PENGGUNAAN REFRIGERAN HIDROKARBON (HC) DALAM BISNIS PERAWATAN DAN PERBAIKAN AC Isnanda(1) (1)
Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang ABSTRAK
Sesuai dengan program Pemerintah tentang penghapusan bahan perusak ozon seperti pengunaan CFC pada mesin Refrigerasi dengan jalan membatasi impor CFC, sehingga suplay akan berkurang sedangkan kebutuhan meningkat yang menyebabkan harga CFC semakin mahal. Maka dari itu dipakailah Hidrokarbon sebagai Refrigeran pengganti CFC yang mempunyai sifat ramah lingkungan, harga lebih murah karena untuk kapasitas pendingin yang sama jumlah Hidrokarbon yang dipakai hanya 40 % dari CFC. Disamping itu panas latennya lebih tinggi dari CFC, sehingga jumlah panas yang diserap per kg Refrigeran yang dipakai selama penguapan lebih besar. Semuanya itu merupakan penghematan biaya. ABSTRACT Base on the government’s program about the erasure ozone’s destroyer such the using of CFC in the refrigeration machine by limiting the import of CFC. So that, the supply will decrease while the demand is increasing and as the result the price becomes higher. Hence, hydrocarbon is used to change the CFC, which is safe for the environment and has the lower price because for the same capacity, hydrocarbon is used 40% of CFC. Beside that, the color latent is higher than CFC, so the quantity that is absorbed per kg of refrigeration‘s use during the evaporation is bigger. All of that cause the saving cost. Keywords: Refrigeration machine, Refrigerant hydrocarbon 1.
PENDAHULUAN
1.1 Penggunaan Refrigeran Hidrokarbon Hidrokarbon (HC) telah digunakan sejak lama sebagai Refrigeran pada sistem atau mesin Refrigerasi. Dimana pada lima tahun terakhir ini penggunaannya telah meningkat secara pesat pada peralatan rumah tangga dan peralatan komersial kecil seperti lemari es sebagai pengganti R-12 (CFC), R22 (HCFC) dan R-134a (HFC) yang dapat merusak lapisan ozon di stratosfer yang mengakibatkan peningkatan jumlah sinar ultraviolet yang kita terima. Dimana hal ini akan menyebabkan peningkatan kasus kanker kulit, katarak pada mata dan dapat menurunkan hasil panen. Refrigeran Hidrokarbon ini adalah Refrigeran yang ramah lingkungan serta kinerjanya sama dengan R-12 (CFC), R-22 (HCFC) dan R-134a (HFC) dan pada banyak kasus dapat menurunkan biaya konsumsi listrik karena panas laten Hidrokarbon jauh lebih tinggi jika dibandingkan dengan Refrigeran Halokarbon (CFC, HCFC, HFC), sehingga jumlah panas yang diserap Hidrokarbon per kg Refrigeran yang dipakai selama penguapan adalah lebih besar sebagaimana terlihat pada “Gambar (1)”. Kalau ditinjau dari berat jenisnya, maka berat jenis hidrokarbon lebih rendah jika dibandingkan dengan refrigeran halokarbon (CFC, HCFC, HFC), ini akan memberikan keuntungan untuk pemakaian dengan volume yang sama dengan refrigeran halokarbon,
maka beratnya hanya sekitar 40% dari berat R-12 (CFC), R-22 (HCFC) dan R-134a (HFC), seperti yang terlihat pada “Gambar (2)”. HC HC FC
HFC
Gambar 1. Kalor laten beberapa refrigeran HCFC HC
HFC
Gambar 2. Berat jenis beberapa refrigeran
1.2 Jenis Refrigeran Hidrokarbon Refrigeran Hidrokarbon yang digunakan pada sistem refrigerasi adalah Refrigeran yang berada pada tingkat kemurnian yang sangat tinggi dan harus mempunyai tingkat kelembaban dan kontaminan yang sangat rendah serta tidak berbau. Jika pemakaian hidrokarbon (HC) yang tidak murni, maka
Penggunaan Refrigeran Hidrokarbon (Hc) dalam Bisnis Perawatan dan Perbaikan AC (Isnanda)
akan menyebabkan berikut:
terjadinya
hal-hal
sebagai
Tingkat kelembaban yang tinggi akan menyebabkan filter pengering menjadi jenuh sehingga terjadi pembekuan pada pipa kapiler dan dapat menyebabkan kerusakan pada kompresor
Zat pembau seperti yang digunakan pada LPG dapat merusak kompresor dan menyumbat filter pengering.
Berdasarkan pertimbangan di atas, maka sebelum menggunakan hidrokarbon harus terlebih dahulu mengetahui jenis hidrokarbon tersebut, karena hidrokarbon untuk refrigeran tidak sama dengan hidrokarbon untuk bahan bakar. Pada sistem refrigerasi hidrokarbon yang digunakan ada 2 jenis, yaitu: 1.
2.
Hidrokarbon murni yang disebut juga dengan hidrokarbon dimana hanya terdiri dari satu komponen zat hidrokarbon seperti iso butana murni (R.600a ), yang mempunyai titik didih –120 C pada tekanan atmosfer yang digunakan secara umum pada lemari es rumah tangga dan kapasitas pendinginnya rendah, yaitu sekitar 60% dari R-12. Hidrokarbon campuran, yaitu merupakan campuran dari beberapa komponen zat hidrokarbon seperti campuran antara propana dengan butana (R.600a/R.290) yang mempunyai titik didih sekitar –310 C pada tekanan atmosfer dan mempunyai sifat yang sangat mirip dengan R-12 dan digunakan pada peralatan baru seperti pembeku es krim dan pendingin air
1.3 Tingkat Mampu Nyala Hidrokarbon Hidrokarbon dapat menyala bila tercampur dengan udara dan dibakar , maka dari itu kosentrasi batas hidrokarbondi udara harus berada antara batas nyala bawah (BNB) atau lower flammability (LFL) dan batas nyala atas (BNA) atau upperflammability (UFL), seperti yang terlihat pada “Gambar (3)”.
Udara murni
BNB
HC Murni
Bila konsentrasi hidrokarbon dibawah BNB yaitu sekitar 2%, maka tidak cukup jumlah hidrokarbon untuk terjadinya pembakaran, demikian juga bila konsentrasinya di atas BNA yaitu sekitar 10%, maka tidak cukup oksigen untuk terjadinya pembakaran. Pada saat melakukan perawatan dan perbaikan, maka demi keamanan agar tidak terjadinya kebakaran ditentukan bahwa batas hidrokarbon di udara dalam ruangan tertutup tidak boleh lebih dari 8 gr/m3. 2. PROSEDUR PERAWATAN DAN PERBAIKAN Prosedur perawatan dan perbaikan untuk mesin refrigerasi yang menggunakan hidrokarbon (HC) sebagai refrigeran pada dasarnya adalah sama dengan mesin refrigerasi yang menggunakan refrigeran R-12 (CFC) atau refrigeran R-134a (HFC), kecuali ada beberapa tindakan pencegahan yang harus dilakukan bila bekerja dengan refrigeran yang mudah terbakar, yang mencakup: .2.1 Penanganan Umum Refrigeran Secara Aman Semua refrigeran pada dasarnya berbahaya baik R-12 (CFC), R-22 (HCFC), dan R-134a (HFC) maupun hidrokarbon (HC). Untuk itu sebagai pedoman dalam menanganinya adalah sebagai berikut: 1. Hindari persentuhan refrigeran dengan kulit karena dapat menimbulkan kerusakan pada kulit, untuk itu gunakan sarung tangan, kacamata ketika menanganinya. 2. Karena refrigeran tidak berbau dan lebih berat dari udara, oleh karena itu refrigeran cendrung terkosentrasi (mengumpul), maka dari itu sirkulasi udara di daerah ini harus baik untuk mengurangi kosentrasi tersebut. 3. Kalau terjadi kebocoran perbaiki secepat mungkin karena refrigeran bersifat menyesakkan pernafasan serta dapat membuat mati lemas apabila terhisap dalam kosentrasi yang besar. 2.2 Cara Membuang Refrigeran Hidrokarbon dari Sistem Karena refrigeran hidrokarbon mudah terbakar, maka untuk membuangnya dari sistem pada saat memperbaiki sistem, misalnya dari kebocoran harus dilakukan jauh dari sumber api (sumber penyalaan dan bunga api) dan disarankan di luar ruangan. Dan alat yang baik unttuk membuka sistem digunakan tang penusuk (tang kelelawar) yang terhubung dengan selang panjang seperti ditunjukkan pada gambar 4.
BNA (UFL)
Gambar 3. Batas nyala bawah dan batas nyala atas Hidrokarbon
Gambar 4. Tang Penusuk
45
Jurnal Teknik Mesin
Vol. 2, No 1, Juni 2005
Tapi jika pipa proses mempunyai terminal penghubung pengisian atau pengeluaran refrigeran, maka tidak diperlukan tang penusuk. Sebelum membuang refrigeran jika memungkinkan jalankan ke kompresor terlebih dahulu, hal ini dilakukan untuk memanaskan pelumas kompresor, sehingga refrigeran yang larut di dalamnya berkurang. Selanjutnya untuk membuang hidrokarbon (HC) secara aman dapat dilakukan sebagai berikut: 1. Jangan membuka sistem dalam ruangan yang tertutup, tapi bekerjalah dalam ruangan yang berventilasi dengan baik (dengan jendela dan pintu terbuka) atau diluar ruangan. 2. Sebelum menggunakan tang penusuk untuk membuka sistem, pastikan bahwa ujung lain selang berada di luar ruangan atau pada ruangan yang mempunyai ventilasi yang baik. 3. Refrigeran yang dikeluarkan tidak boleh terhisap masuk ke dalam gedung atau ruangan bawah tanah. 4. Tusuk pipa proses seperti gambar 4, jika menggunakan tang penusuk serta pastikan jepitan tang telah disesuaikan dengan pipa sehingga pipa tersebut terjepit kuat dan tidak ada refrigeran yang bocor keluar selain melalui jarum penusuk dan selang tang penusuk. Untuk melakukan proses pembuangan ini dibutuhkan waktu sekitar 15 menit, serta untuk memastikan bahwa tidak ada lagi refrigeran yang keluar dari selang pengeluaran dilakukan dengan cara memasukkan ujung selang ke dalam wadah yang berisi air dan pastikan tidak adanya gelembung yang keluar, tapi jika masih ada gelembung ini menandakan masih terdapat sisa refrigeran di dalan sistem. Dengan masih terdapatnya sisa refrigeran di dalam sistem walaupun sedikit harus dikeluarkan dengan jalan mencabut tang penusuk dan dipasangkan terminal penghubung yang dihubungkan dengan pompa vakum yang akan menghampakan sisa refrigeran tersebut.
ISSN 1829-8958
tekanan dari 5 sampai 5000 mikron air raksa, tapi apabila tidak memiliki alat pengukur tekanan vakum maka sistem harus di vakum selama paling tidak 30 menit setelah penunjuk tekanan pada gaugemanifold menunjukkan -760 mm Hg (0 mili bar). Untuk lebih jelasnya proses pemvakuman dapat dilakukan sebagai berikut, dimana gauge manifold yang mempunyai tiga buah selang yaitu merah yang dihubungkan dengan klep service tekanan tinggi kompresor dan selang biru dihubungkan ke klep service tekanan rendah kompresor dan selang warna hijau dihubungkan ke pompa vakum. Setelah itu pompa vakum di jalankan dan kedua katup pada manifold gauge, baik katup L0 maupun Hi dibuka, sambil mengamati jarum pengukur tekanan L0 sampai menunjukkan tekanan -760 mm Hg setelah pompa vakum dijalankan selama 20 menit. Kemudian pompa vakum dimatikan dan kedua katup L0 dan Hi ditutup selama 5 menit sambil mengamati apakah jarum penunjuk yang sudah mencapai tekanan -760 mm Hg bergerak kembali ke titik nol atau tidak. Jika jarum penunjuk bergerak kembali ke titik nol berarti menandakan terdapat kebocoran, untuk itu harus diperiksa tempat terjadinya kebocoran tersebut, untuk diperbaiki. Setelah itu di ulang lagi pemvakumannya dan kalau jarum pengukur L0 tetap pada angka -760 mm Hg selama 5 menit ini menunjukkan tidak terjadi kebocoran sehingga dapat dilanjutkan ke pekerjaan berikutnya yaitu pengisian refrigeran
2.3 Pembuangan Udara Sampai Menjadi Vakum Satu hal yang sangat penting dalam perawatan sistem adalah menghidari terdapatnya udara di dalam instalasi karena udara ini mengandung uap air, sedangkan refrigeran yang dipakai sebagai media pendingin pada sistem mempunyai sifat tidak dapat larut dalam air. Maka Apabila terdapat sejumlah kecil air di dalam instalasi, air tersebut akan membeku atau membentuk butiran es dan butiran es ini akan mengganggu sirkulasi refrigeran. Untuk menghindari terdapatnya udara di dalam instalasi adalah dengan cara mengosongkan (mengvakum) udara dari instalasi dengan memakai pompa vakum, dimana pompa vakum harus mampu mengosongkan sampai dengan tekanan 20-50 mikron air raksa. Untuk melihat tekanan vakum diperlukan alat pengukur tekanan vakum yang dapat mengukur
Gambar 5. Pemvakuman
2.4 Pengisian Refrigeran Hidrokarbon Pada pengisian refrigeran hidrokarbon sebaiknya diperhatikan hal-hal sebagai berikut: 1. Ruang tempat pengisian harus mempunyai ventilasi yang baik.
46
Penggunaan Refrigeran Hidrokarbon (Hc) dalam Bisnis Perawatan dan Perbaikan AC (Isnanda)
2. Usahakan agar jumlah refrigeran hidrokarbon yang terlepas ke udara sekecil mungkin. 3. Peralatan pengisian yang digunakan harus akurat. 4. Ruang tempat pengisian harus ruangan yang bebas rokok dan berjarak minimal 2 meter dari api atau komponen listrik yang dapat mengeluarkan bunga api serta bukan merupakan ruang bawah tanah. Setelah memperhatikan hal-hal di atas, maka proses pengisian dapat dilakukan dengan menghubungkan selang pengisi ke peralatan pengisian dan sistem yang urutannya adalah sebagai berikut: Mula-mula udara yang terkurung di dalam selang pengisi pada saat penyambungannya ke peralatan pengisian harus dikeluarkan dengan cara mengendurkan sedikit mur yang mengencangkan nipel pada pengukur tekanan manifold, kemudian buka katup pada tabung refrigeran sehingga refrigeran hidrokarbon akan mendesak udara yang ada didalam selang keluar setelah itu kencangkan kembali mur yang dikendorkan tadi, ini dapat dilihat pada “Gambar (6)”
Gambar 7. Pengisian awal
Kemudian dilanjutkan dengan pengisian kedua (terakhir), dimana mesin dalam keadaan hidup dan posisi katup Hi dalam keadaan tertutup, serta posisi katup L0 dalam keadaan terbuka
Gambar 8. Pengisian terakhir Gambar 6. Pembilasan udara terkurung
Kemudian isi sistem dengan refrigeran sedikit , ini merupakan pengisian awal dengan cara membuka katup Hi, sedangkan katup L0 tetap dalam keadaan tertutup sehingga refrigeran masuk ke dalam instalasi atau sistem sampai mencapai tekanan 4-6 kg/cm2, baik pada katup L0 maupun pada katup Hi dan ini dilakukan dalam keadaan mesin mati
Untuk mengetahui atau melihat jumlah refrigeran sudah cukup atau belum, dapat diketahui dari beberapa cara : 1. Menimbang (berat). 2. Mengukur volume, yaitu dengan menggunakan tabung penguap yang sudah dikalibrasi. 3. Melihat tekanan operasi.
47
Jurnal Teknik Mesin
Vol. 2, No 1, Juni 2005
ISSN 1829-8958
Dimana dengan cara menimbang refrigeran yang akan diisikan merupakan metoda yang paling teliti jika berat refrigeran yang harus diisikan tidak diketahui, maka pengisian sampai tercapainya tekanan yang tepat merupakan metoda terbaik berikutnya. 2.5 Uji Kebocoran Setelah sistem diisi dan ditutup maka sistem harus diperiksa kebocorannya dan metoda yang paling aman dan akurat untuk mesin yang menggunakan refrigeran hidrokarbon adalah dengan metoda air sabun, karena dapat mendeteksi kebocoran yang kecil dan tidak menimbulkan bahaya.
PUSTAKA 1.
Nippon Denso, Dasar Pengetahuan AC Mobil
2.
MC Graw Hill. Hand Book of Air Conditioning System Design, 1965
3.
Sumanto, Drs. Dasar-dasar Mesin Pendingin. Penerbit : Andi Offset. Yogyakarta, 1994.
48
