Refrigerant

Refrigerant adalah zat yang digunakan sebagai zat perantara pendingin di dalam sistem pendingin dengan menyerap atau mengambil kalor dari zat atau benda lain. Refrigeran merupakan cairan kerja yang sangat penting di dalam sistem pendingin. Cairan yang digunakan hendaknya dapat berubah bentuk dengan mudah dari bentuk cairan menjadi uap dan kemudian berubah kembali dari bentuk uap menjadi cairan. 

A. Sifat-Sifat Refrigeran 

Cairan yang digunakan sebagai refrigeran yang baik hendaknya mempunyai sifat -sifat sebagai berikut:

1. Titik didihnya rendah.
2. Tidak beracun
3. Mudah dicairkan pada tekanan dan temperatur sedang.
4. Berkalor laten tinggi.
5.  Bekerja pada tekanan positif. 
6. Tidak dipengaruhi oleh uap air. 
7. Bercampur baik dengan oli. 
8. Tidak membentuk karat dengan logam. 
9. Tidak mudah meledak.
10. Tidak mudah terbakar.

Dalam memilih refrigeran yang akan digunakan pada sistem pendingin pada masa yang lalu secara prinsip hanya berdasarkan kepada titik didih, tekanan, dan stabilitasnya di dalam sistem. Dan tidak lupa dilihat juga sifat-sifat yang penting seperti tidak mudah terbakar dan tidak beracun. Namun, selain daripada sifat-sifat kimia yang disebutkan di atas perlu pula diperhatikan faktor -faktor lain, seperti berat molekul, kepadatan, perbandingan kompresi dari kompresor, jenis kompresor, dan sebagainya.

B. Klasifikasi 

Refrigeran dapat dibagi menjadi 3 kelas atau kelompok menurut terjadinya penyerapan atau pengambilan kalor dari zat yang akan didinginkan yaitu sebagai berikut.

Kelas 1 ; di dalam kelompok ini meliputi refrigeran yang didinginkan karena penyerapan atau pengambilan kalor dari zat yang akan didinginkan oleh penyerapan kalor latennya. 

Misalnya anomia, karbon dioksida, R-11, R-12, dan sebagainya.

Kelas 2 ; refrigeran di dalam kelompok ini meliputi refrigeran yang mendinginkan zat penyerap kalor sensibelnya. Termasuk dalam kelompok ini antara lain udara, larutan kalsium khlorida, larutan sodium khlorida (garam), alkohol, dan larutan-larutan sejenis yang tidak membeku. 

Kelas 3 ; kelompok ini terdiri atas larutan-larutan yang berisi uap yang telah diserap atau diikat dari zat perantara yang dapat dicairkan. Larutan-larutan ini bekerja dengan kemampuan membawa yang dapat dicairkan tersebut untuk menghasilkan efek pendinginan dengan menyerap kalor latennya. Sebagai contoh dari kelompok ini adalah larutan amonia yaitu larutan yang terdiri atas air suling dengan amonia murni. 

Refrigeran yang termasuk pada kelas 1 digunakan dalam sistem pendingin kompresi (tekanan). Refrigeran pada kelas 2 digunakan dalan sistem pendingin yang memerlukan sistem pendinginan secara cepat. Sedangkan, refrigeran pada kelas 3 digunakan pada sistem pendingin penyerapan.

Beberapa refrigeran kelas 1 dengan titik didihnya dapat dilihat pada tabel berikut ini. 

Tabel 1.1 Beberapa Refrigerant yang termasuk refrigeran kelas 1

C. Amonia

Refrigeran ini banyak digunakan pada mesin pendingin yang berkapasitas besar untuk keperluan industri-industri. Amonia adalah gas yang tidak berwarna, tetapi berbau menyengat. Temperatur didihnya pada tekanan atmosfer normal adalah -33,3°C dan titik bekunya adalah -77,7°C.  Mudah larut di dalam air. Satu bagiaj air dapat menyerap 1,148 bagian amonia apda temperatur 0°C. Amonia mudah meledak apabila bercampur dengan udara pada perbandingan tertentu (kira-kira satu bagian isi amonia dengan dua bagian isi udara). Akan lebih mudah lagi meledak apabila bercampur dengan oksigen. Oleh karena harga kalor latennya tinggi (308 kkal/kg pada -7,7°C), maka efek pendinginannya besar dan memungkinkan penggunaan ukuran mesin yang kecil. Amonia sangat beracun, sehingga diperlukan sambungan-sambungan yang kuat pada penggunaan sistem pendingin.

Pada volume 0,2% (0,6 gr/m udara) berbahaya bagi organ-organ pernafasan. 

Pada volume 0,2% mengakibatkan fatal bagi tubuh manusia. 

D. Refrigeran Halokarbon

Kelompok refrigeran yang mengandung zat-zat halogen (Cl,F) disebut refrigeran halokarbon. Kelompok refrigeran ini tidak hanya digunakan pada sistem pendingin untuk perumahan dan tata udara saja, melainkan banyak juga digunakan pada sistem pendingin yang besar yakni pada sistem pendingin untuk industri-industri perdagangan.

Ada beberapa jenia refrigeran halokarbon, yaitu sebagai berikut:

1. R-11

R-11 bertitik didih +23,7°C pada tekanan atmosfer normal dan secara luas digunakan sebagai refrigeran pada sistem tata udara dan sistem pendingin tidak langsung yang menggunakan kompresor sentrifugal, baik yang bekerja tunggal atau yang bertingkat dengan kapasitas pendinginan 360.000 kkal atau lebih. R-11 juga digunakan sebagai larutan pendingin pada pemakaian temperatur yang sangat rendah.

2. R -12

Refrigeran ini bertitik didih -29,8°C,  8°C. Dari kelompok refrigeran halokarbon, R-12 sangat terkenal dan banyak digunakan di dalam sistem pendingin, terutama dalam sistem pendingin perumahan dan komersil serta sistem tata udara seperti untuk lemari es, ruang pendingin makanan yang dibekukan, lemari es untuk penyimpanan ea krim, pendingin ai, tata udara untuk ruangan, dan peralatan pendingin yang sejenis.

R-12 merupakan refrigeran yang sangat aman, ridak beracun, tidak mudah terbakar, dan tidak mudah meledak.

3. R-22 

Titik didih R-22 adalah -40,8°C dan banyak digunakan pada jenis sistem pendinginan untuk perumahan, komersil, dan sistem tata udara yang menggunakan kompresor torak. Keuntungan sistem yang menggunakan R-22 dibandingkan dengan sistem yang menggunakan refrigeran R-12 terutama adalah kompresor yang digunakan langkah toraknya lebih kecil, kira kira 60% pada sistem yang menggunakan R-22.

4. R-113

Pada tekanan atmosfer normal R-113 mendidih pada suhu +47,5°C. Jenis ini digunakan terutama pada sistem tata udara untuk kenyamanan tubuh manusia dengan kapasitas pendinginan kecil. Kompresor yang dipakai umumnya kompresor sentrifugal.

5. R-114

Refrigeran R-114 bertitik didih +3,5°C dan banyak digunakan sebagai refrigeran pada sistem pendingin tidak langsung pada tata udara dan komersil di industri-industri serta pada sistem Casacade dengan kapasitas pendinginan 300.000 kkal atau lebih. Digunakan juga pada sistem tata udara untuk industri proses pendinginan air. R-114 merupakan refrigeran yang aman karena tidak beracun, tidak mudah terbakar, dan tidak mudah meledak.

6. R-115

Titik didih R-115 adalah 38,7°C, stabil pada suhu sisi tekan yang rendah di dalam kompresor torak. Jenis ini baik sekali digunakan untuk sistem pendingin pada lemari es dan tata udara pada kendaraan.

7. R-502

Refrigeran R-502 merupakan refrigeran campuran antara R-22 dan R-115 dengan perbandingan berat 48,8% R-22 dan 51,2% R-115. Refrigeran R-115 bertitik didih -45,6°C. Refrigeran ini banyak digunakan pada sistem-sistem pendingin yang bersuhu menengah dan rendah. Jenis ini sering digunakan pada sistem pendingin untuk ruangan penyimpanan makanan yang dibekukan dan es krim serta hanya digunakan pada kompresor torak. 

R-502 mempunyai beberapa sifat kebaikan dari semua refrigeran golongan halokarbon yaitu tidak beracun, tidak mudah terbakar, tidak membentuk karat dengan logam, dan stabil. 

Di dalam dunia perdagangan, banyak dikenal berbagai nama refrigeran. Hal ini tergantung pada pabrik yang memproduksinya, misalnya freon, ucon, fresane, frigen, foran, dan sebagainya.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam menyimpan agar aman daru kerusakan refrigeran adalah:

a. Tabung yang berisi refrigeran jangan sampai terjatuh dan bersentuhan dengan benda-benda kasar. 

b. Jangan mengangkat tabung dengan magnet atau tali rantai yang berputar.

c. Jangan berusaha mencoba mencampur gas dalam satu tabung yang berisi refrigeran.

d. Jangan menggunakan tabung sebagai penyangga sesuatu selain daripada untuk menyimpan gas refrigeran.

e. Berhati-hati dan perlahan-lahan apabila akan membuka katup tabung refrigeran.

f. Gunakan ukuran katup tabung yang sama ukuran dengan sambungan laun yang digunakan.