AC Chiller

AC Chiller adalah pendinginan udara secara tidak langsung, dimana peralatan terlebih dahulu mendinginkan sejumlah air, kemudian air yang telah didinginkan hingga 5C – 9C mendinginkan udara dalam ruangan. Jadi AC Chiller terbagi atas dua bagian utama, yaitu peralatan untuk mendinginkan air dan peralatan untuk mendinginkan udara di dalam ruangan.

A.Peralatan untuk mendinginkan air

Bagian pendinginan air disebut Unit Chiller. Temperatur air akan diturunkan dari sekitar 28C menjadi 5C – 9C. Dan Unit Chiller sekaligus menjadi tempat pembuangan panas, sebagai akibat dari proses turunnya temperatur air.

Unit Chiller terdiri atas 5 bagian utama:

-         Evaporator / Cooler

      Tempat  gas refrigerant (freon) menyerap panas dari air, sehingga temperatur air

      turun menjadi 5C – 9C.

-         Kondenser

           Tempat gas refrigerant (freon) membuang panas ”langsung” ke udara, atau ke air

           Yang dialirkan terus menerus ke Kondenser. Dalam tahap ini, freon berubah

           wujud dari gas menjadi cair.

-         Kompressor

      Alat untuk memompa (Discharge) dan menghisap (Suction) gas refrigerant,

      supaya dapat mengalir melalui pipa refrigerant, dengan tekanan tinggi di sisi

      Discharge dan tekanan rendah di sisi Suction

-         Pipa Refrigerant dan Expansion Valve

      Pipa refrigerant adalah tempat mengalirnya gas refrigerant (freon) yang

      bersirkulasi dalam tahap wujud gas atau wujud cair, sesuai dengan fungsinya saat

      menyerap panas ataupun melepaskan panas.

      Expansion Valve adalah tempat merubah wujud freon dari cair menjadi gas.

-         Listrik untuk kontrol/sensor dan daya

Listrik untuk kontrol/sensor adalah untuk mengendalikan operasional  peralatan Unit Chiller. Mulai dari menghidupkan/mematikan unit, mengendalikan pencapaian temperatur air, dan proteksi bila terjadi gangguan. Sedangkan listrik untuk daya adalah untuk tenaga penggerak kompressor.

Dan bila dilihat lebih lanjut dari segi pembuangan panasnya, Unit Chiller terbagi atas 2 tipe, yaitu:    

 1.Pendinginan dengan udara / air cooled: bila pembuangan panasnya ”langsung” ke udara bebas. Gambar di bawah, menunjukkan Unit Chiller, tipe pendinginan dengan udara. 

• -  Bagian berbentuk tabung dengan warna hitam dan dalam posisi horizontal, adalah Evaporator     Cooler. Warnanya hitam karena, Evaporator tersebut dilapisi dengan isolasi.
• -  Bagian berbentuk lempengan dengan warna mendekati hitam dan posisi miring, adalah         Kondenser.
• -  Bagian berwarna hijau, terletak di belakang Evaporator, adalah Kompresor.
• -  Pipa berwarna coklat adalah pipa refrigerant tanpa isolasi. Dan pipa yang berwarna hitam adalah pipa refrigerant yang dilapisi isolasi.
• -  Bagian berbentuk kotak, adalah panel listrik untuk kontrol/sensor dan daya.

 2.Pendinginan dengan air / water cooled: bila pembuangan panasnya ke air yang dialirkan secara sirkulasi tertutup, dari menara pendingin/Cooling Tower. Gambar di bawah, menunjukkan Unit Chiller, tipe pendinginan dengan air.
                                        

• Bagian tabung berwarna hijau dalam posisi horizontal adalah Kondenser. Sedangkan tabung berwarna hitam (karena dilapisi isolasi) adalah Evaporator. Kompresornya berwarna hijau berbentuk kapsul, terletak di bagian atas. Pipa refrigerant yang tidak berlapis isolasi, adalah berwarna coklat. Dan yang berlapis isolasi, tampak berwarna hitam. Expansion Valve terletak di ujung sebelah kanan, sebagai tempat terhubungnya pipa tidak ber-isolasi dengan pipa hitam ber-isolasi. Bagian yang berbentuk kotak, adalah panel listrik.

B.Peralatan untuk mendinginkan udara di dalam ruangan

Peralatan untuk mendinginkan udara di dalam ruang, disebut Air Handling Unit (AHU) bila pemasangannya di lantai, dan umumnya memiliki kapasitas pendinginan yang besar. Gambar dibawah ini, menunjukkan salah satu dari bentuk AHU.
                                                  

Peralatan untuk mendinginkan udara di dalam ruang, yang pemasangannya digantungkan pada langit-langit (ceiling), dan umumnya hanya memiliki kapasitas pendinginan kecil, disebut Fan Coil Unit (FCU). Gambar di bawah ini menunjukkan salah satu dari bentuk FCU.

                                                 

C.Aplikasi

Dengan gambar di bawah sebagai contoh, maka penjelasan aplikasinya sebagai berikut: Sejumlah air dengan sirkulasi pemipaan tertutup, mengalir dari Outlet AHU1, AHU2, dan AHU3 ke suction pompa, kemudian dari discharge pompa menuju Inlet Evaporator. Dan dari Outlet Evaporator kembali menuju Inlet AHU1, AHU2, dan AHU3. Air mengalami penurunan temperatur/pendinginan di Evaporator, sampai tercapai temperatur yang diinginkan (setting point), yang dapat ditentukan range-nya dari 5C hingga 9C.

Masing-masing AHU mendinginkan udara di ruang lantai 1, 2 dan 3. Bila ada ruangan yang telah mencapai temperatur ruang, maka air tidak mengalir lagi ke Inlet AHU, tetapi langsung ke Outlet AHU, kemudian kembali ke Evaporator melalui pompa. Dengan demikian, kerja kompresor disesuaikan dengan kebutuhan pendinginan udara tiap ruangan. Dengan kata lain, AC Chiller adalah AC Central yang bekerja secara tersendiri untuk tiap ruang.                                             

Di Evaporator terjadi pendinginan sejumlah air yang bersirkulasi, maka berarti terjadi penyerapan panas yang besar oleh gas refrigerant (freon). Dan gas refrigerant perlu didinginkan kembali, dengan ”dipadatkan” terlebih dahulu  di kompresor. Seperti tampak pada gambar, pendinginan gas refrigerant terjadi karena air yang dialirkan oleh pompa ke kondenser. Kemudian panas yang telah berpindah ke air akan ”dibuang” di Cooling Tower, sehingga temperatur air turun kembali sesuai suhu lingkungan. Dengan demikian,  proses pembuangan panas ke air dapat terjadi kembali dengan terus menerus. 

AC Central atau Non Central

Pertimbangan memilih AC Central atau Non Central adalah dari pedoman:

AC  Central adalah Peralatan AC yang sistem kerjanya menurunkan temperatur udara beberapa ruangan secara ”serentak” dalam kapasitas besar. Sedangkan  AC non Central adalah Peralatan AC yang menurunkan temperatur udara ruangan atau beberapa ruangan secara ”tersendiri” dalam kapasitas pendinginan kecil.

1. Ruangan yang besar atau kumpulan dari beberapa ruangan kecil yang akan didinginkan serentak, akan cenderung menggunakan AC Central. Mengapa dikatakan cenderung? Karena, masih dapat memilih menggunakan sejumlah AC Non Central yang bekerja tersendiri

                                                                    AC Central – Split – Ducted System

                

 2. Ruang dengan ukuran kecil atau kumpulan dari beberapa ruangan yang ”menghindari” pendinginan secara serentak, dan dengan total kapasitas pendinginan kecil, maka harus menggunakan AC Non Central.

                                                               AC Non Central – Split – W/O Duct System

 3. Kumpulan dari sejumlah ruangan yang didinginkan secara tersendiri, tetapi total kapasitas pendinginan besar, maka cenderung dipertimbangkan menggunakan AC pendinginan secara tidak langsung (Chiller). Tentunya, untuk memilih Chiller, masih perlu beberapa pertimbangan signifikan lainnya lagi. Dan Chiller dimasukkan dalam kelompok peralatan AC Central, karena kapasitas pendinginannya yang hanya tersedia dalam kapasitas besar.

                                                       

                                                                                AC Central - Chiller

Catatan: - Kapasitas pendinginan besar, biasanya dimulai dari AC dengan kapasitas 100.000 Btuh sampai 10 jutaan Btuh / unit.

Air Conditioning / AC

Air Conditioning adalah pengkondisian udara, sehingga mencapai temperatur dan kelembaban yang lebih rendah dari udara di luar ruangan. Tetapi, untuk penggunaan umum, udara yang akan dikondisikan hanya temperaturnya saja. Dan istilah pengkondisian udara lebih sering disebut dengan pendinginan udara.

A. Pembagian Utama Air Conditioning :

I. Pendinginan Langsung / tidak langsung

I.1. Pendinginan Langsung : Peralatan AC  langsung mendinginkan udara sehingga mencapai temperatur yang diinginkan, dimana temperaturnya menjadi lebih rendah dari udara di luar ruang.

I.2. Pendinginan tidak langsung/Chiller : Peralatan AC terlebih dahulu mendinginkan sejumlah air sehingga mencapai temperatur yang sangat rendah ( 5 - 9C ) , kemudian air ini mendinginkan udara ruangan.

II. Pembuangan Panas Secara Langsung / tidak langsung

II.1. Pembuangan Panas Secara Langsung/Air Cooled : Peralatan AC akan langsung membuang panas  dengan menggunakan udara di luar ruangan.

II.2. Pembuangan Panas tidak langsung/Water Cooled : Peralatan AC akan membuang panas ke air yang dialirkan terus menerus ke peralatan AC.

Jenis Air Conditioning pendinginan langsung terbagi atas :

1. AC Split : Peralatan AC terpisah atas unit yang berada di dalam ruang untuk mendinginkan udara, dan unit yang berada di luar ruang, untuk pembuangan panas secara langsung ataupun secara tidak langsung. Dan AC Split masih terbagi atas, dengan saluran udara (ducted) atau tanpa saluran udara. Tunggal (Single) atau majemuk (multi). Pemasangan di dinding, di bawah ceiling, atau di dalam ceiling.

2. AC Packaged : Peralatan AC menyatu dalam 1 unit kompak, dan pembuangan panasnya adalah secara tidak langsung.

Jenis Air Conditioning pendinginan tidak langsung/Chiller terbagi atas :

1. Unit dengan pembuangan panas secara langsung (Air Cooled).

2. Unit dengan pembuangan panas secara tidak langsung (Water Cooled).

B. Pembagian AC berdasarkan Ruangan dan Kapasitas Pendinginan :

1. AC  Central : Peralatan AC menurunkan temperatur udara beberapa ruangan secara ”serentak” dalam kapasitas besar, atau menurunkan temperatur air pendinginan, dalam kapasitas besar juga.

2. AC non Central : Peralatan AC menurunkan temperatur udara ruangan atau beberapa ruangan secara ”tersendiri” dalam kapasitas pendinginan kecil.

C. Teknik Menentukan Kapasitas Pendinginan

Untuk mendapatkan temperatur ruang antara 23C – 25C , maka dapat digunakan angka acuan sebagai berikut : 500 Btuh/m2 untuk ruang tidur, 600 Btuh/m2 untuk ruang kelas, 800–950 Btuh/m2 untuk restoran, dengan tinggi ruangan maks 5m.

Contoh :

1. Ruang tamu ukuran 5m x 10m = 50 m2 , dengan lampu hias, peralatan audio, dan

    perlengkapan lainnya, untuk mendapatkan temperatur ruang 23C – 25C , maka

    dipilih 600 Btuh/m2 (rata-ratanya ruang kelas) atau 800 Btuh/m2(minimalnya

    restoran).

    Maka kapasitas pendinginan yang diperlukan, sebesar :  30.000 Btuh – 40.000 Btuh

2. Sebuah ruangan, dengan ukuran 5m x 6m, terpasang AC dengan kapasitas 12.000

    Btuh (sering disebut 1.5 PK), dengan fungsi ruang apapun, akan sulit mencapai   

    temperatur ruang 23C , karena kapasitas pendinginannya hanya 400 Btuh/m2.

Teknik menentukan kapasitas pendinginan adalah : gabungan data yang didapat dari praktek, teori pendinginan, dan seni.