Refrigeran (zat
pendingin) dengan kode R-4xx (misalnya R-404A, R-410A,
R-407C) adalah jenis refrigeran campuran atau blend.
Secara spesifik, kode R-4xx menunjukkan bahwa refrigeran tersebut adalah campuran yang bersifat non-azeotropik (disebut juga Zeotropic).
Karakteristik Utama Refrigeran R-4xx
Refrigeran seri R-4xx
memiliki karakteristik khas yang membedakannya dari refrigeran tunggal (seperti
R-134a) atau campuran azeotropik (seri R-5xx):
1. Campuran Non-Azeotropik: Ini berarti campuran tersebut terdiri dari
beberapa refrigeran yang titik didihnya berbeda. Selama proses penguapan atau
pengembunan, refrigeran ini akan menunjukkan:
o
Temperature
Glide (Pergeseran Suhu):
Suhu refrigeran akan berubah (bergeser) meskipun tekanan tetap konstan. Ini
dapat memengaruhi desain penukar panas (evaporator dan kondenser).
2. Perubahan Komposisi: Karena titik didih komponennya berbeda, jika
terjadi kebocoran (terutama kebocoran lambat) dalam fase uap, komposisi
campuran yang tersisa di dalam sistem dapat berubah.
3. Pengisian Fase Cair Wajib: Untuk memastikan komposisi campuran yang
benar masuk ke dalam sistem, refrigeran R-4xx harus diisi dalam keadaan cair
(tabung dibalik).
Contoh Umum Refrigeran R-4xx
Seri R-4xx
dikembangkan terutama sebagai pengganti refrigeran lama (seperti R-22) yang
merusak lapisan ozon (memiliki ODP > 0).
|
Kode Refrigeran |
Komposisi Utama (Campuran) |
Penggunaan Umum |
|
R-404A |
R-125, R-143a,
R-134a |
Refrigerasi
komersial suhu rendah dan sedang (freezer, chiller, truk pendingin). |
|
R-407C |
R-32, R-125, R-134a |
Sistem pendingin
udara (AC) dan refrigerasi, sering digunakan sebagai
pengganti R-22. |
|
R-410A |
R-32, R-125 |
Sistem pendingin
udara (AC) modern bertekanan tinggi, terutama pada tipe split dan inverter. |
|
R-448A |
R-32, R-125, R-134a,
R-1234yf |
Pengganti R-404A
yang memiliki Global Warming Potential (GWP)
lebih rendah. |
Catatan: Meskipun R-410A diklasifikasikan sebagai
R-4xx (non-azeotropik), ia memiliki temperature glide
yang sangat kecil sehingga sering dianggap mendekati azeotropik dalam
praktiknya.
Penggunaan utama refrigeran R-4xx sangat bervariasi, tergantung pada jenis campurannya.
1.
Pendingin Udara (Air Conditioning - AC)
Ini
adalah salah satu area penggunaan terbesar untuk seri R-4xx:
·
R-410A (Difluorometana + Pentafluoroetana)
o Penggunaan: Menjadi standar untuk hampir semua sistem AC split rumah tangga dan komersial
modern, terutama tipe Inverter.
o Karakteristik: Bekerja pada tekanan yang jauh lebih tinggi daripada
R-22 dan R-407C, sehingga membutuhkan desain kompresor dan komponen sistem yang
baru. Memiliki efisiensi energi yang sangat baik.
·
R-407C (R-32, R-125, R-134a)
o Penggunaan: Digunakan sebagai refrigeran retrofit (pengganti)
untuk sistem AC dan pendinginan yang
sebelumnya menggunakan R-22.
o Karakteristik: Memiliki sifat kinerja yang mirip dengan R-22, sehingga
memungkinkan penggunaan pada sistem R-22 yang sudah ada (dengan penggantian oli
pelumas menjadi POE) tanpa modifikasi besar pada komponen utama.
2.
Refrigerasi Komersial dan Industri
Seri
R-4xx juga sangat dominan dalam aplikasi pendinginan suhu rendah dan sedang:
·
R-404A (R-125, R-143a, R-134a)
o Penggunaan: Secara luas digunakan pada sistem pendinginan suhu rendah dan
sedang, seperti:
§ Freezer dan Chiller komersial.
§ Etalase display makanan di supermarket.
§ Cold Storage (ruang penyimpanan dingin).
§ Transportasi berpendingin (truk dan kontainer reefer).
o Catatan: Meskipun sangat populer, R-404A memiliki Global Warming Potential (GWP) yang
sangat tinggi. Oleh karena itu, di banyak negara, R-404A sedang digantikan
secara bertahap oleh campuran R-4xx generasi baru dengan GWP lebih rendah,
seperti R-448A dan R-449A.
Poin
Penting Mengenai Penggunaan R-4xx
Karena
refrigeran R-4xx bersifat campuran non-azeotropik, ada
aturan penting dalam penggunaannya yang berbeda dari refrigeran tunggal
(seperti R-134a):
· Pengisian Harus Cair (Liquid
Charging): R-4xx harus diisi ke dalam
sistem dalam fase cair (dengan membalik tabung). Ini untuk mencegah pemisahan
komponen campuran yang dapat mengubah komposisi dan menurunkan kinerja sistem.
· Wajib Ganti Oli: Ketika mengganti (retrofit) sistem lama yang menggunakan
HCFC (seperti R-22) ke R-4xx (yang merupakan HFC), oli pelumas kompresor harus diganti dari oli
mineral/alkilbenzena ke oli Poliester Ester (POE),
karena oli POE kompatibel dengan refrigeran HFC.
Tekanan
kerja refrigeran dengan kode R-4xx (seri R-400)
sangat bervariasi tergantung jenisnya (R-410A, R-404A, R-407C) dan suhu
operasinya, tetapi secara umum memiliki karakteristik sebagai refrigeran bertekanan tinggi atau sedang-tinggi.
Ringkasan
Tekanan Kerja R-4xx
Berikut
adalah perbandingan tekanan hisap (low pressure/LP) yang umum dijumpai untuk
aplikasi pendingin udara dan refrigerasi:
|
Refrigeran |
Aplikasi Utama |
Tekanan Hisap Normal (Low Side) |
Komentar Kunci |
|
R-410A |
Pendingin Udara (AC) |
130 – 140 psi (Gauge Pressure) |
Tekanan paling tinggi di antara refrigeran AC rumah tangga. |
|
R-407C |
AC/Retrofit R-22 |
55 – 70 psi (Gauge Pressure) |
Tekanannya relatif mirip dengan R-22. |
|
R-404A |
Refrigerasi Suhu Rendah |
25 – 45 psi (Gauge Pressure) |
Untuk pendinginan suhu rendah (freezer), tekanannya lebih
rendah. |
Catatan
Penting:
1.
Tekanan
vs. Suhu: Tekanan hanya mencerminkan
suhu jenuh (evaporasi) refrigeran. Tekanan yang benar harus selalu dikonfirmasi
dengan suhu evaporator yang diinginkan dan
arus listrik (ampere) yang tertera
pada nameplate unit.
2.
Temperature
Glide: Karena R-4xx adalah campuran, teknisi
yang berpengalaman juga harus mempertimbangkan temperature glide
(pergeseran suhu) saat melakukan pengisian.
Tekanan Khusus Berdasarkan Jenis
1. R-410A (Untuk AC)
R-410A beroperasi pada tekanan
yang jauh lebih tinggi dibandingkan pendahulunya (R-22), yang berarti
membutuhkan komponen sistem yang lebih kuat dan tebal (misalnya pipa tembaga).
· Tekanan Hisap Normal (Low
Side): 130 – 140 psi
· Tekanan Buang Normal (High
Side): Sekitar 350 – 420 psi
(tergantung suhu luar/kondensasi)
2. R-404A (Untuk Refrigerasi)
R-404A
dirancang untuk aplikasi pendinginan (freezer, cold storage) dengan
suhu rendah hingga sangat rendah.
· Aplikasi Suhu Rendah (-20°C):
o Tekanan Hisap: Sekitar 25 – 30 psi.
· Aplikasi Suhu Sedang (5°C):
o Tekanan Hisap: Sekitar 40 – 55 psi.
· Tekanan Buang Normal (High
Side): Sekitar 180 – 300 psi
(tergantung suhu kondensasi).
3. R-407C (Pengganti R-22)
R-407C
memiliki karakteristik tekanan yang paling mirip dengan R-22, menjadikannya
pilihan umum untuk retrofit sistem
lama.
· Tekanan Hisap Normal (Low
Side): Sekitar 55 – 70 psi.
· Tekanan Buang Normal (High
Side): Sekitar 250 – 350 psi.
· Suhu Jenuh (Evaporasi) pada 65
psi: Sekitar 0 ⁰C hingga 5 ⁰C.
Azeotropik
dan Non-Azeotropik (sering disebut Zeotropik) adalah
istilah yang digunakan untuk mengklasifikasikan sifat-sifat campuran yang
terdiri dari dua atau lebih komponen, terutama saat campuran tersebut mendidih
atau menguap.
Dalam
konteks refrigeran (zat pendingin), klasifikasi ini sangat penting karena
memengaruhi bagaimana refrigeran bekerja di dalam sistem pendingin (AC atau
kulkas) dan bagaimana refrigeran tersebut diisi ulang.
1.
Campuran Azeotropik (Seri R-5xx)
Campuran
azeotropik adalah campuran cair yang memiliki sifat unik di mana komposisi uapnya sama persis dengan komposisi
cairannya pada tekanan dan suhu tertentu.
Karakteristik Utama:
· Titik Didih Konstan: Mirip dengan zat murni (tunggal), azeotropik akan
menguap dan mengembun pada suhu yang konstan
(tetap) ketika tekanan dijaga konstan.
· Tidak Dapat Dipisahkan dengan
Destilasi Sederhana: Karena uap dan
cairan memiliki komposisi yang sama, campuran ini tidak dapat dipisahkan
menjadi komponen aslinya hanya dengan proses distilasi sederhana.
· Perilaku Mirip Refrigeran
Tunggal: Dalam sistem pendingin,
azeotropik bekerja seperti refrigeran murni. Tidak ada masalah perubahan
komposisi jika terjadi kebocoran uap.
· Contoh: Refrigeran seri R-500 (misalnya
R-507).
2.
Campuran Non-Azeotropik / Zeotropik (Seri R-4xx)
Campuran
non-azeotropik adalah campuran cair di mana komposisi uapnya berbeda dengan
komposisi cairannya. Istilah ini sering disebut Zeotropik.
Karakteristik Utama:
· Temperature Glide (Pergeseran
Suhu): Ini adalah sifat khasnya. Ketika
campuran ini menguap (di evaporator) atau mengembun (di kondensor) pada tekanan
yang konstan, suhunya akan bergeser
(berubah secara bertahap) dari suhu awal hingga suhu akhir.
o Contoh: Suhu refrigeran mungkin naik dari 2 ⁰C menjadi 7 ⁰C selama proses
penguapan.
· Dapat Dipisahkan dengan
Destilasi Sederhana: Komponen
penyusunnya dapat dipisahkan karena titik didihnya berbeda.
· Risiko Fraksinasi: Jika terjadi kebocoran dalam
sistem (terutama kebocoran uap), komponen dengan titik didih terendah akan
lebih dulu menguap dan keluar, menyebabkan perubahan komposisi
campuran yang tersisa dalam sistem. Hal ini dapat menurunkan efisiensi dan kinerja
pendinginan.
· Aturan Pengisian: Karena risiko fraksinasi, refrigeran non-azeotropik harus diisi dalam fase cair (tabung
dibalik) untuk memastikan komposisi yang benar masuk ke sistem.
· Contoh: Refrigeran seri R-4xx (R-410A,
R-404A, R-407C).
Tabel
Perbandingan Singkat
|
Sifat |
Azeotropik (R-5xx) |
Non-Azeotropik / Zeotropik (R-4xx) |
|
Komposisi Uap vs. Cair |
Sama |
Berbeda |
|
Titik Didih/Embun |
Konstan (seperti zat tunggal) |
Bergeser (Temperature Glide) |
|
Pemindahan Panas |
Mirip zat tunggal |
Suhu berubah selama transfer panas |
|
Risiko Kebocoran |
Rendah risiko perubahan komposisi |
Tinggi risiko perubahan
komposisi (Fraksinasi) |
|
Cara Pengisian |
Cair atau Gas |
Wajib Cair (Liquid Charge) |
Deskripsi :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar