OPTIMASI PENGGUNAAN AC SEBAGAI ALAT PENDINGIN RUANGAN Irnanda Priyadi Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Bengkulu, Staf Pengajar Program Studi Teknik Elektro Universitas Bengkulu Jl. Raya Kandang Limun, Bengkulu, Telp. (0736) 21170 Email :
[email protected]
ABSTRACT Air Conditioner, or more popular be called AC, is one of electronic device that consume high electrical power energy. This caused by main tool of AC devices consist of some electric motor which work with high level energy. Because this reason, the optimally using of AC needs to be known. So that AC can stands long life and wastes of energy can be minimized. This paper discusses everything dealing with the optimally using of AC, focus both of two aspects, technical and economical aspect.
Kata Kunci : Air Conditioner, Refrigeran, Kompresor, Kondensor, Evaporator
PENDAHULUAN
TINJAUAN PUSTAKA Komponen-Komponen AC
Latar Belakang AC atau Air Conditioner adalah sebuah
alat
mengkondisikan
yang udara
dapat
berfungsi
dengan
cara
Komponen
utama
AC
terdiri
atas
kompresor, kondensor, pipa kapiler dan evaporator.
mengontrol temperatur udara dalam ruang tertentu. AC mengubah keadaan suhu udara panas ke udara yang bersuhu dingin dalam sebuah ruangan sehingga ruangan menjadi lebih nyaman. Alat ini dapat menjalankan fungsinya sebagai alat pendingin karena dalam AC terdapat banyak komponen, baik mekanis maupun elektris yang membutuhkan sumber energi yang cukup besar dan tingkat perawatan
Kompresor Sebuah kompresor adalah "jantung" dari rangkaian sistem pendingin. Terdiri dari pompa untuk menaikan tekanan dan mensirkulasikan refrigeran (fluida yang dapat menyerap kalor) ke seluruh bagian AC, seperti halnya jantung manusia yang disirkulasi oleh darah. Kompresor juga berfungsi sebagai sebuah medium dimana
tinggi. Oleh
karena
itu
dalam
penggunaannya, alat pendingin ruangan ini perlu dioptimasi agar pemakaiannya tidak memperpendek
umur
peralatan
mempertinggi biaya pemakaian.
dan
mengambil udara panas atau udara sekitar dari satu tempat dan menyemburkan udara yang dingin ke ruangan. Mekanisme kerja kompresor
adalah
satu
sisi
piston
melakukan kompresi dan sisi lainnya melakukan langkah hisap.
dasar untuk proses pendinginan yang akan dialirkan ke ruangan.
Kondensor Piranti
kondensor
digunakan
untuk
mendinginkan dan menyerap panas dari
Selain komponen diatas, masih terdapat
gas refrigeran yang telah dinaikkan
juga
tekanannya
seperti kipas (blower), termistor (alat pengatur
oleh
bertekanan tinggi.
kompresor
hingga
Biasanya, kondensor
beberapa
temperatur),
komponen-komponen
PCB
Control,
lain
Kapasitor,
AC menggunakan udara sebagai media
Overload Motor Protector, Motor Listrik,
pendinginnya.
Motor Kompressor, dst.
Sejumlah
kalor
yang
terdapat pada refrigeran dilepaskan ke udara bebas dengan bantuan kipas. Agar
Prinsip Kerja AC
proses pelapasan kalor bisa lebih cepat,
Refrigeran (fluida yang memiliki sifat
pipa kondensor didesain berliku dan
menyerap kalor, biasanya Freon) diberikan
dilengkapi dengan sirip. Pembersihan
tekanan oleh kompressor dalam sistem mesin
sirip-sirip pipa kondensor sangat penting
pendingin. Akibat pendinginan di kondensor
agar perpindahan kalor refrigeran tidak
refrigerant bertekanan mencair dan melalui
terganggu.
pipa kapiler dialirkan ke evaporator. Pada
Pada
kondensor
wujud
refrigeran dari diubah dari bentuk gas
evaporator,
refrigeran
mengalami
proses
menjadi cair.
“trotling” yaitu perubahan fase dari cair menjadi gas sehingga mengakibatkan daerah
Pipa Kapiler
di sekitar evaporator menjadi dingin. Lalu gas
Pipa kapiler merupakan komponen utama
yang berupa uap dingin ini di sirkulasikan ke
yang
tekanan
dalam ruangan dengan bantuan fan sirkulasi
refrigeran dan mengatur aliran refrigeran
sehingga suhu ruangan menjadi turun. Gas
menuju evaporator. Fungsi utama pipa
refrigeran yang terbentuk karena penyerapan
kapiler
tadi
berfungsi
ini
menurunkan
vital
karena
bagian
tekanan
kompressor dengan menggunakan daya isap
berbeda, yaitu tekanan tinggi dan tekanan
kompressor untuk selanjutnya dikompres/
rendah.
ditekan kembali mengikuti siklus awal.
menghubungkan
sangat dua
Evaporator
selanjutnya
dialirkan
ke
dalam
Atau dengan kata lain, AC hanya
Fungsi evaporator sendiri kebalikkan dari
sebagai sebuah alat elektronik yang mengatur
kondensor. Di dalam alat ini cairan
sirkulasi udara di dalam ruangan. Udara yang
refrigeran diubah menjadi gas sebagai
terisap disirkulasikan secara terus menerus
oleh kipas sirkulasi (blower) melewati sirip
EER adalah rasio antara kapasitas panas yang
evaporator. Saat melewati evaporator, udara
digunakan untuk mendinginkan (dalam BTU)
yang
dari
per jam dan konsumsi energi (dalam watt).
evaporator diserap panasnya oleh bahan
Semakin tinggi nilai COP dan EER maka akan
pendingin,
mengakibatkan semakin hemat AC yang
bertemperatur
kemudian
lebih
tinggi
dilepaskan
di
luar
ruangan ketika aliran refrigeran melewati
digunakan.
kondensor. Jadi, temperature udara yang rendah
Memilih ukuran AC yang tepat.
atau dingin yang dirasakan dalam ruangan
Beberapa
sebenarnya adalah hasil sirkulasi udara yang
ukuran AC
dikeluarkan evaporator.
1. Hitung luas ruangan yang akan di
Bukan udara yang
dihasilkan oleh perangkat AC. Unit AC hanyalah tempat bersirkulasinya udara yang
langkah
untuk
menentukan
pasang AC. 2. Berdasarkan luas ruangan tersebut,
sekaligus menangkap kalor (panas) pada udara
pilih
ruangan hingga mencapai temperature yang
dinyatakan dalam BTU/jam dengan
diinginkan.
menggunakan tabel berikut :
Metodelogi Untuk mengoptimalkan kinerja AC sebagai
kapasitas
100 125 150 175 200 250 300 400 500
dapat dilakukan antara lain : Menentukan koefisien kinerja, atau yang lazim dikenal dengan COP (Coefficient of Performance). COP adalah rasio antara jumlah panas (dalam
AC
yang
BTU/jam Tembok Tembok Tebal Biasa 4550 5300 5150 6100 5700 6800 6200 7500 6500 8100 7550 9300 8300 10400 9700 12400 11000 14250
Luas Lantai (ft2)
alat pendingin ruangan ada beberapa cara yang
dasar
satuan kw) yang dipindahkan dari evaporator untuk setiap satuan energy yang dikonsumsi
Catatan
(kw). Atau dengan kata lain COP adalah rasio
1 ft
antara kapasitas dari compressor (kw) dan
Kapasitas AC berdasarkan PK:
setiap ton freon yang dipanaskan (TR) yang
AC
bisa diserap oleh evaporator AC Menguji rasio effisiensi energy (EER). AC
=
0,3048 meter
0.5
PK
±
5.000
0.75
PK
±
7.000
1.0
PK
= BTU/jam = BTU/jam =
AC
AC
±
9.000
BTU/jam
1.5
PK
±
12.000 BTU/jam
2.0
PK
±
18.000 BTU/jam
peralatan masak yang digunakan di
=
dapur.
=
Memilih kualitas freon yang lebih baik. Freon memainkan peran yang penting dalam melakukan effisiensi sebuah sistem pendingin
3. Untuk menentukan kapasitas AC yang
AC.
Pemilihan
Jenis
Freon
misalnya
dibutuhkan maka kapasitas dasar AC
hidrokarbon dapat meningkatkan effisiensi
seperti pada tabel di atas harus
sebuah sistem pendingin AC. Freon jenis ini
dikoreksi dengan suatu faktor yang
lebih ringan sehingga membutuhkan listrik
besarnya tergantung pada
yang lebih rendah ketika AC dioperasikan.
a. Posisi tembok/dinding ruangan
Selain itu Freon jenis ini juga ramah
yang terpanjang, jika tembok
lingkungan dan dibuat dari bahan-bahan alami
menghadap
bukan sintesis sehingga aman untuk dilepas ke
ke
timur
faktor
koreksi adalah 0,95. b. Tinggi Bila
langit-langit langit-langit
udara tanpa perlu khawatir merusak lapisan ruangan.
ozon.
tingginya
melebihi 10 ft (sekitar 3 meter) maka faktor koreksinya adalah 1,1.
Melakukan Perawatan AC secara periodik. Perawatan AC mutlak harus dilakukan agar usia pakai relatif lebih tahan lama. Secara
c. Ruang tidak terkena cahaya langsung
misalnya
karena
adanya peneduh yang cukup
keseluruhan perawatan AC bertujuan untuk memperpanjang usia pakai dan mengontrol biaya pemakaian konsumsi listrik.
lebar dan bila AC umumnya
Beberapa tips perawatan AC yang
digunakan pada malam hari,
perlu diperhatikan :
maka faktor koreksinya adalah 0,8.
1. Tempatkan kondensor di tempat sejuk yang kering dengan sirkulasi udara yang cukup. Letakkan kondensor jauh
4. Bilamana
ruangan
yang
akan
didinginkan AC termasuk dapur, maka kapasitas AC harus ditambah besar 4000 BTU/jam, sebagai kompensasi dari penambahan beban panas dari
dari sumber panas, maupun kontak langsung dengan sinar matahari. 2. Bersihkan debu dan kotoran dari kipas kondensor secara periodik. 3. Periksa
kipas
evaporator
dan
kondensor ketika timbul suara saat AC
beroperasi. Suaru tersebut biasanya
5. Gunakan refrigran dengan kapasitas
disebabkan oleh skrup yang tidak
yang
kencang.
spesifikasinya masing-masing.
4. Gunakan kapasitas AC yang tepat, tidak terlalu tinggi atau terlalu rendah.
6. Pilihlah
tepat
AC
mendinginkan
sesuai
dengan yang
dengan
kemampuan paling
tinggi
namun dengan energi paling sedikit. Bila spesifikasi AC adalah 1 kw/TR (1kw/TR = 3,5) dan total daya of 1 kw dan
Hasil dan Pembahasan Studi
kasus
penggunaan
dalam AC
melakukan
sebagai
alat
optimasi
12.000 BTU/jam, maka :
pendingin
EER = 12000/1000 = 12
ruangan.
COP = EER/3,5 = 3,43
Ruangan berukuran 15 x 20 ft termasuk
Bila kapasitas AC dinaikkan menjadi 2,5
dapur dan ruang makan, tinggi langit-
PK dan sebelumnya menggunakan Freon
langit
tebal,
R-12 dan diganti dengan hidrokarbon
menghadap ke timur. Ruangan ini akan
(HC-12), maka konsumsi listrik bisa
dilengkapi dengan AC.
menurun hingga hampir 30%.
8
ft,
dinding
tembok
Langkah-langkah menentukan ukuran AC
Kesimpulan
untuk kasus diatas sebagai berikut :
AC sebagai alat pendingin ruangan memiliki
Dari tabel kapasitas dasar pendinginan
beberapa
didapat sebesar 8.300 BTU/jam.
tingkat energi yang tinggi. Oleh karena itu
Faktor koreksi :
optimasi
Menghadap ke timur = 0,95
pendingin ruangan perlu dilakukan agar
Tambahan beban pendingin untuk dapur
pemakaian energi dapat dikurangi.
komponen
penggunaan
yang
AC
membutuhkan
sebagai
alat
4.000 BTU/jam. Kapasitas AC yang dibutuhklan dengan faktor
koreksinya
sebesar
11.885
Daftar Pustaka 1. Juni
Handoko,
Merawat
&
BTU/jam mendekati 12.000 BTU/jam atau
Memperbaiki AC, Penerbit : Kawan
setara 1.5 PK.
Pustaka, 2007
Bila perhitungan kapasitas AC seperti di
2. Depdiknas RI, Teknik Penghematan
atas tidak sesuai dengan ukuran AC yang
Energi pada Rumah Tangga dan
ada dipasaran, maka pilihlah kapasitas
Bangunan Gedung, 2005
yang paling mendekati.
3. Dinas Pariwisata DKI Jakarta, Buku Panduan
Efisiensi
www.pelangi.or.id, 2005
Energi,
4. Deden, Menentukan Ruangan Yang Akan Dipasang AC, www.darmajayateknik.com, 2009
