Pengertian Chiller: Jenis dan Prinsip Kerjanya Lengkap

Baca Cepat Buka

Finoo.id – Pengertian Chiller: Jenis dan Prinsip Kerjanya Lengkap. Sebuah chiller dalam kata-kata yang lebih sederhana dapat dijelaskan sebagai alat pendingin yang sering digunakan di laboratorium. Chiller menjadi sangat penting dalam setiap laboratorium karena membantu dalam menjalankan banyak operasi di lingkungan yang memiliki keterbatasan ruang.

Salah satu fungsi utama chiller adalah untuk mengambil panas dari suatu objek dan memindahkannya ke objek lain. Selain itu, chiller juga berguna untuk menghapus panas dari air di sekitarnya dan mengeluarkannya ke udara. Namun, apa sebenarnya definisi yang lebih mendalam tentang alat ini dan apa saja jenis-jenisnya?

Pengertian Chiller Adalah

Secara sederhana, chiller industri dapat dianggap sebagai sistem pendingin yang digunakan untuk menyejukkan cairan (seperti air pendingin) atau mengurangi kelembapan udara (pada sistem pendingin udara). Chiller digunakan untuk mendinginkan peralatan dengan cepat dan efisien.

Dengan menjaga suhu peralatan tetap rendah, produksi di industri dapat berjalan dengan lebih efisien. Penting dicatat bahwa meskipun chiller digunakan untuk menurunkan suhu peralatan, alat ini sebenarnya tidak merujuk pada pendinginan objek tertentu.

Secara umum, chiller adalah alat yang beroperasi dengan menggunakan kompresi untuk mengendalikan dan menurunkan suhu cairan. Berbeda dengan AC yang menggunakan konsep serupa, tetapi fokus pada pendinginan udara, bukan cairan.

Komponen Mesin Chiller

Chiller merupakan sebuah sistem yang kompleks yang terdiri dari beberapa komponen yang berfungsi bersama untuk menciptakan lingkungan berpendingin yang efisien. Semua komponen ini saling berhubungan erat dan umumnya dikendalikan oleh sistem yang dikenal sebagai Building Automation System (BAS). Berikut adalah beberapa komponen utama dari chiller beserta peran masing-masing:

Chiller: Ini adalah inti dari sistem pendingin. Chiller berfungsi untuk menurunkan suhu cairan pendingin, seperti air, yang akan digunakan untuk mendinginkan peralatan atau udara di dalam gedung.
Make-up Water Tank: Tangki air make-up berfungsi sebagai tempat penyimpanan air tambahan yang digunakan untuk menggantikan kehilangan air yang terjadi akibat penguapan atau penggunaan dalam sistem pendingin. Ini memastikan bahwa chiller selalu memiliki jumlah air yang cukup untuk beroperasi secara efisien.
Chiller Water Pump: Pompa air chiller bertanggung jawab untuk mengalirkan air dari chiller ke peralatan yang perlu didinginkan, seperti unit HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) atau peralatan proses lainnya.
Cooling Tower: Cooling tower adalah komponen yang mengeluarkan panas dari air yang digunakan oleh chiller. Ini membantu menjaga suhu air pada level yang optimal untuk pendinginan di dalam chiller.
Condenser Water Pump: Pompa air kondenser mengalirkan air dari cooling tower ke chiller. Ini membantu dalam proses pertukaran panas yang diperlukan untuk mendinginkan cairan pendingin di dalam chiller.
AHU (Air Handling Unit): AHU adalah komponen yang bertanggung jawab untuk mengatur sirkulasi dan distribusi udara dalam bangunan. Ini dapat mengatur suhu, kelembaban, dan sirkulasi udara di berbagai ruangan.
FCU (Fan Coil Unit): FCU adalah unit yang digunakan untuk mengendalikan suhu udara dalam ruang tertentu. Biasanya, FCU dipasang di dalam ruangan dan digunakan untuk mendinginkan atau menghangatkan udara sesuai dengan kebutuhan.

Kombinasi dan interaksi antara semua komponen ini memungkinkan chiller untuk menciptakan lingkungan berpendingin yang nyaman dan efisien dalam sebuah bangunan. Sistem pengendalian seperti BAS memastikan bahwa semua komponen beroperasi dengan koordinasi yang tepat untuk menjaga suhu dan kenyamanan dalam bangunan tersebut.

Fungsi Umum Chiller

Chiller memiliki peran yang berbeda tergantung pada tempat penggunaannya, baik itu di laboratorium maupun di industri. Berikut adalah penjelasan lebih mendalam mengenai peran chiller:

1. Fungsi Chiller untuk Laboratorium

Peran chiller dalam lingkungan laboratorium sangat krusial. Cairan seperti etilen atau air dimasukkan ke dalam tangki penyimpanan chiller. Tujuan utama dari chiller adalah untuk memiliki media yang bisa sirkulasi dengan lancar.

Media ini akan bertindak sebagai pengantar panas, mengalihkan panas dari satu area ke area lain setelah reservoir chiller terhubung ke lokasi masing-masing dan energi atau daya disalurkan ke perangkatnya. Sebuah kontroler digunakan untuk mengatur suhu sesuai kebutuhan.

Parameter seperti tekanan, aliran, dan suhu dapat dipantau dan disesuaikan sesuai dengan preferensi pengguna. Selanjutnya, filter yang terdapat dalam perangkat bertugas menjaga agar benda asing dan bahan berbahaya tidak masuk ke dalam sistem dengan memastikan keamanan operasional.

2. Fungsi Chiller untuk Industri

Sebuah chiller menyediakan suhu dan tekanan yang konsisten untuk proses di dalam industri kalian. Chiller berperan mengeliminasi fluktuasi suhu dan tekanan, yang kemudian mempermudah pengembangan dan peningkatan efisiensi proses. Selain itu, chiller juga memastikan bahwa produk-produk yang dihasilkan memiliki kualitas yang optimal.

Penting untuk dicatat bahwa chiller industri bukanlah alat untuk membuat benda menjadi lebih dingin, melainkan alat yang menghilangkan panas. Chiller berfungsi untuk mengeluarkan panas dari air atau udara, kemudian mengalirkannya melalui penukar panas untuk mendinginkan udara di sekitarnya atau peralatan yang digunakan dalam proses industri.

Sebagai contoh, jika kalian memasak di dapur dan ingin mendinginkan makanan, kalian akan menaruhnya di dalam lemari es. Prinsip yang sama berlaku pada penggunaan chiller.

Fungsi chiller ini dapat diaplikasikan dalam berbagai sektor, termasuk:

Di industri percetakan, chiller digunakan untuk menghilangkan panas yang dihasilkan oleh rol pencetakan. Selain itu, chiller juga digunakan untuk menurunkan suhu kertas setelah keluar dari mesin pencetakan.
Dalam perangkat diagnostik canggih seperti PET atau MRI, chiller memainkan peran penting dalam menjaga suhu yang stabil untuk memastikan hasil yang akurat.
Di industri plastik, chiller digunakan untuk menurunkan suhu mesin berat yang digunakan dalam proses pembuatan plastik. Ini juga membantu menurunkan suhu plastik yang baru diproduksi, menjaga kualitas produk plastik.

Cara Kerja Chiller

Cara kerja chiller melibatkan empat langkah utama, yang dapat dijelaskan sebagai berikut:

Langkah Satu: Pendinginan
Pada tahap awal, chiller melakukan proses pendinginan. Untuk mendinginkan peralatan dalam industri, laboratorium, atau ruangan tertentu, peralatan harus mengalami proses pendinginan awal. Dalam proses ini, chiller mentransfer panas yang terkandung dalam peralatan, yang pada akhirnya menurunkan suhu peralatan tersebut.
Langkah Dua: Penguapan
Setelah proses pendinginan berlangsung, panas yang telah diserap akan diuapkan dengan bantuan air atau udara, tergantung pada jenis chiller yang digunakan (chiller berpendingin air atau berpendingin udara). Proses penguapan ini akan mengubah air atau udara menjadi uap.
Langkah Tiga: Kompresi
Selanjutnya, uap yang terbentuk akan masuk ke dalam kompresor. Di dalam kompresor ini, suhu dan tekanan dari uap akan ditingkatkan secara signifikan.
Langkah Empat: Kondensasi
Dari kompresor, uap yang telah dipanaskan akan mencapai kondensor. Di sini, suhu dari uap akan diturunkan kembali, dan uap akan mengalami perubahan menjadi bentuk cairan lagi. Setelah berubah menjadi cairan, fluida ini akan dialirkan ke dalam evaporator, dan siklus ini akan diulang kembali.

Dengan demikian, chiller bekerja dengan mengulang siklus ini secara terus-menerus, mengambil panas dari peralatan atau lingkungan sekitarnya, mengubahnya menjadi uap melalui kompresi, dan kemudian mengembalikannya ke bentuk cairan melalui kondensasi, memungkinkan proses pendinginan yang efisien.

Jenis-jenis Chiller

Chiller hadir dalam dua jenis utama, yakni air cooled dan water cooled. Chiller air cooled menghilangkan panas yang diserap dari gedung atau proses langsung ke udara luar menggunakan refrigeran yang mengalir ke koil udara. Kemudian, kipas mengalirkan udara luar langsung ke koil tersebut untuk mendinginkannya.

Sementara itu, chiller water cooled mengeluarkan panas yang diambil melalui loop cairan tambahan. Panas ini kemudian dapat dibuang melalui perangkat sekunder seperti cooling tower atau dry cooler. Selain dua jenis utama ini, terdapat juga absorption chillers.

Berikut penjelasan lebih mendetail mengenai jenis-jenis chiller yang umumnya sering digunakan:

1. Air Cooled Chiller

Tipe pertama adalah air cooled chiller yang berfungsi menyerap panas dari proses air dan kemudian mengalirkannya ke udara di sekitarnya. Air cooled chiller umumnya digunakan ketika perlu membuang panas.

Keunggulan dari air cooled chiller adalah tidak memerlukan cooling tower dan pompa air kondensor. Pemeliharaan air cooled chiller juga lebih sederhana dibandingkan dengan water cooled chiller. Selain itu, pengoperasian alat ini lebih mudah, dan tidak ada risiko pembekuan kontrol tower atau pembypass-an dari sistem tower.

Selain itu, tidak ada masalah terkait air yang harus dihadapi dalam situasi darurat atau bencana. Namun, perlu diingat bahwa air cooled chiller memiliki konsumsi daya yang sekitar 10% lebih tinggi dibandingkan dengan water cooled chiller.

2. Water Cooled Chiller

Jenis chiller kedua adalah water cooled yang bekerja dengan cara menyerap panas dari proses air dan mengalirkannya ke sumber air terpisah seperti sungai, kolam, cooling tower, dan sebagainya.

Chiller berpendingin air ini umumnya digunakan di lokasi di mana panas dihasilkan oleh chiller berpendingin udara dengan masalah yang terkait dengan konsumsi daya yang rendah. Biasanya, water cooled chiller lebih disukai oleh mereka yang mencari efisiensi konsumsi daya yang optimal.

Unit kondensasi air lebih efisien daripada kondensasi udara, dan alat ini seringkali memiliki tingkat efisiensi energi yang tinggi, biasanya beroperasi dalam kisaran 15 Energy Efficiency Rating (EER).

Water cooled chiller memerlukan sumber air pendingin, seperti air dari cooling tower, untuk mengekstrak panas dari refrigeran di kondensor dan membuangnya ke lingkungan sekitarnya. Suhu kondensasi yang umum dalam water cooled chiller adalah sekitar 40 °C.

3. Absorption Chillers

Jenis terakhir dari chiller adalah absorption chiller, di mana sumber daya listriknya berasal dari air atau uap. Dalam absorption chiller, air suling digunakan sebagai media pendingin, sementara lithium bromida digunakan sebagai elemen absorpsi. Salah satu keunggulan utama dari absorption chillers adalah kekalianlannya dan daya tahannya yang tinggi.

Pengoperasian mesin absorption chillers sangat praktis karena perangkat ini tidak memerlukan konsumsi energi listrik. Prinsip dasar pengoperasian chiller ini melibatkan pendinginan melalui proses absorpsi daripada kompresi seperti pada chiller lainnya.

Desain internal absorption chillers terdiri dari sistem tertutup yang mencakup kompresor, perangkat pengatur aliran, evaporator, kondensor, dan refrigeran. Melalui siklus berulang, sistem ini terus-menerus memanaskan dan mengkondensasikan media, sehingga sukses mendinginkan ruangan secara efisien tanpa memerlukan konsumsi daya listrik.

Baca Juga :

Penutup

Dalam perjalanan kita memahami berbagai teknologi pendinginan, pengertian chiller muncul sebagai salah satu elemen sentral dalam sistem.

Dengan peranannya yang vital dalam menjaga temperatur pada berbagai industri, chiller bukan hanya sekadar mesin, tetapi representasi dari inovasi dan kemajuan teknologi.

Semoga penjelasan dalam artikel finoo.id ini memberikan pencerahan dan pengetahuan yang lebih mendalam mengenai chiller dan pentingnya bagi kehidupan sehari-hari kita.