Membaca salah satu artikel di majalah OTOMOTIF terbaru ada hal yang menarik
yakni gagasan mahasiswa ITS untuk membuat AC yang dipasang pada sepeda
motor. Berbeda dengan AC mobil yang menggunakan siklus refrigerasi yang
sudah dikenal dalam ilmu termodinamika, AC motor hanya menggunakan
sebagian siklus. Nah pertanyaannya, bagaimana penjelasan secara termodinamika mengenai
fenomena ini?
Pertanyaan : Robikhun

Membaca salah satu artikel di majalah OTOMOTIF terbaru ada hal yang menarik
yakni gagasan mahasiswa ITS untuk membuat AC yang dipasang pada sepeda motor.
Berbeda dengan AC mobil yang menggunakan siklus refrigerasi yang sudah dikenal
dalam ilmu termodinamika, AC motor hanya menggunakan sebagian siklus. Untuk
lebih jelasnya lihat artikel berikut. <<AC Motor2.ZIP>> Nah pertanyaannya,
bagaimana penjelasan secara termodinamika mengenai fenomena ini? Saya meragukan
konsep pemisah udara bertemperatur rendah dan udara bertemperatur tinggi. Bukankah
energi akan berpindah dari temperatur tinggi ke temperatur rendah?

Artikel AC Motor2.ZIP (402 KB) bisa di-download pada URL :
http://groups.yahoo.com/group/Migas_Indonesia/files/AC%20Motor.jpg.

Tanggapan 1 : Mual Sihombing

Sesuai dengan definisinya, refrigeran adalah fluida kerja pada sistem refrigerasi,
pengkondisian udara, dan heat pump. Refrigeran berfungsi untuk menyerap kalor
dari satu area dan membuangnya ke area lain. Jadi, sepanjang suatu zat dapat
berfungsi sesuai dengan definisi di atas maka zat tersebut secara teori dapat
digunakan sebagai refrigeran.

Namun selain itu ada sejumlah besar sifat fisis dan kimiawi yang perlu dipertimbangkan
dalam pemilihan refrigeran, misalnya : kestabilan kimia, titik didih, titik
beku, titik kritis, kalor laten penguapan, apakah zat tersebut mudah terbakar,
beracun atau tidak, kesesuaian dengan komponen mesin, duit, dsb.

Udara dapat dijadikan sebagai refrigeran (untuk lebih jelasnya Bapak dapat
baca di ASHRAE standar 34) dan hal ini sudah lama dipakai pada pendinginan pesawat
udara.

Berbeda dengan siklus refrigerasi mekanik kompresi uap yang menggunakan
kompresor, evaporator, kondenser, dan katup ekspansi, maka sistem refrigerasi
dengan refrigeran udara (gas) terdiri dari empat komponen yaitu 2 buah penukar
kalor, turbin, dan kompresor. Prinsip kerja sistem refrigerasi gas pada pesawat
udara – yang menggunakan siklus terbuka – dapat dijelaskan sebagai berikut :
Udara luar dikompres oleh kompresor sehingga tekanan dan temperaturnya naik.Udara
dengan tekanan dan temperatur tinggi ini kemudian didinginkan oleh udara sekeliling
sehingga tekanan dan temperaturnya turun sebelum kemudian diekspansikan oleh
turbin. Udara yang diekspansikan di dalam turbin akan mengalami penurunan temperatur
sehingga menjadi dingin. Udara dingin inilah yang didistribusikan ke kabin-kabin.

Sistem refrigerasi gas memiliki COP (Coefficient of Performances) yang lebih
rendah dari pada sistem refrigerasi mekanik kompresi uap, namun juga memiliki
sejumlah keuntungan: lebih sederhana, ringan, sehingga sesuai untuk pesawat
udara.

Silahkan menambahkan.

Tanggapan 2 : Muchlis N

Sepertinya didalam ACT terjadi proses seperti pada gas to gas heat exchanger.
Secara termodinamis hal ini bisa terjadi.

– Jadi walaupun hanya ada 1 inlet gas, saluran outletnya ada 2. Artinya di
dalam alat tersebut ada split aliran menjadi 2 didalam tabung ACT yang konstruksinya
dirahasiakan itu..
– Salah satu aliran tetap dibiarkan bertekanan tinggi, dan satu aliran yang
lain diturunkan tekanannya ke atmosfir (expansi).
– Aliran yang bertekanan lebih rendah akan memiliki temperatur yang lebih rendah
sehingga mampu mendinginkan aliran yang bertekanan tinggi (penurunan tekanan
mengakibatkan penurunan suhu). Akibatnya ada kalor yang terbuang dari aliran
bertekanan tinggi.
– Kemudian aliran bertekanan tinggi yang sudah didinginkan ini kemudian dialirkan
ke dalam jaket, tekanannya turun menjadi atmosferis sehingga menjadi lebih dingin
lagi.

Tetapi karena keterbatasan kemampuan refrigeran, maka temperatur dinginnya
hanya sekitar 24 oC.

Apakah kita rela mengorbankan tarikan motor hanya untuk menurunkan suhu jaket
kita menjadi 24 oC. Mendingan gak usah pake jaket aja, kan dingin juga……..kecuali
pas kena macet 😛

Tanggapan 3 : Ary Retmono

Saya rada nggak mudheng dg penjelasannya Bang Mual:

Udara di luar pesawat (apalagi kalau sdh di cruising altitude) ‘kan bisa mencapai
minus 43degC (walau terbang di atas Gurun Sahara saat"summer"), lha
kenapa ya, koq nggak langsung dimanfaatkan untukmendinginkan udara di dalam
cabin, ketimbang harus dikompres-kompresdulu?

Tanggapan 4 : Haryo

Mas Ary,
Kalo temperaute 43 C langsung di tiupkan ke kabin, apa gak jadi daging beku
semua penumpangnya?

Waktu kuliah dulu saya sempat dikenalkan istilah "bleed air" yang
dimanfaatkan untuk pendinginan udara di kabin.

Kalau tidak salah ingat, bleed air adalah udara yang "dibocorkan"
dari hasil kompresi mesin pesawat. Udara yang "hangat" ini yang kemudian
dihembuskan ke kabin.

Kalo menurut saya, yang awam tentang system refrigerasi, system seperti di
atas saja sudah cukup. Apa perlu "accessories" lain?

Mohon penjelasan dari yang familiar dengan system refrigerasi, khususnya untuk
pesawat.

Tanggapan 5 : Harsono

Ikutan menanggapi ya mas Ary.
Saya jadi ingat pernah belajar Cabin Pressure Control System, pada dasarnya
pengaturan kondisi kabin itu dikondisikan pada human comfort. Ya sebisa mungkin
tekanan dalam cabin 1 atm, suhunya pada suhu ruang normal dan tentunya komposisi
O2 dalam cabin juga mencukupi untuk penumpang. Sementara semakin tinggi altitudenya
tekanan udara semakin rendah, O2 semakin tipis dan suhu makin rendah. Jadi selain
ada pengaturan suhu ya tentunya ada pengaturan tekanan dan penambahan O2 selanjutnya
perbedaan tekanan di luar dan didalam cabin akan menentukan kekuatan material
si cabin itu.
Mohon maaf menyimpang dari tema refrigran.

Tanggapan 6 : Mual Sihombing

Mohon maaf kalau balesnya kelamaan sembarang fluida-asalkan memenuhi syarat-syarat
kimia dan fisis seperti stabil, tidak beracun, tidak gampang terbakar dll. -dapat
dijadikan sebagai refrigeran. Karena udara memenuhi syarat tersebut maka udarapun
dapat dijadikan sebagai refrigeran.

Masalah kenapa udara harus dikompres-kompres segala terkait dengan tekanan kerja
fluida dalam desain sistem tata udara (siklus Brayton). Hal itu sudah pernah
dibahas secara panjang lebar oleh Pak Rama Royani di dalam milis ini.

Tanggapan 7 : Alam

Barangkali ada yg punya contoh sistem -dimana udara sbg refrigeran primer-
untuk aplikasi darat/laut ?? Apakah sistemnya lebih murah/simple dibanding sistem
dg refrigeran lainnya ? Thanks untuk informasinya.

Tanggapan 8 : Robikhun

Coba lihat di www.mep.tno.nl