Skip to main content

Udara sebagai refrigeran mungkinkah?

"Sesuai dengan definisinya, refrigeran adalah fluida kerja pada system refrigerasi, pengkondisian udara, dan heat pump. Refrigeran berfungsi untuk menyerap kalor dari satu area dan membuangnya ke area lain.  Jadi, sepanjang suatu zat dapat berfungsi sesuai dengan definisi di atas maka zat tersebut secara teori dapat digunakan sebagai refrigeran. Namun selain itu ada sejumlah besar sifat fisis dan kimiawi yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan refrigeran, misalnya : kestabilan kimia, titik didih, titik beku, titik kritis, kalor laten penguapan, apakah zat tersebut mudah terbakar, beracun atau tidak, kesesuaian dengan komponen mesin, duit, dsb. Udara dapat dijadikan sebagai refrigeran (untuk lebih jelasnya Bapak dapat baca di ASHRAE standar 34) dan hal ini sudah lama dipakai pada pendinginan pesawat udara. "


Pembahasan - Robikhun

Membaca salah satu artikel di majalah OTOMOTIF terbaru ada hal yang menarik yakni gagasan mahasiswa ITS untuk membuat AC yang dipasang pada sepeda motor. Berbeda dengan AC mobil yang menggunakan siklus refrigerasi yang sudah dikenal dalam ilmu termodinamika, AC motor hanya menggunakan sebagian siklus. Untuk lebih jelasnya lihat artikel berikut.  <<AC Motor2.ZIP>>
Nah pertanyaannya, bagaimana penjelasan secara termodinamika mengenai fenomena ini? Saya meragukan konsep pemisah udara bertemperatur rendah dan udara bertemperatur tinggi. Bukankah energi akan berpindah dari temperature tinggi ke temperatur rendah?



Tanggapan 1 - Mual Sihombing

Sesuai dengan definisinya, refrigeran adalah fluida kerja pada system refrigerasi, pengkondisian udara, dan heat pump. Refrigeran berfungsi untuk menyerap kalor dari satu area dan membuangnya ke area lain.  Jadi, sepanjang suatu zat dapat berfungsi sesuai dengan definisi di atas maka zat tersebut secara teori dapat digunakan sebagai refrigeran.

Namun selain itu ada sejumlah besar sifat fisis dan kimiawi yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan refrigeran, misalnya : kestabilan kimia, titik didih, titik beku, titik kritis, kalor laten penguapan, apakah zat tersebut mudah terbakar, beracun atau tidak, kesesuaian dengan komponen mesin, duit, dsb.

Udara dapat dijadikan sebagai refrigeran (untuk lebih jelasnya Bapak dapat baca di ASHRAE standar 34) dan hal ini sudah lama dipakai pada pendinginan pesawat udara.

Berbeda dengan siklus refrigerasi mekanik kompresi uap yang menggunakan kompresor, evaporator, kondenser, dan katup ekspansi, maka sistem refrigerasi dengan refrigeran udara (gas) terdiri dari empat komponen yaitu 2 buah penukar kalor, turbin, dan kompresor.
Prinsip kerja sistem refrigerasi gas pada pesawat udara – yang menggunakan siklus terbuka - dapat dijelaskan sebagai berikut : Udara luar dikompres oleh kompresor sehingga tekanan dan temperaturnya naik.Udara dengan tekanan dan temperatur tinggi ini kemudian didinginkan oleh udara sekeliling sehingga tekanan dan temperaturnya turun sebelum kemudian diekspansikan oleh turbin. Udara yang diekspansikan di dalam turbin akan mengalami penurunan temperatur sehingga menjadi dingin. Udara dingin inilah yang didistribusikan ke kabin-kabin.

Sistem refrigerasi gas memiliki COP (Coefficient of Performances) yang lebih rendah dari pada sistem refrigerasi mekanik kompresi uap, namun juga memiliki sejumlah keuntungan: lebih sederhana, ringan, sehingga sesuai untuk pesawat udara.

Silahkan menambahkan..


Tanggapan 2 - Ary Retmono aretmono@unocal


Saya rada nggak mudheng dg penjelasannya Bang Mual:

Udara di luar pesawat (apalagi kalau sdh di cruising altitude) 'kan bisa mencapai minus 43degC (walau terbang di atas Gurun Sahara saat "summer"), lha kenapa ya, koq nggak langsung dimanfaatkan untuk mendinginkan udara di dalam cabin, ketimbang harus dikompres-kompres dulu?


Tanggapan 3 - No Name


Mas Ary,

Kalo temperaute 43 C langsung di tiupkan ke kabin, apa gak jadi daging beku semua penumpangnya?


Tanggapan 4 - Haryono, Suharyo SHaryono@mcdermott


Waktu kuliah dulu saya sempat dikenalkan istilah "bleed air" yang dimanfaatkan untuk pendinginan udara di kabin.

Kalau tidak salah ingat, bleed air adalah udara yang "dibocorkan" dari hasil kompresi mesin pesawat.  Udara yang "hangat" ini yang kemudian dihembuskan ke kabin.



Kalo menurut saya, yang awam tentang system refrigerasi, system seperti di atas saja sudah cukup.  Apa perlu "accessories" lain?

Mohon penjelasan dari yang familiar dengan system refrigerasi, khususnya untuk pesawat.


Tanggapan 5 - Harsono B Santoso@pertamina


Ikutan menanggapi ya mas Ary
Saya jadi ingat pernah belajar Cabin Pressure Control System, pada dasarnya pengaturan kondisi kabin itu dikondisikan pada human comfort.  Ya sebisa mungkin tekanan dalam cabin 1 atm, suhunya pada suhu ruang normal dan tentunya komposisi O2 dalam cabin juga mencukupi untuk penumpang. Sementara semakin tinggi altitudenya tekanan udara semakin rendah, O2 semakin tipis dan suhu makin rendah. Jadi selain ada pengaturan suhu ya tentunya ada pengaturan tekanan dan penambahan O2 selanjutnya perbedaan tekanan di luar dan didalam cabin akan menentukan kekuatan material si cabin itu.
Mohon maaf menyimpang dari tema refrigran.


Tanggapan 6 - mnugroho mnugroho


Sepertinya didalam ACT terjadi proses seperti pada gas to gas heat exchanger. Secara termodinamis hal ini bisa terjadi.

- Jadi walaupun hanya ada 1 inlet gas, saluran outletnya ada 2. Artinya di dalam alat tersebut ada split aliran menjadi 2 didalam tabung ACT yang konstruksinya dirahasiakan itu..
- Salah satu aliran tetap dibiarkan bertekanan tinggi, dan satu aliran yang lain diturunkan tekanannya ke atmosfir (expansi).
- Aliran yang bertekanan lebih rendah akan memiliki temperatur yang lebih rendah sehingga mampu mendinginkan aliran yang bertekanan tinggi (penurunan tekanan mengakibatkan penurunan suhu). Akibatnya ada kalor yang terbuang dari aliran bertekanan tinggi.
- Kemudian aliran bertekanan tinggi yang sudah didinginkan ini kemudian dialirkan ke dalam jaket, tekanannya turun menjadi atmosferis sehingga menjadi lebih dingin lagi.

Tetapi karena keterbatasan kemampuan refrigeran, maka temperatur dinginnya hanya sekitar 24 oC.

Apakah kita rela mengorbankan tarikan motor hanya untuk menurunkan suhu jaket kita menjadi 24 oC. Mendingan gak usah pake jaket aja, kan dingin juga........kecuali pas kena macet :-P



Tanggapan 7 - Harsono B Santoso


Ikutan menanggapi ya mas Ary
Saya jadi ingat pernah belajar Cabin Pressure Control System, pada dasarnya pengaturan kondisi kabin itu dikondisikan pada human comfort.  Ya sebisa mungkin tekanan dalam cabin 1 atm, suhunya pada suhu ruang normal dan tentunya komposisi O2 dalam cabin juga mencukupi untuk penumpang. Sementara semakin tinggi altitudenya tekanan udara semakin rendah, O2 semakin tipis
dan suhu makin rendah. Jadi selain ada pengaturan suhu ya tentunya ada pengaturan tekanan dan penambahan O2 selanjutnya perbedaan tekanan di luar dan didalam cabin akan menentukan kekuatan material si cabin itu.
Mohon maaf menyimpang dari tema refrigran.


Tanggapan 8 - "Mual Sihombing"


mohon maaf kalau balesnya kelamaan  sembarang fluida-asalkan memenuhi syarat-syarat kimia dan fisis seperti stabil, tidak beracun, tidak gampang terbakar dll. -dapat dijadikan sebagai refrigeran.
Karena udara memenuhi syarat tersebut maka udarapun dapat dijadikan sebagai refrigeran.
Masalah kenapa udara harus dikompres-kompres segala terkait dengan tekanan kerja fluida dalam desain sistem tata udara (siklus Brayton). Hal itu sudah pernah dibahas secara panjang lebar oleh Pak Rama Royani di dalam milis ini.


Tanggapan 9 - Alam alam@its


Barangkali ada yg punya contoh sistem -dimana udara sbg refrigeran primer- untuk aplikasi darat/laut ?? Apakah sistemnya lebih murah/simple disbanding sistem dg refrigeran lainnya ? Thanks untuk informasinya.


Tanggapan 10 - Robikhun@vico

Coba lihat di www.mep.tno.nl

Comments

Popular posts from this blog

DOWNLOAD BUKU: THE TRUTH IS OUT THERE KARYA CAHYO HARDO

  Buku ini adalah kumpulan kisah pengalaman seorang pekerja lapangan di bidang Migas Ditujukan untuk kawan-kawan para pekerja lapangan dan para sarjana teknik yang baru bertugas sebagai Insinyur Proses di lapangan. Pengantar Penulis Saya masih teringat ketika lulus dari jurusan Teknik Kimia dan langsung berhadapan dengan dunia nyata (pabrik minyak dan gas) dan tergagap-gagap dalam menghadapi problem di lapangan yang menuntut persyaratan dari seorang insinyur proses dalam memahami suatu permasalahan dengan cepat, dan terkadang butuh kecerdikan – yang sanggup menjembatani antara teori pendidikan tinggi dan dunia nyata (=dunia kerja). Semakin lama bekerja di front line operation – dalam hal troubleshooting – semakin memperkaya kita dalam memahami permasalahan-permasalahan proses berikutnya. Menurut hemat saya, masalah-masalah troubleshooting proses di lapangan seringkali adalah masalah yang sederhana, namun terkadang menjadi ruwet karena tidak tahu harus dari mana memulainya. Hal tersebut

[Lowongan Kerja] QA System Coordinator, Pipe Yard Coordinator, Customer Assistant Coordinator

With over 30 years' experience, Air Energi are the premier supplier of trusted expertise to the oil and gas industry. Headquartered in Manchester UK, Air Energi has regional hubs in Houston, Doha, Singapore and Brisbane. We have offices in 35 locations worldwide, experience of supply for 50 countries worldwide, and through our company values: Safe, knowledgeable, innovative, passionate, inclusive, and pragmatism, WE DELIVER, each and every time. At the moment we are supporting a multinational OCTG processing operation in seeking of below positions: 1.       QA System Coordinator Coordinates Quality System development in plant, directing the implementation of specifications and quality norms. Administers complaints regarding non-conformities and provides quality process information in support of decision making. Develops the necessary procedures, instructions and specifications to ensure Quality System conformity. Coordinates and organizes the execution of interna

Efek korosi dari pembakaran NH3 + H2S di Furnace

Complete combustion H2S membutuhkan temperatur antara 625 s/d 1650 degC tergantung komposisi acid gas.  Namun, temperatur minimum untuk efektivitas operasi adalah 925 degC.  Dibawah temperatur ini biasanya  stabilitas flame tidak bagus dan sering muncul free O2 di flue gas.  Untuk kasus Pak Novriandi, free O2 di flue gas harusnya gak masalah karena akan langsung terbuang melalui stack (berbeda jika kondisi ini terjadi di unit pengolah acid gas yang akan menyebabkan korosi di waste heat boiler); namun, dengan temperatur furnace yang Pak Novriandi punya sebesar 843 degC, kemungkinan akan menyebabkan flame menjadi tidak stabil. Tanya - Novriandi   Ysh, Bpk & Rekan Migas Indonesia Kami memiliki equipment furnace dengan servicenya adalah pemanas process, Furnace tersebuttipe vertical tube multi coil dengan material tube inlet A335 P9 dan tube oult A312 TP316. dengan fuel sesuai design adalah kombinasi fuel oil dan fuel gas. Pada kasus tertentu di salah satu unit untuk mengolah dan