kondenser

 Kondenser

Didalam sistem kompresi uap (vapor compression) Kondenser adalah suatu komponen (part) yang berfungsi untuk merubah fase refrigerant dari gas bertekanan tinggi menjadi cairan bertekanan tinggi atau dengan kata lain pada Kondenser ini terjadi proses kondensasi . Refrigerant yang telah berubah menjadi cair tersebut kemudian dialirkan ke Evaporator melalui Katup Ekspansi.

1. Fungsi Kondenser

Agar proses perubahan wujud yang diinginkan ini dapat terjadi, maka kalor/panas yang ada dalam gas refrigerant yang bertekanan tinggi harus dibuang keluar dari sistem. Adapun kalor ini berasal dari 2 sumber, yaitu:

1. Kalor yang diserap refrigerant ketika mengalami proses Evaporasi
2. Kalor yang ditimbulkan di Kompresor selama terjadinya proses kompresi
Gas refrigerant yang bertekanan rendah dikompresikan sehingga menjadi gas refrigerant bertekanan tinggi dimana temperatur kondensasinya lebih tinggi dari temperatur media pendingin Kondenser. Media pendingin yang umum digunakan biasanya air, udara, atau kombinasi keduanya.
Dengan temperatur kondensasi yang lebih tinggi dari media pendingin maka akan mudah terjadi proses perpindahan kalor dari refrigerant ke media pendingin. Seperti kita ketahui secara umum “kalor akan mengalir dari substansi yang bertemperatur lebih tinggi ke substansi yang bertemperatur lebih rendah”.
Proses perpindahan kalor di Kondenser terjadi dalam 3 tahapan, yaitu:
1. Penurunan nilai superheat (desuperheating) sampai mencapai temperatur kondensasi. Pada proses ini terjadi perpindahan kalor sensible .
2. Perubahan wujud dari refrigerant berbentuk gas menjadi cair. Pada proses ini terjadi perpindahan kalor latent .
3. Pelepasan kalor dari refrigerant cair (sub-cooling) ke media pendingin. Pada proses ini terjadi perpindahan kalor sensible.

  Kapasitas Kondenser

Kapasitas Kondenser adalah kemampuan Kondenser untuk melepaskan kalor dari refrigerant (sistem) ke media pendingin.

Ada 4 hal yang mempengaruhi kapasitas Kondenser yaitu:

1. Material (bahan pembuat Kondenser)
Setiap material memiliki kemampuan yang berbeda-beda untuk memindahkan kalor. Material yang paling umum digunakan sebagai bahan pembuat Kondenser adalah tembaga, aluminium, dan besi. Tembaga merupakan bahan yang paling populer digunakan karena sifatnya yang sangat baik untuk menghantarkan kalor dan mudah dibentuk menjadi pipa ataupun koil, dan juga sifatnya yang lebih tahan korosi.
Ukuran Kondenser sebenarnya dapat diperkecil dengan cara memilih material yang memiliki kemampuan menghantarkan kalor yang lebih baik dan juga perancangan (design) dari Kondenser itu sendiri. Meskipun demikian Kondenser juga harus mampu untuk menampung volume dan mengkondensasikan seluruh refrigerant yang keluar dari Kompressor. Kondenser yang volumenya terlalu kecil menyebabkan berkurangnya kapasitas Kondenser dan akan menaikkan tekanan kondensasinya.
Catatan: Khusus untuk sistem refrigerasi yang menggunakan Ammonia (R717) sebagai refrigerant maka tembaga tidak boleh dipakai sebagai material sistem karena sifat dari Ammonia yang cenderung merusak/bereaksi dengan tembaga. Apabila tembaga digunakan dalam sistem Ammonia maka bagian dalam dari tembaga biasanya dilapisi perunggu untuk menghindari korosi.
2. Luas Area
Semakin besar luas area yang bersinggungan dengan media pendingin maka semakin besar pula perpindahan kalornya.
Untuk Kondenser berpendingin udara biasanya dilengkapi dengan sirip-sirip sehingga luas areanya menjadi semakin besar, sedangkan untuk Kondenser berpendingin air agar kapasitasnya bertambah besar dilakukan penambahan laju aliran air yang masuk ke Kondenser.
Catatan: Untuk Kondenser berpendingin air, pengaturan laju aliran air harus diperhatikan jangan sampai melebihi batas yang diijinkan karena dengan laju aliran yang berlebihan faktor gesekan (friction) akan semakin besar.
3. Perbedaan Temperatur
Yang dimaksud disini adalah perbedaaan temperatur kondensasi dengan temperatur media pendingin. Temperatur kondensasi harus lebih besar daripada temperatur media pendinginnya.
4. Kebersihan Kondenser
Partikel debu yang melekat pada Kondenser berpendingin udara ataupun jamur/kerak yang melekat pada Kondenser berpendingin air bertindak sebagai insulator yang akan mengurangi kapasitas perpindahan kalor. Hal ini juga akan menghambat laju aliran udara/air pendingin.

  Jenis Kondenser Berdasarkan Media Pendinginnya

Berdasarkan media pendinginnya Kondenser terbagi menjadi 3 bagian, yaitu:
1. Kondenser berpendingin udara (Air Cooled Condenser)
2. Kondenser berpendingin air (Water Cooled Condenser)
3. Kondenser berpendingin kombinasi udara dan air (Evaporative Condenser)

1.1. Kondenser berpendingin udara (Air Cooled Condenser)
Kondenser jenis ini terbuat dari koil berdiameter luar 6mm~18mm (1/4inch~3/4inch).
Untuk memperluas area perpindahan kalor maka koil tersebut dilengkapi dengan sirip-sirip.
Koil satu lajur (single row coil) adalah yang paling effisien, tetapi untuk menghemat atau memperkecil ukuran biasanya koil dibuat menjadi beberapa lajur (multi row coil).

Kondenser berpendingin udara diklasifikasikan menjadi 2 bagian,yaitu:
1. Kondenser dengan pendingin udara alami (Natural Draught Condenser)
2. Kondenser dengan pendingin udara paksa (Forced Air Cooled Condenser)

1. Kondenser dengan pendingin udara alami (Natural Draught Condenser)
Perpindahan kalor dari Kondenser ke udara berlangsung secara alami (aliran udara konveksi).
Karena laju perpindahan kalornya yang rendah maka diperlukan Kondenser dengan luas area yang besar.
Kondenser jenis ini hanya digunakan untuk sistem refrigerasi berkapasitas kecil, misalnya kulkas dan freezer untuk aplikasi di rumah tangga (domestic refrigerator and small freezer).

2. Kondenser dengan pendingin udara paksa (Forced Air Cooled Condenser)
Perpindahan kalor dari Kondenser ke udara berlangsung dengan bantuan kipas udara (fan).
Laju perpindahan kalornya yang lebih besar dibandingkan dengan Kondenser berpendingin udara alami menjadikan Kondenser jenis ini bisa berukuran lebih kecil.

Keuntungan dan kerugian dari Kondenser berpendingin udara
Keuntungan: Tersedianya udara yang cukup sebagai media pendingin tanpa memerlukan biaya tambahan (udara gratis boss!!)
Kerugian : Sistem refrigerasi beroperasi pada tekanan kerja yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan Kondenser berpendingin air, akibatnya Kompressor akan memerlukan daya yang lebih besar sebagai kompensasi dari kenaikan tekanan dan temperatur kerjanya.

1.2. Kondenser berpendingin air (Water Cooled Condenser)
Pada sistem refrigerasi berkapasitas sedang dan besar biasanya menggunakan air sebagai media pendingin Kondenser. Hal ini dikarenakan air memiliki kemampuan memindahkan kalor yang lebih baik daripada udara, sehingga dengan menggunakan air sebagai pendinginnya ukuran Kondenser dengan kapasitas yang sama bisa menjadi lebih kecil dibandingkan dengan yang berpendingin udara.

Kondenser berpendingin air berdasarkan cara kerjanya diklasifikasikan menjadi 2 bagian,yaitu:
1. Sistem air buang (Waste Water System)
Air dingin masuk ke Kondenser kemudian keluar dan langsung dibuang.
Cara ini diperbolehkan untuk sistem yang berkapasitas kecil atau apabila terdapat sumber air yang banyak. Hal yang harus diperhatikan adalah ketentuan undang-undang yang berlaku dimana sistem ini bekerja (boleh/tidaknya memakai air dengan kapasitas besar).
2. Sistem air sirkulasi
Dalam sistem ini air yang keluar dari Kondenser didinginkan kembali di Menara Pendingin (Cooling Tower) kemudian disirkulasikan kembali ke Kondenser.