Sekilas Termodinamika dalam AC

Bergelut dengan AC tak lepas dengan materi Termodinamika (dinamika panas) dalam mata pelajaran fisika yang kita pelajari di SMU. Hukum Termodinamika itu sendiri ada empat. Namun tentu saja tidak dibahas disini karena akan menyebabkan tulisan menjadi rumit  . Apabila teman masih ingat, bagannya adalah sebagai berikut.

Ini adalah siklus mesin panas/pompa panas. Apabila arah panasnya dibalik, siklusnya disebut pendinginan.

Sisi kanan mewakili panas (hot), sisi kiri mewakili dingin (cold), sedang yang tengah mewakili kerja (work). Kita perhatikan arah panahnya, sederhananya, siklus ini mengatakan Qh = Qc + W.

Artinya perpindahan panas selalu melibatkan suatu kerja. Secara alami, panas akan berpindah dari tempat yang lebih panas ke tempat yang lebih dingin.

Jika proses dibalik, dalam arti yang akan dipindahkan adalah “dingin”nya. Maka akan diperlukan suatu energi untuk itu. Istilah memindahkan dingin secara ilmiah kurang tepat, namun saya pakai untuk menyederhanakan masalah.

Cara kerja pendingin ruangan sederhananya adalah sebagai berikut.

Siklus Pendinginan (sumber:wikipedia)


Menurut hukum kedua Termodinamika, panas tidak bisa mengalir secara spontan dari tempat dingin ke tempat yang lebih panas. Untuk mencapai hal ini, diperlukan suatu kerja. Pendingin ruangan akan memindahkan panas dari tempat dingin (indoor) ke tempat panas (outdoor) dengan memanfaatkan hukum ini. Sehingga panas di ruangan dengan suhu 20 °C dapat dipindahkan ke tempat 30 °C misalnya.


Pertama-tama, refrigerant (atau yang biasa disebut freon) masuk ke Compressor dan dimampatkan. Kemudian, uap mampat ini diembunkan di condenser sehingga menjadi cair. Cairan ini masuk ke katup pengembangan (expansion valve) sehingga tekanannya mendadak berkurang. Ekspansi tiba tiba ini menyebabkan cairan menjadi suatu campuran cairan+uap dengan suhu mendingin tiba-tiba. Campuran uap+cairan ini melewati lekuk-lekuk pengembun (evaporator, bagian yang kita lihat bersekat). Kipas angin akan meniupkan udara di sela-sela evaporator ke dalam ruangan (kamar atau dalam mobil misalnya). Dengan demikian, udara yang ditiupkan ke dalam ruangan akan mendingin. Uap refrigerant ini masuk kembali ke compressor dan siklus ini berulang.


Apabila saluran yang keluar dari compressor dan masuk kembali ke compressor tidak bocor, maka benar yang dikatakan orang bahwa freon tidak akan habis.


Namun, karena saluran tersebut juga mengandung logam yang bisa menyebabkan terjadinya korosi, maka adalah mungkin terjadi kebocoran dalam siklus sehingga refrigerant akan terhambur ke luar. Kekurangan atau ketiadaan refrigerant akan menyebabkan pendingin ruangan tidak bisa bekerja maksimal. Volume yang kurang akan menyebabkan pendinginan juga kurang.


Inilah mengapa apabila AC tidak dingin kembali, kebanyakan orang akan serta merta berkata bahwa freon ACnya habis. Padahal belum tentu demikian. Bisa jadi karena salah satu komponen tidak bekerja. Misalnya compressor, atau valvenya.
Walaupun demikian, menyerahkan peralatan pada ahlinya adalah tindakan yang lebih tepat daripada dioprek sendiri tanpa mempunyai dasar pengetahuan atas apa yang diatasi. Menghirup uap refrigerant kiranya juga bukan tindakan yang bijak.