Prinsip Kerja dan Jenis-Jenis Chiller
Prinsip Kerja dan Jenis-Jenis Chiller
Chiller merupakan suatu sitem pendingin yang banyak digunakan untuk pengkondisian udara pada gedung. Penggunaan AC Split untuk gedung-gedung yang besar tentu sangat tidak efisien lagi. Bisa dibayangkan berapa banyak unit AC split yang mesti digunakan untuk mendinginkan udara pada gedung yang besar? Maka dari itu, digunakanlah mesin pendingin chiller.
Cara Kerja Sistem Chiller
Cara kerja atau prinsip kerja chiller sama seperti mesin
pendingin pada umumnya. Chiller banyak digunakan pada bidang industri atau
komersial. Prinsip pertukaran kalor digunakan dalam sistem pendingin chiller.
Pertukaran kalor yang terjadi pada mesin chiller berlangsung
dalam tiga siklus. Pada setiap siklus terjadi proses perpindahan kalor untuk
mencapai suhu dingin sesuai dengan kapasitas mesin chiller. Semakin besar
sistem chiller, maka semakin rendah suhu dingin yang dapat dicapai. Namun hal
ini juga tergantung dengan beban pendinginannya.
Siklus pada Sistem Chiller
Pada sistem chiller terdapat tiga siklus yang terjadi selama
proses pengkondisian udara. Ada siklus refrigerasi, siklus chiller, dan siklus
cooling tower. Berikut ini gambaran ketiga siklus tersebut. Akan disertakan
gambar untuk meperjelasnya.
1. Siklus Refrigerasi
Siklus refrigerasi adalah proses penyerapan dan pelepasan
kalor. Dengan kata lain proses untuk menurunkan suhu (pendinginan). Pada siklus
refrigerasi terjadi kompresi, kondensasi, ekspansi, dan evaporasi.
Proses Kompresi, yaitu proses memompa refrigerant ke seluruh
sistem refrigerasi. Proses kompresi dilakukan oleh kompresor.
Proses kondensasi, yaitu proses pengkondensasian refrigeran,
untuk menurunkan suhu refrigerant. Proses kondensasi terjadi di kondensor.
Proses Ekspansi, yaitu proses penurunan tekanan refrigerant.
Proses ekspansi dilakukan oleh alat ekspansi atau katup ekspansi.
Proses Evaporasi, yaitu proses penguapan refrigeran. Proses
evaporasi terjadi pada evaporator, di mana pada proses ini refrigerant memiliki
suhu terendah.
2. Siklus Chilled Water
Chilled water dapat diartikan siklus “air dingin”. Pada
siklus ini air akan didinginkan untuk kemudian di alirkan ke AHU. Di AHU inilah
udara akan menjadi dingin karena melewati cooling coil. Perhatikan gambar
siklus chiller water berikut ini.
3. Siklus Cooling Tower
Pada chiller terdapat perangkat refrigerasi, dimana ada proses penyerapan dan pelepasan kalor. Penyerapan kalor terjadi di evaporator, dan pelepasan kalor terjadi di kondensor. Untuk membantu mempercepat proses pelepasan kalor, maka digunakanlah cooling tower.
Lebih Jelas tentang Bagian-Bagian Sistem Pendingin Chiller
Komponen-komponen sistem chiller terdiri dari unit pendingin,
AHU, dan Cooling tower. Berikut ini penjelasan dari masing-masing komponen
chiller.
1. Unit Pendingin / Chiller Unit
Pendinginan udara pada sistem chiller terjadi secara tidak
langsung (indirect cooling). Chiller tidak langsung mendinginkan udara,
melainkan dengan mendinginkan air (atau fluida lain) terlebih dahulu. Barulah
air yang telah didinginkan tersebut dialirkan melalui AHU (air handling unit).
Disinilah akan terjadi proses penurunan suhu udara melalui media air secara
tidak langsung.
Unit chiller terdiri dari komponen apa saja? Chiller terdiri
dari kompresor, kondensor, ekspansi, dan evaporator.
Kompresor akan memompa refrigerant (bahan pendingin) ke
kondensor. Dari kondensor, refrigerant akan melalui alat ekspansi lalu menuju
evaporator. Di evaporator inilah yang akan mendinginkan media air untuk
selanjutnya dialirkan menuju AHU.
Pada evaporator terjadi pertukaran kalor (heat exchange).
Heat exchanger pada evaporator dapat berupa pipa yang didalamnya terdapat pipa
(tube in tube), atau dapat juga dengan sitem flooded evaporator.
2. AHU (Air Handling Unit)
AHU terdiri dari beberapa komponen. Apa saja komponen yang
terdapat pada AHU air handling unit? Komponen Ahu terdiri dari cooling coil
(koil pendingin), fan (kipas) dan filter (penyaring) udara.
Fungsi cooling coil atau koil pendingin pada chiller. Air
dingin dari chiller akan masuk ke cooling coil. Fungsi koil pendingin adalah
mendinginkan udara yang dilewatkan padanya.
Fungsi filter pada chiller adalah untuk menyaring debu,
kotoran atau partikel lain sebelum dilewatkan ke koil pendingin. Udara akan
disaring oleh filter dan kemudian didorong melewati ke koil pendingin dengan
bantuan fan (kipas).
Fungsi fan kipas pada chiller adalah untuk mendorong udara
melewati koil pendingin. Udara yang melewati cooling coil / koil pendingin akan
mengalami penurunan suhu sehingga menjadi lebih dingin.
3. Cooling Tower
Cooling tower merupakan unit dari sistem chiller yang berfungsi
untuk mendinginkan kondensor. Seperti disebutkan di atas, bahwa refrigeran
memiliki suhu yang tinggi saat mencapai kondensor. Dan untuk menurunkan suhu
refrigerant di kondensor, maka dibutuhkan cooling tower yang akan mengalirkan
air untuk mendinginkan kondensor.
Air akan dipompa menuju ke cooling tower dengan bantuan
sebuah pompa. Setelah masuk ke cooling tower, air yang bersuhu tinggi tersebut
akan diturunkan suhunya dengan cara dilewatkan nozzle. Air yang keluar dari
nozzle akan berupa partikel kecil air. Selain itu juga ditambah dengan bantuan
kipas pendingin untuk mempercepat penurunan suhu air.
Air yang suhunya telah turun akan kembali dialirkan untuk
mendinginkan kondensor. Siklus cooling tower ini akan berjalan terus-menerus.
Jenis-Jenis Chiller
Ada beberapa jenis chiller yang dipakai untuk keperluan
industri atau komersial. Berikut ini adalah jenis chiller dilihat dari cara
kerjanya.
1. Absorption Chiller
Absorption chiller merupakan chiller yang beroperasi berdasarkan siklus pendinginan absopsi uap (penyerapan uap). Pada siklus ini terdapat 4 komponen utama, yaitu generator, kondensor, evaporator dan penyerap. Ada dua jenis larutan yang digunakan pada sistem absorption chiller, yaitu air sebagai refrigerant dan larutan LiBr sebagai absorben (larutan penyerap).
Pada sistem absorpsi, refrigeran bersirkulasi dengan memanfaatkan panas yang di dapat dari generator. Juga dibantu dengan larutan penyerap (absorbent) untuk menyerap uap refrigerant (uap air) dari evaporator. Untuk sirkulasi, digunakan pompa sebagai alat bantu sirkulasi.
Untuk lebih detail mengenai Chiller Absorpsi akan kamu tulis
pada artikel berikutnya.
2. Vapor Compression Chiller
Untuk jenis vapor compression chiller, refrigerant akan menguap dengan mengambil panas dari air dingin yang ada di evaporator. Chiller kompresi uap menggunakan refrigerant cair untuk menyerap dan membuang panas dari suatu ruangan yang hendak didinginkan.
Selain dioperasikan dengan suplai tenaga listrik, chiller kompresi uap juga dapat dioperasikan dengan memanfaatkan mesin mekanik. Oleh karen itu siklus kompresi uap sering disebut dengan siklus yang digerakkan dengan kerja (work-operated)
Itulah beberapa hal yang dapat kita ketahui dari sitem
pendingin chiller.mSemoga informasi singkat ini bermanfaat.