Perrnahkah terbesit dalam pikiran kalian, udara dingin dari ac itu asalnya darimana ya ? padahal, udara luar biasanya lebih panas. Lalu bagaimana AC ini bisa bikin udara satu ruangan bisa dingin ?
Jadi, sistem AC menggunakan prinsip-prinsip termodinamika. Udara yang keluar dari kotak AC ini, asalnya dari ruangan itu sendiri. Jadi, AC ini sebenarnya Cuma mensirkulasi udara didalam ruangan. Namun, agar udara yang disirkulasi itu turun suhunya, ada komponen tambahan yang Namanya evaporator.
Evaporator ini, punya suhu yang sangat dingin. Sesuai hukum termodinamika, panas atau kalor, akan berpindah dari suhu tinggi ke rendah hingga mencapai keseimbangan. Ketika udara disirkulasikan melewati evaporator, akan terjadi perpindahan panas. Karena suhu udaranya lebih tinggi, maka kalor-kalor dari udara ini akan pindah ke evaporator. Karena udara kehilangan banyak kalor, maka suhu udara tersebut akan mengalami penurunan. Sehingga udara yang telah melewati evaporator suhunya jadi jauh lebih dingin.
Nah dari situlah udara dingin AC berasal.
Tapi proses ini hanya berlangsung sementara. Seperti yang saya katakana tadi, perpindahan kalor ini merupakan proses alami untuk mencapai keseimbangan. Suhu udara memang jadi dingin, tapi evaporator suhunya jadi naik karena menerima kalor. Lama—kelamaan, suhu evaporator akan sama dengan suhu udara yang melewatinya. Inilah keseimbangan yang saja maksud sehingga tidak terjadi lagi perpindahan kalor alias proses pendinginan udara akan berhenti.
Agar proses pendinginan udara ini terus berlanjut, maka suhu evaporator harus dijaga agar selalu dingin. Bagaimana caranya ?
Kalor dari udara yang pindah ke evaporator, akan dipindah lagi ke komponen yang Namanya kondensor.
Kondensor ini, bentuknya hampir mirip seperti evaporator namun lebih lebar dan lebih pipih. Letaknya, ada pada box AC bagian luar.
Kondensor, juga punya kipas untuk menghembuskan udara agar melewati kondensor tersebut. Jadi, alur perpindahan panasnya, panas dari udara didalam akan pindah ke evaporator. Lalu panas di evaporator, dikirimkan ke kondensor. Kemudian, kipas kondensor menghembuskan udara untuk mengambil panas pada kondensor. Sehingga, panas didalam kondensor bisa dikeluarkan ke udara bebas.
Sirkulasi kalornya, memang sesimpel itu. ujung-ujungnya panas akan dikeluarkan ke udara luar, oleh hembusan udara pada kondensor. Tapi bagaimana mungkin panas dari evaporator yang suhunya masih lebih rendah dari udara luar bisa dipindahkan ke udara luar yang suhunya lebih tinggi ?
Panas itu kan ngalir dari tinggi ke rendah. Sementara ini, evaporator masih lebih dingin. Otomatis kalornya masih lebih sedikit dibandingkan udara yang dihembuskan di kondensor. Lalu kenapa kalor ini bisa mengalir ke kondensor bahkan dikeluarkan ke udara luar ? ini berarti melawan kodratnya karena kalor mengalir dari suhu rendah ke tinggi ?
Ternyata, itu semua disebabkan karena fluida untuk memindahkan panas dari evaporator ke kondensor itu bukan fluida biasa. Ini biasa disebut refrigerant atau freon.
Freon itu gas yang unik. Karena gas ini punya perbedaan temperature berdasarkan nilai tekanannya. Jadi, kalau freon punya tekanan tinggi, maka suhunya cenderung panas. Namun, Ketika tekanannya rendah, suhu freon bisa sedingin es batu.
Jadi konsepnya, freon didalam sistem AC harus diatur tekanannya. Untuk membuat itu semua, maka diantara kondensor dan evaporator, diberikan dua komponen tambahan. Kompresor untuk menaikan tekanan, dan katup ekpansi untuk menurunkan tekanan.
Kompresor, letaknya ada setelah evaporator. Jadi, awal mulanya freon akan mendinginkan evaporator. Lalu, evaporator akan menyerap panas dari udara didalam ruangan. Panas yang diserap oleh evaporator, akan dialirkan ke kondensor melalui freon. Sehingga freon yang mengalir keluar evaporator tekanannya rendah tapi suhunya lebih tinggi dari freon sebelum evaporator tapi suhu freon ini masih lebih dingin dibandingkan udara yang dihembuskan di kondensor. supaya suhu freon bisa lebih tinggi dengan presentase kalor tetap, tekanan freon akan dinaikan oleh kompresor.
Freon yang dikompres ini, membuat molekulnya semakin berhimpitan. Sehingga, semakin banyak molekul freon yang masuk ke kondensor. tiap molekul freon ini membawa kalor. Jadi semakin banyak molekul freon yang dikumpulkan, maka semakin banyak juga kalor yang terkumpul. Karena jumlah kalor di kondensor ini banyak, itu membuat suhunya jadi naik bahkan melebihi suhu udara luar.
Dan baik evaporator dan kondensor ini terbuat dari konduktor. Jadi perpindahan panas bisa terjadi tanpa membuat freon bocor.
Jadi Ketika kipas kondensor menghembuskan udara melewati kondensor, terjadi perpindahan panas dari kondensor ke udara luar.
Sehingga, freon yang mengalir keluar dari kondensor ini, punya jumlah kalor yang lebih sedikit.
Lalu, freon akan melewati katup ekspansi. Disini, freon akan di lepaskan ke pipa yang lebih lebar. Sehingga tekanannya turun drastis. Penurunan tekanann itu akan mengurangi jumlah molekul yang mengalir di pipa ini. karena molekul freonnya sedikit, maka kalornya juga lebih sedikit lagi.
Sehingga suhu freon disini, bakal sedingin es batu karena kalornya sangat sedikit.
Hal itu membuat freon mampu mendinginkan evaporator untuk siklus yang berikutnya. Jadi, sirkulasi tersebut akan berulang-ulang selama AC dinyalakan. Sehingga, udara dingin akan terus tercipta selama tidak ada kebocoran freon ke udara luar.