Memahami Perbedaan Jenis Refrigeran untuk Kulkas

Peralatan pendingin modern sangat penting untuk pengawetan makanan, tetapi refrigeran seperti R134a, R290, R404a, R600a, dan R507 memiliki perbedaan yang signifikan dalam penerapannya. R290 umumnya digunakan dalam lemari pendingin minuman, sementara R143a sering digunakan dalam lemari pendingin bir kecil. R600a biasanya digunakan untuk peralatan pembekuan khusus.

Refrigeran adalah urat nadi sistem refrigerasi, yang memungkinkan kulkas menyerap panas dan mempertahankan suhu internal yang sejuk. Namun, tidak semua refrigeran diciptakan sama—komposisi kimia, dampak lingkungan, profil keselamatan, dan kinerjanya sangat bervariasi. Bagi konsumen, teknisi, dan profesional industri di Eropa dan Amerika Utara, memahami perbedaan ini sangatlah penting, terutama di tengah upaya regulasi yang ketat untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dan melindungi lapisan ozon.

Kriteria Evaluasi Inti untuk Refrigeran

Sebelum membahas masing-masing jenis, penting untuk menentukan metrik yang paling penting untuk aplikasi kulkas. Kriteria ini diakui secara universal dalam industri HVAC/R (Pemanasan, Ventilasi, Pendingin Udara, Refrigerasi) dan membentuk keputusan regulasi secara global:

• ODP (Potensi Penipisan Ozon): Ukuran seberapa besar suatu zat merusak lapisan ozon. Tolok ukurnya adalah R11 (refrigeran yang sekarang dilarang), dengan ODP 1. Nilai 0 berarti refrigeran tersebut tidak memiliki efek penipisan ozon.
• GWP (Potensi Pemanasan Global): Ukuran kontribusi suatu zat terhadap perubahan iklim selama 100 tahun, dibandingkan dengan karbon dioksida (CO₂, GWP = 1). Nilai GWP yang lebih rendah diprioritaskan berdasarkan peraturan seperti Peraturan Gas-F Uni Eropa dan Kebijakan Alternatif Baru yang Signifikan (SNAP) EPA AS.
• Klasifikasi Keselamatan ASHRAE: Sebuah standar (ASHRAE 34-2022) yang mengklasifikasi refrigeran berdasarkan tingkat mudah terbakar (Kelas 1: tidak mudah terbakar; Kelas 2L: agak mudah terbakar; Kelas 2: mudah terbakar; Kelas 3: sangat mudah terbakar) dan toksisitas (Kelas A: toksisitas rendah; Kelas B: toksisitas tinggi). Sebagian besar refrigeran kulkas termasuk dalam Kelas A.
• Kinerja Termodinamika: Meliputi efisiensi pendinginan (COP, atau Koefisien Kinerja, di mana semakin tinggi = lebih efisien), tekanan pengoperasian (harus sesuai dengan desain kompresor lemari es), dan kisaran suhu (cocok untuk lemari es suhu sedang atau freezer suhu rendah).
• Kompatibilitas: Bekerja dengan pelumas kompresor lemari es (misalnya, oli mineral, oli POE) dan material (misalnya, segel, selang) untuk menghindari kerusakan sistem.

Analisis Refrigeran Individual

Setiap refrigeran memiliki kelebihan dan keterbatasan yang unik, sehingga cocok untuk berbagai keperluan—mulai dari kulkas rumah tangga hingga freezer komersial. Berikut adalah rincian detail masing-masing jenis.

1. R134a (Tetrafluoroetana)

Jenis Kimia: Hidrofluorokarbon murni (HFC)

Spesifikasi Utama:

• ODP: 0 (aman terhadap ozon)
• GWP: 1.430 (menurut Laporan Penilaian Keenam IPCC, cakrawala 100 tahun)
• Kelas Keamanan ASHRAE: A1 (tidak mudah terbakar, toksisitas rendah)
• Tekanan Operasi: Sedang (dibandingkan dengan refrigeran lainnya)
• Kompatibilitas: Bekerja dengan pelumas POE (poliol ester) atau PAG (polialkilena glikol).

Kinerja & Aplikasi:

R134a muncul pada tahun 1990-an sebagai pengganti R12 (CFC dengan ODP tinggi, yang kini dilarang berdasarkan Protokol Montreal). Zat ini menjadi andalan lemari es rumah tangga, pendingin minuman kecil, dan lemari es portabel karena sifatnya yang tidak mudah terbakar dan mudah diintegrasikan ke dalam sistem yang sudah ada. Efisiensi pendinginannya (COP) tergolong sedang—cukup untuk suhu lemari es standar (2–8°C untuk kompartemen segar, -18°C untuk freezer) tetapi lebih rendah daripada refrigeran alami seperti R600a.

Status Regulasi & Lingkungan:

Meskipun R134a aman bagi ozon, GWP-nya yang tinggi telah menyebabkan pembatasan di Eropa dan Amerika Utara. Berdasarkan Peraturan F-Gas Uni Eropa (EC No. 517/2014), penggunaan R134a pada peralatan pendingin baru telah dikurangi secara bertahap sejak tahun 2020, dengan pengurangan lebih lanjut yang direncanakan. Penggunaannya masih umum pada lemari es lama, tetapi mulai digantikan oleh alternatif GWP rendah pada model-model baru.

Tantangan: GWP yang tinggi membatasi kelangsungan jangka panjang; efisiensi lebih rendah daripada refrigeran alami.

2. R600a (Isobutana)

Jenis Kimia: Hidrokarbon murni (HC, “refrigeran alami” yang berasal dari minyak bumi/gas)

Spesifikasi Utama:

• ODP: 0 (aman terhadap ozon)
• GWP: 3 (dampak iklim dapat diabaikan—salah satu yang terendah yang tersedia)
• Kelas Keamanan ASHRAE: A3 (sangat mudah terbakar, toksisitas rendah)
• Tekanan Operasi: Rendah (memerlukan kompresor yang dirancang untuk sistem tekanan rendah)
• Kompatibilitas: Bekerja dengan minyak mineral atau pelumas alkilbenzena (AB) (bukan POE/PAG).

Kinerja & Aplikasi:

R600a kini menjadi refrigeran dominan pada lemari es rumah tangga modern di Eropa dan Amerika Utara. Efisiensi pendinginannya yang tinggi (COP 5–10% lebih tinggi daripada R134a) mengurangi konsumsi energi, sejalan dengan standar Label Energi Uni Eropa dan ENERGY STAR® AS. GWP-nya yang rendah juga membuatnya sepenuhnya mematuhi peraturan emisi yang ketat.

Pertimbangan Keselamatan & Instalasi:

Mudah terbakar merupakan tantangan utama R600a. Untuk mengurangi risiko, produsen membatasi ukuran muatannya di lemari es (biasanya ≤150 gram) dan menggunakan komponen tahan ledakan (misalnya, kompresor tertutup, komponen listrik anti-percikan api). Teknisi memerlukan pelatihan khusus untuk menangani kebocoran, karena uap R600a yang terkonsentrasi mudah terbakar.

Tantangan: Sifat mudah terbakar yang tinggi memerlukan desain dan penanganan yang berfokus pada keselamatan; tidak cocok dengan oli POE/PAG.

3. R290 (Propana)

Jenis Kimia: Hidrokarbon murni (HC, refrigeran alami)

Spesifikasi Utama:

• ODP: 0 (aman terhadap ozon)
• GWP: 3 (sama dengan R600a, dampak iklim sangat rendah)
• Kelas Keamanan ASHRAE: A3 (sangat mudah terbakar, toksisitas rendah—sedikit lebih mudah terbakar daripada R600a, dengan energi penyalaan yang lebih rendah)
• Tekanan Operasional: Sedang-rendah (lebih tinggi dari R600a, lebih rendah dari R134a)
• Kompatibilitas: Bekerja dengan oli mineral atau pelumas AB.

Kinerja & Aplikasi:

R290 menawarkan efisiensi pendinginan yang luar biasa—COP-nya 10–15% lebih tinggi daripada R134a, sehingga ideal untuk pendinginan hemat energi. R290 digunakan pada lemari es rumah tangga berukuran kecil hingga sedang, lemari es mini, dan beberapa pendingin display komersial (dengan kapasitas pengisian daya terbatas). Di kawasan seperti Uni Eropa, R290 semakin banyak digunakan sebagai pengganti langsung R134a pada model-model baru.

Status Keselamatan & Peraturan:

Seperti R600a, sifat mudah terbakar R290 memerlukan langkah-langkah keamanan yang ketat: batas muatan (≤150 gram untuk lemari es rumah tangga), sistem deteksi kebocoran, dan material yang tidak mudah terbakar di bagian dalam lemari es. Produk ini sepenuhnya mematuhi Peraturan Gas-F Uni Eropa dan SNAP EPA AS, tanpa rencana pengurangan bertahap karena GWP-nya yang rendah.

Tantangan: Sifat mudah terbakar lebih tinggi daripada R600a; memerlukan pengujian keamanan yang lebih ketat selama pembuatan.

4. R404a (Campuran R125, R134a, R143a)

Jenis Kimia: Campuran HFC yang mendekati azeotropik (beberapa HFC dicampur untuk meniru sifat satu refrigeran)

Spesifikasi Utama:

• ODP: 0 (aman terhadap ozon)
• GWP: 3.922 (sangat tinggi—salah satu refrigeran yang paling berdampak pada iklim)
• Kelas Keamanan ASHRAE: A1 (tidak mudah terbakar, toksisitas rendah)
• Tekanan Operasi: Tinggi (dioptimalkan untuk sistem suhu rendah)
• Kompatibilitas: Bekerja dengan pelumas POE.

Kinerja & Aplikasi:

R404a pernah menjadi standar emas untuk refrigerasi komersial, termasuk freezer walk-in, etalase supermarket, dan kulkas industri yang beroperasi pada suhu -20°C hingga -40°C. Kapasitas pendinginannya yang tinggi dan stabilitasnya pada suhu rendah menjadikannya ideal untuk aplikasi ini.

Status Regulasi & Lingkungan:

GWP R404a yang sangat tinggi telah menyebabkan hampir sepenuhnya dihapuskan di Eropa dan Amerika Utara. Berdasarkan Peraturan Gas-F Uni Eropa, penggunaannya pada peralatan baru dilarang pada tahun 2020, dan impor/ekspornya sangat dibatasi. Di AS, EPA telah menggolongkan R404a sebagai "zat dengan GWP tinggi" dan mengharuskan penggantian dengan alternatif dengan GWP rendah (misalnya, R452A, R513A) dalam sistem baru. Bahan ini masih digunakan pada lemari es komersial lama tetapi sedang dihapuskan secara bertahap melalui retrofit.

Tantangan: GWP yang mahal; efisiensi energi yang buruk dibandingkan dengan alternatif modern; berkontribusi signifikan terhadap perubahan iklim.

5. R507 (Campuran R125 dan R143a)

Jenis Kimia: Campuran HFC Azeotropik (campuran yang mendidih/mengembun pada suhu yang sama, seperti refrigeran murni)

Spesifikasi Utama:

• ODP: 0 (aman terhadap ozon)
• GWP: 3.985 (hampir identik dengan R404a, sangat tinggi)
• Kelas Keamanan ASHRAE: A1 (tidak mudah terbakar, toksisitas rendah)
• Tekanan Operasional: Tinggi (sedikit lebih tinggi dari R404a)
• Kompatibilitas: Bekerja dengan pelumas POE.

Kinerja & Aplikasi:

R507 adalah sepupu dekat R404a, yang dirancang untuk pendinginan komersial bersuhu rendah (misalnya, freezer dalam, etalase makanan beku) yang membutuhkan pendinginan konsisten pada suhu -30°C hingga -50°C. Sifat azeotropiknya berarti tidak akan terpisah menjadi komponen-komponennya jika terjadi kebocoran, sehingga menyederhanakan perawatan—sebuah keunggulan dibandingkan campuran yang mendekati azeotropik seperti R404a.

Status Regulasi & Lingkungan:

Seperti R404a, GWP R507 yang tinggi telah menyebabkan regulasi yang ketat. Peraturan Gas-F Uni Eropa melarang penggunaannya pada peralatan baru pada tahun 2020, dan Badan Perlindungan Lingkungan AS (EPA) telah menetapkannya sebagai "zat yang perlu diperhatikan" berdasarkan SNAP. R507 sedang digantikan oleh alternatif GWP rendah seperti R448A (GWP = 1.387) dan R449A (GWP = 1.397) dalam aplikasi komersial.

Tantangan: GWP sangat tinggi; tidak ada kelangsungan jangka panjang di bawah aturan emisi global; terbatas pada sistem lama.

Tren harga berbagai refrigeran bervariasi. Berikut grafik tren per Juni 2025:

Tinjauan Komparatif Refrigeran

Tabel di bawah ini merangkum perbedaan utama antara kelima refrigeran, menyoroti kesesuaiannya untuk kasus penggunaan tertentu:

Tren Regulasi & Pergeseran Industri

Pasar refrigeran global didorong oleh dua tujuan utama: menghilangkan zat perusak ozon (yang telah tercapai untuk sebagian besar refrigeran) dan mengurangi emisi gas rumah kaca (fokus saat ini). Di Eropa dan Amerika Utara, regulasi mempercepat peralihan ke opsi GWP rendah:

• Peraturan F-Gas UE: Mengamanatkan pengurangan konsumsi HFC sebesar 79% pada tahun 2030 (dibandingkan dengan tingkat tahun 2015) dan melarang refrigeran GWP tinggi (GWP > 2.500) pada peralatan pendingin baru.
• US EPA SNAP: Mencantumkan refrigeran GWP rendah (misalnya, R600a, R290, R452A) sebagai “dapat diterima” untuk sebagian besar aplikasi dan melarang opsi GWP tinggi (misalnya, R404a, R507) dalam sistem baru.

Bagi konsumen, ini berarti:

• Kulkas rumah tangga baru hampir secara eksklusif menggunakan R600a atau R290 (karena GWP rendah dan efisiensi tinggi).
• Pendinginan komersial akan beralih ke campuran GWP rendah (misalnya, R448A, R454C) atau refrigeran alami seperti CO₂ (R744) untuk sistem besar.
• Kulkas lama yang menggunakan R134a, R404a, atau R507 memerlukan pembuangan atau perbaikan yang tepat untuk mematuhi peraturan.

Pemilihan refrigeran yang tepat untuk lemari es bergantung pada keseimbangan empat faktor: dampak lingkungan (ODP/GWP), keamanan (mudah terbakar/toksisitas), kinerja (efisiensi/tekanan), dan kepatuhan terhadap peraturan. Untuk sebagian besar aplikasi modern:

• R600a dan R290 adalah pilihan terbaik untuk lemari es rumah tangga, menawarkan GWP yang sangat rendah dan efisiensi tinggi (dengan langkah-langkah keamanan untuk mengatasi sifat mudah terbakar).
• R404a dan R507 sudah tidak digunakan lagi untuk sistem baru, terbatas pada peralatan komersial lama hingga dilakukan perbaikan atau penggantian.
• R134a merupakan pilihan transisi, yang secara bertahap dihilangkan dan digantikan dengan refrigeran alami.

Seiring dengan semakin ketatnya regulasi dan kemajuan teknologi, industri akan terus memprioritaskan refrigeran alami dan campuran GWP rendah—memastikan sistem refrigerasi efektif dan berkelanjutan dalam jangka panjang. Bagi teknisi dan konsumen, tetap terinformasi tentang perbedaan ini merupakan kunci untuk membuat keputusan yang bertanggung jawab dan patuh.

Sumber: Buku Pegangan ASHRAE—Pendinginan (2021), Laporan Penilaian Keenam IPCC (2022), Peraturan Gas-F UE (EC No 517/2014), Program SNAP EPA AS (2023).