Suatu sistem refrigerasi kompresi uap
merupakan sistem refrigerasi yang terbanyak digunakan dengan komponen utamanya
yang terdiri dari :
·
kompresor
·
kondensor
·
katup ekspansi dan
·
evaporator
Ke empat komponen tersebut melakukan
proses yang saling berhubungan dan membentuk siklus refrigerasi kompresi uap.
Sistem refrigerasi kompresi uap bekerja
dengan cara menguapkan refrigeran pada tekanan dan temperatur yang rendah dan
mengkondensasikannya pada tekanan dan temperatur yang tinggi. Tempat dimana
refrigeran mengalami penguapan karena menyerap kalor dari bahan atau fluida
yang akan didinginkan disebut evaporator, dan tempat dimana refrigeran mengalami
kondensasi karena membuang kalor ke lingkungan sekitar atau fluida pendingin
disebut kondensor.
Dari Gambar 3 di bawah ini terlihat
bahwa kerja kompresor menghasilkan peningkatan tekanan dan temperatur.
Akibatnya refrigeran meninggalkan kompresor (titik 2) berupa uap pada tekanan
dan temperatur yang tinggi dan kemudian memasuki kondensor. Temperatur uap
refrigeran tersebut lebih tinggi dari temperatur udara lingkungan atau air
sebagai media pendingin sehingga kalor akan dipindahkan dari refrigeran di kondensor
ke media pendingin. Akibat pembuangan kalor (perpindahan kalor laten) tersebut,
seluruh refrigeran akan mengembun (berubah ke fasa cairan) sebelum mencapai
katup ekspansi (titik 3). Pada saat refrigeran melewati katup ekspansi,
tekanannya jauh menurun ke tekanan sisi rendah dan temperaturnya juga menurun
menjadi sangat rendah yang lebih rendah dari benda/fluida/produk yang akan
didinginkan (titik 4). Refrigeran setelah berekspansi berfasa campuran antara
uap dan cairan dimana mayoritas dalam keadaan cairan. Kemudian refrigeran
memasuki evaporator, dan menyerap panas/kalor dari benda/produk atau udara
ruang. Sebagai akibat perpindahan panas, refrigeran akan menguap, sehingga pada
akhir evaporator (titik 1) atau pada inlet kompresor, maka refrigeran akan
menguap seluruhnya.
Suatu uap dikatakan dalam keadaan
superheat jika temperaturnya melebihi temperatur saturasi/jenuh pada tekanan
tertentu. Banyaknya temperatur uap melebihi temperatur saturasi atau titik
didih pada tekanan tertentu disebut “derajat superheat”. Uap refrigeran
yang mengalami superheat adalah di discharge kompresor, di saluran liquid, di
outlet evaporator dan di saluran suction.
Suatu cairan disebut dalam keadaan
subcooled jika temperaturnya lebih rendah dari temperatur saturasi pada tekanan
tertentu. “Derajat subcooled” adalah seberapa banyak temperatur cairan lebih
rendah dari temperatur saturasi. Penting untuk dipastikan bahwa cairan dalam keadaan
subcooled untuk mencegah terbentuknya uap di saluran liquid sehingga menghambat
aliran melalui katup ekspansi.
