Sejarah Perkembangan Refrigerasi – AC di dunia

AC yang kita kenal sekarang sudah jauh mengalami kemajuan dibandingkan dahulu seperti contoh AC Daikin Inverter. Bagi yang berkecimpung di dunia AC, mengenai cara kerja AC ruangan juga sedikit banyak mesti dikuasai. Tapi tahukah ANda? tidak semua yang tahu bagaimana Sejarah Perkembangan Refrigerasi – AC di dunia. Berikut perkembangan Sejarah AC kini hingga dahulu…

Refrigerasi dan Air Conditioner (AC) Kini…

Penipisan lapisan ozon, pemanasan global, dan efisiensi energi dan material merupakan tema utama dalam bidang refrigerasi dan air conditioning saat ini. Montreal Protocol, yang kemudian dilanjutkan dengan Kyoto Protocol telah membuat banyak agenda yang terkait dengan penyikapan terhadap tema-tema utama tersebut, yang tentu saja ini membuat bidang refrigerasi semakin dinamis.

Dalam hal refrigerant, produksi dan pemakaian refrigerant yang menyebabkan penipisan lapisan ozon dan peningkatan panas global sudah ada yang dihentikan, dan beberapa dijadwalkan untuk dihentikan. Terjadi peralihan dari refrigerant HCFCs ke HFCs untuk menghentikan kontribusi refrigerasi pada penipisan lapisan ozon. Guna menghentikan kontribusi refrigerasi pada pemanasan global, peralihan selanjutnya adalah dari HFCs ke refrigerant natural, termasuk di dalamnya adalah refrigerant hidrokarbon.

Peningkatan efisiensi sistem refrigerasi meliputi cakupan yang sangat luas, sehingga mendorong munculnya study dan inovasi dalam level yang lebih spesifik. Dalam lingkup komponen refrigerasi, sebut saja kompresor, evaporator, kondenser, dan katub ekspansi (dengan berbagai tipe dan ukurannya) merupakan komponen-komponen utama yang lebih akrab didengar. Selain itu ada piping, injector, oil separtor, defroster, ekonomizer, dan banyak lainnya menjadi study penting dalam peningkatan efisiensi sistem. Dalam lingkup sistem, berbagai inovasi tipe sistem refrigerasi beserta sistem kontrolnya telah mengalami banyak perkembangan. Karena konsumsi energi untuk Refrigerasi dan Air Conditioning untuk suatu gedung mengambil bagian yang cukup besar, maka Refrigerasi dan Air Conditioning memainkan peran penting dalam konsep intelligent building, demikian pula dalam konsep ZERO NET ENERGY yang dipelopori oleh ASHRAE yang diharapkan mampu terealisasi pada 2030. Demikian pula dalam hal efisiensi material, berbagai material untuk peruntukan komponen masing-masing terus dikaji untuk memberikan efisiensi yang lebih baik.

Dalam hal perdagangan Refrigerasi dan Air Conditioning, sebuah artikel (Oktober 2007) yang dikutip ASHRAE menunjukkan suatu kejutan. Amerika boleh jadi merupakan rahim dari teknologi Refrigerasi dan Air Conditioning, namun bukan berarti akan seterusnya memegang kendali perdagangan di bidang ini. Saat ini, dari lima perusahaan terbesar yang menguasai pasar Refrigerasi dan Air Conditioning, dua posisi teratas dipegang oleh perusahaan China, kemudian disusul dua perusahaan dari Korea Selatan, dan ditutup oleh sebuah perusahaan Jepang. Perusahaan- perusahaan China mampu menguasai 70% pasar dunia. Di kawasan Asia

Tenggara, hanya Thailand yang bisa bermain signifikan di pasar ini. Data- data tersebut selayaknya mampu lebih memacu Indonesia untuk juga bisa menjadi pemain yang diperhitungkan, setidaknya bisa dimulai di arena regional.

IIR –International Institute of Refrigeration dalam sebuah konferensinya di Agustus 2007 memberikan sebuah laporan menarik, bahwa produk agrikultur (termasuk perikanan laut dan tawar) dunia saat ini yang perlu mendapatkan perlakuan refrigerasi mencapai 5,5 milyar ton, namun baru sekitar 400 juta ton yang ditangani. IIR memprediksi 1,8 milyar ton dari produk-produk tersebut akan memberikan keuntungan bagi industri storage dan transport refrigerasi. Sekali lagi, data ini bisa menjadi suatu kesempatan menarik bagi industri agrikultur (serta produk turunannya) dan refrigerasi Indonesia.

Bila kini China mampu menjadi produsen terbesar untuk produk- produk Refrigerasi dan Air Conditioning –setelah menyalip Amerika, Eropa, Jepang dan Korea Selatan–, kesempatan itu pasti juga dimiliki oleh setiap bangsa, termasuk Indonesia. Indonesia dengan segala karakteristiknya memerlukan sentuhan Refrigerasi dan Air Conditioning yang disesuaikan dengan karakternya tersebut. Bahasan tentang hal ini penulis harap bisa disampaikan dalam tulisan tersendiri di lain kesempatan, dengan memperhatikan berbagai potensi nasional dan tiap-tiap daerah di Indonesia, sehingga diharapkan bisa menjadi bagian kontribusi kebaikan bagi pembangunan nasional dan daerah.

Sejarah Perkembangan Refrigerant

1874-1875

• Sulphur dioxid (SO2)
• Ethyl chloride (C2H5Cl)
• Ammonia (NH3)

1878-81

• Methyl chloride (CH3Cl)
• Carbon Dioxide (CO2)

Abad XX New refrigerant (CH4, C2H4, C3H8, CH2Cl2, C2H2Cl2, C2Cl3F3)

Klasifikasi Refrigerant

• Natural Refrigerant
• water(R-718)
• Ammonia (R-717)
• carbon dioxide (R-744)
• Hydrocarbons
• Propane
• Isobutane
• Chlorofluorocarbons (CFCs)
• R-11
• R-12
• R-22
• Hydrochlorofluorocarbons (HCFCs)
• HCFC-22
• HCFC123
• Hydrofluorocarbons (HFCs)
• R-134a
• R-245fa

Refrigerant Produksi Indonesia

Pertamina Indonesia memproduksi refriferant dengan nama Musi Cool (MC), refrigerant ini diklaim ramah lingkungan ini merupakan bagian dari komitmen Pertamina dalam menghasilkan produk ramah lingkungan Hasil uji coba menunjukan bahwa MC terbukti mampu menurunkan pemakaian energi listrik 15 sampai 20 persen dibandingkan dengan penggunaan CFC (Chloroflourocarbon). Produk Musi Cool, terbagi dalam MC-12, MC-22, dan MC-134, tergolong Non ODS (Non Ozone Deploting Substance), aman dan hemat energy. penggunaan MC baru dimanfaatkan pada peralatan perkantoran, kendaraan, perumahanan, dan operasional kilang dalam lingkungan Pertamina UP III sendiri. MC dapat digunakan untuk AC (window/split), AC mobil, lemari es, dan water dispenser tanpa perlu melakukan penggantian komponen saat peralihan dari tipe refrigeran sebelumnya (CFC).

Tidak serumit saat ini, sejarah awal refrigerasi dahulu sangat lekat dengan upaya manusia untuk mengawetkan makanannya, setidaknya sampai ditemukannya refrigerasi mekanik yang kemudian membawa refrigerasi dari satu topik isu ke topik isu lainnya. Di masa lalu (diantaranya) manusia menyimpan makanannya di dalam gua atau batu-batu yang dindingnya dingin secara alami. Dalam koleksi puisi China kuno, Shi Ching, terdapat catatan penggunaan gudang es bawah tanah pada tahun 1000 SM. Orang-orang Yunani dan Romawi dulu telah membuat gudang salju bawah tanah, di mana mereka menyimpan salju yang telah dipadatkan dan menginsulasinya dengan rumput, tanah, dan pupuk kotoran hewan.

Pliny the Elder menulis tentang penyakit akibat minuman dingin, dan Kaisar Nero mengatakan pendinginan buah-buahan dilakukan dengan menyimpannya di kotak di dalam salju. Orang-orang India, Mesir, dan Estonia mendinginkan air dan membuat es dengan meletakkan air di tempat yang rendah, dalam wadah tanah liat, dan membiarkannya sepanjang malam di lubang di bawah tanah. Penduduk Pulau Crete di Mediteranian, pada sekitar tahun 2000 SM telah menyadari bahwa suhu yang rendah adalah sangat penting untuk pengawetan makanan. Penelusuran budaya masyarakat Minoan di Cyprus menunjukkan konstruksi gudang bawah tanah dibuat untuk menyimpan es saat musim dingin, dan kemudian digunakan untuk menyimpan makanan saat musim panas. Beberapa catatan menunjukkan bahwa Alexander Agung di sekitar tahun 300 SM memberikan tentaranya minuman yang didinginkan dengan salju untuk meningkatkan semangat tentaranya; pada tahun 755 M Khalif Madhi mengoperasikan transportasi dari Lebanon melintasi padang pasir ke Mekkah yang dilengkapi dengan sistem refrigerasi yang menggunakan salju sebagai refrigerantnya; pada tahun 1040 M

Sultan Kairo menggunakan salju untuk mengangkut kebutuhan dapurnya dari Syiria setiap hari. Sejak masa lampau masyarakat Arab telah mengetahui bagaimana menjaga air agar tetap dingin dengan menyimpannya di kendi yang terbuat dari tanah; cara ini juga banyak dijumpai di berbagai daerah di Indonesia, namun entah kapan permulaannya. Awal abad keempat Masehi, orang-orang Hindia Barat telah mengetahui bahwa sejumlah garam, seperti sodium nitrat, bila dicampur dalam air akan mengakibatkan suhu yang lebih rendah.

Di Amerika Serikat, khususnya di sekitar Sungai Hudson dan Maine, pada pertengahan abad 19 M memiliki perdagangan penting es alam. Di Eropa pada masa yang sama, balok es alam dari Norway sangat diminati. Sejak tahun 1805 hingga akhir abad 19 M, kapal-kapal layar mengangkut es alam dari Amerika Utara ke berbagai negara yang lebih hangat seperti Hindia Barat, Eropa, dan bahkan India dan Australia; pada 1872, 225 ribu ton es alam diangkut ke daerah-daerah tersebut. Pada permulaan tahun 1806 kapal laut Favorite berlayar ke pelabuhan St. Pierre, Martinique (di daerah Karibia), dengan membawa 130 ton balok es. Pelayaran ini diduga sebagai misi dagang skala besar pertama di bidang refrigerasi, sang pemilik kapal ini adalah Frederic Tudor. Karena kala itu es belum dikenal di Martinique dan tidak ada fasilitas penyimpanannya, maka biaya yang dibutuhkan menjadi besar, namun itu dapat diatasi oleh Tudor. Bersama seorang pemilik rumah makan, ia membuat dan memperkenalkan es krim (ice cream) di Hindia Barat, di mana makanan penutup dingin belumlah dikenal kala itu.

Beberapa tahun kemudian, dengan dibangunnya gudang es di St. Pierre dan dengan digunakannya serbuk kayu cemara sebagai insulasi sepanjang perjalanan transportasi kargo es-nya, Tudor mengembangkan idenya hingga menjadi sebuah bisnis yang menguntungkan. Ia membuat kontrak kerja untuk memotong es di kolam-kolam dan sungai-sungai sepanjang New England dan mengirimnya ke berbagai tujuan, tidak hanya ke Hindia Barat dan Amerika Serikat bagian selatan, namun juga ke tempat-tempat jauh seperti Amerika Selatan, Persia, India, dan Hindia Timur. Tahun 1849 total kargonya mencapai 150 ribu ton es; hingga tahun 1864 ia telah mengapalkan es-nya ke 53 pelabuhan di berbagai bagian dunia. Bisnis yang ia temukan telah mengubah hidup dan kebiasaan orang di seluruh dunia, dan metode yang digunakannya masih terus digunakan hingga pada tahun 1880-an digantikan dengan produksi es buatan dengan mesin.

Saat ini refrigerasi mekanika telah jauh lebih baik dari masa lalu, berbagai tipe kompresor dan daur refrigerasi telah digunakan. Dapat dikatakan bahwa refrigerasi mekanika pertama kali diperkenalkan oleh William Cullen, berkebangsaan Scot, yang pada tahun 1755 membuat es dengan mengevaporasi ether pada tekanan rendah. Pada 1810 Sir John Lesley untuk pertama kalinya berhasil membuat es dengan mesin yang memakai prinsip serupa. Tonggak sejarah pengembangan refrigerasi adalah pada tahun 1834 ketika Jacob Perkins, berkebangsaan Amerika, mendapatkan paten nomer 6662 dari Inggris untuk mesin kompresi uap – yang saat ini prinsipnya banyak digunakan dalam sistem refrigerasi. Perkins menyatakan suatu siklus tertutup yang meliputi evaporasi dan kondensasi dengan memanfaatkan suatu fluida untuk mendinginkan fluida lainnya. Namun apa yang diajukan oleh Perkins masih memerlukan rancangan lebih lanjut.

James Harrison, berkebangsaan Scot yang berimigrasi ke Australia pada tahun 1837, menemukan sebuah mesin pendingin pada sekitar awal tahun 1850, dan Alexander Twinning memproduksi satu ton es per hari pada tahun 1856 in Cleveland, Ohio. Pada tahun 1851 Dr. John Gorrie dari Florida mendapatkan paten Amerika pertama untuk mesin es yang menggunakan udara terkompresi sebagai refrigeran. Sebagai seorang ahli Físika ia terdorong untuk meringankan penderitaan orang yang terkena demam dan lainnya yang menimbulkan suhu tinggi. Profesor A.C. Twining dari New Haven mengembangkan mesin Gorrie tersebut dengan menggunakan sulfuric ether. Dr. James Harrison dari Australia juga mengembangkan mesin dengan sulfuric ether dan pada tahun 1860 ia membuat pemasangan perangkat refrigerasi pada industri.

Pada tahun 1861 Dr. Alexander Kira dari Inggris membuat mesin dengan udara dingin yang serupa dengan mesin Gorrie; mesinnya mengkonsumsi satu pon batu bara untuk menghasilkan empat pon es. Carl von Linde menjelaskan refrigerasi dengan teori termodinamika, ilmuwan-ilmuwan lainnya, dari Inggris, Jerman, Perancis, Amerika dan Belanda telah berkontribusi dalam pengembangan refrigerasi: seperti Carre, Black, Faraday, Carnot, Joule, Mayer, Clausius, Thompson, Thomson (Lord Kelvin), Helmholtz dan Kamrelingh Onnes. Pada peralihan abad 19-20, kompresor masih digerakkan oleh uap dengan kecepatan maksimum 50rpm. Di tahun 1900 industri refrigerasi kental diwarnai oleh peralihan dari konsumsi es alami ke es buatan, dan persaingan antara manfaat kedua produk tersebut berlangsung sekitar 15 tahun. Pada kisaran tahun tersebut ice-cream menjadi sebuah industri yang mulai menarik, demikian juga beberapa aplikasi refrigerasi lainnya seperti untuk arena luncur es, penyimpanan bulu pendinginan air minum, dan juga air conditioning untuk pembuatan film untuk kamera, roti dan permen. Air conditioning dengan kapasitas pendinginan 450ton untuk pertama kalinya dipasang di New York Stock Exchange, dan system yang sama pada waktu yang hampir sama juga dipasang di sebuah teater Jerman. Tahun 1905 Gardner T. Voorchees mempatenkan kompresor (multiple-effect compressor) temuannya, dimana gas refrigerant dari dua evaporator dengan tekanan berbeda bisa ditarik dan ditekan dalam satu silinder tunggal; menariknya, penemuannya baru dikembangkan 40 tahun kemudian. Memasuki tahun 1911 kecepatan kompresor meningkat menjadi antara 100 hingga 300rpm, dan pada tahun 1915 untuk pertama kalinya kompresor dua tingkat dioperasikan. Sistem ini masih belum baik, dan dipakai hingga tahun 1940.

Setelah Perang Dunia Pertama, Biro Standar Nasional Amerika membuat rumusan yang akurat untuk panas laten untuk es, sehingga perancangan sistem refrigerasi menjadi lebih baik. Perkembangan selanjutnya kompresor rotary dan unit steam-jet mulai digunakan, dan refrigerasi menjadi umum digunakan di industri minyak. Perkembangan-perkembangan di awal abad 20 tersebut sangat menarik, mengingat pada tahun 1890an –menurut ahli sejarah Stewart Holbrook, Lost Men of American History– air soda dan ice-cream menjadi objek serangan dalam khotbah keagamaan saat itu, bahkan di kota-kota tertentu di Midwest air soda dan ice-cream dilarang secara hukum, selain itu juga adanya anggapan bahwa gudang pendinginan dan es buatan tidak baik untuk kesehatan, juga anggapan bahwa kecepatan kompresor melebihi 100rpm adalah hampir tidak mungkin dibuat. Melihat fakta-fakta saat ini tentu saja penolakan-penolakan tersebut tampak menggelikan. Kompresor, yang merupakan bagian penting dari sistem refrigerasi, pada perkembangan selanjutnya dapat dibuat dengan kecepatan yang lebih tinggi, ukuran yang lebih kecil, dan menggunakan multi-silinder.

Lonjakan produksi dalam industri refrigerasi dan air conditioning terjadi mulai tahun 1930an. Refrigerasi di USA pada tahun 1940 mengambil bagian lebih dari 13% (energi) dari total perdagangan peralatan mesin saat itu. Perdagangan refrigerasi saat itu setidaknya bisa diklasifikasikan menjadi empat bagian, yaitu: refrigerasi untuk rumah tangga menempati urutan pertama, yang diikuti oleh refrigerasi untuk industri, air conditioning, dan refrigerasi komersial. Pada tahun 1960, diperkirakan dari 50juta rumah yang tersambung aliran listrik di USA, 49juta (98%) diantaranya memiliki refrigerator.

Setelah 1960, perdagangan freezer untuk industri tercatat melebihi refrigerator untuk rumah tangga. Perdagangan unit pendingin lainnya seperti untuk gudang, tempat tinggal, mobil dan kereta total nilainya mencapai milyaran dollar per tahun di tahun 1960an. Sejalan dengan kebutuhan dan perkembangannya, variasi aplikasi refrigerasi dan air conditioning terus bertambah. Angkutan untuk produk-produk dari industri makanan dan minuman serta pertanian dan perternakan perikanan juga mendorong meningkatnya perkembangan dan perdagangan dalam industri refrigerasi dan air conditioning. Di bidang industri, refrigerasi mampu membantu meningkatkan efisiensi sistem, dan juga mampu menjadi solusi bagi proses-proses industri yang membutuhkan temperatur rendah. Demikian pula air conditioning, menjadi solusi bagi proses-proses industri yang membutuhkan pengaturan kondisi udara tertentu. Dalam bidang medis, refrigerasi dan air conditioning bukan hanya mengambil peran yg terkait dengan instrumen medis, namun juga penanganan obat-obatan serta zat-zat lainnya yang memerlukan perlakuan pada temperatur tertentu, bahkan juga proses-proses operasi medis. (AC Daikin)