Cara Kerja AC Ruangan: Optimalkan Efisiensi AC dengan Pemilihan Ukuran Pipa Discharge Line yang Tepat

Mengenal Sistem AC: Cara Kerja dan Komponen Utamanya

Bismillahirrahmanirrahiim, Assalamualaikum, sahabat-sahabat Engineer! Dalam kehidupan sehari-hari, kita tidak asing dengan AC (Air Conditioner). AC telah menjadi perangkat yang umum dan wajib ada, terutama di daerah dengan kondisi udara yang tinggi. Penggunaan AC memberikan kenyamanan termal di dalam ruangan, dan ada berbagai jenis AC yang sering kita temui, seperti AC split wall mounted, split duct, VRF, chiller, dan lain sebagainya. Pada dasarnya, semua jenis AC tersebut memiliki cara kerja yang sama.

Dalam artikel ini, saya akan menjelaskan cara kerja sistem AC serta komponen-komponen utamanya. Mari kita simak penjelasan berikut.

1. Kompresor: Kompresor merupakan komponen utama dalam sistem refrigerasi kompresi uap. Kompresor berfungsi memompa dan mengalirkan refrigerant dengan menekannya, sehingga tekanan di kondensor meningkat. Proses kompresi ini mengubah refrigerant dari gas bertekanan rendah dan suhu rendah menjadi gas bertekanan tinggi dan suhu tinggi.

2. Kondensor: Kondensor dipasang setelah kompresor dan sebelum liquid receiver. Kondensor berfungsi sebagai tempat refrigerant mengalami kondensasi dengan membuang kalor ke lingkungan sekitar. Pada kondensor, refrigerant berubah dari gas bertekanan tinggi menjadi cair bertekanan tinggi. Pertukaran panas dengan lingkungan dilakukan dengan bantuan kipas atau blower.

3. Liquid Receiver: Liquid receiver dipasang setelah kondensor dan sebelum filter dryer. Liquid receiver berfungsi sebagai tempat penyimpanan refrigerant cair yang berasal dari kondensor. Fungsinya juga termasuk sebagai penampung refrigerant saat sistem berhenti. Liquid receiver memastikan refrigerant yang keluar dari kondensor benar-benar berbentuk cair.

4. Filter Dryer: Filter dryer dipasang sebelum sight glass dan setelah liquid receiver. Fungsinya adalah menyaring refrigerant dari kotoran dan menyerap uap air yang terkandung dalam refrigerant. Filter dryer menggunakan silica gel untuk menyerap uap air dan juga memiliki filter dengan kawat kasa halus sebagai penyaring kotoran.

5. Sight Glass: Sight glass dipasang setelah filter dryer dan sebelum katup ekspansi. Sight glass digunakan untuk melihat ketersediaan refrigerant dalam sistem, serta untuk memeriksa apakah refrigerant mengandung uap air atau tidak. Hal ini dapat terdeteksi melalui perubahan warna pada sight glass.

6. Katup Ekspansi: Katup ekspansi dipasang sebelum evaporator. Katup ekspansi berfungsi mengatur laju aliran refrigerant dari liquid line ke evaporator, sesuai dengan laju penguapan refrigerant di evaporator. Katup ekspansi juga membantu menjaga perbedaan tekanan antara sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah, sehingga tekanan yang diinginkan dapat terjaga. Terdapat beberapa tipe katup ekspansi, seperti kapiler dan TX Lanjutkan dari beberapa tipe katup ekspansi, seperti kapiler dan TXV (Thermostatic Expansion Valve). Katup ekspansi tipe kapiler tidak dilengkapi dengan sensor, sedangkan katup ekspansi tipe TXV memiliki sensor bulb di sebelah kanan. Sensor bulb tersebut membantu dalam mengatur laju aliran refrigerant yang masuk ke evaporator sesuai dengan suhu atau tekanan yang diinginkan.

7. Evaporator: Evaporator dipasang setelah katup ekspansi dan sebelum akumulator. Evaporator berfungsi sebagai tempat refrigerant mengalami penguapan dengan menyerap panas dari bahan atau fluida yang akan didinginkan. Pada evaporator, refrigerant berubah dari campuran menjadi gas bertekanan rendah.

8. Akumulator: Akumulator dipasang sebelum kompresor dan setelah evaporator. Fungsinya adalah memastikan bahwa refrigerant yang masuk ke kompresor benar-benar berbentuk gas atau uap. Akumulator membantu menjaga agar refrigerant yang keluar dari evaporator adalah gas yang stabil sebelum kembali ke kompresor dan proses berulang.

Dalam sistem AC atau sistem refrigerasi kompresi uap, refrigerant seperti freon (contohnya R22) digunakan sebagai fluida kerja. Setiap jenis refrigerant memiliki tekanan dan suhu saturasi yang berbeda, yang ditentukan oleh karakteristik kimia dari refrigerant tersebut. Temperatur evaporasi adalah kondisi refrigerant berubah dari campuran menjadi gas, sedangkan temperatur kondensasi adalah kondisi refrigerant berubah dari gas menjadi cair. Pada saat perubahan wujud tersebut, refrigerant akan menyerap atau membuang panas pada titik saturasi.

Proses kerja sistem AC dimulai dengan refrigerant masuk ke kompresor. Di dalam kompresor, refrigerant mengalami proses kompresi yang mengubahnya dari gas bertekanan rendah dan suhu rendah menjadi gas bertekanan tinggi dan suhu tinggi. Refrigerant kemudian melewati kondensor, di mana terjadi perubahan fasa menjadi cair bertekanan tinggi dengan membuang panas ke lingkungan sekitar.

Selanjutnya, refrigerant mengalir melalui liquid receiver, filter dryer, dan sight glass untuk memastikan kualitas refrigerant dan menghilangkan kotoran serta uap air. Refrigerant kemudian melewati katup ekspansi, di mana terjadi penurunan tekanan dan perubahan fasa menjadi campuran bertekanan rendah. Selanjutnya, refrigerant melewati evaporator, di mana terjadi penguapan dan penyerapan panas dari ruangan yang akan didinginkan. Setelah itu, refrigerant kembali ke akumulator untuk memastikan bahwa refrigerant yang masuk ke kompresor adalah gas.

Proses tersebut terus berulang secara terus-menerus untuk menjaga suhu dan kenyamanan di dalam ruangan.

Dalam instalasi AC, pipa pada suction line (garis hisap) berwarna biru, sedangkan pada discharge line (garis tekan) memiliki ukuran yang berbeda. Pipa pada liquid line (garis cair) memiliki ukuran yang paling kecil, karena refrigerant berada dalam bentuk cair. Pipa pada discharge line memiliki ukPipa pada discharge line memiliki ukuran yang lebih besar karena refrigerant berada dalam bentuk gas bertekanan tinggi. Pipa ini dirancang untuk menampung aliran refrigerant yang keluar dari kompresor dengan tekanan yang tinggi dan membawa refrigerant tersebut ke kondensor.

Ukuran pipa pada discharge line dipilih agar dapat menangani tekanan yang tinggi dan aliran refrigerant yang cukup besar. Hal ini penting untuk memastikan kelancaran aliran refrigerant dari kompresor ke kondensor tanpa terjadi hambatan yang berarti. Pipa yang lebih besar pada discharge line juga membantu dalam mengurangi risiko kebocoran atau kerusakan akibat tekanan yang tinggi.

Selain itu, pipa pada discharge line biasanya dilengkapi dengan perlindungan tambahan, seperti isolasi termal, untuk menghindari terjadinya kondensasi atau pembekuan pada pipa akibat perbedaan suhu antara refrigerant yang panas dan udara sekitarnya. Isolasi ini membantu menjaga kualitas aliran refrigerant dan mengoptimalkan efisiensi sistem AC.

Dalam instalasi AC, penting untuk memilih pipa dengan diameter yang tepat untuk discharge line sesuai dengan spesifikasi sistem AC yang digunakan. Ukuran pipa yang tidak sesuai dapat menyebabkan penurunan kinerja sistem AC, peningkatan tekanan yang tidak diinginkan, atau bahkan kerusakan pada komponen lain dalam sistem.

Pipa pada discharge line juga biasanya dilengkapi dengan komponen tambahan, seperti katup pengaman (safety valve) atau katup penyeimbang tekanan (pressure relief valve), yang berfungsi untuk mengontrol dan mengurangi tekanan secara otomatis jika terjadi peningkatan tekanan yang berlebihan dalam sistem. Hal ini penting untuk menjaga keamanan operasional sistem AC dan mencegah kerusakan yang disebabkan oleh tekanan yang melebihi batas yang aman.

Dalam perencanaan dan pemasangan sistem AC, pipa pada discharge line harus dipasang dengan baik dan terhubung secara kuat ke komponen-komponen lain dalam sistem. Penyambungan pipa harus dilakukan dengan benar dan menggunakan bahan yang sesuai untuk memastikan tidak ada kebocoran atau kerusakan pada sistem.

Dengan memperhatikan ukuran dan keandalan pipa pada discharge line, serta pemilihan komponen yang tepat, sistem AC dapat beroperasi dengan baik dan efisien. Perawatan dan pengawasan secara teratur juga diperlukan untuk memastikan kelancaran aliran refrigerant dan mencegah masalah yang mungkin timbul pada pipa dan komponen lainnya dalam sistem AC.