Technical

Sertifikasi Chiller, mengindari “Kecap Nomor 1”

Seperti kita bahas sebelumnya, bahwa COP merupaka salah satu faktor yang penting dan menentukan dalam memilih sebuah Chiller. Dengan melihat COP kita bisa membayangkan berapa banyak listrik / energi yang kita keluarkan untuk sebuah proses pendinginan. Setiap penjual Chiller akan berkata bahwa Chiller nya mempunyai kualitas terbaik dan effisiensi terbaik.

Seperti kita ketahui bahwa COP tergantung dari banyak faktor seperti Temperatur condenser, Temperatur Evaporator, dan beban pendinginan. Ketika begitu banyak variabel maka perlu dibuat sebuah standarisasi dalam menentukan COP yang di claim oleh masing masing merk. Untuk saat ini ada beberapa sertifikasi / standart yang digunakan dalam menghitung dan mengukur kapasitas chiller. Pada umumya produsen chiller menggunakan AHRI sebagai standar yang digunakan dalam brosur. Untuk daerah Eropa banyak menggunakan standart eurovent.

Tentu saja dengan di pakainya standart tersebut maka pengukuran akan menjadi apple to apple dan customer akan dapat membandingkan effisensi dari chiller yang hendak di pasang.

Lanjutkan membaca “Sertifikasi Chiller, mengindari “Kecap Nomor 1””
Technical

COP; Salah satu alasan memilih chiller

Ketika kita memilih sebuah equipment / peralatan, maka ada berbagai macam pertimbangan yang perlu diperhatikan. Beberapa pertimbangan tersebut biasanya seperti harga, kehandalan, effisiensi, dan aftersales. Jika diperhatikan semua faktor tersebut ujungnya adalah penghematan biaya baik diawal, dalam oprasional atau diakhir.

Seperti kita ketahui bahwa sistem pendingin mengkonsumsi 50-70% dari total biaya listrik yang dibayarkan setiap bulan. Apabila kita bisa memilih unit / equipment yang memikiki biaya oprasional rendah, maka terdapat potensi keuntungan lebih besar. Pada Equipment seperti chiller, effisiensi dapat dilihat dari COP. Apakah itu COP? COP adalah Coofisien Of Performance. Pada COP dibandingkan antara kinerja pendinginan terhadap energi yang di perlukan. Pada Chiller COP bisa di anggap KW(pendinginan)/KW(listrik) atau KW(listrik)/TR(pendinginan). Keduanya umum digunakan dan kita harus menjelaskan metode apa yang digunakan.

Untuk merubah nya bisa dipakai rumus sebagai berikut:

COP (KW/TR) = 3.517 / COP (KW/KW) atau COP (KW/KW) = 3.517/ COP (KW/TR)

Sebenarnya apakah perbedaan dari keduanya? Untuk COP(KW/KW) maka semakin besar nilainya, maka equipment chiller akan semakin effisien; sedangkan untuk COP(KW/TR) semakin kecil nilainya maka akan semakin effisien. Untuk simulasinya bisa dilihat pada gambar berikut.

Chiller COP effisiensi kw/tr kw/kw

Mengapa ada chiller dengan COP yang baik dan ada yang buruk? Apabila kita lihat pada diagram P-h pada sistem refrigerasi, maka kapasitas pendinginan sangat tergantung terhadap kapasitas condensor, dan effisiensi kompressor. Untuk sistem menggunakan watercooled condensor, maka panas dapat dibuang dengan mudah. Begitu pula untuk compressor, dengan menggunakan centrifugal compressor maka energi listrik yang di supply dapat digunakan untuk menaikkan tekanan refrigerant dengan hambatan yang rendah. Kedua faktor tersebut merupakan salah satu alasan centrifugal chiller memiliki effisiensi / COP yang baik.

Lanjutkan membaca “COP; Salah satu alasan memilih chiller”
Technical

Vapor Absorbtion Chiller, Mendinginkan dengan panas

Seperti yang kita ketahui bahwa chiller mendinginkan air dengan proses refrigerasi dikarenakan terjadi perbedaan tekanan antara condenser dan evaporator. Perbedaan tekanan tersebut dihasilkan oleh compressor, karena itu disebut sebagai vapor compression chiller. Tetapi banyak yang kita tahu bahwa perbedaan tekanan dapat dihasilkan dengan proses absorbsi. Chiller yang menggunakan teknologi ini disebut vapor absorbtion chiller.

Mungkin kita pernah mendengar chiller dengan menggunakan amonia sebagai refrigerant, kebanyakan pada chiller untuk prosses industri. Dengan cara ini amonia (refrigerant) di serap oleh air (absorben) sehingga menurunkan tekanan. Berbeda dengan chiller pada umumnya, absorbtion chiller sistem bekerja di tekanan yang rendah (hampir vakum) . Energi yang diperlukan mayoritas berasal dari energi panas dari equipment lainnya seperti steam, air panas, dan gas buang.

Lanjutkan membaca “Vapor Absorbtion Chiller, Mendinginkan dengan panas”
Technical

Menghitung kapasitas chiller dari air

Setelah mengetahui cara kerja chiller, kita dapat meyimpulkan bahwa chiller bekerja dengan mendinginkan air yang di sirkulasi kedalam gedung / proses untuk proses pendinginan. Panas / energy yang diambil dari ruangan akan dibuang oleh chiller ke udara luar melalui condensor. Tetapi seberapa beesar kemampuan untuk membuang energy tersebut?

Karena energy yang diambil berasal dari air kembali (chilled water return) dan kembali dalam bentuk air pendinginan (chilled water supply) maka factor terpenting adalah perubahan temperature yang terjadi atau ∆T pada evaporator . Dimana biasanya dalam perencanaan adalah 5 (12C-7C).

Selain temperatur, faktor penentu yang ke dua adala massa dari air tersebut (ṁ). Titik diatas huruf m tersebut menyatakan bahwa massa yang diambil adalah massa yang melewati chiller dalam satuan waktu.

Dari kedua faktor tersebut maka energy yang diambil atau dipindahkan oleh chiller dapat di rumuskan sebagai berikut:

Rumus untuk menghitung kapasitas chiller

Untuk mempermudah, mari kita latihan dengan kodisi sebagai berikut:

Lanjutkan membaca “Menghitung kapasitas chiller dari air”
Technical

FCU, AHU proses pada air side

Selama ini kita berbicara mengenai chiller yang mendinginkan air (water) tetapi bagaimana air dingin yang dihasilkan dapat menghasilkan udara dingin? Proses ini berada di sisi udara (air side). Equipment yang digunakan adalah AHU (air handling unit) atau FCU (fan coil unit). Unit yang digunakan sedikit berbeda dengan AC indoor yang selama ini kita kenal. Skematik nya dapat dilihat seperti gambar berikut

Air dingin (chilled water suppy) dialirkan melalui FCU / AHU sehingga udara yang melewati FCU / AHU menjadi dingin. Biasanya temperatur air dingin yang melewati FCU / AHU berkisar di 7C dan akan kembali pada suhu 12C. Suhu yang di supply oleh FCU / AHU tergantung dari setting di thermostat. Apabila thermostat sudah menditeksi suhu ruangan yang diinginkan maka 3 Way-valve akan bekerja mengalirkan air dingin kembali ke chiller. Proses ini disebut bypass.

Lanjutkan membaca “FCU, AHU proses pada air side”
Technical

Evaporator, langkah terakhir dalam mendinginkan air

Tujuan dan fungsi dari equipment chiller adalah untuk mendinginkan air / mengambil energi panas yang tersimpan pada air pendinginan (chilled water). Proses perpindahan panas ini terjadi pada evaporator. Pada chiller evaporator yang paling umum digunakan adalah shell & tube, tetapi tidak menutup kemungkinan digunakan model lain seperti plate heat exchanger (PHE) atau model falling film. Bagaimana sebenarnya cara kerja dari evaporator?

Refrigerant yang keluar dari expansion valve akan memiliki temperatur yang rendah, pada umumnya refrigerant akan di tukarkan panas dengan chilled water yang lebih hangat (12C) sehingga menjadi lebih dingin (7C). Adapun perbedaan temperatur (deltaT) dari evaporator bergantung dari banyak faktor seperti besar chilled water flow yang melewati evaporator. Tiap tiap tipe evaporator memiliki karakteristik nya masing masing seperti:

Shell and tube evaporator berbentuk tabung yang besar(shell) dengan tabung tabung kecil(tube) didalamya. Biasanya tabung kecil yang berada didalam berisi dengan refrigerant, sedangkan air pendinginan (chilled water) akan dipaksa melewati celah celah tabung kecil selama beberapa kali (pass). Tipe ini dianggap paling ekonomis dan efektif.

Lanjutkan membaca “Evaporator, langkah terakhir dalam mendinginkan air”
Technical

Expansion Valve, proses adiabatic

Komponen berikutnya yang akan dibahas adalah expansion valve, dimana fungsi dari alat ini adalah menurunkan tekanan refrigeran sehingga temperatur refrigeran akan menurun. Seperti diketahui bahwa persamaan gas ideal adalah sebagai berikut

Dari persamaan diatas dapat dilihat apabila kita menurunkan tekanan(P) dengan volume yang sama maka temperatur(T) juga akan turun dengan perbandingan yang sama. Prinsip ini yang dipakai pada expansion valve, sehingga refrigeran akan berada pada temperatur yang cukup rendah untuk menyerap energi di evaporator. Contoh yang paling mudah kita temui adalah ketika kita menyemprotkan aerosol ke udara, tekanan dalam tabung berkurang dan tabung menjadi dingin.

Lanjutkan membaca “Expansion Valve, proses adiabatic”
Technical

Membuang panas pada Condenser

Memang bagian yang paling penting dalam sistem refrigerasi adalah compressor. tetapi kinerja dari sistem refrigerasi dalam kondisi aktual sangat dipengaruhi oleh condenser. Sebenarnya apakah fungsi dari condensor dan apakah yang akan terjadi apbila condensor tidak berfungsi dengan ideal?

Seperti kita lihat pada diagram P-h bahwa posisi kondensor berada setelah compressor. Pada kondensor semua energi / panas yang diserap dari dalam ruangan akan dibuang ke udara luar. Apabila panas / energi tidak dapat dibuang maka akan terkumpul didalam sistem refrigerasi sampai jenuh. Hal ini dapat terlihat dari berkurangnya kapasitas AC / Chiller.

Secara garis besar kondensor pada chiller dapat dibagi menjadi 2 tipe yaitu : water-cooled / pendinginan dengan air dan air-cooled / pendinginan dengan udara. Apa saja kelebihan, kekurangan dan cara kerjanya?

Aircooled condensor merupakan condensor yang paling sering kita temui pada AC / Chiller kapasitas kecil – menengah. Hal ini dikarenakan maintenancenya yang mudah dan tidak banyak melibatkan equipment lainnya, Bentuknya berupa tabung tembaga yang dikelilingi oleh fin alumunium. Pembersihannya sangat mudah yaitu dengan menggunakan air / air sabun yang di semprotkan ke fin alumunium yang kotor. Kelemahannya adalah condensor ini memakan tempat / space yang besar dibanding watercooled.

Lanjutkan membaca “Membuang panas pada Condenser”
Technical

Tipe compressor pada Chiller

Banyak yang berkata bahwa compressor merupakan jantung dari sistem refrigerasi. Sebenarnya mengapa disebut jantung? Sama dengan jantung yang mengalirkan darah ke seluruh tubuh, compressor juga memompa refrigeran ke seluruh sistem refrigerasi. Kali ini kita akan berbicara mengenai tipe / model kompressor yang digunakan pada sistem chiller.

Berdasarkan perinsip kerjanya kompressor dibagi menjadi 2 jenis, yaitu positive displacement dan centrifugal. Positive displacement bekerja dengan menekan refrigeran menggunakan kompresi, jenis kompresi nya pun ber-variasi. Ada yang menggunakan sistem piston (reciprocating), ulir (screw), ataupun scroll. Hal yang sama dari ketiganya adalah refrigeran yang ditekan tidak akan kembali lagi. Sedangkan untuk tipe centrifugal, compressor menekan refrigeran menggunakan gaya centrifugal. Dimana apabila tekanan yang dihasilkan kurang maka ada kemungkinan refrigeran akan kembali dan terjadi surge.

Berikut karakteristik dan penggunaan masing masing compressor:

Lanjutkan membaca “Tipe compressor pada Chiller”
Technical

Sistem Refrigerasi dalam P-h diagram

Sebelumnya kita sudah melihat bagaimana proses pendinginan terjadi, sistem tersebut melibatkan compressor, condenser, expansion, dan evaporator. Semua proses tersebut melibatkan satu media, yaitu refrigerant. Sebenarnya apakah yang terjadi dengan refrigeran dan apakah sifat sifat refrigerant dalam setiap tahapan?

Untuk menjelaskan lebih lanjut kita bisa melihat diagram berikut, yaitu P-h diagram. P adalah tekanan refrigeran, dan h adalah enthalpy dari refrigeran. Untuk tekanan kita bisa mengetahuinya dari pressure gauge yang terdapat di sistem / chiller. Sedangkan untuk enthalpy perlu dilihat pada tabel, karena tiap tiap refrigeran memiliki tekanan kerja yang berbeda. Pada diagram ini tidak digambarkan temperatur dari refrigeran, tetapi seperti kita ketahui temperatur dan tekanan berbanding sama.

Pada compressor dapat kita lihat bahwa tekanan dan enthalpy bertambah dari (1) ke (2) hal ini dikarenakan compressor memberikan tekanan kepada refrigeran. Pada siklus ini energi diberikan dari compressor kepada refrigeran, sehingga energi yang ditambahkan dapat kita sebut sebagai “compressor work”. Semakin banyak energi yang diberikan maka semakin besar konsumsi daya (listrik) yang diperlukan.

Lanjutkan membaca “Sistem Refrigerasi dalam P-h diagram”