Bagaimana Sistem Penyejukan Berfungsi?

Sistem penyejukan kini memainkan peranan yang penting dalam kehidupan manusia. Penghawa dingin dan peti sejuk adalah contoh aplikasi sistem penyejukan.

Sistem penyejukan berfungsi berdasarkan sifat fizik gas/udara. Mengikut Hukum Gay-Lussac, sekiranya tekanan gas meningkat, suhu gas tersebut juga turut meningkat. Begitu juga sebaliknya, sekiranya tekanan gas rendah, suhu udara turut menjadi rendah.

Sebagai contoh, gas/udara yang terperangkap dalam picagari dengan muncung picagari tertutup. Sekiranya omboh picagari ditekan ke dalam, maka tekanan gas akan menjadi tinggi dan seterusnya suhu gas juga akan meningkat. Jika omboh picagari tersebut ditarik ke luar, maka gas berada dalam bertekanan vakum dan seterusnya menurunkan suhu gas tersebut.

Walaubagaimanapun, untuk digunakan dalam sistem penyejukan, suhu gas patut berada pada suhu negatif apabila gas berada pada tekanan rendah atau tekanan vakum. Oleh itu, gas yang dipanggil refrigerant dicipta untuk digunakan dalam sistem penyejukan. Suhu refrigerant ini sangat sentitif kepada tekanan. Sekiranya refrigerant berada dalam tekenan rendah atau tekanan vakum, suhu refrigerant akan menurun sehingga ke nilai negatif.

Gas refrigerant (kadang-kala disebut gas freon) adalah gas kimia yang mempunyai gabungan atom karbon, klorin dan flouorin. Jenis gas refrigerant yang terdapat di pasaran kini adalah seperti R12, R22, R143, R401 dan R501.  Gas R12 dan R22 telah mula dihentikan penggunaannya kerana ia menyumbang kepada penipisan ozon bumi.

Secara asasnya sistem pengejukan terdiri daripada 4 komponen asas iaitu pemampat, gelung penyejat,  gelung pemeluwap dan injap pengembangan. Keempat-empat komponen ini disambung antara satu sama lain menggunakan paip logam yang diisi dengan refrigerant. Rujuk gambar di bawah ini.

Fungsi-fungsi komponen sistem penyejukan adalah:

Pemampat

Menyedut refrigerant dari gelung penyejat dan kemudian memampatkannya ke gelung pemeluwap. Pemampat biasanya digerakkan oleh motor elektrik yang memerlukan kuasa elektrik yang tinggi untuk menggerakkan pemampat ini. Pemampat biasanya dikawal oleh thermostat yang mengukur suhu udara bilik. Sekiranya suhu bilik telah cukup sejuk, thermostat akan mematikan pemampat.

Gelung penyejat

Bentuknya seperti radioator kereta, terdiri daripada gelungan paip tembaga atau aluminium yang dilitupi dengan sirip aluminium yang dipasang rapat. Gelung penyejat berfungsi untuk menyerap haba udara yang ditiup masuk oleh kipas. Udara yang keluar dari gelung penyejat adalah udara sejuk.

Gelung pemeluwap

Bentuknya seperti radioator kereta, terdiri daripada gelungan paip tembaga atau aluminium yang dilitupi dengan sirip aluminium yang dipasang rapat. Gelung pemeluwap berfungsi untuk mengurangkan suhu refrigerant yang sedang berada pada tekanan tinggi selepas keluar dari pemampat.

Injap pengembangan

Berfungsi untuk menukarkan tekanan refrigerant dari tekanan tinggi ke tekanan rendah dengan mengehadkan laluan refrigerant ke gelung penyejat. Ideanya sama seperti paip air rumah, sekiranya pili paip dibuka sedikit sahaja, hanya sedikit sahaja air yang keluar walaupun tekanan air dalam salur paip adalah tinggi.

Cara kerja sistem penyejukan pula adalah seperti berikut:

1. Sebaik sahaja pemampat dihidupkan, ia akan menarik menyedut refrigerant dari gelung penyejat dan memampatkannya ke gelung pemeluwap. 
2. Suhu gelung penyejat akan menjadi sejuk manakala gelung pemeluwap pula akan menjadi panas
3. Kipas pada gelung penyejat menarik udara luar ke gelung dan udara sejuk terhasil.
4. Kipas pada gelung pemeluwap menarik udara luar ke mengurangkan suhu refrigerant dalam gelung.
5. Refrigerant bertekanan tinggi yang keluar dari gelung pemeluwap akan bertukar menjadi refrigerant bertekanan rendah.
6. Apabila suhu bilik telah cukup sejuk, thermostat akan mematikan pemampat.
7. Apabila suhu bilik naik melebihi tahap sejuk yang dikehendaki, thermostat akan menghidupkan pemampat semula.