CoA - Bayangkan listrik di rumah tetap menyala, tetapi pendingin ruangan sedang rusak. Karena udara terasa panas, seseorang membuka pintu kulkas lebar-lebar dengan harapan udara dingin dari dalamnya dapat menyejukkan ruangan. Pada beberapa menit pertama, udara di depan kulkas memang mungkin terasa lebih dingin. Namun, jika kulkas terus bekerja dengan pintunya terbuka, suhu rata-rata ruangan justru akan meningkat.
Hal ini terdengar berlawanan dengan intuisi. Bukankah kulkas merupakan mesin pendingin? Benar, tetapi kulkas tidak menciptakan “dingin”. Kulkas hanya memindahkan panas dari satu tempat ke tempat lain.
Dalam penggunaan normal, panas dipindahkan dari ruang penyimpanan makanan ke udara di dapur. Karena pintunya tertutup dan dindingnya memiliki lapisan insulasi, bagian dalam kulkas dapat dipertahankan pada suhu rendah. Akan tetapi, ketika pintunya dibuka, bagian dalam kulkas dan ruangan menjadi satu lingkungan yang sama. Panas yang dipindahkan oleh kulkas akhirnya dilepaskan kembali ke ruangan asalnya—ditambah energi listrik yang dipakai untuk menjalankan mesin.
Kulkas sebenarnya adalah pompa panas
Sistem pendinginan kulkas umumnya mempunyai empat komponen utama: evaporator, kompresor, kondensor, dan alat ekspansi. Di dalam rangkaian tertutup tersebut mengalir suatu fluida yang disebut refrigeran.
Perjalanan refrigeran dapat dibayangkan sebagai berikut:
Pertama, refrigeran melewati alat ekspansi. Tekanan refrigeran turun sehingga suhunya juga menjadi rendah. Refrigeran yang dingin kemudian mengalir melalui evaporator yang berada di bagian dalam atau di balik dinding ruang penyimpanan makanan.
Di evaporator, refrigeran menyerap panas dari udara dan benda-benda di dalam kulkas. Saat menyerap energi tersebut, refrigeran menguap. Inilah bagian yang membuat ruang penyimpanan menjadi lebih dingin: bukan karena kulkas menghasilkan zat bernama “dingin”, melainkan karena panas di dalamnya diambil oleh refrigeran.
Uap refrigeran lalu menuju kompresor. Kompresor menggunakan energi listrik untuk menaikkan tekanan refrigeran. Proses kompresi juga menaikkan suhunya sehingga refrigeran menjadi lebih panas daripada udara dapur.
Selanjutnya, refrigeran melewati kondensor, yaitu jaringan pipa atau penukar panas yang biasanya berada di belakang, di bawah, atau tersembunyi di dalam sisi luar kulkas. Di bagian inilah refrigeran melepaskan panas ke ruangan sebelum kembali ke alat ekspansi dan mengulangi siklusnya.
Mengapa jumlah panas yang keluar lebih banyak?
Misalkan evaporator mengambil energi panas sebesar 100 satuan dari bagian dalam kulkas. Untuk memindahkan panas itu, kompresor menggunakan energi listrik sebesar 40 satuan. Kondensor tidak hanya harus melepaskan 100 satuan yang diambil dari kulkas, tetapi juga energi yang diberikan kepada kompresor.
Dengan demikian, panas yang dilepaskan ke dapur menjadi sekitar:
100 satuan panas yang dipindahkan + 40 satuan energi listrik = 140 satuan panas.
Angka tersebut hanya contoh sederhana, bukan ukuran untuk setiap kulkas. Namun, hubungan energinya tetap sama: panas yang dibuang kondensor merupakan gabungan panas yang diserap evaporator dan energi yang dipakai untuk menjalankan sistem.
Ketika pintu kulkas tertutup, proses ini berguna karena 100 satuan panas tadi diambil dari ruang penyimpanan yang terpisah dari dapur. Makanan menjadi dingin, walaupun dapur menerima sedikit tambahan panas dari konsumsi listrik kulkas.
Ketika pintunya dibuka, evaporator mengambil panas dari udara ruangan, lalu kondensor mengembalikannya ke ruangan yang sama. Panas yang dipindahkan hanya berputar di dalam ruangan. Akan tetapi, energi listrik untuk kompresor terus masuk dari luar sistem dan pada akhirnya berubah menjadi panas. Hasil akhirnya adalah penambahan energi termal ke dalam ruangan.
Mengapa pada awalnya tetap terasa dingin?
Saat pintu baru dibuka, udara dingin yang tersimpan di dalam kulkas mengalir keluar dan bercampur dengan udara ruangan. Jika kita berdiri tepat di depannya, kulit dapat merasakan aliran udara yang lebih dingin. Efek lokal dan sementara inilah yang menimbulkan kesan bahwa kulkas dapat digunakan sebagai pengganti AC.
Namun, persediaan udara dingin itu sangat terbatas. Setelah keluar, udara hangat ruangan terus masuk ke kulkas. Sensor suhu mendeteksi bahwa suhu di dalam belum mencapai target, sehingga kompresor bekerja lebih lama. Semakin lama kompresor menyala, semakin banyak energi listrik yang akhirnya dilepaskan sebagai panas.
Kulkas juga berbeda dari AC dalam penempatan kondensornya. Pada AC, bagian yang menyerap panas berada di dalam ruangan, sementara bagian yang membuang panas berada di luar bangunan. Karena panas benar-benar dipindahkan keluar, suhu ruangan dapat turun. Pada kulkas, evaporator dan kondensor berada di ruangan yang sama; hanya ruang dinginnya yang dipisahkan oleh pintu serta insulasi.
Contoh praktis dalam kehidupan sehari-hari
Jika pintu kulkas tidak tertutup rapat karena terhalang kemasan makanan atau karet pintunya rusak, kompresor harus bekerja lebih lama untuk mempertahankan suhu. Akibatnya, konsumsi listrik meningkat, bagian luar kulkas terasa lebih hangat, makanan mungkin tidak tersimpan pada suhu yang semestinya, dan ruangan menerima lebih banyak panas.
Karena itu, pastikan tidak ada wadah yang menghalangi pintu, periksa kebersihan dan kerapatan karet pintu, serta jangan membiarkan pintu terbuka ketika sedang memilih makanan terlalu lama.
Mengapa QR Code Tetap Bisa Dipindai Walaupun Sebagiannya Rusak?