunya lagi untuk
fluida yang akan didinginkan, biasanya air. Selain itu,
pada tube in tube cooler saluran pertama biasanya
untuk aliran air dingin dan saluran yang satunya lagi
untuk produk yang akan didinginkan seperti susu.
Aliran kedua fluida yang mengalir biasanya
berlawanan arah supaya perpindahan kalor menjadi
lebih efektif.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 42
ii. Baudelot Cooler (Falling Film Surface)
Pada baudelot cooler, air
diguyurkan melalui pipa-pipa
evaporator. Sehingga, pada
lapisan pipa tersebut
membentuk lapisan es yang
tipis, kemudian air yang jatuh ditampung pada
penampungan air dan selanjutnya didistribusikan
untuk mendinginkan benda atau ruangan.
iii. Shell and Coil Evaporator
Shell and coil evaporator, terbuat
dari sebuah tabung yang besar.
Pada bagian dalam tabung
tersebut terdapat pipa yang
berbentuk seperti lilitan atau coil.
Pada coil tersebut dialiri refrigerant, sedangkan pada
bagian tabung/shell dialiri oleh air.
iv. Shell and Tube Evaporator
Shell and tube evaporator, terdiri dari sebuah tabung
besar yang di dalamnya dipasang pipa-pipa. Pada
pipa-pipa tersebut dialiri air yang akan didinginkan,
selanjutnya air tersebut digunakan untuk
mendinginkan ruangan atau benda. Penggunaan
shell and tube evaporator biasanya pada chiller.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
43
Gambar 31. Shell & Tube Evaporator
5) Berdasarkan Sistem Kontak Refrigerantnya :
a) Direct System
Direct system adalah jenis evaporator yang proses
pendinginannya langsung mendinginkan produk atau
ruangan yang akan dikondisikan, refrigerant yang
menguap pada evaporator langsung mengambil kalor
dari produk atau ruangan yang akan dikondisikan.
b) Indirect System
Pada indirect system, uap refrigeran yang menguap
mengambil kalor dari fluida yang didinginkan, fluida
tersebut biasanya disebut dengan secondary refrigerant.
Refrigerant sekunder tersebut nantinya akan
mendinginkan ruangan atau produk yang akan
dikondisikan. Sistem yang biasanya menggunakan
sistem indirect system ini adalah water chiller dan pabrik
es komersial.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 44
2. Komponen Bantu
Komponen pembantu adalah suatu komponen atau alat yang
digunakan untuk membantu kelancaran kerja mesin pendingin, oleh
karena itu tidak mutlak harus ada atau digunakan. Pada mesin
pendingin jenis alat bantu yang digunakan tergantung pada
kapasitas mesin pendingin dan jenis bahan pendinginnya.
Penggunaan mesin bantu pada mesin pendingin di pengaruhi oleh
beberapa faktor berikut ini :
a. Jenis bahan pendingin yang digunakan
b. Temperatur akhir pendinginan yang dikehendaki
Jenis komponen bantu yang digunakan pada mesin pendingin antara
lain: Oil separator, filter / dryer, indicator, heat exchanger, solenoid
valve dan accumulator.
a. Oil Separator
Oil separator adalah Suatu alat yang digunakan untuk
memisahkan minyak pelumas yang ikut termampatkan oleh
kompresor dengan uap refrigeran. Oli yang ikut bersama
refrigeran harus dipisahkan karena jika hal ini terjadi terus-
menerus, maka dalam waktu singkat kompresor akan
kekurangan minyak pelumas sehingga pelumasan kurang baik,
disamping itu minyak pelumas tersebut akan masuk kedalam
kondensor dan kemudian ke evaporator sehingga akan
mengganggu proses perpindahan kalor (Arismunandar dan
Saito, 2005).
Oil separator ditempatkan pada saluran uap bahan pendingin
bertekanan tinggi atau pada saluran antara kompresor sampai
kondensor
Jenis alat ini ada 2 macam yaitu:
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
45
1) Oil separator yang dilengkapi dengan saluran pembuangan
minyak pelumas, ini digunakan pada mesin pendingin
dengan bahan pendingin jenis amonia
2) Oil separator yang dilengkapi dengan saluran pengembalian
minyak pelumas ke kompresor ini digunakan pada mesin
pendingin dengan bahan pendingin jenis halogen
Gambar 32. Oil Separator
b. Tangki Penampung (Receiver)
Tangki penampung (Receiver) adalah tangki yang digunakan
untuk menyimpan refrigerant cair yang berasal dari pengeluaran
kondensor (Ilyas,1993).
Namun, apabila temperatur air pendingin didalam kondensor
relatif rendah, dan temperatur ruang mesin dimanatangki
penampung cairan dipasang lebih tinggi, kadang - kadang cairan
refrigeran yang terjadi di dalam kondensor tidak dapat mengalir
dengan mudah. Dalam hal ini, bagian atas kondensor harus
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 46
dihubungkan dengan bagian atas penerima cairan oleh
penyama tekanan (Arismunandar dan Saito, 2005).
Menurut Ilyas (1993), sebagai tempat refrigeran, receiver
mempunyai empat fungsi yaitu :
1) Menyimpan refrigeran cair selama operasi dan untuk
maksud servis.
2) Meningkatkan perubahan dalam muatan refrigeran dan
volume cairan, yakni pemuaian dan penyusutan refrigeran
karena perubahan suhu.
3) Sebagai tempat penyimpanan refrigeran bilamana sistem
refrigerasi dimatikan untuk tujuan perbaikan dan
pemeliharaan serta pada saat sistem akan dimatikan dalam
jangka waktu yang lama.
Pada receiver dilengkapi dengan sebuah gelas penduga untuk
melihat kapasitas freon dalam sistem dan juga dilengkapi
dengan katup keamanan sebagai pengaman untuk mengatasi
tekanan yang berlebihan dalam sistem.
Gambar 33. Tangki Penampung (Receiver Tank)
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
47
c. Filter and Drier
Komponen ini berfungsi untuk menyaring kotoran dan menyerap
uap air yang masih bersirkulasi di dalam sistem refrigerasi. Filter
and drier dipasang pada liquid line, setelah kondensor dan
sebelum katup ekspansi. Drier (pengering) berbentuk silinder
dengan diameter dan panjang berbeda-beda sesuai keperluan.
Bahan pengering atau yang biasa disebut sebagai desicant
dibuat dari senyawa kimia, seperti silica gel, Aluminium Oksida
dan Kalsium Klorida. Penggantian desicant dilakukan saat uap
air tidak dapat diserap lagi oleh desicant yang telah jenuh.
Gambar 34. Filter and Drier
d. Indikator
Indikator merupakan suatu alat untuk mendeteksi aliran cairan
refrigeran yang ditempatkan pada saluran cairan tekanan tinggi
atau tempatnya setelah penempatan filter/dryer. Dalam keadaan
demikian maka indikator akan berfungsi sebagai alat untuk
mendeteksi kerja atau keadaan filter/dryer. Indikator ditempatkan
pada saluran cairan bahan pendingin bertekanan tinggi atau
antara tangki penampung sampai katup ekspansi dapat juga
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 48
pada saluran setelah filter drier, oleh karena itu alat ini juga
dapat untuk mendeteksi masih baik dan tidaknya filter drier.
e. Heat Exchanger
Heat Exchanger merupakan suatu alat penukar panas untuk
menambah kapasitas mesin pendingin dan alat ini merupakan
suatu tempat terjadinya perpindahan panas dari cairan bahan
pendingin bertekanan tinggi keuap bahan pendingin yang akan
dihisap oleh kompresor. Heat Exchanger hanyalah merupakan
tempat persinggungan saluran bahan pendingin bertekanan
tinggi dari tangki penampung dengan saluran uap bahan
pendingin sistem evaporator kering.
Gambar 35. Heat Exchanger
f. Selenoid Valve
Selenoid valve adalah katup yang bekerja atas pengaruh aliran
arus listrik pada kumparan di bagian dalamnya. Selenoid valve
umumnya berada pada keadaan normal tertutup (normally
close). Selenoid valve hanya memiliki dua keadaan, yaitu
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
49
membuka penuh atau menutup rapat. Jika arus listrik mengalir
pada kumparan, maka lubang katup akan membuka penuh,
sedangkan jika tidak ada arus listrik yang mengalir, maka lubang
katup akan menutup rapat. Selenoid valve yang dipasang pada
saluran likuid berguna untuk mencegah refrigeran cair mengalir
ke TXV dan evaporator saat kompresor berhenti atau saat
evaporator tidak bekerja mengambil kalor.
Gambar 36. Konstruksi Selenoid Valve
g. Akumulator
Akumulator berfungsi untuk menampung sementara refrigeran
berwujud cair yang belum sempat menjadi uap di evaporator.
Sebelum masuk ke kompresor refrigeran berbentuk cair dan uap
dipisahkan di akumulator, agar kompresor tidak menghisap
cairan refrigeran yang dapat menyebabkan kompresor rusak.
Pada mesin refrigerasi sistem evaporator basah peranan
akumulator sebagai komponen pokok dan dipasang setelah
katup ekspansi, namun pada evaporator sistem kering
akumulator sebagai komponen bantu dan dipasang diantara
evaporator dan kompresor.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 50
Gambar 37. Akumulator
3. Komponen Pengontrol
Tujuan penggunaan komponen atau alat pengontrol adalah untuk
memudahkan melakukan pengamatan keadaan pengoperasian
mesin pendingin dan mengamankannya apabila terjadi kelalaian,
sehingga kemungkinan terjadinya kerusakan yang fatal dapat
dihindari. Berdasarkan kegunaannya terdapat 2 (dua) macam alat
kontrol yaitu alat ukur dan alat pengaman.
a. Alat Ukur
Alat ini hanya dapat digunakan untuk mengetahui keadaan
pengoperasian mesin pendingin, jenis alat ukur yang sering
digunakan antara lain adalah manometer tekanan tinggi,
manometer tekanan rendah, manometer tekanan pelumasan,
thermometer ruang pendingin, dan thermometer media
pendingin kondensor
b. Alat Pengaman
Alat ini digunakan untuk mengamankan mesin pendingin apabila
terjadi keadaan pengoperasian yang tidak sesuai dengan
ketentuannya, jenis alat pengaman yang sering digunakan dapat
berbentuk saklar, katup atau keran. Jenis komponen pengontrol
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
51
yang berbentuk saklar pengamanannya dapat digunakan pada
mesin pendingin yang digerakkan oleh tenaga listrik, alat ini
akan bekerja secara otomatis yaitu terutama akan memutuskan
aliran listrik apabila terjadi kelalaian. Saklar pengaman yang
digunakan pada mesin pendingin kerjanya dapat mempengaruhi
oleh beberapa macam keadaan, adapun jenis saklar pengaman
yang kerjanya dipengaruhi oleh keadaan tekanan dan
temperatur adalah :
1) Saklar tekanan rendah (Low pressure control)
Saklar tekanan rendah (Low pressure control) merupakan
saklar listrik yang kerjanya dipengaruhi oleh keadaan
refrigerant dalam mesin pendingin yang bertekanan rendah,
alat ini umumnya dihubungkan dengan saluran penghisapan
kompresor. Saklar pada alat ini akan terbuka atau
memutuskan aliran listrik secara otomatis apabila tekanan
penghisapan kompresor lebih rendah dari batas tekanan
yang telah diatur pada alat tersebut Karena saklar tekanan
rendah dikerjakan secara auto reset maka saklar akan
menutup kembali secara otomatis setelah tekanan
penghisapan normal kembali. Untuk itu maka pada saklar
tekanan rendah terdapat 2 saklar pengatur tekanan yaitu :
batas tekanan saklar akan membuka atau cut out dan batas
tekanan saklar akan menutup kembali atau cut in. Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 52
Gambar 38. Saklar Tekanan Rendah
2) Saklar tekanan tinggi (high pressure control)
Saklar tekanan tinggi (high pressure control)Yaitu
merupakan saklar listrik yang kerjanya dipengaruhi oleh
keadaan refrigerant dalam mesin pendingin yang
bertekanan tinggi, alat ini umumnya dihubungkan dengan
saluran pengeluaran kompresor. Saklar pada alat ini akan
terbuka apabila tekanan pengeluaran kompresor lebih tinggi
dibandingkan dengan tekanan yang telah diatur pada alat
tersebut. Namun karena saklar dikerjakan secara manual
dengan hand reset, maka untuk menutup atau
menghubungkannya kembali hanya dapat dilakukan dengan
menarik atau menekan tangkai pembebasnya setelah
tekanan pengeluaran kompresor lebih rendah dari batas
tekanan yang diatur.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
53
Gambar 39. Saklar Tekanan Tinggi
3) Saklar tekanan minyak pelumas (oil pressure control)
Alat ini merupakan saklar listrik yang kerjanya dipengaruhi
oleh tekanan minyak pelumas kompresor, sehingga hanya
dapat dipasang pada mesin pendingin yang menggunakan
jenis kompresor dengan pelumasan sistem tekan atau
paksa. Pada alat ini menggunakan tekanan penghisapan
kompresor sebagai pengimbang tekanan minyak
pelumasnya, untuk itu ditentukan saklar akan terbuka
apabila selisih antara tekanan minyak pelumas dan
penghisapan kompresor kurang dari 1,2 Kg/cm2 atau 17
Psi. saklar tekanan minyak pelumas dikerjakan secara
manual artinya untuk mengembalikan posisi saklar agar
tertutup kembali harus dilakukan dengan cara menarik atau
menekan tangkai pembebasnya.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 54
Gambar 40. Saklar Tekanan Minyak Pelumas
4) Saklar temperatur (thermostat)
Saklar temperatur yang digunakan pada mesin pendingin.
Yang kerjanya dipengaruhi oleh temperatur ruang
pendingin. Saklar pada alat ini akan terbuka pada saat
temperatur ruang pendingin telah mencapai batas
temperatur yang telah diatur dan akan tertutup secara
otomatis apabila temperatur ruang pendingin naik kembali.
Pada saklar temperatur dilengkapi tabung perasa (remote
bulb) yang digunakan untuk mendeteksi temperatur, oleh
sebab itu tabung perasa selalu ditempatkan dalam ruang
pendingin.
Gambar 41. Saklar Temperatur
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
55
B. Lembar Praktek Unjuk Kerja
1. Peralatan
a. Kunci ring / pas set
b. Obeng + / -
c. Kain lap
d. Meja kerja
e. Sarung tangan
2. Bahan
a. Simulator mesin pendingin
b. Unit pendingin di kapal
3. Waktu
60 menit
4. Langkah Kerja
a. Siapkan alat dan bahan kemudian letakkan pada meja kerja!
b. Identifikasi komponen – komponen sistem pendingin!
c. Identifikasi tata letak / lay out komponen – komponen sistem
pendingin!
d. Isilah report sheet / lembar laporan dan laporkan hasilnya
kepada instruktur / guru!
e. Setelah selesai kegiatan, kembalikan alat dan bahan yang telah
digunakan ke tempat semula!
f. Bersihkan tempat kerja!
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 56
C. Penilaian/Evaluasi
Pilihlah jawaban yang paling tepat!
1. Komponen yang berfungsi untuk mensirkulasikan refrigeran didalam
sistem perpipaan refrigeran adalah :
A. Kompresor
B. Kondensor
C. Ekspansi
D. Evaporator
2. Komponen sistem yang berfungsi untuk menampung cairan
refrigeran disebut
A. Receiver
B. Kondensor
C. Evaporator
D. Kompresor
3. Jenis kompresor yang motor dan kompresornya dalam satu rumah
dan dilas disebut
A. Hermetik
B. Semi hermetik
C. Open Type
D. Tertutup
4. Jenis kompresor yang motor dan kompresornya terpisah disebut?
A. Hermetik
B. Semi hermetik
C. Open Type
D. Tertutup
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
57
5. Fungsi kondensor dalam mesin refrigerasi adalah :
A. Menyerap panas
B. Membuang panas
C. Memindahkan panas
D. Menyimpan panas
6. Salah satu fungsi katup ekspansi dalam mesin refrigerasi adalah
A. Mendinginkan evaporator
B. Menyerap panas di evaporator
C. Menurunkan tekanan
D. Mensirkulasikan refrigeran
7. Jenis katup ekspansi berupa batangan pipa yang berdiameter kecil
disebut
A. Katup manual
B. Katup otomatis
C. Katup termostatik
D. Pipa kapiler
8. Salah satu sebab timbulnya bunga es pada evaporator adalah
A. Adanya udara luar yang dibiarkan masuk
B. Refrigeran menguap di evaporator
C. Produk yang didinginkan
D. Kesalahan sistem pendinginan
9. Salah satu cara yang benar untuk mencairkan bunga es di
evaporator adalah
A. Menyikat
B. Mencongkel
C. Menggunakan electric heater
D. Menggunakan panas kompresor
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 58
10. Salah satu komponen aksesoris yang berfungsi untuk memisahkan
cairan dengan gas refrigeran sebelum masuk kompresor adalah.
A. Receiver
B. Evaporator
C. Kondensor
D. Accumulator
D. Lembar Kunci Jawaban
1. A
2. A
3. A
4. C
5. B
6. C
7. D
8. A
9. D
10. D
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
59
BAB III
MENGOPERASIKAN SISTEM REFRIGERASI
A. Lembar Informasi
1. Pengoperasian Sistem Refrigerasi
Yang dimaksud dengan pengoperasian suatu unit mesin
pendingin tidak sekedar hanya menjalankan dan mematikan mesin
pendingin saja akan tetapi sampai ke pemeriksaan dan kemudian
memastikan bahwa mesin pendingin tersebut telah berjalan secara
normal oleh sebab itu dalam melakukan pengoperasian mesin
pendingin perlu diketahui urutan langkah cara mengoperasikan dan
standar pengoperasian.
Teknik pengoperasian mesin pendingin adalah suatu kegiatan
yang meliputi urutan langkah persiapan pengoperasian,
menjalankan, memeriksa keadaan mesin pendingin selama
beroperasi dan cara mematikan.
Pada setiap unit mesin pendingin tidak selalu mempunyai
kelengkapan komponen yang sama sehingga ini akan menimbulkan
perbedaan dalam cara pengoperasiannya, semakin sederhana
kelengkapan komponen yang digunakan akan semakin mudah pula
cara pengoperasiannya.
Oleh sebab itu petunjuk pengoperasian mesin pendingin tidak
dapat dibuat secara baku, setiap unit mesin pendingin mempunyai
cara khusus untuk pengoperasiannya. Untuk mesin pendingin
dengan kapasitas sedang sampai besar secara umum teknik
pengoperasiannya adalah:
a. Persiapan Pengoperasian
1) Memeriksa tegangan tenaga penggerak
2) Memeriksa jumlah bahan pendingin
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 60
3) Memeriksa jumlah minyak pelumas dalam kompresor
4) Memeriksa keadaan sekitar mesin pendingin terutama pada
bagian–bagian yang bergerak
5) Menyiapkan peralatan yang digunakan untuk membantu
pengoperasian selanjutnya.
b. Menjalankan/mengoperasikan
1) Mengoperasikan aliran bahan pendingin kondensor dan
kompresor
2) Membuka stop keran pada saluran bahan pendingin
bertekanan tinggi terutama keran pengeluaran kompresor
3) Mengoperasikan tenaga penggerak kompresor
4) Membuka stop keran pada saluran bahan pendingin
bertekanan rendah terutama keran penghisap kompresor
5) Mengatur pembukaan katup ekspansi (khusus untuk katup
ekspansi manual)
c. Memeriksa mesin pendingin selama beroperasi
1) Memeriksa tekanan pada kompresor yaitu tekanan
pengeluaran penghisapan dan pelumasan
2) Memeriksa temperatur bahan pendingin kondensor
3) Memeriksa temperatur produk ruang pendingin
4) Memeriksa tegangan/voltage, ampere dan frekuensi apabila
menggunakan aliran listrik sebagai tenaga penggeraknya.
d. Mematikan mesin pendingin.
1) Menutup stop keran pada saluran cairan bahan pendingin
bertekanan tinggi.
2) Menutup stop keran pada saluran bahan pendingin
bertekanan rendah terutama keran ekspansi dan keran
penghisapan kompresor.
3) Menghentikan / mematikan tenaga penggerak kompresor
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
61
4) Menutup keran pengeluaran kompresor
5) Mematikan aliran bahan pendingin kompresor
Pada saat mesin pendingin beroperasi keadaannya perlu
dimonitor setiap saat dan dicatat dalam buku harian,untuk kemudian
dapat dijadikan sebagai bahan penganalisaan apabila perubahan
keadaan yang tidak sesuai standar pengoperasiannya.
Adapun standar normal pengoperasian suatu mesin pendingin
berdasarkan jenis bahan pendingin yang digunakan adalah :
a. Tekanan pengeluaran kompresor
R 12 = 7,5 – 9,7 Kg/Cm2abs
R 22 = 12,2– 15,8 Kg/Cm2abs
R 502 = 10,33– 16,9 Kg/Cm2abs
R 717 = 11,89 – 15,8 Kg/Cm2abs
Standar temperatur kondensasi 30 - 400 C
b. Tekanan penghisapan kompresor (suction)
Tidak ada kepastian mengenai tekanan penghisapan kompresor.
Hal tersebut dipengaruhi oleh:
1) Jenis bahan pendingin yang digunakan
2) Temperatur penguapan bahan pendingin
3) Kapasitas kompresornya
c. Tekanan minyak pelumas (oil pressure)
Khusus untuk kompresor dengan pelumas sistem tekan/paksa
1) Minimal:
1,2 Kg/Cm2 + tekanan penghisapan kompresor
2) Maksimal:
3 Kg/Cm2 + tekanan penghisapan kompresor
d. Temperatur pengeluaran kompresor
R 12 & R 502 = 40 - 90 0C
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 62
R 22 & R 717 = 80 - 140 0C
e. Temperatur rumah engkol kompresor
Untuk semua jenis kompresor : 30 - 55 0C
B. Lembar Praktek Unjuk Kerja
1. Peralatan
a. Kunci ring / pas set
b. Obeng + / -
c. Kain lap
d. Meja kerja
e. Sarung tangan
2. Bahan
a. Simulator mesin pendingin
b. Unit pendingin di kapal
3. Waktu
60 menit
4. Langkah Kerja
a. Persiapkan alat dan bahan kemudian letakkan pada meja kerja!
b. Lakukan langkah persiapan pengoperasian!
c. Jalankan/operasikan mesin pendingin sesuai dengan prosedur
d. Identifikasi dan periksa mesin pendingin selama proses operasi
e. Matikan mesin pendingin sesuai dengan prosedur
f. Isilah report sheet/lembar laporan dan laporkan hasilnya kepada
instruktur/guru!
g. Setelah selesai kegiatan, kembalikan alat dan bahan yang telah
digunakan ke tempat semula!
h. Bersihkan tempat kerja!
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
63
C. Penilaian/Evaluasi
Pilihlah jawaban yang paling tepat!
1. Kegiatan yang meliputi urutan langkah persiapan, menjalankan,
memeriksa dan mematikan mesin pendingin disebut:
A. Teknik pengoperasian
B. Teknik pemeliharaan
C. Prosedur kerja
D. Semua jawaban benar
2. Pemeriksaan tegangan, jumlah bahan pendingin, minyak pelumas
dan pemeriksaan sekitar mesin dilakukan pada langkah:
A. Persiapan
B. Pengoperasian
C. Pemeriksaan
D. Mematikan
3. Keadaan operasional mesin pendingin harus dimonitor dan tercatat
pada
A. Laporan
B. Buku catatan
C. Buku agenda
D. Buku harian
4. Tekanan pengeluaran normal untuk bahan pendingin jenis R – 22
adalah:
A. 7,5 – 9,7 kg/cm2
B. 12,2 – 15,8 kg/cm2
C. 10,33 – 16,9 kg/cm2
D. 11,89 – 15,8 kg/cm2
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 64
5. Temperatur rumah engkol untuk semua jenis kompresor adalah:
A. 10 – 20 oC
B. 25 - 40 oC
C. 30 – 55 oC
D. 50 – 75 oC
D. Lembar Kunci Jawaban
1. A
2. A
3. D
4. B
5. C
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
65
BAB IV
MELAKUKAN PEKERJAAN PERBAIKAN RINGAN PADA RUANG MESIN
MELAKUKAN PENGISIAN REFRIGERANT
A. Lembar Informasi
1. Pengisian Refrigerant
a. Penghampaan (Evacuation)
Penghampaan (Evacuation) adalah mengeluarkan udara yang
terdapat di dalam instalasi mesin pendingin baik dalam keadaan
setelah di rakit ataupun pada saat selesai mengadakan
perbaikan mesin pendingin. Penghampaan di anggap sempurna
apabila tekanan mencapai 76 cm Hg vacuum atau 30 inch Hg
vacuum (tekanan manometer).
Udara asing masuk ke instalasi mesin pendingin pada saat:
1) Pada waktu mesin baru di buka
2) Filter dryer di ganti
3) Kebocoran refrigerant di perbaiki
4) Pada waktu mesin baru di pasang
Penghampaan ini dapat di lakukan dengan beberapa cara
antara lain:
1) Menggunakan pompa hampa (vacum pump)
Cara ini hasilnya lebih sempurna dan mesin pendingin tak
perlu di operasikan (dalam keadaan mati) cara ini
memerlukan waktu yang lama oleh karena itu hanya di
gunakan untuk menghampakan mesin pendingin yang
berkapasitas sedang dan kecil seperti : unit cool room,
lemari es,dan AC.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 66
Gambar 42. Pompa Hampa
a) Pasang saluran penghampaan dari vacuum pump ke
keran penghampaan dari unit mesin pendingin
b) Buka keran yang ada padamesin pendingin
c) Hubungkan aliran listrik ke vacuum pump sesuai yang di
kehendaki
d) Jalankan pump vacuum dan buka keran penghampaan
(C) pada mesin pendingin
e) Setelah proses penghampaan dianggap cukup, tutup
keran penghampaan (C)
f) Matikan vacuum pump dan putuskan hubungan aliran
listriknya
g) Lepas saluran penghampaan
2) Menggunakan kompresor pada mesin pendingin
Cara ini lebih cepat selesainya tetapi mesin pendingin
terutama kompresor harus di operasikan karena bagian
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
67
yang bertekanan tinggi tidak dapat hampa maka sebaiknya
melakukan penghampaan dengan cara ini di lanjutkan
dengan menggunakan vacuum di gunakan untuk mesin
pendingin yang berkapasitas besar
Gambar 43. Kompresor pada Mesin Pendingin
a) Buka keran penghampaan atau saluran manometer
pengeluaran kompresor
b) Tutup keran pengeluaran kompresor (A)
c) Buka semua keran mesin pendingin
d) Jalankan kompresor mesin pendingin
e) Setelah proses penghampaan dianggap cukup, tutup
semua keran mesin pendingin
f) Matikan kompresor mesin pendingin
g) Buka keran pengeluaran kompresor dan tutup keran
penghampaan serta pasang manometer pengeluaran
kompresor kembali
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 68
3) Dengan memberikan tekanan bahan pendingin kedalam
saluran atau bagian mesin pendingin yang kemasukan
udara.
Cara ini hanya di lakukan untuk mengeluarkan udara yang
terdapat pada sebagian saluran bahan pendingin yang
selesai mengalami perbaikan sehingga udara didalam mesin
pendingin hanya sedikit jumlahnya dan stela sebagian
bahan pendingin keluar bersama udara maka kegiatan ini di
akhiri. Cara ini tidak dapat membuat mesin pendingin benar-
benar vacum.
Udara yang ada di dalam mesin pendingin pada akhirnya akan
terperangkap di dalam kondensor karena udara tidak dapat di
rubah bentuknya menjadi cairan. Di bawah ini gambar cara
mengeluarkan udara dari kondensor.
Gambar 44 Cara Mengeluarkan Udara Dari Kondensor
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
69
Cara-cara yang di lakukan untuk membuang udara yang ada di
dalam kondensor:
1) Kompresor dalam keadaan mati ± 30 menit
2) Biarkan pendinginan di kondensor bersirkulasi
3) Tutup keran yang menuju ke kondensor
4) Buka keran yang menuju ke receiver
5) Yakinkan bahwa uap bahan pendingin telah terkondensasi
menjadi cairan bahan pendingin.
6) Tutup keran setelah kondensor
7) Buka keran cerat pembuangan udara asing dan di
hubungkan selang menuju ke dalam ember yang telah terisi
minyak/oli.
8) Udara asing dan uap refrigerant akan keluar di dalam ember
yang telah terisi minyak.
Gejala – gejala adanya udara asing di kondensor dapat di
ketahui dengan memperhatikan:
1) Tekanan pengeluaran kompresor lebih tinggi dari pada
biasanya
2) Pipa – pipa saluran air di dalam kondensor kotor
3) Aliran air pendingin kurang
4) Katup kompresor patah atau kerusakan lain pada kompresor
b. Pengisian Bahan Pendingin
1) Jenis-jenis Pengisian Bahan Pendingin
Jumlah bahan pendingin yang ada dalam mesin pendingin
ditentukan berdasarkan pada tekanan pengeluaran
(Discharge pressure) kompresor dalam keadaan kerja
sesuai dengan jenis bahan pendingin yang digunakan yakni
untuk:
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 70
R.12 7 – 9 kg/cm2g (150 – 135 PSIg)
R.22 11-13,5 kg/cm2g (165 – 195 PSIg)
R.502 12-16 kg/cm2g (180 – 240 PSIg)
R.717 11-13 kg/cm2g (165 – 195 PSIg)
Cara pengisian bahan pendingin ke dalam mesin pendingin
dapat dilakukan dengan 2 sistem yaitu:
a) Sistem Low Side Charging atau pengisian pada bagian
mesin pendingin yang bertekanan rendah
b) Sistem High Side Charging atau pengisian pada bagian
mesin pendingin yang bertekanan tinggi
Tabel 4. Ciri-Ciri Pengisian Bahan Pendingin
No. Uraian Low Side Charging High Side Charging
1. Tempat pengisian Evaporator sampai kompresor
Tangki penampung sampai katup ekspansi
2. Bentuk bahan pendingin
Uap Cairan
3. Posisi botol Berdiri tegak Miring / terbalik
4. Kedudukan botol Sebagai evaporator
Sebagai tangki penampung
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
71
2) Pengisian Bahan Pendingin Sistem Low Side Charging
Gambar 45. Teknik Pengisian Bahan Pendingin Sistem Low Side Charging
Teknik pengisian :
Mesin pendingin dalam keadaan berjalan manual:
a) Pasang saluran pengisian bahan pendingin dari botol ke
keran pengisian bahan pendingin
b) Buang udara didalam saluran pengisian
c) Tutup keran pengisian kompresor (B)
d) Buka keran botol (D) dan keran pengisian (C)
e) Setelah pengisian dianggap cukup, tutup keran botol (D)
dan keran pengisian (C)
f) Buka keran pengisapan kompresor (B) kemudian lepas
saluran pengisian
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 72
3) Pengisian Bahan Pendingin Sistem High Side Charging
Gambar 46. Teknik Pengisian Bahan Pendingin Sistem High
Side Charging
Teknik pengisian:
Mesin pendingin dalam keadaan berjalan normal
a) Pasang saluran pengisian bahan pendingin dari botol ke
keran pengisian bahan pendingin
b) Buang udara di dalam saluran pengisian
c) Tutup keran setelah tangki penampung (R)
d) Buka keran botol (D) dan keran pengisian (C)
e) Setelah pengisian dianggap cukup, tutup keran botol (D)
dan keran pengisian (C)
f) Buka keran setelah tangki penampung (R) kemudian
lepas saluran pengisian
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
73
B. Lembar Praktek Unjuk Kerja
1. Peralatan
a. Kunci ring / pas set
b. Obeng + / -
c. Kain lap
d. Meja kerja
e. Sarung tangan
2. Bahan
a. Simulator mesin pendingin
b. Unit pendingin di kapal
3. Waktu
120 menit
4. Langkah Kerja
a. Persiapkan alat dan bahan kemudian letakkan pada meja kerja!
b. Lakukan langkah penghampaan dengan pompa vakum atau
kompresor!
c. Identifikasi dan pilihlah jenis bahan pendingin yang disesuaikan
dengan instalasi mesin pendingin yang tersedia
d. Lakukan pengisian bahan pendingin dari sisi tekanan rendah
maupun sisi tekanan tinggi sesuai dengan prosedur yang berlaku
e. Isilah report sheet / lembar laporan dan laporkan hasilnya
kepada instruktur / guru!
f. Setelah selesai kegiatan, kembalikan alat dan bahan yang telah
digunakan ke tempat semula!
g. Bersihkan tempat kerja!
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 74
C. Penilaian/Evaluasi
Pilihlah jawaban yang paling tepat!
1. Pada saat mengisi refrigeran dari sistem tekanan tinggi,refrigeran
harus pada posisi ?
A. Tegak
B. Miring
C. Terbalik
D. Tidur
2. Pada saat mengis refrigeran dari sisitekanan rendah,refrigeran
harus pada posisi ?
A. Tegak
B. Miring
C. Terbalik
D. Tidur
3. Untuk mengetahui adanya kebocoran pada sistem refrigerasi dapat
dilihat dari ?
A. Tekanan kerja menurun
B. Temperatur menurun
C. Temperatur yang diinginkan tidak tercapai
D. Amper motor kompresor naik
4. Wujud refrigeran pada saat pengisian melalui sisi tekanan rendah
adalah
A. Cair
B. Uap
C. Titik-titik cair
D. Titik-titik uap
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi
75
5. Wujud refrigeran pada saat pengisian melalui sisi tekanan tinggi
adalah
A. Cair
B. Uap
C. Titik-titik cair
D. Titik-titik uap
D. Lembar Kunci Jawaban
1. C
2. A
3. A
4. B
5. A
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan
Mengoperasikan Sistem Refrigerasi 76
BAB V
PENUTUP
Setelah menyelesaikan modul ini, peserta didik dapat mengikuti Uji
Kompetensi Keahlian (UKK) sebagai proses penilaian baik pengetahuan,
keterampilan maupun sikap kerja melalui pengumpulan bukti yang relevan
untuk menentukan apakah siswa sudah kompeten atau belum kompeten
pada suatu unit kompetensi atau kualifikasi tertentu dimana proses
pengujiannya dilakukan tiap akhir semester.
Apabila peserta didik telah menyelesaikan Uji Kompetensi Keahlian
(UKK), maka hasil yang didapat berupa sertifikat kompetensi dapat dijadikan
sebagai bahan verifikasi oleh pihak perusahaan atau industri. Selanjutnya
bukti kompetensi keahlian tersebut dapat dijadikan sebagai penentu standar
pemenuhan kompetensi.
Pusat P
endidikan K
elauta
n dan P
erikanan