Pengantar

Kompetensi

 

Bagaimanakah Kulkas Bekerja? Mari kita lihat kasus dibawah ini :


Gambar 1. Kulkas

Tahukah anda mengapa pada saat tangan tersentuh alcohol, maka alcohol akan segera menguap dan tangan anda terasa dingin? Menguapnya alcohol disebabkan titik uap alcohol lebih rendah dari air, sehingga alcohol lebih mudah menguap. Pada saat alcohol menguap, maka alcohol membutuhkan sejumlah kalor yang diambil dari tangan anda, akibatnya suhu di sekitar kulit tangan anda akan mengalami penurunan. Hal inilah yang menghasilkan sensasi dingin di tangan anda.

Kita perhatikan kasus lain:

Di siang bolong anda berada di tengah lapang di bawah terik matahari, tiba-tiba anda mendapatkan tetes-tetes air dari selang yang disemprotkan teman anda ke arah udara. Maka anda pun akan merasa dingin yang menyegarkan, walaupun suhu di sekitar anda tetap tinggi, Hal tersebut diakibatkan oleh menguapnya tetes-tetes air tersebut yang sempat mengenai kulit Anda. Sekali lagi menguapnya air-air tersebut di kulit anda akan mengambil panas di kulit anda yang pada akhirnya menghasilkan sensasi dingin di kulit anda. Jika hal tersebut dilakukan terus menerus dalam waktu satu jam lebih, Anda tidak lagi sekedar  merasa dingin, tapi suhu tubuh anda akan turun dan anda dapat sakit.

Prinsip di atas menjadi dasar cara kerja kulkas.

Uap cairan tertentu yang disebut refrigerant disemprotkan terus menerus ke dalam ruangan kulkas yang akan mengambil kalor dari makanan-makanan di kulkas. Namun berbeda dengan alcohol atau tetes-tetes air, titik uap refrigerant jauh lebih rendah, yaitu sekitar -27 F, sehingga kalor yang diambil tidak digunakan untuk mengubahnya menjadi uap, tetapi sekedar menaikkan suhu refrigerant.

 


Jenis-jenis Kulkas

 


Gambar 2. Jenis kulkas Non Freezer

Jenis Non Frezer

Lemari Es (kulkas) di rumah kita digolongkan non Frezer apabila bagian di dalam lemari Es tidak hanya evaporator (Bagian pembeku). Pada kulkas satu pintu evaporatornya terletak di bagian atas dan ukurannya tidak lebih 1/3 ukuran total kulkasnya. Pada kulkas dua pintu dan seterusnya evaporator tersendiri dan ukurannya lebih besar dibandingkan evaporator kulkas satu pintu.

Temperatur dingin pada rak-rak dibawah evaporator, sebenarnya berasal dari hembusan udara dingin dari evaporator. Bagian rak ini biasa digunakan untuk menyimpan makanan dan minuman.

Jenis Frezer


Gambar 3. Kulkas jenis Freezer

Lemari es Freezer dapat membekukan atau menjadikan sesuatu menjadi Es di setiap bagiannya. Biasanya , lemari es jenis ini digunakan untuk kegiatan wirausaha , seperti penjual es batu atau es lilin. Tidak seperti kulkas biasanya kulkas Freezer memiliki evaporator di setiap raknya. Jadi kulkas freezer mampu membekukan lebih banyak dibandingkan lemari es non freezer .

Freezer
Gambar 4. Kulkas jenis Door Glass Refrigerator

Jenis Door Glass Refrigerator.

Kulkas pintu kaca termasuk jenis kulkas non freezer. Kulkas jenis ini digunakan khusus untuk menyimpan aneka minuman kaleng dan botol. Dengan pintu terbuat dari kaca, memungkinkan minuman yang berada di dalam terlihat dari luar. Temperatur yang dihasilkan oleh kulkas pintu kaca berkisar antara 10-16 derajat celcius. Kulkas ini tidak membekukan minuman yang ada di dalamnya, tetapi hanya mendinginkannya atau menyegarkannya.


Komponen pada Kulkas

 

Kompresor
Gambar 5. Kompresor

Kompresor

Kompresor merupakan bagian terpenting di dalam kulkas . Apabila di analogikan dengan tubuh manusia, kompresor sama dengan jantung yang berfungsi memompa darah ke seluruh tubuh begitu juga dengan kompresor. Kompresor berfungsi memompa bahan pendingin keseluruh bagian kulkas .

Bagian Kompresor
Gambar 6. Bagian dari Kompresor Hermetik

Kompresor Hermetik

 

Kondensor
Gambar 7. Kondensor

Kondensor

Kondensor adalah alat penukar kalor untuk mengubah wujud gas bahan pendingin pada suhu dan tekanan tinggi menjadi wujud cair. Jenis kondensor yang banyak digunakan pada teknologi kulkas saat ini adalah kondensor dengan pendingin udara. Yang digunakan pada sistem refrigrasi kulkas kecil maupun sedang. kondensor seperti ini memiliki bentuk yang sederhana dan tidak memerlukan perawatan khusus .saat lemari es bekerja kondensor akan terasa hangat bila dipegang.

 

Filter
Gambar 8. Filter

Filter.

Filter ( saringan ) berguna menyaring kotoran yang mungkin terbawa aliran bahan pendingin yang keluar setelah melakukan serkulasi agar tidak masuk kedalam konpresor dan pipa kapiler. Selain itu , bahan pendingan yang akan disalurkan pada proses berikutnya lebih bersih sehingga dapat menyerap kalor lebih maksimal.

 

Evaporator
Gambar 9. Evaporator

Evaporator.

Evaporator berfungsi menyerap panas dari benda yang di masukkan kedalam kulkas, kemudian evaporator menguapkan bahan pendingin untuk melawan panas dan mendinginkannya. Sesuai fungsinya evaporator adalah alat penguap bahan pendingin agar efektif dalam menyerap panas dan menguapkan bahan pendingin, evaporator di buat dari bahan logam anti karat, yaitu tembaga dan almunium.

 

Thermostat
Gambar 10. Thermostat

Thermostat.

Thermostat memiliki banyak sebutan antara lain temperatur kontrol dan cool control. Apapun sebutannya, thermostat berfungsi mengatur kerja kompresor secara otomatis bedasarkan batasan suhu pada setiap bagian kulkas. Bisa dikatakan, thermostat adalah saklar otomatis berdasarkan pengaturan suhu. Jika suhau evaperator sesuai dengan pengatur suhu thermostat, secara otomatis thermostat akan memutuskan listrik ke kompresor.

 

Heater
Gambar 11. Heater

Heater.

Hampir keseluruan kulkas nofrost dan sebagian kecil kulkas defrost dilengkapi dengan pemanas ( heater ). Pemanas berfungsi mencairkan bunga es yang terdapat di evapurator . selain itu pemanas dapat mencegah terjadinya penimbunan bunga es pada bagian rak es dan rak penyimpan buah di bawah rak es.

 

Fan Motor
Gambar 12. Fan Motor

Fan motor.

Fan motor atau kipas angin berguna untuk menghembuskan angin . pada kulkas ada dua jenis fan

  1. fan motor evaporator
    Berfungsi menghembuskan udara dingin dari evaporator keseluruh bagian rak ( rak es , sayur ,dan buah ).

  2. fan motor kondensor
    kipas angin ini diletakkan pada bagian bawah kulkas yang memiliki kondensor yang berukuran kecil yang berfungsi mengisap atau mendorong udara melalui kondensor dan kompresor . selain itu berfungsi mendinginkan kompresor.

 

Overload Motor Protector
Gambar 13. Overload motor protector

Overload motor protector

Adalah komponen pengaman yang letaknya menyatu dengan terminal kompresor. Cara kerjanya serupa dengan sekering yang dapat menyambung dan memutus arus listrik. Alat ini dapat melindungi komponen kelistrikan dari kerusakan arus akibat arus yang dihasilkan kompresor melebihi arus acuan normal.

 

Refrigerant
Gambar 14. Refrigerant

Bahan Pendingin (Refrigerant).

Refrigerant adalah zat yang mudah diubah wujudnya dari gas menjadi cair, ataupun sebaliknya. Jenis bahan pendingin sangat beragam. Setiap jenis bahan pendingin memiliki karakteristik yang berbeda.

 

Persyaratan Bahan Pendingin (Refrigerant)

  1. Tidak beracun, berwarna dan berbau
  2. Bukan termasuk bahan yang mudah terbakar.
  3. Bukan penyebab korosif
  4. Dapat bercampur dengan minyak pelumas kompresor
  5. Memiliki struktur kimia yang stabil
  6. Memiliki titik didih yang rendah
  7. Memiliki tekanan kondensasi yang rendah
  8. Memiliki tingkat penguapan yang rendah
  9. Memiliki kalor laten yang rendah
  10. Memiliki harga yang relatif murah.


Prinsip Kerja Kulkas

Sistem kerja kulkas

Sistem kerja lemari es dimulai dari bagian kompresor sebagai jantung kulkas yang berfungsi sebagai tenaga penggerak. Pada saat dialiri listrik, motor kompresor akan berputar dan memberikan tekanan pada bahan pendingin. Bahan pendingin yang berwujud gas apabila diberi tekanan akan menjadi gas yang bertekanan dan bersuhu tinggi. Dengan wujud seperti itu, memungkinkan refrigerant mengalir menuju kondensor. Pada titik kondensasi, gas tersebut akan mengembun dan kembali menjadi wujud cair. Refrigerant cair bertekanan tinggi akan terdorong menuju pipa kapiler.

Dengan begitu refrigerant akan naik ke evaporator akibat tekanan kapilaritas yang dimiliki oleh pipa kapiler.

Saat berada di dalam evaporator, refrigerant cair akan menguap dan wujudnya kembali menjadi gas yang memiliki tekanan dan suhu yang sangat rendah. Akibatnya, udara yang terjebak di antara evaporator menjadi bersuhu rendah dan akhirnya terkondensasi menjadi wujud cair. Pada kondisi yang berulang memungkinkan udara tersebut membeku menjadi butiran-butiran es. Hal tersebut terjadi pada benda atau air yang sengaja diletakkan di dalam evaporator.