Katup Ekspansi (Expansion valve)

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna

Katup ekspansi adalah komponen yang berfungsi untuk menghambat aliran fluida sehingga tekanan sebelum katup ekspansi menjadi tinggi dan setelah katup ekspansi menjadi rendah. Katup ekspansi biasanya digunakan dalam sistem refrigerasi kompresi uap (SRKU).

Secara teknis katup ekspansi yang umum digunakan pada AC dan lemari es adalah berupa pipa kapiler, yaitu pipa yang memiliki luas penampang yang sangat kecil. Refrigeran pada SRKU dapat mengalir di pipa karena adanya kompresor. Kemudian, pipa ini disambungkan ke katup ekspansi sehingga aliran refrigeran ini menjadi terhambat. Tekanan tinggi pada refrigeran terjadi sebelum melewati katup ekspasi. Sebaliknya tekanan rendah terjadi setelah melewati katup ekspansi.

Gambar 1. Skema proses pada katup ekspansi

Proses pada katup ekspansi diasumsikan tidak ada energi kalor yang masuk atau keluar sistem, sehingga energi kalor sebelum dan sesudah proses ini adalah sama atau dapat dikatakan isoenthalpi. Oleh karena itu dari hukum kekekalan energi dan massa, proses ini daapt dituliskan menjadi:

Contoh soal:

Dalam sebuah mesin pendingin R134a mengalami proses ekspansi pada sebuah katup ekspansi. Awalnya refrigeran memiliki tekanan 1 MPa dengan temperatur 40 ^oC kemudian mengalami ekspansi sehingga tekanan menjadi 80 kPa. Tentukan kualitas x dan temperatur refrigeran saat keluar dari katup ekspansi.

Jawaban: