Lebih Jauh Memahami Refrigerant dan Pelumas Pada AC (Air Conditioner)

Pada umumnya refrigerant ialah suatu zat yang berupa cairan yang mengalir di refrigerator dan bersirkulasi melalui komponen fungsionalis untuk menghasilkan efek mendinginkan dengan cara menyerap panas melalui ekspansi dan evaporasi (penguapan).

Kelompok refrigeran yang banyak digunakan dan mempunyai aspek lingkungan yang penting adalah refrigeran halokarbon, yaitu refrigeran dengan molekul yang memiliki atom-atom halogen (fluor atau khlor) dan karbon. Refrigeran halokarbon terbagi menjadi beberapa jenis sebagai berikut:

Refrigeran CFC (chlorofluorocarbon), yaitu refrigeran halokarbon dengan molekul yang terdiri dari atom-atom khlor (Cl), fluor (F), dan karbon (C). Contoh refrigeran ini yang cukup populer adalah refrigeran CFC-11 (trichloro-fluoro-carbon, CFCl3), CFC-12 (dichloro-difluoro-carbon, CF2Cl2), dan lain-lain.

Refrigeran HCFC (hydrochlorofluorocarbon), yaitu refrigeran halokarbon dengan molekul yang terdiri dari atom-atom hidrogen (H), khlor (Cl), fluor (F), dan karbon (C). Salah satu refrigeran ini yang populer adalah refrigeran HCFC-22 (chloro-difluoro-metil, CHF2Cl).

Refrigeran HFC (hydrofluorocarbon), yaitu refrigeran halokarbon dengan molekul yang terdiri dari atom-atom hidrogen (H), fluor (F), dan karbon (C). Salah satu contoh refrigeran ini yang populer adalah HFC-134a (C2H2F4).

Refrigerant yang banyak dipakai oleh kendaraan sekarang ini adalah HFC 134a yang tidak mempunyai sifat perusak ozon dan juga tidak mengandung racun (karena tidak mengandung clor), HFC 134a kalau dilepaskan ke udara maka secara cepat akan menguap dengan menyerap panas dari udara sekitarnya.

Air Conditioner mempertahankan kondisi suhu dan kelembaban udara dengan cara, pada suhu ruangan tinggi refrigerant akan menyerap panas dari udara sehingga suhu di dalam ruangan turun.

Sebaliknya saat udara di dalam ruangan rendah refrigerant akan melepaskan panas ke udara sehingga suhu udara naik, oleh karena itu daur refrigerasi yang terpenting adalah daur kompresi uap yang digunakan di dalam daur refrigerasi.

Pada daur ini uap di tekan dan kemudian diembunkan menjadi cairan lalu tekanannya diturunkan agar cairan tersebut dapat menguap kembali.

Persyaratan refrigerant (zat pendingin) untuk sistem AC adalah sebagai berikut:

• a. Tekanan penguapannya harus cukup tinggi. Sebaiknya refrigerant memiliki temperatur penguapan pada tekanan yang lebih tinggi, sehingga dapat dihindari kemungkinan terjadinya vakum pada evaporator, dan turunnya efisiensi volumetrik karena naiknya perbandingan kompresi.
• b. Tekanan pengembunan yang tidak terlampau tinggi. Apabila tekanan pengembunannya rendah, maka perbandingan kompresinya menjadi lebih rendah sehingga penurunan prestasi kompresor dapat dihindarkan. Selain itu, dengan tekanan kerja yang lebih rendah, mesin dapat bekerja lebih aman karena kemungkinan terjadinya kebocoran, kerusakan, ledakan menjadi lebih kecil.
• c. Kalor laten penguapan harus tinggi. Refrigerant yang memiliki kalor laten penguapan yang tinggi lebih menguntungkan karena untuk kapasitas refrigerasi yang sama, jumlah refrigeran yang bersirkulasi menjadi lebih kecil.
• d. Volume spesifik (terutama dalam fasa gas) yang cukup kecil. Refrigerant dengan kalor laten penguapan yang besar dan volume spesifik gas yang kecil akan memungkinkan penggunaan kompresor dengan volume torak yang lebih kecil.
• e. Koefisien prestasi harus tinggi. Dari segi karakteristik termodinamika dari refrigerant, koefisien prestasi merupakan parameter yang terpenting untuk menekan biaya operasi. 
• f. Konduktifitas termal yang tinggi. Konduktivitas termal sangat penting untuk menentukan karakteristik perpindahan kalor.
• g. Viskositas yang rendah dalam fasa cair maupun fasa gas. Dengan turunnya tahanan aliran refrigerant dalam pipa, kerugian tekanan akan berkurang.
• h. Konstanta dielektrika dari refrigerant yang kecil, tahanan listrik yang besar, serta tidak menyebabkan korosi pada material isolator listrik (utamanya untuk kompresor hermatik).
• i. Refrigerant hendaknya stabil dan tidak bereaksi dengan material yang dipakai, sehingga tidak menyebabkan korosi.
• j.  Refrigerant tidak boleh beracun dan berbau merangsang.
• k. Refrigerant tidak boleh mudah terbakar dan meledak.
• l.  Refrigerant harus mudah dideteksi, jika terjadi kebocoran.
• m. Harganya tidak mahal dan mudah diperoleh.
• n. Ramah lingkungan.

Oli pelumas mesin refrigerasi bersirkulasi hanya untuk melumasi bagian-bagian kompresor yang saling bergesekan. Sebagaian dari oli pelumas itu bercampur dengan refrigeran dan masuk ke dalam kondensor dan evaporator.

Oleh karena itu, oli pelumas mesin refrigerasi herus memiliki sifat, selain sebagai pelumas yang baik, juga tidak menyebabkan gangguan atau kerusakan refrigeran dan bagian-bagian yang dilaluinya. Di samping itu, oli pelumas mesin refrigerasi harus tahan temperatur tinggi, karena gas refrigerasi pada akhir langkah kompresi di dalam silinder bertemperatur tinggi.

Seperti diterangkan di atas, oli pelumas mesin refrigerasi harus memenuhi beberapa persyaratan tersebut di bawah ini, yaitu sesuai dengan temperatur kerja mesin, jenis refrigeran dan jenis kompresor yang dipergunakan.

Persyaratan oli pelumas mesin refrigerasi:

1. Titik beku yang rendah
2. Titik nyala yang tinggi (stabilitas termal yang baik)
3. Viskositas yang baik
4. Dapat dipisahkan dengan mudah dari refrigeran tanpa reaksi kimia
5. Tidak mudah membentuk emulsi
6. Tidak bersifat sebagai oxidator
7. Kadar parafin rendah (untuk mencegah pembekuan pada temperatur rendah)
8. Kemurnian tinggi (tidak mengandung kotoran, air, asam dan sebagainya)
9. Bersifat isolator listrik yang baik, terutama untuk pengunaan pada kompresor hermetik)
10. Kekuatan lapisan minyak yang tinggi.

Oli pelumas dalam sistem AC sebagian keluar bersama-sama refrigerant dan bersirkulasi dalam siklus pendingin. Jika oli yang bersirkulasi bersama refrigerant cukup banyak, pelumasan oli di bak engkol berkurang sehingga dapat terjadi overheating (kelebihan panas). Sedangkan apabila oli yang bersirkulasi bersama refrigerant tidak tetap, maka oli kan terkumpul dalam evaporator. Hal ini akan mengganggu pemindahan panas dalam evaporator.