refriger an

Download Refriger An

Post on 17-Feb-2018

220 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 7/23/2019 Refriger An

    1/12

    Praktik Pendingin dan Tata Udara

    Tugas Materi Pembelajaran

    REFRIGERAN

    Oleh:FAIZAL GUNTUR PRATAMA

    NIM !"#$!"%!$!&

    PROGRAM 'TU(I P)N(I(I*AN T)*NI* )L)*TRO

    FA*ULTA' T)*NI*

    UNI+)R'ITA' N)G)RI ,OG,A*ARTA

    "$!#

  • 7/23/2019 Refriger An

    2/12

    A PendahuluanRefrigeran adalah uida kerja yang bersirkulasi dalam siklus refrigerasi.

    Refrigeran merupakan komponen terpenting siklus refrigerasi karenarefrigeran yang menimbulkan efek pendinginan dan pemanasan pada mesinrefrigerasi. ASRAE !"##$% mende&nisikan refrigeran sebagai uida kerja di

    dalam mesin refrigerasi' pengkondisian udara' dan sistem pompa kalor.Refrigeran menyerap panas dari satu lokasi dan membuangnya ke lokasi yanglain' biasanya melalui mekanisme e(aporasi dan kondensasi.

    )alm !"##"% membagi perkembangan refrigeran dalam * periode+ ,eriodepertama' -*#/an hingga -0*#/an' dengan kriteria refrigeran 1apa pun yangbekerja di dalam mesin refrigerasi1. Refrigeran yang digunakan dalam periodeini adalah ether' )2"' N*' S2"' hidrokarbon' "2' ))l3' ))s. ,eriode ke/dua' -0*#/an hingga -00#/an menggunakan kriteria refrigeran+ aman dantahan lama !durable%. Refrigeran pada periode ini adalah )F)s !)hloro Fluoro)arbons%' )F)s !ydro )hloro Fluoro )arbons%' F)s !ydro Fluoro )arbons%'N*' "2. ,eriode ke/tiga' setelah -00#/an' dengan kriteria refrigeran1ramah lingkungan1. Refrigeran pada periode ini adalah )F)s' N*' F)s'"2' )2".

    ,erkembangan mutakhir di bidang refrigeran utamanya didorong oleh duamasalah lingkungan' yakni lubang o4on dan pemanasan global. Sifat merusako4on yang dimiliki oleh refrigeran utama yang digunakan pada periode ke/dua' yakni )F)s' dikemukakan oleh 5olina dan Ro6land !-073% yangkemudian didukung oleh data pengukuran lapangan oleh Farman dkk. !-0$%.

    Gambar ! *erusakan O-.n

    Setelah keberadaan lubang o4on di lapisan atmosfer di(eri&kasi se8arasainti&k' perjanjian internasional untuk mengatur dan melarang penggunaan4at/4at perusak o4on disepakati pada -07 yang terkenal dengan sebutan,rotokol 5ontreal. )F)s dan )F)s merupakan dua refrigeran utama yangdijad6alkan untuk dihapuskan masing/masing pada tahun -009 dan "#*#untuk negara/negara maju !:nited Nation En(ironment ,rogramme' "###%.Sedangkan untuk negara/negara berkembang' kedua refrigeran utamatersebut masing/masing dijad6alkan untuk dihapus !phased/out% pada tahun

    "#-# !)F)s% dan "#3# !)F)s% !,o6ell' "##"%. ,ada tahun -007' ,rotokol;yoto mengatur pembatasan dan pengurangan gas/gas penyebab rumah

    -

  • 7/23/2019 Refriger An

    3/12

    ka8a' termasuk F)s !:nited Nation Frame6ork )on(ention on )limate)hange' "##$%.

    ,o6ell !"##"% menerangkan beberapa syarat yang harus dimiliki olehrefrigeran pengganti' yakni+

    -. 5emiliki sifat/sifat termodinamika yang berdekatan dengan refrigeranyang hendak digantikannya' utamanya pada tekanan maksimum operasirefrigeran baru yang diharapkan tidak terlalu jauh berbeda dibandingkandengan tekanan refrigeran lama yang ber/klorin.

    ". enmark dan ?erman mengijinkanpenggunaan )F)s pada mesin/mesin baru hanya hingga *- >esember -000!;ruse' "###%.

    ,rotokol 5ontreal memaksa para peneliti dan industri refrigerasi membuat

    refrigeran sintetis baru' F)s !ydro Fluoro )arbons% untuk menggantikanrefrigeran lama yang ber/klorin yang dituduh menjadi penyebab rusaknyalapisan o4on. @eatherhead dan Andersen !"##9% mengemukakan bah6asejak tahun terakhir' penipisan kolom lapisan o4on tidak terjadi lagi. ;eduapeneliti ini meyakini akan terjadinya pemulihan lapisan o4on. 5eski demikian'keduanya tidak se8ara jelas merujuk turunnya penggunaan 4at perusak o4onsebagai penyebab pulihnya lapisan o4on. ,o6ell !"##"% menyebutkan bah6aadanya kerjasama yang sangat baik antara produser refrigeran danperusahaan pengguna refrigeran telah memungkinkan terjadinya transisimulus dari era penggunaan )F)s se8ara besar/besaran di -09 hinggapenghapusan dan penggantiannya dengan R-*3a di tahun -009. =anyak

    kalangan menyebutkan bah6a ,rotokol 5ontreal adalah salah satu perjanjianinternasional di bidang lingkungan yang paling berhasil diterapkan.

    "

  • 7/23/2019 Refriger An

    4/12

    Gambar " /.nt.h Re0rigeranSaat ini' )F)s !yang pada dasarnya merupakan pengganti transisional

    untuk )F)s% telah memiliki " kandidat pengganti' yakni R3-#A !8ampurandengan sifat mendekati 4eotrop% dan R3#7) !8ampuran a4eotrop% !;ruse'"###%. idrokarbon ,ropana !R"0#% juga berpotensi menjadi pengganti R""

    !;ruse' "###%. R3#7) merupakan 8ampuran antara R*"-"$-*"a dengankomposisi "*"$$"' sedangkan R3-#A adalah 8ampuran R*"-"$ dengankomposisi $#$# !ASRAE' "##$%. Saat ini' beberapa perusahaan terkemukadi bidang refrigerasi dan pengkonsian udara telah menggunakan R3-#Adalam produk mereka.

    ?ika ,rotokol 5ontreal dan ;yoto dilaksanakan se8ara penuh dan konsisten'maka se8ara umum pada saat ini belum ada pilihan refrigeran komersialselain refrigeran alami. 5eskipun perlu di8atat bah6a baru/baru ini terdapatprodusen refrigeran yang mengklaim keberhasilannya membuat refrigeranyang tidak merusak o4on dan tidak menimbulkan pemanasan global!ASRAE' "##9%. =eberapa refrigeran alami yang sudah digunakan pada

    mesin refrigerasi adalah+ amonia !N*%' hidrokarbon !)%' karbondioksida!)2"%' air' dan udara !RiBat dkk.' -007%. ;ata 1alami1 menekankankeberadaan 4at/4at tersebut yang berasal dari sumber biologis atapungeologisC meskipun saat ini beberapa produk refrigeran alami masihdidapatkan dari sumber daya alam yang tidak terbarukan' misalnyahidrokarbon yang didapatkan dari oil/8ra8king' serta amonia dan )2" yangdidapatkan dari gas alam !,o6ell' "##"%.

    Gambar 1 Mesin Pendingin

    ,enggunaan karbondioksida' air' dan udara pada refrigerator komersialmasih memerlukan riset yang mendalam' sedangkan penggunaan amonia

    *

  • 7/23/2019 Refriger An

    5/12

    dan hidrokarbon' meskipun sudah 8ukup banyak dilakukan' masih memilikipeluang riset yang 8ukup banyak !RiBat dkk.' -007%. Amonia bersifat ra8un!toDi8% dan 8ukup mudah terbakar' sedangkan hidrokarbon termasuk dalam4at yang sangat mudah terbakarC oleh karena itu refrigeran tersebut se8araumum sulit digunakan pada sistem ekspansi langsung. Sistem refrigerasi tak/

    langsung bisa digunakan untuk mengatasi kelemahan kedua refrigerantersebut. =eberapa peneliti berusaha menekan tingkat keterbakaranrefrigeran hidrokarbon dengan 8ara men8ampurkannya bersama refrigeranlain yang tak mudah terbakar !,asek dkk.' "##9C Sekhar dkk.' "##3C>lugogorsky dkk.' "##"%. Granryd !"##-% menekankan bah6a pada dasarnyasudah tersedia teknologi untuk meningkatkan keamanan pada sistemrefrigerasi yang menggunakan refrigeran hidrokarbon' namun 8ara yangekonomis untuk membuat sistem tersebut aman dan terbukti dapatdigunakan dalam skala luas masih perlu dikembangkan lebih lanjut. ,adabagian selanjutnya' akan dijelaskan jenis refrigeran' sifat' danpenggunaannya saat ini.

    2 3enis Re0rigeranRefrigeran yang digunakan dalam sistem kompresi uap dikelompokkan

    menjadi refrigeran primer. Sedangkan jika uida digunakan untukmemindahkan panas' maka uida ini disebut sebagai refrigeran sekunder.,enggunaan refrigeran saat ini merupakan isu penting menyangkutpemanasan global.

    Refrigeran primer adalah refrigeran yang digunakan pada sistem kompresiuap. Refrigeran yang digunakan pada sistem pendinginan kompresi uap harusmempunyai mempunyai sifat/sifat kimia' &sika' termodinamika tertentu yang

    sesuai dengan kondisi penggunaan.! G.l.ngan 4al.karb.nRefrigeran golongan halokarbon adalah jenis refrigeran yang umum

    digunakan. Refrigeran jenis ini meliputi refrigeran yang terdiri dari satuatau lebih dari tiga jenis ion golongan halogen !klorin' uorin' dan bromin%.=eberapa jenis refrigeran halokarbon yang umum digunakan disajikanpada

  • 7/23/2019 Refriger An

    6/12

    Kelompok refrigeran senyawa halokarbon diturunkan dari hidrokarbon (HC) yaitu

    metana (CH4), etana (C2H), atau dari propana (C!H") dengan mengganti atom#atom

    hidrogen dengan unsur#unsur halogen seperti khlor (Cl), fluor ($), atau brom (%r). &ika

    seluruh atom hidrogen tergantikan oleh atom Cl dan $ maka refrigeran yang dihasilkan

    akan terdiri dari atom khlor, fluor dan karbon. 'efrigeran ini disebut refrigeran

    hlorofluoroarbon (C$C). &ika hanya sebagian saja atom hidrogen yang digantikan oleh

    Cl dan atau $ maka refrigeran yang terbentuk disebut hydrohlorofluoroarbon (HC$C).

    'efrigeran halokarbon yang tidak mengandung atom khlor disebut hydrofluoroarbon

    (H$C).

    " 'en5a6a In.rganikA6alnya' saat pendinginan hanya digunakan untuk tujuan khusus'

    hanya amoniak dan karbon dioksida yang dapat digunakan sebagairefrigeran. Saat pendinginan mulai dikenalkan pada masyarakat' sulfurdioksida' metil klorida dan metilen klorida digunakan karena sesuaidengan kompresor sentrifugal. 5etilen klorida dan karbon dioksida' karenafaktor keamanannya digunakan untuk sistem pengkondisian udara !A)%.

    Semua refrigeran ini' selain amonia' tidak digunakan lagi' ke8uali padasistem yang lama. Amonia mempunyai sifat termal yang baik' dan masihdigunakan pada lapangan es skating.

    ;elompok refrigeran ini diberi nomor yang dimulai dengan angka 7 dandigit selanjutnya menyatakan berat molekul dari senya6anya. )ontoh darirefrigeran ini adalah+ R/7#" + hidrogen

    R/7#3 + helium

    R/7-7 + amonia

    R/7- + air

    R/7"# + Neon !Ne% R/7"0 + :dara

    R/7*" + 2"

    R/73# + Argon

    R/733 + )2"

    R/733A + N"#

    R/793 + S2"

    1 'en5a6a 4idr.karb.n=anyak senya6a hidrokarbon yang digunakan sebagai refrigeran'

    umumnya digunakan pada industri minyak bumi' seperti metana' etana'propana' etilen' dan isobutilen. ;esemuanya ammable dan eksplosif.>igolongkan sedikit bera8un karena mengandung efek bius pada tingkattertentu. Etana' metana' dan etilen digunakan pada pendinginan suhuekstra rendah.

    idrokarbon sebagai refrigerant dalam sistem refrigerasi telah dikenalsejak tahun -0"#/an' sebelum refrigerant sintetik dikenal. Ilmu6an yangter8atat sebagai promotor hidrokarbon sebagai refrigerant antara laininde !-0-9% dan Ilmu6an >unia Albert Einstein !-0"#%. idrokarbonkembali diperhitungkan sebagai alternatif pengganti )F)' setelah aspeklingkungan mengemuka' dan timbulnya permasalahan dalam peralihan

    dari )F) ke F)' dikarenakan perlu adanya penyesuaian perangkat keras'

    $

  • 7/23/2019 Refriger An

    7/12

    pelumas' serta perlakuan khusus dalam operasional penggunaan bahanF) + R/-*3a ini.

    >emikian sulitnya perlakuan R/-*3a sebagai pengganti R/-" sertamasih memiliki dampak Global @arming ,otential [email protected],%' bahkanGreenpea8e suatu S5 di ?erman yang sebelumnya gen8ar mendorong

    peralihan R/-" ke R/-*3a' kemudian beralih memperomosikanpenggunaan hidrokarbon sebagai refrigeran' seperti G

  • 7/23/2019 Refriger An

    8/12

    refrigeran mengalami perubahan fasa pada tekanan konstan tetapitemperaturnya terus berubah

    # A-e.tr.8Senya6a a4eotrop adalah suatu 8ampuran yang tak dapat dipisahkan

    menjadi senya6a penyusunnya dengan 8ara distilasi. Senya6a inimenguap dan mengembun sebagai satu 4at' tidak seperti 8ampuranlainnya. )ontoh rferigeran jenis ini adalah+ R/$##+ R/-" !7*.% R/-$"a !"9."%

    R/$#"+ R/"" !3.% R/--$ !$-."%

    / 'i0at Re0rigeran>alam pemilihan refrigeran' sifat refrigeran yang penting antara lain sifat

    termodinamika' kimia' dan &sik. Sifat termodinamika yang penting antara laintitik didih' tekanan penguapan dan pengembunan' tekanan dan suhu kritis'

    titik beku' (olume uap' )2,' tenaga per ton refrigerasi. Sifat kimiaberhubungan dengan reaksi refrigeran terhadap keadaan sekitar' antara laintidak mudah terbakar' tidak bera8un' tidak bereaksi dengan air' minyak danbahan konstruksi. Sedangkan sifat &sik refrigeran berhubungan denganbahan itu sendiri'antara lain kondukti(itas dan kekentalan.

    Adapun sifat refrigeran adalah sebagai berikut+-.

  • 7/23/2019 Refriger An

    9/12

    0. ;onstanta dielektrika dari refrigeran yang ke8il' tahanan listrik yang besar'serta tidak menyebabkan korosi pada material isolator listrik

    -#.Refrigeran hendaknya stabil dan tidak bereaksi dengan material yangdipakai' jadi juga tidak menyebabkan korosi

    --.Refrigeran tidak boleh bera8un

    -".Refrigeran tidak boleh mudah terbakar dan mudah meledak-*.Sebaiknya refrigeran menguap pada tekanan sedikit lebih tinggi dari padatekanan atmos&r. >engan demikian dapat di8egah terjadinya kebo8oranudara luar masuk sistem refrigeran karena kemungkinan adanya (akumpada seksi masuk kompresor !pada tekanan rendah%.

  • 7/23/2019 Refriger An

    10/12

    /-# -7 *7 3$/9 "0 33 $## *# $7 9$ * 7# "9 3# 7* $

    7 3- 7$ -# 37 3 07-$ $7 -## --3"# 9 --7 -**"$ # -*7 -$3*# 0* -$ -77*9 --- -7 "#73# -"$ "# ""03$ -39 "3" "93$# -9" "97 "0#$$ - *# **"

    9# "#7 **7 *9*Sumber+ asan' "##

    ( Atribut Lingkungan dan Atribut *erja,emilihan refrigeran lainnya dibuat berdasarkan atribut kerja dan

    lingkungan. Atribut kerja refrigeran adalah sifat yang berkaitan denganpenggunaan refrigeran. Sifat ini dibandingkan dengan beban kerja yang samaatau suhu e(aporasi dan suhu kondensasi yang sama. Sifat yangdibandingkan antara lain )2,' efek pendinginan' serta tekanan kondensasidan e(aporasi. , !24one >epletion ,ottential% merupakan parameter yang menyatakan

    kemampuan suatu refrigeran untuk berikatan dengan o4on di stratosfer.:mumnya' makin banyak ion klorin dalam suatu refrigeran maka makin tinggi

    0

  • 7/23/2019 Refriger An

    11/12

    2>,nya. Siklus hidup menentukan lamanya suatu gas terurai di atmosfer.Atribut lingkungan beberapa refrigeran ditunjukkan pada tabel $.

    Tabel # Atribut lingkungan re0rigeran 8rimer

    Re0rigeran Tahun atm.s0erik O(P GBP

    ;arbon dioksida5etana

    $#/"##-" *

    ##

    -"-

    R/--R/-"R/""

    R/$#"R/7-7 !Amonia%

    $# $-"#-*.*

    //

    -.#-.#

    #.#$$#."*

    #

    3###$##-7##$9##

    /F/ =/hl.r. Flu.r. /arb.n?

    Refrigerator !;ulkas%

    @ater >ispenser

    A) 5obil" R""> 4/F/ =4idr. /hl.r. Flu.r. /arb.n?

    -#

  • 7/23/2019 Refriger An

    12/12

    A) RuanganGedung !A) Split' A) @indo6%

    A) Sentral)hiller1 R!1%a> 4F/ =4idr. Flu.r. /arb.n?

    Refrigerator !;ulkas%

    @ater >ispenser

    A) 5obil A) )entral)hiller)F) dan )F) memiliki dampak terhadap perusakan lapisan o4on' karena

    terdapat unsur 8lorin yang dapat bereaksi dengan o4on yang mengakibatkanlapisan tersebut semakin menipis. Selain itu' baik )F)' )F) maupun F)memiliki dampak lain yaitu menimbulkan pemanasan global.

    2leh karena dampak perusakan terhadap lingkungan yang dihasilkan daripenggunaan refrigeran jenis )F)' )F)' dan F)' maka langkah yang harusdilakukan se8ara sinergis adalah dengan menggunakan bahan pendinginalternatif pengganti yang ramah lingkungan' dan di pasaran sudah tersediabahan pendingin hydro8arbon !)%.

    (AFTAR PU'TA*A

    Anonim. MMMMMM. Teknik Pendinginan : Refrigeran.>iakses darihttp+6eb.ipb.a8.idtepftetaelearningmediaiakses darihttp+666.klinika8.8o.idpada Senin' 7 >esember "#-$ pukul -*.## @I=.

    Sandi' Seno Ari. !"#--%. Macam-Macam Gas Refrigerant. >iakses darihttp+neo4gD.blogspot.8om pada Senin' 7 >esember "#-$ pukul -*.## @I=.

    Stoe8ker' @ilbert F. dan ?erold @.?ones. !-003%. Refrigerasi danPengkondisian Udara disi Ked!a.