MAKALAH TERMODINIMIKA

TUGAS TERMODINAMIKA

AIR CONDITIOONER (AC)

NAMA :

AHMAD NURKHOLIS (05)

PRODI: SISTEM KELISTRIKAN (D-4)

JURUSAN: TEKNIK ELEKTRO

D-4 / 1A

POLITEKNIK NEGERI MALANG

2011

PENDAHULUAN

Air Conditioner (AC) merupakan suatu komponen/peralatan yang dipergunakan untuk mengatur suhu, sirkulasi, kelembaban dan kebersihan udara didalam ruangan. Air Conditioner (AC) mempertahankan kondisi udara baik suhu dan kelembabannya agar nyaman dengan cara sebagai berikut :Pada saat suhu ruangan tinggi AC akan mengambil panas dari udara sehingga suhu ruangan turun, dan sebaliknya ketika suhu ruangan rendah AC akan memberikan panas ke udara sehingga suhu udara akan naik.Bersamaan dengan itu kelembaban udara juga dikurangi sehingga kelembaban udara dipertahankan pada tingkat yang nyaman.

Pernahkah Anda membayangkan jika mengendarai mobil tanpa AC di siang hari bertemperatur 32 derajat celcius ? Saya jamin baju Anda akan basah terkena keringat, mengendarai pun jadi tidak nyaman dan akan mempengaruhi konsentrasi anda dalam mengendara. Atau bayangkan jika di rumah Anda tidak ada refrigrator / lemari es? Pasti makanan yang sedianya bisa digunakan 4-5 hari mendatang akan membusuk dengan cepat. Dari sini Anda bisa menyadari betapa pentingnya alat pendingin/pengkondisian udara seperi AC dan lemari Es. Tapi apakah Anda tahu bagaimana prinsip kerjanya? Dan MAKALAH berikut ini yang akan membahas bagaimanakah prinsip kerja Air Conditioner (AC), dan apa fungsinya dalam kehidupan.

DAFTAR ISI

KOFER ……………………………………………………………………………………….. 1

PENDAHULUAN……………………………………………………………………………... 2

DAFTAR ISI ………………………………………………………………………………….. 3

ISI ……………………………………………………………………………........................... 4

·         PENGERTIAN AC ……………………………………………………………………............. 5

·         PRINSIF KERJA SISTEM AC ................................................................................................... 6

·         FUNGSI SISTEM AC …………………………………………………………………............. 9

PENUTUP …………………………………………………………………………………….. 10

·         FUNGSI AC DALAM KEHIDUPAN …………………………………………………............ 10

ISI

PENGERTIAN AC :

Air Conditioner (AC) merupakan suatu komponen/peralatan yang dipergunakan untuk mengatur suhu, sirkulasi, kelembaban dan kebersihan udara didalam ruangan. Air Conditioner (AC) mempertahankan kondisi udara baik suhu dan kelembabannya agar nyaman dengan cara sebagai berikut :Pada saat suhu ruangan tinggi AC akan mengambil panas dari udara sehingga suhu ruangan turun, dan sebaliknya ketika suhu ruangan rendah AC akan memberikan panas ke udara sehingga suhu udara akan naik. Bersamaan dengan itu kelembaban udara juga dikurangi sehingga kelembaban udara dipertahankan pada tingkat yang nyaman.

Di era serba maju sekarang ini, kita pasti sudah sangat akrab dengan air conditioner. Kehidupan modern, apalagi di perkotaan hampir tidak bisa lepas dari pemanfaatan teknologi ini. Namun apakah banyak dari kita yang tahu bagaimana cara kerja ac sehingga bisa menghasilkan udara yang nyaman kehidupan kita?

Udara dingin tersebut sebenarnya merupakan output dari sistem yang terdiri dari beberapa komponen, yaitu; compressor AC, kondensor, orifice tube, evaporator, katup ekspansi. Berikut adalah penjelasan singkat mengenai peran masing-masing bagian tersebut:

Compressor AC

Compressor AC adalah power unit dari sistem AC. Ketika AC dijalankan, compressor AC mengubah fluida kerja/refrigent berupa gas dari yang bertekanan rendah menjadi gas yang bertekanan tinggi. Gas bertekanan tinggi kemudian diteruskan menuju kondensor.

Kondensor AC

Kondensor adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengubah gas yang bertekanan tinggi berubah menjadi cairan yang bertekanan tinggi yang kemudian akan dialirkan ke orifice tube. Kondensor merupakan bagian yang “panas” dari air conditioner. Kondensor bisa disebut heat exchange yang bisa memindahkan panas ke udara atau ke intermediate fluid (semacam air larutan yang mengandung ethylene glycol), untuk membawa panas ke orifice tube.

Orifice Tube

Orifice tube merupakan tempat di mana cairan bertekanan tinggi diturunkan tekanan dan suhunya menjadi cairan dingin bertekanan rendah. Dalam beberapa sistem, selain memasang sebuah orifice tube, dipasang juga katup ekspansi.

Katup Ekspansi

Katup ekspansi merupakan komponen penting dalam sistem air conditioner. Katup ini dirancang untuk mengontrol aliran cairan pendingin melalui katup orifice yang merubah wujud cairan menjadi uap ketika zat pendingin meninggalkan katup pemuaian dan memasuki evaporator/pendingin.

Evaporator AC

Refrigent menyerap panas dalam ruangan melalui kumparan pendingin dan kipas evaporator meniupkan udara dingin ke dalam ruangan. Refrigent dalam evaporator mulai berubah kembali menjadi uap bertekanan rendah, tapi masih mengandung sedikit cairan. Campuran refrigent kemudian masuk ke akumulator / pengering. Ini juga dapat berlaku seperti mulut/orifice kedua bagi cairan yang berubah menjadi uap bertekanan rendah yang murni, sebelum melalui compressor AC untuk memperoleh tekanan dan beredar dalam sistem lagi. Biasanya, evaporator dipasangi silikon yang berfungsi untuk menyerap kelembapan dari refrigent.

PRINSIF KERJA SISTEM AC :

Thermostat

Thermostat pada air conditioner beroperasi dengan menggunakan lempeng bimetal yang peka terhadap perubahan suhu ruangan. Lempeng ini terbuat dari 2 metal yang memiliki koefisien pemuaian yang berbeda. Ketika temperatur naik, metal terluar memuai lebih dahulu, sehingga lempeng membengkok dan akhirnya menyentuh sirkuit listrik yang menyebabkan motor AC aktif.

Jadi, cara kerja sistem AC dapat dijelaskan sebagai berkut :

Compressor AC yang ada pada sistem pendingin dipergunakan sebagai alat untuk memampatkan fluida kerja (refrigent), jadi refrigent yang masuk ke dalam compressor AC dialirkan ke condenser yang kemudian dimampatkan di kondenser. Di bagian kondenser ini refrigent yang dimampatkan akan berubah fase dari refrigent fase uap menjadi refrigent fase cair, maka refrigent mengeluarkan kalor yaitu kalor penguapan yang terkandung di dalam refrigent. Adapun besarnya kalor yang dilepaskan oleh kondenser adalah jumlahan dari energi compressor yang diperlukan dan energi kalor yang diambil evaparator dari substansi yang akan didinginkan. Pada kondensor tekanan refrigent yang berada dalam pipa-pipa kondenser relatif jauh lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan refrigent yang berada pada pipi-pipa evaporator. Setelah refrigent lewat kondenser dan melepaskan kalor penguapan dari fase uap ke fase cair maka refrigent dilewatkan melalui katup ekspansi, pada katup ekspansi ini refrigent tekanannya diturunkan sehingga refrigent berubah kondisi dari fase cair ke fase uap yang kemudian dialirkan ke evaporator, di dalam evaporator ini refrigent akan berubah keadaannya dari fase cair ke fase uap, perubahan fase ini disebabkan karena tekanan refrigent dibuat sedemikian rupa sehingga refrigent setelah melewati katup ekspansi dan melalui evaporator tekanannya menjadi sangat turun. Hal ini secara praktis dapat dilakukan dengan jalan diameter pipa yang ada dievaporator relatif lebih besar jika dibandingkan dengan diameter pipa yang ada pada kondenser. Dengan adanya perubahan kondisi refrigent dari fase cair ke fase uap maka untuk merubahnya dari fase cair ke refrigent fase uap maka proses ini membutuhkan energi yaitu energi penguapan, dalam hal ini energi yang dipergunakan adalah energi yang berada di dalam substansi yang akan didinginkan. Dengan diambilnya energi yang diambil dalam substansi yang akan didinginkan maka enthalpi  substansi yang akan didinginkan akan menjadi turun, dengan turunnya enthalpi maka temperatur dari substansi yang akan didinginkan akan menjadi turun. Proses ini akan berubah terus-menerus sampai terjadi pendinginan yang sesuai dengan keinginan. Dengan adanya mesin pendingin listrik ini maka untuk mendinginkan atau menurunkan temperatur suatu substansi dapat dengan mudah dilakukan. Perlu diketahui : Kunci utama dari air conditioner adalah refrigerant, yang umumnya adalah fluorocarbon, yang mengalir dalam sistem, menjadi cairan dan melepaskan panas saat dipompa (diberi tekanan), dan menjadi gas dan menyerap panas ketika tekanan dikurangi. Mekanisme berubahnya refrigerant menjadi cairan lalu gas dengan memberi atau mengurangi tekanan terbagi mejadi dua area: sebuah penyaring udara, kipas, dan cooling coil (kumparan pendingin) yang ada pada sisi ruangan dan sebuah compressor (pompa), condenser coil (kumparan penukar panas), dan kipas pada jendela luar. Udara panas dari ruangan melewati filter, menuju ke cooling coil yang berisi cairan refrigerant yang dingin, sehingga udara menjadi dingin, lalu melalui teralis/kisi-kisi kembali ke dalam ruangan. Pada compressor AC, gas refrigerant dari cooling coil lalu dipanaskan dengan cara pengompresan. Pada condenser coil, refrigerant melepaskan panas dan menjadi cairan, yang tersirkulasi kembali ke cooling coil. Sebuah thermostat AC mengontrol motor compressor AC untuk mengatur suhu ruangan.  Entalphi adalah istilah dalam termodinamika yang menyatakan jumlah energi internal dari suatu sistem termodinamika ditambah energi yang digunakan untuk melakukan kerja.  Fluorocarbon adalah senyawa organik yang mengandung 1 atau lebih atom Fluorine. Lebih dari 100 fluorocarbon yang telah ditemukan. Kelompok Freon dari fluorocarbon terdiri dari Freon-11 (CCl3F) yang digunakan sebagai bahan aerosol, dan Freon-12 (CCl2F2), umumnya digunakan sebagai bahan refrigerant. Saat ini, freon AC dianggap sebagai salah satu penyebab lapisan Ozon Bumi menajdi lubang dan menyebabkan sinar UV masuk. Walaupun, hal tersebut belum terbukti sepenuhnya, produksi fluorocarbon mulai dikurangi.  Thermostat pada air conditioner beroperasi dengan menggunakan lempeng bimetal yang peka terhadap perubahan suhu ruangan. Lempeng ini terbuat dari 2 metal yang memiliki koefisien pemuaian yang berbeda. Ketika temperatur naik, metal terluar memuai lebih dahulu, sehingga lempeng membengkok dan akhirnya menyentuh sirkuit listrik yang menyebabkan motor AC aktif/jalan.

FUNGSI SISTEM AC :

Sistem Air Conditioner ( AC ) digunakan untuk membuat temperatur udara di dalam suatu ruangan menjadi nyaman. Apabila suhu pada suatu ruangan terasa panas maka udara panas ini diserap sehingga temperaturnya menurun. Apabila udara dalam ruangan lembab maka kelembaban akan dikurangi sehingga udara dipertahankan pada tingkat yang menyenangkan.

Udara lembab pada kendaraan menyebabkan kondensasi yang dapat menghalangi pandangan. Dengan menghidupkan sistem AC maka kondensasi ini dapat dihilangkan, karena udara yang dikeluarkan dari sistem AC adalah udara kering. Selain itu udaranya bersih karena sudah melewati sistem penyaringan.

Kunci utama dari AC adalah refrigerant, yang umumnya adalah fluorocarbon [**], yang mengalir dalam sistem, menjadi cairan dan melepaskan panas saat dipompa (diberi tekanan), dan menjadi gas dan menyerap panas ketika tekanan dikurangi. Mekanisme berubahnya refrigerant menjadi cairan lalu gas dengan memberi atau mengurangi tekanan terbagi mejadi dua area: sebuah penyaring udara, kipas, dan cooling coil (kumparan pendingin) yang ada pada sisi ruangan dan sebuah kompresor (pompa), condenser coil (kumparan penukar panas), dan kipas pada jendela luar.

Udara panas dari ruangan melewati filter, menuju ke cooling coil yang berisi cairan refrigerant yang dingin, sehingga udara menjadi dingin, lalu melalui teralis/kisi-kisi kembali ke dalam ruangan. Pada kompresor, gas refrigerant dari cooling coil lalu dipanaskan dengan cara pengompresan. Pada condenser coil, refrigerant melepaskan panas dan menjadi cairan, yang tersirkulasi kembali ke cooling coil. Sebuah thermostat [***] mengontrol motor kompresor untuk mengatur suhu ruangan.

PENUTUP

FUNGSI AC :

AIR Conditioner pada masa ini sudah merupakan suatu kebutuhan yang tidak dapat ditinggalkan, peralatan AIR Conditioner juga dipergunakan di mobil. Secara umum peralatan AIR Conditioner ini mempunyai fungsi sebagai berikut
• Mengatur suhu udara
• Mengatur sirkulasi udara
• Mengatur kelembaban ( HUMIDITY ) udara
• Mengatur kebersihan udara
Secara umum AIR Conditioner berfungsi mempertahankan kondisi udara baik suhu maupun kelembabannya agar nyamanPeralatan AIR Conditioner yang dipergunakan di Mobil secara garis besar terdiri dari
A. COMPRESSOR
B. CONDENSER
C. COOLING FAN
D. RECEIVER DRYER
E. EXPANSION VALVE
F. EVAPORATOR
G. BLOWER
H. ELECTRICAL ( AMPLIFIER, KABEL, DLL )System Air Conditioner