Karakteristik Bahan dan Aspek Lingkungan Refriger Refrigeran an Hidrokarbon Hidrokarbo n Menuju Indonesia Bebas ODS PENDAHULUAN
CFC (Chlor (Chloro-F o-Fluo luororo-Car Carbon bon)) memegan memegang g peranan peranan pentin penting g dalam dalam sistem sistem refrig refrigera erasi, si, sejak sejak ditemukan pada tahun 1930. Hal ini dikarenakan CFC memiliki properti fisika dan termal yang baik sebagai refrigeran, stabil, tidak mudah terbakar, tidak beracun dan kompatibel terhadap sebagi sebagian an besar besar bahan bahan kompon komponen en dalam dalam sistem sistem refri refriger gerasi asi.. Akan Akan tetapi tetapi setela setelah h masyar masyarakat akat mengetahui hipotesa bahwa CFC termasuk Ozone termasuk Ozone Depleting Substance (ODS), yaitu zat yang dapat dapat menyeb menyebabk abkan an kerusa kerusakan kan ozon, ozon, masyar masyarakat akat mulai mulai mencob mencobaa melakuk melakukan an penghen penghentia tian n pemakaian ODS dan dituangkan ke dalam beberapa konvensi, seperti Vienna Convention pada bulan Maret 1985, Montreal Protocol pada bulan September 1987 dan beberapa amandemen lainnya. Pemerintah Indonesia telah meratifikasinya melalui Keppres RI No. 23 tahun 1992. R-134a sebagai salah satu alternatif alternatif memiliki memiliki beberapa properti yang baik, tidak beracun, beracun, tidak mudah terbakar dan relatif stabil. R-134a juga memiliki kelemahan di antaranya, tidak bisa dijadikan pengganti R-12 secara langsung tanpa melakukan modifikasi sistem refrigerasi (drop (drop in subtitute), subtitute), relatif mahal, dan masih memiliki potensi sebagai zat yang dapat menyebabkan efek pemanasan global karena memiliki memiliki Global Warming Potential (GWP) yang signifikan. Selain itu R-134a sangat bergantung kepada pelumas sintetik yang sering menyebabkan masalah dengan sifatnya yang higroskopis. Alternatif lain yang ditawarkan adalah refrigeran hidrokarbon. Sebenarnya hidrokarbon sebagai refrigeran sudah dikenal masyarakat sejak 1920 di awal teknologi refrigerasi bersama fluida kerja natural lainnya seperti ammonia, dan karbon dioksida. Hidrokarbon yang sering dipakai sebagai refrigeran adalah propana (R-290), isobutana (R-600a), n-butana (R-600). Campuran yang sering digunakan di antaranya antaranya R-290/600a, R-290/600 dan R-290/R-600/R-600a. Hidrokarbon Hidrokarbon memiliki beberapa kelebihan seperti seperti ramah lingkungan, lingkungan, yang ditunjukkan ditunjukkan dengan Potential (ODP) nol, dan GWP yang dapat diabaikan, properti termofisika nilai Ozon Depleting Potential (ODP) dan karakteristik perpindahan kalor yang baik, kerapatan fasa uap yang rendah, dan kelarutan yang baik dengan pelumas mineral. Pemaka Pemakaian ian hidrok hidrokarb arbon on dengan dengan isu isu hemat hemat energi energi dan ramah ramah lingkun lingkungan gan masih masih belum belum bisa bisa diteri diterima ma secara secara luas luas sepert sepertii pemaka pemakaian ian freon freon sebaga sebagaii refrig refrigera eran. n. Hal ini disebab disebabkan kan oleh oleh kekhawatiran masyarakat akan sifat hidrokarbon yang bisa terbakar. Sifat ini sebenarnya tidak membahayakan jika digunakan sesuai prosedur yang benar. Untuk memahami bekerja dengan prosedur yang benar, mau tidak mau diperlukan pengetahuan tentang karakteristik hidrokarbon. Seperti pepatah mengatakan, “tak kenal maka tak sayang”, kita tidak akan mau menggunakan hidrokarbon jika tida mengenalnya.
REFRIGERAN DAN ASPEK LINGKUNGAN
Refrigeran Refrigeran kelompok halokarbon halokarbon merupakan merupakan refrigera refrigeran n sintetik sintetik karena tidak terdapat terdapat di alam secara langsung. Refrigeran ini mempunyai satu atau lebih atom dari golongan halogen; khlorin, fluorin dan bromin.Meskipun dari segi teknik refrigeran ini mempunyai sifat yang baik, seperti seperti kestabilan kestabilan yang tinggi, tinggi, tidak mudah terbakar terbakar dan tidak tidak beracun, beracun, refrigera refrigeran n ini termasuk ODS. ODS. Jika Jika gas CFC yang yang memil memiliki iki dua atom khlori khlorin n terlep terlepas as ke udara udara dan terken terkenaa sinar sinar ultrav ultraviol iolet et akan terura terurai. i. Atom Atom khlori khlorin n (Cl) (Cl) akan terlep terlepas as dan bereak bereaksi si dengan dengan ozon (O3) mengambil satu atom oksigen dari ozon untuk membentuk khlorin monoksida dan oksigen. Khlorin monoksida akan bereaksi dengan atom oksigen lainnya membentuk molekul oksigen dan atom khlorin membentuk oksigen. Atom khlorin hanya beraksi sebagai katalis dalam reaksi. Oleh Oleh karena karena itu itu satu satu atom atom khlori khlorin n mampu mampu terus terus meneru meneruss menguba mengubah h ozon menjad menjadii oksige oksigen n melalui ribuan reaksi sejenis. Dengan menipisnya lapisan ozon, lapisan pelindung yang terletak pada ketinggian sekitar 15-50 km di atas permukaan bumi, radiasi radiasi ultraviolet ultraviolet dari matahari akan langsung langsung sampai ke bumi yang dapat menyebabkan gangguan kesehatan dan gangguan keseimbangan ekosistem. Ringkasan perbandingan dampak refrigeran terhadap lingkungan CFC-12, HCFC-22, HCFC134a dan hidrokarbon hidrokarbon ditunjukkan ditunjukkan pada Tabel 1. Terlihat Terlihat bahwa hidrokarbon hidrokarbon adalah refrigeran refrigeran yang yang rama ramah h ling lingkun kunga gan, n, kare karena na tidak tidak meru merusa sak k ozon ozon (ODP (ODP nol) nol) dan tida tidak k meny menyeba ebabk bkan an pemanasan global (GWP diabaikan). Tabel 1 Perbandingan dampak terhadap lingkungan Refrigeran
Formula
Usia aktif (tahun)
ODP
GWP
CFC-12 HCFC-22 HFC-134a Hidrokarbon
CCl2F2 CHClF2 CH2FCF3 CnHm
120 13.3 14.6 <1
1 .0 0.055 0 0
4000 1700 1300 -
Kebijakan Internasional dan Nasional Mengenai Dampak Lingkungan Refrigeran
Kesadaran masyarakat internasional akan pentingnya menjaga lapisan ozon dituangkan ke dalam berbagai konvensi, antara lain: •
•
Vienna Convention , 22 Maret 1985, Austria, tentang perlindungan ozon. Montreal Montreal Protocol Protocol , September 16, 1987, Canada. Zat yang termasuk ODS menurut Montreal Protocol antara lain: CFC (R-11, R-12, R-13, R-111, R-112, R-113, R-114, R-
•
•
115), HCFC (R-22, R-123, R-124, R-141, R-142), Halon (Halon-1211, Halon-1302, Halon-2402), dan lainnya (Carbon Tetrachloride, Methyl Chloroform, Methyl bromide). London Amendement , 27-29 Juni 1990, tentang jadwal penghapusan produksi ODS. Copenhagen Copenhagen Amendement Amendement , 23-25 23-25 Novemb November er 1992, 1992, Denmar Denmark, k, tentan tentang g penjad penjadwal walan an penghapusan HCFC.
Perhatian pemerintah Inddonesia dituangkan ke dalam berbagai peraturan baik berupa keputusan presiden maupun keputusan menteri antara lain : •
•
•
•
•
Kep. Pres No:23 Tahun 1992 , meratifika meratifikasi si Konvensi Konvensi Wina, Montreal Protocol dan Amendemen London. mengenai ai pelara pelaranga ngan n mempro memproduks duksii Kep.. Menperi Kep Menperindag ndag No: 110/MPP 110/MPP/Ke /Kep/1/ p/1/1998 1998 , mengen barang yang menggunakan ODS dan kewajiban barang baru menggunakan zat non ODS. Bahan ODS dan barang yang terbuat dari ODS hanya dapat diperdagangkan sampai 2005. Kep. Menperindag No: 111/MPP/Kep/1/1998 , mengenai pelarangan import ODS dan pembatasan import CFC-12 untuk keperluan purna jual sampai tahun 2003 sebanyak 700 ton melalui importir terdaftar. Kep. Menperindag No: 410-411/MPP/Kep/9/1998 Kep.. Menper Kep Menperinda indag g No: 789-790 789-790/MP /MPP/K P/Kep/1 ep/12/20 2/2002, 02, mengen mengenai ai perpan perpanjan jangan gan izin izin import ODS oleh importir terdaftar sampai 31 Desember 2007.
KARAKTERISTIK TERMOFISIKA HIDROKARBON
Pemilihan hidrokarbon sebagai refrigeran alternatif ramah lingkungan pengganti CFC dan HCFC harus memperhatikan beberapa hal diantaranya titik didih pada tekanan normal , kapasitas volumetrik dan efisiensi energi. Titik didih harus diperhatikan untuk menjamin apakah tekanan operasi sama dengan CFC untuk menghindari keperluan penggantian peralatan tekanan tinggi seperti kompresor. Salah satu refrigeran hidrokarbon yang digunakan sebagai contoh dalam makalah ini adalah MUSICOOL MUSICOOL,, yang diproduksi diproduksi oleh Pertamina Pertamina Unit pengolahan III Plaju. Plaju. Sifat fisika refrigeran hidrokarbon MUSICOOL berdasarkan pengujian laboratorium Pertamina ditampilkan pada Tabel 2, yang menunjukkan bahwa hidrokarbon MUSICOOL (MC) mampu menggantikan refrigeran sintetik (CFC, HCFC, HFC) secara langsung tanpa penggantian komponen sistem refrigerasi. MC-12 menggantikan R-12, MC-22 menggantikan R-22 dan MC-134 menggantikan R-134a. R-134a. Sifat Sifat fisika fisika dan termodinamik termodinamik hidrokarbon hidrokarbon MUSICOOL memberikan memberikan kinerja kinerja sistem refrigerasi yang lebih baik, keawetan umur kompresor, dan hemat energi. Beberapa parameter perbandingan kinerja MUSICOOL terhadap refrigeran sintetik pada system refrigerasi dengan beban 1 TR pada suhu kondensasi 100 oF dan suhu evaporator 40 oF. ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 2 Sifat Fisika Fisika dan Thermodinamika No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 10. 11. 12. 12. 13.
Parameter R-12 Normal boiling point, °C -29.75 Temperatur kritis, °C 111,97 Tekanan Kritis, psia 599,9 Panas jen jenis cairan jenuh pada1,026 37,8° C, Kj /Kgk Pana Panass jen jenis is uap uap jen jenuh uh pada pada 37,8 37,80.7493 ° C, Kj/ Kgk Teka Tekana nan n cair cairan an jenu jenuh h pad padaa 37, 37,8 8131,7 °C, psia Kerapatan cairan jenuh pada1263 37,8°C, ( kg/m³ ) Kerapatan uap jenuh pada51,46 37,8°C ( kg/m³ ) Kera Kerapa pata tan n uap uap jenu jenuh h pad padaa NBP NBP,, 6,29 kg/m³ Kond Konduk ukttivi ivitas tas Term ermal cair cairan an0,0628 jenuh 37,8°C,w/mk Kondukt Konduktivi ivitas tas Termal Termal uap jenu jenuh h0.0112 37,8°C,w/m k Visk Viskos osiitas tas cair cairan an jenuh enuh pada pada166,5 37,8°C, uPa-s Viskositas uap jenuh pada12,37 37,8°C, uPa-s
MC-12 -32,90 115,5 588,6 2,701
R-22 -40.80 96 723,7 1.325
MC-22 -42,05 96,77 616,0 2,909
R-134a -26.07 101,06 588,7 1,486
MC-134 -33,98 113,8 591,8 2,717
2,003
0,9736
2,238
1,126
2,014
134,4
210,7
188,3
138,9
139,4
503,5
1138
471,3
1156
500,6
17,12
62,46
28,53
47,05
17,76
1,642
4,705
2,412
5,259
1,642
0.0898
0.0778
0.0868
0.0756 0.0896
0.0194
0.0128
0.0211
0.0195 0.01955
103,6
143,1
84,58
102,5
101,6
7,997
13,39
9,263
8,064
8,044
Tabel 3 Perbandingan kinerja MUSICOOL dengan refrigeran sintetik No.
1 2 3 4
Parameter
Rasio Tekanan Kompresi Efek ef efrigerasi, Kj/Kg Aliran gas, Cfm/Ton Koefisien Performance,
R-12 MC-12 R-22
MC-22
R-134a
MC-134
3 .1
3 .1
3 .0
2 .8
3 .4
3 .1
1.25
314
168
299
159
314
8.21
3.28
6.12
3 .4 4
6.49
3.28
3.35
3.39
3.20
3 .2 6
3.31
3.38
COP Temperatur glide, K
5
-
7 ,8
-
0 .1
-
7 .7
Pemakai Pemakaian an hidrok hidrokarb arbon on lebih lebih efisie efisien n diband dibanding ingkan kan dengan dengan refrig refrigera eran n sintet sintetik, ik, yang yang ini ditunjukan oleh COP (Coefficient (Coefficient of Performance) Performance) yang lebih besar. Hal ini disebabkan sbb: •
•
•
•
Rasio tekanan (perbandingan tekanan dorong dengan tekanan hisap kompresor) yang lebih kecil dari rasio tekanan refrigeran refrigeran sintetik. sintetik. Karakterist Karakteristik ik ini dapat dilihat dilihat pada Gambar 4 dan 5. Hal ini mengakibatkan kecilnya kerja kompresor yang diperlukan sehingga menghemat konsumsi energi, yang ditunjukkan dengan penurunan arus listrik 10-20%. Oleh karena itu arus listrik name plate tidak bisa dijadikan patokan ketika melakukan retrofit dengan hidrokarbon. Kalor laten dan efek refrigerasi yang lebih besar dari refrigeran sintetik. Karakteristik ini mengakibatkan kapasitas pendinginan dan cooling rate yang lebih besar dari kapasitas pendinginan dan cooling rate dengan refrigeran sintetik. Perbandingan kalor laten dan efek refrigerasi refrigerasi antara freon dan hidrokarbon hidrokarbon dapat dilihat dilihat pada Gambar 6 dengan 7 dan Gambar 8 dengan 9. Kerapatan (density (density)) hidrokarbon yang lebih kecil dari kerapatan refrigeran sintetik. Hal ini mengakibatkan jumlah pemakaian hidrokarbon lebih sedikit, sekitar 30% dari berat penggunaan refrigeran sintetik untuk volume yang sama. Viskositas yang lebih kecil dari refrigeran sintetik. Hal ini mengakibatkan kecilnya rugirugi rugi tekana tekanan n sepanj sepanjang ang sistem sistem refrig refrigera erasi si yang yang mering meringanka ankan n beban beban kompre kompresor sor dan mengawetkan sistem refrigerasi.
Gambar 3 Grafik Tekanan vs Temperatur R-12 dan MC-12
Gambar 4 Grafik Tekanan vs Temperatur R-134 dan MC-134
Gambar 5 Grafik Tekanan vs Temperatur R-22 dan MC-12
Gambar 6 Grafik Entalphi MC-12
Gambar 7 Grafik Entalphi MC-12
Gambar 8 Grafik Entalphi R-22
Gambar 9 Grafik Entalphi MC-22 Sifat Zeotropik dan Azeotropik Hidrokarbon
Refr Refrig iger eran an hidr hidroka okarb rbon on dapa dapatt berup berupaa zat tungg tunggal al (mis (misal al MC-2 MC-22 2 yang yang meru merupa paka kan n propana) atau campuran (misal MC-12 dan MC-134 yang merupakan campuran dari propana, isobutana dan n-butana). Refrigeran hidrokarbon campuran bersifat zeotrop, berperilaku sangat berbeda dibanding dengan zat tunggal atau campuran azeotropik. Campuran ini tidak menguap dan mengembun pada suatu temperatur tetap, tetapi pada kisaran tertentu yang sering di sebut dengan glide. temperature) saat campuran tepat seluruhnya Refrigeran ini tepat berada pada titik didih (buble (buble temperature) mencapai keadaan cair yaitu tepat pada akhir proses pengembunan. Refrigeran ini tepat berada pada titik embun (dew (dew temperature) temperature) saat campuran tepat seluruhnya mencapai keadaan uap yaitu pada akhir proses penguapan. Temperatur glide ini dapat dilihat pada Gambar 10. Efek temperatur glide ini akan berpengaruh besar pada proses di dalam evaporator dan kondens kondensor. or. Temper Temperatu aturr penguap penguapan an mening meningkat kat dengan dengan semaki semakin n lanjut lanjutnya nya proses proses penguap penguapan an berla berlangs ngsung, ung, sedang sedangkan kan di dalam dalam kondens kondensor or temper temperatu aturr pengem pengembuna bunan n menuru menurun n bersam bersamaan aan dengan dengan berlan berlangsu gsungny ngnyaa proses proses pengem pengembuna bunan. n. Perubah Perubahan an temper temperatu aturr pada pada tekana tekanan n tetap tetap ini merugikan efek perpindahan kalor pada evaporator dan kondenser. Oleh karena itu standard maksimal glide maksimal glide temperature yang diijinkan untuk refrigeran adalah 12 K [3].
Dengan dasar itulah maka proses retrofit menggunakan refrigeran hidrokarbon campuran (MC -12 dan MC-134 MC-134)) dilakuk dilakukan an pada fasa cair cair untuk untuk menjag menjagaa kompos komposisi isi campuran campuran dan menjaga agar glide temperatur tidak berlebih. Retrofit MC-22 bisa dilakukan pada fasa cair dan gas, karena merupakan zat tunggal.
Gambar 10 Efek glide pada sistem refrigerasi berrefrigeran zeotrop[4] Flammability Hidrokarbon
Hidrok Hidrokarb arbon on dapat dapat terbaka terbakarr bila bila berada berada di dalam dalam daerah daerah segiti segitiga ga api yaitu yaitu tersed tersedian ianya ya : hidrokarbon, udara dan sumber api. Jika salah satu dari ketiga faktor tersebut tidak terpenuhi maka proses kebakaran tidak akan tejadi. Hal ini mengakibatkan tidak akan terjadi kebakaran di dalam sistem refrigerasi karena tidak adanya udara (tekanan sistem refrigerasi lebih tinggi dari tekanan atmosfer). Hidrokarbon termasuk kelompok refrigeran A3, yaitu refrigeran tidak beracun yang mempunyai Low Flammability Limit /LFL) batas nyala bawah ( Low /LFL) kurang dari 3,5%. Hidrokarbon dapat terbakar jika berada di antara ambang batas nyala 2-10% volume. Bila konsentrasi hidrokarbon di udara kurang dari 2% maka tidak cukup hidrokarbon untuk terjadinya pembakaran, demikian juga bila konsentrasinya di atas 10% karena oksigen tidak cukup untuk terjadinya pembakaran. Secara praktis batas nyala bawah sekitar sekitar 35 g/m g/m3 bagi rata-rata refrigeran HC di udara [3]. Sifat flammable hidrokarbon dapat diantisipasi dengan memperhatikan prosedur dan standard kerja, di antaranya Standard Nasional Indonesia (SNI), standard Inggris BS : 4434 tahun 1995 standard Jerman DIN 7003, standard Australia AS 1596-1989 dan AS 1677. MATERIAL KOMPATIBILITAS HIDROKARBON
Berdasarkan Berdasarkan hasil analisa pengujian pengujian secara laboratorium laboratorium dan aplikasi aplikasi dilapangan, dilapangan, refrigeran refrigeran hidrokarbon hidrokarbon tidak merusak merusak material material sistem refrigerasi. refrigerasi. Sifat Sifat hidrokarbon hidrokarbon terhadap material material diantaranya:
•
•
•
Tidak merusak semua jenis logam dan desikan desikan yang dipakai sistem refrigerasi refrigerasi Tidak merusak bahan elastomer yang biasa digunakan kecuali elastomer berbahan dasar karet alam dimana CFC, HCFC dan HFC juga dapat merusaknya. Bisa menggunakan pelumas R-12, R-22 dan R-134a, hanya karena sifatnya yang dapat bercampur baik dengan pelumas maka disarankan menggunakan pelumas dengan indeks viskositas yang lebih tinggi.
Tabel 6 menunjukkan hasil tes laboratorium terhadap kandungan logam dan keasaman pada oli pada pada rentan rentang g waktu waktu pemaka pemakaian ian yang yang sama. sama. Hasil Hasil tes ini menunj menunjukka ukkan n bahwa bahwa refrig refrigera eran n hidrokarbon lebih kompatibel terhadap material komponen sistem refrigerasi. Sifat hidrokarbon ini mengawetkan komponen sistem refrigerasi. Tabel 6 Hasil tes kandungan asam dan logam pada oli No Refrigeran/ Oli
Acidity Fe
Cu
Al
(ppm) (ppm) (ppm) (ppm)
1 2 3
CFC-12/ Oli Mineral (Patil,85.34 1997) Hidrokarbon / Oli Oli Min Mineral 40.54 ( Patil, 1998 ) HFC-134a / polyolester oil 3890 ( Patil, 1998 )
<1
<1
<1
<1
<1
<1
60
3.25
8 .7
CONTOH REFRIGERAN RAMAH LINGKUNGAN 1. R-410A
Freon atau refrigeran R-22 banyak dipergunakan sebagai cairan pendingin pada AC (Air Conditioner) atau pendingin atau pendingin udara. Namun tahukah anda bahwa Freon merupakan salah satu bahan kimia yang menyebabkan menipisnya lapisan ozon? Badan Pengawas Lingkungan Amerika atau EPA menyebutkan bahwa mulai tanggal 1 Januari Januari 2010 Freon hanya boleh dipergunakan dipergunakan pada AC yang telah ada, bukan AC baru. Dan mulai tanggal 1 Januari 2020, produksi Freon secara resmi dilarang. Artinya AC yang masih menggunakan cairan pendingin Freon tidak akan dapat melakukan pengisian ulang apabila dibutuhkan.Nah, bagi anda yang akan membeli AC baru atau mengganti AC yang sudah rusak sebaik sebaiknya nya memili memilih h AC yang yang sudah sudah menggun menggunaka akan n cairan cairan pending pendingin in atau atau refri refriger geran an yang yang ramah lingkungan atau non-depleting ozone substance, seperti R-410A. R-410A.
Selain Selain ramah lingkungan, lingkungan, menggunakan AC dengan cairan pendingin seperti itu juga merupa merupakan kan invest investasi asi jangka jangka panjang panjang,, karena karena keters ketersedi ediaan aan cairan cairan pending pendingin in untuk untuk jangka jangka waktuyang sangat lama. Sebagai respon terhadap kebutuhan untuk menggantikan bahan kimia ozon depleting, Honeywell memulai program riset untuk mengembangkan ramah lingkungan refrigeran di akhir akhir 1980-a 1980-an. n. Pada Pada tahun tahun 1991 Honeywel Honeywelll (kemud (kemudian ian dikenal dikenal sebagai sebagai AlliedS AlliedSign ignal) al) mengumumkan solusinya, sebuah pendingin yang sangat efisien yang kita sebut AZ-20 ® pendingin, pendingin, dan yang kemudian diberi nama generik generik R-410A. Setelah Setelah bertahun-t bertahun-tahun ahun usaha, usaha, dan program pengembangan koperasi dengan produsen AC Carrier Corporation, AC pertama menggunakan R-410A yang diluncurkan pada tahun 1995 dengan nama PURON ®. Refrigerant ini terdiri dari dua bahan kimia yang dicampur dalam proporsi yang tepat dan bersifat bersifat sama sebagai salah salah satu komponen dalam sebuah sistem sistem pengkondisian pengkondisian udara. Hal ini penting karena ketika seorang teknisi menghitung biaya sistem AC Anda dengan pendingin, ia perlu memastikan bahwa penurunan biaya yang terjadi adalah sama dengan yang terdahulu. Banyak kemungkinan lain R-22 refrigerant pengganti diciptakan, diciptakan, tetapi harus dikesampingkan karena alasan ini. R-410A menawarkan beberapa keuntungan luar biasa, tapi itu memerlukan produsen AC untuk merancang ulang produk mereka untuk mengambil keuntungan dari sifat-sifat refrigerant. R-410A menangkap panas dan kemudian melepaskan lebih baik daripada R-22 itu, sehingga produsen telah menemukan bahwa mereka perlu lebih cepat dengan refrigerant refrigerant 410A-R daripada daripada yang mereka mereka butuhkan butuhkan dalam pendingin pendingin udara-R 22. Karena pendingin pendingin yang yang lebi lebih h sedi sediki kit, t, maka maka memb membut utuh uhka kan n tabun tabung g temb tembag agaa lebi lebih h kecil kecil,, dan dan seri sering ng dapat dapat menggunakan kompresor kecil. Kabar buruknya adalah adalah R-410A tidak tidak dapat digunakan dalam AC yang dibuat menggunakan R-22, namun keuntungan untuk pengatur suhu udara baru terlalu besar untuk dilewatkan. Honeywell bekerja sama dengan produsen hari ini untuk terus mengopt mengoptima imalka lkan n udara udara sistem sistem pengkon pengkondis disian ian untuk untuk membuat membuat mereka mereka lebih lebih murah, murah, lebih lebih efisien, dan lebih handal. R-410A R-410A 6% energi energi lebih lebih efisie efisien n diband dibanding ingkan kan R-22, R-22, produk produk ini tidak hanya hanya membantu untuk melindungi lingkungan, tetapi menghemat supermarket pada biaya listrik. 2.
MUSICOOL
Adalah refrigerant dengan bahan dasar hydrocarbon alam dan termasuk dalam kelompok refrigerant refrigerant ramah lingkungan lingkungan,, dirancang dirancang sebagai sebagai alternatif alternatif pengganti refrigeran refrigerantt sintetic sintetic
kelompok halokarbon; CFC R-12, HCFC R-22 dan HFC R-134a yang masih memliki potensi merusak alam. Pemakaian Pemakaian MUSICOOL MUSICOOL pada sistem sistem refrigeras refrigerasii yang sebelumnya sebelumnya menggunakan menggunakan refrigeran refrigeran sintetik, tidak memerlukan penggantian komponen maupun pelumas, dengan kata lain bersifat “Drop “Drop in Subst Substit itute ute”, ”, karena karena MUSICO MUSICOOL OL tidak tidak memili memiliki ki efek efek terhada terhadap p logam, logam, desika desikan, n, pelumas, dan elastomer (kecuali elastomer berbahan dasar karet alam). MUSICOOL telah memenuhi persyaratan teknis sebagai refrigerant yaitu meliputi aspek sifat fisika dan termodinamika, diagram tekanan versus suhu serta uji kinerja pada siklus refrigerasi. Hasil pengujian menunjukan bahwa dengan beban pendingin yang sama, MUSICOOL memiliki keunggu keunggulan lan-ke -keungg unggula ulan n dibandi dibandingka ngkan n dengan dengan refrig refrigera erant nt sintet sintetic. ic. dianta diantaran ranya ya bebera beberapa pa parameter memberikan indikasi data lebih kecil, seperti kerapatan bahan (density), rasio tekanan kondens kondensasi asi terhad terhadap ap evapor evaporasi asi dan nilai nilai viskos viskosita itasny snya, a, sedangk sedangkan an beberap beberapaa parame parameter ter lain lain memberikan indikasi data lebih besar, seperti efek refrigeras, COP, kalor laten dan konduktivitas bahan.
Density/ kerapatan yang lebih kecil menjadikan isi MUSICOOL hanya 30% dari refrigeran lama. Kalor laten dan konduktivitas yang lebih besar, menjadikan jumlah refrigeran yang lebih sedikit. Viskositas yang lebih kecil menurunkan tekanan aliran sehingga mengurangi rugi tekanan. Nilai ratio tekanan kecil, sehingga menurunkan tenaga pada kompresor. Efek refrigerasi dan COP yang lebih besar, berarti efisiensi mesin pendingin menjadi lebih baik. MUSICOOL tidak memiliki pengaruh, apalagi merusak material seperti logam, desikan dan elastomer (kecuali elastomer berbahan dasar karet alam). Hal ini didasarkan hasil analisa dan pengujian labora-torium dan aplikasi di lapangan, demikian pula pelumas yang digunakannya. Untuk memperoleh kinerja yang lebih baik, dianjurkan menggunakan pelumas dengan viskositas index yang lebih tinggi, hal ini disebabkan oleh sifat MUSICOOL yang bercampur baik dengan pelumas. Keunggulan musicool •
•
•
Ramah Lingkungan dan Nyaman, MUSICOOL tidak beracun, tidak membentuk gum, nyaman dan pelepasannya ke alam bebas tidak akan merusak lapisan ozon dan tidak menimbulkan efek pemanasan global. Hemat Energi , MUSICOOL mempunyai sifat termodinamika yang lebih baik sehingga dapat dapat meng menghem hemat at pema pemaka kaia ian n ener energy gy hing hingga ga 25% diban dibandi ding ng denga dengan n refr refrig iger erant ant fluorocarbon pada kapasitas mesin pendingin yang sama.
MUSICO COOL OL memi memili liki ki sifa sifatt kera kerapa pata tan n yang yang renda rendah h sehi sehing ngga ga hanya hanya Lebih Irit Lebih Irit, MUSI memerlukan sekitar 30% dari penggunaan refrigerany fluorocarbon pada kapasitas mesin pendingin yang sama.
•
•
Pengganti Untuk Semua , MUSICOOL dapat menggantikan refrigerant yang digunakan selama ini tanpa mengubah atau mengganti komponen maupun pelumas. Memenuhi Persyaratan International , Musicool memenuhi baku mutu internasional dalam pemakaian maupun implikasi yang menyertainya.
Musicool sebagai refrigerant alternatif •
•
•
•
Memiliki Sifat Fisika dan Thermodinamika yang lebih baik Sangat ramah lingkungan, tidak merusak lapisan Ozon dan tidak menimbulkan Efek Rumah Kaca Familiar dengan kehidupan manusia Kompatible terhadap semua mesin pendingin yang biasa menggunakan Refrigeran Sintetis
•
Tidak merusak komponen Mesin AC
•
Tidak perlu penggantian komponen peralatan AC
•
Produk dalam negeri (Pertamina), bahan baku banyak, Supply terjamin, serta Backup teknis tersedia
Musicool Refrigerant Hydrocarbon juga sudah mengikuti prosedur keamanan dan keselamatan pada : •
•
•
British British Standar Standard/BS d/BS 4434 : 1995 1995 safe safety ty and and envi enviro ronm nment ental al aspe aspect ct in the the desi design, gn, construction and installation of refrigerating system and appliances. AS/NZS-1677 : refrigeration and air Conditioning safety for the use of all refrigerant, including hidrocarbons. Standar Nasional Indonesia (SNI) o
o
SNI 06-6500-2000 : Aturan Keamanan Penggunaan Refrigerant pada Instalasi Tetap. SNI 06-6511-2000 : Pedoman Keamanan Pengisian, Penyimpanan dan
Transportasi Refrigerant Hidrokarbon. o
SNI 06-6512-2000 : Pedoman Praktis Pemakaian Refrigerant Hidrokarbon Pada mesin Tata Udara Kendaraan Bermotor
Aspek ekonomi Refrigerant Sintetis Freon
Sebagai akibat dari kelemahan teknis sebagaimana disebutkan diatas, maka di lihat dari sisi ekonomis, pemakaian refrigerant sintetis Freon mengakibatkan kerugian, antara lain : Pemakaian refrigerant refrigerant lebih banyak, banyak, biaya pemeliharaan pemeliharaan (maintenanc (maintenancee cost) menjadi 1. Pemakaian tinggi kompresor lebih , kompresor kompresor cepat rusak, biaya pemeliharaan pemeliharaan (maintenance (maintenance cost) 2. Kerja kompresor menjadi tinggi 3. Kerja komproser berat, umur peralatan lebih pendek, Biaya Penyusutan lebih besar , replacement lebih cepat , cashflow terganggu 4. Pemakaian energi (listrik/bahan bakar) lebih banyak , Biaya Listrik/bahan bakar tinggi -, biaya operasional tinggi
MUSICOOL Refrigerant
Dengan keunggulan teknis yang dimiliki oleh refrigerant Musicool, maka effeknya terhadap aspek ekonomis cukup besar : 1. Konsums Konsumsii tenaga tenaga listrik listrik lebih lebih rendah rendah (turun (turun hingga hingga 25%) -> Biaya Biaya pemakaian pemakaian listrik listrik secara otomatis turun dengan angka yang sama 2. Kerja kompres kompresor or lebih lebih ringan -> Biaya pemeli pemeliharaan haraan (Mainte (Maintenance nance Cost) Cost) lebih lebih kecil 3. Umur Umur pemak pemakai aian an (lif (lifee time time)) lebi lebih h lama lama -> Biay Biayaa pemel pemelih ihar araa aan n lebi lebih h keci kecill -> Biay Biayaa Penyusutan Aktiva lebih kecil -> Replacement lebih lama -> Cash flow menjadi longgar 4. Bobot Bobot refri refriger gerant ant yang terpakai terpakai lebih ringan ringan (hanya (hanya 30%-40% 30%-40% dari bobot refrige refrigeran rantt sintetis), maka biaya pemakaian bahan pendingin menjadi lebih rendah
Perhitungan ekonomis hasil konversi freon dengan musicool contoh kasus : 1. GEDUNG PERTOKOAN – MANGGA DUA MALL, JAKARTA. Penghematan listrik setelah penggantian dengan musicool mc-22 1. Merk – Model : Carrier – 30 GT – 390B – 900
2. Jenis : Chiller 3. Kapasitas : 180 TR (eq. 216 PK)
4. Hasil Penggantian : SEBELUM PENGGANTIAN
SESUDAH PENGGANTIAN
( R – 22 )
( MC – 22 )
ARUS (Amp )
R
S
T
R
S
T
Kompresor A1
57,7
61,8
62,6
44,2
47,4
47,0
Kompresor A2
57,7
61,9
61,9
44,0
48,2
47,2
Kompresor A3
58,9
61,8
62,9
45,9
48,2
47,6
Kompresor B1
56,9
61,4
61,4
46,8
49,9
49,6
Kompresor B2
57,1
61,1
61,2
46,8
49,7
49,7
Kompresor B3
57,5
60,3
60,2
46,4
49,9
49,2
Rata-rata
361,4
285,9
Suhu Udara Dingin
12 º C
11 º C
Peng Penghe hema mata tan n Rata-rata
List Listri rik k
48,8 KW ( 21% )
5. Penghematan Biaya Listrik : - Lama Pemakaian Rata-rata per hari - Lama Pemakaian per bulan
: 14 jam : 420 jam
- TDL Rata-rata (WBP & LWBP)
: Rp. 550,- per KWH
- Penghematan Biaya Listrik per bulan : 420 x 48,8 x Rp. 550,- = Rp.11.272.800,-
2. GEDUNG DEPT. ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL (ESDM) – JAKARTA
PENGHEMATAN ENERGI LISTRIK Jumlah Unit AC
204 Unit
360 PK
Rata-Rata Daya Listrik SEBELUM Konversi
1.434,1 Amp
315.502 Watt
Rata-Rata Daya Listrik SETELAH
1.121,8 Amp
246.796 Watt
Konversi
Total Penghematan Listrik Yang Diperoleh Ratio Penghematan Penghematan Listrik
312,2 Amp
68.706 Watt
21,8 %
PENGHEMATAN BIAYA LISTRIK Lama Pemakaian Unit AC per Hari
10 Jam
Hari Kerja Perbulan
22 Hari
Tarif Dasar Listrik
Rp. 550, -
Penghematan Biaya Listrik: Listrik: 68,70 KW x 10 Jam x 22 Hari 15.115,32 KWH x Rp.
15.115,32 KWH
Rp. 8.313.426
550,-
KESIMPULAN
Refri Refriger geran an hidrok hidrokarb arbon on merupak merupakan an refrig refrigera eran n altern alternati atiff jangka jangka panjan panjang g penggan pengganti ti refrigeran CFC/HCFC. Dua keunggulaan penting yang dimilikinya adalah ramah lingkungan dan karakt karakteri eristi stik k termod termodina inami mika ka yang yang handal handal sehing sehingga ga mening meningkat katkan kan kinerj kinerjaa dan menghe menghemat mat konsumsi energi sistem refrigerasi secara aman.
DAFTAR PUSTAKA
United Nation Nationss Enviro Environme nment nt Progr Programm ammee Indust Industry ry and Enviro Environme nment, nt, Chill Chillers ers and 1. United Refrigerant Management , United Nations Publication, Paris,1994. Alternat native ive Refrig Refrigeran erants ts and their their Wata tana nabe, be, Koic Koichi hi,, Widi Widiat atmo mo,, Janu Januar ariu iuss V., V., Alter 2. Wa thermophysical Properties Research, Seminar on ODS Phase Out, 5-7 Mei 1999, Bali
Ecofrig, Refrigeration Appliances Using Hydrocarbon Refrigerants, Refrigerants, Ecofrig publication, 3. Ecofrig, Refrigeration United Kingdom, 1997. Refrigerants, ICI Klea, Wilmington, 1995. 4. Jazwin, Richard , Alternative Refrigerants,
TUGAS
MESIN PENDINGIN PEMANAS
REFRIGERANT RAMAH LINGKUNGAN
Kelompok : 1. 2. 3.
Nur Khoril Wahid Wahidin Khotibul Umam
: 07040034 : 07040026 : 07040027
JURUSAN TEKNIK MESIN SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI ADISUTJIPTO YOGYAKARTA 2010
