CHILLER

A. Pengertian Chiller

Chiller adalah mesin refrigerasi yang memiliki fungsi utama mendinginkan air

pada sisi evaporatornya. Air dingin yang dihasilkan selanjutnya didistribusikan ke

mesin penukar kalor ( FCU / Fan Coil Unit ).

B. Mekanisme Kerja Chiller

Penarikan panas atau kalor dimulai pada evaporator. Heat Exchanger disini

adalah sebuah pipa yang ada pipa lain didalamnya, berfungsi untuk mengalirkan air

pada pipa besar sedangkan pip didalamnya berfungsi mengalirkan udara atau

refrigeran. Seperti yang terlihat pada gambar dibawah:

Gambar 1. Pipa Exchanger Chiller

Pada bagian Heat Exchanger seperti diatas berlangsung proses pertukaran

kalor antara refrigeran yang dengan air. Kalor dari air ditarik ke refrigeran sehingga

setelah melewati Heat exchanger menyebabkan air didalamnya menjadi semakin

dingin. Air yang sudah menjadi dingin tersebut lalu diteruskan mengalir ke AHU (Air

Handling Unit) yang berfungsi untuk menjadikan udara menjadi dingin. AHU terdiri

dari Heat exchanger yaitu pipa dengan kisi-kisi yang mempunyai fungsi utama

mendinginkan air dan udara dengan proses pertukaran antara kedua komponen

tersebut sehingga menghasilkan suhu tertentu sesuai yang di inginkan.

Gambar 2. Siklus Chiller

Air yang dalam kondisi dingin ini akan melewati AHU kemudian suhunya

akan naik karena pertukaran kalor dari udara, kemudian air tersebut diteruskan

kembali ke chiller untuk di dinginkan lagi. Begitulah seterusnya cara kerja chiller ini

berulang-ulang sehingga dapat membantu mendinginkan udara misalnya pada sistem

pendingin ruangan atau Air Conditioner.

C. Jenis-jenis Chiller

1. Berdasarkan jenis kompressornya :

Kompresor Piston (Reciprocating compressor)

a. Kompresor piston kerja tunggal

Kopresor piston kerja tunggal adalah kompresor yang memanfaatkan

perpindahan piston, kompresor jenis ini menggunakan piston yang

didorong oleh poros engkol (crankshaft) untuk memampatkan udara/ gas.

Udara akan masuk ke silinder kompresi ketika piston bergerak pada posisi

awal dan udara akan keluar saat piston/torak bergerak pada posisi

akhir/depan.

Gambar 3. Kompressor Kerja Tunggal

b. Kompresor piston kerja ganda

Kompresor piston kerja ganda beroperasi sama persis dengan kerja

tunggal, hanya saja yang menjadi perbedaan adalah pada kompresor kerja

ganda, silinder kompresi memiliki port inlet dan outlet pada kedua sisinya.

Sehingga meningkatkan kinerja kompresor dan menghasilkan udara

bertekanan yang lebih tinggi dari pada kerja tunggal.

Gambar 4. Kompressor Kerja Ganda

c. Kompresor diafragma

Kompresor diafragma adalah jenis klasik dari kompresor piston, dan

mempunyai kesamaan dengan kompresor piston, hanya yang membedakan

adalah, jika pada kompresor piston menggunakan piston untuk

memampatkan udara, pada kompresor diafragma menggunakan membran

fleksible atau difragma.

Gambar 5. Kompressor Diafragma

Kompresor Kisar (Rotary compressor)

a. Kompresor screw (Rotary screw compressor)

Kompresor screw merupakan jenis kompresor dengan mekanisme putar

perpindahan positif, yang umumnya digunakan untuk mengganti

kompresor piston, bila diperlukan udara bertekanan tinggi dengan volume

yang lebih besar.

Gambar 6. Kompresor Screw

Kompresor Ulir (Screw compressor)

Kompresor Sentrifugal (Centrifugal compressor)

Kompresor sentrifugal merupakan kompresor yang memanfaatkan gaya

sentrifugal yang dihasilkan oleh impeller untuk mempercepat aliran fluida

udara (gaya kinetik), yang kemudian diubah menjadi peningkatan potensi

tekanan (menjadi gaya tekan) dengan memperlambat aliran melalui diffuser.

2. Berdasarkan jenis cara pendinginan kondensornya :

a. Air Cooler

Gambar 7. Air Cool Chiller

Mesin refrigerasi dengan pendinginan udara (air cooled chiller), pada

prinsipnya hampir sama dengan split duct AC, tetapi dalam ukuran besar. Unit

mesin ini pada umumnya berada diatas atap beton dari sebuah bangunan.

Komponen utama dari 1 unit ACC adalah 2 kompresor atau lebih, dengan

katup ekspansi dan evaporator berada dalam unit utama, termasuk

kondensornya. Evaporator mendinginkan air dan air dingin disirkulasi kesetiap

tingkat melalui alat pengatur udara (air handling unit) atau disingkat AHU.

Dari AHU dengan blower besar menyalurkan udara dingin, yang diperoleh

dari hembusan melalui pipa-pipa aliran air dingin unit utama diatas, keruangan

yang akan dikondisikan. Udara dingin yang masuk kedalam ruangan dari

AHU ini diatur dengan diffuser yang ada disetiap ruangan, Atau kadang-

kadang dengan pipa-pipa langsung keruangan melalui alat kipas koil (Fan coil

unit) atau disingkat FCU.

Dalam desain gedung, bila menggunakan air cooled chiller perlu

diperhatikan lokasi dan luas atap beton untuk penempatan unit-unit chillernya.

Yang sering kurang diperhatikan dalam desain atap untuk air cooled chiller

adalah akses untuk pemeliharaan unit tersebut. Ada kalanya terjadi perubahan

desain dari water cooled chiller ke air cooled chiller, karena terutama masalah

waktu instalasi ataupun keadaan air setempat. Tetapi perubahan seperti itu

pada akhirnya berakibat fatal terhadap konstruksi air cooled chiller tersebut

yang mengambil ruang (space) apa adanya.

b. Water Cooler

Gambar 8. Water Cool Chiller

Mesin refrigerasi dengan pendinginan air (water cooled chiller), pada

prinsipnya hampir sama dengan Mesin refrigerasi pendinginan udara (air

cooled chiller) dalam distribusi udara dingin melalui AHU atau FCU.

Perbedaan utamanya adalah pendinginan refrigerannya, bukan dengan udara,

tetapi dengan air, dimana airnya didinginkan melalui menara air atau cooling

tower. Mesin refrigerasi dengan pendinginan air, pada umumnya ditempatkan

dalam lantai bawah (basement) suatu bangunan. Dalam desain yang perlu

diperhatikan adalah ventilasi keruangan chiller harus dihitung dengan baik,

agar ruangan tersebut jangan menjadi “neraka” bagi pengerjanya.

Sama halnya dengan Mesin refrigerasi pedinginan udara, refrigeran

dari kompresor ditekan melalui katup ekspansi masuk berembun dalam alat

evaporator. Evaporator mendinginkan air dan air dingin disirkulasi kesetiap

tingkat melalui alat pengatur udara (air handling unit) atau disingkat AHU.

Dari AHU dengan blower besar menyalurkan udara dingin, yang diperoleh

dari hembusan melalui pipa-pipa aliran air dingin unit utama diatas, keruangan

yang akan dikondisikan. Udara dingin yang masuk kedalam ruangan dari

AHU ini diatur dengan diffuser yang ada disetiap ruangan, Atau kadang-

kadang dengan pipa-pipa langsung keruangan melalui alat kipas koil (Fan coil

unit) atau disingkat FCU.

Pendinginan air melalui menara air (cooling tower), dalam desain

gedung perlu diperhatikan aliran udara yang diperoleh dari kipas udara. Aliran

udara dan aliran air didalam menara pendingin ini dapat berlawanan arah

(counter flow), arah melintang (cross flow), aliran paralel (paralel flow) aliran

melalui dek atau aliran pancar.

Gambar 9. Water Cool Chiller System

c. Absorpsi Chiller

Gambar 10. Contoh Absorpsi Chiller

Salah satu cara tertua untuk melakukan pendinginan suatu ruangan secara

mekanis adalah teknologi absorbsi (absorption technology).  Kelihatan tak masuk akal

dengan membakar sesuatu untuk menghasilkan pendinginan, tetapi hal itu yang terjadi

dalam suatu chiller absorpsi. Teknologi absorbsi ini sebenarnya mudah

pengoperasiannya maupun pemeliharaannya, tetapi pada masa kini teknologi ini mulai

hampir tidak digunakan karena tidak fleksibel penggunaannya.

Refrigeran yang digunakan oleh chiller jenis ini adalah sebenarnya air, karena

perubahan fase yang terjadi dan yang memberi dampak pendinginan adalah melalui

media air. Fluide kedua yang mengatur proses ini adalah garam, yang dikatakan

sebagai Litium Bromida (lithium bromide).  Panas dibutuhkan untuk memisahkan

kedua fluida ini, yang kemudian dipertemukan kembali dalam lingkungan yang

hampir vakum. Air ini mengalami perubahan fase pada waktu dicampur kembali

dengan garam pada suhu yang sangat rendah. (pada tekanan atmosfir yang normal, air

menguap pada suhu 212F, dalam suatu alat absorbsi, air menguap cukup dingin untuk

menghasilkan air dingin pada 46F.

Karena suhu air dingin yang dihasilkan oleh chiller absorbsi paling rendah

adalah 46F, maka chiller jenis ini tidak dapat digunakan dalam penerapan refrigerasi

dengan suhu rendah. Peralatan tata udara dengan Sistem absorbsi ini sebenarnya

sangat efisien dan pemeliharaanya mudah, tetapi bila ada kerusakan pada peralatan ini

perbaikannya memerlukan waktu lama dan biaya yang besar. Bahkan untuk kerusakan

tertentu, maka seluruh unit tidak dapat difungsikan kembali. Ini menyebabkan

penggunaan peralatan pengkondisian udara dengan sistem absorbsi ini kurang

diminati.

Pendingin penyerapan mendinginkan air menggunakan energi yang disediakan

oleh sumber panas.Mereka berbeda dari konvensional sistem (kompresi uap)

pendinginan dalam dua cara.Proses penyerapan termokimia di alam, sebagai lawan

mekanik.Juga, pendingin penyerapan beredar air sebagai pendingin bukan

chlorofluorocarbons atau chlorofluorocarbons hidro (CFC atau HCFC, yang juga

dikenal sebagai Freon). Sistem chiller penyerapan standar menggunakan air, sebagai

pendingin, dan bromida lithium, sebagai penyerap, dalam siklus.Bromida lithium

memiliki afinitas yang tinggi untuk air.Proses ini berlangsung dalam ruang hampa,

memungkinkan refrigerant (air) mendidih pada suhu yang lebih rendah dan tekanan

daripada biasanya akan, membantu untuk mentransfer panas dari satu tempat ke

tempat lain. Perumahan berukuran unit-unit kecil menggunakan amonia sebagai

refrigeran, dan air sebagai penyerap.

D. Aplikasi

Selain menjadi langsung dipecat oleh gas alam, pendingin penyerapan dapat

menjalankan off air panas, uap, atau limbah panas, membuat mereka merupakan

bagian integral dari sistem kogenerasi atau ke mana pun limbah panas dalam bentuk

apapun yang tersedia. Pendingin penyerapan umumnya digunakan di mana tingkat

kebisingan dan getaran yang menjadi masalah, terutama di rumah sakit, sekolah, dan

gedung perkantoran.

E. Peralatan Pilihan

Pendingin penyerapan bisa dipecat langsung maupun tidak langsung, dan

dapat tunggal-efek atau efek ganda.Pendingin langsung dipecat menggunakan panas

dari sumber lain, sedangkan pendingin langsung dipecat menggunakan kompor gas

alam untuk daya siklus.Efek ganda pendingin mendaur ulang beberapa limbah panas

yang dihasilkan selama siklus, dan dengan demikian lebih efisien per unit input

panas;Efisiensi ini datang pada biaya yang membutuhkan input panas seperti uap atau

gas alam. Ukuran peralatan berkisar dari 4,5 ton pendinginan hingga beberapa ratus

ton pendinginan.

F. Sumber Daya

1. Equipment Manufacturer database

2. Gas AC Konsorsium

G. Cara Kerja Chiller Absorpsi

Efek siklus penyerapan tunggal menggunakan air sebagai pendingin dan

bromida lithium sebagai penyerap. Ini adalah afinitas kuat bahwa dua zat tersebut

memiliki satu sama lain yang membuat pekerjaan siklus. Seluruh proses terjadi di

hampir vakum lengkap.

Solusi Pompa: Sebuah solusi bromide encer lithium (konsentrasi 63%) dikumpulkan

di bagian bawah shell absorber. Dari sini, pompa solusi kedap udara bergerak solusi

melalui shell dan tube heat exchanger untuk pemanasan.

Generator: Setelah keluar dari penukar panas, solusi encer bergerak ke shell atas.

Solusinya mengelilingi bundel tabung yang membawa baik uap atau air panas. Uap

atau air panas transfer panas ke dalam kolam larutan encer lithium bromide. Solusinya

bisul, mengirim uap refrigeran ke atas ke kondensor dan meninggalkan bromida

lithium terkonsentrasi. Solusi lithium bromide terkonsentrasi bergerak ke penukar

panas, di mana ia didinginkan oleh larutan lemah yang dipompa ke generator.

Kondensor: Uap refrigeran bermigrasi melalui eliminator kabut dengan bundel

tabung kondensor. Uap refrigeran mengembun pada tabung. Panas dihapus oleh air

pendingin yang bergerak melalui bagian dalam tabung. Sebagai refrigeran

mengembun, itu terkumpul dalam palungan di bagian bawah kondensor.

Evaporator: Bergerak cairan pendingin dari kondensor dalam shell atas sampai ke

evaporator dalam shell yang lebih rendah dan disemprotkan di atas bundel tabung

evaporator. Karena vakum ekstrim dari shell yang lebih rendah [6 mm Hg (0,8 kPa)

tekanan absolut], cairan pendingin mendidih pada sekitar 39 ° F (4 ° C), menciptakan

efek pendingin. (Vakum ini diciptakan oleh tindakan higroskopis - bromida afinitas

lithium yang kuat memiliki air - di Absorber langsung di bawah.)

Absorber: Sebagai uap refrigeran berpindah ke absorber dari evaporator, solusi

lithium bromide yang kuat dari generator disemprotkan dari atas bundel tabung

absorber. Solusi lithium bromide yang kuat sebenarnya menarik uap refrigeran ke

dalam larutan, menciptakan vakum ekstrim dalam evaporator. Penyerapan uap

refrigeran ke dalam larutan lithium bromide juga menghasilkan panas yang

dikeluarkan oleh air pendingin. Sekarang larutan encer lithium bromide

mengumpulkan di bagian bawah shell yang lebih rendah, di mana ia mengalir ke

pompa solusi. Siklus dingin sekarang selesai dan proses dimulai lagi.

H. Penggolongan Sistim Pengkondisian Udara

Jenis yang mendasari adalah sistim pengkondisian udara sentral. Untuk

menjamin pengaturan pengkondisian udara ruangan yang di teliti, maka sesuai dengan

kemajuan teknik pengkondisian udara yang telah dicapai sampai pada saat ini, dapat

dikembangkan beberapa sistim. Hal tersebut terutama menyangkut perkembangan

elemen pendinginnya.

I. Jenis – jenis sistim penghantar udara adalah sebagai berikut :

a. Sistim Saluran Tunggal

Sistim ini merupakan sistim penghantar udara yang paling banyak

dipergunakan. campuran udara ruangan didinginkan dan dilembabkan, kemudian

dialirkan kembali kedalam ruangan melalui saluran udara.

Keuntungan dari sistim ini adalah :

Sederhana, mudah perancangannya, pemasangan, pemakaian dan

perawatannnya.

Biaya awal lebih rendah dan murah.

Kerugian dari sistim ini adalah :

Saluran utama berukuran besar, sehingga memerlukan tempat yang lebih

besar.

Kesulitan dalam mengatur temperature dan kelembaban dari ruangan yang

sedang dikondisikan, karena beban kalor dari ruangan yang berbeda satu

dengan yang lainnya.

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. Ada beberapa macam

unit volume variable damper. Salash satu diantaranya seperti gambar dibawah ini

Gambar 11. Unit Volume Udara Variabel

Pada hal tersebut terakhir terdapat dua saluran; satu saluran menyalurkan

jumlah udara yang minimal diperlukan, sedangkan saluran lainnya menyalurkan

jumlah udara sesuai dengan pembukaan katup udara yang diatur oleh thermostat.

Pemasukan udara diatur oleh tekanan udara yang bekerja pada tirai dari alat

pengatur volume konstan dan gaya pegas. Pemasukan udara minimum harus

diatur supaya distribusi udara didalam ruangan dapat berlangsung sebaik-baiknya,

dengan jumlah ventilasi udara yang minimal. Jumlah udara masuk akan berkurang

dengan turunnya beban kalor, sehingga apabila jumlah udara masuk menjadi lebih

kecil daripada jumlah udara masuk yang minimal, maka temperature udara masuk

akan berubah. Dalam sistim volume variable, putaran atau sudu isap dari kipas

udara dapat diatus sesuai dengan perubahan pemasukan udara yang diinginkan.

Sistim pengaturan kipas udara tersebut diatas memungkinkan penghematan daya

listrik yang diperlukan untuk menggerakan kipas udara pada beban parsial.

b. Sistim Dua Saluran

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.

Gambar 12. Sistem Dua Saluran

c. Sistim 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.

d. Unit Koil Kipas Udara dan Unit Induksi

Unit ini dinamakan unit terminal dan dipasang didalam ruangan. Semua

unit tersebut merupakan bagian dari sistim penghantar udara yang berfungsi sama.

Didalam unit tersebut Koil udara ditempatkan didalam kabinet kecil, dimana

dialirkan air dingin. Pada unit koil kipas udara, udara dialirkan oleh kipas udara

yang dipasang didalam unit tersebut. Pada unit induksi, udara primer berkecepatan

tinggi di alirkan melalui beberapa nosel. Selanjutnya dengan efek induksi secara

primer, udara ruangan terisap masuk kedalam unit dan didinginkanoleh koil udara,

kemudian disirkulasikan kembali kedalam ruangan.

Contoh Water Cool Chiller

Unit Chiller yang digunakan pada sistim ini merupakan jenis Water

Cooled Water Chiller dengan menggunakan kompresor jenis sentrifugal 3 tahap /

3 stage centrifugal compressor ( Kompresor sentrifugal 3 tingkat ), yang

diproduksi oleh salah satu pabrikan unit AC yang cukup terkenal yaitu Trane

Company. Unit ini berkapasitas 320 Ton Refrigerant / 320 TR, dengan

menggunakan sistim negative pressure, dimana jika terjadi kebocoran pada unit

Chiller maka refrigerant yang terdapat didalamnya tidak akan terbuangan ke

udara, melainkan udara luar yang akan masuk kedalam sistim. Didalam sistim

Chiller sendiri terdapat satu unit pembuang udara yang masuk saat terjadi

kebocoran tadi yang dinamakan Purging Unit. cara kerja purging seperti ini : saat

Chiller mengalami kebocoran, maka udara luar akan masuk kedalam sistim chiller

sehingga refrigerant atau freon akan bercampur dengan udara luar yang

mengandung uap air, sensor pada purging unit akan membaca perbedaan tekanan

pada sistim dan kelembaban refrigerant pada sistim sehingga akan mengaktifkan

purging unit tersebut.

Saat purging unit bekerja, Chiller tetap beroperasi sebagaimana mestinya

tanpa terganggu. Udara yang terhisap masuk kedalam sistim akan di tekan keluar

oleh purging unit, sehingga tekanan pada sistim mengalami kondisi stabil barulah

unit Chiller dapat di perbaiki. Untuk media pendingin yang digunakan oleh unit

Chiller yaitu refrigerant jenis R 123 dan untuk Purging unit berjenis R 134 A,

kedua sudah ramah lingkungan.

Gambar 12. Water Cooled Centrifugal Chiller

Gambar 13. Purging Unit

Chilled Water & Condenser Water Pump

Guna keperluan mensirkulasikan air yang sudah didinginkan oleh unit

Chiller ke AHU maupun air yang mendinginkan unit condenser di Chiller ke

Cooling Tower, maka di gunakan masing-masing sistim satu paket Pompa

sirkulasi air dingin dan Pompa sirkulasi air pendingin. Jenis kedua pompa ini

adalah sama, yaitu digunakan jenis End Suction Centrifugal Pump dengan

tekanan kerja pompa adalah 10 kg/cm2.

Pada sistim ini, sistim Chilled Water atau air yang didinginkan

menggunakan 2 buah pompa yang beroperasi sekaligus, hal ini dirancang agar

umur pompa dapat lebih lama mengingat jarak antara ruang pompa dan lokasi

hotel cukup jauh. Sedangkan untuk sistim air pendinginan hanya di gunakan satu

buah pompa sirkulasi, mengingat jarak ruang pompa dan unit Cooling Tower

cukup dekat.

Gambar 14. Chilled Water dan Condensor water Pump

Cooling Tower Unit

Unit ini berfungsi sebagai pendingin unit condenser pada unit Chiller

dengan media yang digunakan adalah air, dimana sistim kerja Cooling Tower

dapat di jelaskan sebagai berikut : condenser di unit Chiller akan memiliki

temperature dan tekanan yang tinggi akibat tekanan kerja dari Kompresor,

sehingga diperlukan media pendingin untuk merubah fase refrigerant di

condenser tersebut, untuk itu dibuat suatu sistim pendinginan dengan

menggunakan media air yang disirkulasikan oleh pompa ke unit Cooling Tower,

dimana air yang disirkulasikan tersebut akan membawa kalor dari condenser

untuk kemudian di lepaskan kalornya ke udara di Cooling Tower, sehingga air

akan mengalami penurunan temperature dan kembali disirkulasikan kembali ke

unit condenser. Unit Cooling Tower sendiri terdiri dari : satu unit casing Cooling

Tower, Motor Blower, Basin dan Water Filler atau jika diartikan menjadi sirip –

sirip pendingin air.

Gambar 15. Unit Cooling Tower

Air Handling Unit dan Fan Coil Unit

Baik Air Handling Unit maupun Fan Coil Unit memiliki kesamaan fungsi,

Air Handiling unit di fokuskan untuk menangani kapasitas pendinginan yang

lebih besar sedangkan Fan Coil Unit di fokuskan untuk kapasitas pendinginan

yang lebih kecil, dalam sistim ini AHU di gunakan untuk mengkondisikan fresh

air (udara segar) dari udara luar yang akan di distribusikan sebagai tambahan

udara segar untuk FCU dan kamar juga sebagai distribusi suplai udara dingin

guna keperluan koridor di masing-masing lantai.

Komponen – komponen dari AHU maupun FCU sebernanya cukup

sederhana yang terdiri dari : Casing, Koil, Filter Udara dan Motor Blower.

PERBEDAAN ANTARA CHILLER DAN AC

A. Sistem Kerja AC Split

Gambar 16. AC Split

Prinsip kerja AC Split maupun pada mesin pendingin model lainnya adalah

sama yaitu menyerap panas udara didalam ruangan yang didinginkan, kemudian

melepaskan panas keluar ruangan. Jadi pengertian AC Split adalah seperangkat alat

yang mampu mengkondisikan suhu ruangan sesuai yang kita inginkan, terutama

mengkondisikan suhu ruangan menjadi lebih rendah suhunya dibanding suhu

lingkungan sekitarnya. Pada Air Conditioner udara rungan terhisap disirkulasikan

secara terus menerus oleh blower (pada indoor unit) melalui sirip evaporator yang

mempunyai suhu yang lebih dingin dari suhu ruangan, saat udara ruangan bersirkulasi

melewati evaporator, udara ruangan yang bertemperatur lebih tinggi dari evaporator

diserap panasnya oleh bahan pendingin/refrigeran (evaporator), kemudian calor yang

diterima evaporator dilepaskan ke luar ruangan ketika aliran refrigeran melewati

condenser (unit outdor).

Jadi , temperatur udara yang rendah atau dingin yang kita rasakan pada

ruangan sebenarnya adalah sirkulasi udara di dalam ruangan, bukan udara yang

dihasilkan oleh perangkat AC Split. Unit AC hanyalah tempat bersikulasinya udara

ruangan yang sekaligus menangkap kalor (panas) pada udara ruangan yang

bersirkulasi melewati evaporator hingga mencapai temperatur yang diinginkan.

Berikut komponen –komponen yang ada pada AC Split:

1. Bagian indor .

Pada AC Split pada bagian indoor unit AC Split umumnya terdapat komponen

utama yaitu :

a. Evaporator

Pada mesin pendingin AC Split evaporator terbuat dari pipa tembaga

dengan panjang dan diameter tertentu yang di bentuk berlekuk – lekuk agar

menghemat tempat dan lebih efektif menyerap panas dari udara ruangan yang

bersirkulasi melaluinya. Karena pipa evaporator dilewati refrigerant yang

memiliki suhu yang sangat rendah, maka suhu evaporator mejadi rendah

(dingin) dengan kisaran suhu hingga mencapai 5°C dengan begitu, suhu udara

ruangan akan menjadi rendah (dingin) ketika melewati evaporator.

b. Motor Blower & Motor Pengatur Aliran Udara (motor stepper)

Motor Blower berfungsi untuk mensirkulasikan udara dalam ruangan,

sehingga udara ruangan dapat bersirkulasi melewati evaporator, setelah udara

melewati evaporator aliran udara di arahkan ke ruangan oleh pengatur aliran

udara (motor Stepper). Blower akan bekerja sampai temperatur udara ruangan

sesuai keinginan. Dengan kata lain blower akan berhenti kerja (Off) ketika

temperatur udara ruangan mencapai suhu yang kita inginkan (setting suhu

pada pengaturan remote kontrol AC Split).

c. Saringan ( filter ) Udara

Pada Indoor AC Split Saringan (filter udara) berfungsi menyaring

udara yang melewati evaporator, sehingga udara yang bersirkulasi dalam

ruangan menjadi lebih bersih. Pada unit AC Split model baru juga dilengkapi

dengan filter anti bakteri atau anti racun untuk menangkal bibit penyakit dan

menyaring polutan berbahaya bagi tubuh manusia yang terbawa melalui udara

ruangan.

d. Kontrol Panel Electrik & Sensor Suhu (Thermistor)

Pada bagian indoor AC Split terdapat Kontrol Panel Electric dan

sensor suhu (thermistor) yang berfungsi mengatur kerja mesin pendingin

secara keseluruhan yang meliputi mengatur kerja blower, motor pengatur

aliran udara, compressor, fan outdor dan fungsi timer.

2. Bagian outdoor

Pada bagian outdoor AC Split secara umum terdapat komponen utama, yaitu :

a. Kondensor

Ketika refrigeran keluar melewati bagian indoor AC Split (evaporator),

kalor (panas) udara ruangan yang terbawa akan dilepaskan di bagian

kondensor. Serupa dengan evaporator, kondensor terbuat dari pipa tembaga

yang dibuat berkelok – kelok dan dilengkapi sirip – sirip yang bertujuan untuk

melepas kalor udara berjalan dengan efektif dan kalor (panas) udara yang

terbawa oleh refrigerant (Freon) lebih cepat dilepaskan atau dibuang ke udara

bebas (luar ruangan).

b. Kipas (fan)

Pada bagian kondensor AC Split juga dilengkapi dengan kipas (fan).

Fungsinya adalah membuang panas pada condensor ke udara bebas.

c. Accumulator

Accumulator pada mesin pendingin berfungsi sebagai penampung

sementara refrigeran cair bertemperatur rendah dan campuran minyak pelumas

evaporator. Selain itu, accumulator berfungsi mengatur sirkulasi aliran bahan

refrigeran agar bisa keluar-masuk melalui saluran isap kompresor. Untuk

mencegah agar refrigeran cair tidak mengalir ke kompresor, accumulator

mengkondisikan wujud refrigeran yang masuk ke kompresor tetap dalam

wujud gas. Sebab, ketika wujud refrigeran berbentuk gas akan lebih mudah

masuk ke dalam kompresor dan tidak merusak bagian dalam kompresor.

d. Kompresor

Kompresor AC Split berfungsi mensirkulasikan aliran refrigeran. Dari

kompresor refrigerant (Freon) akan dipompa dan dialirkan menuju komponen

utama AC Split yaitu : kondenser, pipa kapiler, evaporator dan kembali lagi ke

kompresor. Refrigeran secara terus menerus melewati 4 komponen utam AC.

e. Saringan Refrigeran (strainer)

Setelah melepaskan kalor (panas) di kondensor, refrigeran akan

dipompa oleh kompresor menuju ke filter (strainer) Agar kotoran yang

terbawa oleh refrigeran tidak ikut terbawa ke pipa kapiler. Jika kotoran

( seperti karat atau serpihan logam ) terbawa kedalam pipa kapiler, bisa

menyebabkan kerusakan kompresor dan penyumbatan yang menyebabkan

sistem pendingi tidak bekerja optimal.

f. Pipa Kapiler

Pipa Kapiler / Katup ekspansi pada unit AC Split berfungsi

menurunkan tekanan refrigeran sehingga merubah wujud refrigerant cair

menjadi uap ketika zat pendingin meninggalkan katup ekspansi / pipa kapiler

dan memasuki evaporator.

B. Sirkulasi Refrigeran (bahan pendingin / Freon) di dalam AC Split

Pada AC Split Refrigeran (Freon) merupakan zat atau bahan yang bersikulasi

secara terus menerus melewati komponen utama sistem pendingin (kompresor,

kondenser, pipa kapiler, dan evaporator). Bahan pendingin atau refrigeran tidak akan

berkurang selama tidak terjadi kebocoran pada sitem pendingin. Saat melewati

komponen utama pendingin, refrigeran akan mengalami perubahan wujud, temperatur

dan tekanananya. Sirkulasi refrigeran dalam unit AC disebut siklus refrigerasi kopresi

uap. Sekarang mari kita tinjau sirkulasi refrigeran pada komponen utama AC. Dari

skema kerja refrigeran, ada empat tahapan proses kerja.

1. Proses kompresi

Proses kompresi pada mesin pendingin dimulai ketika refrigeran

meninggalkan evaporator (Proses 1–2). Masuknya refrigeran (bahan pendingin /

freon) kedalam kompresor melalui pipa masukan kompresor (intake). Dilihat dari

wujud, suhu, dan tekanan, ketika akan masuk kedalam kompresor , refrigeran

berwujud gas atau uap, bertemperatur rendah dan bertekanan rendah. Selanjutnya,

melalui kompresor, refrigeran dikondisiskan tetap berwujud gas, tetapi memiliki

tekanan dan suhu tinggi. Hal tersebut bisa dilakukan karena kompresor dapat

mengisap gas dan mengkompresi refrigeran hingga mencapai tekanan kondensasi.

Setelah tekanan dan suhu refrigeran diubah, selanjutkan refrigeran dipompa dan di

alirkan menuju kondenser.

2. Proses kondensi

Proses kondensasi pada mesin pendingin dimulai ketika refrigeran

meninggalkan kopresor (proses 2–3). Refrigeran berwujud gas yang bertekanan

dan bertemperatur tinggi dialirkan menuju kondensor . Didalam kondensor, wujud

gas refrigeran berubah menjadi wujud cair, panas yang di hasilkan refrigeran

dipindahkan ke udara luar pipa kondensor . Agar proses kondensasi lebih efektif,

digunakan kipas (fan) yang dapat menghembuskan udara luar tepat dipermukaan

pipa kondensor. Dengan begitu , panas pada refrigeran dapat dengan mudah

dipindahkan ke udara luar. Setelah melewati proses kondensai, refrigeran menjadi

berwujud cair yang bertemperatur lebih rendah, tetapi tekanannya masih tinggi.

Selanjutnya, refrigeran di alirkan menuju ke pipa kapiler.

3. Proses penurunan tekanan.

Proses penurunan tekanan refrigeran dimulai ketika refrigeran

meninggalkan kondenser (proses 3–4). Didalam pipa kapiler, terjadi proses

penurunan tekanan refrigeran sehingga refrigeran yang keluar memiliki tekanan

yang rendah. Selain itu, pipa kapiler juga berfungsi mengontrol aliran refrigeran di

antara 2 sisi tekanan yang berbeda, yaitu tekanan tinggi dan rendah. Selanjutnya,

refrigeran cair yang memiliki suhu dan tekanan rendah di alirkan menuju

evaporator. Proses ini disebut proses pendinginan.

4. Proses Evaporasi

Proses evaporasi pada mesin pendingin dimulai ketika refrigeran akan

masuk ke dalam evaporator. Dalam keadaan ini, refrigeran berwujud cair,

bertemperatur rendah, dan bertekanan rendah. Kondisi refrigeran semacam ini

dimanfaatkan untuk mendinginkan udara luar yang melewati permukaan

evaporator. Agar lebih efektif mendinginkan udara ruangan, di gunakan blower

(indoor) untuk mengatur sirkulasi udara agar melewati evaporator. Proses yang

terjadi pada pendinginan udara ruangan Adalah : Proses penangkapan kalor

(panas). Udara ruangan yang mempunyai temperatur lebih tinggi dibandingkan

dengan refrigeran yang mengalir didalam evaporator. Karena evaporator

menyerap panas udara di dalam ruangan, wujud refrigeran cair dalam evaporator

akan menjadi wujud gas, Selanjutnya, refrigeran akan mengalir menuju ke

kompresor . Proses ini terjadi berulang dan terus menerus sampai suhu atau

temperatur ruangan sesuai dengan keinginan.

C. Sistem Kerja AC Sentral

Gambar 17. AC Sentral

Sistem tata udara (AC) sentral berarti bahwa proses pendinginan udara

terpusat pada satu lokasi yang kemudian didistribusikan ke semua arah atau lokasi.

Sistem ini memiliki beberapa komponen utama yaitu unit pendingin atau Chiller, Unit

penanganan udara atau Air Handling Unit (AHU), Cooling Tower, system pemipaan,

system saluran udara atau ducting dan system control & kelistrikan. Pada unit

pendingin atau chiller yang menganut system kompresi uap, komponennya terdiri dari

kompresor, kondensor, alat ekspansi dan evaporator. Pada chiller biasanya tipe

kondensornya adalah water-cooled condenser. Air untuk mendinginkan kondensor

dialirkan melalui pipa yang kemudian outputnya didinginkan kembali secara

evaporative cooling pada cooling tower. Pada komponen evaporator, jika sistemnya

indirect cooling maka fluida yang didinginkan tidak langsung udara melainkan air

yang dialirkan melalui system pemipaan. Air yang mengalami pendinginan pada

evaporator dialirkan menuju system penanganan udara (AHU) menuju koil pendingin.

Berikut komponen yang ada di dalam setiap AHU/FCU akan memiliki :

1. Filter merupakan penyaring udara dari kotoran, debu, atau partikel-partikel

lainnya sehingga diharapkan udara yang dihasilkan lebih bersih. Filter ini

dibedakan berdasarkan kelas-kelasnya.

2. Centrifugal fan merupakan kipas/blower sentrifugal yang berfungsi untuk

mendistribusikan udara melewati ducting menuju ruangan-ruangan.

3. Koil pendingin, merupakan komponen yang berfungsi menurunkan temperatur

udara. 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. 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.

Jadi, 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.