Prinsip Kerja, Pengertian Dan Bagian-Bagian Kipas Angin

Kipas angin dipergunakan untuk menghasilkan angin. Fungsi yang umum adalah untuk pendingin udara, penyegar udara, ventilasi (exhaust fan), pengering (umumnya memakai komponen penghasil panas). Kipas angin juga ditemukan di mesin penyedot debu dan berbagai ornamen untuk dekorasi ruangan. 

Kipas angin secara umum dibedakan atas kipas angin tradisional antara lain kipas angin tangan dan kipas angin listrik yang digerakkan menggunakan tenaga listrik. 

Perkembangan kipas angin semakin bervariasi baik dari segi ukuran, penempatan posisi, serta fungsi. Ukuran kipas angin mulai kipas angin mini (Kipas angin listrik yang dipegang tangan menggunakan energi baterai), kipas angin Kipas angin digunakan juga di dalam Unit CPU komputer seperti kipas angin untuk mendinginkan processor, kartu grafis, power supply dan Cassing. Kipas angin tersebut berfungsi untuk menjaga suhu udara agar tidak melewati batas suhu yang di tetapkan. Kipas angin juga dipasang pada alas atau tatakan Laptop untuk menghantarkan udara dan membantu kipas laptop dalam mendinginkan suhu laptop tersebut. 

Kipas angin dapat dikontrol kecepatan hembusan dengan 3 cara yaitu menggunakan pemutar, tali penarik serta remote control. Perputaran baling-baling kipas angin dibagi dua yaitu centrifugal (Angin mengalir searah dengan poros kipas) dan Axial (Angin mengalir secara pararel dengan poros kipas). 

Sejarah Kipas Angin

Kipas Angin telah ditemukan beribu tahun silam dan telah digunakan oleh beberapa negara didunia seperti bangsa Mesir, Yunani, Roma, dan China. Pada masa itu kipas angin memiliki berbagai macam dan fungsi. Kipas Angin pertama ditemukan sekitar 4000 tahun silam pada sebuah makam raja di Mesir yaitu Raja Tutankhamen yang digali pada tahun 1922. 

Fungsi dari kipas angin yang ditemukan di Mesir pada masa itu sebagai alat upacara keagamaan, sehingga sebuah kipas angin merupakan benda yang sakral. Kipas angin juga merupakan lambang kekuatan raja. Ada dua buah kipas angin yang ditemukan di makan raja. Salah satu kipas angin tersebut gagangnya dilapisi oleh emas dan terbuat dari bulu burung unta, sedangkan yang satu lagi dilapisi eboni dengan emas dan batu-batu berharga. 

Perkembangan kipas angin juga terdapat di Eropa. Negara pertama di Eropa yang memproduksi kipan angin adalah Italia. Italia memproduksi kipas angin pada tahun 1500. Pada masa itu kipas angin merupakan sebuah komoditi perdagangan yang eksotik dan sangat stylish. Kipas angin sendiri dipandang sebagai simbol kemakmuran dan kelas sosila seseorang. 

Perkembangan kipas angin sebagai komoditas fashion sangat populer pada abad ke-16 sampai abad ke-18. Terjadi pergeseran fungsi kipas angin pada awal abad ke 20. Pada masa itu kipas angin sudah tidak lagi sebagai sebuah aksesoris fashion namun menjadi alat periklanan. Sedangkan di spanyol sendiri, kipas angin menjadi alat untuk mendinginkan udara karena di Spanyol memiliki iklim yang panas. 

Kipas angin listrik pertama ditemukan oleh Schuyler Skaats Wheeler pada tahun 1882. Wheeler pertama kali memperkenalkan kipas angin listrik dengan dua buah baling-baling, tanpa ada pelindung apapun dan digerakkan dengan tenaga motor listrik. Perkembangan kipas angin listrik lebih lanjut di kembangkan oleh Philip H. Diehl yang dipantenkan pada tahun 1887. Diehl memperkenalkan kipas angin yang menempel di langit-langit rumah. 

Diehl terus mengembangkan temuannya. Pada tahun 1904 Diehl menambahkan sendi split-ball pada kipas angin listriknya. Tiga tahun kemudian, ide ini menjadi dasar pemnemuan kipas angin yang dapat bergerak ke sana-kemari. sedangkan pada tahun 1902 Willis Carrier menemukan air conditioning (AC). 

Bagian-Bagian utama kipas angin yaitu : 

1) Motor penggerak 

2) Bagian kipas 

3) Rumah kipas 

4) Rumah motor 

5) Stand atau dudukan kipas lengkap dengan pengatur kecepatan 

a. Motor penggerak

Jenis motor listrik yang dipakai umumnya motor induksi fasa belah yaitu motor kapasitor. Motor ini mempunyai kumparan utama dan kumparan bantu yang diseri dengan kapasitor. Rotornya jenis rotor sangkar. Untuk kipas angin yang kecil, dipakai motor penggerak jenis kutub bayangan (shaded pole).

b. Bagian Kipas

Kipas yang berbentuk baling-baling adalah bagian yang berputar dan satu poros dengan rotor motor. Bagian kipas dilindungi oleh rumah kipas berbentuk kisi-kisi atau tralis. 

c. Rumah motor

Rumah motor adalah tempat dudukan untuk meletakkan motor dan komponen-komponen lainnya dan dibuat dari bahan ebonite.

d. Stand atau dudukan kipas

Alat ini untuk menempatkan kipas dan rotor penggeraknya, dilengkapi dengan alat/tombol pengatur kecepatan serta tombol on/off motor. 

Untuk lebih jelasnya lihat gambar bagian-bagian konstruksi kipas angin di bawah.

Perawatan dan Pemeriksaan Kipas Angin 

a. Kipas dan rumah kipas

Sering terjadi kipas menimbulkan suara berisik, hal ini terjadi disebabkan oleh : 

1) Baling-baling kipas berputar tidak seimbang, periksa keseimbangan putaran kipas 

2) Baut pengikat kipas terhadap poros kendor, periksa baut pengikat dan kencangkan 

3) Rumah kipas kendor atau bersinggungan dengan balik-baling kipas, periksa dan betulkan posisi yang tepat rumah kipas 

Peringatan: 

Dalam memeriksa atau melakukan, kipas angin dalam keadaan terlepas dari sumber listrik. Bongkarlah kipas sesuai dengan urutan seperti gambar di atas atau gambar yang ada pada buku manual kipas angin tersebut. 

b. Saklar dan Kabel Penghubung 

Bila kipas angin tidak mau bekerja atau berputar sama sekali, kemungkinan penyebabnya adalah :

1) Sumber tegangan tidak ada, periksa sumber tegangan dengan volt meter (AVO meter) 

2) Kabel penghubung putus, periksa dengan ohm meter antara ujung-ujung kabel. Bila putus atau rusak perbaiki atau diganti dengan yang baru 

3) Saklar pengatur kontak tidak sempurna, bersihkan kontak-kontak tombol saklar dari kotoran dengan kuas halus atau disemprot dengan cairan pembersih kontak (contact cleaner). 

c. Motor Listrik 

Bila saklar pengatur dan kabel penghubung dalam keadaan baik, motor berputar pelan atau tidak bekerja sama sekali kemungkinan penyebabnya adalah : 

1) Untuk motor kapasitor, kemungkinan kapasitornya bocor atau rusak. Lepaskan kapaistornya, periksa kapasitornya dengan AVO meter posisi ohm (K x 1). Bila jarum AVO meter menyimpang/menunjuk dan kembali pada posisi semula (posisi nol) kapasitor baik, tetapi bila tidak kembali menandakan kapasitor rusak. 

2) Komponen motor terbakar. Langkah perbaikan digulung ulang, hal ini dapat dilakukan oleh orang yang ahli dalam pekerjaan ini. 

3) Gangguan mekanik, periksa bagian mekanis seperti transmisi rida gigi (gear) dan bantalan poros motor (bearing) kemungkinan macet, berilah pelumasan. 

B. BAGIAN-BAGIAN KIPAS ANGIN

1. Blade (baling–baling) 

Blade adalah suatu benda yang berputar yang menghasilkan angin pada kipas angin.

2. Front Guard

Fungsinya sebagai pelindung blade agar tidak di sentuh saat blade berputar.

3. Rear Guard 

Fungsinya sebagai pelindung motor.

4. Motor Cover 

Ini juga sebagai pelindung motor.

5. Penyangga Motor

Sebagai penyangga pada motor.

6. Swicth

sebagai pengendali motor.

7. Has

Ini yang ada didalam motor, tapi ini lah yang dapat berputar dalam motor.

8. Motor Kipas Angin 

Ini adalah hal yang paling utama dalam motor. Ini yang membuat kipas angin dapat bergarak.

9. Gear Motor 

Ini benda yang dapat membuat kipas angin dapat berputar ke kiri ke kanan.

C. PRINSIP KERJA KIPAS ANGIN 

Pada kipas angin sumber AC :
1. Arus bolak - balik masuk menuju kipas angin.

2. Dalam kipas angin terdapat suatu motor listrik, motor listrik tersebut mengubah energi listrik menjadi energi gerak.

3. Dalam sebuah motor listrik terdapat suatu kumparan besi pada bagian yang bergerak beserta sepasang pipih berbentuk magnet U pada bagian yang diam (Permanen).

4. Ketika listrik mengalir pada lilitan kawat dalam kumparan besi, hal ini membuat kumparan besi menjadi sebuah magnet.

5. Karena sifat magnet yang saling tolak menolak pada kedua kutubnya maka gaya tolak menolak magnet antara kumparan besi dan sepasang magnet tersebut membuat gaya berputar secara periodik pada kumparan besi tersebut.

6. Oleh karena itu baling - baling kipas angin dikaitkan ke poros kumparan tersebut. Penambahan tegangan listrik pada kumparan besi dan menjadi gaya kemagnetan ditujukan untuk memperbesar hembusan angin pada kipas angin.

Untuk kipas angin sumber arus DC hal ini tidak berbeda pada kipas angin dengan sumber arus AC. Hanya saja dalam kipas angin ini menggunakan kipas angin arus DC. 

D. KEUNGGULAN KIPAS ANGIN DIBANDINGKAN DENGAN AIR CONDITIONER 
a. Meningkatkan sirkulasi udara
Kipas angin, entah itu yang diletakkan di dinding, langit-langit, meja, atau lantai, menimbulkan efek angin dingin yang membuat Anda lebih nyaman berada di dalam rumah. Kipas angin yang diletakkan di langit-langit juga dianggap sebagai tipe kipas angin yang paling efektif dalam meningkatkan sirkulasi udara. Pada pagi atau siang hari, buka jendela kamar dan biarkan kipas angin menyala beberapa jam. Kipas tidak mendinginkan udara, tetapi hanya menggerakkan udara kotor di dalam ruangan ke luar, menggantikannya dengan udara bersih dari luar.

b. Lebih sehat
Kipas angin memang tidak berfungsi sebagai pendingin, hanya menimbulkan efek angin dingin. Namun sebaliknya, AC tidak memiliki fungsi sirkulasi udara. Karena ruangan serba tertutup, udara di dalam kamar akan berputar di area tersebut sepanjang hari. Anda ingat kan, saat menarik napas, kita akan menghirup O2, dan akan mengeluarkan CO2 saat membuang napas. Itu artinya, ketika kita tidur bersama orang lain, kita juga akan menghirup CO2 yang dikeluarkan oleh teman tidur kita. Nah, jangan heran bila Anda mudah tertular flu jika Anda tidur bersama adik atau suami yang sedang kena flu di dalam ruangan ber-AC. Bukannya kita tidak boleh menggunakan AC sama sekali. Namun, minimalkan penggunaan pendingin udara ini. Misalnya, gunakan hanya pada malam hari, sedangkan siang hari digantikan oleh kipas angin. Untuk menghindari perut kembung atau rasa masuk angin, jangan langsung mengarahkan angin ke tubuh Anda saat memasang kipas angin. Gampang, kan?

c. Lebih hemat dan ramah lingkungan
Kipas angin membuat ruangan yang panas terasa lebih dingin daripada seharusnya. Kipas angin yang terletak di langit-langit, misalnya, hanya menghabiskan daya sekitar 75 watt (setara dengan lampu bohlam) dan hanya 1/10 dari daya yang ditimbulkan oleh pendingin udara. Selain itu, kipas angin tidak membuat udara terasa pengap dan lembab seperti yang terjadi ketika menggunakan AC. Jangan lupa matikan kipas angin ketika Anda sudah tidak menggunakannya.

d. Bantu dengan membuka jendela
Jendela kamar memang tidak hanya berfungsi untuk menyediakan pemandangan dari luar rumah. Pastikan Anda mendesain posisi jendela dengan semestinya karena dengan mengontrol ukuran dan lokasi jendela Anda juga bisa mengatur berapa banyak cahaya dan panas yang ditimbulkan pada waktu yang berbeda-beda dalam sehari. Buka tirai jendela saat udara panas untuk membiarkan sirkulasi udara terjadi.

e. Letakkan kipas angin ke arah luar
Jika ruang tidur Anda memiliki dua jendela yang saling berhadapan, letakkan satu kipas angin menghadap keluar (pilih sisi ruangan yang lebih panas atau lebih banyak terkena sinar matahari, dan letakkan kipas angin setinggi mungkin), dan kipas yang lain menghadap ke dalam (ke arah yang lebih dingin, dan letakkan serendah mungkin). Anda juga bisa meletakkan kipas angin yang lebih rendah di dekat pintu masuk untuk memberikan efek yang sama.

E. KERUSAKAN YANG TERJADI PADA KIPAS ANGIN 

1. Kipas angin tidak mau nyala sama sekali (no electric current) 

Untuk keursakan ini biasa disebabkan oleh thermal fuse, fungsi dari fuse ini adalah melindungi dari kelebihan arus (+ 2A) akibat hubung singkat pada lilitan serta dari kelebihan panas (+ 135 C) yang timbul akibat terlalu lama beroperasi. Ganti atau hubung langsung tanpa sekring, dijamin kipas angin bisa berputar lagi.

2. Kipas angin tidak mau berputar tapi mengeluarkan bunyi dengung 

Untuk kerusakan ini disebabkan beberapa alasan, pertama yaitu rotor kipas yang tidak lancar karena bearing aus, lumasi dan jika masih belum bisa ganti dengan bearing yang baru. Kedua diakibatkan lemah atau matinya kapasitor pemutar kumparan starter.

Gambar kapasitor dan bearing

3.Kipas Angin berputar pelan

Pergerakan kipas angin yang pelan biasa disebabkan oleh perbedaan fasa antara kumparan utama dan starter (sok teknik coy, hehehe), komponen yang membuat perbedaan fasa adalah kapasitor, jadi ganti aja kapasitor dengan yang baru.

E. SINGLE LINE DIAGRAM

Bila kipas angin tersebut kita bongkar, akan terlihat unit motor seperti gambar dibawah ini

Motor Kipas Angin

Ada dua buah bagian kabel, satu bagian terdiri dari 2 kabel (kuning dan biru) dan bagian lain 4 kabel (kuning, putih, biru, dan hitam).
a) Bagian yang terdiri dari 2 kabel merupakan bagian yang tersambung kekapasitor.
b) Bagian yang terdiri dari 4 kabel, tersambung ke saklar pengatur putaran (1: lambat, 2: sedang, dan 3: cepat). 

Komponen lain yang ada pada kipas angin yaitu Timer atau pewaktu, berfungsi untuk mengatur berapa lama kipas angin akan berputar.

Komponen selanjutnya yaitu thermal fuse atau sekering temperatur, berfungsi untuk membatasi arus dan temperatur motor kipas angin. 

Umumnya thermal fuse yang digunakan 250V 1 A 130° C, ini menandakan sekering akan putus bila arus motor melebihi 1 A, atau temperatur motor melebihi 130° C. 

Kedua kompenen tersebut merupakan jenis saklar, dengan kontak normal tertutup (nc, normally closed). 

Adapun letaknya dalam rangkaian atau single line diagram kipas angin seperti terlihat pada gambar di bawah.

Diagram Single Line Ki