MODUL 1 REFRIGERAN.

Presentasi berjudul: "MODUL 1 REFRIGERAN."— Transcript presentasi:

1 MODUL 1 REFRIGERAN

2 APA ITU REFRIGERAN? zat yang mengalir dalam mesin pendingin (refrigerasi) Fungsi refrigeran: untuk menyerap panas dari benda atau udara yang didinginkan membawanya kemudian membuangnya ke udara sekeliling di luar benda/ruangan yang didinginkan

3 REFRIGERAN KELOMPOK REFRIGERAN REFRIGERAN HALOKARBON
REFRIGERAN SENYAWA ORGANIK ‘CYCLIC’ REFRIGERAN AZEOTROP REFRIGERAN ZEOTROP REFRIGERAN ORGANIK REFRIGERAN ANORGANIK REFRIGERAN SENYAWA ORGANIK TAK JENUH

4 REFRIGERAN HALOKARBON
JENIS REFRIGERAN HALOKARBON SERI METANA (R-11, R-12, R-22) SERI ETANA (R-134a, R-152a) SERI PROPANA (R-216ca, R-218)

5 PENOMORAN REFRIGERAN HALOKARBON
R-XXXX Jumlah atom F Jumlah atom H + 1 Jumlah atom C - 1 (tidak ditulis bila nol) Jumlah ikatan karbon tak jenuh (tidak ditulis bila nol) REFRIGERAN LAIN R-4XX: refrigeran zeotrop R-5XX: refrigeran azeotrop R-6XX: refrigeran organik R-7XX: refrigeran anorganik Untuk isomer yang berbeda, tambahkan a atau A, dst.

6 HALOKARBON TURUNAN METANA
C H F Cl CFC-12 CFC-11 HFC-32 HCFC-22

7 HALOKARBON GUGUS METANA
Jumlah Atom F Jumlah atom H 4 - H 3 – H 2 - H 1 – H 0 – H 0 - F CH4 R-50 -164,0 CH3Cl R-40 -23,74 CH2Cl2 R-30 40 CHCl3 R-20 61,2 CCl4 R-10 76,7 1 – F CH3F R-41 -78,0 CH2ClF R-31 -9,0 CHCl2F R-21 8,9 CCl3F R-11 23,7 2 – F CH2F2 R-32 -51,6 CHClF2 R-22 -40,8 CCl2F2 R-12 -29,8 3 – F CHF3 R-23 -82,2 CClF3 R-13 -81,5 4 – F CF4 R-14 -127,8 CH4 R-50 CH3Cl, R-40 CH3F R-41 CH3Cl CH2FCl R-31 CCl4 R-10 CFCl3 R-11 CHCl3 R-20 CH2Cl2 R-30 CHFCl2 R-21 CF4 R-14 CH2F2 R-32 CHF3 R-23 CF2Cl2 R-12 CHF2Cl R-22 CF3Cl R-13 H Cl F HALOKARBON GUGUS METANA

8 TURUNAN ETANA TURUNAN PROPANA
F C H Cl HCFC-123 HFC-134a TURUNAN ETANA H C F FC-218 TURUNAN PROPANA

9 HALOKARBON GUGUS ETANA
Cl C2H6 R-170 CH3Cl, C2H5F R-161 C2H5 Cl R-160 C2H4FCl R-151 CCl4 R-10 CFCl3 C2H3Cl3 R-140 C2H4Cl2 R-150 C2H3 FCl2 R-141 CF4 R-14 C2H4F2 R-152a C2H3F3 R-143a CF2Cl2 C2H3 F2Cl R-142b CF3Cl C2H2 FCl3 R-131 C2H2 F2Cl2 R-124 C2H2F3Cl R-133 C2H2F4 R-134a C2HF2Cl3 R-122 C2HF5 R-125 C2F6 R-116 C2F2Cl4 R-112 C2H2Cl4 R-130 C2HFCl4 R-121 C2Cl6 R-110 C2HCl5 R-120 C2FCl3 R-111 C2F3Cl3 R-113 C2HF3Cl2 R-123 C2F4Cl2 R-114 C2HF4Cl C2F5Cl R-115 HALOKARBON GUGUS ETANA H F

10 Jumlah atom F Jumlah Atom H 6 – H 5 - H 4 – H 3 - H 2 – H 1 - H 0 -H 0 – F C2H6 R-170 -88,6 C2H5Cl R-160 12,0 CH2Cl-CH2Cl2 R-150 84,0 CH3-CHl2 R-150a (?) 57,0 CH2Cl-CHCl2 R-140 113,0 CH3-CCl3 R-140a (?) 75,0 CHCl3 – CHCl2 R-130 145,0 CH2Cl-CCl3 R-130a (?) 128,0 CHCl2 – CCl3 R-120 162,0 C2Cl6 R-110 185,0 1 – F C2H5F R-161 CH3-CHClF R-151 4,0 CH2Cl – CH2F R-151a (?) -37,7 CH2Cl-CHClF R-141 65,0 CH3-CCl2F R-141a (?) 42,0 CHCl2-CH2F R-141b 32,1 CHCl2–CHClF R-131 102,0 CCl3-CH2F R-131a(?) 90,0 CH2Cl-CCl2F R-131b(?) 86,0 CHCl2-CCl2F R-121 115,7 CCl3-CHClF R-121a(?) 117,0 CCl3-CCl2F R-111 2 – F CH2F-CH2F R-152 -24,7 CH3-CHF2 R-152a -24,15 CH3Cl-CHF3 R-142 35,0 CH2F-CHClF R-142a (?) 27,0 CH3-CClF2 R-142b -9,25 CHClF-CHClF R-132 66,0 CH2F-CCl2F R-132a (?) 62 CHCl2-CHF3 R-132b (?) 60 CH2Cl-CClF2 R-132c (?) 49,0 CHClF-CCl2F R-122 85,0 CCl3-CHF2 R-122a (?) 77,0 CHCl2-CClF2 R-122b (?) 72,0 CCl2F-CCl2F R-112 92,0 CCl3-CClF2 R-112a 91,5

11 Jumlah atom F Jumlah Atom H 6 – H 5 - H 4 – H 3 - H 2 – H 1 - H 0 -H 3 – F CH2F-CHF2 R-143 -35,0 CH3-CF3 R-143a -47,35 CHClF-CHF2 R-133 17,0 CH2Cl-CF3 R-133a (?) 8,0 CH2F-CClF2 R-133b (?) CHF3 – CClF R-123 38,0 CHClF-CClF2 R-123a 32,0 CHCl2-CF3 R-123b 28,0 CClF3-CCl2F R-113 47,68 CCl3-CF3 R-113a 45,9 4 – F CHF2-CHF2 R-134 -20,0 CH2F-CF3 R-134a -26,15 CHClF-CF3 R-124 -12,0 CHF2-CClF2 R-124a (?) -16,0 CCl2F-CF3 R-114 CClF2-CClF2 R-114a 3,6 5 – F CHF2-CF3 R-125 -48,55 CClF2-CF3 R-115 -38,0

12 REFRIGERAN SENYAWA ORGANIK ‘CYCLIC’
R-C316 1,2-dichlorohexafluorocyclobutane (C4Cl2F6) R-C317 chloroheptafluorocyclobutane (C4ClF7) R-C318 octafluorocyclobutane (C4F8)

13 REFRIGERAN CAMPURAN ZEOTROP
Campuran yang dapat dipisahkan dengan cara destilasi Contoh R-401A: R-22(53%) + R-152a(13%) + R-124(34%) R-402B: R-125(38%) + R-290(2%) + R-22(60%) R-403B: R-22(56%) + R-218(39%) + R-290(5%) dst garis isotermal 2 3 4 1 Entalpi Tekanan temperature glide di dalam kondensor temperature glide di dalam evaporator

14 REFRIGERAN CAMPURAN AZEOTROP
Campuran yang tidak dapat dipisahkan dengan cara destilasi Contoh: R-500 R-12 (73.8%) + R-152a (26.2%) Temperatur azeotrop: 0oC R-502 R-22 (48.8%) + R-115 (51.2%) Temperatur azeotrop: 19oC T x Titik Azeotropik XA

15 REFRIGERAN SENYAWA ORGANIK
R-600 Butana CH3CH2CH2CH3 R-600a Isobutana CH(CH3)3 R-610 ethyl ether C2H5OC2H5 R-611 methyl format HCOOCH3 R-630 methyl amine CH3NH2 R-631 ethyl amine C2H5NH2

16 REFRIGERAN SENYAWA ANORGANIK
R-702 hidrogen R-704 helium R-717 amonia R-718 air R-744 CO2 R-764 SO2

17 REFRIGERAN SENYAWA ORGANIK TAK JENUH
R ,2-dichloroethylene CHCl=CHCl R-1150 Ethylene CH2=CH2 R-1270 Propylene C3H6

18 PEMILIHAN REFRIGERAN

19 SIFAT TERMODINAMIKA BEBERAPA REFRIGERAN
NBP, oC Temperatur Kritik, oC Tekanan Bar Titik Beku, Tekanan Operasi Refrigeran, bar V*, m3/hr/TR hfg, kJ/kg peva pada 5oC pkond pada 40oC Pada Tkond= 40oC dan Teva= -15oC R-11 23,7 197,78 43,7 -111,0 0,4967 1,748 0,772 148,5 R-12 -29,8 112,04 41,15 -136,0 3,62 9,60 10,867 108,4 R-22 -40,8 96,02 -160,0 5,836 15,331 6,668 R-113 45,9 214,1 34,15 -36,6 0,1903 0,7809 186,9 111,8 R-114 3,6 145,8 32,7 -94,0 1,069 3,454 37,6 88,6 R-134a -26,15 101,06 40,56 -96,6 3,5 10,167 139,8 R-152a -24,15 113,3 45,2 -117,0 3,149 9,092 11,572 226,5 R-290 -42,1 96,8 42,56 -187,1 5,478 13,664 7,737 252,4 R-600a -11,73 135,0 36,45 -159,6 1,88 5,361 21,24 R-718 100 374,5 221,3 0,0 0,00874 0,0738 825,6 2342,5* R-717 -33,35 31,1 73,72 -77,7 5,16 15,54 6,124 1053,4 R-744 -78,4 -56,6 - 1,33 156,7** * pada Teva = 5oC, ** pada Tkond = 25oC

20 TINGKAT RACUN DAN KEMUDAHAN TERBAKAR
KELOMPOK TINGKAT NYALA KELOMPOK TINGKAT RACUN A B Kelas 1 A1 B1 Kelas 2 A2 B2 Kelas 3 A3 B3* KELOMPOK TINGKAT NYALA Refrigeran diklasifikasi menjadi tiga kelompok tingkat nyala yaitu: Kelas 1: refrigeran yang tidak menunjukkan perambatan api (flame propagation), jika diuji di udara pada 101 kPa (14.7 psia) dan 18oC (65oF) Kelas 2: LFL > 0,10 kg/m3 atau 3,5 % volume pada 21oC dan 101 kPa kalor pembakaran < kJ/kg Kelas 3: LFL < 0,10 kg/m3 atau 3,5 % volume pada 21oC dan 101 kPa kalor pembakaran > kJ/kg KELOMPOK TINGKAT RACUN Refrigeran diklasifikasikan menjadi dua kelompok tingkat racun yaitu: Kelompok A: adalah refrigeran yang mempuyai LC50  ppm Kelompok B: adalah refrigeran yang mempunyai LC50 < ppm

21 LFL = Lower Flammability Limit
UFL= Upper Flammability Limit 0 % 100 % LFL [Volume%] R-600a Propane UFL [Volume%] R-600a Propane 9.5

22 TITIK NYALA

23 KELARUTAN AIR DALAM BEBERAPA REFRIGERAN CAIR
Temperatur, oC Kelarutan, mg/kg R-11 R-12 R-22 R-134a 60,0 340 440 3150 3200 32,2 140 128 1580 1500 10,0 55 44 830 730 -1,1 34 23,3 573 490 -40 4 1,7 120 89 -73,3 0,3 0,1 19 12

24 JENIS MINYAK PELUMAS Oli Mineral (MOE) Oli Sintetik Napthenic
Paraffinic Alkyl-benzene Polyo ester (POE) polyalkyl glycol (PAG)

25 KELARUTAN BEBERAPA REFRIGERAN DALAM OLI MINERAL
Seluruhnya larut Sebagian larut Tidak larut Tinggi Sedang Rendah R-11 R-13B1 R-22 R-13 NH3 R-600a R-12 R-501 R-114 R-14 CO2 R-290 R-21 R-115 R-134a R-113 R-152a R-500 R-502

26 KISARAN VISKOSITAS MINYAK PELUMAS PADA BEBERAPA APLIKASI REFRIGERASI
Refrigeran Jenis kompresor Viskositas Pelumas pada 38oC SSUa mm2/s Ammonia Screw Reciprocating Carbon dioksida 280 – 300b 60 -65 R-11 Sentrifugal 280 – 300 R-123 R-12 32 – 65c Rotary R-134a 60-86 60-65 R-22 60 – 86 Scroll 60 – 65

27 KOMPATIBILITAS BEBERAPA REFRIGERAN TERHADAP MATERIAL KOMPONEN MESIN REFRIGERASI
Penggunaan R-12 R-134a HC Baja Konstruksi, pipa Sangat baik Kuningan Tembaga Aluminum baik Molecular Sieve pengering Silicagel CR elastomer Buruk FPM PTFE Polyamide NBR

28 KEKUATAN DIELEKTRIK REFRIGERAN KEKUATAN DIELEKTRIK R-11 3 R-12 2,6
2,4 R-22 1,31 R-717, NH3 0,88 R-744, CO2 0,82

29 SIFAT TRANSPOR BEBERAPA REFRIGERAN PADA 0OC
P, MPa Massa jenis cairan, kg/m3 Cp cairan, kJ/kgK k=Cp/Cv Viskositas cairan, Pa-s x 106 Konduktivitas termal cairan, W/mK Tegangan Permukaan, N/m R-600a 0.1564 581 2.306 1.086 199.3 0.1068 R-12 0.3081 1396 0.934 1.126 248.7 R-134a 0.2928 1295 1.341 1.102 271.1 R-290/R-600a, 50%-50% 0.3360 551 2.399 1.495 153.9 R-22 0.4976 1285 1.170 1.166 236.0 0.100 R-290 0.4712 523 2.500 137.0 0.104

30 JENIS-JENIS REFRIGERAN YANG UMUM DIGUNAKAN DI INDONESIA
REFRIGERAN SINTETIK CFC : chlorofluorocarbon stabil Mengandung khlor Sangat merusak ozon, ODP = 1 HCFC : hydrochlorofluorocarbon Tidak stabil Tidak terlalu merusak ozon, ODP = 0,05 HFC : hydrofluorocarbon Stabil Tidak mengandung khlor Tidak merusak ozon, ODP = 0 REFRIGERAN ALAMI Hidrokarbon (HC), CO2, NH3, H2O

31 JENIS-JENIS REFRIGERAN
CONTOH REFRIGERAN SINTETIK YANG BIASA DIGUNAKAN DI REFRIGERASI DAN AC CFC-11 CFC-12 HCFC-11 HFC-134A CFC HCFC HFC

32 KEMASAN REFRIGERAN CFC-12, 250 g CFC-11 CFC-12, 13,6 kg

33 Penggunaan pada bidang pendingin Penggunaan pada bidang lain
PENGUNAAN REFRIGERAN Refrigeran Penggunaan pada bidang pendingin Penggunaan pada bidang lain R-11 Chiller Sentrifugal Pengembang busa Pelarut R-12 Lemari es rumah tangga Dispenser air Pendingin minuman botol Display cabinet di supermarket Cold storage AC mobil Chiller R-22 AC rumah tanggal dan komersial