Sembilan Gambar OK / Getty
Cara kerja sistem pendingin udara rumah membingungkan bagi banyak dari kita. Tungku mudah dipahami — mereka memanaskan udara dan meniupnya di sekitar rumah Anda melalui pekerjaan saluran. Boiler membuat air panas atau uap dan memindahkannya di sekitar rumah Anda dengan pipa. Tetapi bagaimana sistem pendingin udara membuat udara dingin dan kering yang baik selama hari-hari anjing di musim panas? Untuk memahaminya, Anda harus kembali ke prinsip yang mungkin telah Anda pelajari di kelas fisika sekolah menengah atau perguruan tinggi: hukum ilmiah bahwa gas apa pun mendingin ketika gas itu mengembang dalam volume.
Komponen
Meskipun ini sedikit penyederhanaan, Anda bisa menganggap AC sebagai mesin yang mengambil panas dari rumah Anda dan membuangnya ke luar dengan menggunakan lima bagian yang saling terkait:
- RefrigerantKompresorKondensorKepanjangan ekspansiKumparan uap
Ada banyak jenis sistem pendingin udara yang dapat digunakan di rumah, termasuk unit jendela, AC portabel, AC tanpa saluran, dan sistem pendingin udara sentral. Namun, terlepas dari perbedaan mereka, fisika cara mereka bekerja adalah sama, dan mereka semua menggunakan proses pendinginan ekspansi langsung. Pada prinsipnya, ini bekerja sangat mirip dengan kulkas dapur rumah Anda.
Pendingin
Refrigeran adalah "darah" yang dipompa melalui tabung pendingin dalam sistem pendingin udara. Ini mengubah keadaan dari uap gas menjadi cair karena mengumpulkan panas dari rumah Anda dan mengeluarkan panas itu ke luar. Refrigeran adalah zat yang unik karena memiliki titik didih yang sangat rendah. Ini berarti bahwa itu berubah dari cairan menjadi uap pada suhu rendah. Ini adalah kunci untuk membuat sistem pendingin udara bekerja dengan aman tanpa menghasilkan tingkat panas yang berbahaya. Refrigeran, bagaimanapun, tidak bergerak sendiri melalui sistem; membutuhkan kompresor untuk memompanya.
Kompresor
Anggap kompresor sebagai "jantung" sistem, komponen yang memompa zat pendingin melalui semua komponen pendingin dalam satu lingkaran tembaga besar. Refrigerant memasuki kompresor sebagai uap hangat bertekanan rendah dan meninggalkannya sebagai uap panas bertekanan tinggi. Transformasi ini akan dimungkinkan oleh kondensor .
Kondensator
Dari kompresor, uap refrigeran panas bergerak ke kondensor. Di sini, uap refrigeran panas bertekanan tinggi didinginkan saat melewati koil kondensasi. Kumparan memiliki sirip logam tipis (mirip dengan struktur di bagian depan radiator mobil) yang menghantarkan panas dari kumparan. Kipas kondensor meniupkan udara ke atas sirip untuk mempercepat pendinginan uap di dalam koil. (Menggunakan sisir sirip selama perawatan rutin membantu menjaga sirip tetap bugar.) Saat pendingin mendingin, kondisinya berubah dari uap panas menjadi cairan panas pada tekanan tinggi dan bergerak ke katup ekspansi. Kompresor, koil kondensor, dan kipas kondensor semuanya terletak pada kotak berisik besar di halaman belakang Anda, yang sering disebut unit kondensasi.
Katup Ekspansi
Katup ekspansi adalah yang benar-benar berfungsi sebagai pendingin. Ketika cairan pendingin panas melewati lubang kecil pada tekanan tinggi di katup di satu sisi, itu muncul sebagai kabut tekanan rendah dingin di sisi lain. Ini adalah hasil dari sifat alami gas: Saat gas mengembang, gas menjadi dingin. Pendingin udara benar-benar tidak lebih dari sebuah perangkat yang dirancang untuk memaksa gas refrigeran mengembang, dan itulah yang menciptakan kemampuannya untuk mendinginkan udara dengan mengeluarkan panasnya.
Koil Evaporator
Langkah selanjutnya adalah di mana rumah Anda sebenarnya didinginkan. Cairan dingin bertekanan rendah yang sekarang meninggalkan katup ekspansi luar berjalan di dalam ruangan ke kumparan evaporator yang terletak di pleno tungku Anda. (Pleno adalah kotak logam besar antara tungku dan saluran kerja.) Di sini, udara yang lebih hangat di dalam rumah Anda berhembus melintasi kumparan evaporator dan memanaskannya, sementara pada saat yang sama kumparan yang membawa dingin, gas refrigeran yang diperluas mendingin dari udara bertiup melintasi evaporator. Udara dingin ini kemudian diedarkan melalui saluran. Saat refrigeran mulai memanas, refrigeran mulai mendidih dan berubah dari cairan dingin menjadi uap hangat (proses penguapan). Uap refrigeran hangat kemudian bergerak kembali ke kompresor dan unit kondensasi luar, ketika itu mengembang dan mendingin sekali lagi, melanjutkan siklus pendinginan.
Menyatukannya
Dalam unit pendingin udara sentral yang khas, siklus pendinginan adalah proses pendinginan dingin yang menyerap panas dari udara dalam ruangan dan berkembang menjadi gas hangat, bepergian ke unit luar ruangan di mana ia mengeluarkan panas itu dan kembali ke cairan dingin, kemudian kembali lagi di dalam ruangan untuk menyerap lebih banyak panas dan melanjutkan siklus. Terlepas dari kerumitan komponen yang tampak, fisika yang terlibat cukup sederhana — prinsip di mana gas selalu mendingin saat mengembang. Setiap sistem pendingin udara atau pendinginan hanyalah sebuah sistem dimana ekspansi dan pengembunan gas pendingin dikontrol dengan hati-hati untuk mengambil keuntungan dari properti fisik tersebut.
