Penerapan Hukum Keseimbangan atau Kenaikan Entropi

Panas tidak bisa mengalir dari material yang dingin ke yang lebih panas secara spontan. Entropi adalah tingkat keacakan energi. Jika satu ujung material panas, dan ujung satunya dingin, dikatakan tidak acak, karena ada konsentrasi energi. Dikatakan entropinya rendah. Setelah rata menjadi hangat, dikatakan entropinya naik.
Aplikasi : 
Kulkas harus mempunyai pembuang panas di belakangnya, yang suhunya lebih tinggi dari udara sekitar. Karena jika tidak panas dari isi kulkas tidak bisa terbuang keluar.


Kulkas

a. Komponen Utama Mesin Pendingin (Kulkas)

Modal  utama  untuk  bias  mereparasi  atau  memperbaiki  mesin  pendingin  secara  tepat dan benar ialah anda diwajibkan mengenal bagian‐bagian alat mesin pendingin dan  cara  kerjanya,  salah  satu  diantaranya  adalah  kompresor.  Kompresor  yang  bias  menekan  gas  atau  udara  dan  menghisapnya  harus  dilengkapi  dengan  dinamo (motor).  Dinamo  ini   berfungsi sebagaipengeerak kompresor. 


Gambar : Dinamp dan Kompresor

Dinamo  yang  mendapatkan  tenaga  arus  bolak  balik  (ac)  akan  berputar.  Karena  poronya yang dilengkapi dengan ban (belt) yang menghubungkan poros engkol kompresor,  maka  secara  otomatis  pula  kompresor  bekerja  melakukan  pengisapan  udara  dan  pemompaan. 

Kompresor


Gambar : Kontruksi Kompresor Pendingin

Katub tekan, adalah sebuah katub dalam ruangan kompresor yang berfungsi menekan gas  atau udara menuju ke pipa kondensor. Katub ini akan terbuka jika terkena tekanan piston  dalam silinder, yaitu mana kala piston bergerak menekan ke atas. 
Katub hisap, adalah katub yang cara kerjanya berlawanan dengan katub tekan.  Katub ini  akan menutup manakala katub tekan tertutub. Hal tersebut akan bergerak secar aberirama  dan bergantian seiring gerakan maju mundur piston dalam silinder. Jika piston turun maka  katub  hisap akan  terbuka  dan  terjadilah  hisapan  udara  dari  filter,  yang  berasal  dari  pipa  penghisap.
Filter udara,  terpasang  sebelum  katub  hisap.  Dipasangnya  filter  udara  dibagian  depan  katub  hisap  ini  tujuannya  adalah  agar  udara  yang  dihisap  oleh  kompresor  tetap  bersih,  tidak tercemar oleh debu atau yang lainnya.    Silinder,  adalah  bagian  dari  kompresor  yang  berfungsi  sebagai  rumah  piston  atau  torak.  Silinder tidak boleh bocor atupun tergores. Jika bocor ataupun tergores maka daya tekanan  kompresi akan berkurang, sehingga kurang mampu menekan atau menghisap udara.  
Piston, disebut  juga  torak.  Fungsinya  untuk  memompa  dan  menghisap  udara  sehingga  dalam  saluran  dalam  pipa‐pipa  mesin  pendingin  terjadi  adanya  sirkulasi  gas.  Piston  bergerak maju mundur atau naik turun sejalan dengan gerakan engkol. Dimana engkol ini  dipengaruhi  oleh  putaran  poros,  sedangkan  poros  dipengaruhi  oleh  putaran  rotor  pada  dinamo. 


Gambar : Piston atau torak dan ring-ringnya

Jika  ring  pada  piston  tidak  tepat  pemasangannya  dan  bocor,  maka  udara  dalam  ruang  silinder akan bocor, akibatnya  daya  tekan  kompreasi dan daya hisap akan berkurang.  Ini  akan  sangat  mempengaruhi  proses  pendinginan  pada  saluran  pipa.  Tujuan  ring  ini  dipasang adalah untuk mendapatkan kerapatan pada ruang silinder. 
Batang torak atau batang piston, adalah  suatu  alat  yang  berfungsi  menghubungkan  piston dengan engkol. Batang ini berupa logam besi yang ujungnya diberi spie (pen) untuk  mengkaitkan  piston  pada  engkol.  Jika  engkol  bergerak  sejalan  dengan  putaran  porosnya  maka engkol akan bergerak maju mundur, dan gerakan ini menekan serta menarik piston  secara beirama. 
Engkol, juga terbuat dari logam yang dikaitkan pada poros. Dengan demikian engkol akan  mengikuti putaran poros sehingga mempengaruhi gerak maju mundur batang piston.   
Poros engkol,  terangkai  dengan  engkolnya.  Dan  engkol  dirangkai  dengan  batang  piston.  Poros  engkol  jika  bergerak  akan  mengubahposisi  batang  piston  sehingga  terjadilah  gerakan maju mundur atau naik turunya piston. 


Gambar : Batang Piston dan Engkol

Evaporator

Evaporator  adalah  jaringan  atau  bentuk  pipa  yang  dikonstruksi  sedemikian  rupa.  Fungsinya sebagai alat pendingin. Pipa evaporator ada  yang  terbuat  dari bahan  tembaga,  besi, alumanium atau dari kuningan. Namun kebanyakan terbuat dari alumanium dan besi.  Kerusakan  yang  sering  dijumpai  pada evaporator adalah  kebocoran  pipa. Hamper  semua  kerusakan  terjadi  karena  kebocoran  sehingga  mesin  pendingin  tidak  mampu  mendinginkan ruangan (pada kulkas adalah ruang pendingin).  
Adapun  cara  kerja  evaporator  adalah  menguapkan  gas  yang  masuk  dari  pipa  condenser.  Gas  refrigerant  dari  kompresor  masih  dalam  temperatur  yang  sangat  tinggi.  Artinya  kalorinya  (panasnya)  dinaikkan.  Setelah  itu  karena  dorongan  dari  kompresor,  ia  mengalir  masuk  ke  pipa‐pipa  kondensor.  Di  dalam  pipa  condenser  ini,  gas  mengalami  perubahan  menjadi  dingin.  Selanjutnya  mengalir  terus  menuju  pipa  kapiler.Dari pipa kapiler merambat menuju pipa evaporator.  


Gambar : Pipa evaporator berada dalam ruang mesin pendingin/kulkas. 

Pipa Kapiler

Pipa  kapiler  adalah  suatu  pipa  pada  mesin  pendingin  yang  mempunyai  diameter  yang paling kecil jika dibandingkan dengan pipa‐pipa lainnya. Jika pada evaporator pipanya mempunyai 5/16 inci. Maka untuk pipa kapiler mempunyai diameter 0,026 atau 0,031. Kerusakan mesin pendingin biasanya banyak dijumpai pada pipa kapiler ini, kalau tidak bocor mungkin tersumbat. 
Pipa kapiler berfungsi untuk menurunkan tekanan dan mengatur cairan refrigerant  (udara  refrigerant)  yang  merayap  dari  pipa‐pipa  condenser.  Namun  sebelum  gas refrigerant merayap kepipa kepiler ia harus melalui alat yang disebut dengan dried staint.  Yakni saringan gas yang sudah terpasang oleh pabrik mesin pendingin. Fungsi dari alat ini  adalah menyaring dan menyerap debu yang akan masuk ke ruang pipa berikutnya (kapiler  dan evaporator). Bentuk dari alat ini ialah berupa tabung kecil dengan diameter antara 12‐ 15 mm, sedangkan panjangnya tak kurang dari 14 – 15 cm. 
Ada  dua  macam  pipa  kapiler  yang  mempunyai  fungsi  yang  berbeda  dalam  mesin  pendingin.  Yaitu  pipa  kapiler  sebagai  pengubah  panas  (heat  exchanger)  dan  pipa  yang  satunya  lagi  berfungsi  untuk  penghisap  gas  dari  pipa  evaporator.  Ketika  gas  Freon  pada  pipa pengubah panas masih dalam keadaan bertekanan tinggi, namun pada saat masuk ke  pipa  penghisap  berubah  suhunya menjadi  rendah. Dari  pipa  penghisap akan mengalir  ke  motor  listrik  atau  dinamo.  Demikianlah  putaran  gas  Freon  yang  terus  menerus  disaat  mesin hidup dan sebelum otomatis memutus kontak.  


Gambar :  Pipa kapiler pada mesin pendingin 

Kran Ekspansi

Kran ini banyak dijumpai pada mesin pendingin, fungsinya sebagai pengontrol  refrigerant  yang masuk  ke pipa pertama pada jenus pipa lainnya. Fungsinya sama dengan  pipa kapiler yaitu menurunkan cairan refrigerant.  

Discharge Line and Suction Line

Pipa‐pipa ini merupakan pipa tambahan. Pipa discharge line berfungsi sebagai pipa  tambahan  penyaluran  udara  (gas  refrigerant)  keluar  dari  dlam  mesin.  Prosesnya  ialah  udara  yang  dipompakan  atau  ditekan  oleh  kompresor  akan  mengalir  masuk  ke  pipa  tambahan discharge line kemudian diteruskan ke pipa condenser.  Sedangkan pipasuction  line  adalah  pipa  tambahan  yang  fungsinya  sebagai  penyalur  gas  refrigerant  ke  dalam mesin.  Prosesnya  ialah  gas  refrigerant  tersebut  masuk  dari  pipa  evaporator  yang  temperaturnya  rendah    (terjadi  kondisi  penguapan),  kemudian  ke  pipa  kapiler  (pipa  kapiler penghisap) kemudian menuju pipa suction line yang selanjutnya masuk ke katub di  kompresor. 


Gambar : Pipa discharge line dan suction line. 

Pengontrol Listrik Otomatis

Pada mesin pendingin, baik kulkas maupun AC dilengkapi dengan pengontrol listrik  otomatis.    Tujuannnya  adalah  untuk  menghindari  adanya  kerusakan  akibat  gerakan  dinamo  dan  kompresor  yang  terus menerus melakukan  penekanan.  Jika  tidak  dilengkapi  dengan alat ini, maka mesin pendingin akan terus menerus bekerja walaupun tekanan atau  suhu di dalam pipa mengalami  temperatur suhu yang maksimal. Alat otomatis yang biasa  dugunakan adalah bimetal,  dan thermostat. 
Alat Pengaman bimetal
Bimetal  adalah  suatu  alat  kontrol  listtrik  sebagai  pengaman  mesin  pendingin.  Tujuannya  untuk  melindungi  dan  menganamankan  dinamo  dari  tegangan  listrik.  Prinsipnya  adalah  apabila  tegangan  PLN  naik  terlalu  tinggi  maka  bimetal  segera  memutuskan hubungan sehingga motor listrik (dinamo) tidak terkena aliran yang tinggi. 
Adapun  cara  kerja  alat  ini  adalah:  (1).  Jika  aliran  tegangan  yang  tinggi  dari  PLN  masuk ke kumparan maka kumparan akan terbakar. Alat pemanas ini dipasang dekat soket  atau jeck  yang menuju  ke  stop  kontak  PLN.  Cara  kerjanya adalah  jika  tegangan  dari  PLN  mendadak  naik,  maka  elemen  pemanas  akan  beraksi  yang  selanjutnya  akan  mengalir  ke  plat  bimetal  melalui  kawat  nikelin  sebagai  penghubung.  Akibatnya  plat  bimetal  yang  tak  tahan  panas  memuai  dan  menjadi  melengkung.  Dengan  melengkungnya  bimetal  kontak  dengan katub lain akan terbuka. Yang artinya tegangan menjadi putus (tak ada tegangan).  Dinamo  tidak  bekerja.  (2) jika  tegangan  dari PLN wajar‐tidak  tinggi‐ maka elemen  panas  bekerja  dengan  tidak  bereaksi.  Begitu  juga  dengan  plat  bimetal  tidak  akan  dapat  aliran 
panas.  Plat menjadi lurus  dan  terjadi  hubungan  (kontak)  antara  kutub  yang  satu  dengan  yang lainnya. Dengan demikian motor mendapatkan tenaga dari arus listrik


Gambar : Bimetal terkena tegangan tinggi, kontak terputus 


Gambar :  Bimetal tidak terkena tegangan tinggi, kontak terhubung. 

Alat Pengaman Thermostat
Fungsi Thermostat pada mesin pendingin adalah sebagai berikut; 
‐ Mengatur batas suhu dalam ruang evaporator  
‐ Mengatur lamanya kompresor dan dinamo berhenti  
‐ Mengatur untuk menjalankan kembali dinamo dan kompresor bekerja Pada thermostat dilengkapi dengan tabung yang berisi cairan yang mudah sekali menguap.  Tabung  tersebut ditempatkan pada ruang mesin pendingin  (ruang evaporator) kemudian  disalurkan oleh pipa kapiler ke ruang gas.  Prinsip kerjanya adalah jika ruang dlam mesin  pendingin  mencapai  titik  beku  (dalam  evaporator  mencapai  temperature  yang  sangat  rendah),  maka  cairan  dalam  tabung  thermostat  akan  membeku.  Cairan  yang  membeku  akan menyusut. Dengan terjadinya penyusutan berarti gas dari ruang gas akan mengalir ke  pipa  kapiler  yang  kosong.  Ruang  gas  menjadi  kendur.  Pegas  akan  menekannya  sehingga  kontak  saklar  akan  membuka.  Dengan  demikian  terputuslah  hubungan  listrik  dari  PLN.  Berarti  dynamo  berhenti  dan  kompresorpun  berhenti  tetapi  dalam  waktu  yang  relative  agak  lama.  Apabila  ruangan  mesin  mendingin  (pada  evaporator)  suhunya  naik  lagi  dan  tidak  pada  titik  beku,  dalam  tabung  akan  berubah  menjadi  cair  yang  berarti  ruang  gas member tekanan. Saklar kontak akan terhubung. Motor (dynamo) dan kompresor bekerja  lagi, demikianlah berturut‐turut.  


Gambar : Thermostat dalam keadaan putus 


Gambar : Thermostat dalam keadaan tersambung.

b. Cara Kerja Mesin Pendingin (Kulkas)

Mesin  pendingin adalah  suatu  rangkaian  rangkaian  yang  mampu  bekerja  untuk  menghasilkan suhu atau temperature dingin. Mesin pendingin bisanya berupa kulkas,  freezer  atau AC. Namun AC  fungsinya adalah sebagai penyejuk atau pendingin suhu udara dalam  ruangan.   Adapun  proses  kerjanya  adalah  “  Penguapan”.  Untuk  mendapatkan  penguapan  diperlukan  gas  (udara)  yang  mencapai  temperature  tertentu  (panas).  Setelah  udara  tersebut panas diubah agar kehilangan panas,  sehingga  terjadi penguapan. Disaat adanya  penguapan, maka timbullah suhu di dalam temperature rendah (dingin). Mesin pendingin  bisa bekerja dengan baik jika memiliki komponen berikut. 


Gambar :  Skema cara kerja mesin pendingin. 

1. Kompresor (pipa hisap‐tekan)  Kompresor adalah suatu alat dalam mesin pendingin yang cara kerjanya dinamis atau  bergerak,  yakni  menghisap  sekaligus  memompa  udara  sehingga  terjadilahsirkulasi  (perputaran) udara yang mengalir dari pipa‐pipa mesin pendingin.  
2. Kondensor (pipa pengembun)  Kondensor merupakan suatu jaringan pipa yang berfungsi sebagai pengembun. Udara  yang  dipompakan  dari  kompresor  akan mengalami  penekanan  sehingga mengalir  ke  pipa  kondensor.  Udara  yang  berada  dalam  pipa  kondensor  akan  mengalami  pengembunan.  Dari  sini,  udara  yang  sudah  mengembun  dan  menjadi  zat  cair  akan  mengalir menuju pipa evaporator.  
3. Evaporator (pipa penguap)  Evaporator adalah pipa yang berfungsi sebagai penguapan. Zat cair yang berasal dari  pipa  kondensor masuk  ke evaporator lalu  berubah wujud menjadi gas  dingin  karena  mengalami  penguapan.  Selanjutnya  udara  tersebut  mampu  menyerap  kondisi  panas  yang ada dalam ruangan mesin pendingin. Selanjutnya gas yang ada dalam evaporator  akan  mengalir  menujukompresor  karena  terkena  tenaga  hisapan.  Demikian  terus  menerus sirkulasi udara dan perubahannya dalam rangkaian mesin pendingin.  
4. Pipa pengisap  













0 komentar:

Posting Komentar