Dokumen ini menjelaskan dasar-dasar refrigerasi, termasuk definisi, istilah, komponen sistem refrigerasi, syarat refrigeran, serta sifat-sifat dari berbagai jenis refrigeran. Selain itu, juga diuraikan fungsi dan perawatan minyak pendingin serta berbagai jenis cold storage dengan temperatur penyimpanan yang berbeda. Informasi ini relevan untuk pemahaman sistem refrigerasi dalam industri perikanan dan penyimpanan makanan.

1. Sekolah Tinggi Perikanan
Jakarta
Modul Kuliah Refrigerasi I
TPH Semester IV
Dosen : Agus Budihadi ST, MT

2. 1) Pengertian Refrigerasi
• Refrigeration :
Menurunkan (pendinginan), menaikan
(pemanasan) dan menjaga temperatur suatu zat
atau ruangan, sesuai dengan yang kita inginkan.
• Air Conditioning :
Menaikan, menurunkan temperatur dan
menjaganya sesuai dengan yang kita inginkan,
agar kita merasa nyaman berada diruangan
tersebut.

3. 2) Istilah – Istilah Dalam Refrigerasi
• Temparatur :
Ukuran Intensitas atau banyaknya panas dari suatu zat. (R,
C, F, K dll). Alat Ukurnya Thermometer
• Tekanan :
Gaya persatuan luas (psi, Pa, Kg/cm²). Alat ukurnya
Pressure gauge
• Panas :
Panas adalah bentuk dari suatu energi, yang dapat merubah
bentuk suatu zat.
• 1 BTU :
Banyaknya panas yang dibutuhkan untuk menaikan atau
menurunkan temparatur zat seberat 1 pound dan sebesar 1º
F

4. 2) Istilah – Istilah Dalam Refrigerasi
• Macam Panas :
- Panas sensible :
Panas yang dibutuhkan untuk merubah temperatur suatu
zat seberat 1 pound sebesar 1º F
- Panas latent :
Panas yang dibutuhkan untuk merubah bentuk suatu zat
seberat 1 pound, tanpa merubah temparatur zat tersebut
(Pembekuan, Pencairan dan Penguapan). Besar kecilnya
dipengaruhi oleh kandungan airnya
- Panas Spesifik :
Panas yang dibutuhkan untuk merubah temperatur zat
seberat 1 pound sebesar 1º F

5. 2) Istilah – Istilah Dalam Refrigerasi
• Entrophy (s)
Jumlah panas persatuan temperatur (kJ/ºK, kJ/kg.ºK)
• Pengaruh tekanan terhadap temperatur
penguapan :
Jika tekanan dinaikan, maka temperatur didih atau
temperatur penguapan suatu zat akan naik, begitu juga
sebaliknya
• Pengaruh tekanan terhadap temperatur
pembekuan :
Jika tekanan dinaikan, akan menurunkan temperatur
pembekuan. Begitu juga sebaliknya

6. 1) Siklus Dasar Refrigerasi
E
x
p
Evaporator Kondensor
Kompresor

7. 2) Komponen Sistim Refrigerasi
• Komponen Utama
a) Kompresor :
Berfungsi untuk menghisap dan menekan gas Refrigerant.
(Reciprocating, Rotary, Screw, Centrifugal, Scroll)
b) Kondensor :
Berfungsi untuk merubah bentuk gas refrigerant menjadi
cairan refrigerant, dengan jalan membuang panasnya.
Dikondensor terjadi proses kondensasi atau pembuangan
panas.
(Water cooled, Air cooled dan Evaporative Condenser)

8. c) Receiver
Berfungsi sebagai penampung cairan refrigerant dari
kondensor
d) Katup Expansi :
Berfungsi untuk menjatuhkan tekanan cairan refrigerant,
sehingga cairan refrigerant akan mulai menguap.
(Automatic Exp, Thermostatic Exp, Capillary tube,
Distribution tube)
e) Evaporator :
Berfungsi sebagai alat untuk proses penguapan dari cairan
refrigerant. Di evaporator terjadi proses penyerapan panas
(Shell Type, Shelf Type, Wall Type, Fin Tube with
force Circulation)

9. Freezer Unit / pembekuan
Fish hold / storage
Keterangan :
a. Kompressor No.I
b. Kompressor No II
c. Oil separator
d. Filter Dryer
e. Accumulator
c KONDENSOR c f. Intercooler
e e
Expansion Valve
RECEIVER Stop Valve
f f Selenoid Valve
Aliran Cairan Refrigerant
Aliran gas Refrigerant
panas (Tekanan Tinggi)
a Aliran gas Refrigerant
d b dingin ( Tekanan Rendah)

10. Alat Bantu Sistim Refrigerasi
1) Alat bantu untuk instalasi pada sistim perpipaan:
a) Oil separator
b) Filter dryer
c) Sight Glass
d) Solenoid Valve
e) Accumulator
f) Economizer/Heat Exchanger/Intercooler
g) LP, HP, Oil pressure switch
h) Gas Purger/Gas cooler
i) Oil Drum

11. 2) Alat Bantu Sistim Perlistrikan :
a) Thermal Overload protector
b) MCB
c) OCR
d) Timer
e) Volt meter
f) Ampere Meter
g) Frequensi meter
h) KWH meter
i) Thermostat
j) Module control

12. Diagram Sistim Refrigerasi R22
12
13 11
14
15 9
8
10
6 7 4
5 2
1
3

13. Komponen Contoh Sistim Refrigerasi
1) Kompresor 2) Kondensor
3) Receiver 4) Oil Separator
5) Level Control 6) Filter Dryer
7) Sight Glass 8) Liquid Header
9) Low Temp. Gas Header 10) LP & HP Switch
11) Solenoid Valve 12) Thermostatic Exp.
Valve
13) Evaporator 14) Thermostat control
15) Economizer

15. Refrigerant
• Refrigerant :
Bahan pendingin (penukar panas) pada sistem
refrigerasi
• Syarat-syarat refrigerant :
 Tekanan penguapan yang cukup tinggi, umumnya diatas
tekanan atmosphir
 Tekanan pengembunan yang rendah, sehingga
perbandingan kompresi kompresor tidak terlalu tinggi
 Mempunyai kalor latent penguapan yang tinggi.
 Volume spesifik yang cukup kecil, terutama pada fasa gas

16. Refrigerant
• Syarat-syarat Refrigerant :
 Mempunyai koefisien prestasi (COP) yang tinggi
 Mempunyai konduktifitas thermal yang tinggi
 Mempunyai viskositas rendah, baik dalam fasa cair maupun
gas
 Tidak mempunyai sifat korosif
 Harus stabil dan tidak bereaksi dengan material lain
 Tidak beracun dan berbau menyengat
 Tidak mudah terbakar
 Harus mudah diditeksi jika terjadi kebocoran
 Harganya tidak mahal dan mudah didapat.

17. Refrigerant
• Macam-macam refrigerant :
• Refrigerant Group 1 :
 R 11 CCl3F Low pressure
 R 12 CCl2F2
 R 22 CHClF2
 R 123 CHCl2CF3
 R 134a CF3CH2F
 R 500 73,8 % R 12 dan 26,2 % R 152a
 R 502 48,8 % R 22 dan 51,2 % R 115
 R 503 40,1 % R 23 dan 59,9 % R 13
 R 744 CO2

18. • Sifat-sifat refrigerant group 1 :
 Tidak beracun
 Tidak korosif
 Tidak membuat iritasi
 Tidak mengganggu pernafasan
 Tidak mudah terbakar
• R 12
 Mempunyai latent heat pada suhu 5º F sebesar 68,2 Btu/lb
 Temperatur didihnya - 29º C
 Temperatur kerjanya s/d - 29º C
 Dapat larut dalam oli pada temperatur - 98º F (- 68º C)
 Tekanan kerjanya LP 26,5 psia (5º F) dan HP 108 psia (86º
C)

19. • R 22
 Mempunyai latent heat pada suhu 5º F sebesar 93,2 Btu/lb
 Temperatur didih - 41º C
 Temperatur kerjanya - 29º C s/d - 40º C
 Dapat larut dalam oli pada temperatur - 9º C
 Tekanan kerjanya LP 43 psia (5º F) dan tekanan HP 158 psia
(86º F)
• R 500
 Mempunyai latent heat pada suhu 5º F sebesar 82,5 Btu/lb
 Temperatur didihnya - 33º C
 Temperatur kerjanya s/d - 33º C
 Pada ukuran kompresor yang sama dapat menghasilkan
kapasitas 20 % dari R 12
 Tekanan kerjanya LP 31,1 psia (5º F) dan HP 128 psia (86º
F)

20. • R 502
 Mempunyai latent heat pada suhu 5º F sebesar 67,3 Btu/lb
dan pada suhu - 29º C sebesar 70,8 Btu/lb
 Temperatur didihnya - 46º C
 Temperatur kerjanya - 18º C s/d - 51º C
 Dapat larut dalam oli pada temperatur diatas 180º F (82º C)
 Tekanan kerjanya LP 50,6 psia (5º F) dan HP 191 psia (86ºF)
• R 503
 Mempunyai latent heat pada suhu 5º F sebesar 48,9
Btu/lb dan pada suhu - 88º C sebesar 77,2 Btu/lb
 Temperatur didihnya - 88º C
 Temperatur kerjanya - 73º C s/d - 87º C
 Tekanan kerjanya LP 266 psia (5º F) dan HP 607
psia (20º F)

21. • R 744
 Mempunyai latent heat pada suhu 5º F sebesar 116 Btu/lb
 Temperatur didihnya – 109,3º F
 Temperatur kerjanya - 70º C
 Tekanan kerjanya LP 334,4 psia (5º F) dan HP 1039 psia
(86º F)

22. • Refrigerant Group 2 :
 R 717 NH3
 R 40 CH3Cl
 R 760 SO2
• Sifat-sifat refrigerant group 2 :
 Sangat Beracun
 Sedikit mudah terbakar
 Menyebabkan iritasi pada pernafasan

23. • R 717
 Mempunyai latent heat pada suhu 5º F sebesar 565 Btu/lb
 Temperatur didihnya - 33º C
 Temperatur kerjanya 0º C s/d - 33º C
 Tekanan kerjanya LP 34,3 psia (5º F) dan HP 169 psia (86ºF)
 Dapat larut dengan oli sebesar 20 ppm pada suhu 5º C dan
125 ppm pada suhu 86º C
• R 40
 Mempunyai latent heat pada suhu 5º F sebesar 180,6 Btu/lb
 Temperatur didihnya – 10,8º F
 Temperatur kerjanya - 10º C
 Tekanan kerjanya LP 20,89 psia (5º F) dan HP 95,53 psia
(86ºF)

24. • R 764
 Mempunyai latent heat pada suhu 5º F sebesar 172,3 Btu/lb
 Temperatur didihnya 14º F
 Titik bekunya – 103,9º F
 Tekanan kerjanya LP 11,81 psia (5º F) dan HP 66,45 psia
(86ºF)

25. • Refrigerant Group 3 :
 R 600 Butane C4H10
 R 170 Ethane C2H6
 R 290 Propane C3H3
• Sifat-sifat refrigerant group 3 :
 Tidak beracun
 Mudah terbakar
• R 600
 Mempunyai latent heat pada suhu 5º F sebesar 170,7 Btu/lb
 Tekanan kerjanya LP 8,2 psia (5º F) dan HP 41,6 psia (86ºF)

26. • R 170
 Mempunyai latent heat pada suhu 5º F sebesar 150,5 Btu/lb
 Tekanan kerjanya LP 236 psia (5º F) dan HP 675 psia (86ºF)
• R 290
 Mempunyai latent heat pada suhu 5º F sebesar 170,2 Btu/lb
 Tekanan kerjanya LP 41,9 psia (5º F) dan HP 155 psia (86ºF)

27. • Refrigerant Air :
 Dipergunakan pada sistem refrigerant steam jet
 Latent heat pada suhu 100º C sebesar 970 Btu/lb
 Temperatur kerja yang didapat 7º C, pada tekanan 0,15 psia
• Refrigerant Cryogenic :
 Cairan refrigerant yang langsung diuapkan di atmosphere
didalam evaporator
 Temperatur kerjanya antara - 157º C s/d - 273º C
 R 702 Hydrogen R 704 Helium (-269º C)
 R 720 Neon R 728 Nitrogen (-269º C)
 R 729 Udara R 744 CO2 (-78º C)
 R 740 Argon
 R 732 Oxygen

29. Refrigerant Hydrocarbon

30. Keunggulan Refrigerant HC
 Nol ODP dan GWP dapat diabaikan
 Drop-in substitute
 Meningkatkan kinerja mesin (lebih efisien)
 Masa jenis rendah
 Panas laten lebih besar
 Tidak beracun, walaupun dalam jumlah
banyak diudara

31. Keamanan Pemakaian HC

32. Perbandingan Performance HC DG R22

33. Perbandingan Performen R22 Dengan
HC22
GRAFIK PERBANDINGAN PERFORMEN CHILLER
1, 3, 5 PADA SAAT RETROFIT
800
748,5 749
700
624
600
LOAD (KW)
KOMP.R22
500 499,3 499,6
KOMP.HC22
400 CAP.R22
CAP.HC22
300
249,7 ENER.SAV
200 211,1 206 212,5 Δ CAP.
173,9 184,4 166,9
124,4
100
37,2 45,6
21,6
0 0
1 3 5
CHILLER

34. Pelumasan
Fungsi refrigeration oil :
 Untuk melumasi bagian-bagian yang
bergerak didalam kompresor seperti : Sleeve
bearing, thrust bearing, shaft seal, piston pin,
crank pin bearing dll.
 Untuk mengatur beban kompresor melalui
pengaturan hydraulic capacity control (load
and unloader)

35. Pelumasan
• Sifat-sifat refrigerant terhadap pelumas mineral :
• R 717 (NH3)
 Sedikit larut pada pelumas dan jika oli tidak murni, oli akan
berubah bentuk menjadi lumpur.
 Dipergunakan untuk industri paberik es
 Kompresor yang dipergunakan jenis reciprocating
 Titik didih pada tekanan atmosphere - 28º F
• R 22 (CHClF2)
 Larut dalam oli pada temperatur tinggi
 Sifat kelarutan dengan oli tergantung : temperatur, jenis oli
 Dipergunakan untuk AC dan refrigerasi temperatur rendah
 Kompresor yang dipergunakan jenis reciprocating,
cenrifugal
 Titik didih pada tekanan atmosphere - 41,4º F

36. • Sifat-sifat refrigeration oil :
 Mempunyai pour point rendah (titik leleh), terutama untuk
temperatur kerja yang rendah (freezer)
 Harus terbuat dari mineral murni (bebas dari lilin, uap air,
sulfur, hydro carbon dan larutan lainnya.
 Viscositas yang dipakai : 150, 300 dan 500. Untuk sistim
refrigerasi automatik mempergunakan viscositas 300. Alat
ukur yang dipergunakan adalah Saybolt Universal Viscosity
Test
 Perlu ditambah foam inhibitor (anti foam)
 Pada temperatur rendah akan berubah jadi bentuk plastik,
jadi temperatur cair oli (pour point) harus lebih rendah dari
temperatur kerja refrigerasi
 Refrigerant oli harus mempunyai dielectric (penghambat
aliran listrik) minimum 25.000 Volt, yang ditentukan oleh %
uap air yang terkandung.

37. • Perawatan Refrigeration oil :
 Perlu dilakukan pengecekan rutin setiap tahun untuk :
- Mengetahui viscositasnya
- Titik nyalanya (flash point)
- Titik lumernya (pour point)
- Kandungan endapan dari carbonnya
- Kemampuan untuk elmusi dan de emulsi
- Penurunan titik lelehnya
 Penyimpanan refrigeration oil diluar ruangan :
- Membuat penahan panas matahari.
- Tutup rapat tutup drum agar tidak terjadi kontaminasi
dengan udara luar.
- Sebelum dipakai, drum harus dibersihkan dari kotoran,
terutama disekitar tutupnya.

38. • Kondisi refrigeration oil pada saat operasional:
 Penggantian oli dilakukan setiap tahun.
 Jika ingin menambah atau mengganti oli secara keseluruhan,
pergunakan oli yang bersih dari drum yang tertutup rapat.
 Setelah stop operasional lebih dari 1 bulan, buka tutup bearing
dan lumasi dengan oli. Sebelum unit dioperasikan kembali.
 Ganti oli filter secara periodically. Sesuai dengan manual
paberik pembuat kompresornya.
 Setiap tahun bersihkan strainer pompa olinya.

39. Cold Storage
• Macam Cold Storage :
 Small cold storage :
Mempunyai luas ruang antara 93 m² s/d 372 m²
 Intermediate cold storage :
Mempunyai luas ruangan hingga 465 m²
 Large cold storage :
Mempunyai luas ruang antara 3.720 m² s/d
4.650 m²

40. Cold Storage
• Temperatur Cold Storage
 High Temperature Cold Storage :
Digunakan untuk menyimpan produk buah-buahan kaleng dan
mempunyai temperatur penyimpanan s/d 27º C
 Medium Temperature Cold Storage :
Digunakan untuk menyimpan buah-buahan segar, sayuran
dan mempunyai temperatur penyimpanan antara 0º s/d 10º C
 Freezer Storage :
Digunakan untuk menyimpan produk-produk beku seperti
ikan, daging, mentega dan mempunyai temperatur
penyimpanan antara - 18º C s/d - 23º C

41. Cold Storage
 Sharp Freezer Storage :
Digunakan untuk menyimpan produk beku dan
mempunyai temperatur penyimpanan s/d - 29º C
 Blast Freezer :
Digunakan untuk membekukan produk dengan cara
memakai hembusan udara dingin dari blower/fan dengan
temperatur antara - 29º C s/d - 40º C. Blast freezer juga
disebut suatu proses pembekuan cepat.

42. Refrigeration Pada Produk Perikanan
• Fungsi Refrigeration Untuk Produk Perikanan :
Menghambat pertumbuhan bakteri pembusukan, sehingga
dapat memperpanjang umur ikan (lebih awet) dan tidak
menghilangkan gizi yang dikandungnya.
• Titik Beku Ikan Basah :
- 1,1º C s/d - 2,2º C (hanya 50% air membeku)
• Pengaruh Suhu Terhadap Pertumbuhan Bakteri
Pembusukan :
 Deret suhu tinggi (25 s/d 2ºC) Sangat cepat
 Deret suhu rendah (2 s/d -1ºC) Dapat ditekan
 Deret Suhu Sangat Rendah (-2 s/d - 30ºC) Ditekan minimum
& Tidak Aktif

43. Perhitungan Kapasitas
• Panas Rambatan Dari Insulation
k . A.(T1 − T2 )
Q=
X R. X L
Z Total =
(R2 + X 2 )
L
• Panas Sensible Dari Produk
Q = m.CP.(T1 – T2)
• Panas Latent Dari Produk
Tergantung dari bentuk, jenis produk dan kadar airnya