News & Event

  • Home
  • News & Event
  • Danfoss TEV (Katup Ekspansi Termostatik), Pengendali Aliran Refrigeran yang Presisi untuk Efisiensi Pendinginan Maksimal

Danfoss TEV (Katup Ekspansi Termostatik), Pengendali Aliran Refrigeran yang Presisi untuk Efisiensi Pendinginan Maksimal 21 Oktober 2025

* Click image to view large

Danfoss Katup Ekspansi Termostatik (Thermostatic Expansion Valve/TEV), terutama seri seperti T2/TE, adalah salah satu komponen kunci dan paling ikonik dalam industri pendinginan dan penyejuk udara (HVACR). Meskipun ukurannya relatif kecil, fungsinya sangat krusial: mengatur aliran refrigeran cair yang tepat ke evaporator untuk memastikan pendinginan yang efisien dan melindungi kompresor dari kerusakan.

Artikel ini akan menjelaskan secara mendalam fungsi, prinsip kerja, konstruksi, dan keunggulan teknis dari Danfoss TEV.

 

1. Fungsi dan Peran Kunci dalam Siklus Pendinginan

 

TEV adalah alat ukur (metering device) yang ditempatkan antara liquid line (saluran cair) dan evaporator dalam siklus pendinginan.

 

a. Mengatur Aliran Refrigeran

 

Fungsi utamanya adalah mengendalikan laju aliran massa refrigeran yang masuk ke evaporator (dalam fase cair bertekanan rendah). Laju aliran ini harus disesuaikan secara dinamis dengan beban pendinginan (panas) yang diserap oleh evaporator.

 

b. Kontrol Superheat

 

TEV mencapai tujuannya dengan mempertahankan tingkat superheat (panas berlebih) konstan pada titik keluaran evaporator.

  • Superheat adalah perbedaan suhu antara uap refrigeran aktual yang meninggalkan evaporator dan titik didih refrigeran pada tekanan tersebut (suhu saturasi).

  • Dengan menjaga superheat tetap rendah (biasanya $4-8 , K$), TEV memastikan bahwa seluruh permukaan evaporator digunakan secara maksimal untuk pertukaran panas, tetapi juga menjamin bahwa hanya uap refrigeran kering yang memasuki saluran isap kompresor.

Penting: Uap refrigeran kering sangat penting. Jika refrigeran cair masuk ke kompresor (liquid floodback), ini dapat menyebabkan kerusakan serius pada katup dan bantalan kompresor (fenomena yang dikenal sebagai slugging).

 

2. Prinsip Kerja Mekanis (Seri T2/TE)

 

TEV beroperasi berdasarkan keseimbangan tiga gaya (tekanan) yang bekerja pada diafragma internal:

$$ ext{Gaya ke Bawah (Menutup Katup): } P_e + P_s$$

$$ ext{Gaya ke Atas (Membuka Katup): } P_b$$

Simbol Deskripsi Tekanan Lokasi Tekanan Fungsi
$mathbf{P_b}$ Tekanan Bola Sensor Berasal dari gas refrigeran di dalam bola sensor yang dipasang di saluran isap evaporator. Gaya Pembuka: Tekanan meningkat seiring dengan meningkatnya suhu superheat.
$mathbf{P_e}$ Tekanan Evaporator Tekanan statis dari evaporator yang mendorong diafragma ke bawah. Gaya Penutup: Tekanan meningkat seiring beban pendinginan.
$mathbf{P_s}$ Tekanan Pegas (Statik) Gaya pegas yang dapat disesuaikan secara mekanis (pengaturan superheat). Gaya Penutup: Tekanan kalibrasi awal, biasanya diatur oleh teknisi.

 

Mekanisme Kontrol

 

  1. Beban Pendinginan Naik: Evaporator menyerap lebih banyak panas, meningkatkan suhu superheat refrigeran di saluran isap.

  2. Kenaikan $mathbf{P_b}$: Peningkatan suhu ini meningkatkan tekanan gas di dalam bola sensor ($P_b$).

  3. Pembukaan Katup: Ketika $P_b$ melebihi jumlah $P_e + P_s$, diafragma terangkat, membuka lubang katup (orifice) lebih lebar, dan meningkatkan aliran refrigeran.

  4. Pendinginan Efisien: Peningkatan aliran mendinginkan evaporator, menurunkan suhu superheat kembali ke titik setel, dan mengembalikan keseimbangan tekanan.

 

3. Fitur Konstruksi dan Desain Danfoss

 

Danfoss TEV menawarkan beberapa fitur desain yang membedakannya:

 

a. Desain Bodi Dua Bagian (Two-Piece Design)

 

Katup Danfoss (terutama seri TE) sering kali memiliki desain yang memungkinkan badan katup (valve body) dan rakitan orifice yang dapat diganti-ganti (interchangeable).

  • Manfaat: Memudahkan servis. Jika katup perlu diservis, hanya rakitan kartrid internal (termasuk orifice, diafragma, dan bola sensor) yang perlu diganti, meminimalkan waktu henti dan biaya.

 

b. Katup dengan Pemerataan Internal vs. Eksternal

 

  • Pemerataan Internal (Internally Equalized): Digunakan pada sistem kecil atau unit A/C di mana penurunan tekanan di evaporator minimal. Tekanan evaporator ($P_e$) diambil langsung dari sisi bawah diafragma di dalam badan katup.

  • Pemerataan Eksternal (Externally Equalized): Digunakan pada sistem dengan evaporator besar (misalnya, unit komersial, chiller) di mana penurunan tekanan signifikan. Tabung kecil menghubungkan saluran isap setelah evaporator ke sisi bawah diafragma untuk mengukur tekanan keluaran evaporator yang sebenarnya. Hampir semua aplikasi komersial Danfoss menggunakan pemerataan eksternal untuk kontrol superheat yang lebih akurat.

 

4. Keunggulan Danfoss TEV

 

  1. Keandalan Tinggi: Dikenal karena konstruksi material yang kokoh dan daya tahan tinggi terhadap korosi dan tekanan operasional yang berulang.

  2. Kompatibilitas Refrigeran: Tersedia dalam model yang dioptimalkan untuk berbagai jenis refrigeran, termasuk HFC (R410A, R404A) dan refrigeran A2L terbaru.

  3. Akurasi Kontrol: Mekanisme pegas dan diafragma yang presisi memastikan kontrol superheat yang sangat stabil, bahkan saat kondisi beban pendinginan berubah-ubah.
     

Dengan mengendalikan superheat secara akurat, Danfoss TEV secara efektif menjembatani permintaan pendinginan ruangan dengan kinerja kompresor, memastikan efisiensi termodinamika yang optimal dan masa pakai sistem pendinginan yang lebih panjang.