Prinsip Kerja dan Jenis-Jenis Chiller

Daftar Isi

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.