PENDINGIN UDARA CHILLER (CHILLER AIR CONDITIONING)

Untuk menghasilkan udara terkondisi untuk ruangan yang luas seperti gedung perkantoran, departement store, ataupun mall perlu menggunakan metode yang berbeda untuk menkondisikan udara yaitu menggunakan media air dingin. Air dingin sebagai media pendinginan untuk mengurangi suhu ruang yang luas pada kantor ataupun pusat perbelanjaan. Mesin refrigerasi dengan cara mendinginkan air disebut dengan chiller. Chiller merupakan pengkondisi udara dengan sistem pendinginan tidak langsung. Pada sistem pendinginan tidak langsung ini, mesin refrigerasi tidak lansung mendinginkan udara di setiap ruangan. Mesin refrigerasi mendinginkan air terlebih dahulu, kemudian air yang sudah dingin ini digunakan untuk mendinginkan udara di ruangan. Pendingin udara chiller merupakan salah satu jenis penyegar udara tersentral.

Siklus Air Dingin

Air di masukkan ke unit chiller sehingga suhunya berkurang hingga 8,9^oC. Air yang sudah didinginkan kemudian dialirkan ke koil-koil pada FCU (Fan Coil Unit). FCU ditempatkan pada bagian penanganan udara yang akan dikondisikan yaitu pada sistem AHU (Air Handling Unit). Pada saat melewati AHU, air dingin akan menyerap panas dari udara ruangan sehingga suhu air akan meningkat sekitar 12,8^oC – 14,4^oC tergantung dari kualitas instalasinya. Air dingin akan menyerap sekitar 5,5^oC dari udara yang melewati AHU.

Air dingin yang sudah mengalami peningkatan suhu akan dipompa kembali ke bagian chiller agar panasnya dapat diserap kembali. Setelah air menjadi dingin kembali, kemudian dialirkan lagi ke bagian FCU atau AHU yang dipergunakan untuk menyerap panas udara di ruangan. Proses sirkulasi air dingin ini akan terus berulang untuk menyerap panas hingga udara di ruangan dapat terkondisi.

Siklus Refrigerasi

Ketika kompresor bekerja. Impeller akan menarik banyak uap refrigeran dari unit pendingin (tergantung dari kapasitas kompresor) yang menyebabkan tekanan pada unit pendingin berkurang. Hal ini menyebabkan refrigeran akan mendidih dan menguap dengan cepat pada suhu yang sangat rendah (biasanya -1,1^oC hingga 1,7^oC). Refrigeran cair membutuhkan panas untuk menguap yang diambil dari air di dalam unit chiller.

Setelah refrigeran menguap kemudian akan masuk ke kompresor. Refrigerant yang berwujud uap akan diberi tekanan pada tingkat kompresi pertama. Pada tingkat kompresi kedua, uap refrigerant akan digabungkan dengan uap refrigerant dari economizer. Refrigerant dengan tekanan tinggi dan suhu tinggi ini kemudian akan masuk ke kondensor. Kondensor yang dipergunakan adalah jenis kondensor berpendingin air (water cooled condenser). Suhu refrigerant yang tinggi akan diserap oleh air pada kondensor sehingga refrigerant akan berubah wujud dari gas menjadi cair.

Setelah refrigerant menjadi cair, kemudian akan dialurkan ke economizer yaitu bagian yang berfungsi untuk memisahkan refrigerant yang berbentuk cair dan refrigerant yang masih berbentuk cair. Pada bagian ini dimungkinkan hanya refrigeran cair saja yang akan disalurkan ke bagian cooler (evaporator) sedangkan refrigerant yang berbentuk gas akan dihisap kembali oleh kompresor. Tekanan pada economizer berada diantara tekanan kondensor dan tekanan cooler. Pada kondisi ini, sebagian refrigerant cair akan berubah menjadi uap yang akan mendinginkan sisa refrigerant cair.

Refrigerant cair yang berada pada economizer kemudian akan dialirkan ke cooler. Siklus ini akan terus berulang selama kompresor bekerja.

Sistem Kontrol

Sistem kontrol pada chiller menggunakan kontrol elektronik. Kapasitas chiller dapat dikontrol dengan komponen solid state (dalam bentuk transistor, SCR, ataupun TRIAC) atau juga dapat dikontrol menggunakan kontrol pneumatic (kontrol udara bertekanan).

Suhu air dingin akan selalu dipantau dari waktu ke waktu menggunakan Thermistor sehingga setiap perubahan akan dapat terdeteksi. Hasil pemantauan ini akan dikirim ke modul kontrol kapasitas pada bagian pusat kontrol. Ketika suhu air dingin mengalami penurunan yang drastis, modul kontrol akan mengendalikan baling-baling (dumper) agar bergerak ke arah menutup untuk mengurangi kapasitas chiller. Sebaliknya jika terjadi kenaikan suhu pada air dingin, baling-baling (dumper) akan bergerak ke arah membuka untuk menambah kapasitas chiller.

Baling-baling (dumper) dikontrol agar tidak menutup sempurna yang memungkinkan air dapat terus mengalir untuk melindungi motor pompa kelebihan beban. Disini ditentukan berapa kapasitas minimal aliran air agar motor pompa dapat bekerja dengan aman.

Komponen Chiller

Komponen chiller yang menangani air terdiri dari unit pendingin (chiller), unit penanganan udara (AHU/Air Handling Unit), dan menara pendingin (cooling tower).

1.       Unit Pendingin (Chiller)

Pada unit refrigerasi sistem chiller menggunakan sistem kompresi uap yang terdiri dari koponen utama yaitu kompresor, kondensor, alat ekspansi, dan evaporator. Pada sistem chiller menggunakan sistem pendinginan tidak langsung (indirect cooling) yaitu evaporator tidak mendinginkan udara secara langsung, tetapi evaporator digunakan untuk mendinginkan air. Air yang sudah didinginkan ini digunakan untuk mendinginkan udara melalui unit penanganan udara (AHU/Air Handling Unit).

2.       Unit Penanganan Udara (AHU / Air Handling Unit)

Setelah air didinginkan kemudian akan masuk ke AHU yang terdiri dari koil pendinginan, centrifugal fan, dan filter udara. Koil pendinginan merupakan komponen yang berisi air dingin dan berfungsi untuk menyerap panas dari udara. Centrifugal fan merupakan kipas blower yang berfungsi untuk mensirkulasikan udara agar melalui koil pendingin. Sedangkan filter udara berfungsi sebagai penyaring udara yang masuk ke AHU. Udara yang masuk ke AHU akan langsung di saring agar kotoran/partikel di udara tidak menempel di blower dan koil pendingin. Selain itu, udara yang dihasilkan dari AHU akan lebih bersih dan sehat. Untuk keperluan industri yang memerlukan udara bersih harus menggunakan HEPA Filter.

3.       Menara Pendingin (Cooling Tower)

Sistem refrigerasi pada chiller menggunakan kondensor berpendingin air, oleh karena itu diperlukan bagian yang menangani air yang digunakan untuk mendinginkan kondensor. Cooling tower berfungsi sebagai pendingin air panas setelah melewati kondensor. Air yang keluar dari kondensor akan dipompa menuju cooling tower. Setelah masuk cooling tower, air akan disemprotkan oleh nozzle pada bagian atas cooling tower. Air ini akan didinginkan menggunakan udara yang disirkulasikan dengan arah yang berlawanan dengan arah air yang keluar dari nozzle. Air yang sudah turun temperaturnya akan ditampung dan disirkulasikan lagi ke kondensor.

Share this post