REFRIGERAN KELAS A2L, A2, DAN A3

Perhimpunan Ahli Refrigeran Hidrokarbon Indonesia - PARHI 1
Agus Maulana

Refrigerant Kelas A2L, A2 dan A3

Agus Maulana

1. Pendahuluan.

Refrigeran yang dipakai pada mesin pendingin dengan siklus kompresi uap dapat

diklasifikasikan atas beberapa kelompok :

a. Berdasarkan kepada sumber material pembuatnya.

1. Termasuk kelompok bahan refrigeran alamiah (natural), contoh udara, air, CO2, NH3, dan

HC

2. Termasuk kelompok bahan refrigeran sintetik (buatan), contohnya kelompok CFC, HCFC,

dan HFC.

b. Berdasarkan sifat fisika.

1. Bahan refrigeran yang dapat terbakar.

2. Bahan refrigerant yang tidak dapat terbakar.

c. Berdasarkan pengaruhnya terhadap lingkungan.

1. Refrigeran yang ramah terhadap lingkungan.

2. Refrigeran yang tidak ramah terhadap lingkungan.

2. Pengertian Refrigeran.
Merupakan media pendingin yang terdapat dalam setiap mesin pendingin (AC dan

Refrgerasi) yang bekerja berdasarkan siklus kompresi uap dimana material ini berubah
wujud (dari uap menjadi cair, dan daric air menjadi uap pada tekanan dan suhu yang tetap).
Proses perbahan wujud refrigeran dari uap menjadi cair terjadi di dalam komponen
kondensor, perubahan wujud dari air ke uap terjadi di dalam komponen evaporator.
Sedangkan yang menghasilkan perbedaan tekanan dan suhu adalah komponen kompresor.
Gambar 1 memperlihatkan skema blok system mesin pendingin dengan siklus kompresi uap
beserta komponen utamanya. Material refrigeran berada didalam pemipaan yang
menghubungkan masing-masing komponen dengan model system pemipaan secara
tertutup. Adapun komponen utama yang menyusunnya adalah : kompresor, kondensor,
katup ekspansi, dan evaporator. Siklus kompresi uap ini dipergunakan mulai dari mesin
pendingin dengan kapasitas kecil dan mesin dengan kapasitas besar. Mesin pendingin
dengan kapasitas besar pemakaian refrigerannya dalam jumlah besar, dan mesin pendingin
dengan kapasitas kecil pemakaian refrigerannya dalam jumlah kecil.

Agus Maulana Agus Maulana 2017

Perhimpunan Ahli Refrigeran Hidrokarbon Indonesia - PARHI 2
Agus Maulana

Gbr. 1 Skema blok mesin pendingin kompresi uap dan komponennya.

3. Refrigeran kelas A2L, A2 dan A3.

Dalam rangka megurangi pemakaian refrigeran sintetik yang memiliki nilai indek

GWP yang tinggi yakni memiliki pengaruh terhadap efek peningkatan suhu bumi atau yang

disebut dengan efek pemanasan global, tentunya berakibat kepada adanya sifat dari

refrigeran sintetik ini menjadi dapat terbakar (flammable). Salah satu refrigeran sintetik

yang saat ini telah dikeluarkan adalah R-32 pada unit AC produk baru dan memiliki sifat

dapat terbakar, sebagai pengganti refrigeran sintetik R-22 yang tidak memiliki sifat dapat

terbakar, dikarenakan R-22 sedang mengalami program phased out di negara Indonesia.

Sebelumnya refrigeran alamiah kelompok hidrokarbon memiliki sifat dapat terbakar juga,

dan sudah lama dipergunakan sebagai bahan refrigeranhingga saat ini. Pengelompokan

refrigeran yang terbakar ini dikelompokan berdasarkan peraturan yang telah dikeluarkan

oleh ASHRAE no. 34 menjadi kelas-kelas yang terdiri dari A2L, A2, dan A3, untuk refrigeran

yang tidak dapat terbakar (non-flammable) dikelompokan dalam kelas A1. Adapun

pengelompokan kelas dari refrigeran dapat dilihat seperti berikut :

Refrigeran kelompok Flammable (ASHRAE 34, EN 378)

No Keterangan flammable Refrigeran Kondisi

1 A2L R-32, R-1234yf, R-1234ze Middle flammable

2 A2 R-152A Flammable

3 A3 R-290, R-1270 High flammable

Keterangan :

1. High flammable (A3) : refrigeran yang memiliki kecepatan pembakaran (BV) diatas harga = 3.9
in./s (10 cm / dtk) saat diuji pada 73.4 ° F (23.0 ° C) dan 14.7 psia (101.3 kPa).

2. Middle flammable (A2L) dan flammable (A2) : refrigeran yang memiliki kecepatan pembakaran
(BV) dibawah atau sama dengan harga = 3.9 in./s (10 cm / dtk) saat diuji pada 73.4 ° F (23.0 ° C)
dan 14.7 psia (101.3 kPa).

Agus Maulana Agus Maulana 2017

Perhimpunan Ahli Refrigeran Hidrokarbon Indonesia - PARHI 3
Agus Maulana

Kondisi dapat terbakar dari refrigeran mengikuti teori segitiga api seperti
diperlihatkan pada gambar 2, berdasarkan teori segitiga api ini memandu bilamana suatu
material dapat terbakar harud terdiri dari 3 unsur yang berada bersamaan dengan
konsentrasi tertentu, diantaranya : ada udara (oksigen), ada bahan yang mudah terbakar,
dan ada sumber api (sumber panas).

Gbr. 2 Segitiga api.

Konsentrasi bahan yang dapat terbakar terdiri dari “batas bawah dapat terbakar (LFL = low

flammable limit)” dan “batas atas dapat terbakar (UFL = upper flammable limit)”, harga LFL

dan UFL masing-masing kelas bahan refrigeran yang dapat terbakar akan berbeda-beda,

seperti diperlihatkan sebagai berikut :

Tabel harga konsentrasi LFL, UFL dan BV untuk refrigerant kelas A2L, A2 dan A3.

No Bahan Refrigeran LFL (% vol) UFL (% vol) BV (m/s)

1 R-1234yf (HFO), A2L. 6,7 11,7 0,016

2 R-32 (HFC), A2L. 13,5 27,5 0,065

3 R-152A (HFC), A2. 4,32 17,3 0,236

4 R-290 (HC), A3. 2,03 10 0,387

5 R-717 (NH3), A3 15,2 30 0,072

Keterangan : LFL = low flammable limit.

UFL = upper flammable limit.

BV = burning velocity.

Sumber : risk assessment leakage of flammable refrigerant.

Untuk refrigeran kelas A3 yakni refrigeran R-290 batas LFL dan UFL-nya dapat digambarkan
seperti berikut :

Agus Maulana Agus Maulana 2017

Perhimpunan Ahli Refrigeran Hidrokarbon Indonesia - PARHI 4
Agus Maulana

Daerah konsentrasi dari 2% (setara dengan berat R-290 = 40 gram yang berada dalam 1 m3

ruangan tertutup), hingga konsentrasi 10% (setara dengan berat R-290 = 200 gram yang

berada dalam 1 m3 ruangan tertutup), sesuai dengan teori segitiga api, kondisi volume

ruangan tertutup yang dijadikan dasar = 1 m3.

4. Hubungan proses pemvakuman dengan segitiga api.

Setiap melakukan pengisian refrigeran ke dalam mesin AC atau mesin refrigerasi

selalu melakukan proses pemvakuman terleih dahulu, tujuan dari proses pemvakuman ini

untuk menghilangkan kandungan uap air dan kandungan gas O2 yang terdapat dalam udara

yang terdapat di dalam pemipaan mesin AC. Gas O2 ini merupakan salah satu pemicu

terjadinya bahan refrigeran dapat terbakar, bilamana refrigeran yang dipakai memiliki sifat

dapat terbakar. Berdasarkan teori segi tiga api, bilamana salah satu dari ketiga materi

pemicu terjadinya kebakaran seperti gas O2 (gas O2 terdapat di udara bebas = 21%) dapat

dihilangkan, maka tidak akan terjadi kebakaran. Oleh karenanya proses pemvakuman harus

selalu dilakukan sebelum dilakukan proses pengisian bahan refrigeran ke dalam unit mesin

AC, harga tekanan untuk vakum yang baik = - 30 In.Hg atau hingga = 500 mikron vakum.

Dengan pemvakuman uap air yang terdapat dalam udara yang terdapat di dalam pipa dapat

dikeluarkan, karena uap air ini kan mengganggu bilamana suhu refrigeran turun melewati

harga O C, uap air akan berubah menjadi air dan akan membeku, bilamana membekunya di

bagian katup ekspansi, akan mengakibatkan pembuntuan (mempet) pada saluran pipa,

sehingga menghambat aliran refrigeran di dalam pipa.

5. Tingkat kebocoran refrigeran pada mesin AC.

Mesin AC yang dijalankan dalam waktu yang cukup lama, bisa saja mengalami

kebocoran refrigerannya sehingga dalam menghasilkan proses mendinginkan udara menjadi

terganggu atau suhu udara yang dihasilkan tidak dingin lagi. Berdasarkan hasil pengukuran

secara praktis di lapangan, tingkat kebocoran refrigeran dapat dilihat seperti berikut :

Tingkat kebocoran refrigeran pada instalasi unit AC

No Keterangan Gram/bulan Liter/bulan mm3/detik
1 Kebocoran tingkat 1 4 0,8 0,13
2 Kebocoran tingkat 2 24 4,8 1,85
3 Kebocoran tingkat 3 32 6,8 2,47
4 Kebocoran tingkat 4 42 14,7 3,23
5 Kebocoran tingkat 5 114 22,8 3,78
6 Kebocoran tingkat 6 163 32,6 12,57
7 Kebocoran tingkat 7 500 100 13,85
8 Kebocoran tingkat 8 1.400 280 108

Agus Maulana Agus Maulana 2017

Perhimpunan Ahli Refrigeran Hidrokarbon Indonesia - PARHI 5
Agus Maulana

6. Batas pengisian banyaknya refrigeran kelas A2L, A2 dan A3 ke dalam system AC.
Refrigeran yang memiliki sifat dapat terbakar sesuai dengan kelasanya memiliki

jumlah pengisian yang terbatas, hal ini didasarkan supaya bilamana terjadi kebocoran

refrigeran dari unit AC tidak mengakibatkan kebakaran dalam ruangan yang dikondisikan.
Untuk mengetahui cara menghitung berapa besarnya refrigeran yang memiliki sifat dapat

terbakar dapat dilihat pada penjelasan sebagai berikut :

Batas jumlah pengisian refrigeran flammable.

No Kelas Refrigerant Perhitungan jumlah pengisian (kg)
1 A2L Mmax = 2.5 x LFL1.25xhoxA0.5

(tidak boleh lebih dari 39xLFL)

2 A2 dan A3 Mmax = 2.5 x LFL1.25xhoxA0.5

(tidak boleh lebih dari 26xLFL)

Keterangan : A = luas ruangan yang dipasang unit AC.
LFL = konsentrasi low flammable limit refrigeran dalam satuan kg/m3.
LFL untuk R-32 = 0,307 kg/m3.
LFL untuk R-290 = 0,038 kg/m3.

ho = factor ketinggian unit evaporator yang terpasang.

ho untuk AC standing = 0,6 m.

ho untuk AC window = 1 m.

ho untuk AC wall mounted (split wall) = 1,8m.

ho untuk AC jenis ceiling, FCU = 2,2 m.

Diberikan contoh perhitungan batas jumlah pengisian untuk refrigeran R-32 yang termasuk

kelas A2L, sebagaimana dijelaskan seperti rumus perhitungannya diatas, sebagai berikut :

Seorang teknisi pendingin dan tata udara akan menginstalasi AC wall-mounted dengan R-32
di dalam ruangan berukuran 30m2.

Mmax = 2.5 x LFL1.25 x ho x A0.5
= 2.5 x 0.3071.25 x 1.8 x 300.5
= 5.63kg

Setelah itu, perlu diperiksa apakah hasil perhitungan melebihi 39 x LFL = 30 x 0.307 = 11.97
kg
Mmax lebih kecil daripada 11.97kg. Maka 5.63kg adalah ukuran pengisian maksimum yang
diperbolehkan.

Perhitungan batas jumlah pengisian untuk refrigeran kelas A2 dan kelas A3 diberikan

contohnya pemakaian refrigeran R-290 sebagaimana dijelaskan seperti rumus

penghitungannya diatas sebagai berikut :

Agus Maulana Agus Maulana 2017

Perhimpunan Ahli Refrigeran Hidrokarbon Indonesia - PARHI 6
Agus Maulana

Seorang teknisi pendingin dan tata udara akan menginstalasi AC wall-mounted dengan R-
290 di dalam ruangan berukuran 30m2.
Mmax = 2.5 x LFL1.25 x ho x A0.5

= 2.5 x 0.0381.25 x 1.8 x 300.5
= 0.41kg

Setelah itu, perlu diperiksa apakah hasil perhitungan melebihi 26 x LFL = 26 x 0.038 = 0.99 kg
Mmax lebih kecil daripada 0.99 kg. Maka 0.41 kg adalah ukuran pengisian maksimum yang
diperbolehkan.

7. Pemadam kekakaran yang dipeergunakan.
APAR (alat pemadam kebakaran ringan) yang harus disiapkan bilamana terjadi

kebakaran yang diakibatkan oleh bahan refrigeran yang terbakar adalah jenis serbuk kimia
kering dengan kelas B atau kelas ABC (multi purposes). APAR ini ada yang isinya hanya 1
sampai 2 kg, sehingga bisa dibawa-bawa saat diperlukan ketika sedang bekerja. Gambar 3
memperlihatkan APAR jenis portable (bisa dibawa-bawa) untuk memadamkan sumber api
yang diakibatkan oleh bahan refrigeran yang dapat terbakar.

Gbr. 3 APAR untuk memadamkan sumber api dari refrigeran yang terbakar.
Klasifikasi sumber kebakaran berdasarkan Permenaker no. 04/80 dapat dilihat seperti
berikut ini :

Agus Maulana Agus Maulana 2017

Perhimpunan Ahli Refrigeran Hidrokarbon Indonesia - PARHI 7
Agus Maulana

Sedangkan berdasarkan NPFA sebagai berikut :

8. Alat pendeteksi kebocoran gas refrigeran yang dapat terbakar.
Alat pendeteksi kebocoran refrigeran yang bersifat dapat terbakar hanya boleh

dilakukan dengan alat khusus yakni alat deteksi kebocoran yang bekerja secara elektronik
(elektronik detector) untuk jenis refrigeran yang dapat terbakar, atau bisa menggunakan
buih air sabun. Alat detector kebocoran jenis halide gas tidak boleh dipergunakan.

Gbr. 4 Alat yang boleh dipergunakan untuk mendeteksi kebocoran refrigeran dapat terbakar
(alat detector elekronik untuk refrigeran dapat terbakar, dan pemakaian air sabun).

Agus Maulana Agus Maulana 2017