Kalian pasti tahu kalau AC atau Air Conditioner dapat membuat rumah kalian lebih sejuk sepanjang hari sehingga bisa tinggal dengan nyaman. Kalian juga tahu hanya dengan menekan remot, AC akan bekerja sesuai dengan keinginan.
Pada dasarnya, AC mampu mempertahankan suhu dan kelembaban dalam ruangan dengan optimal. Tapi pernahkah kalian bertanya bagaimana cara Air Conditioner bekerja. Apakah betul AC bisa menciptakan udara dingin? No no no. itu tidak sepenuhnya benar.
Lantas, bagaimana mungkin suatu benda bisa membuat udara suatu ruangan lebih dingin? Jika dilihat dari sudut pandang mekanisme cara kerjanya, AC itu lebih kompleks loh. Agar lebih faham, artikel ini akan menjelaskan prinsip kerja, komponen serta fungsi tiap komponen tersebut.
Pengertian AC
Air conditioner (AC) adalah suatu alat yang mampu mengeluarkan panas dari ruangan tertutup kemudian menggantinya dengan udara yang lebih dingin. AC juga bisa didefinisikan sebagai sistem yang terdiri dari beberapa komponen penting seperti evaporator dan kondensor.
Sistem Air Conditioning ini dapat mengatur kelembaban dan kualitas udara. Tak heran kalau kalian biasa merasakan udara yang cenderung sedikit basa, itulah efek dari AC. Jadi, Air conditioner tidak menciptakan udara dingin dengan sendirinya. Melainkan dengan mengeluarkan udara panas, udara dingin akan tercipta.
Salah satu hal menarik dari AC ini adalah mekanisme kerjanya yang sama dengan kulkas. Kalau kalian juga tahu tentang chiller, prinsip kerjanya juga hampir sama dengan AC, hanya beda tujuan pemakaian saja. Chiller digunakan di bagian industri untuk mendinginkan alat, sedangkan AC dipakai untuk mendinginkan suhu suatu ruangan agar nyaman ditempati.
Umumnya, AC dibagi menjadi AC non inverter dan AC inverter. AC inverter pada dasarnya lebih hemat energi dibandingkan AC non inverter, cuman harga dan biaya pemeliharannya lebih mahal.
Komponen Bagian AC
Berikut komponen bagian pada Air Conditioner. Masing masing memiliki peranan yang penting. Berikut uraiannya:
| Komponen | Fungsi |
| Evaporator | Evaporator memanfaatkan refrigerant untuk menyerap panas pada udara dalam ruangan. Refrigerant adalah senyawa kimia yang diperuntukkan sebagai media pembawa panas pada sistem AC. |
| Kompresor | Biasa lihat mesin kompresor ketika mengisi angin ban motor? Kurang lebih seperti itulah kompresor di AC. Bedanya, kompresor di AC memiliki ukuran yang lebih kecil. Fungsi kompresor sendiri adalah untuk menaikkan tekanan refrigerant sekaligus memberi dorongan agar refrigerant bisa mengalir. |
| Kondensor | Kondensor melepaskan energi panas pada refrigerant ke lingkungan terbuka. Itulah mengapa kondensor biasa diletakkan di luar bangunan. Kondensor bekerja dengan cara mengkondensasikan gas fluida, membuat fluida tersebut kembali ke bentuk cair. |
| Katup ekspansi | Katup ekspansi berperan dalam menurunkan temperatur dan tekanan pada cairan refrigerant. Komponen yang satu ini tidak terlalu menarik banyak perhatian, tapi fungsinya tentu sangat penting. |
| Kipas | Membantu proses pengeluaran panas di kondensor. |
| Thermostatic katup ekspansi | Membantu proses perubahan cairan refrigerant menjadi gas secara menyeluruh |
Prinsip Kerja Air Conditioner
Pada dasarnya, AC memiliki dua komponen utama yang mengalirkan refrigerant terus menerus. Komponen yang berada di dalam ruangan disebut evaporator dan yang berada di luar disebut kondensor.
Prinsip dasar Air Conditioner cukup sederhana. Selama suhu evaporator lebih dingin dari suhu ruangan dan suhu kondensor lebih panas dari suhu lingkungan luar, maka AC akan bekerja. Dengan kondisi ini, aliran fluida akan mampu menyerap panas dan mengeluarkannya. Untuk itulah diperlukan dua tambahan komponen lainnya yakni kompresor dan katup ekspansi.
Kompresor bekerja untuk meningkatkan tekanan dan temperatur refrigerant, dengan syarat refrigerant harus dalam bentuk gas (bukan cair). Karena itu, suhu refrigerant akan jauh lebih tinggi setelah keluar dari kompresor. Akibatnya, panas akan sangat mudah berpindah ke lingkungan sekitar ketika refrigerant melewati kondensor yang berada di luar ruangan (berdasarkan teori: panas berpindah dari tempat yang bersuhu lebih rendah ke tempat yang bersuhu lebih tinggi).
Untuk mempermudah proses perpindahan panas pada kondensor, maka diperlukan kipas. Kipas dapat memaksa perpindahan panas secara konveksi tergantung kecepatannya. Selama fase pengeluaran/pemindahan panas, suhu gas refrigerant secara bertahap menurun dan berubah bentuk menjadi cair.
Setelah penurunan suhu, selanjutnya adalah katup ekspansi diletakkan setelah kondensor. Fungsinya adalah untuk menurunkan tekanan refrigerant dengan membatasi alirannya. Singkatnya seperti itu.
Kalian mungkin pernah mendengar istilah TON yang berkaitan dengan Air Conditioner. Ton adalah jumlah panas yang bisa diserap oleh refrigerant. Dengan kata lain, TON adalah kapabilitas Air Conditioner untuk memindahkan panas dari ruangan.
Pada praktiknya, kompresor dipasang di dekat kondensor sedangkan katup ekspansi berada dekat dengan evaporator. Namun ada masalah dengan penempatan ini.
Dekat kumparan evaporator, suhu udara akan relatif rendah. Hal ini membuat panas dalam evaporator berkondensasi (mengembun). Itulah sebabnya diperlukan pipa untuk mengalirkan cairan hasil kondensasi.
AC modern sekarang sudah banyak yang menggunakan kompresor tipe scroll ketimbang tipe reciprocating. Salah satu kelebihannya adalah suara yang tidak bising dan kontrol kecepatan yang dihasilkan. Dengan menyesuaikan kecepatan motor, maka kecepatan kompresor, laju aliran refrigerant dan kapasitas pendingin dapat diatur dengan akurat.
Kompresor hanya bisa digunakan pada uap/gas, tidak pada cairan. Sedikit kandungan cairan refrigerant saja pada kondensor dapat mempengaruhi performa AC, bahkan berpotensi merusak. Untuk itu, evaporator harus mengubah cairan refrigerant menjadi gas seutuhnya. Dan di sinilah peranan katup ekspansi tipe khusus yang disebut Thermostatic katup ekspansi (TXT).
Baca juga: Bagaimana Cara Kerja Air Conditioner (AC) Pada Mobil? Simak!
Cara kerja Air Conditioner
Panas di dalam rumah diserap oleh fluida pendingin yang disebut refrigerant. Refrigerant yang mengalir pada sistem tertutup membawa energi panas ke luar dari ruangan dan melepaskannya ke udara terbuka. Untuk lebih detailnya mengenai urutan prinsip kerja sistem Air Conditioner (AC), kalian bisa baca di bawah:
Langkah 1: Panas diserap oleh gulungan evaporator
Gulungan evaporator ini terletak di bagian dalam ruangan (indoor) dan berfungsi untuk menyerap panas pada udara sehingga menjadi sejuk. Saat menyerap energi panas, suhu cairan refrigerant naik dan berubah menjadi gas (dinamakan proses evaporasi). Gas refrigerant ini kemudian menuju ke tempat berikutnya yaitu kompresor.
Langkah 2: Kompresor meningkatkan suhu refrigerant
Kompresor bekerja dengan menekan volume gas hingga mengecil dengan menggunakan dua benda padat. Hal ini membuat tekanan gas naik secara signifikan, diikuti oleh kenaikan suhu gas itu sendiri. Saat keluar dari kompresor, temperatur gas refrigerant lebih tinggi daripada temperatur udara lingkungan sekitar.
Baca juga: Fungsi Manifold Gauge, Alat Wajib Untuk Teknisi AC!
Langkah 3: Panas berpindah ke luar
Refrigerant yang merupakan gas superheated masuk ke kondensor yang diletakkan di luar ruangan (outdoors). Karena suhu udara di luar lebih rendah dari suhu refrigerant, maka energi panas akan berpindah ke udara. Dengan kata lain, udara akan menyerap panas yang ada di kondensor sehingga refrigerant menjadi dingin kembali. Hasilnya, refrigerant yang mengalami penurunan suhu akan kembali ke bentuk awal dari gas menjadi cair. Proses ini dibantu dengan adanya konveksi paksa oleh kipas.
Baca juga: AC inverter hemat 200 watt, adakah?
Langkah 4: Katup ekspansi dan ulangi proses
Setelah mengeluarkan panas di luar, cairan refrigerant mengalir kembali menuju ke evaporator yang berada di dalam ruangan untuk mengulangi proses dari awal. Tekanan refrigerant akan diturunkan menggunakan katup ekspansi. Proses ini akan terus berlangsung sampai suhu dalam ruangan sesuai dengan yang diinginkan. Pada titik ini, thermostat akan memberi informasi kapan AC akan dimatikan.
