Prinsip Kerja Chiller pada Gedung-gedung

Diposting pada

Pada artikel kali ini, akan dijelaskan bagaimana prinsip kerja chiller, atau cara kerja chiller beserta fungsi komponen pada chiller. Sebenarnya prinsip kerja chiller, sama halnya dengan sistem kerja AC split, yaitu mesin refrigrasi yang terdiri dari beberapa komponen utama yang terdiri dari kompresor, kondensor, evaporator dan juga ekspansi. Fungsi dari chiller ini adalah untuk mendinginkan media air pada sisi evaporatornya, yang kemudian air yang telah di dinginkan tersebut selanjutnya di alirkan pada FCU (Fan Coil Unit) pada kapasitas kecil dan AHU (Air Handling Unit) pada kapasitas yang lebih besar untuk mendinginkan udara. Kemudian udara dingin yang telah di hasilkan, di distribusikan pada setiap ruangan untuk mengkondisikan ruangan pada ruangan tersebut. Sistem pendingin chiller umumnya digunakan pada gedung-gedung besar seperti halnya pada hotel. Untuk penjelasan yang lebih lengkap mengenai prinsip kerja chiller, akan di jelaskan sebagai berikut :

Prinsip Kerja Chiller

Prinsip kerja chiller untuk mendinginkan udara pada gedung, hampir sama dengan prinsip kerja pada sistem AC split. Yaitu memanfaatkan sistem refrigrasi kompresi uap. Namun sistem refrigrasi yang digunakan pada chiller tidak langsung untuk mendinginkan udara, tetapi mendinginkan media air terlebih dahulu. Kemudian air yang sudah dingin dialirkan kembali menuju FCU dan AHU untuk mendinginkan udara.

Prinsip Kerja Chiller pada Gedung-gedung

Sistem chiller dapat dibagi menjadi tiga buah siklus, yaitu : siklus refrigerasi, cooling water, dan chilled water. Berikut akan dijelaskan bagaimana cara kerja dari setiap siklus refrigrasi pada chiller.

A. Siklus Refrigrasi pada Chiller

Siklus refrigrasi atau sirkulasi refrigerant di dalam sistem pendingin chiller ini meliputi proses kompresi, kondensasi, penurunan tekanan, dan proses evaporasi. Refrigerant pada siklus refrigrasi mesin chiller merupakan bahan pendingin yang bersikulasi dengan terus-menerus melewati komponen utama chiller (kompresor, kondensor, katup exspansi, dan evaporator). Pada siklus ini, refrigerant akan mengalami perubahan wujud, temperatur, dan tekanan.

Berikut adalah tahapan-tahapan siklus refrigrasi pada chiller :

1. Proses Kompresi

Proses kompresi pada chiller ini dimulai ketika refrigerant meninggalkan evaporator. Kemudian refrigerant yang awalnya berwujud gas atau uap, bertemperatur rendah dan bertekanan rendah masuk ke dalam kompresor dan didalam kompresor refrigerant dikompresikan tetap pada wujud gas dan mempunyai tekanan dan temperatur yang tinggi untuk dialirkan menuju ke kondensor.

2. Proses Kondensasi

Proses kondensasi diawali ketika refrigerant keluar dari kompresor. Refrigerant yang keluar dari kompresor ini , berwujud gas dan memilki tekanan dan temperatur yang tinggi. Kemudian refrigrant dialirkan menuju kondensor. Pada kondensor ini, kemudian terjadi perubahan fase dari gas menjadi wujud cair. Setelah refrigerant melewati proses kondensasi, Maka refrigerant mempunyai wujud cair dan memiliki temperatur yang lebih rendah tetapi tekanan pada refrigerant ini masih tinggi. Dari proses kondensasi ini kemudian selanjutnya refrigerant dialirkan menuju ke exvantion valve.

3. Proses Penurunan Tekanan

Proses penurunan tekanan refrigerant diawali pada saat refrigerant keluar dari kondensor. Dalam exvantion valve, terjadi proses penurunan tekanan refrigerant sehingga refrigerant cair yang keluar dari exvantion valve, memiliki tekanan yang rendah dan temperatur rendah. Kemudian dialirkan menuju ke evaporator.

4. Proses Evaporasi

Proses evaporasi diawali pada saat refrigerant akan masuk ke dalam evaporator. Pada proses evaporasi ini refrigerant memiliki wujud cair, dan bertekanan dan temperatur rendah, yang di manfaatkan untuk mendinginkan media air yang melewati evaporator. Karena air yang melewati evaporator mempunyai temperatur yang lebih tinggi di bandingkan dengan refrigerant yang mengalir di dalam evaporator. Maka terjadilah fase perubahan wujud refrigerant dari cair menjadi gas. Ini terjadi karena pada bagian ini juga terjadi proses penarikan kalor, yang selanjutnya akan di buang pada bagian kondensor (Dibahas pada Cooling Water). Kemudian pada tahap selanjutnya refrigerant di alirkan menuju kompresor kembali. Proses ini terus terjadi secara berulang-ulang sampai temperatur ruangan sesuai dengan keinginan.

B. Cooling Water

Setelah membahas bagaimana siklus refrigrasi pada chiller, kemudian kali ini kita lanjut pada siklus cooling water. Jenis kondensor yang saya jelaskan pada prinsip kerja chiller kali ini adalah Water Cooled Condenser, kondensor jenis ini menggunakan pendingin air untuk media pembuangan kalornya.

Pada siklus ini terjadi proses pembuangan kalor. Proses pembuangan kalor pada kondensor chiller ini terjadi menggunakan perantara air untuk media pembuangan kalornya. Pada bagian kondensor terdapat tabung air yang di dalamnya terdapat pipa kecil untuk aliran refrigerant. Proses ini terjadi diawali saat air di pompa menuju kondenser. Pada kondensor kemudian terjadi proses pembuangan kalor, dimana kalor yang terdapat pada pipa kecil kondensor diambil oleh air yang mengalir.

Sehingga air yang telah melewati kondenser ini akan menjadi lebih hangat, kemudian air dipompa oleh condensor pump menuju cooling tower untuk didinginkan dengan udara luar melalui fan. Setelah air yang keluar dari cooling tower ini menjadi lebih dingin, kemudian air di alirkan kembali menuju kondenser untuk mengambil kalor yang dibuang pada kondenser.

C. Chilled Water

Seperti pembahasan awal, untuk mengkondisikan udara pada gedung, mesin chiller tidak langsung berfungsi untuk mendinginkan udara, akan tetapi chiller berfungsi untuk mendinginkan media air pada evaporator terlebih dahulu. Sebelum membahas pada proses pendinginan udara pada FCU dan AHU ini, mari kita bahas bagaimana proses dari chilled water pada chiller ini.

Proses kerja chilled water ini sebenarnya hampir sama dengan proses cooling water diatas, perbedaannya adalah, jika pada proses cooling water berfungsi untuk membuang kalor, maka pada proses chilled water terjadi proses penarikan kalor. Evaporator ini biasanya berbentuk tabung air yang di dalamnya terdapat pipa untuk mengalirkan refrigerant.

Proses chilled water ini diawali dari air yang di tampung pada chilled water tank return di pompa oleh evaporator pump untuk dialirkan menuju evaporator. Kemudian pada evaporator chiller, kalor yang berasal dari air ini ditarik ke refrigerant, sehingga setelah melewati evaporator, air yang dihasilkan menjadi lebih dingin. Selanjutnya air mengalir pada chilled water tank supply untuk di pompa kembali oleh secondary pump menuju FCU (Fan Coil Unit) ataupun AHU (Air Handling Unit) untuk mendinginkan udara.

Proses Pemakaian Air Dingin (Chilled Water) pada FCU dan AHU

Proses pemakaian air dingin pada FCU diawali dengan air dingin yang berasal dari chiller, dipompa menuju FCU dan disirkulasikan menuju coil yang bersirip (berupa pipa dengan kisi-kisi). Selanjutnya udara dihembuskan dengan fan atau blower untuk menghasilkan udara dingin. Pada proses tersebut terjadi penarikan kalor dari udara, sehingga suhu air dingin yang telah melewati coil, menjadi naik karena mendapatkan kalor dari udara. Setelah melewati FCU, Air kemudian mengalir kembali pada chilled water tank return untuk di pompa kembali oleh evaporator pump menuju ke evaporator chiller untuk didinginkan kembali. Air ini akan bersirkulasi terus menerus selama sistem pendingin bekerja.

Cara kerja FCU

Ketika proses kerja FCU dimulai, maka fan akan hidup bersamaan dengan terbukanya tree way valve. Sehingga air dingin dapat masuk kedalam coil dan dapat menghasilkan udara dingin. Kemudian air yang telah dingin tersebut masuk kedalam ruangan melalui out let air grill.

Setelah beberapa saat ruangan menjadi dingin dan apabila udara dalam ruangan sudah dingin dan mencapai temperatur yang sudah di setting pada thermostart. Maka thermostart akan bekerja untuk mengatur tree way valve untuk bekerja menutup air dingin yang masuk ke coil serta mengalihkan air untuk menuju ke chilled water return.

Walaupun fan tetap bekerja, pendinginan udara didalam ruangan tidak akan ada karena disebabkan oleh tidak adanya air dingin yang masuk kedalam coil. Setelah beberapa saat temperatur ruangan berubah menjadi naik kembali, maka selanjutnya thermostart bekerja dan memerintahkan tree way valve untuk membuka kembali air dingin yang masuk kedalam coil sehingga udara pada ruangan dapat didinginkan kembali. Fan coil unit umunya digunakan untuk kamar-kamar (bed room) pada hotel.

Sedangkan cara kerja pada AHU tidak jauh beda dengan fan coil unit. Baik itu AHU ataupun FCU memiliki fungsi yang sama. Hanya saja besarnya unit dan kapasitasnya dari AHU, lebih besar dan lebih tinggi dari FCU. Sehingga AHU lebih di fokuskan untuk menangani kapasitas pendinginan ruangan yang lebih besar seperti lobby, bangquet, restoran dan lain-lain.


2 thoughts on “Prinsip Kerja Chiller pada Gedung-gedung

  1. terima kasih atas tulisannya singkat namun padat akan informasi yang saya butuhkan

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.