Bagaimana Cara Kerja Pendingin Air?
Di alam semesta kita, panas dapat bergerak hanya dalam satu arah: dari suhu yang lebih tinggi ke suhu yang lebih rendah. Oleh karena itu, tampaknya pendingin air (dispenser), bersama dengan lemari es dan AC, dengan cairan pembeku (udara dan air), menentang salah satu hukum alam yang paling mendasar!
Bahan Pendingin
Prinsip kerja pendingin, atau dalam hal ini, kulkas atau pendingin ruangan, cukup sederhana: Tempatkan objek yang suhunya ingin kita turunkan ke objek yang lebih dingin, sehingga ketika panas dari objek panas dipindahkan ke objek yang lebih dingin, akan terbentuk objek yang dingin. Demikian pula, air dibuat lebih dingin dengan menepatkannya dengan cairan yang lebih dingin. Ia melepaskan panasnya ke cairan yang lebih dingin ini, sehingga menjadi lebih dingin. Panas masih bergerak ke arah satu-satunya, artinya tidak ada hukum dasar fisika yang dilanggar.
Namun, ketika kita menginginkan air dingin pada suhu kamar atau suhu yang lebih rendah, yang berarti bahwa cairan ajaib ini harus mendidih – dengan demikian mengekstraksi air panas pada suhu kamar. Terlebih lagi, itu juga harus membeku pada suhu yang rendah, karena harus dibekukan untuk dipanaskan kembali. Jika tidak, seseorang akan diminta untuk mengisi ulang mesin dengan lebih banyak cairan ajaib ini setiap kali semua itu dipanaskan, sehingga membuatnya tidak dapat digunakan lagi untuk digunakan lebih lanjut.
Cairan ajaib yang mendidih dan membeku pada suhu yang sangat rendah disebut refrigeran. Misalnya, salah satu refrigeran yang paling umum digunakan, yang disebut R22. Sementara air mendidih pada 100 derajat Celsius, R22 mendidih pada -40,8 derajat Celcius. Namun, refrigeran tidak luar biasa karena mereka mendidih dari cairan menjadi uap atau mengembun dari uap menjadi cairan pada suhu rendah, tetapi lebih karena mereka melakukannya dengan sangat cepat dan mulus.
Air dimasukkan ke pendingin dengan mengisi wadah yang disebut reservoir dingin. Reservoir secara efektif adalah kulkas mini dan karena itu sering disebut lemari es bank. Reservoir dikelilingi oleh gulungan di mana refrigeran mengalir.
Pendingin memiliki empat komponen utama: kompresor, kondensor, katup ekspansi dan evaporator.
Pertama, gas refrigeran bertekanan rendah dan bersuhu rendah dipompa ke kompresor. Kompresor, seperti namanya, menekan gas, sehingga meningkatkan tekanannya. Apa yang dilakukan kompresor, dengan mendorong piston di atas gas, adalah mengurangi volume yang jumlah molekul yang sebelumnya ditempati. Ini menyebabkan mereka bertabrakan lebih meningkat satu sama lain. Tabrakan ini meningkatkan tekanan dan suhu gas. Inilah mengapa pompa sepeda menjadi lebih panas ketika kita memompanya dengan penuh semangat.
Gas bertekanan tinggi dan temperatur tinggi kemudian diteruskan ke kondensor. Seperti namanya, fungsi kondesor mengembunkan gas, yang berarti bahwa itu menurunkan suhunya. Hal ini dicapai dengan membuatnya mengalir dalam kumparan yang panjang dan berputar. Area tabung dioptimalkan untuk mencapai kondensasi maksimum. Kehilangan panas tambahan dicapai dengan meniup pipa dengan kipas. Kondensor menyebabkan gas kehilangan panasnya dengan cara yang sama seperti meniup kopi panas kita yang membuatnya lebih dapat ditoleransi. Panas yang diekstraksi dialirkan ke sekitarnya, itulah sebabnya bagian belakang lemari es kita selalu hangat.
Gas sekarang diubah menjadi cairan tekanan dan suhu sedang. Temperatur refrigeran ini selanjutnya dikurangi dengan menindihnya melalui katup ekspansi. Katup ekspansi sangat mirip dengan nozzle kaleng semprot. Cairan di dalam kaleng ditekan, tetapi ketika salah satu mendorong nosel, cairan menyembur keluar ke daerah dengan tekanan rendah. Ketika cairan terkompresi memasuki wilayah tersebut, ia segera mengembang. Ekspansi ini, mewakili penurunan tekanan, secara bersamaan menyebabkan penurunan suhu. Kita mungkin pernah mengalami bagaimana dinginnya cairan yang bocor dari nosel secara kebetulan. Oleh karena itu, refrigeran kita, setelah keluar dari katup, menjadi cairan dingin, tekanan rendah / sedang
Sekarang, komponen terakhir, komponen yang menghasilkan air dingin kita, yang desebut sebagai ” pemenuh kehausan”. Komponen terakhir ini disebut evaporator. Evaporator dalam pendingin udara adalah sistem yang terdiri dari kipas untuk menghisap udara dari wilayah yang dimaksudkan untuk didinginkan. Suhu udara ini secara signifikan lebih tinggi dari titik didih refrigeran. Refrigeran dingin memasuki evaporator dalam pipa, yang terkena udara “hangat” yang diisap oleh evaporator. Aliran panas hanya satu arah. Panas udara ditransfer ke refrigeran, sehingga membuatnya lebih panas. Udara, yang sekarang terlepas dari panas, disirkulasikan kembali ke wilayah itu melalui lubang angin, dan terbentuklah udara dingin!
Gambar di bawah ini dengan rapi merangkum seluruh proses pendinginan.
Namun, pendingin air tidak selalu menggunakan unit mekanik khusus yang terpisah untuk menguapkan refrigeran dingin. Koil yang mengelilingi reservoir sering membentuk kondensor itu sendiri. Air “hangat” yang dikelilingi oleh kumparan dingin mentransfer panasnya ke mereka, dan apa yang mengalir keluar dari keran adalah air dingin dan baru. Refrigeran dalam pipa, sekarang dipanaskan, dipompa ke dalam kompresor dan siklus ini berulang.
Bagaimana Cara Kerja Pendingin Air?