Jangan Salah Kaprah! Begini Cara Kerja AC Split yang Sebenarnya

Cara kerja AC split merupakan dasar penting untuk memahami bagaimana alat ini dapat mendinginkan ruangan secara efektif, yaitu dengan mengubah udara panas menjadi udara yang sejuk dan nyaman. Di tengah cuaca tropis yang sering membuat kita merasa gerah, AC split telah menjadi salah satu perangkat elektronik yang paling banyak digunakan di rumah maupun kantor.

Artikel ini akan menjelaskan secara lengkap cara kerja AC split, mulai dari konsep dasar, komponen utama yang digunakan, hingga 4 tahap proses pendinginan yang terjadi. Tulisan ini butuh waktu 10 menit baca. Jadi jika dirasa terlalu panjang, bisa cek di daftar isi berikut ini agar lebih mudah mencari informasi yang dibutuhkan.

Memahami Konsep Dasar dan Cara Kerja AC Split

Sebelum membahas lebih jauh tentang komponen dan proses pendinginan pada AC split, penting bagi kita untuk memahami terlebih dahulu konsep dasar dan cara kerja AC split secara umum. Bagian ini akan menjelaskan dasar-dasar penting agar pembaca lebih mudah memahami penjelasan selanjutnya tentang komponen-komponen AC split dan proses pendinginannya. Dengan begitu, pembaca juga dapat memahami mengapa AC split dirancang untuk memberikan kenyamanan dan efisiensi energi.

Apa Itu AC Split? Definisi dan Keunggulannya

AC split adalah jenis pendingin ruangan yang paling sering digunakan di rumah-rumah modern maupun kantor. Kata “split” berarti “terpisah”, yang menunjukkan bahwa AC jenis ini terdiri dari dua bagian utama yang terpisah, yaitu unit dalam ruangan (indoor) dan unit luar ruangan (outdoor). Pemisahan ini merupakan ciri utama yang membedakan AC split dari jenis AC lain seperti AC jendela (window) atau AC berdiri (standing floor), yang komponennya berada dalam satu unit saja.

• Unit indoor, yang juga dikenal sebagai evaporator, biasanya dipasang di dinding atau langit-langit di dalam ruangan yang hendak didinginkan. Fungsi utamanya adalah menyerap panas dari udara di dalam ruangan dan menghembuskan udara yang telah didinginkan.
• Unit outdoor, yang terdiri dari komponen seperti kompresor dan kondensor, ditempatkan di luar gedung atau rumah. Tugas utamanya adalah membuang panas yang telah diserap dari dalam ruangan ke lingkungan luar.

Setidaknya ada 3 keunggulan utama AC split dengan desain terpisah, yaitu:

1. Tingkat kebisingan yang jauh lebih rendah di dalam ruangan. Komponen yang menghasilkan suara paling bising, seperti kompresor dan kipas kondensor, terletak di unit outdoor, sehingga tidak mengganggu kenyamanan di dalam ruangan.
2. Fleksibilitas penempatan unit indoor yang lebih tinggi, memungkinkan penyesuaian dengan estetika dan tata letak ruangan.
3. Pada banyak model, terutama yang menggunakan teknologi inverter, AC split menawarkan efisiensi energi yang lebih baik dibandingkan dengan beberapa jenis AC lainnya.

Cek: Tips Memasang AC Split

Prinsip Dasar Pendinginan Udara pada AC Split

Salah satu kesalahpahaman paling umum mengenai cara kerja AC split adalah anggapan bahwa AC “menciptakan” atau “menghasilkan” udara dingin. Faktanya, AC bekerja berdasarkan prinsip fisika yang sangat mendasar, yaitu hukum kekekalan energi. Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat diubah bentuk atau dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain. Dalam konteks AC split, perangkat ini berfungsi sebagai “pompa panas” yang memindahkan energi panas dari dalam ruangan (lingkungan yang ingin didinginkan) ke luar ruangan (lingkungan eksternal). Paham?

Proses pemindahan panas ini menjadi inti dari mekanisme pendinginan AC split dan melibatkan perubahan fasa zat pendingin khusus yang disebut refrigeran. Refrigeran memiliki sifat unik yang memungkinkannya menyerap sejumlah besar panas ketika berubah dari wujud cair ke gas (proses penguapan atau evaporasi) dan melepaskan panas ketika berubah dari wujud gas ke cair (proses pengembunan atau kondensasi). Di unit indoor, refrigeran menguap dan menyerap panas dari udara ruangan. Kemudian, refrigeran yang membawa panas ini dipompa ke unit outdoor, di mana ia melepaskan panas tersebut ke udara luar dan kembali menjadi cair, siap untuk mengulang siklusnya.

Jadi, AC tidak menambahkan “dingin” ke dalam ruangan, melainkan secara aktif mengurangi jumlah panas di dalam ruangan tersebut. Efektivitas cara kerja AC split sangat bergantung pada kemampuan sistem untuk memfasilitasi perubahan fasa refrigeran ini secara efisien. Setiap gangguan dalam proses perubahan fasa, misalnya akibat kekurangan refrigeran karena kebocoran atau komponen yang kotor yang menghambat pertukaran panas, akan secara langsung menurunkan kinerja pendinginan sistem.

Jeroan AC Split: Apa Saja Bagiannya dan Fungsinya?

Untuk memahami secara menyeluruh proses kerja pendingin ruangan split, kita perlu membedah anatomi atau jeroan perangkat ini dan mengenal setiap komponen utama serta fungsi spesifiknya. AC split terdiri dari berbagai bagian yang bekerja secara terkoordinasi dalam sebuah sistem tertutup.

Unit Indoor

Unit indoor adalah bagian dari sistem AC split yang berinteraksi langsung dengan lingkungan dalam ruangan. Desainnya yang ramping dan modern seringkali menjadi pertimbangan estetika, namun di balik penampilannya terdapat komponen utama yang bertanggung jawab untuk menyerap panas dan mendistribusikan udara sejuk. Apa saja itu?

#1. Evaporator (Kumparan Pendingin)

Komponen paling vital di unit indoor adalah evaporator, yang sering juga disebut sebagai kumparan pendingin. Evaporator terbuat dari pipa tembaga yang dibentuk berkelok dan dilengkapi dengan sirip aluminium tipis (fins). Struktur ini dirancang untuk memaksimalkan area permukaan kontak antara refrigeran di dalam pipa dengan udara ruangan yang mengalir melaluinya. Fungsi utama evaporator adalah sebagai tempat terjadinya proses penguapan refrigeran. Di sinilah refrigeran cair bertekanan rendah yang dingin menyerap panas dari udara ruangan yang hangat. Saat menyerap panas, refrigeran berubah wujud dari cair menjadi gas. Akibatnya, udara yang melewati evaporator menjadi dingin.

#2. Kipas Indoor (Blower/Fan Indoor)

Untuk memastikan udara ruangan bersirkulasi melalui evaporator dan udara dingin didistribusikan secara merata, unit indoor dilengkapi dengan kipas sentrifugal atau blower. Kipas ini menghisap udara hangat dari ruangan, mengalirkannya melewati sirip-sirip dingin evaporator, dan kemudian menghembuskan udara yang telah didinginkan tersebut kembali ke dalam ruangan. Kecepatan putaran kipas indoor biasanya dapat diatur melalui remote control, memungkinkan pengguna untuk mengontrol intensitas aliran udara dingin sesuai preferensi kenyamanan.

#3. Filter Udara

Sebelum udara ruangan mencapai evaporator, udara tersebut akan melewati filter udara. Filter ini biasanya terbuat dari bahan serat atau jaring halus yang berfungsi untuk menyaring partikel-partikel seperti debu, kotoran, bulu hewan peliharaan, serbuk sari, dan kontaminan udara lainnya. Fungsinya ada dua, yaitu:

1. Menjaga kebersihan udara di dalam ruangan sehingga lebih sehat untuk dihirup.
2. Melindungi sirip-sirip evaporator dari penumpukan kotoran. Jika evaporator tertutup debu, aliran udara akan terhambat, dan kemampuan evaporator untuk menyerap panas akan berkurang drastis, yang pada akhirnya menurunkan efisiensi cara kerja AC split.

Unit Outdoor

Unit outdoor adalah “ruang mesin” dari sistem AC split, ditempatkan di luar bangunan untuk meminimalkan kebisingan dan memfasilitasi pembuangan panas. Unit ini menampung beberapa komponen terberat dan paling vital dalam siklus pendinginan, yaitu:

#1. Kompresor

Kompresor sering disebut sebagai “jantung” dari sistem AC split, dan julukan ini sangat tepat. Fungsi utamanya adalah untuk mensirkulasikan refrigeran ke seluruh sistem dan meningkatkan tekanan serta suhu refrigeran gas yang datang dari evaporator. Kompresor AC menghisap refrigeran dalam bentuk gas bertekanan rendah dan bersuhu relatif rendah dari evaporator, kemudian memampatkannya (mengkompresinya) menjadi gas bertekanan tinggi dan bersuhu sangat tinggi. Peningkatan suhu refrigeran ini penting agar suhunya menjadi lebih tinggi daripada suhu udara di luar ruangan, sehingga panas dapat dengan mudah dilepaskan di kondensor. Kompresor adalah konsumen energi terbesar dalam sistem AC. Wooow

#2. Kondensor (Kumparan Panas)

Mirip dengan evaporator, kondensor juga terdiri dari pipa tembaga yang berkelok-kelok dengan sirip-sirip aluminium. Namun, fungsinya berkebalikan dengan evaporator. Di kondensor, refrigeran gas panas bertekanan tinggi yang datang dari kompresor melepaskan panasnya ke udara luar. Saat panas dilepaskan, suhu refrigeran turun, dan ia mengalami proses kondensasi, yaitu berubah wujud dari gas kembali menjadi cairan bertekanan tinggi namun dengan suhu yang lebih rendah (hangat).

#3. Kipas Outdoor (Fan Outdoor)

Untuk membantu proses pelepasan panas di kondensor agar lebih efisien, unit outdoor dilengkapi dengan kipas besar. Kipas ini berfungsi untuk membuang panas yang dibawa oleh refrigerant dari dalam ruangan ke lingkungan luar, menjaga stabilitas suhu kondensor, serta memastikan sistem pendinginan berjalan dengan efisien.

Baca: Cara kerja AC Indoor dan Outdoor

Komponen Vital Lainnya dalam Sistem AC Split

Selain unit indoor dan outdoor, ada komponen lain yang perannya sangat krusial dalam memastikan kelancaran cara kerja AC split. Apa saja itu?

#1. Pipa Refrigeran (Pipa Tembaga)

Dua unit AC split, indoor dan outdoor, dihubungkan oleh sepasang pipa tembaga yang terisolasi. Pipa-pipa ini berfungsi sebagai jalur sirkulasi refrigeran antara kedua unit. Satu pipa, yang berdiameter lebih besar (pipa hisap atau suction line), membawa refrigeran dalam bentuk gas bertekanan rendah dari evaporator (unit indoor) ke kompresor (unit outdoor). Pipa lainnya, yang berdiameter lebih kecil (pipa cair atau liquid line), membawa refrigeran dalam bentuk cair bertekanan tinggi dari kondensor (unit outdoor) ke katup ekspansi (menuju unit indoor). Kondisi pipa-pipa ini harus terjaga dengan baik. Kebocoran sekecil apapun bisa menyebabkan freon keluar dan membuat AC tidak bisa mendinginkan ruangan dengan maksimal.

#2. Katup Ekspansi (Expansion Valve) / Pipa Kapiler (Capillary Tube)

Sebelum refrigeran cair bertekanan tinggi dari kondensor masuk ke evaporator, ia harus melewati sebuah komponen yang disebut katup ekspansi atau pipa kapiler. Fungsi utama komponen ini adalah untuk menurunkan tekanan refrigeran cair secara drastis. Saat tekanan turun mendadak, suhu refrigeran juga ikut turun secara signifikan, membuatnya menjadi sangat dingin. Sebagian kecil mulai menguap pada tahap ini. Proses ini mempersiapkan freon untuk menyerap panas secara maksimal di evaporator.

#3. Refrigeran (Freon)

#4. Termostat

Termostat adalah alat sensor suhu yang biasanya terdapat di dalam unit indoor AC atau pada remote control-nya. Fungsinya untuk mengukur suhu udara di dalam ruangan. Setelah itu, termostat akan membandingkan suhu aktual tersebut dengan suhu yang diinginkan pengguna (yang sudah diatur melalui remote). Jika suhu ruangan belum sesuai, termostat akan mengirimkan sinyal ke sistem kontrol AC untuk menyalakan atau mematikan kompresor, dan terkadang juga menyesuaikan kecepatan kipas, agar suhu ruangan bisa mencapai angka yang diinginkan dan tetap stabil.

Kondisi dan kebersihan setiap komponen AC, serta kerja sama antar bagiannya, sangat berpengaruh terhadap performa dan umur panjang AC tersebut. Jika ada satu komponen yang rusak, atau ada kotoran menumpuk di filter maupun sirip pendingin, hal ini bisa menurunkan kemampuan AC dalam mendinginkan ruangan. Bahkan, kerusakan kecil seperti ini bisa berlanjut menjadi masalah yang lebih serius dan membutuhkan biaya perbaikan yang cukup mahal.

4 Tahap Siklus Pendinginan AC Split

Inti dari cara kerja AC split terletak pada proses pendinginan yang berlangsung terus-menerus, dikenal sebagai siklus refrigerasi. Dalam proses ini, refrigeran atau zat pendingin akan bersirkulasi melalui beberapa komponen utama AC, sambil mengalami perubahan bentuk, tekanan, dan suhu. Tujuannya adalah untuk menyerap panas dari dalam ruangan, lalu membuangnya ke luar.

Siklus ini berjalan di dalam sistem tertutup, artinya selama tidak ada kebocoran, jumlah refrigeran di dalam AC akan tetap stabil dan tidak berkurang meskipun digunakan setiap hari.

Tahap 1: Penyerapan Panas oleh Refrigeran di Evaporator (Unit Indoor)

Proses pendinginan dimulai saat refrigeran dalam kondisi dingin, berbentuk campuran antara cairan dan gas bertekanan rendah, masuk ke dalam evaporator yang ada di unit indoor. Pada saat yang sama, kipas indoor akan menarik udara hangat dari dalam ruangan dan menghembuskannya melewati permukaan evaporator yang suhunya dingin.

Ketika udara hangat bersentuhan dengan permukaan evaporator, terjadi perpindahan panas. Panas dari udara akan diserap oleh refrigeran. Karena menerima panas, refrigeran yang awalnya berbentuk cair mulai mendidih dan berubah sepenuhnya menjadi gas bertekanan rendah. Walaupun suhunya naik setelah menyerap panas, refrigeran ini tetap lebih dingin dibandingkan suhu udara luar.

Setelah panas dari udara diserap, suhu udara di dalam ruangan pun menjadi lebih rendah. Udara yang sudah lebih dingin ini kemudian ditiupkan kembali ke dalam ruangan oleh kipas indoor, sehingga ruangan terasa sejuk. Proses yang terjadi di evaporator ini menjadi bagian paling penting dari cara kerja AC split dalam mendinginkan udara.

Tahap 2: Kompresi Refrigeran oleh Kompresor (Unit Outdoor)

Setelah refrigeran berubah menjadi gas bertekanan rendah dan bersuhu rendah (karena sudah menyerap panas dari ruangan), gas ini keluar dari evaporator lewat pipa hisap dan mengalir menuju kompresor yang ada di unit outdoor.

Di dalam kompresor, gas refrigeran ini ditekan (dikompresi) sehingga tekanannya naik secara signifikan. Karena tekanan meningkat, suhu gas juga ikut naik sesuai dengan prinsip fisika. Akhirnya, refrigeran berubah menjadi gas yang sangat panas dan bertekanan tinggi.

Tujuan dari proses ini adalah supaya suhu refrigeran jauh lebih tinggi dibandingkan suhu udara di luar ruangan. Dengan begitu, nantinya panas dari refrigeran bisa dilepaskan dengan mudah pada tahap berikutnya.

Tahap 3: Pelepasan Panas dari Refrigeran di Kondensor (Unit Outdoor)

Gas refrigeran yang sangat panas dan bertekanan tinggi keluar dari kompresor dan mengalir ke kondensor yang ada di unit outdoor. Kondensor terdiri dari pipa-pipa berliku dan sirip-sirip yang dirancang khusus agar proses pelepasan panas berjalan maksimal.

Di sini, kipas outdoor menarik udara dari luar dan meniupkannya melewati sirip-sirip kondensor. Karena suhu refrigeran jauh lebih tinggi daripada suhu udara luar, panas dari refrigeran akan berpindah ke udara yang lewat tersebut.

Saat refrigeran melepaskan panas, suhunya mulai turun. Ketika suhunya turun sampai mencapai titik embun pada tekanan tersebut, refrigeran berubah dari gas kembali menjadi cairan — proses ini disebut kondensasi. Pada akhir tahap ini, refrigeran sudah menjadi cairan hangat bertekanan tinggi, dan panas yang sebelumnya diserap dari dalam ruangan sudah berhasil dibuang ke udara luar.

Tahap ini sangat penting dalam proses pendinginan AC split karena memastikan panas bisa dilepaskan agar siklus bisa terus berjalan.

Tahap 4: Ekspansi Refrigeran dan Kembali ke Evaporator untuk Siklus Baru

Setelah keluar dari kondensor, refrigeran cair hangat bertekanan tinggi mengalir ke katup ekspansi (atau pipa kapiler pada sistem yang lebih sederhana). Katup ekspansi ini punya lubang kecil yang membatasi aliran refrigeran.

Ketika refrigeran cair bertekanan tinggi dipaksa lewat lubang kecil tersebut, tekanannya turun secara drastis. Penurunan tekanan ini membuat suhu refrigeran turun sangat rendah, bahkan bisa sampai di bawah titik beku air. Sebagian refrigeran langsung menguap karena tekanan turun, sehingga sekarang refrigeran berbentuk campuran antara cair dan gas yang sangat dingin dan bertekanan rendah.

Refrigeran dingin ini kemudian masuk kembali ke evaporator di unit indoor, untuk menyerap panas dari udara ruangan lagi. Siklus ini akan terus berulang selama AC menyala dan termostat belum mendeteksi suhu ruangan sudah mencapai yang diinginkan.

Keseimbangan tekanan dan suhu di setiap bagian siklus sangat penting supaya AC bekerja optimal. Kalau ada masalah seperti tekanan terlalu rendah akibat kebocoran, atau terlalu tinggi karena sumbatan atau pengisian refrigeran berlebihan, maka efisiensi pendinginan bisa terganggu.

Rangkuman Cara Kerja AC Split

AC split bekerja melalui proses siklus refrigerasi yang berkelanjutan untuk mendinginkan ruangan. Intinya, zat pendingin (refrigeran) mengalir di dalam sistem tertutup dan mengalami perubahan tekanan serta suhu untuk menyerap panas dari udara dalam ruangan lalu membuangnya ke luar.

1. Penyerapan Panas di Evaporator (Unit Indoor)
   Refrigeran dingin masuk ke evaporator, lalu udara hangat dari ruangan disedot melewati permukaan evaporator yang dingin. Panas dari udara diserap refrigeran hingga berubah dari cair jadi gas bertekanan rendah. Udara yang sudah dingin kemudian dipompa kembali ke ruangan.
2. Kompresi Refrigeran oleh Kompresor (Unit Outdoor)
   Gas refrigeran yang sudah menyerap panas dipompa ke kompresor. Di sini, gas ditekan hingga tekanannya naik dan suhunya menjadi sangat tinggi, siap melepas panas ke udara luar.
3. Pelepasan Panas di Kondensor (Unit Outdoor)
   Gas panas bertekanan tinggi mengalir ke kondensor, di mana panas dilepaskan ke udara luar dengan bantuan kipas. Refrigeran mendingin dan berubah kembali menjadi cair bertekanan tinggi.
4. Ekspansi dan Siklus Ulang
   Refrigeran cair bertekanan tinggi melewati katup ekspansi, tekanan turun drastis sehingga suhu refrigeran menjadi sangat dingin. Refrigeran kembali ke evaporator untuk menyerap panas lagi, memulai siklus baru.

Sistem ini hanya bekerja optimal jika tekanan dan jumlah refrigeran tetap seimbang. Kebocoran atau gangguan pada tekanan bisa menurunkan efisiensi pendinginan AC.

Baca: Lampu Indikator AC Berkedip

Kesimpulan

Dengan memahami cara kerja AC split secara menyeluruh, kita dapat mengetahui bagaimana sebuah alat yang terlihat sederhana mampu memberikan kenyamanan udara yang sangat berarti dalam kehidupan sehari-hari. Dari penjelasan sebelumnya, jelas bahwa AC split tidak sekadar “menghasilkan udara dingin”, tetapi bekerja dengan cara memindahkan panas secara efektif dari dalam ruangan ke luar ruangan. Proses ini melibatkan kerja sama berbagai komponen penting dan siklus perubahan bentuk zat pendingin (refrigeran) secara terus-menerus.

Inti dari cara kerja AC split adalah kemampuannya menyerap panas dari udara di dalam ruangan melalui unit indoor (evaporator), lalu memindahkan dan membuang panas tersebut ke udara luar melalui unit outdoor (kondensor). Proses ini didukung oleh kompresor, diatur oleh katup ekspansi dan termostat, serta menggunakan refrigeran sebagai zat yang terus-menerus mengalir dalam sistem tertutup untuk memindahkan panas.

Dengan memahami komponen-komponen utama AC split, siklus pendinginan yang terjadi, berbagai mode operasi yang tersedia, serta tips perawatan dasar yang berkaitan langsung dengan cara kerjanya, pengguna AC split diharapkan dapat lebih menghargai teknologi di balik alat ini. Pemahaman ini juga membantu pengguna untuk memilih mode operasi yang lebih hemat energi, melakukan perawatan sederhana secara rutin agar AC lebih awet, serta lebih cepat mengenali tanda-tanda awal jika terjadi masalah sehingga dapat segera diperbaiki atau meminta bantuan teknisi.

Pada akhirnya, tujuan dari pemahaman tentang cara kerja AC split adalah agar kita dapat menggunakan alat ini secara optimal, menikmati kenyamanan yang diberikannya secara bijak, serta menjaga agar AC tetap berfungsi dengan baik dalam jangka waktu yang lama. Dengan demikian, ruangan yang sejuk dan nyaman bukan lagi sekadar hasil dari menekan tombol remote, tetapi juga hasil dari pemahaman dan penghargaan kita terhadap teknologi yang ada di baliknya.

Bagi yang butuh unit AC, silakan hubungi kami CV. Astro selaku dealer resmi AC Daikin, Gree, Panasonic, dan lainnya.