MESIN PENDINGIN CARNOT

Mesin Pendingin (Carnot)

Jika melihat judul diatas dapat diasumsikan bahwa mesin yang akan dibahas memiliki kemampuan untuk mendinginkan suatu benda/ruangan. Namun, lebih tepatnya mesin pendingin bukan mendinginkan suatu benda melainkan suatu alat yang digunakan untuk memindahkan panas dari dalam ruangan ke luar ruangan untuk menjadikan temperatur benda/ruangan tersebut lebih rendah dari temperatur lingkungannya sehingga menghasilkan suhu/temperatur dingin.

Siklus Mesin Pendingin (Carnot) pada AC

Kompresor yang ada pada sistem pendingin dipergunakan sebagai alat untuk memampatkan fluida kerja (refrigeran), jadi refrigeran yang masuk kedalam kompresor dialirkan ke kondenser yang kemudian dimampatkan di kondenser. Dibagian kondenser ini refrigeran yang dimampatkan akan berubah fase dari refrigeran fase uap menjadi refrigeran fase cair, maka refrigeran mengeluarkan kalor yaitu kalor penguapan yang terkandung didalam refrigeran. Adapun besarnya kalor yang dilepaskan oleh kondenser adalah jumlah dari energi kompresor yang diperlukan dan energi kalor yang diambil evaporator dari substansi yang akan didinginkan. Pada kondensor tekanan refrigeran yang berada dalam pipa-pipa kondenser relatif jauh lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan refrigeran yang berada pada pipa-pipa evaporator. Setelah refrigeran lewat kondenser dan melepaskan kalor penguapan dari fase uap ke fase cair maka refrigeran dilewatkan melalui katup ekspansi, pada katup ekspansi ini refrigeran tekanannya diturunkan sehingga refrigeran berubah kondisi dari fase cair ke fase uap yang kemudian dialirkan ke evaporator. Didalam evaporator ini refrigeran akan berubah keadaannya dari fase cair ke fase uap, perubahan fase ini disebabkan karena tekanan refrigeran dibuat sedemikian rupa sehingga refrigeran seteleh melewati katup ekspansi dan melalui evaporator tekanannya menjadi sangat turun. Dengan diambilnya energi yang diambil dari dalam sistem yang akan didinginkan menjadi turun, dengan turunnya entalpi maka temperatur dari sistem yang akan didinginkan akan menjadi turun. Proses ini akan terus-menerus sampai terjadi pendinginan yang sesuai dengan keinginan

Grafik Siklus Pendingin

Proses-proses yang membentuk siklus tersebut adalah: 1-2 Kompresi adiabatik dan reversibel, dari uap jenuh menuju tekanan kondensor. 2-3 Pelepasan kalor reversibel pada tekanan konstan, menyebabkan penurunan panas lanjut dan pengembunan refrigeran. 3-4 Ekspansi tidak reversibel pada entalpi konstan, dan cairan jenuh menuju tekanan evaporator. 4-1 Penambahan kalor reversibel pada tekanan tetap, yang menyebabkan penguapan menuju uap jenuh.

Koefisien Energi Mesin Pendingin (Carnot)

koefisien energi yang terdapat di dalam mesin pendingin carnot adalah sebagai berikut: \[\eta =  \frac{W}{Q_1} x 100 \% = \big (1- \frac {T_2}{T_1} \big) x 100 \% \] atau \[\eta = \big (1- \frac {Q_2}{Q_1} \big) x 100 \% \]