BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Dasar Teori
2.1.1 Prinsip Kerja Dasar Mesin Pendingin
Mesin pendingin adalah peralatan yang berfungsi untuk memindahkan
kalor dari dalam ruangan keluar ruangan atau menyerap kalor dari lingkungan
yang bersuhu rendah dipindahkan ke lingkungan yang bersuhu tinggi. Gambar 2.1
menyajikan prinsip kerja mesin pendingin. Mesin pendingin yang digunakan
untuk menyejukkan udara biasa dikenal dengan sebutan (Air Conditioner) AC.
Mesin pendingin air untuk pengkondisian udara dengan beban pendinginan besar
disebut Water Chiller. Water Chiller terdiri dari dua siklus yang saling berkaitan;
siklus primer dan siklus sekunder. Pada siklus primer refrigeran menggunakan
R-22 dan pada siklus sekunder refrigeran menggunakan air. Pada siklus primer,
refrigeran (R 22) tersirkulasi melalui empat komponen utama yaitu kompresor,
kondensor, pipa kapiler, dan evaporator. Prinsip kerja pada siklus primer ini
merupakan prinsip kerja kompresi uap. Refrigeran primer mengalami evaporasi
dengan menyerap panas refrigeran sekunder untuk mendinginkan water chiller.
Sedangakan pada siklus sekunder refrigeran kedua (air) tersikulasi melalui
evaporator, Fan Cool Unit (FCU) atau Air handling Unit (AHU), dan pompa
melalui sistem hidronik.
Mesin pendingin telah banyak digunakan diantaranya sebagai pengawet
kulkas), pengkondisian udara (AC, Water Chiller, dll). Mesin pendingin banyak
memberikan manfaat yang dapat dirasakan oleh masyarakat.
Q out
Win
Q in
Gambar 2.1 Prinsip Dasar Kerja Mesin Pendingin
2.1.2 Siklus Kompresi Uap
2.1.2.1 Rangkaian Komponen Siklus Kompresi Uap
Aliran refrigeran pada siklus kompresi uap berlangsung dari kompresor
menuju kondensor, dari kondensor menuju katup ekspansi / pipa kapiler dari
katup ekspansi menuju evaporator dan dari evaporator kembali menuju
kompresor. Qin adalah besarnya kalor yang diserap evaporator persatuan massa
refrigeran. Qout adalah besarnya kalor yang dilepas kondensor persatuan massa
refrigeran dan Win adalah kerja kompresor persatuan massa refrigeran. Rangkaian
komponen utama dari siklus kompresi uap dapat dilihat pada Gambar 2.2
Lingkungan bersuhu tinggi
Lingkungan bersuhu rendah Mesin Pendingin
Gambar 2.2 Rangkaian Komponen Utama Siklus Kompresi Uap
2.1.2.2 Siklus Kompresi Uap pada Diagram P-h dan T-s
Siklus kompresi uap digambarkan dalam diagram P-h dan diagram T-s
seperti tersaji pada Gambar 2.3 dan Gambar 2.4. Proses–proses yang terjadi pada
siklus kompresi uap adalah (a) proses kompresi (proses 1-2), (b) proses
desuperheating (proses 2-2a), (c) proses kondensasi (proses 2a-3a), (d) proses
pendinginan lanjut (proses 3a-3), (e) proses penurunan tekanan (proses 3-4), (f)
proses evaporasi atau pendidihan refrigeran (proses 4-1a), dan (g) proses
Gambar 2.3 Siklus kompresi uap pada diagram P-h
Gambar 2.4 Siklus kompresi uap pada diagram T-s
a. Proses Kompresi (proses 1-2)
Proses kompresi terjadi di kompresor yaitu pada langkah 1-2 berlangsung
secara isentropik adiabatik (isentropic atau entropi konstan). Kondisi awal
bertekanan rendah, setelah mengalami kompresi refrigeran akan menjadi gas
panas lanjut bertekanan tinggi. Karena proses ini berlangsung secara isentropic,
maka temperatur ke luar kompresor pun meningkat.
b. Proses Desuperheating (proses 2-2a)
Proses desuperheating atau proses penurunan suhu gas panas lanjut menjadi
gas jenuh. Refrigeran mengalami penurunan suhu pada tekanan tetap. Hal ini
disebabkan adanya kalor yang mengalir dari refrigeran ke lingkungan karena suhu
refrigeran lebih tinggi dari suhu lingkungan.
c. Proses Kondensasi (proses 2a-3a)
Proses kondensasi terjadi pada tahap 2a-3a berlangsung di dalam kondensor.
Pada proses ini gas jenuh mengalami perubahan fase menjadi cair jenuh. Proses
berlangsung pada suhu dan tekanan tetap. Pada proses ini terjadi aliran kalor dari
kondensor ke lingkungan karena suhu kondensor lebih tinggi dari pada suhu udara
luar. Proses yang berlangsung pada suhu tetap dinamakan dengan isotermal dan
proses yang berlangsung pada tekanan tetap dinamakan dengan isobarik.
d. Proses Pendinginan Lanjut (proses 3a-3)
Proses pendinginan lanjut terjadi pada tahap 3a-3. Proses pendinginan lanjut
merupakan proses penurunan suhu refrigeran dari keadaan refrigeran cair. Proses
ini berlangsung pada tekanan konstan. Proses ini diperlukan agar kondisi
memudahkan mengalirnya refrigeran di dalam pipa kapiler. Selain itu juga untuk
menaikkan COP mesin.
e. Proses Penurunan Tekanan (proses 3-4)
Proses penurunan tekanan terjadi pada tahap 3-4 berlangsung di pipa kapiler
atau pada katup ekspansi secara isoentalpi (entalpi sama). Dalam fase cair
refrigeran mengalir menuju ke pipa kapiler dan mengalami penurunan tekanan
dan suhu. Sehingga temperatur dari refrigeran lebih rendah dari temperatur
lingkungan. Pada tahap ini fase dari cair menjadi fase campuran cair dan gas.
Karena berlangsung secara isoentalpi maka h3 = h4 (entalpi di titik 3 sama dengan
entalpi di titik 4)
f. Proses Penguapan/Evaporasi (proses 4-1a)
Proses evaporasi terjadi pada tahap 4-1a. Proses ini berlangsung di
evaporator secara isobar (tekanan sama) dan isotermal (suhu sama). Dalam fase
campuran cair dan gas, refrigeran yang mengalir ke evaporator menerima kalor
dari lingkungan, sehingga akan mengubah seluruh fase fluida dari campuran cair
dan gas berubah menjadi gas jenuh.
g. Proses Pemanasan Lanjut (proses 1a-1)
Proses pemanasan lanjut terjadi pada tahap 1a-1. Proses ini merupakan
proses dimana uap refrigeran yang meninggalkan evaporator akan mengalami
pemanasan lanjut sebelum memasuki kompresor. Hal ini dimaksudkan agar
berjalan dengan baik dan kerja kompresor menjadi ringan. Proses pemanasan
lanjut juga berfungsi untuk meningkatkan COP mesin.
2.1.2.3 Perhitungan pada Siklus Kompresi Uap
Diagram tekanan entalpi siklus kompresi uap dapat digunakan untuk
menganalisa unjuk kerja mesin pendingin kompresi uap yang meliputi kerja
kompresor (Win), energi yang dilepaskan kondensor (Qout), energy yang diserap
evaporator (Qin), (COPaktual), (COPideal), Efisiensi (ƞ), dan laju aliran massa
refrigeran (ṁ)
a. Kerja Kompresor (Win)
Kerja kompresor persatuan massa refrigeran merupakan perubahan entalpi
yang terjadi dalam sistem kompresi uap dan digambarkan pada diagram P-h,
perubahan ini terjadi pada titik 1 ke 2. Besarnya kenaikan entalpi refrigeran ini
menunjukkan besarnya kerja kompresi yang dilakukan pada uap refrigeran. Kerja
kompresor persatuan massa refrigeran dapat dihitung dengan mempergunakan
Persamaan (2.1) :
Win = h2 – h1 ……… (2.1)
Pada Persamaan (2.1) :
Win : Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg).
h1 : Nilai entalpi refrigeran pada saat masuk kompresor (kJ/kg).
b. Energi Kalor yang dilepas oleh Kondensor
Energi kalor persatuan massa refrigeran yang dilepas oleh kondensor
merupakan perubahan entalpi yang terjadi pada titik 2 – 3. Perubahan energi kalor
yang dilepas kondensor tersebut dapat dihitung dengan mempergunakan
Persamaan (2.2) :
Qout = h2 – h3……… (2.2)
Pada Persamaan (2.2) :
Qout : Energi kalor yang dilepas kondensor persatuan massa refrigeran (kJ/kg).
h2 : Nilai entalpi refrigeran pada saat masuk kondensor (kJ/kg).
h3 : Nilai entalpi refrigeran pada saat keluar kondensor atau pada saat masuk
pipa kapiler atau katup ekspansi (kJ/kg)
c. Energi Kalor yang diserap oleh Evaporator
Energi kalor yang diserap evaporator merupakan perubahan entalpi yang
terjadi pada titik 4 – 1. Perubahan entalpi tersebut dapat dihitung dengan
mempergunakan Persamaan (2.3) :
Q in = h1 – h4 ……… (2.3)
Pada Persamaan (2.3) :
Qin : Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg).
h1 : Nilai entalpi refrigeran pada saat keluar evaporator atau sama dengan nilai
entalpi refrigeran pada saat masuk kompresor (kJ/kg).
nilai entalpi pada saat keluar dari pipa kapiler. Nilai h4 = h3 (kJ/kg)
d. Koefisien Prestasi Aktual / Actual Coefficient of Performance (COP aktual)
Koefisien prestasi siklus kompresi uap standar adalah perbandingan antara
kalor yang diserap evaporator (Qin) dengan kerja yang yang diberikan kompresor
(Win). Dapat dihitung dengan mempergunakan Persamaan (2.4) :
COPaktual = = ………... (2.4)
Pada Persamaan (2.4) :
Qin : Energi kalor yang diserap evaporator persatuan massa refrigeran (kJ/kg).
Win : Kerja kompresor persatuan massa refrigeran (kJ/kg).
h1 : Nilai entalpi refrigeran pada saat keluar evaporator atau sama dengan
nilai entail pada saat masuk kompresor (kJ/kg).
h2 : Nilai entalpi refrigeran pada saat masuk kondensor (kJ/kg)
h4 : Nilai entalpi refrigeran pada saat masuk evaporator atau sama
dengan nilai entalpi pada saat keluar dari pipa kapiler. Nilai h4 = h3
(kJ/kg).
e. Koefisien Prestasi Ideal / Ideal Coefficient of Performance (COPideal)
Koefisien prestasi ideal pada siklus kompresi uap standar dapat dihitung
dengan mempergunakan Persamaan (2.5) :
Pada Persamaan (2.5) :
COPideal : Koefisien prestasi ideal.
Tkond : Temperatur kerja mutlak kondensor (K).
Tevap : Temperatur kerja mutlak evaporator (K).
f. Efisiensi Mesin Kompresi Uap (ƞ)
Efisiensi dari mesin kompresi uap dapat dihitung dengan mempergunakan
Persamaan (2.6) :
η = x 100% ……… (2.6)
Pada Persamaan (2.6) :
COPaktual : Koefisien prestasi kerja aktual mesin kompresi uap.
COPideal : Koefisien prestasi kerja ideal mesin kompresi uap .
g. Laju Aliran Massa (ṁ)
Laju aliran massa refirgeran dapat dihitung dengan mempergunakan
Persamaan (2.7) :
ṁ = ………... (2.7)
Pada Persamaan (2.7) :
ṁ : Laju aliran massa refrigeran (kg/s). I : Arus listrik (A).
V : Tegangan listrik (Volt).
h. Daya Kompresor (P)
Daya kompresor dapat dihitung dengan mempergunakan Persamaan (2.8) :
P = V x I …….………... (2.8) Pada Persamaan (2.8) :
P : Daya kompresor (J/det).
V : Tegangan listrik (Volt).
I : Arus listrik pada kompresor (A)
2.1.2.4 Komponen-komponen Siklus Kompresi Uap
Komponen utama dari mesin pendingin dengan sistem kompresi uap terdiri
dari kompresor, kondensor, pipa kapiler/katup ekspansi, dan evaporator.
Sedangkan komponen tambahannya adalah filter.
a. Kompresor
Kompresor adalah komponen mesin pendingin siklus kompresi uap yang
berfungsi untuk menaikkan tekanan dan mensirkulasikan refrigeran yang mengalir
dalam unit mesin pendingin. Dari cara kerja mensirkulasikan refrigeran,
kompresor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis yaitu :
1. Kompresor Open Unit (open type compressor)
Pada jenis kompresor ini letak kompresor terpisah dari tenaga penggeraknya.
Masing-masing bergerak sendiri dalam keadaan terpisah. Tenaga penggerak
kompresor umumnya motor listrik. Salah satu ujung poros engkol dari kompresor
Melalui belt puli dihubungkan dengan tenaga penggeraknya. Gambar 2.5
menyajikan contoh Kompresor Open Unit.
Gambar 2.5 Kompresor open unit
(Sumber : https://www.indotrading.com/product/kompresor-ac-bitzer-p346221.aspx)
2. Kompresor Sentrifugal
Kompresor sentrifugal merupakan kompresor yang memanfaatkan gaya
sentrifugal yang dihasilkan oleh impeller untuk mempercepat aliran fluida udara
(gaya kinetik), yang kemudian diubah menjadi peningkatan potensi tekanan
(menjadi gaya tekan) dengan memperlabat aliran melalui diffuser. Gambar 2.6
manyajikan contoh gambar kompresor sentrifugal.
Gambar 2.6 Kompresor Sentrifugal
(Sumber : http://blog.unnes.ac.id/antosupri/pengertian-dan-macam-macam-kompresor/)
3. Kompresor Scroll
Prinsip kerja dari kompresor scroll adalah menggunakan dua buah scroll
(pusaran). Satu scroll dipasang tetap dan salah satu scroll lainnya berputar pada
orbit. Refrigeran dengan tekanan rendah
Gambar 2.7 Kompresor Scroll
(Sumber:https://id.images.search.yahoo.com/yhs/search?p=kompresor+scroll&fr= yhs-tr)
4. Kompresor Sekrup
Kompresor Sekrup memiliki dua rotor yang saling berpasangan atau bertautan
(engage), yang satu mempunyai bentuk cekung, sedangkan lainnya berbentuk
cembung, sehingga dapat memindahkan udara secara aksial ke sisi lainnya. Kedua
rotor itu identik dengan sepasang roda gigi helix yang saling bertautan. Jika
roda-roda gigi tersebut berbentuk lurus, maka kompresor ini dapat digunakan sebagai
pompa hidrolik pada pesawat-pesawat hidrolik. Roda-roda gigi kompresor sekrup
harus diletakkan pada rumah-rumah roda gigi dengan benar sehingga betul-betul
dapat menghisap dan menekan fluida. Gambar 2.8 menyajikan salah satu contoh
Gambar 2.8 Kompresor Sekrup
(Sumber : https://www.snowkey.id/id/product/sw5l-020-screw-compressor/)
5. Kompresor Semi Hermetik
Pada konstruksi hermetik bagian kompresor dan elektro motor
masing-masing berdiri sendiri dalam keadaan terpisah. Untuk menggerakkan kompresor
poros motor listrik dihubungkan dengan poros kompresornya langsung. Gambar
2.9 menyajikan salah satu contoh gambar kompresor semi hermetik.
Gambar 2.9 Kompresor semi hermetik
(Sumber : https://www.indotrading.com/product/compressor-semi-hermetic-p179399.aspx)
6. Kompresor Hermetik
Pada dasarnya, kompresor hermetik hampir sama dengan semi-hermetik,
perbedaannya hanya terletak pada cara penyambungan rumah (baja) kompresor
sambungan las sehingga rapat udara. Pada kompresor semi-hermetik dengan
rumah terbuat dari besi tuang, bagian-bagian penutup dan penyambungnya masih
dapat dibuka. Sebaliknya dengan kompresor hermetik, rumah kompresor dibuat
dari baja dengan pengerjaan las, sehingga baik kompresor maupun motor
listriknya tak dapat diperiksa tanpa memotong rumah kompresor. Gambar 2.10
menyajikan contoh gambar Kompresor Hermetik
Gambar 2.10 Kompresor Hermetik.
(Sumberh:ttps://id.images.search.yahoo.com/yhs/search?+kompresor+hermetik)
b. Kondensor
Kondensor adalah alat penukar kalor untuk mengubah wujud gas refrigeran
pada suhu dan tekanan tinggi menjadi wujud cair. Jenis kondensor yang banyak
digunakan pada teknologi saat ini adalah kondensor dengan pendingin udara.
Kondensor seperti ini memiliki bentuk yang sederhana dan tidak memerlukan
perawatan khusus. Saat mesin pendingin bekerja, kondensor akan terasa hangat
bila dipegang. Agar proses perubahan wujud yang diinginkan ini dapat terjadi,
maka kalor atau panas yang ada dalam gas refrigeran yang bertekanan tinggi harus
dibuang keluar dari sistem. Kondensor mempunyai fungsi melepaskan panas yang
Dilihat dari sisi media yang digunakan kondensor dapat dibedakan menjadi dua
macam yaitu :
1. Kondensor Berpendingin Udara (Air Cooled Condenser)
Kondensor berpendingin udara adalah kondensor yang menggunakan udara
sebagai media pendingin. Kondensor berpendingin udara mempunyai dua tipe
yaitu:
a) Natural Draught Condenser
Pada tipe ini proses perpindahan kalornya berlangsung secara konveksi bebas
atau konveksi alami. Aliran udara berlangsung karena adanya beda massa jenis.
Pada proses ini ada peralatan tambahan yang dipergunakan untuk menggerakkan
aliran udara. Kondensor jenis ini banyak digunakan untuk kulkas satu pintu, show
case, chest freezer maupun freezer. Gambar 2.11 menyajikan contoh gambar natural draught condensor.
Gambar 2.11 Natural Draught Condensor (Sumber : www.macam-macam kondensor.com)
b) Force Draught Condenser
Pada tipe ini proses perpindahan kalornya berlangsung secara konveksi paksa.
Aliran udara berlangsung karena adanya kipas udara atau blower. Jenis ini banyak
digunakan pada mesin kulkas dua pintu maupun pada mesin AC. Gambar 2.12
menyajikan contoh gambar Force Draught Condenser.
Gambar 2.12 Force Draught Condenser
(Sumber : https://www.walmart.com/ip/AC-Condenser-Coil-Used-International-165130C91/709292337)
2. Kondensor Berpendingin Air (Water Cooled Condensor)
Water cooled condenser adalah kondensor yang menggunakan air sebagai
media pendinginnya. Menurut proses aliran yang ada pada kondensor ini terbagi
menjadi dua jenis yaitu : (a) wate water system condensor, (b) recirculating water
system condensor.
a) Wate Water System Condenser
Suatu sistem dimana air yang digunakan untuk mendinginkan kondensor. Air
diambil dari pusat-pusat air kemudian dialirkan melalui kondensor, setelah itu air
b) Recirculating Water System Condenser
Suatu sistem dimana air yang digunakan untuk mendinginkan kondensor dan
telah meninggalkan kondensor disalurkan ke dalam cooling tower, untuk
diturunkan temperaturnya sesuai pada temperatur yang dikehendaki. Selanjutnya
air digunakan lagi dan dialirkan lagi ke kondensor.
c. Pipa kapiler/katub ekspansi
Pipa kapiler memiliki fungsi untuk menurunkan tekanan refrigeran pada
siklus kompresi uap yang ditempatkan antara sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan
rendah. Penggunaan pipa kapiler pada mesin siklus kompresi uap mempermudah
kerja kompresor pada waktu start, karena tekanan kondensor dan evaporator sama.
Gambar 2.12 menyajikan salah satu contoh gambar Pipa Kapiler. Gambar 2.13
menyajikan salah satu contoh gambar pipa kapiler.
Gambar 2.13 Pipa kapiler
(Sumber: https://id.images.search.yahoo.com/yhs/search?p=gambar+pipa+kapiler)
d. Evaporator
Evaporator merupakan alat terjadinya proses penguapan dimana terjadi
perubahan fase dari cair menjadi gas. Perubahan fase memerlukan energi kalor.
temperatur refrigeran lebih rendah dari pada temperatur sekelilingnya, sehingga
kalor dapat mengalir ke refrigeran. Proses penguapan refrigeran di evaporator
berlangsung dalam tekanan tetap dan suhu tetap. Contoh evaporator yang sering
dipakai pada mesin kompresi uap diantaranya kompresor jenis pipa dengan sirip,
pipa dengan jari penguat, dan jenis plat. Gambar 2.14 menyajikan contoh gambar
evaporator jenis pipa bersirip.
Gambar 2.14 Evaporator Jenis Pipa Bersirip.
(Sumber : https://refrigerationpedia.com/reasons-behind-refrigerator-not-cooling-properly/ )
e. Kipas
Kipas berfungsi untuk mengalirkan udara. Udara yang dihembuskan kipas
akan mempercepat proses perpindahan kalor. Gambar 2.15 menyajikan contoh
gambar kipas.
Gambar 2.15 Kipas
2.1.3 Psychrometric Chart
Psychrometric chart merupakan grafik termodinamis udara yang
digunakan untuk menentukan properti-properti dari udara pada kondisi tertentu.
Dengan psychrometric chart dapat diketahui hubungan antara berbagai parameter
udara secara cepat dan cukup presisi. Untuk mengetahui nilai dari
properti-properti (Tdb, Twb, W, RH, H, SpV) bisa dilakukan apabila minimal dua buah
parameter tersebut sudah diketahui.
2.1.3.1 Parameter-Parameter Udara pada Psychrometric Chart
Parameter-parameter udara pada psychrometric chart meliputi : (a)
dry-bulb temperature (Tdb), (b) wet-bulb temperature (Twb), (c) dew-point temperature (Tdb), (d) specifik humidity (W), (e) relative humidity (%RH), (f) enthalphy (H),
dan (g) volume specific (SpV). Contoh Psychrometric chart disajikan pada
Gambar 2.16.
Gambar 2.16 Psychrometric chart
a. Dry-bulb Temperature (Tdb)
Dry-bulb temperature adalah suhu udara pada keadaan kering yang diperoleh
melalui pengukuran menggunakan thermometer dengan kondisi bulb tidak basah
(tidak diselimuti kain basah). Tdb diposisikan sebagai garis vertikal yang berawal
dari garis sumbu mendatar yang terdapat di bagian bawah psychrometric chart.
b. Wet-bulb Temperature (Twb)
Wet-bulb temperature adalah suhu udara pada keadaan kering yang diperoleh
melalui pengukuran menggunakan thermometer dengan kondisi bulb dalam
kondisi basah (diselimuti kain basah). Twb diposisikan sebagai garis miring ke
bawah yang berawal dari garis saturasi yang terletak di bagian kanan
psychrometric chart.
c. Dew-Point Temperature (Tdp)
Dew-point temperature adalah suhu dimana udara mulai menunjukkan
terjadinya pengembunan ketika didinginkan/diturunkan suhunya dan
menyebabkan adanya perubahan kandungan uap air di udara. Tdp ditandai
sepanjang titik saturasi.
d. Specific Humidity (W)
Specific humidity adalah jumlah uap air yang terkandung di udara dalam
setiap kilogram udara kering (kgair/kgudara kering). Pada psychrometric chart W
diposisikan pada garis sumbu vertikal yang berada di samping kanan
e. Relative Humidity (%RH)
Relative humidity adalah perbandingan banyaknya massa air yang terkandung
dalam 1 kg udara kering dengan banyaknya massa air maksimum yang dapat
terkandung dalam 1 kg udara kering pada kondisi yang sama dalam bentuk
persentase.
f. Enthalpy (H)
Enthalpy adalah jumlah energi total yang terkandung dalam campuran udara
dan uap air persatuan massa.
g. Volume Spesific (SpV)
Volume spesific adalah volume dari udara campuran dengan satuan meter
kubik persatuan kilogram udara kering (m3/kg).
2.1.3.2 Proses-proses yang Terjadi pada Udara dalam Psychrometric Chart Proses – proses yang terjadi pada udara dalam sistem pengkondisian udara
dengan siklus kompresi uap dalam psychrometric chart disajikan dalam Gambar
2.17
Proses-proses yang terjadi pada udara dalam psychrometric chart adalah
sebagai berikut : (a) proses pendinginan dan penurunan kelembapan (cooling and
dehumidifying), (b) proses pemanasan sensibel (sensible heating), (c) proses
pendinginan dan penaikkan kelembapan (Evaporating Cooling), (d) proses
pendinginan sensibel (sensible cooling), (e) proses humidifying, (f) proses
dehumidifying, (g) proses pemanasan dan penurunan kelembapan (heating and dehumidifying), (h) proses pemanasan dan penaikkan kelembapan (heating and humidifying)
a. Proses Pendinginan dan Penurunan Kelembapan (Cooling and
Dehumidifying)
Proses pendinginan dan penurunan kelembapan (cooling and dehumidifying)
merupakan proses penurunan kalor sensible dan penurunan kalor laten ke udara
(Gambar 2.18). Pada proses ini terjadi penurunan temperatur pada bola kering,
temperatur pada bola basah, entalpi, volume spesifik, temperatur titik embun, dan
kelembapan spesifik. Sedangkan kelembapan relative dapat mengalami
peningkatan dan dapat mengalami penurunan, tergantung proses yang terjadi.
Gambar 2. 18 Proses Cooling and Dehumidifying
b. Proses Pemanasan Sensibel (Sensible Heating)
Proses pemanasan (sensible heating) merupakan proses penambahan kalor
sensibel ke udara (Gambar 2.19). Pada proses pemanasan, terjadi peningkatan
temperatur pada bola kering, temperatur pada bola basah, entalpi, dan volume
spesifik. Sedangkan temperatur titik embun dan kelembapan spesifik tetap
konstan. Namun kelembapan relative mengalami penurunan.
W1 = W2
Gambar 2.19 Proses Sensible Heating
c. Proses Pendinginan dan Penaikkan Kelembapan (Evaporating Cooling)
Proses pendinginan dan penaikkan kelembapan adalah proses menurunkan
temperatur udara dan menaiknya kandungan uap air udara. Proses ini
menyebabkan perubahan temperatur bola kering, temperatur bola basah dan
volume spesifik. Selain itu, terjadi peningkatan temperatur bola basah, titik
embun, kelembaban relatif dan kelembaban spesifik. Proses evaporating cooling
Gambar 2. 20 Proses Evaporating Cooling
d. Proses Pendinginan Sensibel (Sensible Cooling)
Proses pendinginan (sensible cooling) merupakan pengambilan kalor
sensibel dari udara sehingga terjadi penurunan temperatur udara (Gambar 2.21).
Dari proses ini mengakibatkan terjadinya penurunan pada temperatur bola kering,
pada bola basah dan volume spesifik, namun terjadi peningkatan kelembapan
relatif. Pada kelembapan spesifik dan temperatur titik embun tidak terjadi
perubahan.
W1 = W2
Gambar 2.21 Proses Sensible Cooling
e. Proses Humidifying
Proses humidifying merupakan proses dimana terjadi penambahan kandungan uap air ke udara tanpa merubah temperatur pada bola kering dan
mengakibatkan terjadinya kenaikkan entalpi, temperatur bola basah, titik embun dan kelembapan spesifik (Gambar 2.22).
Gambar 2. 22 Proses Humidifying
f. Proses Dehumidifying
Proses dehumidifying merupakan proses yang mengakibatkan terjadinya
pengurangan kandungan uap air pada udara tanpa merubah temperatur pada bola
kering sehingga terjadi penurunan entalpi, temperatur pada bola basah, titik
embun dan kelembapan spesifik. Gambar 2.23 menyajikan proses dehumidifying
pada psychrometric chart.
Gambar 2. 23 Proses Dehumidifying
g. Proses Pemanasan dan Penurunan Kelembapan (Heating and
Dehumidifying)
Proses pemanasan dan penurunan kelembapan (heating and dehumidifying)
kandungan uap air yang terdapat pada udara. Pada proses ini terjadi penurunan
kelembapan spesifik, entalpi, temperatur pada bola basah, dan kelembapan relatif
tetapi terjadi peningkatn pada temperatur bola kering. Gambar 2.24 menyajikan
proses heating and dehumidifying pada psychrometric chart.
Gambar 2. 24 Proses Heating and Dehumidifying
h. Proses Pemanasan dan Penaikkan Kelembapan (Heating and Humidifying)
Proses pemanasan dan penaikkan kelembapan merupakan proses
pemanasan yang terjadi pada udara yang disertai dengan penambahan uap air.
Pada proses ini terjadi penambahan kelembapan spesifik, entalpi, temperatur pada
bola basah, dan temperatur pada bola kering. Gambar 2.25 menyajikan proses
heating and humidifying pada psychrometric chart.
2.1.3.3 Proses Pengkondisian Udara dengan Water Chiller
Proses pengkondisian udara dengan water chiller dapat dilihat pada
Gambar 2.26.
Gambar 2.26 Skema Water Chiller
Keterangan angka pada Gambar 2.26