PRINSIP KERJA COOLING TOWER PADA SISTEM AC SENTRAL

Salah satu komponen utama pada AC sentral selain chiller, AHU, dan ducting adalah cooling tower atau menara pendingin. Fungsi utamanya adalah sebagai alat untuk mendinginkan air panas dari kondensor dengan cara dikontakkan langsung dengan udara secara konveksi paksa menggunakan fan/kipas. Konstruksi cooling tower terdiri dari system pemipaan dengan banyak nozzle, fan/blower, bak penampung, casing, dsb

Proses yang terjadi pada chiller atau unit pendingin untuk system AC sentral dengan system kompresi uap terdiri dari proses kompresi, kondensasi, ekspansi dan evaporasi. Proses ini terjadi dalam satu siklus tertutup yang menggunakan fluida kerja berupa refrigerant yang mengalir dalam system pemipaan yang terhubung dari satu komponen ke komponen lainnya. Kondensor pada chiller biasanya berbentuk water-cooled condenser yang menggunakan air untuk proses pendinginan refrigeran. Secara umum bentuk konstruksinya berupa shell & tube dimana air mengalir memasuki shell/ tabung dan uap refrigeran superheat mengalir dalam pipa yang berada di dalam tabung sehingga terjadi proses pertukaran kalor. Uap refrigeran superheat berubah fasa menjadi cair yang memiliki tekanan tinggi mengalir menuju alat ekspansi, sementara air yang keluar memiliki temperatur yang lebih tinggi. Karena air ini akan digunakan lagi untuk proses pendinginan kondensor maka tentu saja temperaturnya harus diturunkan kembali atau didinginkan pada cooling tower. Langkah pertama adalah memompa air panas tersebut menuju cooling tower melewati system pemipaan yang pada ujungnya memiliki banyak nozzle untuk tahap spraying atau semburan. Air panas yang keluar dari nozzle secara langsung melakukan kontak dengan udara sekitar yang bergerak secara paksa karena pengaruh.fan/blower yang terpasang pada cooling tower. Sistem ini sangat efektif dalam proses pendinginan air karena suhu kondensasinya sangat rendah mendekati suhu wet-bulb udara. Air yang sudah mengalami penurunan temperature ditampung dalam bak/basin untuk kemudian dipompa kembali menuju kondensor yang berada di dalam chiller. Pada cooling tower juga dipasang katup make up water yang dihubungkan ke sumber air terdekat untuk menambah kapasitas air pendingin jika terjadi kehilangan air ketika proses evaporative cooling tersebut. Prestasi menara pendingin biasanya dinyatakan dalam “range” dan “approach”, dimana range adalah penurunan suhu air yang melewati cooling tower dan approach adalah selisih antara udara suhu udara wet-bulb dan suhu air yang keluar. Perpindahan kalor yang terjadi pada cooling tower berlangsung dari air ke udara tak jenuh. Ada dua penyebab terjadinya perpindahan kalor yaitu perbedaan suhu dan perbedaan tekanan parsial antara air dan udara. Suhu pengembunan yang rendah pada cooling tower membuat sistem ini lebih hemat energi jika digunakan untuk system refrigerasi pada skala besar seperti chiller. Salah satu kekurangannya adalah bahwa sistem ini tidak praktis karena jarak yang jauh antara chiller dan cooling tower sehingga memerlukan system pemipaan yang relative panjang. Selain itu juga biaya perawatan cooling tower cukup tinggi dibandingkan system lainnya

SISTEM 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. Jika kita perhatikan komponen-komponen apa saja yang ada di dalamnya maka setiap AHU 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.

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.

Komponen AC Sentral Ruangan

1. CHILLER (unit pendingin).

Chiller adalah mesin refrigerasi yang berfungsi untuk mendinginkan air pada sisi evaporatornya. Air dingin yang dihasilkan selanjutnya didistribusikan ke mesin penukar kalor ( FCU / Fan Coil Unit ).

Jenis chiller didasarkan pada jenis kompressornya :

a. Reciprocating

b. Screw

c. Centrifugal

Jenis chiller didasarkan pada jenis cara pendinginan kondensornya :

a. Air Cooler

b. Water Cooler

2. AHU (Air Handling Unit)/Unit Penanganan Udara

AHU Adalah suatu mesin penukar kalor, dimana udara panas dari ruangan dihembuskan melewati coil pendingin didalam AHU sehingga menjadi udara dingin yang selanjutnya didistribusikan ke ruangan.

3. COOLING TOWER ( khusus untuk chiller jenis Water Cooler ).

Adalah suatu mesin yang berfungsi untuk mendinginkan air yang dipakai pendinginan condenssor chiller dengan cara melewat air panas pada filamen didalam cooling tower yang dihembus oleh udara sekitar dengan blower yang suhunya lebih rendah.

4. POMPA SIRKULASI.

Ada dua jenis pompa sirkulasi, yaitu :

a. Pompa sirkulasi air dingin ( Chilled Water Pump ) berfungsi mensirkulasikan air dingin dari Chiller ke Koil pendingin AHU / FCU.

b. Pompa Sirkulasi air pendingin ( Condenser Water Pump ).

Pompa ini hanya untuk Chiller jenis Water Cooled dan berfungsi untuk mensirkulasikan air pendingin dari kondensor Chiller ke Cooling Tower dan seterusnya.

SISTEM KERJA AC SENTRAL RUANGAN

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.

Jika kita perhatikan komponen-komponen apa saja yang ada di dalamnya maka setiap AHU 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. (source : ccitonline)

Jadi………

Dari penjelasan diatas, jelas sistem AC Sentral sangat berbeda dengan AC Split baik dari segi fungsi maupun dari segi instalasi. Istilah Sistem AC Sentral (Central) diperuntukkan untuk instalasi AC di satu gedung yang tidak memiliki pengatur suhu sendiri-sendiri (misalnya per ruang). Semua dikontrol di satu titik dan kemudian hawa dinginnya didistribusikan dengan pipa ke ruangan-ruangan. Dengan AC Central yang bisa dilakukan cuma mengecilkan dan membesarkan lubang tempat hawa dingin AC masuk ke ruang kita. Contoh AC Central adalah di mall, gedung mimbar, gedung perkantoran yang luas atau di dalam bis ber-AC.

MAINTENANCE AC (perawatan AC) SENTRAL Ruangan

1. Mempersiapkan perawatan mesin

1.1. Semua proses perawatan dan perbaikan dilaksanakan sesuai prosedur dan SOP yang ditentukan,

1.2. Selalu bersifat koordinatif dengan pimpinan agar menghasilkan pekerjaan seefisien mungkin,

1.3. Jadual perawatan, jadual peralatan dan pemeriksaan spesifikasi alat disiapkan agar efektif sesuai kebutuhan.

1.4. Kelengkapan bahan yang akan dipakai : bahan cairan pembersih, lap pembersih ; bila perlu kompresor udara,diperiksa dan diurutkan sesuai prosedur perawatan.

1.5. Perkakas bongkar pasang dan alat ukur yang diperlukan diperiksa agar dapat bekerja dengan baik dan aman

2. Merawat memperbaiki mesin AC Sentral bagian luar

2.1. Perawatan mesin pendingin dilaksanakan sesuai prosedur SOP yang ditentukan

2.2. Gambar denah mesin dibaca dan didiagnosis dengan baik dan teliti

2.3. Debu/kotoran luar dibersihkan dengan cairan pembersih tanpa merusak bahan mesin.

2.4.Filter udara, evaporator dan kondensor dengan kompresor udara hisap dibersihkan setelah diberi disinfectan dan cairan pembersih.

2.5. Deposit yang sulit dan melekat pada dinding penukar kalor dibersihkan dengan cara kimia atau fisis sesuai dengan prosedur yang ditentukan

2.6. Kebocoran pipa diidentifikasi dan segera diperbaiki

2.7. Kesalahan kerja peralatan diidentifikasi dan dicari sumber kesalahan kerja alat tersebut.

2.8. Alat ukur, alat kontrol dan asesori diperiksa dan dilakukan perawatan yang diperlukan.

3. Merawat dan memperbaiki mesin AC Sentral sesuai ketentuan

3.1. Sebelum dilakukan pembongkar mesin terlebih dahulu dilakukan pengeluaran refrijeran.

3.2. Bagian dalam mesin dibersihkan dengan metode vakum bagian dalam sesuai prosedur yang Ditentukan

3.3. Katub ekspansi atau pipa kapiler ekspansi dibersihkan dengan kompresor uadara.

3.4. Desican dibersihkan, direkondisi dan dimasang kembali sesuai prosedur yang ditentukan

3.5. Nosel pengkabut refrijerran dibersihkan dan dipasang kembali tanpa merusak alat sesuai ketentuan

3.6. Alat ukuir, alat kontrol, alat pengaman listrik dan asesori lainnya diperiksa, kerusakan diperbaiki dan dipasang kembali sesuai ketentuan

3.7. Peralatan rusak yang tidak mungkin diperbaiki diganti dengan alat baru serta dipasang kembali tanpa adanya kerusakan alat

3.8. Untuk mengganti alat yang rusak sesuai spesifikasinya dilakukan pengadaan barang.

3.9. Dijaga agar refriferan cair dan pelumas tidak masuk kedalam kompresor.

3.10. Kelengkapan pemasangan mesin diperiksa dan dilakukan re-instal untuk meyakinkan bahwa bekerja dengan baik. sistem sudah dapat

3.11. Semua pekerjaan dilaksanakan dengan tidak ada kesalahan berarti dan tidak mengulangi pekerjaan.

3.12. Semua pekerjaan dilaksanakan sesuai dengan waktu yang ditentukan dalam kontrak kerja

4. Mengevaluasi dan memeriksa hasil perawatan

4.1. Selama pekerjaan berlangsung kualitas hasil pekerjaan selalu diperiksa agar tidak terjadi pengulangan pekerjaan.

4.2. Bila terjadi penyimpangan/masalah harus didiskusikan dengan pimpinan atau seorang ahli yang berwenang sesauai prosedur yang berlaku.

4.3. Semua kejadian perawatan dan perbaikan dicatat dengan teliti dalam buku perawatan mesin bersangkutan dan diperkirakan jadual perawatan selanjutnya.

4.4. Hasil pekerjaan diperiksa dengan seksama di akhir pekerjaan untuk meyakinkan sesuai dengan yang diharapkan

4.5. Dibuat laporan hasil pekerjaan kepada pemberi kerja sesuai dengan tugasnya