Jurnal Pendidikan Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education), Vol. 07, No.01, hlm 42-46, 2019 http://jurnal.unsyiah.ac.id/jpsi DOI: 10.24815/jpsi.v7i1. 13544

## AC Portable Tanpa Mengunakan Freon Sebagai Alternatif Pendingin Udara Ramah Lingkungan
Elisa Kasli* 1 , Devi Rehan 1 , Hilda Mazlina 2
1 Program Studi Pendidikan Fisika FKIP Universitas Syiah Kuala Banda Aceh 23111 2 Program Studi Pendidikan IPA PPs Universitas Syiah Kuala Banda Aceh 23111 E-mail: elisakasli@unsyaih.ac.id
Abstrak . Penggunaan AC dianggap mampu menstabilkan suhu udara maupun kelembapan suatu area dengan sistem pendinginan. Namun, banyak masyarakat tidak menyadari bahwa penggunaan AC  yang diperoleh melalui penggunaan bahan  refrigerant  atau biasa disebut  Freon  juga  menjadi salah satu faktor terjadinya pemanasan global. Oleh karena itu, inovasi AC portable menjadi salah satu  bentuk  untuk  mengurangi  pemanasan  global  serta  menghemat  energi  listrik.  Metode  yang digunakan  adalah  metode  eksperimental  dengan  pengambilan  data  langsung  terhadap  alat  uji. Pembuatan AC portable ini dilakukan pada tanggal 20 dan 21 Oktober 2018 di Laboratorium Fisika Jurusan Pendidikan Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Syiah Kuala Banda Aceh. Data dianalisis secara teoritis berdasarkan data eksperimen dengan menetukan kondisi pada setiap  siklus  percobaan.  Hasil  penelitian  AC  portable  tanpa  mengunakan  bahan  kimia  yang mengandung chloro flouro carbon (CFC) atau yang di sebut dengan freon dapat menurunkan suhu ruangan ukuran 3x4 m2 dengan besar perbedaan suhu sebesar 2 0C.
Kata kunci : AC, refrigerant, dan freon

## PENDAHULUAN
Pemanfaatan  teknologi  telah  merambah  dalam  semua  aspek  kehidupan  manusia,  salah satunya  teknologi  pada  bidang  peralatan  rumah  tangga  (Riandika  dkk.,  2017).  Mesin  Pendingin salah  satu  alat  teknologi    yang  dapat  dijumpai  pada  hampir  setiap  pertokoan,  gedung–gedung kantor  dan  rumah  tangga.  Salah  satu  mesin  pendingin  adalah  Air  Conditioning  (AC).  Air Conditioning (AC) atau alat pengkondisi udara merupakan modifikasi pengembangan dari teknologi mesin pendingin. Alat ini dipakai bertujuan untuk memberikan udara yang sejuk dan menyediakan uap air yang dibutuhkan bagi tubuh (Dahlan, 2011).
Penggunaan  AC  ini  sering  ditemui  di  daerah  tropis  yang  terkenal  dengan  musim  panas. Suhu udara pada saat musim panas yang sedemikian tinggi dapat mengakibatkan dehidrasi cairan tubuh  yang  dapat  mengakibatkan  kematian.  Selain  itu,  AC  dimanfaatkan  sebagai  pemberi kenyamanan.  Tingkat  kenyamanan  suatu  ruang  juga  ditentukan  oleh  temperatur,  kelembapan, sirkulasi  dan  tingkat  kebersihan  udara  (Hartoyo,  2014).  Penggunaan  AC  dianggap  mampu menstabilkan  suhu  udara  maupun  kelembapan  suatu  area  dengan  sistem  pendinginan  yang diperoleh  melalui  penggunaan  bahan  refrigerant  atau  biasa  disebut  Freon  (Anwar,  2010). Refrigerasi  mempunyai  hubungan  yang  erat  dengan  pendinginan,  dimana  pendinginan  tersebut dapat  diartikan  sebagai  proses  pelepasan  kalor  dari  suatu  zat  yang  akan  didinginkan  (Amrullah dkk.,  2017).  Namun,  banyak  masyarakat  tidak  menyadari  bahwa  penggunaan  AC  juga  menjadi salah satu  faktor  terjadinya  pemanasan global  (Givoni  dalam  Fatimah,  2004).  Adapun penyebab utamanya adalah karena penggunaan Freon.
Freon adalah sejenis bahan kimia yang mengandung Chloro Fluoro Carbon. Freon saat ini menjadi pilihan utama dalam mesin pendingin karena mudah didapatkan. Akan tetapi, penggunan Freon  merupakan  salah  satu  dampak  yang  dapat  merusak  atau  menipisnya  lapisan  ozon (Majanasastra, 2015). Penipisan lapisan ozon ini akan sangat mempengaruhi kesehatan manusia. Disamping  itu  sistem  pendingin  ini  pada  umumnya  menggunakan  sistem  kompresi  yang  mana masih  membutuhkan  daya  yang  tinggi,  bentuknya  kurang  kompak  dan  kurang  sesuai  sebagai mesin  pendingin  portable  sehingga  upaya  responsif  masyarakat  terhadap  penggunaan  AC  dinilai tidak tepat karena  membutuhkan biaya yang cukup tinggi. Sebagaimana  yang diungkapkan oleh Syukrillah  dkk  (2016)  bahwa  sistem  pendingin  pada  umumnya  menggunakan  sistem  kompresi yang mana masih membutuhkan daya yang tinggi, bentuknya kurang kompak dan kurang sesuai sebagai  mesin  pendingin  portable.  Selanjutnya  Purba  (2005)  juga  menyatakan  bahwa  tipe  dan ukuran suatu mesin pendingin sangat bergantung pada energi listrik yang di komsumsinya. Oleh karena  itu,  berbagai  upaya  telah dilakukan  untuk  mengatasi  permasalahan  tersebut  diantaranya penelitian yang dilakukan oleh Girawan dan Ariyanto (2019) adalah mengganti sistem refrigerasi yang semula bergantung pada freon sebagai refrigeran dengan pompa kalor padat (solid state heat pump).  Kemudian  Tan  dan  Zhao  (2015)  juga  melakukan  studi  tentang  sistem  pendingin
Vol. 07, No. 01, hlm 42-46, 2019
termoelektrik  menggunakan  tipe  penukar  kalor  jenis  radiator  dan  shell  and  tube.  Selanjutnya Mirmanto  dkk.  (2018)  melakukan  penelitian  tentang  unjuk  kerja  kotak  pendingin  menggunakan penukar kalor heat sink dan kipas serta heat pipe dengan dua buah kipas. Namun, khusus dalam penelitian ini sistem pendingin yang akan didesain adalah sebuah AC Portable tanpa mengunakan Freon dengan tenaga baterai.
Penggunaan AC portable tanpa mengunakan freon dapat menjadi penghemat energi listrik dan  dapat  melestarikan  lingkungan.  Sebagaimana  yang  dilaporkan  oleh  Nugroho  (2017)  bahwa salah satu mesin pendingin yang dayanya rendah dan ramah lingkungan adalah mesin pendingin berbasis  termoelektrik.  Selanjutnya,  kajian  mengenai  penggunaan  sistem  pendingin  tanpa menggunakan  Freon  juga  telah  dilakukan  oleh  Riandika  dkk  (2017)  dengan  merancang  dan meneliti  Coolbox  Zero  Pollution  yang  tidak  menggunakan  Freon.  Disamping  itu,  hasil  penelitain Riana  (2016)  menyatakan  bahwa  AC  portable  tenaga  magnet  merupakan  sebuah  inovasi  yang sangat  ramah  lingkungan  karena  bahan  pendinginnya  tidak  menggunakan  freon  melainkan  es, garam,  dan  air.  Berdasarkan  permasalahan  diatas  maka  penelitian  ini  dilakukan  dengan  tujuan agar  dapat  merasakan  kesejukan  dengan  menghemat  energi  listrik,  dan  mampu  menangulangi pemanasan global. AC portable yang digunakan dalam penelitian ini  merupakan AC yang dengan mudah  dipindahkan  kemana  saja  dengan  ukuran  yang  kecil  dan  ringan  dan  terbuat  dari  bahan- bahan alami.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  menggunakan  metode  eksperimental  ( experimental  research )  yaitu melakukan  pengujian  langsung  terhadap  alat  uji  agar  memperoleh  data-data  yang  diinginkan untuk  menjawab/menyelesaikan  permasalahan  (Purnomo,  2015).  Penulisan  ini  berusaha  untuk menghasilkan suatu rancangan alat pendingin ruangan portable dengan memanfaatkan bahan yang sederhana  dan  mudah  dibuat  serta  tidak  menggunakan  freon  sehingga  ramah  terhadap lingkungan.  Kemudian  data  dianalisis  secara  teoritis  berdasarkan  data  eksperimen  dengan menetukan  kondisi  pada  setiap  siklus  percobaan.  Pembuatan  air  conditioner  (AC)  portable  ini dilakukan pada tanggal 20 dan 21 Oktober 2018 di Laboratorium Fisika Jurusan Pendidikan Fisika Fakultas  Keguruan  dan  Ilmu  Pendidikan  Universitas  Syiah  Kuala  Banda  Aceh  dan  dilakukan pengujian pada ruangan dengan ukuran 3x4 m 2 .  Konstruksi dari AC portable merupakan wadah/ botol  yang menahan dingin dan terbuat  dari plastik.  Kipas angin yang terbuat dari kaleng bekas yang di gunting menyerupai baling-baling kipas angin, dinamo kecil berfungsi untuk memutarkan kipas  angin,  saklar  sebagai  pemutus  dan  penyambung  daya, baterai  sebagai  sumber  daya  serta bagian mulut dari kemasan botol air mineral berfungsi sebagai keluarnya udara. Selanjutnya bahan yang digunakan  sebagai  bahan  pendingin  di dalam AC portable  ialah es  batu  sebanyak  ¼  kg,  1 sendok the garam dan sedikit air. Prinsip kerja AC adalah  mengatur atau mengkondisikan kualitas udara yang meliputi sirkulasi udara, mengatur kelembaban udara, mengatur kebersihan udara, dan untuk memurnikan udara berdasarkan prinsip kompresi uap. Proses udara menjadi dingin pada AC adalah  akibat dari  adanya  pemindahan  panas. Sedangkan bahan  yang  digunakan  sebagai  bahan pendingin dalam mesin pendingin disebut refrigerant (Muhsin dkk., 2017).

## Desain Alat Penelitian
Alat penelitian yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah Alat Percobaan AC Portable tanpa Freon dengan proses perakitan sebagai berikut:
1) Melubangi tutup botol menjadi beberapa lubang kecil dan di tengah botol dengan lubang besar yang  seukuran  diameter  dinamo  untuk  meletakkan  dinamo,  gunakan  lem  sebagai  perekat antara dinamo dan tutup botol, seperti pada Gambar 1.
2) Pasang kipas pada dinamo pada bagian tutup botol, gunakan lem sebagai perekat antara kipas dan dinamo seperti Gambar 2.
Gambar 2. Proses Pemasangan Dinamo pada Kipas
3) Lubangi bagian tegah botol seukuran mulut dari kemasan botol air mineral dan gunakan lem sebagai perekat antara mulut botol kemasan air mineral dan botol tersebut seperti Gambar 3.
Gambar 3. Proses Melubangi bagian tengah Botol
4) Sambungkan dinamo pada saklar dan batrai sebagai sumber daya seperti gambar 4. Rekatkan batrai pada bagian botol dan rekatkan saklar pada bagian pingir tutup botol.

## Gambar 4 . Rancangan AC Portable
5) Untuk  mengukur  perubahan  suhu  yang  di  hasilkan  oleh  AC  portable  dilakukan  dengan menggunakan termometer ruangan sebagai pengukur suhu. Pengumpulan data awal dilakukan dengan  mengukur  suhu  sebelum  mengunakan  AC  portable,  selanjutnya  akan  dilakukan pengukuran  suhu setiap 5 menit sekali dengan jarak  kelipatan 10 cm atau dengan jarak 10 cm, 20 cm, dan 30 cm.
Jurnal Pendidikan Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education) Vol. 07, No. 01, hlm 42-46, 2019

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Cara  keja  AC  portable  pada  penelitian  ini  adalah  dengan  menggunakan  wadah  sebagai penopang es batu, setelah es batu dituangkan, ditutup sehingga udara luar lebih kecil dari pada udara yg  didalam, setelah itu  supaya  es  batu bisa  menghasilkan udara dingin,   kita    harus memutar   kipas   pada dinamo   supaya   es   batu   mencair   dan mengeluarkan udara dingin. Sesuai prisip kondensasi. Suhu dingin di sekitar toples dihembuskan oleh angin dari kipas. Secara teknis  suhu  angin  keluar  dari  kipas  lebih  dingin  dari  pada  suhu  ruang.  Berdasarkan  hasil pengamatan terhadap  perubahan suhu yang dihasilkan oleh AC portable seperti terlihat pda Tabel 1.
Tabel 1. Data Perubahan Suhu pada AC Portable
NO  Suhu awal ( o C) Jarak (cm) Waktu (menit) Suhu setelah mengunakan AC portable ( o C) 1 28 10 5 26 2 28 20 5 27 3 28 30 5 27
Sumber: Laboratorium Fisika Dasar Unsyiah, 2018
Berdasarkan Tabel 3 dapat disimpulkan bahwa pendingin ruangan dapat dihasilkan  tanpa mengunakan bahan kimia yang mengandung chloro flouro carbon (CFC) atau yang di sebut dengan Freon.  Penggunaan  bahan  sederhana  seperti  es  batu,  garam  dan  air  juga  dapat  menurunkan temperatur ruangan sehingga dapat merasakan kesejukan. Hasil  penelitian diperoleh bahwa dalam waktu 5 menit suhu ruangan yang dihasilkan dari AC Portable terjadi perubahan suhu sebesar  2 0 C dari suhu awalnya sebesar 28 0 C dengan jarak sekitar 10 cm, sehingga ruangan akan terasa lebih sejuk dari sebelumnya. Hasil temuan tersebut sesuai dengan hasil penelitian Ahsani dan Budijono (2015)  dan    yang  melaporkan  bahwa  pada  variabel  pengujian  tahap  kedua  menunjukkan penurunan  temperatur  di  dalam  ruangan  dari  menit  0  sampai  menit  ke-7  lebih  cepat  turun dibandingkan  dengan  variabel  pengujian  tahap  pertama  dari  temperatur  awal  30,8 0 C  menjadi 26,6 0 C. Selanjutnya penelitian  Jugsujinda   dkk.  (2011)  melakukan   analisa   tentang   unjuk kerja      sebuah      lemari      pendingin  termoelektrik  dengan  hasil    pengukuran  menunjukkan temperatur mengalami penurunan dari 30°C menjadi 20°C dalam waktu 1 jam.
Menurut  Anwar  (2010)  menyatakan  bahwa  tujuan  utama  sistem  pendingin  adalah mempertahan  kan  kelembapan  udara    didalam  ruangan  yang  meliputi  pengaturan  temperatur, kelembatan  relatif,  kecepatan  sirkulasi  udara  maupun  kualitas  udara.  Untuk  memperoleh  sistem pendingin  yang  lebih  efektif  maka,  ketika  mendesain  suatu  sistem  pendingin,  perlu  diperhatikan beberapa refrigeran yang akan digunakan seperti chlorofluorocarbons (CFCs), amonia, hidrokarbon ( propane, ethane, ethylene ), karbodioksida, udara dan bahkan air (pada aplikasi diatas titik beku) (Amrullah dkk., 2017). Dengan demikian, penggunaan AC portable tanpa mengunakan freon dapat menjadi  alternatif pendingin udara yang hemat akan energi listrik serta ramah lingkungan.

## KESIMPULAN
Penelitian/percobaan  dari  AC  Portable  tanpa  mengunakan  freon  dapat  menjadi  alternatif penurun suhu ruangan yang ramah lingkungan dan hemat energi listrik. Pengaruh perubahan suhu dapat  terjadi  setelah  pemakaian  sedang  berlangsung.  Inovasi  yang  diperoleh  dari  AC  portable tersebut adalah ramah lingkungan dengan menggunakan es batu sebagai pengganti Freon sebagai alat pendingin.

## DAFTAR PUSTAKA
Ahsani,  M  &  Budijono,  A.P.  2015.  Rancang  Bangun  Pendingin  Ruangan  Portable  Dengan Memanfaatkan  Efek  Perbedaan  Suhu  Pada Thermo  Electric  Cooler (TEC ) . Jurnal  Rekayasa Mesin, 3(1): 100-109. Amrullah, Djafar. Z & Piarah, W.H. 2017. Analisa Kinerja Mesin Refrigerasi Rumah Tangga Dengan Variasi Refrigeran. Jurnal Teknologi Terapan , 3(2): 7-11. Anwar, K. 2010. Efek Beban Pendingin Terhadap Perfoma Sistem Mesin Pendigin . Jurnal SmarTek , 8(3): 203-2014.
Anugrah,  G.P.,  Ismardi,  A  &  Ajiwiguna,  T.A.  2017.  Rancang  Bangun  Pendingin  Untuk  Perangkat Elektronik  Pada  Green  House. e-Proceeding  of  Engineering ,  Desember  2017,  4(3):3928- 3935.
Ardian,  Z.,  Allo,  Y  &  Mirmanto.  2018.  Sistem  Pendinginan Coolant Menggunakan  Termoelektrik Dengan Unit Pembuang Panas Heat Pipe . Dinamika Teknik Mesin , 10: 1-7. Dahlan.  2011 .  Potensi  Pohon  Sebagai  Alternatif  Subtitusi  Fungsi  Alat  Pendingin  Ruangan  (Air Condotioner). PKM Tidak Diterbitkan. Bogor: IPB
Girawan,  B.A  &  Ariyanto,  F.  2019.  Optimalisasi  Sistem  Pendingin  Berbasis  Termoelektrik Berpendingin Air. Dinamika Teknik Mesin , 9(1): 15-22. Hartoyo.  2014.  Materi  Kuliah  Teknik  Pendingin  dan  Tata  Udara:  AC  WINDOW  dan  AC  SPLIT. Pendidikan Teknik Elektro Fakultas Teknik: Universitas Negeri Jogyakarta.
Jugsujinda,  S.,  Vora,  U.d  &  Seetawan,  T.  2011.  Analyzing  of  Thermoelectric      Refrigerator Performance . Jurnal Procedia Engineering , 8(1), 154-149. Majanasastra,  B.S.R.  2015.  Analisis  Kinerja  Mesin  Pendingin  Kompresi  Uap  Menggunakan  Fe-36 Sebagai Alternatif Pengganti R-22. Jurnal Imiah Teknik Mesin, 3(1): 1-15. Mirmanto, Sutanto R & Putra D.K. 2018. Unjuk Kerja Kotak Pendingin Termoelektrik Dengan Variasi Lajua Aliran Massa Air Pendingin. Jurnal Teknik Mesin , 7(1), 44-49. Muhsin,  Z.,  Djuanda.,  Rasyid,  R  &  Munandar.  2017.  Analisis  Unjuk  Kerja  (COP)  Mesin Pendingin Hibrid dengan Menggunakan Refrigeran R-22. TEKNOLOGI , 17(1): 49- 57 Nugroho,  W.  2016. Rancang  Bangun  Alat  Pendingin  Minuman  Portable  Menggunakan  Peltier . Pontianak : Universitas Muhammadiyah.
Purba,  E.R.  2005.  Komsumsi  Listrik  Lemari  Pendingin  Satu  Pintu,  170  Liter,  Hasil  Pengujian Terkondisikan Berdasarkan SNI. Jurnal Ilmiah Teknologi , 1(1): 49-56. Purnomo,  H.  2015.  Analisis  Karakteristik  Unjuk  Kerja  Sistem  Pendingin  (Air  Conditioning)  Yang Menggunakan  Freon  R-22  Berdasarkan  Pada  Variasi  Putaran  Kipas  Pendingin  Kondensor. KAPAL: Jurnal Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Kelautan , 12(1):  1-8. Riana, N. 2016. AC Portable Tenaga Magnet Sebagai Alternatif Pendingin Udara Ramah Lingkungan dan Hemat Energi. Jurnal Academia , 1(1) : 3-7. Rini, S.F. 2013. Pembuatan Air Conditioner (AC) Sederhana. Retrieved from: http://www.academia.edu/4582323/MAKALAH_SEMINAR_RINI.
Riandika, P., Wigraha, N.A  &  Nugraha, I.N.P. 2017. Pengaruh Kecepatan Aliran Fluida Terhadap Capaian  Suhu  Optimal  Hasil  Rancangan Coolbox  Zero  Pollution . Jurnal  Jurusan  Pendidikan Teknik Mesin (JJPTM) , 8(2): 1-7. Syukrillah,  M.F.,  Mainil,  R.I  &  Aziz,  A.  2016. Pengujian  Mesin  Pendingin  Minuman  Portable Menggunakan Port Usb Dan Adaptor Sebagai Daya Input . Jom FTEKNIK , 3(2): 1-5. Tan  G  &  Zhao  D.  2015.  Study  Of  Thermoelectric  Space  Cooling  System  Integrated  With  Phase Change Material. Jurnal Applied Thermal Engineering , 86: 187-198.