AC atau air conditioner saat ini merupakan salah satu alat elektronik yang saat ini sudah lazim ditemukan di kebanyakan rumah saat ini.
Di tengah-tengah permasalahan pemanasan global yang semakin parah saat ini, tentunya semakin banyak masyarakat yang merasa membutuhkan alat ini. Alasannya sederhana, sesuai dengan namanya alat ini mampu menyesuaikan suhu yang panas di lingkungan menjadi suhu yang sejuk dan bahkan sangat dingin.
Sebelum mengetahui cara kerja AC, kamu harus tau asal muasal penemuan alat ini. Pada tahun 1902 Willis Carrier yang merupakan ahli teknik elektro saat itu membuat suatu alat yang mampu menyerap kelembaban yang tinggi di udara hangat musim panas untuk kemudian diolah melalui alat tersebut sehingga menjadi dingin.
Udara yang dingin tersebut kemudian disalurkan melalui pipa (yang juga dingin tentunya) untuk dikeluarkan. Saat itulah kemudian Carrier menyadari bahwa ia telah menemukan suatu alat yang sangat potensial untuk umat manusia: pendingin udara!
Lalu bagaimana cara kerja AC?
Cara Kerja AC: Dasar-dasar Air Conditioner
AC bekerja mendinginkan udara ruangan dengan menggunakan prinsip fisika sederhana. Konversi cairan menjadi udara secara alami akan menyebabkan penyerapan panas, hal ini disebut dengan fase konversi. AC memanfaatkan suatu campuran kimia sehingga menciptakan lingkungan tertutup dimana di dalamnya terjadi penguapan dan kondensasi secara berulang kali.
Campuran inilah yang disebut dengan refrigerants yang terdiri dari klorofluorkarbon (CFC), hidroklorofluorkarbon (HCFC), ataupun perfluorokarbon (FC). Senyawa-senyawa refrigerants ini mampu menciptakan fase konversi. Selain itu AC memiliki kipas yang mampu mengalirkan udara panas sehingga berjalan melalui kumparan berisi refrigerants tersebut.
Udara panas dialirkan oleh kipas sehingga berjalan melalui kumparan evaporator yang berisi refrigerants. Senyawa refrigerants tersebut kemudian melakukan tugasnya dengan menyerap panas sebanyak-banyaknya sembari berubah wujud dari cairan menjadi gas.
Agar refrigerants ini mampu melakukan tugasnya kembali, AC harus mampu mengembalikan wujudnya dari gas kembali menjadi cairan. Hal ini dilakukan dengan cara menekan gas (kompresi) dengan tekanan yang sangat tinggi. Tekanan yang tinggi ini kemudian akan menyebabkan timbulnya suhu panas yang kemudian oleh kipas kedua dan kumparan kondensor dialirkan keluar ruangan. Siklus ini kemudian secara berulang-ulang terjadi selama AC bekerja.
Kedua prinsip inilah yang mendasari cara kerja AC secara sederhana.
Baca juga: Ternyata Begini Cara Kerja Mesin Cuci. Yuk Disimak!
Cara Kerja AC: Unit Standar AC Rumah Tangga
Untuk dapat menjalankan fungsi dasarnya ini, AC setidaknya membutuhkan beberapa unit. Beberapa unit tersebut yakni kompresor, katup ekspansi, kumparan panas, kumparan pendingin, dua unit kipas, serta unit kontrol.
Salah satu sistem yang lazim digunakan saat ini merupakan sistem/unit terpisah (split-system units). Sistem ini memisahkan sisi panas dengan sistem dingin sehingga kemudian membentuk sistem AC yang utuh.
Sisi dingin terbentuk dari katup ekspansi dan kumparan dingin yang disambungkan dengan suatu saluran dan sistem udara yang mampu mengalirkan udara. Sisi dingin ini umumnya disimpan di bagian dalam ruangan dan dihubungkan dengan saluran yang juga berada di dalam ruangan. Sementara sisi panas atau yang biasa disebut dengan unit kondensor ditempatkan di luar ruangan.
Seiring dengan berkembangnya zaman tidak banyak hal yang berubah dari kedua sistem ini. Sejak tahun 1902 ketika pertama kali ditemukan AC bekerja dengan prinsip yang serupa. Perbedaan yang ada di zaman sekarang tidak banyak mengubah sistem dasar, namun cenderung mendukung cara kerja sistem dasar tersebut.
Beberapa penambahan yang baru ada di masa kini diantaranya adalah komputer cerdas yang mampu mengatur sistem ini secara keseluruhan, serta beberapa kali terjadi perubahan refrigerant menjadi senyawa kimia yang semakin ramah lingkungan.
Akan tetapi sistem ini menjadi bermasalah ketika diterapkan di bangunan yang besar, terutama di bangunan dengan banyak lantai. Sistem terpisah ini memiliki keterbatasan jarak. Oleh karena itulah kemudian diciptakan suatu sistem pendingin berbasis air atau yang lebih dikenal dengan chilled-water system.
Cara Kerja AC: Unit AC Di Bangunan Besar
Cara kerja AC sebagaimana yang telah kami jelaskan sebelumnya, pada gedung-gedung besar cukup berbeda dengan unit yang berada di rumah pribadi.
Sebagaimana yang telah kami jelaskan pula salah satu cara kerja AC di bangunan besar yang cukup populer adalah dengan menggunakan chilled-water system. Pada sistem ini seluruh AC diletakkan di atap ataupun di luar bangunan (tempat yang terpisah dengan bangunan). AC dengan sistem ini pertama-tama akan bekerja dengan cara mendingirkan air hingga 4,4-7,2oC. Air yang telah didinginkan ini kemudian dialirkan ke seluruh bangunan dan dihubungkan dengan penyalur udara.
Dengan sistem ini maka udara dingin dapat dialirkan secara sempurna walaupun harus menempuh jarak yang jauh. Namun hal ini memiliki satu syarat utama yakni saluran yang mengalirkan air dingin tersebut haruslah memiliki isolator yang amat baik.
Nah meski sistem ini merupakan salah satu solusi yang cemerlang dari para peneliti untuk gedung-gedung atau bangunan berukuran besar, sistem ini memiliki kelemahan utama. Kelemahan itu adalah biaya yang amat tinggi terkait listrik dan perawatan sistem ini, terutama selama musim panas bagi negeri yang memiliki 4 musim.
Baca juga: Rangkaian Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air
Cara Kerja AC: Perkembangan AC
Meskipun teknologi AC sudah berkembang sedemikian rupa, peneliti masih terus mencari cara lain untuk membuat AC. Faktor yang kali ini banyak jadi pertimbangan bagi para peneliti yakni AC yang ramah lingkungan serta minim penggunaan daya listrik alias hemat daya.
Beberapa teknologi yang sedang dikembangkan peneliti misalnya off peak cooling system, geo-thermal cooling, hingga solar powered air conditioners.
Sistem off peak cooling menurut kami merupakan salah satu sistem yang cukup unik. Peneliti mengembangkan suatu sistem dimana selama jam-jam sore hingga malam sistem tersebut ‘membuat’ dingin menggunakan es untuk kemudian digunakan sebagai pendingin udara di waktu-waktu paling panas sepanjang hari.
Idenya adalah bahwa penggunaan energi paling banyak justru pada saat kebutuhan komunitas paling rendah, sehingga berdampak pada murahnya pembiayaan listrik AC dengan metode ini. Kekurangan dari sistem ini adalah butuh uang yang banyak di awal-awal instalasi, serta butuh ruangan yang cukup besar.
Geo-thermal cooling merupakan salah satu ide cemerlang yang dikembangkan atas dasar energi panas bumi yang “tidak terbatas” merupakan sumber energi yang bisa digunakan untuk mesin pendingin.
Ide energi tidak terbatas ini mungkin merupakan hal yang sama yang dijadikan para peneliti sebagai dasar untuk mengembangkan solar powered air conditioners, yakni menggunakan energi dari matahari yang tidak terbatas sebagai sumber energi untuk mesin pendingin.
Cara Kerja AC: Pendinginan Pasif!
Mungkin saat ini kamu sedang mengerenyitkan dahi membaca kata di atas, apakah itu pendinginan pasif? Nah, mungkin hal ini tidak berhubungan sama sekali dengan cara kerja AC, meski demikian kami memiliki beberapa tips agar hunian kamu tetap dingin walaupun tanpa AC.
Ada beberapa cara yang bisa ditempuh untuk menghalau panas yang menerjang rumah kamu, dan kami menyebutnya pendinginan pasif.
Beberapa cara tersebut adalah memanfaatkan lingkungan untuk menciptakan teduh, misalnya dengan menanam pepohonan di sekitar rumah. Cara lain adalah penggunaan warna cat eksterior gelap, penggunaan radiant barrier di atap ruamh kamu, ataupun penggunaan isolator lainnya.
Cara sederhana lainnya adalah dengan menggunakan prinsip thermal siphoning. Cara ini bisa dilakukan dengan cara membuka 2 buah jendela yang berlawanan arah. Salah satunya merupakan jendela yang terletak di bawah, dan satunya yang terletak di atas. Hal ini akan menciptakan kondisi vakum yang selanjutnya bisa membawa udara panas ke luar.
Baca Juga : Bagaimana cara kerja sever pulsa?