Siklus Pendinginan Mesin

VII.3 TEORI DASAR

A.      bagian-bagian utama siklus refrigeran

1.      kompresor

a.       Kompresor berdasarkan kerja positif

Pada kompressor perpindahan positif tekanan gas atau udara  dapat bertambah dengan cara mengurangi volume gas yang dihisap masuk ke dalam silinder. Adanya gaya yang diberikan penyekat pada gas atau udara akan mengakibatkan terjadinya kenaikan tekanan yang akan memaksa gas atau udara tersebut keluar melalui katup buang.

Kompresor perpindahan positif terbagi menjadi 2, yaitu:

1)      Kompresor Torak

Kompresor torak merupakan kompresor yang kecepatan alir masuknya dapat mencapai 100 hingga 10000 cfm (cubic feet per meter). Kompresor ini terdiri dari serangkaian penggerak mekanis seperti dalam rangkaian mekanis motor bakar. Terdapat kesamaan komponen-komponen utama antara kompresor torak dengan motor bakar diantaranya piston, batang penggerak, silinder piston, crank shaft, dan sebagainya. Prinsip kerja kompresor ini adalah sesuai dengan prinsip kerja motor bakar, dimana pada saat  piston ditarik volume akan membesar, tekanan akan menurun.

Gambar 83 Kompresor torak

Sumber : http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/
Teknik%20Pendinginan/bab8.php

Pada saat tekanan menurun gas yang memiliki tekanan lebih tinggi akan memasuki ruangan melalui katup isap. Katup ini hanya berlaku satu arah. Karena itu katup tekan juga berfungsi untuk mencegah gas mengalir kembali ke kompresor. Kompresor torak tidak dapat melayani putaran tinggi, karena kompresor ini dapat menghasilkan gaya inersia akibat gerak bolak-baliknya. Sehingga dengan putaran yang sangat tinggi akan mengakibatkan gaya inersia yang sangat tinggi, hal ini akan menimbulkan getaran yang tinggi dan dapat memicu kerusakan komponen-komponen mekanis.

2)      Kompresor Rotari

                           Kompresor putar dapat menghasilkan tekanan  yang sangat tinggi. Pada kompresor putar getaran yang dihasilkan relatif kecil dibandingkan dengan kompresor torak. Hal ini disebabkan sudu-sudu pada kompresor putar, yang merupakan elemen bolak-balik, mempunyai masa yang jauh lebih kecil daripada torak. Selain itu kompresor putar tidak memerlukan katup, sedangkan fluktuasi alirannya sangat kecil dibandingkan dengan kompresor torak. Ada beberapa jenis kompresor putar, salah satunya adalah kompresor sudu luncur. Kompresor sudu luncur mempunyai sebuah rotor yang memiliki sudu-sudu. Rotor ini berputar didalam sebuah stator berbentuk silinder. Rotor dipasang secara eksentrik terhadap stator. Sudu-sudu dipasang pada alur disekeliling rotor dan ditekan kedinding silinder oleh pegas didalam alur. Jika rotor berputar maka sudu akan ikut berputar sambil meluncur di permukaan didalam silinder. Atas dasar hal tersebut kompresor ini dinamakan kompresor sudu luncur. 

 

Gambar 84 Kompresor rotary

Sumber : http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/
Teknik%20Pendinginan/bab8.php

b.      Kompressor kerja dinamik

     Kompresor dinamik bekerja dengan cara memindahklan energi  pada sudu dengan dasar pembelokan aliran sehingga energi kinetik dalam kompresor akan bertambah  seiring bertambahnya kecepatan alirannya. Proses ini berlangsung pada bagian yang bergerak yang disebut impeler. Setelah melewati impeler, gas tersebut akan dilewatkan pada rumah kompresor yang berbentuk volut. Bentuk rumah kompresor ini akan menurunkan kecepatan aliran gas atau dengan kata lain mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan.

Berdasarkan arah alirannya, kompresor dinamik dibagi menjadi tiga, yaitu:

1.      Kompresor Arah Radial

                Kompresor ini biasanya disebut kompresor sentrifugal. Pada kompresor jenis ini, gas meninggalkan impeler dengan arah tegak lurus sumbu poros kompresor. Ketika impeler berputar, gas dialirkan diantara sudu-sudu yang berputar dari sisi isap ke sisi tekan kemudian diarahkan ke bagian statis yang disebut difuser.  Gas yang melewati difuser kecepatan alirannya akan diperlambat, kemudian energi aliran akan dikonversikan ke energi tekanan seiring dengan menurunnya kecepatan aliran. Semakin radial sudu kompresor semakin sedikit tekanan pada impeler dan makin besar konversi energi pada difuser.

 

Gambar : 85 Kompressor radial

Sumber : http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/
Teknik%20  Pendinginan/bab8.php

2.      Kompresor Arah Axial

Pada kompresor jenis ini gas meninggalkan impeller dengan arah sejajar dengan sumbu poros kompresor. Kompresor ini beroperasi pada kapasitas yang besar.

Gambar : 86 Kompressor axial

Sumber : http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Teknik%20           Pendinginan/bab8.php

3.        Kompresor Arah Campuran

Pada kompresor jenis ini gas akan meninggalkan impeler dengan arah aliran miring/diagonal terhadap sumbu poros. Impeler pada kompresor ini membentuk sudut tertentu terhadap rotor.

Gambar : 87 Kompressor campuran Sumber : http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Teknik%20           Pendinginan/bab8.php

4.      Kompressor sentrifugal

            Kompresor udara sentrifugal merupakan kompresor dinamis, yang tergantung pada transfer energi dari impeller berputar ke udara. Rotor melakukan pekerjaan ini dengan mengubah momen dan tekanan udara.

Gambar :88  Kompressor sentrifugal

Sumber : http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/
Teknik%20Pendinginan/bab8.php

c.         Kompressor berdasarkan letak motornya

Klasifikasi kompressor berdasarkan letak motornya:

1)     Kompresor Jenis Terbuka (Open Type Cmpressor)

Jenis kompresor ini terpisah dari tenaga penggeraknya masing-masing bergerak sendiri dalam keadaan terpisah. Tenaga penggerak kompresor umumnya motor listrik. Salah satu ujung poros engkol dari kompresor menonjol keluar, sebuah puli dari luar dipasang pada ujung poros tersebut. Melalui tali kipas puli dihubungkan dengan tenaga penggeraknya. Puli pada kompresor berfungsi sebagai roda gaya yang digunakan sebagai daun kipas untuk mendinginkan kondensor dan kompresor sendiri. Karena ujung poros engkol keluar dari rumah kompresor, maka harus diberi pelapis agar refigeran tidak bocor keluar.

                                                                   

Gambar :  89 Open type compressor

Sumber : http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Teknik%20           Pendinginan/bab8.php

2)      Kompressor Hermetik

Pada dasarnya compressor hermetik hampir sama dengan compressor semi hermetic, perbedaanya hanya terletak pada cara penyambungan rumah baja (compressor) dengan stator motor penggeraknya.

 

Gambar : 90 Kompressor hermetic

Sumber : http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/
Teknik%20 Pendinginan/bab8.php

3)        Kompresor Semi Hermetik

Pada konstruksi semi hermetik bagian kompresor dan elektro motor masing-masing berdiri sendiri dalam keadaan terpisah. Untuk menggerakkan kompresor poros motor listrik dihubungkan dengan poros kompresornya langsung.

 

Gambar : 91  Kompressor semi hermetic

Sumber : http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Teknik%20           Pendinginan/bab8.php

2.      KONDENSOR

a.       Kondensor berdasarkan media pendingiinnya

1)      Kondensor berpendingin air (water cooled condenser)

Sesuai dengan namanya, kondensor yang air pendinginnya langsung dibuang, maka air yang berasal dari suplai air dilewatkan ke kondensor akan langsung dibuang atau ditampung di suatu tempat dan tidak digunakan kembali. Sedangkan kondensor yang air pendinginnya digunakan kembali, maka air yang keluar dari kondensor dilewatkan melalui menara pendingin (cooling tower) agar temperaturnya turun. Selanjutnya air dialirkan kembali ke dalam kondensor, demikian seterusnya secara berulang - ulang.

Gambar :92 Kondensor berpendingin air

Sumber : http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/
Teknik%20Pendinginan/bab8.php

2)      Kondensor berpendingin udara (air cooled condenser).

Ada dua metoda mengalirkan udara pada jenis ini, yaitu konveksi alamiah dan konveksi paksa dengan bantuan kipas. Konveksi secara alamiah mempunyai laju aliran udara yang melewati kondenser sangat rendah, karena hanya mengandalkan kecepatan angin yang terjadi pada saat itu. Oleh karena itu kondensor jenis ini hanya cocok untuk unit-unit yang kecil seperti kulkas, freezer untuk keperluan rumah tangga, dll. Kondensor berpendingin udara yang menggunakan bantuan kipas dalam mensirkulasikan media pendinginannya dikenal sebagai kondensor berpendingin udara konveksi paksa.

Gambar :93 Kondensor berpendingin udara

Sumber : http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/
Teknik%20 Pendinginan/bab8.php

3)        Kondensor evaporatif (evaporative condenser)

Kondensor evaporatif pada dasarnya adalah kombinasi antara kondensor dengan menara pendingin yang dirakit menjadi satu unit atau kondensor yang menggunakan udara dan air sebagai media pendinginnya.

 

Gambar : 94 Kondensor evaporatif

Sumber : http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Teknik%20           Pendinginan/bab8.php

3.      EVAPORATOR

a)      Evaporator berdasarkan cara kerjanya secara ekspansi langsung

1)      Flooded Evaporator

Pada evaporator jenis ini seluruh permukaan bagian dalam evaporator selalu dibanjiri, atau bersentuhan, dengan refrigeran yang berbentuk cair. Terdapat sebuah tandon (reservoir, low pressure receiver), di mana cairan refrigeran terkumpul, dan dari bagian atas tandon tersebut uap refrigeran yang terbentuk dalam evaporator tersebut dihisap masuk ke kompresor.

 

Gambar : 95 Flooded Evaporator

Sumber : http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Teknik%20           Pendinginan/bab8.php

2)      Dry evaporator

Pada evaporator ini terdapat bagian, yaitu di bagian keluarannya, yang dirancang selalu terjaga ‘kering’, artinya di bagian itu refrigeran yang berfasa cair telah habis menguap sebelum terhisap keluar ke saluran masuk kompresor.

 

Gambar : 96 Dry Evaporator

Sumber : http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Teknik%20           Pendinginan/bab8.php

b)      Evaporator berdasarkan konstruksinya

1)          Shell and Tube Evaporator.

                            Evaporator tabung dan pipa jenis expansi kering menggunakan banyak pipa yang dipasang di dalam tabung

 

    

Gambar : 97 Shell and tube evaporator

Sumber : http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Teknik%20           Pendinginan/bab8.php

2)      Shell and Coil Evaporator

 Evaporator tabung dan koil terdapat koil pipa tunggal atau koil pipa ganda di dalam sebuah pipa silinder. Refrigerant mengalir di dalam koil pipa untuk mendingin air atau larutan garam yang ada di bagian luar koil.  Evaporator tabung dan koil dapat dibuat dengan mudah, sebab tidak memerlukan pelat pipa untuk memasang ujung dan pangkal pipa, seperti yang terdapat pada kondensor tabung dan pipa.

Gambar : 98 Shell and Coil Evaporator

Sumber : http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/
Teknik%20 Pendinginan/bab8.php

4.      KATUP EKSPANSI

Katup ekspansi dipergunakan untuk mengekspansikan secara adiabatik cairan refrigerant yang bertekanan dan bertemperatur tinggi sampai mencapai tingkat keadaan tekanan dan temperatur rendah. Jadi melaksanakan proses trotel atau proses ekspansi konstan selain itu katup ekspansi mengatur pemasukan refrigerant sesuai dengan beban pendinginan yang harus dilayani oleh evaporator. Sehingga evaporator dapat selalu bekerja sehingga diperoleh efisiensi siklus refrigerasi yang maximal. Adapun jenis-jenis katup ekspansi yaitu :

1)        Katup ekspansi otomatik termostatik

Katup ekspansi ini berfungsi mengatur pembukaan katup yaitu pemasukan refrigerant ke dalam evaporator yang diatur sesuai dengan beban pendinginan yang dilayani. Tetapi bukan berarti bahwa katup ekspansi tersebut harus mengusahakan agar evaporator bekerja ada suatu temperatur dan penguapan yang konstan. Dalam hal ini perbedaan antara peratur penguapan dan temperatur media yang akan didinginkan dipertahankan supaya konstan. Pada katup ini , refrigerant melahirkan as melalui lubang masuk (1) dan keluar melalui lubang keluar (3), melalui katup jarum (2)

Gambar : 99 Katup Ekspansi otomatik termostatik

Sumber: http://file.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/
195103171985031-MAMAN_RAKHMAN/SISTEM_REFRIGERASI.pdf

2)        Katup ekspansi manual

Katup ekspansi manual adalah katup ekspansi dengan trotel yang diatur secara manual yaitu menggunakan katup jarum yang berbeda dari katup stop yang biasa. Konstruksi katup ekspansi manual dapat dilihat pada gambar di bawah. Pada katup tersebut, refrigerant masuk melalui lubang masuk (1) dan keluar melalui katup jarum (2). Fiting (4) dihubungkan dengan batang pengatur (6), sehingga katup jarum tersebut dapat dibuka dan ditutup dengan memutar knob pemutar (7). Kebocoran refrigerant dapat dicegah deman menggunakan bellow.

 

Gambar : 100 Katup Ekspansi Manual

Sumber: http://file.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/195103171985031-MAMAN_RAKHMAN/SISTEM_REFRIGERASI.pdf

3)    Katup ekspansi tekanan konstan

Katup ekspansi tekanan konstan adalah katup ekspansi yang dimana katup digerakkan oleh tekanan dalam evaporator. Untuk mempertahankan supaya tekanan di dalam evaporator itu konstan. Pada jenis katup ini, bellow dan katup jarum dihubungkan oleh batang penunjang seperti pada gambar alat yang ditunjukkan dimana bagian bawah dan below berhubungan dengan lubang keluar sehingga menerima tekanan evaporator. Gaya pegas dapat diatur dengan memutar knob pengatur.

Pipa cairan refrigerant dihubungkan dengan katup ekspansi pada bagian lubang masuk dan katup ekspansi.

 

Gambar : 101 Katup Ekspansi Tekanan Konstan

Sumber : http://file.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_MESIN/195103171985031-MAMAN_RAKHMAN/SISTEM_REFRIGERASI.pdf

B.       jenis-jenis air duck

1)      Rectangular Ducts

Untuk ruang yang tersedia antara balok struktural dan langit-langit di sebuah gedung, saluran persegi memiliki luas penampang terbesar. Mereka kurang kaku dibandingkan saluran bulat dan lebih mudah dibuat di tempat. Sendi dari saluran empat persegi panjang memiliki persentase yang relatif lebih besar terhadap kebocoran udara. Saluran segi empat mungkin memiliki kebocoran udara dari 15 sampai 20 persen dari tingkat pasokan debit rata-rata. Saluran Rectangular biasanya digunakan dalam sistem tekanan rendah.

2)      Round Ducts .

Untuk luas penampang tertentu dan rata-rata kecepatan udara, saluran bulat memiliki ketahanan terhadap aliran udara daripada saluran oval adan plat persegi. Saluran bulat juga memiliki kekakuan yang lebih baik dan kekuatan. Kerugian tekanan dapat dihitung lebih tepat daripada saluran empat persegi panjang, dan menghasilkan sistem yang lebih baik seimbang. Kebocoran udara dapat dipertahankan pada sekitar 3 persen sebagai hasil dari jahitan baik disegel dan sendi. Saluran bulat telah mengeluarkan kebisingan jauh lebih kecil terpancar daripada saluran oval dan plat persegi panjang.

Kerugian utama dari saluran putaran adalah ruang lebih besar diperlukan di bawah sinar untuk pemasangan-tion. Saluran bulat adalah saluran udara yang paling banyak digunakan pada bangunan komersial. Diameter standar saluran bulat berkisar 4-20 , tebal 1 inch. (100 sampai 500 mm, tebal 25-mm), 20-36, tebal 2 inch. (500 sampai 900 mm, tebal  50 mm), dan 36 sampai dengan 60, tebal 4 inch. (900-1500 mm, tebal 100 mm).

3)      Flat Oval Ducts

Saluran plat oval memiliki bentuk cross-sectional antara segi empat dan bulat. Mereka berbagi keuntungan dari kedua putaran dan saluran persegi panjang dengan kurangnya turbulensi udara skala besar dan kedalaman kecil dari ruang yang dibutuhkan pada instalasi. Saluran plat oval cepat untuk menginstal dan memiliki kebocoran udara lebih rendah karena pembuatan pabrik. Saluran plat oval dibuat baik seam spiral atau lapisan longitudinal.

4)      Flexible Ducts

Saluran Fleksibel sering digunakan untuk menghubungkan saluran utama atau diffusers ke kotak terminal. Fleksibilitas saluran ini dan kemudahan pemasangan memungkinkan alokasi dan relokasi dari perangkat terminal. Saluran Fleksibel biasanya terbuat dari polyesterfilm multi-lapis diperkuat dengan kawat inti baja heliks atau strip aluminium cor-rugated spiral. Saluran ini sering terisolasi oleh lapisan fiberglass 1 atau 2 inci (25 sampai 50 mm) tebal. Permukaan luar saluran flexible biasanya ditutupi dengan aluminium foil atau jenis lain hambatan uap untuk mencegah perembesan uap air ke dalam lapisan isolasi. Diameter saluran flexible di dalam bisa berkisar dari 2 hingga 10, tebal 1 inch. (50 sampai 250 mm, tebal 25-mm) dan 12-20, tebal 2 inch. (300 sampai 500 mm dalam 50-mm). Saluran flexible harus sesingkat mungkin, dan panjangnya harus sepenuhnya diperluas ke minimizeflow perlawanan.

 

Gbr. 102 jenis - jenis air duct

Sumber: http://www.scribd.com/doc/54583647

Keterangan:

(a) rectangular duct;

(b) round duct with spiral seam;

(c) flat oval duct;

(d) flexible duct.

C.      jenis-jenis ac

1)      AC Window

AC window yang juga disebut AC ruangan ini sekarang berbentuk ramping dibandingkan dengan versi sebelumnya, mereka terkesan lebih ringan dan kecil. Berikut adalah jenis - jenis nya:

Unit AC Window Modern : Unit ini menghasilkan udara jauh dari sangat cocok untuk pemakaian di rumah mereka. Unit modern ini sangat hemat energi dan juga handal dalam masalah pendinginan. Banyak model AC window modern juga memiliki fitur tambahan seperti pembersih udara dan sensor tegangan yang dapat menyesuaikan untuk periode tegangan rendah. Beberapa model bahkan dapat dioperasikan dengan remote control. Untuk benar-benar menghemat biaya energi, pilih kondisioner ac window dengan rating Energy Star.

Gambar : 103 AC Window Modern

Sumber : http://www.blog.qualitytechnic.com/2012/03/
kelebihan-memakai-ac-window.html

Low profile AC Window : Salah satu tipe paling populer dari AC window adalah model low profile. Model ini adalah AC window yang membutuhkan ruang kecil. Beberapa model ini hanya setinggi dua belas inci, sehingga tidak memakan banyak tempat. Tipe ini juga sangat ringan, sehingga dapat dipindahkan dengan mudah.

Gambar 104 Low profile AC Window

Sumber : http://www.blog.qualitytechnic.com/2012/03/
kelebihan-memakai-ac-window.html

Vertical AC Window : Jenis lain yang populer adalah vertical AC window. Tipe ini dibuat untuk digunakan dengan slide yang terbuka dari sisi ke sisi bukan membuka ke atas. Penyejuk udara window vertikal popularitasnya sangat terkenal di kalangan pengguna individual.

Gambar : 105 Vertical AC Window

Sumber : http://www.blog.qualitytechnic.com/20
12/03/kelebihan-memakai-ac-window.html

2)      AC Central

Sistem AC Sentral (Central) merupakan suatu sistem AC dimana proses pendinginan udara terpusat pada satu lokasi yang kemudian didistribusikan/dialirkan ke semua arah atau lokasi (satu Outdoor dengan beberapa indoor). Sistem ini memiliki beberapa komponen utama yaitu unit pendingin atau Chiller, Unit pengatur udara atau Air Handling Unit (AHU), Cooling Tower, system pemipaan, system saluran udara atau ducting dan system control & kelistrikan. Berikut adalah komponen, cara kerja AC Ruangan Sentral, dan Preventif Maintenance AC Sentral Ruangan.

1.       Sistem Kerja AC Sentral Ruangan

(AC) sentral berarti bahwa proses pendinginan udara terpusat pada satu lokasi yang kemudian didistribusikan ke semua arah atau lokasi. Prinsip kerja secara sederhana pada unit penanganan udara ini adalah menyedot udara dari ruangan (return air) yang kemudian dicampur dengan udara segar dari lingkungan (fresh air) dengan komposisi yang bisa diubah-ubah sesuai keinginan. Campuran udara tersebut masuk menuju AHU melewati filter, fan sentrifugal dan koil pendingin. Setelah itu udara yang telah mengalami penurunan temperatur didistribusikan secara merata ke setiap ruangan melewati saluran udara (ducting) yang telah dirancang terlebih dahulu sehingga lokasi yang jauh sekalipun bisa terjangkau.

Gambar : 106 Skema pendingin AC Ruangan

Sumber: http://bagazz.wordpress.com/2011/03/04/prinsip-kerja-
refrigerator-ac-ruangan/

Beberapa kelemahan dari sistem ini adalah jika satu komponen mengalami kerusakan dan sistem AC sentral tidak hidup maka semua ruangan tidak akan merasakan udara sejuk. Selain itu jika temperatur udara terlalu rendah atau dingin maka pengaturannya harus pada termostat di koil pendingin pada komponen AHU. (source : citonline)

3)      AC Split

Sesuai namanya, split, konsep utama AC jenis ini adalah memisahkan antara bagian siklus yang bisa ditoleransi untuk penempatan didalam ruangan, dengan bagian yang relatif tidak tepat untuk berada di dalam ruangan (karena bising atau menjadi sumber panas). Di sistem AC ini dikenal bagian AC yang ditempatkan didalam ruangan (indoor unit), dan bagian yang diletakkan di luar ruangan (outdoor unit). Bagian indoor unit, hanya berisikan komponen evaporator. Sedangkan bagian outdoor unit, berisikan kompressor, kondenser dan expantion valve. Antara indoor dan outdoor unit, dihubungkan oleh pipa tembaga (copper pipe) yang besar dan panjang maksimalnya relatif terhadap besar kecilnya kapasitas pendinginan AC tersebut. AC Split juga terdiri atas beberapa tipe, antara lain :

a.      AC Split Wall

Sesuai namanya, AC jenis ini menempel di dinding (wall). Jenis AC ini paling cocok untuk rumah tinggal (residential), kamar hotel, ataupun apartemen.

 

Gambar : 107 AC Split wall

Sumber : http://syofuan.wordpress.com/2011/02/14/pengkondisi-udara-air-conditioning-catatan-seorang-engineer-1/

b.      AC Split Ceiling Casette

 AC tipe ini digunakan untuk mengakali minimnya ruang dalam plafon. Paling cocok untuk ruang pertemuan, restaurant, ruang tunggu, dll.

Gambar 108 AC splt Ceiling Casette

Sumber : http://syofuan.wordpress.com/2011/02/14/pengkondisi-
udara-air-conditioning-catatan-seorang-engineer-1/

c.       AC Split Ceiling Suspended

 AC ini bentuknya menyerupai tipe Wall, tapi sebenarnya ia menggantung di langit-langit (ceiling suspended). Paling cocok untuk ruang pertemuan, restaurant, dll.

 

Gambar : 109 AC Split Ceiling Suspended

Sumber : http://syofuan.wordpress.com/2011/02/14/pengkondisi-
udara-air-conditioning-catatan-seorang-engineer-1/

d.      AC Split Floor Standing

 AC ini bentuknya menyerupai tipe Wall, tapi sebenarnya ia berdiri diatas lantai (floor standing). Paling cocok untuk ruang pertemuan, restaurant, dll.

 

Gambar: 110 AC Split Floor Standing

Sumber : http://syofuan.wordpress.com/2011/02/14/pengkondisi-
udara-air-conditioning-catatan-seorang-engineer-1/

           

D.    AC MOBIL

Adapun Siklus Pendinginan pada AC Mobil sebagai berikut :

 

Gambar. 111 Sistem AC mobil

Sumber: http://id.wikipedia.org/sistem ac mobil

Siklus Pendinginan Air Conditioners merupakan suatu rangkaian yang tertutup.
Siklus pendinginan yang terjadi dapat digambarkan sebagai berikut :

a.       Kompresor berputar menekan gas refrigerant dari evaporator yang
bertemparatur tinggi, dengan bertambahnya tekanan maka temperaturnya juga semakin meningkat, hal ini diperlukan untuk mempermudah pelepasan panas refrigerant.

b.    Gas refrigerant yang bertekanan dan bertemperatur tinggi masuk kedalam kondenser. Di dalam kondenser ini panas refrigerant dilepaskan dan terjadilah pengembunan sehingga refrigerant berubah menjadi zat cair.

c.       Cairan refrigerant diatampung oleh receifer untuk disaring sampai evaporator membutuhkan refrigerant.

d.      Expansion valve memancarkan refrigerant cair ini sehingga berbentuk gas
dan cairan yang bertemperatur dan bertekanan rendah.

e.       Gas refrigerant yang dingin dan berembun ini mengalir kedalam evaporator untuk mendinginkan udara yang mengalir melalui sela-sela fin evaporator, sehingga udara tersebut menjadi dingin seperti yang dibutuhkan oleh para penumpang mobil.

f.       Gas refrigerant kembali kekompresor untuk dicairkan kembali di condenser.

Rangkaian peralatan (komponen) tersebut terdiri atas :

1.      Compressor

Berfungsi untuk memompakan refrigrant yang berbentuk gas agar tekanannya meningkat sehingga juga akan mengakibatkan temperaturnya meningkat.

Gbr.112 Compressor

Sumber : http://www. jasaabadi.indonetwork.co.id

2.      condenser

Berfungsi untuk menyerap panas pada refrigerant yang telah dikompresikan oleh kompresor dan mengubah refrigrant yang berbentuk gas menjadi cair ( dingin ).

 

Gbr.113 condender AC mobil

Sumber: http://www.omegaacmobil.com

3.      Dryer/receifer
Berfungsi untuk menampung refrigerant cair untuk sementara, yang untuk selanjutnya mengalirkan ke evaporator melalui expansion valve, sesuai dengan beban pendinginan yang dibutuhkan. Selain itu Dryer/receifer juga berfungsi sebagai filter untuk menyaring uap air dan kotoran yang dapat merugikan bagi siklus refrigerant.

 

Gbr.114 Dryer/receifer

Sumber: http://www.sekawan-servis-pendingin.blogspot.com&www.coilku.com

4.      Expansion valve

Berfungsi Mengabutkan refrigrant kedalam evaporator, agar refrigerant cair dapat segera berubah menjadi gas.

Gbr.115 Ekspansion valve

Sumber: http://www.nesacmobil.blogspot.com

5.      Evaporator
Merupakan kebalikan dari condenser Berfungsi untuk menyerap panas dari
udara yang melalui sirip-sirip pendingin evaporator, sehingga udara tersebut menjadi dingin.

 

Gbr.116 evaporator AC mobil

Sumber: http://www.ajipurwantoo.blogspot.com

6.      Blower

Terdiri dari kipas dan motor yang berfungsi untuk mengipas es beku dari evapurator, sehingga akan terjadi hawa dingin yang kita rasa dalam mobil.

Gbr.117 Blower

Sumber: http://www.exgacool.blogspot.com

E.      SYSTEM KIPAS DAN SALURAN UDARA

1.    Hukum Kipas Udara

Hukum-hukum kipas adalah kumpulan relasi untuk menaksir pengaruh kuantitas seperti kondisi udara, kecepatan putar, dan ukuran kipas terhadap prestasi kipas tersebut. Oleh karena itu hukum-hukum yang menyangkut ukuran kipas merupakan kepentingan khusus bagi seorang perancang kipas dan bukan pemakai, maka kita tidak akan meninjaunya. Aturan-aturan yang diterapkan pada seorang pemakai maryupakan hal yang penting dan akan disampaikan disini dengan notasi-notasi sebagai berikut :

                 Q  = Laju aliran volume, m³/s

                 ω   = Kecepatan putar, rpm

                 ρ   = Rapat massa udara, kg/m³

                 P   = Daya yang dibutuhkan oleh kipas, W         

Hukum-hukum ini berlaku pada sistem yang konstan, yaitu sistem yang tidak mempunyai perubahan pada saluran dan sambungan-sambungan, ~ dibaca “berubah terhadap”.

Hukum I Kecepatan putar berubah-ubah, massa jenis udara tetap

Q ~ ω            SP ~ ω²            P ~ ω³

Hukum 2 Massa jenis udara berubah-ubah, laju alir volume tetap

Q = tetap       SP ~ρ              P ~ ρ

Hukum 3 Massa jenis udara berubah-ubah, tekanan statik tetap

                         Q ~

                         SP = tetap

                         ω ~

                         P ~

Manfaat dari hukum-hukum ini terletak pada kemampuannya untuk meramalkan perubahan dari kondisi dasar. Hukum I mengisyaratkan apa yang terjadi bila kecepatan kipas berubah-ubah. Hukum 2 mengantarkan pada perhitungan perubahan tekanan statik dan daya pada kecepatan tetap, dan hukum 3 menyatakan bahwa perubahan kecepatan diperlukan untuk mempertahankan suatu kenaikan tekanan yang tetap, bila rapat massa udara berbeda dari kondisi dasar.

Hukum-hukum tini disebut hukum-hukum kipas, tetapi penjelasan untuk hukum-hukum tersebut terletak pada karakteristik sistem saluran, seperti halnya pada kipa. Ketiga hukum tdiatas dapat diturunkan dari karakteristik prestasi suatu kipas (α dibaca ‘sebanding dengan”)

Kipas :              Q α ω

Bersama dengan karakteristik dari Saluran dan sambungan-sambungan :  

                                  SP α       

Dan Daya =      P = Q(SP) +

2.      Sistem saluran

a.       Sistem udara penuh

 

Gbr.118 System Udara Penuh

Sumber: http://www.scribd.com/doc/Sistem_Pengkondisian_Udara(9_dan_10)

Sistem tata udara yang menggunakan system udara penuh adalah system dimana udara langsung dialirkan ke ruangan-ruangan yang dikondisikan.

1)      Sistem Saluran Tunggal

Gbr.119 Sistem saluran tunggal

Sumber: http://www.scribd.com/doc/76514356

Sistem  ini  merupakan  sistem  penghantar  udara  yang  paling  banyak  dipergunakan. Campuran udara ruangan didinginkan dan dilembabkan, kemudian dialirkan kembali kedalam ruangan melalui saluran udara.

Keuntungan dari system ini adalah:

1)      Sederhana, mudah perancangannya, pemasangan, pemakaian dan perawatannya.

2)      Biaya awalnya relatif murah.

Sedangkan kerugian dari system ini adalah:

a.      Kesulitan pengaturan temperatur dan kelembaban dari ruangan yang dikondisikan, karena beban kalor dari ruangan tersebut mungkin berbeda satu sama lain.

b.      Saluran utama berukuran besar sehingga memerlukan tempat yang lebih besar.

Pada dasarnya sistim pengaturan untuk sistim saluran tunggal menyangkut pengaturan temperature udara melalui bagian-bagian utama dari saluran. Dalam hal tersebut, laju aliran air dingin, laju aliran air panas atau uap ke koil udara, diatur sedemikian rupa sehingga temperature udara dapat diubah. Sistim ini dinamakan sistim volume konstan temperature variable, yang sudah banyak dipergunakan dalam sistim penghantar udara.

Dalam keadaan dimana beban kalor dari beberapa ruangan yang akan dilayani ini berbeda-beda, boleh dikatakan tidak mungkin mempertahankan udara ruangan pada suatu temperature tertentu, kecuali bagi beberapa ruangan utama saja. Jadi masalah tersebut dapat dipecahkan dengan melayani ruangan dengan beban kalor yang sama oleh satu pengolah udara secara sentral.

Sistim saluran udara tunggal yang lain adalah sistim pemanasan ulang, dimana udara segar yang mengalir didalam saluran utama tersebut dapat dipertahankan konstan, pada temperature yang rendah. Kemudian udara tersebut masuk kedalam ruangan melalui alat pemanas yang dipasang pada saluran- saluran cabang masing-masing. Pemanas tersebut memanaskan udara dan diatur sedemikian rupa sehingga diperoleh temperature udara tang sesuai dengan temperature udara ruangan yang di inginkan. Sistim ini dinamakan sistim pemanasaan ulang terminal  dan banyak digunakan untuk melayani beberapa ruangan  pribadi yang ada didalam gedung perkantoran umum.

Ada pula sistim saluran tunggal yang bekerja dengan volume variable dimana jumlah aliran udara dapat diubah sesuai dengan beban kalornya, jadi, volume aliran udara akan berkurang dengan turunnya beban kalor dari ruangan yang harus dilayani.pengaturab volume aliran udara dilakukan dengan mengatur posisi damper atau dengan unit volume variable damper.

2)      Sistem Dua Saluran

Gbr.120 sistem dua saluran

Sumber: http://www.scribd.com/doc/Sistem_Pengkondisian_Udara(9_dan_10)

Selain sistim saluran tunggal, terdapat pula sistim dua saluran yang dapat menutupi kekurangan daru sistim saluran tunggal. Sistim ini kebanyakan digunakan di gedung-gedung besar, dalam hal tersebut udara panas dan udara dingin dihasilkan secara terpisah oleh mesin penyegar udara yang bersangkutan. Kedua jenis udara itupun disalurkan melalui saluran yang terpisah satu sama lain. Tetapi kemudian dicampur sedemikian rupa sehingga tercapai tingkat keadaan yang sesuai dengan beban kalor dari ruangan yang akan disegarkan. Sesudah itu disalurkan kedalam ruangan yang bersangkutan. Sistim ini dinamakan sistim dua saluran.

Dalam sistim ini, alat yang diperlukan untuk mencampur udara panas dan udara dingin  dalam perbandingan jumlah aliran yang ditetapkan untuk memperoleh kondisi akhir yang diinginkan, dinamai alat pencampur. Sistim dua saluran dapat memberikan hasil pengaturan yang lebih teliti. Tetapi memerlukan lebih banyak energi kalor dan lebih tinggi harga awalnya. Ada dua jenis sistim dua saluran, yaitu sistim volume konstan dan sistim volume variabel.

b.       System air-udara

Gbr.121 Sistem Air Udara

Sumber: http://www.scribd.com/doc/76514356

Ciri-Ciri Sistem Air-Udara

Dalam sistim air udara, unit koil kipas udara atau unit induksi dipasang didalam ruagan yang akan dikondisikan. Air dingin dialirkan kedalam unit tersebut, sedangkan udara ruangan dialirkan melalui unit tersebut sehingga menjadi dingin. Selanjutnya udara tersebut bersirkulasi didalam ruangan. Demikian pula untuk keperluan ventilasi, udara luar yang telah didinginkan dan dikeringkan atau udara luar yang telah dipanaskan dan dilembabkan dialirkan dari mesin pengolah udara jenis sentral keruangan yang akan di kondisikan.

Oleh karena berat jenis dan kalor spesifik air lebih besar dari pada udara, maka baik daya yang diperlukan untuk mengalirkan maupun ukuran pipa yang diperlukan untuk memindahkan kalor yang sama adalah lebih kecil. Dengan demikian, untuk mengatasi beban kalor dari ruangan yang akan di kondisikan, banyaknya udara yang mengalir dari mesin pengolah udara jenis sentral adalah lebih kecil. Disamping itu, ukuran mesin pengolah udara maupun daya yang diperlukan adalah lebih kecil jika dibandingkan dengan yang diperlukan oleh sistim udara penuh.

c.       Sistem Udara Panel

Sistem ini berupa pipa yang ditanam didalam lantai, dinding, dan langit-langit untuk keperluan pemanasan ruangan. Air dialirkan dalam pipa-pipa tersebut untuk menaikkan temperature bagian-bagian tersebut diatas. Dengan demikian permukaannya menjadi panas dan meradiasikan panas kedalam ruangan, ini disebut dengan system pemanasan panel. Untuk pemanasan maka temperature permukaan panel haruslah 30^oC sampai 40^oC, sesuai lokasinya. Udara tambahan dengan temperature tinggi dan lembab dimasukkan kedalam ruangan.

Untuk system pendinginan panel sendiri merupakan system pendinginan dimana air dingin dialirkan melalui pipa-pipa yang kemudian menyerap panas dari dalam ruangan. Dalam system pendinginan dengan system udara panel temperature permukaan panel haruslah 20^oC lebih tinggi dari titik embun udara ruangan, dengan demikian maka uap air tidak akan mengembun pada permukaan panel. Namun hanya sebagian beban sensible ruangan yang dapat diserap, sehingga perlu input udara tambahan yang dingin dan kering. Hal tersebut diperluakan untuk mennyerap sisa kalor sensible dan kalor laten yang ada, dan untuk memberikan ventilasi.

System udara panel mampu memberikan kenyamanan yang lebih tinggi dan memerlukan udara primer lebih sedikit, dengan begitu system udara panel ukuran alat dal saluran udara dapat jauh lebih kecil dibandingkan system penyegar udara lainnya. Namun kerugiannya harga awal instalasi sangat tinggi dan waktu persiapan pengoprasiannya lebih lama dan kemungkinan terjadi kebocoran dalam pipa bisa saja terjadi dan reparasinya lebih sukar.

d.      System air penuh

 Pada sistem ini, air dingin dialirkan melalui koil-kipas udara, untuk penyegaran udara (jadi, berbeda dengan air water system yang menggunakan udara primer).

Dalam hal ini, udara yang diperlukan untuk ventilasi dimasukkan sebagai infiltran melalui celah-celah pintu atau udara luar yang terisap langsung melalui lubang masuk pada dinding, disebelah belakang unit koil-kipas udara yang bersangkutan. Hal ini akan menyebabkan ventilasi yang kuran baik. Untuk mengatasi kekurangan tersebut, dalam beberapa hal udara yang diperlukan untuk ventilasi dimasukkan kedalam ruangan melalui saluran khusus.

Gbr.122 sistem air penuh

Sumber: http://www.scribd.com/doc/76514356

Mengingat karakteristik unti koil-kipas udara tersebut maka timbul kesulitan pengontrolan kelembaban pada sistem air-penuh, sehingga udara ruangan dapat menjadi terlampau lembab ataupun terlampau kering. Kesulitan ventilasi dan pengaturan kelembaban akan menyebabkan jenis sistem tersebut tidak sesuai untuk melayani gedung yang besar, meskipun harga awalnya rendah.

F.     Sifat- sifat thermodinamika udara

 Ada beberapa sifat termodinamika udara sebagai berikut:

1.       Dry Bulb temperature (Temperatur bola kering),  yaitu suhu yang ditunjukkan dengan thermometer bulb biasa dengan bulb dalam keadaan kering. Satuan untuk suhu ini bias dalam celcius, Kelvin, fahrenheit. Seperti yang diketahui bahwa thermometer menggunakan prinsip pemuaian zat cair dalam thermometer. Jika kita ingin mengukur suhu udara dengan thermometer biasa maka terjadi perpindahan kalor dari udara ke bulb thermometer. Karena mendapatkan   kalor maka zat cair (misalkan: air raksa) yang ada di dalam thermometer mengalami pemuaian sehingga tinggi air raksa tersebut naik. Kenaikan ketinggian cairan ini yang di konversika dengan satuan suhu (celcius, Fahrenheit, dll).

2.       Wet Bulb Temperature (Temperatur bola basah), yaitu suhu bola basah. Sesuai dengan namanya “wet bulb”, suhu ini diukur dengan menggunakan thermometer yang bulbnya (bagian bawah thermometer) dilapisi dengan kain yang telah basah kemudian dialiri udara yang ingin diukur suhunya. Perpindahan kalor terjadi dari udara ke kain basah tersebut. Kalor dari udara akan digunakan untuk menguapkan air pada kain basah tersebut, setelah itu baru digunakan untuk memuaikan cairan yang ada dalam thermometer. Untuk menjelaskan apa itu wet bulb temperature, dapat kita gambarkan jika ada suatu kolam dengan panjang tak hingga diatasnya ditutup.  Kemudian udara dialirka melalui permukaan air. Dengan adanya perpindahan kalor dari udara ke permukaan air maka terjadilah penguapan.  Udara menjadi jenuh diujung kolam air tersebut. Suhu disinilah yang dinamakan Wet Bulb temperature.

Untuk mengukur dua sifat (Dry dan Wet bulb temperature) ini sekaligus biasanya menggunkan alat yang namanya sling, yaitu dua buah thermometer yang di satukan pada sebuah tempat yang kemudian tempat tersebut dapat diputar.  Satu thermometer biasa dan yang lainnya thermometer dengan bulb diselimuti kain basah.

1.      Humidity Ratio (w), yaitu ukuran massa uap air yang ada dalam satu satuan udara kering (Satuan International: gram/kg).

2.      Relative Humidity (RH),  Perbandingan antara fraksi mol uap dengan fraksi mol udara basah pada suhu dan tekanan yang sama (satuannya biasanya dalam persen (%)).

3.      Volume Spesifik (v), yaitu besarnya volume udara dalam satu satuan massa. (SI: m3/kg)

4.      Enthalpy (h), yaitu banyaknya kalor (energy) yang ada dalam udara setiap satu satuan massa. Enthalpy ini merupakan jumlah total energi yang ada dalam udara terebut, baik dari udara maupun uap air yang terkandung didalamnya. . Entalpi tidak bisa diukur, yang bisa dihitung adalah nilai perubahannya. Secara matematis, perubahan entalpi dapat dirumuskan sebagai berikut:

ΔH = ΔU + PΔV

di mana:

1.      H = entalpi sistem (joule)

2.      U = energi internal (joule)

3.      P = tekanan dari sistem (Pa)

4.      V = volume sistem ( )

5.      Tekanan (P)  adalah besarnya gaya yang ditrima per satuan luas.

G.    SEGITIGA PERUBAHAN FASA

Manusia dapat bertahan sampai satu hari tanpa air di daerah gurun yang paling panas, tetapi tanpa udara manusia hanya bertahan beberapa menit saja. Jadi udara sangatlah penting bagi kehidupan di bumi. Karena tanpa udara, maka manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan tidak dapat hidup. Udara untuk kehidupan sehari-hari terdapat di atmosfer. Atmosfer juga berfungsi sebagai payung atau pelindung kehidupan di bumi dari radiasi matahari yang kuat pada siang hari dan mencegah hilangnya panas ke ruang angkasa pada malam hari.

Atmosfer juga merupakan penghambat bagi benda-benda angkasa yang bergerak melaluinya sehingga sebagian meteor yang melalui atmosfer akan menjadi panas dan hancur sebelum mencapai permukaan bumi. Lapisan atmosfer merupakan campuran dari gas yang tidak tampak dan tidak berwarna. Empat gas utama dalam udara kering meliputi :

Gbr.123 Tabel komposisi udara

sumber: http://funny-mytho.blogspot.com/2010/komposisi-udara.html

Gas atmosfer yang penting dalam proses cuaca adalah uap air (H2O) karena dapat berubah fasa menjadi fasa cair dan padat, karbondioksida (CO2) karena bertindak sebagai gas rumah kaca dan ozon (O3) karena dapat menyerap radiasi ultraviolet matahari berenergi tinggi yang sangat berbahaya bagi tubuh manusia.

Oksigen (O2) sangat penting bagi kehidupan, yaitu untuk mengubah zat makanan menjadi energi hidup. Oksigen dapat bergabung dengan unsur kimia lain yang dibutuhkan untuk pembakaran.

Karbondioksida (CO2) dihasilkan dari pembakaran bahan bakar, pernafasan manusia dan hewan, kemudian dibutuhkan oleh tanaman. Karbon dioksida menyebabkan efek rumah kaca (greenhouse) transparan terhadap radiasi gelombang pendek dan menyerap radiasi gelombang panjang. Kenaikan konsentrasi CO2 di dalam atmosfer akan menyebabkan kenaikan suhu permukaan bumi dan menimbulkan pemanasan global. Sejak revolusi industri, konsentrasi CO2 terus naik yang antara lain disebabkan kenaikan pemakaian bahan bakar karbon dan hidrokarbon.

1)      Nitrogen (N2) terdapat di udara dalam jumlah yang paling banyak yaitu, meliputi 78 bagian. Nitrogen tidak langsung bergabung dengan unsur lain, tetapi pada hakikatnya unsur ini penting karena bagian dari senyawa organik.

2)      Neon (Ne), argon (Ar), xenon (Xe) dan krypton (Kr) disebut gas mulia, karena tidak mudah bergabung dengan unsur lain. Meskipun gas ini kurang penting di atmosfer, namun neon biasanya dipakai dalam iklan dan argon dipakai untuk bola lampu cahaya listrik.

3)      Helium (He) dan hidrogen (H2) sangat jarang di udara kecuali pada paras yang tinggi. Gas ini adalah yang paling ringan dan sering dipakai untuk mengisi balon meteorologi.

4)      Ozon (O3) adalah gas yang paling aktif dan merupakan bentuk lain dari oksigen. Gas ini terdapat terutama pada ketinggian antara 20 dan 30 km di atas permukaan laut (dpl). Ozon dapat menyerap radiasi ultra violet yang mempunyai energi besar dan berbahaya bagi tubuh manusia.

5)      Uap air (H2O) sangat penting dalam proses cuaca atau iklim karena dapat berubah fasa (wujud) menjadi fase cair atau padat melalui kondensasi dan deposisi. Perubahan fase air yang mungkin dapat dilukiskan pada gambar 1. Uap air terdapat di atmosfer sebagai hasil penguapan dari laut, danau, kolam, sungai dan transpirasi tanaman.

Dari waktu tinggal di atmosfer , maka unsur-unsur udara dapat diklasifikasikan menjadi 3 golongan:

a)    Gas permanen dengan waktu tinggal sangat lama, misalnya waktu tinggal He = 2 juta tahun.

b)    Gas semi permanen dengan waktu tinggal beberapa bulan sampai tahun misal: CO2 = 0,35 tahun dan CH4 = 3 tahun.

c)    Gas variabel dengan waktu tinggal dari beberapa hari sampai minggu. Unsur-unsur ini adalah gas aktif secara kimia. Siklusnya berkaitan dengan siklus air (cuaca),misalnya waktu tinggal uap air berorde 10 hari.

Sampai pada ketinggian lebih dari 60 km, proporsi gas relatif masih tetap, kecuali fasa gas air (uap air). Sekitar 99% didominasi oleh gas nitrogen dan oksigen, dan yang paling banyak jumlahnya di atmosfer adalah nitrogen. Proporsi gas atmosfer berubah jika udara ditinjau bersama dengan komposisi uap airnya. Secara praktis, atmosfer dapat berada pada tempat yang langka uap air (kebasahan) dapat mencapai 4%. Meskipun berat molekuler uap air lebih kecil daripada berat molekuler beberapa gas lain, namun uap air ini berada dalam ketebalan beberapa kilometer atmosfer paling bawah.

Gbr.124 Perubahan fasa air di atmosfer

sumber: http://funny-mytho.blogspot.com/2010/komposisi-udara.html

Hal ini dapat dimengerti bila disadari bahwa sumber uap air atmosferik secara langsung adalah lautan yang mencakup 70% luas permukaan bumi dan bahwa suhu udara di dalam troposfer sangat dingin sehingga air tak dapat mempertahankan wujudnya dalam bentuk gas. Air dalam atmosfer dapat berada dalam ketiga wujud (fasa). Perubahan fasa cair (air) menjadi gas (uap air) disebut penguapan (evaporasi) dan sebaliknya disebut pengembunan (kondensasi). Perubahan fasa cair menjadi fasa padat (es) disebut pembekuan dan sebaliknya disebut pencairan. Perubahan fasa es menjadi fasa uap disebut sumblimasi dan sebaliknya disebut deposisi.

Uap air merupakan senyawa kimia udara dalam jumlah besar yang tersusun dari dua bagian hidrogen dan satu bagian oksigen. Uap air yang terdapat di atmosfer merupakan hasil penguapan dari laut, danau, kolam, sungai dan transpirasi tanaman.

Atmosfer selalu dikotori oleh debu. Debu adalah istilah yang dipakai untuk benda yang sangat kecil sehingga tidak tampak kecuali dengan mikroskop. Jumlah debu berubah-ubah tergantung pada tempat. Sumber debu beraneka ragam, yaitu asap, abu vulkanik, pembakaran bahan bakar, kebakaran hutan, smog dan lainnya.

Smog singkatan dari smoke and fog adalah kabut tebal yang sering dijumpai di daerah industri yang lembab. Debu dapat menyerap, memantulkan, dan menghamburkan radiasi matahari. Debu atmosferik dapat disapu turun ke permukaan bumi oleh curah hujan, tetapi kemudian atmosfer dapat terisi partikel debu kembali. Debu atmosfer adalah kotoran yang terdapat di atmosfer.

H.    Thermostat

 Thermostat memiliki banyak sebutan antara lain temperatur kontrol dan cool control. Apapun sebutannya, thermostat berfungsi mengatur kerja kompresor secara otomatis bedasarkan batasan suhu pada setiap bagian kulkas. Bisa dikatakan, thermostat adalah saklar otomatis berdasarkan pengaturan suhu. Jika suhau evaperator sesuai dengan pengatur suhu thermostat, secara otomatis thermostat akan memutuskan listrik ke kompresor.  

 

Gambar : 125 Termostat

Sumber: http://toharielektro.blogspot.com/2009/07/
bagian-bagian-kulkas.html

a)      Jenis-jenis Termostat

1.      Termostat bimetal beralih

Air dan uap berbasis sistem pemanas sentral secara tradisional memiliki kontrol keseluruhan dengan dinding bi-logam termostat strip. Rasa ini suhu udara dengan menggunakan ekspansi diferensial dari dua logam untuk menjalankan sebuah on / off switch. Biasanya sistem pusat akan diaktifkan ketika suhu turun di bawah titik set pada thermostat, dan dimatikan ketika naik di atas, dengan beberapa derajat histeresis untuk mencegah beralih berlebihan. Bi-logam penginderaan sekarang sedang digantikan oleh elektronik sensor . Sebuah penggunaan utama dari hari ini termostat bi-logam dalam individu pemanas konveksi listrik, di mana kontrol on / off, berdasarkan suhu udara lokal dan harga yang diinginkan oleh pengguna. Ini juga digunakan pada AC, di mana kontrol lokal diperlukan.

 

Gambar : 126 Bimetal Thermostat

:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/49/OfficeThermostat.jpg

2.      Termostat Sederhana dua kawat

Termostat dua kawat sederhana digunakan  untuk mengatur gas pemanas berbahan bakar melalui katup gas listrik. Mekanisme yang sama juga dapat digunakan untuk mengontrol tungku minyak, boiler, boiler katup zona , penggemar loteng listrik, tanur listrik, pemanas alas tiang listrik, dan peralatan rumah tangga seperti lemari es, pot kopi, dan pengering rambut. Kekuatan melalui thermostat disediakan oleh perangkat pemanasan dan dapat berkisar dari milivolt sampai 240 volt kesamaan konstruksi Amerika Utara, dan digunakan untuk mengontrol sistem pemanas baik secara langsung (pemanas alas tiang listrik dan beberapa tanur listrik) atau tidak

langsung (gas semua, minyak dan paksa sistem air panas). Karena berbagai kemungkinan tegangan dan arus tersedia di thermostat, perlu diwaspadai ketika memilih perangkat pengganti.

 

Gambar : 127 Termostat sederhana dua Kawat

Sumber : http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/53/WPThermostat_new.jpg

keterangan

a.      Mengatur titik kontrol tuas . Ini bergerak ke kanan untuk suhu yang lebih tinggi. Pin indikator bulat di tengah slot kedua menunjukkan melalui slot bernomor dalam kasus luar.

b.      Strip bimetal luka ke dalam kumparan. Pusat kumparan terpasang pada suatu pesan, berputar melekat pada tuas (1). Sebagai kumparan semakin dingin akhir bergerak - pembawa (4) - bergerak searah jarum jam .

c.       Fleksibel kawat. Sisi kiri terhubung melalui satu kawat dari sepasang ke katup kontrol pemanas.

d.      Kontak bergerak melekat pada coil.thence bimetal ke controller pemanas itu.

e.       Magnet . Hal ini memastikan kontak yang baik bila kontak menutup. Ini juga menyediakan histeresis untuk mencegah siklus pemanasan singkat, karena suhu harus dinaikkan beberapa derajat sebelum kontak akan terbuka. Sebagai alternatif, beberapa termostat daripada menggunakan saklar merkuri di ujung dari gulungan bimetal. Berat raksa pada ujung kumparan cenderung untuk tetap ada, juga mencegah siklus pemanasan singkat. Namun, jenis termostat dilarang di banyak negara karena fiturnya

yang sangat permanen dan beracun alam jika rusak. Saat mengganti ini termostat mereka harus dianggap sebagai limbah kimia .

f.       Tetap kontak sekrup. Ini disesuaikan oleh produsen . Hal ini terhubung elektrik dengan kawat kedua pasangan dengan termokopel dan katup gas yang dioperasikan secara elektrik pemanas itu.

3.      millivolt termostat

Seperti diilustrasikan dalam penggunaan termostat di atas, daya disediakan oleh termokopel, dipanaskan oleh lampu pilot. Ini menghasilkan daya kecil dan sehingga sistem harus menggunakan katup daya rendah untuk mengontrol gas. Jenis perangkat umumnya dianggap usang sebagai lampu pilot membuang jumlah yang mengejutkan gas (dengan cara yang sama keran menetes dapat menghabiskan sejumlah besar air selama jangka), dan juga tidak lagi digunakan pada kompor, tapi masih dapat ditemukan dalam pemanas air gas dan perapian banyak gas. (Efisiensi miskin mereka dapat diterima dalam pemanas air, karena sebagian besar energi "terbuang" di lampu pilot masih digabungkan ke air dan karena itu membantu menjaga tangki hangat). Ini juga membuat tidak perlu untuk sebuah rangkaian listrik yang akan dijalankan ke pemanas air. Untuk pemanas air tankless (on demand), pengapian percontohan adalah lebih baik karena lebih cepat daripada panas-permukaan pengapian dan lebih handal dari percikan pengapian.)

4.      Termostat 24 volt

Mayoritas pemanasan modern / pendingin / panas termostat pompa beroperasi pada tegangan rendah (biasanya 24 volt AC ) sirkuit kontrol. Sumber AC 24 volt listrik adalah transformator kontrol diinstal sebagai bagian dari peralatan pemanasan / pendinginan. Keuntungan dari sistem kontrol tegangan rendah adalah kemampuan untuk mengoperasikan perangkat switching beberapa elektromekanis seperti relay , kontaktor, dan sequencer menggunakan tegangan inheren aman dan level saat ini. Dibangun ke thermostat adalah ketentuan untuk kontrol suhu ditingkatkan menggunakan antisipasi. Sebuah anticipator panas menghasilkan sejumlah kecil panas tambahan untuk unsur penginderaan sedangkan alat pemanas beroperasi. Ini membuka kontak pemanasan sedikit lebih awal untuk mencegah suhu ruang dari sangat overshooting pengaturan termostat. Sebuah anticipator panas mekanik umumnya disesuaikan dan harus di set ke arus yang mengalir dalam rangkaian kontrol pemanas ketika sistem operasi. Sebuah anticipator pendinginan menghasilkan sejumlah kecil panas tambahan untuk unsur penginderaan sementara alat pendingin tidak beroperasi. Hal ini menyebabkan kontak untuk memberi energi pada peralatan pendingin sedikit lebih awal, mencegah suhu ruang dari memanjat secara berlebihan. Menanggulangi pendingin umumnya tidak disesuaikan.
Termostat elektromekanis menggunakan elemen perlawanan yang menanggulangi. Kebanyakan termostat elektronik menggunakan perangkat termistor baik atau unsur-unsur logika yang terintegrasi untuk fungsi antisipasi. Dalam beberapa termostat elektronik, anticipator termistor mungkin berlokasi di luar ruangan, memberikan antisipasi variabel tergantung pada suhu di luar ruangan. Perangkat tambahan termasuk termostat tampilan suhu di luar ruangan, programabilitas, dan indikasi sistem sesar. Sementara seperti termostat 24 volt tidak mampu mengoperasikan tungku ketika daya listrik gagal, paling tungku tersebut membutuhkan daya listrik untuk para penggemar udara panas (dan sering juga panas permukaan atau percikan pengapian elektronik) sehingga fungsi tidak hilang. Dalam keadaan lain seperti dinding diujicoba dan "gravitasi" (tanpa kipas) lantai dan pemanas sentral sistem tegangan rendah yang dijelaskan sebelumnya mungkin mampu tersisa fungsional ketika daya listrik tidak tersedia.

5.      Termostat tegangan Baris

Jalur termostat tegangan yang paling sering digunakan untuk pemanas ruang listrik seperti alas tiang pemanas atau tungku listrik langsung kabel. Jika termostat tegangan yang digunakan, sistem kekuasaan (di Amerika Serikat, 120 atau 240 volt) secara langsung diaktifkan oleh thermostat. Dengan switching yang saat ini sering melebihi 40 ampere , menggunakan termostat tegangan rendah pada sirkuit tegangan akan menghasilkan setidaknya dalam kegagalan thermostat dan mungkin api. Jalur termostat tegangan kadang-kadang digunakan dalam aplikasi lain, seperti kontrol dari fan-coil (kipas listrik dari tegangan bertiup melalui koil tabung yang baik dipanaskan atau didinginkan oleh sistem yang lebih besar) unit dalam sistem yang besar terpusat menggunakan boiler dan pendingin , atau untuk mengontrol pompa sirkulasi dalam aplikasi pemanas hydronic.

Beberapa termostat diprogram yang tersedia untuk mengendalikan baris-tegangan sistem. Pemanas alas tiang terutama akan mendapatkan keuntungan dari termostat diprogram yang mampu kontrol terus menerus (seperti juga setidaknya beberapa Honeywell Model), secara efektif mengontrol pemanas seperti dimmer lampu, dan secara bertahap meningkatkan dan menurunkan pemanasan untuk memastikan suhu kamar sangat konstan (kontrol terus menerus daripada mengandalkan efek rata-rata dari histeresis). Sistem yang termasuk kipas (listrik tungku, pemanas dinding, dll) biasanya harus menggunakan sederhana on / off kontrol.

I.       Alat bantu siklus pendinginan

1)      Control Defrost

Control Defrost adalah suatu perangkat yang  secara otomatis mengatur defrost evaporator. Dimana dapat beroperasi dengan menggunakan sebuah jam, pintu bersepeda mekanisme atau selama "off" bagian dari siklus pendingin.Defrosting adalah prosedur, dilakukan secara berkala pada lemari pendingin dan freezer untuk menjaga efisiensi operasi mereka. Seiring waktu uap air di udara mengembun pada elemen pendingin di dalam kabinet. Ini juga mengacu pada meninggalkan makanan beku pada suhu yang lebih tinggi sebelum memasak.

Cara kerja kontrol defrost  adalah mencairkan bunga es yg telah menebal pada evaporator yg telah didinginkan oleh compressor selama tujuh jam, setelah tujuh jam bimetal dalam defrost timer berpindah keposisi defrost yg menghubungkan pada heater/pemanas, defrost thermostat dan fuse selama lebih kurang lima belas menit.heater berfungsi untuk mencairkan bunga es, defrost thermostat berfungsi sebagai relay yg dapat meneruskan arus listrik pada heater (pada suhu yg terendah bimetal dalam defrost thermostat menutup atau menyambungkan arus listrik pada heater)fuse berfungsi sebagai pengaman.

Cara kerja control defrost pada lemari es yaitu mengontrol   evaporator agar tidak muncul bunga es, maka didekat evaporator terdapat sebuah pemanas yaitu defrost heater. Dimana evaporator yang terletak didalam kulkas akan menjadi sangat dingin, sedangkan kondensor akan menjadi panas. Defrost heater ini dikendalikan oleh thermofuse 13^o C dan thermostat 70^o C yang terhubung secara seri. Thermofuse 13^o C akan terputus apabila suhu evaporator berada diatas 13^o C yaitu akan mematikan defrost heater, dan thermofuse 13^o C akan tersambung apabila suhu evaporator berada dibawah 13^o C sehingga defrost heater akan menyala. Sedangkan thermostat 70^o C berfungsi untuk melindungi defrost heater,

 

Gambar : 128 Kontrol Defrost

Sumber : http://www.icmcontrols.com/DEFROST-CONTROL-BOARDS-Prodlist.html

2)      Liquid Reciver

Liquid Reciver  merupakan tangki untuk pendingin cair. Refrigerant dipompa keluar dari berbagai bagian dan disimpan dalam penerima cairan selama servis. Penggunaannya membuat jumlah refrigeran dalam sistem yang kurang kritis. Kadang-kadang, penerima cair dibangun ke bagian bawah kondensor . Kebanyakan penerima memiliki katup layanan. Sebuah jala tembaga halus di outlet mencegah kotoran dari memasuki katup kontrol refrigeran.

Penerima Cair sering ditemukan pada sistem yang menggunakan pelampung rendah sisi atau perluasan katup-tipe kontrol refrigeran. tabung kapiler sistem tidak menggunakan penerima cair, (Semua refrigeran cair disimpan dalam evaporator selama bagian dari siklus Off mereka.) Telah ada penggunaan yang lebih besar dari sistem kedap udara dan kontrol tabung kapiler refrigeran. Hal ini mengurangi kebutuhan untuk penerima cair dalam sistem domestik dan banyak unit komersial kecil.

Pada sistem komersial yang lebih besar, penerima memberikan refrigeran cair cadangan. Hal ini menjamin bahwa garis refrigeran cair subcooled dan bebas dari gas flash. Penerima harus memberikan cukup ruang untuk pendingin selama pumpdowns otomatis (untuk keperluan defrost dan ketika beberapa evaporator tidak digunakan). Beberapa sistem, yang memiliki kondensor berpendingin udara luar ruangan, perlu ruang dalam penerima untuk pendingin ekstra. Tanpa ruang ekstra, cair sebagian mengisi kondensor bila tekanan kepala terlalu rendah. Cairan tersebut tidak akan bergerak melalui kondensor.

Gambar : 129 Liquid Reciver

Sumber : http://www.hiwtc.com/products/liquid-receiver-6928-21361.htm

                      

3)      Sight glass

Sight glass adalah tabung transparan melalui mana operator dari sebuah tangki atau ketel uap dapat mengamati tingkat cair terkandung di dalamnya

Gambar : 130 Sight Glass

Sumber : http://www.jdvalves.com/sight_glass.htm

Kacamata penglihatan sederhana mungkin hanya plastik atau kaca tabung terhubung ke bagian bawah tangki di satu ujung dan bagian atas tangki di ujung lainnya. Tingkat cairan ke dalam kaca mata akan sama dengan tingkat cairan di dalam tangki.

Berikut ini adalah prosedur yang berlaku umum secara aman pas segelas tubular baru pada ketel uap dalam aplikasi industri. Sarung tangan kerja kulit dan pelindung wajah penuh harus dipakai saat bekerja dengan kaca, ini untuk mencegah luka bakar, luka, dan melindungi penglihatan operator.

a)      Menutup kedua katup dan membuka ayam menguras kaca

b)      Kendurkan dan menghapus kedua kacang kelenjar

c)      Hapus semua pecahan kaca atau sampah lainnya dari tubuh kaca katup

d)     Tempat kelenjar kacang dan segel baru pada kaca precut

e)      Instal kaca di atas katup pertama dan longgar kencangkan mur. Tarik kaca turun ke bawah sehingga kesenjangan dalam tubuh katup atas dan bawah bahkan (ini memungkinkan untuk perluasan kaca)

f)       Tangan mengencangkan kedua kacang-kacangan, dan kemudian menggunakan kunci pas, beri kacang setiap giliran kuartal tambahan.

g)      Crack katup uap sisi terbuka dan memungkinkan uap untuk meniup melalui ringan untuk menghangatkan kaca. Hal ini untuk mencegah kaca dari yang dikenakan thermal shock mendadak. (Haruskah kaca dikenakan thermal shock efek mungkin tidak melihat langsung Namun, kaca kemudian mungkin jauh lebih rapuh dan bahkan benjolan sedikit mungkin menghancurkan itu..)

h)      Tutup katup pembuangan dan katup retak terbuka di sisi air dari kaca

i)        Amati kelenjar kebocoran dan kencangkan sesuai kebutuhan

j)        Membuka kedua katup sepenuhnya.

Instrumen observasi industri telah berubah dengan industri itu sendiri. Lebih struktural canggih dari alat pengukur air, kaca mata kontemporer - juga disebut jendela melihat atau port penglihatan - dapat ditemukan di kapal media di pabrik kimia dan dalam pengaturan industri lainnya, termasuk farmasi, makanan, minuman dan pabrik gas bio. Kacamata penglihatan memungkinkan operator untuk secara visual mengamati proses di dalam tangki, pipa, reaktor dan kapal. Kaca mata industri modern merupakan disk kaca diadakan antara dua frame logam, yang dijamin dengan baut dan gasket, atau disk kaca menyatu dengan bingkai logam selama pembuatan. Kaca yang digunakan untuk tujuan ini adalah baik soda kapur kaca atau kaca borosilikat, dan logam, biasanya jenis stainless steel, dipilih untuk sifat yang diinginkan kekuatan. Borosilikat kaca lebih unggul formulasi lain dalam hal ketahanan korosi kimia dan toleransi suhu, serta transparansi. Kacamata penglihatan menyatu juga disebut kaca mekanis prategang, karena kaca diperkuat oleh kompresi dari cincin logam. Panas diterapkan untuk disk kaca dan cincin baja sekitarnya, menyebabkan fusi dari bahan. Sebagai baja mendingin, ia tertular, penekanan kaca dan membuatnya tahan terhadap ketegangan. Karena kaca biasanya istirahat di bawah ketegangan, kaca mekanis prategang tidak mungkin untuk istirahat dan membahayakan pekerja. Kacamata mata terkuat yang dibuat dengan kaca borosilikat, karena perbedaan besar dalam koefisien ekspansi.

4)      Filter Dryer

Filter dryer adalah salah satu komponen yang mempunyai peranan yang sangat penting di dalam sistem pendingin, dianjurkan untuk mengganti komponen ini sebelum melakukan pengisian ulang refrigerant pada Kulkas maupun Freezer, alat ini berguna untuk  menghambat terjadi nya penyumbatan pada kapiler atau katup ekspansi. untuk hasil yang maksimal sebaiknya gunakan filter yang memiliki molecular sieve di dalamnya, butir-butir kecil seperti biji merica ini berguna sebagai dehydrant atau penyerap air yang mungkin terdapat di dalam sistem sehingga sirkulasi refrigerant lebih maksimal.

 

Gambar : 131 Filter Dryer

Sumber: http://bengkelmania.blogspot.com/2011/04/filter-dryer.html

J.       Daur absorbsi

 Dasar siklus absorbsi disajikan pada gambar 6-2.  Pada gambar ditunjukkan adanya dua tingkat tekanan yang bekerja pada sistem, yaitu tekanan rendah yang meliputi proses penguapan (di evaporator) dan penyerapan (di absorber), dan tekanan tinggi yang meliputi proses pembentukan uap (di generator) dan pengembunan (di kondensor).  Siklus absorbsi juga menggunakan dua jenis zat yang umumnya berbeda, zat pertama disebut penyerap sedangkan yang kedua disebut refrigeran.  Selanjutnya, efek pendinginan yang terjadi merupakan akibat dari kombinasi proses pengembunan dan penguapan kedua zat pada kedua tingkat tekanan tersebut.  Proses yang terjadi di evaporator dan kondensor sama dengan pada siklus kompresi uap

Gambar : 132 Bagan alur dan skema Siklus Arbsorbsi

Sumber: http://muchlis88.blogspot.com/2011_01_01_archive.html

Kerja siklus secara keseluruhan adalah sebagai berikut :

Proses 1-2/1-3 : Larutan encer campuran zat penyerap dengan refrigeran (konsentrasi zat penyerap rendah) masuk ke generator pada tekanan tinggi. Di generator panas dari sumber bersuhu tinggi ditambahkan untuk menguapkan dan memisahkan refrigeran dari zat penyerap, sehingga terdapat uap refrigeran dan larutan pekat zat penyerap.  Larutan pekat campuran zat penyerap mengalir ke absorber dan uap refrigeran mengalir ke kondensor.

Proses 2-7 : Larutan pekat campuran zat penyerap dengan refrigeran (konsentrasi zat penyerap tinggi) kembali ke absorber melalui katup cekik.  Penggunaan katup cekik bertujuan untuk mempertahankan perbedaan tekanan antara generator dan absorber.

Proses 3-4 : Di kondensor, uap refrigeran bertekanan dan bersuhu tinggi diembunkan, panas dilepas ke lingkungan, dan terjadi perubahan fase refrigeran dari uap ke cair.  Dari kondensor dihasilkan refrigeran cair bertekanan tinggi dan bersuhu rendah.

Proses 4-5 :Tekanan tinggi refrigeran cair diturunkan dengan menggunakan katup cekik (katup ekspansi) dan dihasilkan refrigeran cair bertekanan dan bersuhu rendah yang selanjutnya dialirkan ke evaporator.

Proses 5-6 :Di evaporator, refrigeran cair mengambil panas dari lingkungan yang akan didinginkan dan menguap sehingga terjadi uap refrigeran bertekanan rendah.

Proses 6-8/7-8 :Uap refrigeran dari evaporator diserap oleh larutan pekat zat penyerap di absorber dan membentuk larutan encer zat penyerap.  Jika proses penyerapan tersebut terjadi secara adiabatik, terjadi peningkatan suhu campuran larutan yang pada gilirannya akan menyebabkan proses penyerapan uap terhenti. Agar proses penyerapan berlangsung terus-menerus, absorber didinginkan dengan air yang mengambil dan melepaskan panas tersebut ke lingkungan.

Proses 8-1  Pompa menerima larutan cair bertekanan rendah dari absorber, meningkatkan tekanannya, dan mengalirkannya ke generator sehingga proses berulang secara terus menerus.

K.    Pencairan gas alam

 Gas alam cair (LNG) adalah gas alam yang telah didinginkan ke suhu yang sangat rendah, sekitar 160 derajat di bawah nol, setelah pengangkatan air dan kotoran seperti karbon dioksida, sulfur, dan merkuri. Dengan pendinginan gas menjadi bentuk cair, volume berkurang sekitar 600 kali, sehingga menjadi layak untuk pengangkutan oleh kapal. Pendinginan dan proses pencairan dilakukan dalam sebuah pabrik LNG yang dibangun khusus.

LNG sebagian besar terdiri dari metana, sementara dua lainnya juga terdengar produk gas alam, yaitu Liquefied Petroleum Gas (LPG) dan Gas Alam Cair (NGL), terutama terdiri dari hidrokarbon yang lebih berat dari metana.

Rantai nilai LNG selalu melibatkan banyak link, termasuk produksi gas, pengolahan, pencairan, penyimpanan sebelum pengangkutan, penyimpanan pada titik penyerahan, re-gasifikasi dan distribusi kepada konsumen akhir. "Nilai" digunakan karena pada setiap tahap investasi besar harus dibuat dalam rangka untuk menghasilkan gas alam dan mengirimkannya ke pasar.

gambar no. 133 Diagram Proses LNG
sumber : http://www.badaklng.co.id/in/lng_proses.html

Proses pencairan gas alam di kilang LNG Badak menggunakan system pendingin multi komponen dari APCI. Secara umum, pengolahan LNG adalah sebagai berikut:

1.      Bahan baku gas alam dari ladang dilewatkan melalui knock out drum untuk memisahkan kondensat cair sebelum memasuki kilang LNG.

2.      Karbon dioksida dipisahkan oleh penyerapan kimia dengan amine proses.

3.       Pemisahan air dengan molecular sieve.

4.       Propana, Butana, dan kondensat dipisahkan dari feed LNG dalam column

5.      Pendinginan LNG dengan propane refrigeration.

6.       Pendinginan tahap akhir dan pencairan LNG dilakukan di Kriogenik Utama pada Heat Exchanger dengan menggunakan komponen pendingin multi sebagai media pendingin.

Pencairan gas alam menjadi LNG/LPG bertujuan untuk memudahkan dalam penyimpanan dan transportasi. Gas alam yang diolah di kilang LNG/LPG. Process Train adalah unit pengolahan gas alam hingga menjadi LNG serta produk-produk lainnya (pencairan fraksi berat dari gas alam).

Dalam pengolahan gas alam di process train dilakukan proses pemurnian, pemisahan H2O dan Hg, serta pendinginan dan penurunan tekanan secara bertahap hingga hasil akhir proses berupa LNG. Terdiri beberapa tahapan yaitu:

a)      PLANT 1 –pemurnian gas              

 Proses di Plant 1 adalah pemurnian gas dengan pemisahan kandungan CO2 (Carbon Dioksida) dari gas alam. Kandungan CO2 tersebut harus dipisahkan agar tidak mengganggu proses selanjutnya.

Pemisahan CO2 dilakukan dengan proses bsorbs larutan Mono Ethanol Amine (MEA), yang sekarang diganti dengan Methyl De Ethanol Amine (MDEA) produksi Ucarsol. Proses ini dapat mengurangi CO2 sampai di bawah 50 ppm dari aliran gas alam. Batas maksimum kandungan CO2 pada proses selanjutnya adalah 50 ppm.

b)       PLANT 2 - gas dehydration and mercury removal    

Selain CO2, gas alam juga mengandung uap air (H2O) dan Mercury (Hg) yang akan menghambat proses pencairan pada suhu rendah. Pada Plant 2, kandungan H2O dan Hg dipisahkan dari gas alam.

Kandungan H2O pada gas alam tersebut akan menjadi padat dan akan menghambat pada proses pendinginan gas alam selanjutnya. Pemisahan kandungan H2O (Gas Dehydration) dilakukan dengan cara absorbsi menggunakan molecullar sieve hingga kandungan H2O maksimum 0,5 ppm.

 Kandungan mercury (Hg) pada gas alam tersebut jika terkena peralatan yang terbuat dari aluminium akan terbentuk amalgam. Sedangkan tube pada Main Heat Exchanger 5E-1 yang merupakan alat pendingin dan pencairan utama untuk memproduksi LNG adalah terbuat dari aluminium. Pemisahan kandungan Hg (Mercury Removal) dilakukan dengan cara absorbsi menggunakan adsorben . Bed Mercury Removal yang berisi Sulfur Impregnated Activated Charcoal dimana merkuri akan bereaksi membentuk senyawa HgS, hingga kandungan Hg maksimum 0,1 ppm.

c)      PLANT 3 - Fraksinasi

 Sebelum gas alam didinginkan dan dicairkan pada Main Heat Exchanger 5E-1 pada suhu yang sangat rendah hingga menjadi LNG, proses pemisahan (fractination) gas alam dari fraksi-fraksi berat (C2, C3, ..., dst) perlu dilakukan. Proses fraksinasi tersebut dilakukan di Plant 3.

 Pemisahan gas alam dari fraksi beratnya dilakukan pada Scrub Column 3C-1. Setelah dipisahkan dari fraksi beratnya, gas alam didinginkan terlebih dahulu hingga temperatur sekitar -50C dan selanjutnya diproses di Plant 5 untuk didinginkan lebih lanjut dan dicairkan.

 Sedangkan fraksi beratnya dipisahkan lagi sesuai dengan titik didihnya dengan beberapa alat (Deethanizer, Deprophanizer dan Debuthanizer) untuk mendapatkan prophane, buthane dan condensate.

d)     PLANT 4 - refrigeration           

 Selain penurunan tekanan, proses pencairan gas alam dilakukan dengan menggunakan sistem pendingin bertingkat. Bahan pendingin yang digunakan: Propane dan Multi Component Refrigerant (MCR). MCR adalah campuran Nitrogen, Methane, Ethane, Prophane dan Buthane yang digunakan untuk pendinginan akhir dalam proses pembuatan LNG. Plant 4 menyediakan pendingin Prophane dan MCR.       Baik prophane maupun MCR sebagai pendingin diperoleh dari hasil sampingan pengolahan LNG.

1.      Siklus Pendingin Prophane

Cairan prophane akan berubah fase menjadi gas prophane setelah temperaturnya naik karena dipakai mendinginkan gas alam maupun MCR. Sesuai dengan kebutuhan pendinginan bertingkat pada proses pengolahan LNG, kondisi cairan prophane yang dipakai pendinginan ada 3 tingkat untuk MCR dan 3 tingkat untuk gas alam. Gas prophane setelah dipakai untuk pendinginan dikompresikan oleh Prophane Recycle Compresor 4K-1 untuk menaikkan tekanannya, kemudian didinginkan oleh air laut, dan selanjutnya dicairkan dengan cara penurunan tekanan. Demikian siklus pendingin propane diperoleh.

2.      Siklus Pendingin MCR

Cairan MCR berubah fase menjadi gas MCR dengan kenaikan temperatur karena dipakai pendinginan gas alam pada Main Heat Exchanger 5E-1. Gas MCR tersebut dikompresikan secara seri oleh MCR First Stage Compresor 4K-2 dan MCR Second Stage Compressor 4K-3 untuk menaikkan tekanannya. Pendinginan dengan air laut dilakukan pada interstage 4K-2 dan 4K-3 serta pada discharge 4K-3.

e)      PLANT 5 – pencairan

Pada Plant 5 dilakukan pendinginan dan pencairan gas alam setelah gas alam mengalami pemurnian dari CO2, pengeringan dari kandungan H2O, pemisahan Hg serta pemisahan dari fraksi beratnya dan pendinginan bertahap oleh prophane. Gas alam menjadi cair setelah keluar dari Main Heat Exchanger 5E-1 dan peralatan lainnya selanjutnya ditransfer ke storage tank.

Sumber:http://iskandarsobirin.blogspot.com/2011/06/mukadimah-proses-pembuatan-gas-alam.htm

L.     Humidistat

  Humidistat adalah peralatan pengontrol kelembaban udara (humidity). Prinsip kerja alat ini sama seperti thermostat tetapi peralatan sensornya lebih peka terhadap perubahan kelembaban udara dari pada perubahan temperatur. Peruibahan kelembaban udara akan menyebabkan terjadinya perubahan panjang dari elemen sensor yang digunakan. Alat sensor humidistats biasanya digunakan : rambut, kertas, kayu, nylon atau zat lain yang mempunyai sifat peka terhadap kelembaban udara. Selanjutnya perubahan panjang yang diakibatkan oleh perubahan kelembaban udara digunakan untuk menggerakkan kontak listrik membuka atau menutup untuk sistem kontrol elektrik dan menggerakkan mekanik pumbuka/penutup port udara pada sistem kontrol pnumatik serta merubah nilai resistan dari elemen sensor yang digunakan pada sistem kontrol elektronik.. Peralatan pengontrol humidistats digunakan dalam sistem tata udara untuk mengatur kelembaban udara di dalam ruangan.

 

Gambar 134 humidistat

sumber: http//www.badaklng.co.id/in/lng_proses.html

Kelembapan adalah konsentrasi uap air di udara. Angka konsentasi ini dapat diekspresikan dalam kelembapan absolut, kelembapan spesifik atau kelembapan relatif. Alat untuk mengukur kelembapan disebut higrometer. Sebuah humidistat digunakan untuk mengatur tingkat kelembapan udara dalam sebuah bangunan dengan sebuah pengawalembap (dehumidifier). Dapat dianalogikan dengan sebuah termometer dan termostat untuk suhu udara. Perubahan tekanan sebagian uap air di udara berhubungan dengan perubahan suhu. Konsentrasi air di udara pada tingkat permukaan laut dapat mencapai 3% pada 30 °C (86 °F), dan tidak melebihi 0,5% pada 0 °C (32 °F)

Kelembaban udara menggambarkan kandungan uap air di udara yang dapat dinyatakan sebagai kelembaban mutlak, kelembaban nisbi (relatif) maupun defisit tekanan uap air. Kelembaban mutlak adalah kandungan uap air (dapat dinyatakan dengan massa uap air atau tekanannya) per satuan volum. Kelembaban nisbi membandingkan antara kandungan/tekanan uap air aktual dengan keadaan jenuhnya atau pada kapasitas udara untuk menampung uap air. Kapasitas udara untuk menampung uap air tersebut (pada keadaan jenuh) ditentukan oleh suhu udara. Sedangkan defisit tekanan uap air adalah selisih antara tekanan uap jenuh dan tekanan uap aktual. Masing-masing pernyataan kelembaban udara tersebut mempunyai arti dan fungsi tertentu dikaitkan dengan masalah yang dibahas (Handoko,1994).

Semua uap air yang ada di dalam udara berasal dari penguapan. Penguapan adalah perubahan air dari keadaan cair kekeadaan gas. Pada proses penguapan diperlukan atau dipakai panas, sedangkan pada pengembunan dilepaskan panas. Seperti diketahui, penguapan tidak hanya terjadi pada permukaan air yang terbuka saja, tetapi dapat juga terjadi langsung dari tanah dan lebih-lebih dari tumbuh-tumbuhan. Penguapan dari tiga tempat itu disebut dengan Evaporasi(Karim,1985).

Kelembaban udara dalam ruang tertutup dapat diatur sesuai dengan keinginan. Pengaturan kelembaban udara ini didasarkan atas prinsip kesetaraan potensi air antara udara dengan larutan atau dengan bahan padat tertentu. Jika ke dalam suatu ruang tertutup dimasukkan larutan, maka air dari larutan tersebut akan menguap sampai terjadi keseimbangan antara potensi air pada udara dengan potensi air larutan. Demikian pula halnya jika hidrat kristal garam-garam (salt cristal bydrate) tertentu dimasukkan dalam ruang tertutup maka air dari hidrat kristal garam akan menguap sampai terjadi keseimbangan potensi air (Lakitan, 1994).

M.   Azeotropik, zeotropif dan flammability

 Azeotropic distillation: Etanol dan air membentuk azeotrop pada komposisi 95.6%-massa etanol pada keadaan standar. Dan masih banyak lagi campuran senyawa yang berkelakuan demikian. Nah, bagaimana cara untuk memisahkan komponen-komponennya agar memiliki kemurnian melebihi komposisi azeotropnya?

Umpan campuran biner (2-propanol dan ethyl acetate) hendak dimurnikan dengan cara distilasi dan kedua aliran produk pemisahan diharapkan memiliki kemurnian 99,8%-mol. Umpan tersedia pada kondisi tekanan atmosferik dan temperatur ambien. Terdengar familiar di telinga anda? Setidaknya Anda tidak boleh lupa bahwa 2-propanol dan etyhl acetate ialah campuran azeotrop. Bila Anda lupa atau bahkan belum mengerti tentang campuran azeotrop, mungkin penjelasan singkat ini bisa sedikit membantu.

Azeotrop merupakan campuran 2 atau lebih komponen pada komposisi tertentu dimana komposisi tersebut tidak bisa berubah hanya melalui distilasi biasa. Ketika campuran azeotrop dididihkan, fasa uap yang dihasilkan memiliki komposisi yang sama dengan fasa cairnya. Campuran azeotrop ini sering disebut juga constant boiling mixture karena komposisinya yang senantiasa tetap jika campuran tersebut dididihkan.  

 Dalam pemisahan campuran propanol-athyl acetate, digunakan metode pressure swing distillation.Prinsip yang digunakan pada metode ini yaitu pada tekanan yang berbeda, komposisi azeotrop suatu campuran akan berbeda pula. Berdasarkan prinsip tersebut, distilasi dilakukan bertahap menggunakan 2 kolom distilasi yang beroperasi pada tekanan yang berbeda. Kolom distilasi pertama memiliki tekanan operasi yang lebih tinggi dari kolom distilasi kedua. Produk bawah kolom pertama menghasilkan ethyl acetate murni sedangkan produk atasnya ialah campuran propanol-ethyl acetate yang komposisinya mendekati komposisi azeotropnya. Produk atas kolom pertama tersebut kemudian didistilasi kembali pada kolom yang bertekanan lebih rendah (kolom kedua). Produk bawah kolom kedua menghasilkan propanol murni sedangkan produk atasnya merupakan campuran propanol-ethyl acetate yang komposisinya mendekati komposisi azeotropnya. Berikut ini gambar kurva kesetimbangan uap cair campuran propanol-ethyl acetate pada tekanan tinggi dan rendah.

Flammability range dapat didefinisikan dengan istilah lower flammability limit (LFL) dan upper flammability limit (UFL). Tingkat LFL gas adalah konsentrasi terendah gas yang masih memungkinkan gas dapat terbakar ketika bercampur dengan udara dan dipicu oleh percikan api. Dibawah nilai LFL, tidak tersedia cukup bahan bakar untuk terjadinya proses pembakaran (campuran bahan bakar dan udara terlalu miskin). Tingkat UFL gas adalah konsentrasi tertinggi gas yang masih memungkinkan gas dapat terbakar ketika bercampur dengan udara dan dipicu oleh percikan api. Diatas nilai UFL, tidak tersedia cukup oksigen untuk terjadinya proses pembakaran (campuran bahan bakar dan udara terlalu kaya). Diantara dua rentang ini, campuran bahan bakar dan udara bisa terbakar apabila dipicu oleh percikan api.

Konsekuensi dari UFL adalah hidrogen yang disimpan (dalam bentuk gas atau cair) tidak akan terbakar/meledak selama disimpan dalam tangki yang tidak mengandung oksigen. Diketahui hidrogen memiliki rentang kemudahan terbakar (flammability range) yang lebar di udara bebas, yaitu 4 – 75%. Jadi sebuah kebocoran kecil pada tangki penyimpan hidrogen memiliki potensi besar untuk terjadinya kebakaran/ledakan. Pada lingkungan tertutup, kemungkinan ledakan dari kebocoran tangki penyimpan hidrogen semakin tinggi.

Nyala api hidrogen berwarna sangat biru muda dan hampir tidak terlihat oleh mata pada siang hari karena tidak dihasilkannya asap. Nyala api hidrogen dapat terlihat pada kondisi lingkungan yang lembab atau ada pengotor (missal: sulfur) dalam udara dan pada malam hari. Cara lain untuk mengetahui nyala api hidrogen adalah dengan merasakan radiasi panas dari kebocoran pipa/tangki. Pada kasus tertentu, radiasi panas dari pembakaran hidrogen dapat memicu material di sekelilingnya untuk mengeluarkan asap

N.    Penyimpan kalor

Salah satu alat penyimpan kaloradalah termos.

Prinsip Cara Kerja dan Deskripsi Bagian-bagian Dalam Termos 

 

Gambar 135 alat penyimpan kalor

Sumber http://infoberita.heck.in/penjelasan-termos-saat-mengurung-kalor.xhtml

Prinsip kerja termos itu sederhana. Termos menggunakan bahan yang bersifat adiabatik. Bahan adiabatik secara ideal menghambat atau tidak memungkinkan terjadinya interaksi, antara sistem dengan lingkungan, tidak ada perpindahan kalor antara sistem dalam termos dengan lingkungannya. Akibatnya tidak terjadi pertukaran temperatur. Nah dengan menggunakan bahan adiabatik ini termos mampu mempertahankan suhu air yang berada di dalamnya. Jadi, prinsip kerjanya termos air adalah sebagai isolator atau pencegah berpindahnya panas dari air ke udara luar.

Termos air terbuat dari tabung kaca yang berongga dan berwarna putih mengikap (spt cermin). susunannya yang paling dalam adalah kaca tersebut, kemudian ada celah udara dan terakhir dinding termos. jadi antara didnding termos dengan tabung ada lapisan udara.

Elemen utama termos air adalah tabung kaca yang hampa udara di sekeliling termos tersebut (seperti gelas, tapi pinggirnya tebal & hampa udara di tengahnya bukan solid/pejal seperti pinggiran gelas). Sedangkan penutup luarnya (biasanya terbuat dari aluminium) berfungsi sebagai isolator antara tabung kaca dengan udara sekitar.

prisip kerjanya kalor yang masuk dalam tabung tidak bisa merambat keluar karena dihambat oleh kaca yg mempunyai warna putih dan mengkilap (warna putih dan mengkilap itu menyerap sedikit kalor dibandingkan dgn warna gelap), kemudian kalor dihambat oleh celah yg hampir hampa udara pada tabung kaca, setelah itu masih dihambat lagi sama celah udara antara tabung dan dinding (karena udara adalah penghantar panas yg kurang baik) dan terakir adalah panas dihambat keluar oleh dinding termos yg biasa terbuat dr plastik ato logam yg penghantar panasnya kurang baik. Kesimpulannya, dengan adanya tabung tersebut suhu di dalam termos tetap terjaga karena hampa udara menghambat perambatan panas melalui udara.dan panas air tak bisa merambat keluar baik secara konveksi maupun konduksis

O.    Jenis jenis isolator

 Isolator adalah media penyekat antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan. Fungsi isolator padaSUTT/SUTETI adalah untuk mengisolir kawat fasa dengan tower. Pada umumnya isolator terbuat dari porselen atau kaca dan berfungsi sebagai isolasi tegangan listrik antara kawat penghantar dengan tiang.

1.      Jenis isolator

Isolator terbagi atas beberapa jenis yaitu:

a)      Menurut bentuknya:

a.       Piringan yaitu isolator yang berbentuk piring, salah satu sisi dipasang semacam mangkuk logam dan sisi lainnya dipasang pasak. Antara pasak dengan mangkuk diisolasi dengan semen khusus. Ada dua macam model sambungannya: Ball & socket; clevis & eye. Pemasangan isolator jenis piring ini digandeng-gandengkan dengan piringan lainnya. Jumlahnya disesuaikan dengan kebutuhan isolasi terhadap tegangan yang bekerja di transmisi tersebut. Jenis ini mempunyai fleksibelitas yang tinggi, karena bisa dipakai sebagai isolator gantung maupun isolator tarik.

b.      Long rod adalah isolator yang berbentuk batang panjang, di kedua ujungnya dipasang sarana penghubung yang terbuat dari logam. Sirip-sirip isolator berada di antara kedua ujung tersebut. Isolator jenis ini dipakai sebagai isolator gantung.

c.       Pin isolator tidak digunakan di SUTT/SUTETI.

d.      Post isolator adalah isolator berbentuk batang panjang, di kedua ujungnya dipasang sarana penghubung yang terbuat dari logam. Isolator ini dipakai sebagai isolator yang didudukkan.

b)     Menurut bahannya

Bahan isolator terbuat dari:

1)      Keramik: mempunyai keunggulan tidak mudah pecah, tahan terhadap cuaca, harganya relatif mahal. Pada umumnya isolator menggunakan bahan ini.

2)      Gelas/kaca: Mempunyai kelemahan mudah pecah namun harganya murah. Digunakan hanya untuk isolator jenis piring. Sambungan isolator yaitu batang pasak dan mangkuknya terbuat dari logam digalvanis. Pada daerah yang banyak mengandung uap garam maupun zat kimia tertentu dapat membuat batang pasak karatan dan putus. Akhir-akhir ini dikembangkan teknik untuk melapisi batang pasak tersebut dengan zink.

c. Menurut bentuk pasangannya

1)      ”I” strin

2)      V” string

3)      Horizontal string

4)       Single string

5)      Double string

6)      Quadruple

Pada daerah yang rawan lingkungan maupun kemampuan mekanik yang belum mencukupi harus dilakukan penguatan rencengan isolator, sebagai contoh: dibuat double string.

P.     Alat Pengubah Udara Menjadi Air

 Setiap bentuk kehidupan hadir di planet biru ini dan kebutuhan air dimana mana. Itulah alasan kita melihat lingkungan dunia mendorong individu untuk menyimpan setiap tetes air yang berharga.

1.      Max Water

Seorang ilmuwan Australia telah mengembangkan perangkat yang mampu mengambil air dari udara. Didukung oleh angin, perangkat ini menggunakan sumber yang sama untuk air juga. Dijuluki Max Air, sistem sesuai dengan penemu bahkan akan mengubah sejumlah besar air menggunakan udara dengan kelembaban rendah. Perangkat persegi empat meter bisa mengekstrak rata-rata 7.500 liter air sehari.

 

Gambar 136 watermax

Sumber: ecommerce.hacres.com/WaterMax

2.      Watermill

Dikembangkan oleh Element Four, Watermill menghasilkan dan kemudian menyaring air sehingga dapat langsung di konsumsi. Perusahaan berjanji bahwa perangkat mereka akan mampu menghasilkan sekitar 3,2 galon air minum segar sehari dalam kondisi ideal yang harus cukup untuk sebuah keluarga.

Gambar 137 watermi..

Sumber: ecommerce.hacres.com/WaterMill

3.      Ersa

Ersa dirancang oleh industri Scott Norrie. Ersa menggunakan energi matahari untuk membuat air dari udara. Desain juga menggunakan panel surya untuk perangkat onboard daya genggam dan tetesan-charge baterai kendaraan.

Gambar 138 ersa

Sumber: ecommerce.hacres.com/ersa

4.      EcoloBlue

The EcoloBlue Atmospheric Water Generator (AWG) menyediakan air dengan hingga 7 galon air bersih setiap hari, asalkan udara di sekitar Anda adalah lembab. Perusahaan berkembang menyatakan produk yang bekerja paling baik pada kelembaban 50 persen, tetapi juga dapat bekerja di tingkat kelembaban terendah 30 persen.

Gambar 139 ecoloblue

Sumber: ecommerce.hacres.com/ecoloblue

Namun, jika udara tidak cukup lembab, Anda dapat selalu mengaitkannya sampai ke sumber air keran sehingga air minum Anda masih disaring. Para EcoloBlue biaya $ 1.350 dan biaya operasional rata-rata berdiri di hanya 20 sen untuk setiap galon air bersih.

5.      RainCloud C-15

 The EcoloBlue AtmospheCleanworld Ltd telah mengembangkan sistem RainCloud, yang Dehumidifier dengan built-in sistem pemurnian air. Perangkat panen air minum dari udara lembab dan juga bisa panas atau air dingin bagi Anda untuk baik minum segelas air dingin bagus atau secangkir teh.

 

Gambar 140 raincloud

Sumber: ecommerce.hacres.com/raincloud

6.       Dew Drop

 Industri desainer Jacky Wu telah merancang perangkat Dew Drop bahwa ekstrak air dari udara tipis bagi tanaman. Dew Drop bekerja pada prinsip-prinsip kondensasi. Semua pengguna harus lakukan adalah untuk menanam daun buatan di pot yang sama seperti tanaman dan hubungkan ke konektor. Mengembun Air pada daun dan diumpankan ke tanaman.

Gambar 141 dew drop

Sumber: ecommerce.hacres.com/dewdrop

7.      DropNet

Industri desain mahasiswa di Jerman Muthesius Akademi Seni Rupa dan Desain, Imke Hoehler, telah menciptakan sebuah sistem yang panen air minum dari udara tipis dan kabut. Dijuluki DropNet, sistem air-mengumpulkan bisa panen sampai dengan 20 liter air bersih setiap hari, dan sebuah array dari beberapa struktur bisa memasok seluruh desa dengan air minum.

Gambar 142 dropnet

Sumber: ecommerce.hacres.com/dropnet

Q.    Kapasitas penyimpan kalor fluida gas dan cair

 Penyimpanan energi termal terdiri dari sejumlah teknologi yang menyimpan energi panas dalam penyimpanan energi waduk untuk digunakan nanti. Mereka dapat digunakan untuk menyeimbangkan permintaan energi antara waktu siang dan malam hari. Reservoir termal dapat dipertahankan pada suhu di atas (panas) atau di bawah (dingin) bahwa dari lingkungan sekitar. Aplikasi saat ini termasuk produksi es , air dingin, atau eutektik solusi pada malam hari, atau air panas yang kemudian digunakan untuk mendinginkan / panas lingkungan siang hari.

Energi panas sering akumulasi dari aktif kolektor surya atau panas lebih sering dikombinasikan dan pembangkit listrik, dan dipindahkan ke terisolasi repositori untuk digunakan nanti dalam berbagai aplikasi, seperti pemanas ruangan, pemanas air domestik atau proses.

Paling praktis aktif sistem pemanas surya memiliki penyimpanan untuk beberapa jam untuk nilai hari dari energi yang terkumpul.. Ada juga sejumlah kecil namun tumbuh dari toko termal musiman , yang digunakan untuk menyimpan energi panas untuk pemanas ruangan selama musim dingin. ^[1] garam Molten sekarang digunakan sebagai sarana untuk mempertahankan toko suhu tinggi termal, dalam hubungannya dengan tenaga surya terkonsentrasi untuk kemudian digunakan dalam pembangkit listrik, untuk memungkinkan tenaga surya untuk menyediakan listrik secara terus menerus, sebagai beban dasar energi.. Garam-garam cair ( Kalium nitrat , nitrat Kalsium , Sodium nitrat , nitrat Lithium , dll) memiliki properti untuk menyerap dan menyimpan energi panas yang dilepaskan ke air, untuk mentransfer energi ketika dibutuhkan. To improve the salt properties it must be mixed in a eutectic mixture . Untuk meningkatkan sifat garam harus dicampur dalam campuran eutektik . Beban puncak yang tinggi mendorong belanja modal dari pembangkit listrik industri. Industri ini memenuhi beban puncak dengan rendah efisiensi pembangkit listrik memuncak , biasanya turbin gas , yang memiliki lebih rendah biaya modal dan, karena penurunan harga baru-baru gas alam memiliki biaya bahan bakar rendah jugaSebuah kilowatt-jam listrik yang dikonsumsi pada malam hari dapat diproduksi dengan biaya marjinal yang jauh lebih rendah. Utilitas telah mulai lulus biaya-biaya yang lebih rendah kepada konsumen, ^{[ rujukan? ]} dalam bentuk Waktu Penggunaan (TOU) tingkat, atau Harga Real Time (RTP) Tarif. Stored energi panas matahari memiliki potensi untuk menyediakan lebih murah puncak permintaan listrik dari sumber energi lainnya.

Air memiliki salah satu kapasitas tertinggi termal kapasitas Panas - 4,2 J / (cm3 · K) sedangkan beton adalah sekitar 1/3.. Di sisi lain beton dapat dipanaskan sampai temperatur yang lebih tinggi - 1200 c oleh pemanasan listrik misalnya dan karena itu memiliki kapasitas volumetrik yang lebih tinggi secara keseluruhan.. Jadi, dalam contoh di bawah ini, sebuah kubus terisolasi dari sekitar 2,8 m akan muncul untuk menyediakan penyimpanan yang cukup untuk sebuah rumah untuk memenuhi 50% dari kebutuhan pemanas. Hal ini pada prinsipnya bisa digunakan untuk menyimpan surplus atau angin panas pv karena kemampuan pemanas listrik untuk mencapai suhu tinggi. Pada tingkat lingkungan, pengembangan Wiggenhausen-Süd surya di Friedrichshafen telah mendapat perhatian internasional. Ini memiliki 12.000 m3 (420.000 kaki kubik) diperkuat toko termal beton terkait dengan 4.300 m2 (46.000 sq ft) dari kolektor surya, yang akan memasok 570 rumah dengan sekitar 50% dari pemanasan dan air panas

Garam cair dapat digunakan sebagai metode penyimpanan energi panas untuk mempertahankan energi panas dikumpulkan oleh menara surya atau solar melalui sehingga dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dalam cuaca buruk atau pada malam hari. Ini ditunjukkan dalam Dua Surya proyek dari 1995-1999. Sistem ini diperkirakan memiliki efisiensi tahunan 99%, referensi ke energi yang hilang dengan menyimpan panas sebelum mengubahnya menjadi listrik, dibandingkan mengkonversi panas menjadi listrik secara langsung. Campuran garam cair bervariasi. Campuran yang paling diperpanjang mengandung natrium nitrat , kalium nitrat dan kalsium nitrat. Ini adalah non-mudah terbakar dan beracun, dan telah digunakan dalam industri kimia dan logam sebagai fluida panas transportasi, sehingga pengalaman dengan sistem seperti ada di non-surya aplikasi.

Itu tetap cair pada 288 ° C (550 ° F) dalam tangki terisolasi "dingin" penyimpanan. Garam cair dipompa melalui panel dalam kolektor surya di mana matahari memanaskan terfokus ke 566 ° C (1.051 ° F). Hal ini sangat terisolasi dengan baik bahwa energi panas dapat berguna disimpan sampai satu minggu.

Ketika listrik dibutuhkan, garam panas dipompa ke konvensional uap-generator untuk menghasilkan uap superheated untuk turbin / generator seperti yang digunakan dalam batubara konvensional, minyak atau pembangkit listrik tenaga nuklir. Sebuah turbin 100-megawatt akan membutuhkan tangki sekitar 30 kaki (9,1 m) dan 80 meter (24 m) dengan diameter untuk mengendarainya selama empat jam dengan desain ini. Beberapa parabola melalui pembangkit listrik di Spanyol dan tenaga surya menara pengembang SolarReserve menggunakan konsep penyimpanan energi termal.

Sumber:http://translate.google.co.id/translate?hl=id&langpair=en|id&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_energy_storage&ei=uq6pUP7nFY_zrQec0IGAAg

R.    Perpindahan kalor dalam system magneto fluid Dinamik

 Magnetohydrodynamics (MHD) (dinamika fluida magneto atau hydromagnetics) adalah disiplin akademik yang mempelajari dinamika dari listrik dari cairan . Contoh cairan tersebut termasuk plasma , logam cair, dan air garam atau elektrolit . Magnetohydrodynamics Kata (MHD) berasal dari magneto-yang berarti medan magnet , hidro-makna cair , dan dinamika gerakan-makna. Bidang MHD diprakarsai oleh Hannes Alfven yang ia menerima Penghargaan Nobel dalam Fisika pada tahun 1970.

Konsep dasar di balik MHD adalah bahwa medan magnet dapat menginduksi arus dalam cairan konduktif bergerak, yang pada gilirannya menciptakan gaya pada cairan dan juga mengubah medan magnet itu sendiri. Himpunan persamaan yang menggambarkan MHD adalah kombinasi dari Navier-Stokes persamaan dari dinamika fluida dan persamaan Maxwell dari elektromagnetisme . Ini persamaan diferensial harus dipecahkan secara simultan , baik secara analitis maupun numerik .

Penggunaan tercatat pertama dari magnetohydrodynamics kata adalah dengan Hannes Alfven pada 1942: akhirnya beberapa komentar yang dibuat mengenai transfer momentum dari Matahari ke planet, yang fundamental bagi teori (§ 11) Pentingnya gelombang magnetohidrodinamik dalam hal ini yang menunjukkan

Air asin surut mengalir melewati London Waterloo Bridge berinteraksi dengan medan magnet bumi untuk menghasilkan beda potensial antara dua sungai-bank. Michael Faraday mencoba percobaan ini pada tahun 1832 tetapi saat ini terlalu kecil untuk mengukur dengan peralatan pada saat itu, dan sungai memberikan kontribusi terhadap sirkuit pendek sinyal. Namun, dengan proses yang sama tegangan yang disebabkan oleh gelombang di Selat Inggris diukur pada tahun 1851

Bentuk paling sederhana dari MHD, MHD Ideal, mengasumsikan bahwa fluida telah begitu sedikit resistivitas yang dapat diperlakukan sebagai konduktor yang sempurna . Dalam MHD ideal, hukum Lenz menyatakan bahwa cairan tersebut adalah dalam arti terikat dengan garis-garis medan magnet. Untuk menjelaskan, di MHD yang ideal kecil tali-seperti volume cairan sekitarnya garis lapangan akan terus berada di sepanjang garis medan magnet, bahkan seperti yang terpilin dan terdistorsi oleh aliran fluida dalam sistemHubungan antara garis-garis medan magnet dan cairan dalam MHD yang ideal perbaikan topologi dari medan magnet dalam cairan-misalnya, jika satu set garis-garis medan magnet yang diikat dalam simpul, maka mereka akan tetap demikian selama cairan / plasma memiliki resistivitas diabaikan. Ini kesulitan dalam menghubungkan kembali garis-garis medan magnet memungkinkan untuk menyimpan energi dengan menggerakkan cairan atau sumber dari medan magnet. Energi kemudian dapat menjadi tersedia jika kondisi untuk MHD yang ideal memecah, memungkinkan rekoneksi magnetik yang melepaskan energi yang tersimpan dari medan magnet.

Dalam cairan sempurna melakukan medan magnet umumnya dapat bergerak melalui cairan setelah hukum difusi dengan resistivitas plasma melayani sebagai difusi konstan . Ini berarti bahwa solusi untuk persamaan MHD ideal adalah hanya berlaku untuk waktu yang terbatas untuk wilayah ukuran diberikan sebelum difusi menjadi terlalu penting untuk diabaikan. Satu dapat memperkirakan waktu difusi melintasi daerah aktif surya (dari tumbukan resistivitas) menjadi ratusan hingga ribuan tahun, jauh lebih lama dari umur sebenarnya dari sebuah sunspot-sehingga akan tampak masuk akal untuk mengabaikan resistivitas, Sebaliknya, volume meter berukuran air laut memiliki waktu difusi magnetik diukur dalam milidetik.

Bahkan dalam sistem fisik yang besar dan cukup konduktif bahwa perkiraan sederhana dari nomor Lundquist menunjukkan bahwa kita dapat mengabaikan resistivitas, resistivitas masih mungkin penting: banyak ketidakstabilan ada yang dapat meningkatkan resistivitas efektif plasma oleh faktor lebih dari satu miliar. Resistivitas ditingkatkan biasanya merupakan hasil dari pembentukan struktur skala kecil seperti lembar saat ini atau turbulensi magnetik skala halus, memperkenalkan skala spasial kecil ke dalam sistem di mana yang ideal adalah difusi MHD pecah dan magnetik dapat terjadi dengan cepat. Ketika ini terjadi, rekoneksi magnetik dapat terjadi dalam plasma untuk melepaskan energi magnetik yang disimpan sebagai gelombang, percepatan mekanik sebagian besar materi, percepatan partikel , dan panas.

Rekoneksi magnetik dalam sistem yang sangat konduktif ini penting karena berkonsentrasi energi dalam ruang dan waktu, sehingga kekuatan lembut diterapkan pada plasma untuk jangka waktu yang lama dapat menyebabkan ledakan kekerasan dan semburan radiasi.

Bila cairan tidak dapat dianggap sebagai sepenuhnya konduktif, tetapi kondisi lain untuk MHD yang ideal puas, adalah mungkin untuk menggunakan model diperpanjang disebut MHD resistif. Ini termasuk istilah ekstra dalam Hukum Ohm yang model resistivitas tumbukan. Umumnya MHD simulasi komputer setidaknya agak resistif karena grid komputasi mereka memperkenalkan resistivitas numerik .

Dalam sistem MHD banyak sebagian besar arus listrik yang dikompresi menjadi pita-hampir dua dimensi tipis disebut lembar saat ini . Lembar saat ini di korona matahari dianggap antara beberapa meter dan beberapa kilometer di ketebalan, yang cukup tipis dibandingkan dengan domain magnetik (yang ribuan hingga ratusan ribu kilometer di seluruh). Contoh lain adalah di Bumi magnetosfer , dimana lembaran saat memisahkan domain topologi berbeda, mengisolasi sebagian besar Bumi ionosfer dari angin matahari .

S.      Daerah Anomali Suhu

 Anomali adalah penyimpangan atau keanehan yang terjadi atau dengan kata lain tidak seperti biasanya. Sedangkan anomali suhu dapat diartikan penyimpangan tingkat suhu pada suatu daerah yang tidak lazim atau tidak biasa. Ada suatu tempat yang misterius sampai saat ini para ilmuan belum bisa menjelaskan mengapa tempat ini bisa terjadi anomali suhu seperti ini.

Tempat ini terletak di Henan, Cina. Penduduk setempat menyebutnya "bingbing bei" atau punggung es. Tempat ini seolah tak tersentuh perubahan musim.. Ketika seluruh Cina sedang mengalami musim dingin, di tempat ini justru bersuhu hangat, warm zone. Ini memang sungguh aneh.

Orang menyebut pergantian musim merupakan hukum alam yang tak bisa diubah, tapi di sini hal itu tidak berlaku. Lokasi persisnya adalah pegunungan sebelah timur dari Provinsi Liaoning. Penduduk mengalami suhu hangat, sementara daerah lain di Cina sedang mengalami perubahan musim.

Dengan adanya fenomena ini, kawasan ini mendapat julukan "zona anomali suhu." Ini "zona anomali panas bumi" meluas hingga ke luar kota sebelah kiri sungai Hunjiang ke bagian akhir di sebelah kanan Sungai Hun hingga ke kaki bukit dekat Guandian Propinsi. Panjang "anomali suhu zona" adalah kira-kira 15km, dengan luas sekitar 106.000 meter persegi.

Uniknya ketika musim panas datang, daerah anomal suhu ini temperaturnya menurun. Ketika suhu musim panas mencapai 30 derajat celcius, suhu di sini justru berada di minus 12 drajat celcius, bahkan suhu super dingin ini terus merasuk hingga 1 meter di bawah tanah. Bahkan air tanah menjadi membeku saking dinginnya. Tempat ini telah berubah menjadi frizer ketika daerah lain kepanasan. Malah, jika kita meneteskan air ke bawah tanah, maka serta merta air itu akan berubah menjadi es. Luar biasa!

Gambar 143 daerah anomi suhu

Sumber: http://wonders4u.wordpress.com/mystery-in-the-world/zona-anomali-suhu-di-henan/

T.     Freezer

 Kebutuhan akan pendingin yang mana digunakan untuk mengawetkan makanan ataupun untuk keperluan menyimpan bahan-bahan kimia mendorong terciptanya freezer. Pada dasarnya prinsip kerja dari freezer adalah memanfaatkan sifat dari gas freon yang suhunya akan menjadi rendah bila tekanannya juga rendah.

Gambar 144 freezer

Sumber : http://akkvqka.blogspot.com/2010/12/freezer.html

1.      Prinsip kerja dari freezer adalah sebagai berikut :

Kompresor memompakan gas freon dengan tekanan yang tinggi dan temperatur yang tinggi. Lalu gas freon dikirim ke kondensor untuk dibuang kalornya agar freon dapat berubah bentuk menjadi cair akan tetapi tekanannya masih tinggi. Freon cair ini terus masuk ke pipa kapiler dengan terlebih dahulu disaring dari kemungkinan kotoran yang ikut terbawa. Dari pipa kapiler ini freon cair diuapkan oleh evaporator yang mana sebelumnya melewati katup ekspansi. Didalam evaporator tekanan dan temperature freon rendah sekali sehingga freon kembali ke dalam bentuk gas. Freon yang telah berbentuk gas ini akan masuk ke saluran hisap untuk disirkulasikan ulang oleh kompresor.

2.      bagian-bagian dan fungsi dari freezer:

a.       Kompresor.

Kompresor merupakan suatu alat yang digunakan sebagai penekan gas freon sehingga tekanannya menjadi tinggi.

b.      Kondensor

Kondensor berfungsi untuk membuang kalor dari freon sehingga freon berubah bentuk dari gas menjadi cair.

c.       Filter

Filter berfungsi untuk menyaring freon dari kemungkinan kotoran yang ikut terbawa freon.

d.      Pipa kapiler

Pipa kapiler berfungsi untuk menghasilkan tekanan yang tinggi ketika Freon berbentuk cair.

e.       Expanding Valve

Expanding valve berfungsi untuk mengatur banyaknya Freon yang masuk ke evaporator.

f.       Evaporator

Evaporator merupakan tempat penguapan Freon cair menjadi gas sehingga temperature freon menjadi rendah.

g.      Thermostat

Thermostat berfungsi untuk mengatur temperatur dari freezer.

h.      Akumulator

Akumulator berfungsi untuk menampung bahan pendingin cair.

Sumber : http://akkvqka.blogspot.com/2010/12/freezer.html

U.    Efek Joule Thomson

Pendinginan yang terjadi ketika gas dikompresi mengembang sedemikian rupa bahwa tidak ada pekerjaan eksternal dilakukan dan tidak ada panas dipertukarkan.

Selama studi tentang  usia planet, Thomson menjadi tertarik dengan relasi antara panas dan energi. Pada tahun 1847 ia bertemu James Joule (1818-1889), penulis beberapa teori panas yang paling inovatif dari wakttu ke waktu. Joule cukup terkenal terutama di Inggris. Menggunakan besarnya pengaruh teori Joule, Thomson memperkenalkan kepada Royal Society menyatakan pengakuannya terhadap Joule. Selama beberapa tahun berikutnya Jouleda dan Thomson bekerja sama, bereksperimen dengan panas dan energi gas-gas tertentu. Salah satu fenomena yang mereka amati adalah bahwa sebagian gas jika divakumkan maka suhunya akan turun, dan jika drop yang sudah cukup gas dapat dikonversi menjadi cairan. Disebut efek Joule-Thomson, fenomena ini menjadi dasar untuk pencairan gas dan ilmu cryogenics.

Ekspansi Joule Thomson atau biasa juga disebut Joule-Thomson Effectsuatu hari Joule dan Thomson melakukan eksperimen dengan peralatan sederhana seperti berikut. Bayangkan sebuah tabung dengan pelat berpori (porous plug) yang memisahkan tabung tersebut menjadi dua bagian. Pelat tersebut dapat dilewati gas tetapi dengan laju yang lambat (biasanya istilah gaul termodinamikanya disebut throttle). Pada kedua ujung tabung tersebut terdapat piston yang bisa masuk dengan tepat dan kuat ke dalam tabung. Setiap piston bisa bergerak mendekati dan menjauhi poros berpori tersebut. Tabung juga diinsulasi dengan baik sehingga tidak ada kalor yang bisa masuk dan keluar tabung tersebut (istilah keren: adiabatik).

Gambar: 145 Skema Percobaan Ekspansi Joule-Thomson

Sumber : http://majarimagazine.com/2011/10/sulit-memahami-ekspansi-joule-thomson-bagian-pertama/

Gas dimasukkan di antara pelat berpori dan piston sebelah kiri tabung. Kita sebut  sisi pertama. Pada bagian kanan tabung, piston berada tanpa ruang kosong di sebelah poros berpori. Sebut saja sisi kedua. Volume awal sisi pertama adalah V₁. Tekanan awal dan temperaturnya masing-masing P₁ dan T₁.  Sekarang, gas pada sisi pertama didorong piston ke arah poros berpori dan pada saat yang sama piston sisi kedua akan tertarik  menjauhi poros berpori sehingga memiliki tekanan P₂ (tentu saja P₂ lebih kecil daripada P₁). Pada akhir eksperimen, piston sisi pertama tepat berada di sebelah poros berpori dan kondisi (volume, tekanan, dan temperatur) akhir sisi kedua adalah V₂, P₂, dan T₂.

Ada yang aneh hasil percobaan sederhana tersebut! Pengukuran yang akurat menunjukkan T₂ tidak sama dengan T₁. Kadang T₂ bisa lebih kecil dan lebih besar dari T₁ proses diawali dengan volume V₁=V₁ dan V₂=0 dan diakhiri dengan V₁=0 dan V₂=V₂. Kerja yang dilakukan pada sisi pertama: W₁= – P₁(0-V₁) =P₁V₁. Kerja yang dihasilkan pada sisi kedua: W₂ = – P₂ (V₂-0) = – P₂V₂ (sekedar intermezo: Masih ingat kan rumus kerja W = – P ?V?? Kalo negatif berarti kerja yang dihasilkan sisitem, kalo positif berarti kerja yang dilakukan pada sistem). Berarti kerja total adalah

W_total = W₁ + W₂ = P₁V₁ – P₂V₂

Masih ingat hukum termodinamika pertama? deltaU = Q + W. Artinya perubahan energi dalam sistem akan dipengaruhi oleh panas dan kerja total yang terjadi pada sistem. Karena eksperimen ini dilakukan pada kondisi adiabatik, maka Q = 0. Dengan demikian energi dalam (deltaU) hanya bergantung pada W (kerja total sistem).

DeltaU = W_total

U₂ – U₁ = P₁V₁ – P₂V₂

U₂ + P₂V₂ = U₁ + P₁V₁

Masih ingat U+PV = H (entalpi)

Jadi, persamaan terakhir ditutup dengan H₂ =H₁. Proses ternyata berlangsung pada kondisi ISENTALPI! Biasanya dalam soal atau aplikasi termodinamika, alat yang berperan sebagai poros berpori (porous plug) tersebut adalah valve. Nah, uda tahu kan kenapa pada setiap soal termodinamika yang berhubungan dengan valve selalu diselesaikan dengan kondisi isentalpi (H₂ =H₁)?

Sumber:http://majarimagazine.com/2011/10/sulit-memahami-ekspansi-joule-thomson-bagian-pertama/

V.    System pendinginan reactor nuklir

 Reaktor nuklir adalah suatu tempat atau perangkat yang digunakan untuk membuat, mengatur, dan menjaga kesinambungan reaksi nuklir berantai pada laju yang tetap. Berbeda dengan bom nuklir, yang reaksi berantainya terjadi pada orde pecahan detik dan tidak terkontrol.

Reaktor nuklir digunakan untuk banyak tujuan. Saat ini, reaktor nuklir paling banyak digunakan untuk membangkitkan listrik. Reaktor penelitian digunakan untuk pembuatan radioisotop (isotop radioaktif) dan untuk penelitian. Awalnya, reaktor nuklir pertama digunakan untuk memproduksi plutonium sebagai bahan senjata nuklir.

Saat ini, semua reaktor nuklir komersial berbasis pada reaksi fisi nuklir, dan sering dipertimbangkan masalah risiko keselamatannya. Sebaliknya, beberapa kalangan menyatakan bahwa pembangkit listrik tenaga nuklir merupakan cara yang aman dan bebas polusi untuk membangkitkan listrik. Daya fusi merupakan teknologi ekperimental yang berbasi pada reaksi fusi nuklir. Ada beberapa piranti lain untuk mengendalikan reaksi nuklir, termasuk di dalamnya pembangkit thermoelektrik radioisotop dan baterai atom, yang membangkitkan panas dan daya dengan cara memanfaatkan peluruhan radioaktif pasif, seperti halnya Farnsworth-Hirsch fusor, di mana reaksi fusi nuklir terkendali digunakan untuk menghasilkan radiasi neutron.

Gambar 146 reactor nuklir

Sumber:http://gustafalattas.blogspot.com/2012/06/reaktor-nuklir-kini-lebih-maju-future.html

Reaktor nuklir adalah tempat terjadinya reaksi pembelahan inti (nuklir) atau dikenal dengan reaksi fisi berantai yang terkendali. Bagian utama dari reaktor nuklir yaitu: elemen bakar, batang kendali, moderator, pendingin dan perisai. Reaktor nuklir dibedakan berdasarkan fungsinya menjadi dua, yaitu reaktor penelitian/riset, dan reaktor daya (pembangkit listrik tenaga nuklir.

                        Gambar 147 siklus system pendinginan reactor nuklir

Sumber :http://adinfisika81.blogspot.com/2011_09_01_archive.html

Reaksi nuklir ini akan menghasilkan energi panas dalam jumlah cukup besar. Contohnya pada reaktor daya, energi panas yang dihasilkan dapat digunakan untuk menghasilkan uap panas, dan selanjutnya digunakan untuk mengerakkan turbin-generator yang bisa menghasilkan listrik. Sedangkan pada reaktor penelitian, panas yang dihasilkan tidak dimanfaatkan dan dapat dibuang ke lingkungan.

1.      Reaktor Pendingin Gas (Gas Cooled Reactor, GCR)

Setelah perang dunia berakhir reaktor GCR adalah salah satu tipe reaktor yang didesain ulang di Inggris maupun Perancis. Reaktor ini menggunakan bahan bakar logam uranium alam, moderator grafit pendingin gas karbondioksida. Bahan kelongsong terbuat dari paduan magnesium (Magnox), oleh karena itu reaktor ini disebut sebagai reaktor Magnox. Reaktor Magnox mempunyai pembangkitan daya listrik cukup besar dan efisiensi ekonomi yang baik. Raktor tipe modifikasi Magnox pernah dibangun di Jepang pada tahun 1967 sebagai PLTN Tokai. Setelah beroperasi selama 30 tahun reaktor ini ditutup pada tahun 1998.

2.      Reaktor Pendingin Gas Maju (Advanced Gas-cooled Reactor,AGR)

Di Inggris fokus pengembangan teknologi PLTN bergeser ke reaktor berbahan bakar uranium dengan pengayaan rendah, yang memiliki kerapatan daya dan efisiensi termal yang tinggi. Unjuk kerja reaktor ini terbukti dapat diperbaiki. Di Inggris reaktor ini hanya sempat dibangun sebanyak 14 buah saja karena setelah pertengahan tahun 1980 kebijakan Pemerintah Inggris berubah.

3.      Reaktor Pendingin Gas Suhu Tinggi (High Temperatur Gas-cooled Reactor, HTGR)

Reaktor ini menggunakan gas helium sebagai pendingin. Karakteristik menonjol yang unik dari reaktor HTGR ini adalah konstruksi teras didominasi bahan moderator grafit sehingga temperatur operasi dapat ditingkatkan menjadi tinggi dan efisiensi pembangkitan listrik dapat mencapai lebih dari 40%. Terdapat 3 bentuk bahan bakar dari HTGR, yaitu dapat berupa: (a) Bentuk batang seperti reaktor air ringan (dipakai di reaktor Dragon dan Peach Bottom); (b) Bentuk blok, di mana di dalam lubang blok grafit yang berbentuk segi enam di masukkan batang bahan bakar (dipakai di reaktor Fort St. Vrain, MHTGR, HTTR); (c) Bentuk bola (peble bed), di mana butir bahan bakar bersalut didistribusikan dalam bola grafit (dipakai di reaktor AVR, THTR-300).

4.      Reaktor Pipa Tekan Air Didih Moderator Grafit (Light Water Gas-cooled Reactor, LWGR)

RBMK adalah reaktor tipe ini yang hanya dikembangkan di Rusia. Reaktor ini tidak menggunakan tangki kalandria (berisi air berat) seperti reaktor tipe SGHWR tetapi menggunakan grafit sebagai moderator. Oleh karena itu dimensi reaktor menjadi besar. Sekitar 1700 buah pipa tekan menembus susunan blok grafit. Di dalam pipa tekan diisi batang bahan bakar di mana di sekelilingnya mengalir air ringan yang mengambil panas dari batang bahan bakar sehingga mendidih. Uap yang terbentuk dikirim ke turbin pembangkit listrik untuk memutar turbin dan membangkitkan listrik. Salah satu reaktor tipe ini yang terkenal karena mengalami kecelakaan adalah reaktor Chernobyl No.4 yang merupakan reaktor tipe RBMK-1000. Salah satu kegagalan desain pada reaktor tipe RBMK yang dianggap sebagai kambing hitam terjadinya kecelakaan Chernobyl adalah tidak tersedianya bejana pengungkung reaktor.

5.      Reaktor Cepat (Fast Reactor, FR), Reaktor Pembiak Cepat (Liquid Metal Fast Breeder Reactor, LMFBR)

Seperti tersirat dalam nama tipe reaktor ini, neutron cepat yang dihasilkan dari reaksi fisi dengan kecepatan tinggi dikondisikan sedemikian rupa sehingga diserap oleh uranium-238 menghasilkan plutonium-239. Dengan kata lain di dalam reaktor dapat dibiakkan (dibuat) unsur plutonium. Rapat daya dalam teras reaktor cepat sangat tinggi. Oleh karena itu, sebagai pendingin biasanya digunakan bahan logam natrium cair atau logam cair campuran natrium dan kalium (NaK) yang mempunyai kemampuan tinggi dalam mengambil panas dari bahan bakar. Konstruksi reaktor pembiak cepat terdiri dari pendingin primer yang berupa bahan logam cair mengambil panas dari bahan bakar dan kemudian mengalir ke alat penukar panas antara (intermediate heat exchanger), selanjutnya energi panas ditransfer ke pendingin sekunder dalam alat penukar panas antara ini. Kemudian pendingin sekunder (bahan pendingin adalah natrium cair atau logam cair natrium) yang tidak mengandung bahan radioaktif akan mengalir membawa panas yang diterima dari pendingin primer menuju ke perangkat pembangkit uap dan memberikan panas ke pendingin tersier (air ringan) sehingga temperaturnya meningkat dan mendidih (proses pembangkitan uap). Uap yang dihasilkan selanjutnya dialirkan ke turbin untuk memutar generator listrik yang dikopel dengan turbin. Komponen sistem primer dari reaktor pembiak cepat terdiri dari bejana reaktor, pompa sirkulasi primer, alat penukar panas antara. Komponen ini dirangkai oleh pipa penyalur pendingin membentuk suatu untai (loop), karena itu reaktor seperti ini digolongkan dalam kelas reaktor untai.

Sumber: http://gemariptek.blogspot.com/2011/05/mengenal-berbagai-tipe-pltn-di-dunia-2.html

W.  Beban Pendinginan

 Tujuan utama sistem pengkondisian udara adalah mempertahankan keadaan udara didalam ruangan dan meliputi pengaturan temperatur, kelembaban relatif, kecepatan sirkulasi udara maupun kualitas udara. Sistem pengkondisian udara yang dipasang harus mempunyai kapasitas pendinginan yang tepat dan dapat dikendalikan sepanjang tahun. Kapasitas peralatan yang dapat diperhitungkan berdasarkan beban pendinginan setiap saat yang sebenarnya. Alat pengatur ditentukan berdasarkan kondisi yang diinginkan untuk mempertahankan selama beban puncak maupun sebagian. Beban puncak maupun sebagian tidak mungkin dapat diukur sehingga diperlukan prediksi melalui perhitungan yang mendekati keadaan yang sebenarnya.

Untuk maksud perkiraan tersebut diperlukan survei secara mendalam agar dapat dilakukan analisis yang teliti terhadap sumber-sumber beban pendinginan. Pemilihan peralatan yang ekonomis dan perancangan sistem yang tepat dapat dilakukan juga beban pendinginan sesaat yang sebenarnya dapat dihitung secara teliti.

Beban pendinginan sebenarnya adalah jumlah panas yang dipindahkan oleh sistem pengkondisian udara setiap hari. Beban pendinginan terdiri atas panas yang berasal dari ruang dan tambahan panas. Tambahan panas adalah jumlah panas setiap saat yang masuk kedalam ruang melalui kaca secara radiasi maupun melalui dinding akibat perbedaan temperatur. Pengaruh penyimpanan energi pada struktur bangunan perlu dipertimbangkan dalam perhitungan tambahan panas.

Didalam kenyataannya kalor yang masuk kedalam gedung tidak tetap, karena faktor-faktor yang mempengaruhi kalor tersebut juga berubah-ubah. Sebagai contoh temperatur udara luar (lingkungan) nilainya merupakan fungsi waktu, yaitu maksimum disiang hari rendah dipagi dan sore hari, sedang minimumnya dimalam hari. Demikian pula kelengasan udara luar maupun radiasi surya yang mengenai dinding bangunan nilainya berubah terhadap waktu.

Untuk memperhitungkan pengaruh dari perubahan tersebut sangatlah sulit, bahkan mungkin tidak praktis untuk dihitung. Oleh karena itu untuk menentukan keadaan tak lunak (transien) akan dipilih faktor-faktor yang dominan. Disamping itu akan diperhatikan adanya absorbsi oleh struktur bangunan.

Beban pendinginan merupakan jumlah panas yang dipindahkan oleh suatu sistem pengkondisian udara. Beban pendinginan terdiri dari panas yang berasal dari ruang pendingin dan tambahan panas dari bahan atau produk yang akan didinginkan. Tujuan perhitungan beban pendinginan adalah untuk menduga kapasitas mesin pendingin yang dibutuhkan untuk dapat mempertahankan keadaan optimal yang diinginkan dalam ruang.

Aspek-aspek fisik yang harus diperhatikan dalam perhitungan beban pendingin antara lain :
1. Orientasi gedung dengan mempertimbangkan pencahayaan dan pengaruh angin
2. Pengaruh emperan atau tirai jendela dan pantulan oleh tanah
3. Penggunaan ruang
4. Jumlah dan ukuran ruang
5. Beban dan ukuran semua bagian pembatas dinding
6. Jumlah dan aktivitas penghuni
7. Jumlah dan jenis lampu
8. Jumlah dan spesifikasi peralatan kerja
9. Udara infiltrasi dan ventilasi

Beban pendinginan total merupakan jumlah beban pendinginan tiap ruang. Beban ruang tiap jam dipengaruhi oleh perubahan suhu udara luar, perubahan intensitas radiasi, surya dan efek penyimpanan panas pada struktur/dinding bagian luar bangunan gedung.

Dalam sistem pendingin dikenal dua macam panas atau kalor yaitu panas sensible (panas yang menyebabkan perubahan temperatur tanpa perubahan fase). Setiap sumber panas yang dapat menaikkan suhu ruangan ditandai dengan naiknya temperatur bola kering (Tdb) akan menambah beban panas sensible.

Panas laten yaitu : panas yang menyebabkan perubahan fase tanpa menyebabkan perubahan temperatur misalnya : kalor penguapan. Setiap sumber panas yang dapat menambah beban laten. Udara yang dimasukkan kedalam ruangan harus mempunyai kelembaban rendah agar dapat menyerap uap air (panas laten) dan temperatur yang rendah agar dapat menyerap panas dari berbagai sumber panas dalam ruangan (panas sensible), agar kondisi ruangan yang diinginkan dapat dipercepat.

X.    Mesin Pembuat Salju

 Ide dasar dari senjata salju cukup sederhana. Sebenarnya membuat salju bisa menjadi sedikit lebih kompleks, bagaimanapun. Suhu wet bulb harus cukup rendah, dan salju pembuat harus hati-hati menyeimbangkan kadar air dan udara untuk mendapatkan hasil yang diinginkan.

Ada semua jenis salju. Perbedaan utama antara jenis salju adalah berapa banyak air volume tertentu salju memegang. Salju pembuat sering berbicara tentang salju kering dan salju basah. Salju kering memiliki jumlah yang relatif rendah air, sehingga sangat ringan dan tepung. Jenis salju yang sangat baik untuk ski karena ski meluncur di atas dengan mudah tanpa terjebak dalam lumpur basah.

Salah satu keuntungan menggunakan pembuat salju adalah bahwa Anda dapat memastikan tingkat permukaan lereng selalu memiliki salju ini, yang ideal bubuk. Salju basah juga memainkan peran penting di lereng ski, namun. Pemilik resor menggunakan salju padat untuk membangun tingkat salju di jalan baik bepergian. Banyak resort membangun kedalaman salju cara ini sekali atau dua kali setahun, dan kemudian secara teratur melapisi jalan dengan lapisan salju kering sepanjang musim dingin.

Kepadatan, atau basah, salju tergantung pada suhu dan kelembaban di luar, serta ukuran tetesan air diluncurkan oleh pistol. Salju pembuat harus menyesuaikan proporsi air dan udara di salju senjata mereka untuk mendapatkan konsistensi salju sempurna untuk kondisi cuaca di luar ruangan. Karena suhu dan tingkat kelembaban bervariasi dari titik ke titik di lereng ski, salju pembuat harus menyesuaikan setiap mesin sesuai.

Proses ini telah mendapat sedikit lebih mudah baru-baru ini dengan pengenalan teknologi baru. Banyak lereng ski kini menguasai senjata salju mereka dengan sistem komputer pusat yang terhubung ke cuaca membaca stasiun di seluruh lereng. Komputer membuat penentuan campuran salju dan udara terbaik berdasarkan suhu dan kelembaban relatif pada suatu titik tertentu. Sistem ini tidak selalu mendapatkan campuran yang tepat, tentu saja, tetapi mereka adalah bantuan salju pembuatan besar.

Pada bagian terakhir kita melihat bahwa salju terbentuk ketika air mengembun uap pada suhu cukup dingin, sering sekitar nucleator, dan menjadi kristal es. Jadi, hal-hal utama yang perlu Anda memproduksi air salju dan suhu dingin.

Ini membantu proses bersama jika Anda campuran nucleator semacam ke dalam pasokan air. Air sudah akan berisi banyak hal yang dapat bertindak sebagai nucleators, tetapi meningkatkan jumlah tersebut adalah ide yang baik karena menjamin tetesan air yang lebih akan membeku sebelum mereka mencapai tanah. Salah satu nucleators paling banyak digunakan adalah protein alami yang disebut Snowmax yang sangat baik dalam menarik molekul air.

Jenis senjata tradisional salju menghasilkan tetesan air dengan menggabungkan air didinginkan dan udara terkompresi. Di lereng ski, Anda akan melihat bahwa senjata yang melekat pada dua selang yang berbeda yang lari ke stasiun hidran udara dan air, masing-masing. Para hidran yang terhubung ke dua baris yang berbeda yang berjalan di bawah salju atau bahkan tanah. Satu pompa air dari kolam, danau atau waduk dan pompa lainnya di udara bertekanan tinggi dari kompresor udara.

 

Gambar 148 mesin pembuat salju

Sumber http://adventure.howstuffworks.com/outdoor-activities/snow-sports/snow-maker4.htm

Udara tekan memiliki tiga fungsi utama:

1)      Ini atomizes air - yang, mengganggu sungai sehingga air terbagi menjadi tetesan kecil banyak.

2)      Ini pukulan tetesan air ke udara.

3)      Ini membantu mendinginkan tetesan air saat mereka terbang ke udara.

Langkah terakhir adalah bonus tambahan menggunakan udara terkompresi. Ketika udara dikompresi, partikel udara yang berbeda didorong erat, yang berarti mereka tidak bergerak banyak. Ketika udara dilepaskan, partikel menyebar dan bergerak lebih bebas. Ini berarti partikel menggunakan lebih banyak energi, menyerap panas dari daerah sekitar mereka dan dengan demikian pendinginan udara di sekitar tetesan air.  Jenis lain yang umum dari mesin salju disebut senapan salju pengap. Senjata salju pengap menggunakan nosel yang sederhana (mirip dengan yang Anda temukan pada botol semprot rumah tangga) untuk menyemprotkan suatu cairan air menjadi kabut halus. Tetesan air tersebut kemudian diledakkan ke udara oleh fan yang kuat. Keuntungan utama dari desain ini adalah bahwa Anda tidak perlu menghubungkan pistol salju hingga pasokan kompresi udara - Anda hanya perlu menyediakan air dan sumber listrik. Beberapa desain salju lainnya pistol sebenarnya menyemprotkan suatu cairan air dengan kecepatan tinggi.

Sumber : http://adventure.howstuffworks.com/outdoor-activities/snow-sports/snow-maker4.htm

Y.    Diagram Psikometri dan moiller

 Psikometrik adalah ilmu yang mempelajari sifat-sifat termodinamika dari udara basah. Secara umum digunakan untuk mengilustrasikan dan menganalisis perubahan sifat termal dan karakteristik dari proses dan siklus sistem penyegaran udara (air conditioning). Diagram psikometrik adalah gambaran dari sifat-sifat termodinamika dari udara basah dan variasi proses sistem penyegaran udara dan siklus sistem penyegaran udara. Dari diagram psikometrik akan membantu dalam perhitungan dan menganalis kerja dan perpindahan energi dari proses dan siklus sistem penyegaran udara.

Gambar 149 psikometri chart

Sumber:http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Teknik%20Pendinginan/bab9.php

Proses yang terjadi pada udara dapat diganbarkan dalam bagan psikrometrik guna menjelaskan perubahan sifat-sifat udara yang penting seperti suhu, asio kelembaban dan entalpi dalm proses-proses tersebut. Beberapa proses dasar dapat ditunjukkan sebagai berikut

a.       Proses Pemanasan dan pendinginan, Proses pemanasan dan pendinginan diartikan sebagai laju perpindahan kalor yang hanya disebabkan oleh perubahan suhu bola kering.

b.      Pelembaban adiabatik dan non adiabatic

c.       Pendinginan dan pengurangan kelembaban, Proses ini menurunkan suhu bola kering dan rasio kelembaban. Proses ini terjadi pada koil pendingin atau alat penurun kelembaban.

d.      Pengurangan kelembaban kimiawi, Pada proses kimiawi, uap air dari udara diserap atau diadsorbsi oleh suatu bahan higroskopik. Jika proses tersebut diberi penyekat kalor, sehingga entalpinya tetap, dan karena kelembabannya turun maka suhu udara tersebut harus naik.

e.       Pencampuran Udara, Campuran dua aliran udara adalah proses yang umum di dalam pengkondisian udara. menunjukkan pencampuran udara antara w1 kg/detik udara dari keadaan 1 dengan w2 kg/detik udara

Grafik kelembaban adalah grafik yang digunakan untuk menentukan properti-properti dari udara atmosfer pada suatu tekanan tertentu. Penggunaan grafik ini lebih menguntungkan dibandingkan apabila harus menghitung menggunakan persamaan-persamaan di atas. Skematis psychrometric chart adalah seperti gambar di bawah dimana masing-masing kurva/garis akan menunjukkan nilai properti yang konstan. Untuk mengetahui nilai dari properti-properti (h, f, w, v, T_wb, T_db) bisa dilakukan apabila minimal dua buah diantara properti tersebut sudah diketahui.

Gambar. 150 Psychometric Chart

Sumber: http://id.wikipedia.org/psychometric chart

Misal, apabila diketahui kondisi udara atmosfer bisa digambarkan dalam psychrometric chart sebagai titik kondisi maka untuk mencari:

1)   w ditentukan dengan menarik garis horisontal dari titik kondisi ke sumbu vertikal (w = konstan).

2)   h ditentukan dengan menarik garis sejajar h=konstan dari titik kondisi ke skala entalpi.

3)   T_wb ditentukan dengan menarik garis sejajar T_wb=konstan sampai ke garis jenuh (saturation line).

4)   T_db ditentukan dengan menarik garis vertikal sampai ke sumbu horisontal.

5)   T_dp ditentukan dengan menarik garis horisontal sampai ke garis jenuh.

6)   v ditentukan dengan menarik kurva sejajar kurva v=konstan dan nilainya ditentukan dengan melihat posisi kurva terhadap kurva v=konstan yang mengapitnya.

7)   f ditentukan dengan menarik kurva sejajar kurva f=konstan dan  nilainya ditentukan dengan  melihat posisi kurva terhadap kurva v=konstan yang mengapitnya.

 

Gambar. 151 Psychometric Chart

Sumber: http://id.wikipedia.org/psychometric chart

Diagram Mollier

Diagram Mollier adalah  representasi grafis dari hubungan antara suhu udara, kadar air dan entalpi - dan merupakan alat desain dasar untuk insinyur bangunan dan desainer. Udara adalah campuran dari sebagian besar oksigen, nitrogen dan uap air.

 

Gambar. 152 Diagram moiller

Sumber: http://id.wikipedia.org/diagram_mollier.html

 

Diagram P-H atau diagram Mollier digunakan untuk menentukan nilai-nilai PI, P2, HI, H2 dan H3 pada kondisi tertentu. Diagram P-H spesifik untuk setiap refrigeran. Gambar 14 dan 15 secara berturut-turut adalah diagram Mollier untuk refrigeran Freon 12 dan amonia. Gambar tersebut mem perl ihatkan saturated liquid lines di sebelah kiri dan saturated vapor lines di sebelah kanan. Dalam dia­gram juga terdapat constant enthropy lines dan constant temperature lines. Nilai tekanan berada pada sumbu y (dalam satuan psia), sedangkan entalpi pada sumbu x (dalam satuan BTU/lb).

Umumnya, dalam perhitungan-perhitungan performance sistem refrigerasi, informasi tekanan tidak tersedia, tetapi yang diketahui adalah suhu refrigeran di bagian evaporator dan kondenser. Untuk mengetahui tekanan uap refrigeran pada suhu tertentu, maka dapat digunakan grafik tekanan uap refrigeran pada berbagai suhu (Gambar 16). Dalam grafik tersebut, sumbu x adalah suhu refri­geran (dalam °C), sedangkan sumbu y adalah tekanan uapnya (dalam Ibf/in²). Untuk mengetahui nilai tekanan dan entalpi dalam sistem SI, maka dapat digu­nakan faktor konversi (lihat kembali Topik 1 tentang Satuan dan Dimensi).

Langkah-langka'h yang harus dilakukan untuk menentukan nilai entalpi (HI, H2 dan H3) dan tekanan (PI dan P2) dari diagram P-H Mollier adalah sebagai berikut:

a)       Tentukan tekanan uap dari sistem, yaitu tekanan pada saat refrigerant berada pada kondisi saturated liquid (PI) dan pada saat refrigeran pada saat satu­rated vapor (P2) dengan menggunakan grafik hubungan suhu-tekanan (Gambar 16). Dalam grafik tersebut, terdapat beberapa kurva untuk jenis refrigeran yang berbeda, yaitu freon 12 (R12), freon 22 (R22), R13B1 dan R717 (amonia). Pilih grafik yang sesuai dengan refrigeran yang digunakan.

b)       PI ditentukan dari suhu refrigeran ketika mencapai uap jenuh di evapo­rator.

c)       P2 ditentukan dari suhu refrigeran pada saat mencapai saturated liquid setelah melewati kondenser.

Enthalpy BTU/lb above saturated Liquid at -4Q°F

Gbr.153  Diagram entalpi vs tekanan untuk Freon 12 (R12)

Sumber: http://www.hvactc.com/ref_basics/800x600/definitions2.html

Enthalpy - BTU/lb Above Saturated Liquid at -40° F

Gbr.154 Diagram entalpi vs tekanan untuk amonia

Sumber: http://www.hvactc.com/ref_basics/800x600/definitions2.html

Temperature Gbr.155 Tekanan uap refrigeran sebagai fungsi dari suhu Sumber: http://www.hvactc.com/ref_basics/800x600/definitions2.html

a)    Bila PI dan P2 telah diketahui, maka dapat ditentukan nilai HI, H2 dan H3 sebagai berikut:

o    HI ditentukan dengan menarik garis horisontal dari titik P2 hingga berpo- tongan dengan saturated liquid line pada diagram Mollier, kemudian dari titik ini ditarik garis vertikal sehingga memotong sumbu x.

o    H2 ditentukan dengan menarik garis horisontal dari titik PI hingga berpo- tongan dengan saturated vapor line pada diagram Mollier, kemudian dari titik ini ditarik garis vertikal sehingga memotong sumbu x.

o    H3 ditentukan dengan cara membuat garis perpotongan antara PI dengan H2 pada garis saturated vapor line, kemudian dari titik ini ditarik garis sepanjang constant entropy line ke atas sehingga berpotongan dengan garis pada saat P2 tercapai (dibuat dahulu garis horisontal dari P2 sehingga memotong constant temperature line pada suhu refrigeran akan mengalami kondensasi). Dari titik perpotongan pada P2 ini, kemudian ditarik garis ke bawah sepanjang kurva constant temperature line (suhu kondensasi) sehingga memotong sumbu x (lihat diagram Mollier). Titik pada sumbu x menunjukkan nilai H3

Z.     Sistem Pendinginan Mesin Wankel Dan Economizer

Mesin wankel atau disebut juga mesin rotary adalah mesin pembakaran dalam yang digerakkan oleh tekanan yang dihasilkan oleh pembakaran diubah menjadi gerakan berputar pada rotor yang menggerakkan sumbu.

Mesin ini dikembangkan oleh insinyur Jerman Felix Wankel. Dia memulai penelitiannya pada awal tahun 1950an di NSU Motorenwerke AG (NSU) dan prototypenya yang bisa bekerja pada tahun 1957. NSU selanjutnya melisensikan konsepnya kepada beberapa perusahaan lain di seantero dunia untuk memperbaiki konsepnya.

Karena mesin wankel sangat kompak, ringan, mesin ini banyak digunakan pada berbagai kendaraan dan peralatan seperti pada mobil balap, pesawat terbang, go-kart, speed boat

 

Gambar 156 Mesin Wankel di Deutsches Museum Munich, Germany

Sumber : http://superpowerful.wordpress.com/2011/12/28/mesin-wankel-wankel-engine/

Mesin Rotary Wankel relatif ringan, kompak dan sedikit bagian yang bergerak karena rotor hanya bergerak searah. Mesin ini lebih halus daripada mesin piston konvensional. Namun, Rotary Wankel juga memiliki kekurangan, yaitu masalah penyekatan motor serta sirkulasi pendinginan mesin. Kedua masalah inilah yang masih sedang dipecahkan dengan mengeraskan sekat menggunakan beragam campuran serta menambah sebuah kipas sebagai pendingin.

Mesin ringan dan kompak ini ternyata mampu menyemburkan tenaga hingga 35 daya kuda. Berdasarkan pengujian, modifikasi yang dilakukan telah memecahkan masalah pendinginan. Hasil ini juga memacu para ilmuwan untuk semakin mengembangkan mesin rotary pesawat yang lebih kuat, lebih irit bahan bakar serta lebih bertenaga di masa mendatang

Pendinginan adalah suatu proses yang dilakukan untuk menurunkan temperatur suatu benda atau lingkungan. Pendinginan dilakukan dengan cara memindahkan kalor dari objek yang akan didinginkan ke lingkungan. Oleh karena itu dalam proses pendinginan diperlukan media yang digunakan untuk memindahkan kalor tersebut. Adapun media pendingin yang digunakan adalah fluida kompresibel contohnya udara dan fluida inkompresibel contohnya air. Umumnya pendinginan dilakukan cukup dengan menggunakan satu jenis fluida saja, namun tak jarang pula digunakan fluida kerja lebih dari satu

Sistem pendinginan pada mesin wankel ada dua

1.      Pendinginan Terbuka

Pendinginan terbuka yaitu proses pendinginan yang fluida kerjanya Irreversible (tidak berulang/kembali), dimana fluida kerjanya melakukan pendinginan hanya sekali saja. Setelah fluida kerja selesai melakukan pendinginan maka fluida kerja dikembalikan atau dibuang ke lingkungan.

2.      Pendinginan Tertutup

Pendinginan tetutup yaitu proses pendinginan yang fluida kerjanya Reversible (berulang-ulang), dimana fluida kerjanya melakukan pendinginan secara berulang-ulang. Setelah fluida kerja selesai melakukan pendinginan, fluida kerja tersebut kembali didinginkan sehingga bisa digunakan kembali untuk proses pendinginan. Hal tersebut kemudian membentuk sebuah siklus pendinginan. Tetapi untuk dapat membuat fluida tersebut dapat mendinginkan lagi, diperlukan beberapa peralatan tambahan.

Economizer adalah jenis penukar kalor antara Gas dan Cairan , dimana dengan system ini Kalor dari Gas asap Boiler dimanfaatkan sebagai pemanas air untuk proses produksi ataupun sebagai umpan Air ke Boiler . Secara umum Boiler akan mengalami peningkatan effesiens sekitar 1 % untuk setiap penurunan temperature 20 oC dari Gas Asap

Economizer berfungsi  untuk meningkatkan temperatur air ( pemanasan awal) sebelum masuk ke boiler untuk selanjutnya dialirkan ke steam drum, komponen ini berada dalam boiler yang terdiri dari rangkaian pipa-pipa  (tubes) yang menerima air dari inlet.

           Sumber panas yang diperlukan oleh alat tersebut berasal dari gas buang dalam boiler. Air mengalir dalam pipa–pipa, sementara diluar mengalir gas panas yang  berasal dari hasil pembakaran boiler. Selanjutnya steam panas tersebut dimanfaatkan untuk memanaskan  air sehingga temperaturnya meningkat.

Economizer air Sebuah sistem yang menggunakan pendinginan evaporative baik langsung, atau loop sekunder evaporatively air didinginkan dan koil pendingin untuk memenuhi beban pendinginan, bahkan jika pendingin mekanik tambahan diperlukan.

Economizer udara Sebuah pengaturan ducting dan sistem kontrol otomatis yang memungkinkan penyejuk pemanas, ventilasi dan udara (HVAC) sistem untuk memasok hingga 100 persen udara luar untuk memenuhi tuntutan pendinginan, bahkan jika pendingin mekanik tambahan diperlukan.