Kulkas atau lemari es atau lemari pendingin adalah sebuah alat rumah tangga listrik yang menggunakan refrigerasi (proses pendingin) untuk menolong pengawetan makanan. Kulkas bekerja menggunakan pompa panas pengubah fase beroperasi dalam sebuah putaran refrigeration. Kulkas terdiri dari lemari pendingin atau lemari pembeku atau keduanya. Sistem dua lemari ini diperkenalkan pertama kali oleh General Electric pada 1939. Beberapa kulkas sekarang dibagi menjadi empat ruang untuk penyimpanan jenis makanan yang berbeda:
- -18 °C (-64.4 °F) (pembeku)
- 0 °C (32 °F) (daging)
- 4 °C (39.2 °F) (pendingin)
- 10 °C (50 °F) (sayuran), untuk menaruh berbagai jenis makanan.
1. Kompresor
Kompresor merupakan unit tenaga dalam sistem mesin pendingin. Kompresor berfungsi memompa bahan pendingin keseluruh bagian kulkas. Kompresor akan memompa gas refrigerant dibawah tekanan dan panas yang tinggi pada sisi tekanan tinggi dari sistem dan menghisap gas bertekanan rendah pada sisi intake (sisi tekanan rendah).
Ada 3 kerja yang dilakukan oleh kompresor yaitu :
- Fungsi penghisap : proses ini membuat cairan refrigerant dari evaporator dikondensasi dalam temperatur yang rendah ketika tekanan refrigerant dinaikkan.
- Fungsi penekanan : proses ini membuat gas refrigerant dapat ditekan sehingga membuat temperatur dan tekanannya tinggi lalu disalurkan ke kondensor, dan dikabutkan pada temperatur yang tinggi.
- Fungsi pemompaan: proses ini dapat dioperasikan secara kontinyu dengan mensirkulasikan refrigerant berdasarkan hisapan dan kompresi.
Kompresor merupakan bagian terpenting di dalam kulkas. Apabila di analogikan dengan tubuh manusia, kompresor sama dengan jantung yang berfungsi memompa darah ke seluruh tubuh. Begitu juga dengan kompresor, berfungsi memompa bahan pendingin keseluruh bagian kulkas.
2. Kondensor
Kondensor berfungsi sebagai alat penukaran kalor, menurunkan temperatur refrigerant dari bentuk gas menjadi cair. Kondensor di dalam sistem kulkas merupakan alat yang digunakan untuk merubah gas refrigrant bertekanan tinggi menjadi cairan. Alat tersebut melakukan cara ini dengan menghilangkan panas dari refrigerant ke temperatur atmosfir. Kondensor terdiri dari coil dan fan yang berfungsi mendinginkan refrigerant ketika udara tertiup diantaranya. Sejumlah kalor yang terdapat pada refrigerant dilepaskan ke udara bebas dengan bantuan kipas (fan motor). Kondensor ditempatkan didepan radiator yang pendinginanya dijamin oleh kipas. Untuk refrigrant jenis R-134a menggunakan kondensor jenis parallel flow untuk memperbaiki efek pendinginan udara. Dengan cara itu maka efek pendinginan udara dapat diperbaiki sekitar 15% sampai 20%. Agar proses pelepasan kalor bisa lebih cepat, pipa kondensor didesain berliku dan dilengkapi dengan sirip. Untuk itu, pembersihan sirip-sirip pipa kondensor sangat penting agar perpindahan kalor refrigran tidak terganggu. Jika sirip-sirip kondensor dibiarkan dalam kondisi kotor, akan mengakibatkan mesin pendingin menjadi kurang dingin.
Receiver drier merupakan tabung penyimpan refrigerant cair, dan ia juga berisikan fiber dan desiccant (bahan pengering) untuk menyaring benda-benda asing dan uap air dari sirkulasi refrigerant. Filter / Reciever drier mempunyai 3 fungsi ,yaitu menyimpan refrigerant, menyaring benda-benda asing dan uap air dengan desiccant dan filter agar tidak bersirkulasi pada sistem mesin pendingin, dan memisahkan gelembung gas dengan cairan refrigrant sebelum dimasukkan ke katup ekspans Receiver drier menerima cairan refrigerant bertekanan tinggi dari kondensor dan disalurkan ke katup ekspansi (katup ekspansi). Receiver drier terdiri dari main body filter, desiccant, pipe, dan side glass. Cairan refrigerant dialirkan ke dalam pipa untuk disalurkan ke katup ekspansi melalui outlet pipe yang ditempatkan pada bagian bawah main body setelah tersaringnya uap air dan benda asing oleh filter dan desiccant.
Zat pendingin cair dari receiver drier dan kondensor harus dirubah kembali menjadi gas dalam evaporator, dengan demikian evaporator harus menyerap panas, agar penyerapan panas ini dapat berlangsung dengan sempurna, pipa–pipa evaporator juga diperluas permukaannya dengan memberi kisi–kisi (elemen) dan kipas listrik (blower), supaya udara dingin juga dapat dihembus ke dalam ruangan.
Rumah evaporator bagian bawah dibuat saluran/pipa untuk keluarnya air yang mengumpul disekitar evaporator akibat udara yang lembab. Air ini juga akan membersihkan kotoran–kotoran yang menempel pada kisi–kisi evaporator, karena kotoran itu akan turun bersama air. Evaporator di buat dari bahan logam anti karat, yaitu tembaga dan almunium.
5. Thermostat
Jika suhu pengabutan refrigrant menurun dibawah 0°C maka akan terbentuk pembekuan (frost) pada fan evaporator dan hal ini menyebabkan menurunya aliran udara serta kapasitas pendinginan menurun.. Untuk mencegah seperti pembekuan / frosting ini, dan agar temperatur ruang dalam kendaraan dapat disetel sesuai dengan suhu yang diinginkan, maka thermostats dipasangkan. Alat berupa saklar ini terpasang pada evaporator case dengan pipa kapilernya terpasang dan terbungkus rapat pada pipa saluran masuk evaporator. Thermostat dihubungkan ke magnetic clutch pada kompresor secara seri. Thermostat akan melepaskan magnetic clutch ketika temperatur permukaan evaporator fan ada dibawah sekitar 1 C dan akan menghubungkan magnetic clutch dengan kompresor ketika suhunya telah mencapai > 4 C.
6. Heater
Untuk menghancurkan salju yang ada dalam mesin pendingin kulkas. Hampir keseluruan kulkas nofrost dan sebagian kecil kulkas defrost dilengkapi dengan pemanas ( heater ). Pemanas berfungsi mencairkan bunga es yang terdapat di evaporator. selain itu pemanas dapat mencegah terjadinya penimbunan bunga es pada bagian rak es dan rak penyimpan buah di bawah rak es.
7. Fan Motor
Fan motor atau kipas angin berguna untuk menghembuskan angin. Pada mesin pendingin kulkas ada dua jenis fan:
- Fan motor evaporator
- Fan motor kondensor
8. Overload Motor Protector
Overload Motor Protector adalah komponen pengaman yang letaknya menyatu dengan terminal kompresor. Cara kerjanya serupa dengan sekering yang dapat menyambung dan memutus arus listrik. Alat ini dapat melindungi komponen kelistrikan dari kerusakan, akibat arus yang dihasilkan kompresor melebihi arus acuan normal.
9. Bahan Pendingin (Refrigerant)
Refrigerant adalah zat yang mudah diubah wujudnya dari gas menjadi cair, ataupun sebaliknya. Jenis bahan pendingin sangat beragam. Setiap jenis bahan pendingin memiliki karakteristik yang berbeda.
