Pengertian Chiller: Mekanisme Cara Kerja dan Fungsi Komponen

Chiller umumnya digunakan pada dunia industri untuk mendinginkan berbagai macam komponen dengan memanfaatkan mekanisme perpindahan haba. Komponen yang dimaksud termasuk mesin dimana sangat penting untuk menjaga suhu mesin agar tidak kelebihan panas dan rusak. Nah, bagaimana cara kerja chiller ini dan apa saja komponen yang berperan untuk mengeluarkan panas akan dibahas dalam artikel ini.

Pengertian Chiller

Chiller adalah sebuah sistem yang menghantar panas dari beban proses keluar ke lingkungan sekitar. Chiller juga dapat didefinisikan sebagai mesin pendingin untuk mengkondisikan fasilitas industri dan fasilitas umum.

Fungsi chiller adalah untuk memindahkan energi panas dari suatu tempat ke tempat lain. Dalam hal ini, chiller dapat menurunkan temperatur peralatan, komponen dan fasilitas pada pabrik industri dengan cara mengeluarkan panas yang terkandung di dalamnya.

Ingat bahwa panas ini berpindah, bukan menghilang begitu saja. Berdasarkan hukum pertama Termodinamika, energi tidak dapat diciptakan dan dihilangkan, hanya bisa berubah bentuk. Dalam hal ini, panas yang termasuk salah satu bentuk energi tidak dapat menghilang, hanya saja dipindahkan ke tempat yang lebih aman. Sekiranya tempat tersebut kelebihan panas pun, tidak akan terjadi masalah. Beda ceritanya kalau komponen penting yang panas, bisa berakibat fatal.

Bagaimana cara kerja chiller?

cara kerja chiller
Cara kerja chiller. Sumber – thermalcare.com

Prinsip cara kerja chiller sama dengan Air Conditioner (AC) dan refrigerator. Bedanya, AC dipakai untuk mendinginkan ruangan agar orang bisa yang menempatinya bisa nyaman. Sementara itu, chiller diperuntukkan untuk mendinginkan peralatan yang panas agar tidak cepat rusak.

Berikut proses lebih detail bagaimana chiller bekerja, mulai dari penyerapan panas hingga pembuangan nya:

Proses Penjelasan
Penyerapan panas komponen industri Pada aplikasi dunia industri, sistem pompa mengedarkan cairan bersuhu dingin (biasanya air atau campuran glikol) yang berasal dari chiller. Cairan ini berfungsi untuk menyerap panas pada komponen yang dilaluinya, dan mengalir kembali ke chiller dengan suhu yang lebih panas. Nah suhu ini akan dikeluarkan oleh chiller dan memulai lagi dari awal dengan cairan dingin yang siap menyerap panas.
Inisiasi siklus refrigerant Terjadi proses perpindahan panas di chiller dengan memanfaatkan senyawa kimia yang dinamakan refrigerant (arti via google translate; pendingin). Ada banyak jenis dan aplikasi refrigerant tergantung dari tingginya suhu yang akan didinginkan. Namun pada dasarnya semua refrigerant bekerja dengan prinsip yang sama yakni perubahan fase dari cairan menjadi gas dan dari gas menjadi cairan kembali. Proses ini biasa disebut siklus pendinginan.
Evaporator Proses diawali dari cairan refrigerant yang mengalir masuk ke evaporator. Di evaporator, panas yang berasal dari komponen industri membuat temperatur cairan refrigerant naik hingga berubah bentuk menjadi gas refrigerant yang bertekanan rendah.
Kompresor Gas tersebut kemudian masuk ke kompresor untuk dinaikkan tekanan dan suhunya di atas suhu lingkungan sekitar.
Kondensor Selanjutnya, gas bertekanan tinggi masuk ke kondensor untuk membuang panas ke lingkungan sekitar. Pembuangan atau perpindahan panas di kondensor terjadi berdasarkan hukum Termodinamika dimana panas akan berpindah dari tempat yang suhunya tinggi ke tempat yang suhunya lebih rendah. Dalam hal ini, suhu gas refrigerant lebih tinggi sehingga panas yang terkandung di dalam nya akan bergerak ke luar saat berinteraksi dengan lingkungan sekitar. Apabila suhu refrigerant lebih rendah, maka yang terjadi adalah panas akan berpindah ke refrigerant.
Katup ekspansi Panas yang keluar membuat suhu gas refrigerant turun dan berubah bentuk menjadi cairan kembali. Cairan refrigerant bertekanan tinggi ini lalu mengalir ke ketup ekspansi (expansion valve). Katup ekspansi berperan dalam mengatur banyaknya cairan refrigerant yang bisa masuk ke tempat berikutnya, yakni evaporator.
Kembali ke evaporator Kembali ke evaporator, siklus sistem pendingin akan terus berlanjut selama dioperasikan untuk mengeluarkan panas dari komponen tertentu.

Setelah faham bagaimana cara kerja mekanisme chiller ini, selanjutnya adalah memperkenalkan komponen penting apa saja yang berperan penting dalam sistem pendingin chiller.

Komponen chiller

Berikut beberapa komponen dalam sistem pendingin chiller:

1. Kondensor

kondensor
Kondensor

Kondensor adalah alat yang memindahkan panas dari gas refrigerant ke medium pendingin eksternal seperti air atau udara. Perpindahan kalor ini menyebabkan terjadinya perubahan bentuk zat refrigerant dari gas ke cair.

Ada dua jenis kondenser, yaitu berpendingin udara dan berpendingin air. Sesuai namanya, kondenser berpendingin udara menggunakan udara sekitar sebagai tempat pembuangan panas dan mendinginkan kondenser. Sementara itu, kondensi berpendingin air memanfaatkan air dari menara pendingin untuk mengkondensasikan refrigerant.

2. Katup ekspansi

katup ekspansi
Katup ekspansi

Katup ekspansi berfungsi untuk menurunkan temperatur dan tekanan pada cairan refrigerant. Selain itu, alat ini juga berperan dalam mengatur jumlah cairan refrigerant yang boleh masuk ke evaporator, yaitu dengan mempertahankan suhu pada outlet evaporator. Expansion valves (katup ekspansi) biasanya dipasang  setelah kondensor dan sebelum evaporator.

3. Evaporator

evaporator
Evaporator

Evaporator adalah alat pemindah panas dari fluida yang digunakan untuk menyerap panas komponen proses industri ke refrigerant. Hasilnya, cairan refrigerant berubah menjadi gas (menguap atau evaporasi) dikarenakan suhu yang naik melebihi titik uap.

4. Kompresor

Kompresor
Kompresor

Kompresor didesain untuk menaikkan tekanan dan suhu suatu fluida, dalam hal ini refrigerant, sekaligus mengedarkan refrigerant ke siklus sistem. Seperti yang kalian tahu, refrigerant atau fluida lainnya tidak dapat mengalir tanpa adanya dorongan. Nah, dorongan ini dihasilkan di kompresor.

Secara teoritis, ketika tekanan refrigerant meningkat, maka suhu saturasi (suhu terjadinya perubahan fase) akan naik. Dengan naiknya titik suhu saturasi ini, kondensor akan lebih mudah untuk merubah fase refrigerant.

5. Pengering filter

pengering filter
Pengering filter

Filter dryer ini terpasang di bagian sirkuit pendingin. Seperti namanya, filter berfungsi untuk menyaring partikel logam, kotoran, dan serpihan. Filter berperan penting dalam melindungi komponen yang sedang beroperasi terutama pada katup ekspansi. Di samping itu, dryer atau pengering berfungsi untuk menghilangkan kelembapan untuk mencegah adanya kemungkinan pembekuan selama operasi berjalan. Kelembapan juga bisa membentuk asam (acid) ketika kontak dengan minyak.

6. Katup bypass gas panas

katup bypass gas panas
Katup bypass gas panas

Hot gas bypass valve digunakan untuk kontrol kapasitas di chiller. Alat ini menyediakan beban buatan di evaporator dengan menghasilkan gas bertekanan dan bersuhu tinggi. Hal ini mencegah evaporator dari siklus pendek ketika beban panasnya kecil.

Jadi seperti ini, kadang kala komponen yang mau didinginkan cenderung tidak terlalu panas seperti biasanya. Otomatis panas yang mau dihilangkan juga lebih kecil. Di sinilah fungsi katup bypass untuk membuka saluran gas panas tambahan, sehingga jumlah panas sesuai dengan biasanya.

7. Katup cairan solenoid

Katup cairan solenoid
Katup cairan solenoid

Katup ini mencegah perpindahan cairan refrigerant ke kompresor ketika sistem sedang tidak beroperasi.

8. Refrigerant sight glass

kaca lihat
Kaca lihat

Kaca ini memungkinkan pengamatan visual ke refrigerant yang mengalir pada sistem. Kaca ini juga dilengkapi oleh indikator kelembaban.

9. Reservoir

Reservoir adalah tanki berisikan air atau campuran glikol.

10. Sensor

Sesuai namanya, sensor berfungsi untuk mengukur tekanan dalam sistem.

Jenis chiller

Ada dua tipe chiller yang paling umum digunakan:

Chiller berpendingin air. Chiller ini dilengkapi dengan kondensor yang terhubung dengan menara pendingin (cooling tower). Biasanya dipakai di industri besar yang punya banyak persediaan air. Chiller berpendingin air (water cooled chiller) dapat memberi performa yang lebih konsisten untuk tujuan komersial karena relatif tidak tergantung dengan berubah nya suhu lingkungan sekitar.

Chiller berpendingin udara. Chiller jenis ini lebih tergantung dan mengandalkan udara sekitar. Karena itu, chiller berpendingin udara biasa dijumpai pada penggunaan umum skala kecil – medium dimana ruang yang tersedia tidak begitu luas. Salah satu kelebihan chiller ini adalah murahnya biaya pemasangan dan pemeliharaan, dikarenakan bentuk nya yang tidak rumit.

Demikianlah informasi mengenai apa itu chiller, fungsi dan cara kerjanya. Semoga postingan ini bisa menambah wawasan kalian tentang alat pendingin chiller. Kalau ada pertanyaan, langsung tulis di kolom komentar yah

Tinggalkan komentar