Refrigerator

Materi Kulkas (Refrigator)

8/3/20259 min read

PENGERTIAN

Refrigerator atau yang sering kita sebut kulkas adalah sebuah peralatan elektronik yang berfungsi untuk mendinginkan dan menjaga suhu di dalamnya agar makanan, minuman, dan bahan-bahan lainnya tetap awet dan segar. Alat ini bekerja dengan mengambil panas dari dalam ruangannya dan memindahkannya ke luar, sehingga suhu di dalam menjadi dingin.

JENIS - JENIS KULKAS (Refrigator)

Non Freezer
Kulkas/lemari es di rumah, yang sering dimiliki adalah jenis non freezer. Pada kulkas satu pintu biasanya evaporator (bagian pembeku) terletak pada bagian atas dengan ukuran tidak lebih dari 1/3 ukuran kulkasnya. Sedangkan pada kulkas dua pintu dan seterusnya evaporator dipasang secara terpisah dengan ukuran lebih besar jika dibandingkan dengan evaporator kulkas satu pintu. Suhu dingin pada rak-rak di bawah evaporator, berasal dari hembusan udara dingin evaporator. Rak-rak ini biasanya untuk menyimpan makanan, minuman atau sayuran.
Bentuk lain dari kulkas/lemari es jenis non freezer adalah door glass refrigerator, pintunya terbuat dari kaca. Biasanya kulkas ini digunakan khusus untuk menyimpan atau mendinginkan minuman dalam kaleng dan botol. Temperatur yang dihasilkan berkisar antara 10°C - 16°C, sehingga minuman yang berada di dalamnya terasa dingin dan menyegarkan tetapi tidak membeku. Gambar berikut adalah bentuk fisik door glass refrigerator.

Doorglass Refrigerator

Freezer
Freezer merupakan salah satu jenis lemari es yang dapat membekukan atau menjadikan sesuatu menjadi es pada setiap bagiannya. Pada umumnya digunakan untuk kegiatan wirausaha, seperti membuat es batu, es lilin, es krim atau es mambo. Pada freezer, evaporator dipasang pada setiap rak, sehingga kapasitas untuk membekukan menjadi lebih banyak.

BAGIAN - BAGIAN KULKAS (Refrigator)

Kompresor
Kompresor merupakan unit tenaga dalam sistem mesin pendingin. Kompresor berfungsi memompa bahan pendingin keseluruh bagian mesin pendingin. Kompresor akan memompa gas refrigerant dibawah tekanan dan panas yang tinggi pada sisi tekanan tinggi dari sistem dan menghisap gas bertekanan rendah pada sisi intake (sisi tekanan rendah). Pada kulkas/lemari es ada dua macam jenis kompresor yang sering digunakan, yaitu:
a. Kompresor Piston
b. Kompresor Rotary
Kompresor jenis piston banyak digunakan pada lemari es satu pintu dan dua pintu, tapi pada lemari es dua pintu ada juga yang menggunakan kompressor jenis rotary. Dari segi kualitas kompresor jenis piston lebih unggul dibandingkan dengan jenis rotary. Untuk lemari es/kulkas biasanya kompresor yang digunakan adalah tipe hermetic, dimana motor listriknya berada di dalam rumah kompresor. Rotor motor listrik dijadikan satu dengan poros kompresor, sehingga jumlah gerakan piston kompresor sama dengan jumlah putaran motor listrik.
Ada 3 kerja yang dilakukan oleh kompresor yaitu :
1. Fungsi penghisap: proses ini membuat cairan refrigerant dari evaporator dikondensasi dalam temperatur yang rendah ketika tekanan refrigerant dinaikkan.
2. Fungsi penekanan: proses ini membuat gas refrigerant dapat ditekan sehingga membuat temperatur dan tekanannya tinggi lalu disalurkan ke kondensor, dan dikabutkan pada temperatur yang tinggi.
3. Fungsi pemompaan: proses ini dapat dioperasikan secara kontinyu dengan mensirkulasikan refrigerant berdasarkan hisapan dan kompresi.

Kondensor
Kondensor berfungsi sebagai alat penukaran kalor, menurunkan temperatur refrigerant dari bentuk gas menjadi cair. Kondensor di dalam sistem pendingin merupakan alat yang digunakan untuk merubah gas refrigrant bertekanan tinggi menjadi cairan. Alat tersebut melakukan cara ini dengan menghilangkan panas dari refrigerant ke temperatur atmosfir. Kondensor terdiri dari coil dan fan yang berfungsi mendinginkan refrigerant ketika udara tertiup diantaranya. Sejumlah kalor yang terdapat pada refrigerant dilepaskan ke udara bebas dengan bantuan kipas. Kondensor ditempatkan didepan radiator yang pendinginanya dijamin oleh kipas.

Kompresor

Evapoator
Evaporator adalah bagian yang menyerap panas dari dalam kulkas. Cairan refrigeran yang sudah bertekanan rendah dan sangat dingin mengalir ke evaporator. Di sini, ia menyerap panas dari makanan, minuman, dan udara di dalam kulkas, yang menyebabkan refrigeran menguap dan kembali menjadi gas. Proses penguapan inilah yang membuat suhu di dalam kulkas menjadi dingin. Evaporator umumnya terletak di dalam ruang pendingin atau di bagian freezer.

Evaporator

Pipa Kapiler
Pipa kapiler berfungsi sebagai katup ekspansi yang menurunkan tekanan refrigeran cair sebelum masuk ke evaporator. Pipa tembaga yang sangat kecil ini memberikan hambatan pada aliran cairan refrigeran bertekanan tinggi dari kondensor. Hambatan ini menyebabkan tekanan dan suhu cairan turun drastis, sehingga ia dapat menguap dengan mudah dan menyerap panas secara efektif di evaporator. Pipa ini menghubungkan kondensor dan evaporator.

Pipa kapiler

Akumulator
Fungsi utamanya adalah untuk mencegah refrigeran (freon) cair masuk ke dalam kompresor. Meskipun refrigeran seharusnya sudah menguap sempurna menjadi gas saat keluar dari evaporator, terkadang ada sisa-sisa cairan yang masih ikut terbawa, terutama saat kondisi kerja kulkas tidak ideal. Jika refrigeran cair ini masuk ke dalam kompresor, bisa merusak komponen internalnya, seperti katup dan piston. Akumulator akan menampung sisa refrigeran cair ini dan membiarkannya menguap terlebih dahulu sebelum mengalirkan gasnya ke kompresor.

Akumulator

Termostat
Termostat adalah pengatur suhu otomatis yang mengendalikan kapan kompresor harus menyala atau mati. Anda dapat mengatur suhu kulkas dengan kenop termostat. Ketika suhu yang diinginkan tercapai, termostat akan memutus aliran listrik ke kompresor. Kompresor akan menyala kembali saat suhu di dalam kulkas mulai naik, menjaga suhu tetap stabil dan menghemat energi.

Termostat

PRINSIP KERJA KULKAS (Refrigator)

Sistem kerja kulkas lemari es dimulai dari kompresor sebagai penggerak saat dialiri listrik. Motor kompresor akan berputar dan menekan bahan pendingin. Bahan pendingin yang berwujud gas jika diberi tekanan akan menjadi gas dengan tekanan dan bersuhu tinggi. Dalam kondisi seperti ini, refrigerant akan mengalir menuju kondensor. Pada titik kondensasi, gas tersebut akan mengembun dan kembali menjadi cair. Refrigerant cair bertekanan tinggi akan terdorong menuju pipa kapiler. Sehingga refrigerant akan naik ke evaporator karena tekanan kapilaritas yang dimiliki oleh pipa kapiler. Ketika berada di dalam evaporator, refrigerant cair akan menguap dan wujudnya kembali menjadi gas dengan tekanan dan suhu yang sangat rendah. Dampaknya, udara yang berada di antara evaporator suhunya menjadi rendah dan akhirnya terkondensasi menjadi wujud cair.

Freezer

Kondensor

prinsip kerja kulkas

PERAWATAN KULKAS (Refrigator)

Merawat kulkas secara teratur adalah kunci untuk memastikan kinerjanya tetap efisien, tagihan listrik terkendali, dan makanan yang disimpan tetap segar serta higienis. Prosedur perawatan ini cukup mudah dan bisa dilakukan sendiri di rumah.

Mengapa Perawatan Kulkas Penting?

Menghemat Listrik: Kumparan kondensor yang kotor atau karet pintu yang tidak rapat membuat kompresor bekerja lebih keras, sehingga boros listrik.
Menjaga Makanan Tetap Higienis: Membersihkan bagian dalam kulkas secara rutin dapat mencegah pertumbuhan bakteri dan jamur yang bisa mengontaminasi makanan.
Memperpanjang Usia Kulkas: Perawatan yang baik dapat mencegah kerusakan komponen penting dan membuat kulkas lebih awet.
Menghilangkan Bau Tidak Sedap: Membersihkan tumpahan makanan dan menyimpan bahan makanan dengan benar dapat mencegah munculnya bau tak sedap.

Jenis Perawatan Kulkas

Perawatan kulkas dapat dibagi menjadi dua: perawatan rutin yang dilakukan setiap minggu/bulan dan perawatan berkala yang dilakukan setiap beberapa bulan sekali.

1. Perawatan Rutin (Mingguan/Bulanan)

Langkah-langkah ini sebaiknya dilakukan secara berkala untuk menjaga kebersihan sehari-hari.

Sortir dan Buang Makanan: Setiap minggu, periksa isi kulkas. Buang makanan atau minuman yang sudah kedaluwarsa atau tidak layak konsumsi.
Bersihkan Tumpahan: Segera bersihkan tumpahan makanan atau minuman dengan kain lap yang dibasahi air hangat dan sedikit sabun cuci piring.
Lap Bagian Dalam: Sebulan sekali, keluarkan semua isi kulkas. Lepaskan rak dan laci, lalu cuci dengan air sabun. Keringkan sepenuhnya sebelum dipasang kembali. Lap seluruh permukaan bagian dalam kulkas.
Bersihkan Bagian Luar: Lap bagian pintu dan badan kulkas dengan kain lembab untuk menghilangkan debu dan noda sidik jari.

2. Perawatan Berkala (Setiap 3-6 Bulan)

Perawatan ini lebih mendalam dan menyasar komponen-komponen penting.

Matikan Kulkas: Cabut kabel daya kulkas dari stop kontak untuk keamanan.
Bersihkan Bunga Es (Untuk Kulkas Non No-Frost): Jika bunga es di freezer sudah tebal, cairkan dengan membiarkan pintu freezer terbuka. Jangan mencongkel bunga es dengan benda tajam karena dapat merusak evaporator.
Bersihkan Kumparan Kondensor: Kumparan ini biasanya terletak di bagian belakang atau bawah kulkas. Debu yang menumpuk di sini dapat menghambat pelepasan panas. Gunakan sikat halus atau vacuum cleaner untuk membersihkannya secara perlahan.
Periksa dan Bersihkan Karet Pintu: Karet pintu yang kotor atau tidak elastis membuat pintu tidak bisa menutup rapat, sehingga udara dingin keluar. Bersihkan karet dengan sikat gigi bekas dan air sabun. Pastikan tidak ada sobekan.
Bersihkan Lubang Pembuangan: Di bagian dalam kulkas (biasanya di dinding belakang), ada lubang kecil untuk pembuangan air. Bersihkan lubang ini dari sumbatan menggunakan kawat kecil atau alat pembersih khusus.

PERBAIKAN KULKAS (Refrigator)

Peralatan Kerja dan Keselamatan (K3)

Seorang teknisi wajib menggunakan alat yang tepat dan mematuhi standar keselamatan kerja.

Peralatan Utama

Manifold Gauge: Mengukur tekanan refrigeran pada sisi rendah (low pressure) dan sisi tinggi (high pressure).

Prosedur Keselamatan (K3)

Listrik: Selalu cabut sumber listrik sebelum melakukan pemeriksaan atau perbaikan pada komponen kelistrikan. Gunakan alas kaki kering dan bekerja di area yang tidak basah.
Refrigeran: Gunakan kacamata pelindung dan sarung tangan. Hindari kontak langsung dengan refrigeran cair yang dapat menyebabkan radang dingin (frostbite).
Alat: Gunakan peralatan sesuai fungsinya untuk menghindari kecelakaan dan kerusakan komponen.

DIAGNOSIS KERUSAKAN

Berikut adalah pendekatan sistematis untuk mendiagnosis masalah umum pada kulkas.

Masalah 1: Kulkas Mati Total

Gejala: Lampu mati, kompresor tidak bekerja, tidak ada suara sama sekali.
Langkah Diagnosis:
1. Sumber Listrik: Gunakan multimeter untuk memastikan ada tegangan (220V) pada stop kontak. Periksa kabel daya kulkas dari kerusakan fisik.
2. Komponen Proteksi Kompresor:
  - Buka penutup terminal kompresor. Lepaskan komponen PTC Relay dan Overload Protector.
  - Ukur Overload: Gunakan multimeter pada mode kontinuitas (buzzer) atau Ohm. Overload yang baik harus menunjukkan kontinuitas (hambatan mendekati 0 Ω).
  - Ukur PTC Relay: Ukur hambatannya. Nilai resistansi PTC yang baik biasanya berkisar antara 15-100 Ω, tergantung tipe.
3. Termostat: Putar termostat ke posisi paling dingin. Cari kedua terminalnya dan ukur kontinuitasnya. Termostat yang baik akan menunjukkan kontinuitas saat dalam posisi "on".

Masalah 2: Kompresor Bekerja, Tapi Tidak Dingin

Gejala: Kompresor bergetar dan panas normal, kipas kondensor berputar, namun tidak ada pendinginan di evaporator.
Langkah Diagnosis:
1. Analisis Sistem Refrigerasi: Ini adalah indikasi kuat adanya masalah pada sirkulasi refrigeran.
2. Cek Kebocoran: Pasang manifold gauge. Jika tekanan sisi rendah dan tinggi sama-sama sangat rendah (mendekati 0 PSI), kemungkinan besar terjadi kebocoran refrigeran.
3. Cek Kebuntuan: Jika tekanan sisi rendah menunjukkan vakum (di bawah 0 PSI) dan kompresor terdengar lebih berat, kemungkinan besar terjadi kebuntuan pada sistem, biasanya di filter atau pipa kapiler.
4. Ukur Arus Kompresor: Gunakan tang ampere. Jika arus kompresor jauh di bawah nilai nameplate (misalnya, hanya 0.1A padahal normalnya 0.7A), ini menandakan kompresor bekerja tanpa beban, memperkuat dugaan refrigeran habis.

Masalah 3: Freezer Dingin, Ruang Bawah Tidak (Kulkas No-Frost)

Gejala: Bunga es menumpuk tebal di evaporator, udara dingin tidak bisa mengalir ke ruang bawah.
Langkah Diagnosis: Masalah ini disebabkan oleh kegagalan sistem defrost (pencairan es otomatis).
1. Kipas Evaporator: Buka pintu freezer, tekan saklar pintu. Jika kipas tidak berputar, periksa motor kipas. Motor yang baik memiliki hambatan pada kumparannya.
2. Pemeriksaan Komponen Defrost:
  - Timer Defrost: Putar paksa timer ke mode defrost. Jika kompresor mati dan heater mulai panas, timer kemungkinan berfungsi.
  - Heater (Pemanas): Lepaskan soketnya, ukur hambatannya dengan multimeter. Heater yang baik akan menunjukkan nilai hambatan tertentu (biasanya ratusan Ohm). Jika tidak ada hambatan (putus), heater perlu diganti.
  - Thermofuse/Bimetal Defrost: Komponen ini harus dalam kondisi dingin untuk diuji. Ukur kontinuitasnya. Bimetal yang baik akan menunjukkan kontinuitas saat dingin (di bawah 0°C). Thermofuse harus selalu menunjukkan kontinuitas. Jika putus, harus diganti.

Penutup

Diagnosis yang akurat adalah kunci perbaikan yang berhasil. Selalu bekerja secara sistematis, mulai dari pemeriksaan paling sederhana hingga yang paling kompleks. Teruslah berlatih dan jangan ragu untuk merujuk pada diagram kelistrikan dan manual servis dari produsen.

Tang Ampere (Clamp Meter): Mengukur arus listrik (Ampere) yang dikonsumsi kompresor tanpa memutus sirkuit.

Multimeter (AVO Meter): Mengukur tegangan (Volt), hambatan (Ohm), dan kontinuitas sirkuit.

Pompa Vakum: Mengosongkan udara dan uap air dari dalam sistem sebelum pengisian refrigeran.

Relay Pengaman
- Starting Relay
  Pada kompresor hermetic terdapat starting relay merupakan saklar yang bekerja otomatis, berfungsi untuk memutus dan menyambung aliran listrik pada start capacitor dan lilitan bantu, setelah motor mencapai putaran penuh.
  Berdasarkar prinsip kerjanya ada 2 jenis, yaitu :
  a) Current relay bekerja berdasarkan arus listrik
  b) Potensial relay, bekerja berdasarkan tegangan
- Positive Temperature Coefficient/PTC Relay
  Pada saat kompresor dingin PTC relay berfungsi sebagai penghubung antara S (start) dengan terminal R (run). Setelah kompresor bekerja beberapa saat, relay ini akan berubah fungsi sebagai kapasitor, Kapasitasnya berkisar antara 8 sampai 12 µF. Dampak dari pemakaian relay ini pada kompresor adalah konsumsi daya listrik menjadi lebih rendah.

Overload Motor Protector
Berfungsi untuk melindungi kompresor dari panas yang berlebihan yang diakibatkan oleh beban lebih. Peralatan ini bekerja berdasarkan prinsip kerja bimetal, yaitu pengaruh dari arus lebih dan panas dari motor kompresor.
Tempat pemasangan overload motor protector ada 2, yaitu:
1. Internal Overload Motor Protector
  Dipasang dalam lilitan motor kompresor. Overload yang dipasang seperti ini sangat peka terhadap panas pada lilitan motor.
2. Eksternal Overload Motor Protector
  Pemasangannya ditempelkan pada dinding kompresor, peralatan ini ini disambung seri dengan lilitan motor kompresor dan sumber tegangan.

Pemasangan Relay Pengaman

Eksternal overload motor protector

Internal overload motor protector