Air Conditioner

Latar Belakang

Tuntutan pendinginan ruang residensial dan komersial terus meningkat di seluruh dunia karena apa yang dulu dianggap sebagai kemewahan sekarang tampaknya menjadi kebutuhan. Produsen AC telah memainkan peran besar dalam membuat unit lebih terjangkau dengan meningkatkan efisiensi dan meningkatkan komponen dan teknologi. Daya saing industri telah meningkat seiring dengan permintaan, dan ada banyak perusahaan yang menyediakan unit dan sistem pendingin udara.

Sistem pendingin udara sangat bervariasi dalam ukuran dan memperoleh energinya dari berbagai sumber. Popularitas AC perumahan telah meningkat secara dramatis dengan munculnya udara sentral, sebuah strategi yang memanfaatkan saluran di rumah untuk pemanasan dan pendinginan. Pendingin udara komersial, hampir wajib dalam konstruksi baru, telah banyak berubah dalam beberapa tahun terakhir karena biaya energi meningkat dan sumber daya berubah dan meningkat. Penggunaan pendingin industri bertenaga gas alam telah berkembang pesat, dan digunakan untuk AC komersial di banyak aplikasi.

Bahan Baku

AC terbuat dari berbagai jenis logam. Seringkali, plastik dan bahan nontradisional lainnya digunakan untuk mengurangi berat dan biaya. Pipa tembaga atau aluminium, bahan penting dalam banyak komponen AC, memberikan sifat termal yang unggul dan pengaruh positif pada efisiensi sistem. Berbagai komponen dalam AC akan berbeda dengan aplikasinya, tetapi biasanya mereka terdiri dari baja tahan karat dan logam tahan korosi lainnya.

Unit mandiri yang menampung sistem pendingin biasanya akan terbungkus dalam lembaran logam yang dilindungi dari kondisi lingkungan dengan cat atau lapisan bubuk.

Fluida kerja, fluida yang bersirkulasi melalui sistem AC, biasanya berupa cairan dengan karakteristik termodinamika yang kuat seperti freon, hidrokarbon, amonia, atau air.

Desain

Semua AC memiliki empat komponen dasar:pompa, evaporator, kondensor, dan katup ekspansi. Semua memiliki fluida kerja dan media fluida lawan juga.

Dua AC mungkin terlihat sangat berbeda dalam ukuran, bentuk, dan konfigurasi, namun keduanya berfungsi dengan cara yang sama. Hal ini disebabkan oleh berbagai macam aplikasi dan sumber energi yang tersedia. Sebagian besar AC memperoleh kekuatannya dari motor yang digerakkan secara elektrik dan kombinasi pompa untuk mengedarkan cairan pendingin. Beberapa pendingin berbahan bakar gas alam memasangkan pompa dengan mesin gas untuk menghasilkan torsi yang jauh lebih besar.

Saat fluida kerja atau refrigeran bersirkulasi melalui sistem AC pada tekanan tinggi melalui pompa, ia akan memasuki evaporator di mana ia berubah menjadi keadaan gas, mengambil panas dari media fluida yang berlawanan dan beroperasi seperti penukar panas. Fluida kerja kemudian bergerak ke kondensor, di mana ia melepaskan panas ke atmosfer dengan mengembun kembali menjadi cairan. Setelah melewati katup ekspansi, fluida kerja kembali ke tekanan rendah Semua AC memiliki empat komponen dasar:pompa, evaporator, kondensor, dan katup ekspansi. Uap refrigeran panas dipompa pada tekanan tinggi melalui kondensor, di mana ia melepaskan panas ke atmosfer dengan mengembun menjadi cairan. Refrigeran yang didinginkan kemudian melewati katup ekspansi, yang menurunkan tekanan cairan. Refrigeran cair sekarang memasuki evaporator, di mana ia akan mengambil panas dari ruangan dan berubah menjadi gas. Bagian siklus ini melepaskan udara dingin ke dalam gedung ber-AC. Uap refrigeran panas kemudian siap untuk mengulang siklus. negara. Ketika media pendingin (baik cairan atau udara) lewat di dekat evaporator, panas ditarik ke evaporator. Proses ini secara efektif mendinginkan media lawan, memberikan pendinginan lokal jika diperlukan di dalam gedung. Pendingin udara awal menggunakan freon sebagai fluida kerja, tetapi karena efek berbahaya freon terhadap lingkungan, freon telah dihapus secara bertahap. Desain terbaru telah menghadapi tantangan ketat untuk meningkatkan efisiensi unit, sementara menggunakan pengganti freon yang lebih rendah.

Manufaktur
Proses

Membuat bagian bungkus dari lembaran logam galvanis dan baja struktural

• 1 Sebagian besar AC dimulai sebagai bahan mentah, dalam bentuk bentuk baja struktural dan baja lembaran. Saat lembaran logam diproses menjadi sel fabrikasi atau sel kerja, lembaran itu dipotong, dibentuk, dilubangi, dibor, dicukur, dan/atau ditekuk menjadi bentuk atau bentuk yang berguna. Encasements atau pembungkus, logam yang menyelimuti sebagian besar unit perumahan luar ruangan, terbuat dari lembaran logam galvanis yang menggunakan lapisan seng untuk memberikan perlindungan terhadap korosi. Lembaran logam galvanis juga digunakan untuk membentuk panci bawah, pelat muka, dan berbagai braket pendukung di seluruh AC. Lembaran logam ini dicukur pada mesin geser di sel fabrikasi segera setelah tiba dari penyimpanan atau inventaris. Bentuk baja struktural dipotong dan dipasangkan pada gergaji pita untuk membentuk braket dan penyangga yang berguna.

Pukulan menekan bentuk lembaran logam

• 2 Dari mesin pres geser, lembaran logam dimuat pada mesin pres CNC (Computer Numerical Control). Mesin press memiliki pilihan untuk menerima program komputernya dari program CAD/CAM (Computer Aided Drafting/Computer Aided Manufacturing) atau dari program CNC yang ditulis secara independen. Program CAD/CAM akan mengubah bagian yang dirancang atau dimodelkan pada komputer menjadi file yang dapat dibaca oleh mesin press, memberitahukannya di mana harus membuat lubang pada lembaran logam. Dies dan instrumen punching lainnya disimpan di dalam mesin dan secara mekanis dibawa ke lengan punching, di mana ia dapat digunakan untuk melewati lembaran. Rem tekan NC (Numerically Controlled) membengkokkan lembaran ke bentuk akhirnya, menggunakan file komputer untuk memprogram dirinya sendiri. Dies lentur yang berbeda digunakan untuk bentuk dan konfigurasi yang berbeda dan dapat diubah untuk setiap komponen.
• 3 Beberapa komponen bracket, fin, dan sheet di-outsource ke fasilitas atau perusahaan lain untuk diproduksi dalam jumlah besar. Mereka dibawa ke pabrik perakitan hanya bila diperlukan untuk perakitan. Banyak braket diproduksi pada mesin press hidrolik atau mekanis, di mana braket dengan berbagai bentuk dan konfigurasi dapat diproduksi dari lembaran yang digulung dan dibuka terus menerus ke dalam mesin. Volume bagian yang tinggi dapat diproduksi karena mesin press sering kali dapat menghasilkan bentuk yang kompleks dengan satu pukulan.

Membersihkan bagian

• 4 Semua bagian harus benar-benar bersih dan bebas dari kotoran, minyak, gemuk, dan pelumas sebelum dilapisi bubuk. Berbagai metode pembersihan digunakan untuk menyelesaikan tugas yang diperlukan ini. Tangki larutan besar yang diisi dengan pelarut pembersih mengaduk dan menghilangkan minyak saat bagian terendam. Sistem pencucian semprot menggunakan larutan pembersih bertekanan untuk menghilangkan kotoran dan lemak. Degreasing uap, menahan bagian di atas uap pembersih yang keras, menggunakan larutan asam dan akan membuat bagian bebas dari produk minyak bumi. Sebagian besar suku cadang outsourcing yang datang dari vendor telah dikurangi dan dibersihkan. Untuk perlindungan korosi tambahan, banyak bagian akan di-priming dalam rendaman primer fosfat sebelum memasuki oven pengering untuk mempersiapkannya untuk aplikasi lapisan bubuk.

Lapisan bedak

• 5 Sebelum braket, wajan, dan pembungkus dirakit menjadi satu, mereka diumpankan melalui operasi pelapisan bubuk. Sistem pelapisan bubuk menyemprotkan bubuk kering seperti cat ke bagian-bagian saat mereka diumpankan melalui bilik di atas konveyor. Hal ini dapat dilakukan dengan robot penyemprot yang diprogram di mana untuk menyemprot karena setiap bagian masuk melalui bilik pada konveyor. Bagian-bagiannya diisi secara statis untuk menarik bubuk agar menempel pada celah-celah yang dalam dan lekukan di dalam setiap bagian. Bagian yang dilapisi bubuk kemudian diumpankan melalui oven, biasanya dengan sistem konveyor yang sama, di mana bubuk dipanggang secara permanen ke logam. Prosesnya kurang dari 10 menit.

Membungkuk pipa untuk kondensor dan evaporator

• 6 Kondensor dan evaporator keduanya bertindak sebagai penukar panas dalam sistem pendingin udara dan terbuat dari pipa tembaga atau aluminium yang ditekuk dalam bentuk koil untuk memaksimalkan jarak yang dilalui fluida kerja. Fluida yang berlawanan, atau fluida pendingin, melewati pipa-pipa saat fluida kerja membuang panasnya di evaporator. Ini dicapai dengan mengambil banyak tabung tembaga berdiameter kecil yang ditekuk dalam bentuk yang sama dan menahannya dengan batang pemandu dan pelat aluminium. Fluida kerja atau refrigeran mengalir melalui tabung tembaga dan fluida yang berlawanan mengalir di sekitarnya di antara pelat aluminium. Tabung akan sering berakhir dengan tikungan tajam yang dilakukan oleh bender NC, menggunakan prinsip yang sama dengan rem tekan NC. Setiap tikungan identik dengan yang berikutnya. Bender menggunakan pipa yang sebelumnya diluruskan untuk membengkokkan die tetap dengan mandrel yang diumpankan melalui diameter bagian dalam agar tidak runtuh selama belokan. Mandrel disapu kembali melalui bagian dalam tabung ketika tikungan telah tercapai.
• 7 Tubing yang dipasok ke pabrikan dalam bentuk koil melewati uncoiler dan pelurus sebelum diumpankan melalui bender. Beberapa tabung akan dipotong menjadi panjang yang diinginkan pada gergaji abrasif yang akan memotong beberapa tabung kecil dalam satu langkah. Pelat aluminium dilubangi pada mesin press dan dibentuk pada mesin press mekanis untuk menempatkan divot atau gelombang di piring. Gelombang ini memaksimalkan perpindahan panas termodinamika antara fluida kerja dan media yang berlawanan. Ketika tabung tembaga selesai di sel pembengkok, mereka diangkut dengan kendaraan terpandu otomatis (AGV) ke sel perakitan, di mana mereka ditumpuk pada batang pemandu dan dimasukkan melalui pelat atau sirip.

Menggabungkan pipa tembaga dengan pelat aluminium

• 8 Bagian utama dari perakitan adalah penyambungan pipa tembaga dengan pelat aluminium. Perakitan ini menjadi evaporator dan dilakukan dengan mengambil tabung tembaga bertumpuk dalam konfigurasi jepit rambut mereka dan secara mekanis menggabungkannya ke pelat aluminium. Sekering terjadi dengan mengambil peluru, atau mandrel, dan memasukkannya melalui pipa tembaga untuk mengembangkannya dan mendorongnya ke bagian dalam lubang pelat. Ini memberikan ikatan yang hemat, namun bermanfaat antara tabung dan pelat, memungkinkan perpindahan panas.
• 9 Kondensor dibuat dengan cara yang sama, kecuali bahwa media lawan biasanya udara, yang mendinginkan kumparan kondensor tembaga atau aluminium tanpa pelat. Mereka dipegang oleh braket yang menopang pipa melingkar, dan dihubungkan ke evaporator dengan alat kelengkapan atau kopling. Kondensor biasanya hanya satu tabung yang dapat ditekuk di beberapa tikungan tajam. Katup ekspansi, komponen lengkap, dibeli dari vendor dan dipasang di pipa setelah kondensor. Ini memungkinkan tekanan fluida kerja berkurang dan masuk kembali ke pompa.

Memasang pompa

• 10 Pompa juga dibeli lengkap I h dari pemasok luar. Dirancang untuk meningkatkan tekanan sistem dan mensirkulasikan fluida kerja, pompa dihubungkan dengan alat kelengkapan ke sistem dan ditambatkan pada tempatnya dengan braket penyangga dan alas. Itu dibaut bersama dengan anggota struktural lain dari AC dan ditutupi oleh pembungkus atau bungkus lembaran logam. Encasement dipaku atau dibaut bersama untuk memberikan perlindungan yang memadai untuk komponen bagian dalam.

Kontrol Kualitas

Kualitas masing-masing komponen selalu diperiksa pada berbagai tahap proses manufaktur. Suku cadang yang dialihdayakan harus lulus inspeksi dimensi masuk dari perwakilan jaminan kualitas sebelum disetujui untuk digunakan dalam produk akhir. Biasanya, setiap sel fabrikasi akan memiliki rencana kontrol kualitas untuk memverifikasi integritas dimensi setiap bagian. Unit akan menjalani tes kinerja saat perakitan selesai untuk meyakinkan pelanggan bahwa setiap unit beroperasi secara efisien.

Masa Depan

Produsen AC menghadapi tantangan untuk meningkatkan efisiensi dan menurunkan biaya. Karena masalah lingkungan, cairan kerja sekarang biasanya terdiri dari amonia atau air. Penelitian baru sedang dilakukan untuk merancang fluida kerja baru dan komponen sistem yang lebih baik untuk mengikuti pasar dan aplikasi yang berkembang pesat. Daya saing industri harus tetap kuat, mendorong lebih banyak inovasi di bidang manufaktur dan desain.