BAB II LANDASAN TEORI

5 BAB II

LANDASAN TEORI 2.1 Sistem Brine Cooling

Sistem brine cooling merupakan sistem pendinginan yang menggunakan refrigeran sekunder sebagai media penyerap kalor untuk mendinginkan suatu produk dengan cara pendinginan tidak langsung. Sistem ini memiliki dua siklus sistem pendinginan, yang pertama merupakan sistem refrigerasi kompresi uap dengan menggunakan refrigeran primer dan siklus yang kedua menggunakan refrigeran sekunder yang menyerap kalor khususnya dari produk yang dikondisikan (Zafer, 2003).

Sistem refrigerasi yang dilengkapi refrigeran sekunder, kabin dan produk tidak langsung didinginkan oleh refrigeran primer. Posisi evaporator terendam oleh refrigeran sekunder yang bertujuan untuk mempermudah refrigeran primer bertemperatur rendah mendinginkan refrigeran sekunder yang bisa menyimpan energi untuk mempertahankan temperatur agar tidak mudah meningkat, setelah itu refrigeran sekunder yang mendinginkan kabin dan produk (Zafer, 2003).

2.1.1 Prinsip Kerja Sistem Brine Cooling

Prinsip kerja dari brine cooling tidak berbeda jauh dengan mesin refrigerasi pada umumnya, yang membedakan adanya fluida brine (refrigerant sekunder).

Sistem brine cooling mempunyai dua siklus sistem pendingin pertama adalah Sistem refrigerasi kompresi uap dengan menggunakan refrigerant primer dan siklus yang kedua menggunakan refrigerant sekunder. Refrigeran sekunder merupakan suatu fluida yang bisa memindahkan kalor dari produk ke evaporator. Refrigeran sekunder mengalami perubahan temperatur jika menyerap kalor dari produk dan membuang kalor tersebut di evaporator.

Refrigeran sekunder yang digunakan untuk sistem brine cooling ini adalah campuran ethylene glycol dengan air. Larutan ini mempunyai konsentrasi yang berbeda dan mempunyai titik beku yang berbeda pula. Larutan ini tidak menyebabkan korosi terhadap logam dan tidak beracun (Zafer, 2003).

6

Keterangan : 1. Kompresor 2. Kondensor 3. K.Expansi

4. Evaporator dan Tabung Water Cooler 5. Pompa

6. Stop kran 7. Flowmeter

Tangki Air dingin (Water Cooling)

Kondensor

K.Expansi Kompresor

Gambar 2.1 Sistem Brine Cooling

1

2

3 5 4

6

7

7 2.2 Sistem Refrigerasi Kompresi Uap

Sistem kompresi uap merupakan dasar sistem refrigerasi yang terbanyak digunakan, dengan komponen utamanya adalah kompresor, evaporator, alat ekspansi (Throttling Device), dan kondensor. Keempat komponen tersebut melakukan proses yang saling berhubungan dan membentuk siklus refrigerasi kompresi uap. Pada sistem ini juga terdapat refrigeran atau fluida yang digunakan sebagai media penyerap panas dari kabin atau ruangan yang dikondisikan ke dalam sistem, kemudian dihantarkan dan membuang panas tersebut ke lingkungan (Dossat, 1981).

Sistem pendinginan ini terdiri dari beberapa alat utama yang pokok untuk dapat terjadinya proses kompresi uap, yaitu :

a. Kompresor:

menghisap uap refrigerant untuk dinaikan tekanannya, dengan naiknya tekanan maka temperatur refigerant juga naik. Sehingga setelah keluar dari kompresor, refigerant tadi berbentuk uap panas lanjut. Energi yang diperlukan untuk kompresi diberikan oleh motor listrik untuk menggerakan kompresor. Jadi dalam proses kompresi, energi diberikan kepada uap refrigerant.

Gambar 2.2 Kompresor

b. Kondensor:

Uap refrigerant yang bertekanan dan bertemperatur tinggi pada akhir kompresi dengan mudah dicairkan dengan menggunakan fluida pendingin seperti udara atau air. Dengan kata lain, uap refrigerant

8 melepaskan kalor laten pengembunan kepada fluida pendingin ,sehingga refrigerant tadi mengembun dan menjadi cair. Pada siklus ideal tidak terjadi penurunan tekanan dan temperatur dikondensor. Sedangkan pada siklus aktual terjadi penurunan tekanan yang diikuti penurunan temperatur yang terjadi karena gesekan antara refrigerant dengan pipa kondensor.

Gambar 2.3 Kondensor

c. Katup ekspansi:

Setelah uap refrigerant dicairkan di dalam kondensor, kemudian refrigerant cair yang bertekanan tinggi tersebut diekspansikan melalui pipa kapiler (katup ekspansi). Pada saat melewati pipa kapiler tekanan refrigeran mulai turun dan diikuti dengan turunnya temperatur refrigeran secara drastis.

Gambar 2.4 Katup Ekspansi

d. Evaporator:

Cairan refrigerant yang telah diekspansikan di dalam katup ekspansi (pipa kapiler) maka tekanannya menjadi turun serta temperaturnya

9 kemudian masuk ke dalam pipa evaporator. Di dalam pipa evaporator, cairan refrigerant menguap secara berangsur-angsur karena menerima kalor laten pengembunan dari ruangan yang didinginkan. Selama proses penguapan, didalam pipa akan terjadi campuran refrigerant- refrigerant dalam fasa cair dan fasa uap. Pada siklus ideal, temperatur dan tekanan di dalam pipa dianggap konstan. Tetapi pada kondisi aktualnya terjadi penurunan tekanan dan temperatur yang diakibatkan karena adanya kerugian gesek antara refrigerant dan pipa-pipa evaporator.

Gambar 2.5 Evaporator

Siklus refrigerasi kompresi uap merupakan suatu sistem yang memanfaatkan aliran perpindahan kalor melalui refrigeran. Proses utama dari kompresi uap adalah:

1) Proses kompresi 2) Proses kondensasi 3) Proses ekspansi 4) Proses evaporasi

1) Proses (1 – 2).

Proses ini berlangsung dikompresor secara isentropik adiabatik. Kondisi awal refrigeran pada saat masuk kompresor adalah uap jenuh bertekanan rendah, setelah dikompresi refrigeran menjadi uap bertekanan tinggi. Oleh karena itu proses ini dianggap isentropik sehingga temperatur keluar kompresor pun meningkat.

10 Besarnya gaya kerja kompresi per satuan massa refrigerant bisa dihitung dengan rumus :

qw =(h2-h1) ... (2.1)

besarnya daya kompresi yang dilakukan : QW =ṁ x qw ... (2.2)

Dimana :

Qw =Daya kompresi yang dilakukan (W) ṁ =Laju aliran massa refrigeran (kg/s) qw =kerja kompresi yang dilakukan (kg/s)

h2 =entalpy refrigeran saat keluar kompresor (kg/kj) h1 =entalpy refrigeran saat masuk kompresor (kg/kj)

2) Proses (2 – 3).

Proses ini berlangsung dikondensor. Refrigeran yang bertekanan dan bertemperatur tinggi keluaran dari kompresor membuang kalor sehingga fasanya berubah menjadi cair. Hal ini berarti bahwa di kondensor terjadi penukaran kalor antara refrigeran dengan udara atau air , sehingga panas berpindah dari refrigeran ke udara atau air pendingin dan akhirnya refrigeran mengembun dan berubah fasa menjadi cair.

Besar panas per satuan massa refrigeran yang dilepaskan di kondensor dinyatakan sebagai:

qc =h2-h3 ... ...(2.3)

Besarnya kapasitas kondensor yang dilakukan:

Qc = ṁ x qc =...(2.4)

Dimana :

Qc =Kapasitas pembuangan panas (kW)

11 ṁ =Laju aliran massa refrigeran (kg/s)

qc =Kalor yang dilepas oleh kondensor (kg/s) h2 =entalpy refrigeran saat masuk kondensor(kg/kj) h3 =entalpy refrigeran saat keluar kondensor (kg/kj)

3) Proses (3 – 4).

Proses ini berlangsung secara isoentalpi, hal ini berarti tidak terjadi penambahan entalpi tetapi terjadi drop tekanan dan penurunan temperatur.

Proses penurunan tekanan terjadi pada katup ekspansi yang berbentuk pipa kapiler atau orifice yang berfungsi mengatur laju aliran refrigeran dan menurunkan tekanan.

h3 = h4

Dimana:

h2 =entalpy refrigeran saat masuk ekspansi(kg/kj) h3 =entalpy refrigeran saat keluar ekspansi (kg/kj)

4) Proses (4 – 1).

Proses ini berlangsung dievaporator secara isobar isothermal.

Refrigeran dalam wujud cair bertekanan rendah menyerap kalor dari lingkungan / media yang didinginkan sehingga wujudnya berubah menjadi gas bertekanan rendah. Kondisi refrigeran saat masuk evaporator sebenarnya adalah campuran cair dan gas, hal ini terlihat dari gambar posisi titik 4 berada dalam kubah garis jenuh.

Besarnya kalor yang diserap oleh evaporator adalah : qe =h1-h4 ... ...(2.5)

Besarnya kapasitas evaporator yang dilakukan:

Qe= ṁ x qe =...(2.6)

Dimana :

Qe =Kapasitas pendinginan (kW)

12 ṁ =Laju aliran massa refrigeran (kg/s)

qe =Kalor yang diserap oleh evaporator (kg/s) h4 =entalpy refrigeran saat masuk evaporator (kg/kj) h1 =entalpy refrigeran saat keluar evaporator (kg/kj)

Untuk melihat besaran-besaran seperti tekanan, suhu, enthalpy dalam siklus refrigerasi biasanya digunakan diagram P-h refrigeran tertentu. Ada banyak jenis refrigeran, setiap refrigeran memiliki diagram P-h yang berbeda-beda. Refrigeran yang biasa di pasaran antara lain R32, R22, R134a, dan lain-lain. Beberapa jenis refrigeran sudah tidak dijual karena alasan merusak lingkungan. Walaupun refrigeran memiliki diagram P-h yang berbeda-beda, namun pola siklus refrigerasinya sama dan dengan cara yang sama pula dapat diketehui dan analisis besaran-besaran tersebut.

Siklus refrigerasi dapat dapat digambarkan dalam diagram P-h seperti pada gambar.

Gambar 2.6 Siklus Sistem Refrigerasi Kompresi Uap

Gambar 2.7 Siklus Sistem Refrigerasi Pada Diagram P-h

1 3 2

Pressure (kPa) 4

Enthalpy (kJ/kg) Pc

Pe

h3=h4 h1 h2

13 Berdasarkan ASHRAE Handbook 2010 Refrigeration pada Chapter 15 RETAIL FOOD STORE REFRIGERATION AND EQUIPMENT, nilai standard

COP berbeda-beda tergantung tipe temperatur penyimpanan atau yang dibutuhkan.

Gambar 2.8 Standard nilai COP untuk masing - masing jenis unit pendingin

2.3 Kerja Kompresi

Kerja kompresi merupakan perubahan enthalpy pada proses 1-2 pada gambar 3. Hubungan ini diturunkan dari persamaan energi umum untuk analisa volume atur / control volume.

Kerja kompresi dapat ditulis :

W = Wc = kerja yang dibutuhkan kompresor Wc = h2 – h1 (kj/kg)

Dimana:

Wc = kerja kompresor (kJ/kg) h1 = enthalpi awal kompresi (kJ/kg) h2 = enthalpi akhir kompresi (kJ/kg) 𝑚̇ = laju aliran massa (kg/s)

14 2.4 Efek Refrigerasi

Efek refrigerasi merupakan besarnya kalor yang dipindahkan pada proses 4-1 yaitu sebagai berikut:

qr = h1 – h4 (kJ/kg) ...(2.7)

Dimana:

qr = Efek refrigerasi (kJ/kg) h1 = entalpi awal kompresi (kJ/kg) h4 = entalpi akhir ekspansi (kJ/kg)

Efek refrigerasi sangat penting karena merupakan tujuan utama seluruh proses.

2.5 Koefisien Prestasi (COP)

COP dari siklus kompresi uap standar adalah efek refrigerasi dibagi kerja kompresi, yaitu :

𝐶𝑂𝑃 = 𝑞

_𝑟

𝑤

_𝑐

= ℎ

₁

−ℎ

₂

ℎ

₂

−ℎ

₁. . . (2.8)

Dimana :

COP = koefisien prestasi atau unjuk kerja h1 =entalpi awal kompresi (kJ/kg) h2 = entalpi akhir kompresi (kJ/kg) h4 = entalpi akhir ekspansi (kJ/kg)

2.6 Laju Pendinginan Udara

Laju Pendinginan adalah kecepatan penurunan temperatur oleh sistem pendingin terhadap ruangan per satuan waktu atau selang waktu tertentu.

Laju Pendinginan ruangan terhadap udara (𝑞̇_𝑢𝑑) dapat dihitung dengan persamaan berikut :

𝑞̇_𝑢𝑑 = 𝑚_𝑢𝑑∙𝑐_𝑝∙^𝑑𝑇

𝑑𝑡...(2.9)

15 𝑞̇_𝑢𝑑 = 𝑚_𝑢𝑑∙𝑐_𝑝∙𝑇_{𝑎𝑤𝑎𝑙}− 𝑇_{𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟}

∆𝑡 Dimana :

𝑚_𝑢𝑑∙ = massa udara ruangan yang didinginkan (kg)

𝑐_𝑝 = kalor spesifik udara ruangan yang didinginkan (j/kg) 𝑇_{𝑎𝑤𝑎𝑙} = temperatur awal ruangan (℃)

𝑇_{𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟} = temperatur akhir ruangan (℃)

∆𝑡 = selang waktu pengujian (detik)

2.7 Laju Pendinginan Air

Laju pendinginan air adalah kecepatan peningkatan temperatur oleh sistem pendingin air pada box evaporator satuan waktu tertentu.

Laju pendinginan air (𝑞̇_𝑎𝑖𝑟) dapat dihitung dengan persamaan berikut 𝑞̇_𝑎𝑖𝑟 = 𝑚_{𝑎𝑖𝑟∙}𝑐_𝑝∙𝑑𝑇

𝑑𝑡. . . (2.10) 𝑞̇_𝑎𝑖𝑟 = 𝑚_{𝑎𝑖𝑟∙}𝑐_𝑝∙𝑇_{𝑎𝑤𝑎𝑙}− 𝑇_{𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟}

∆𝑡 Dimana :

𝑚_{𝑎𝑖𝑟∙} = massa udara ruangan yang dipanaskan (kg)

𝑐_𝑝 = kalor spesifik udara ruangan yang dipanaskan (j/kg) 𝑇_{𝑎𝑤𝑎𝑙} = temperatur awal air(℃)

𝑇_{𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟} = temperatur akhir air(℃)

∆𝑡 = selang waktu pengujian (detik)

2.8 Konsumsi Energi

Konsumsi energi adalah konsumsi yang dibutuhkan selama pengoperasian sistem berlangsung.

𝑊̇_𝑐𝑜𝑚 = 𝑉𝐼₁𝑐𝑜𝑠∅

𝑊̇_{𝑝𝑜𝑚𝑝𝑎} = 𝑉𝐼₂𝑐𝑜𝑠∅

16 Dimana :

𝑊̇_𝑐𝑜𝑚 = Daya kompresor (watt) 𝑊̇_{𝑝𝑜𝑚𝑝𝑎} = Daya pompa (watt) V = tegangan (volt)

I1 = Kuat Arus Kompresor (Ampere) I2 = Kuat Arus Pompa (Ampere)

𝑐𝑜𝑠∅ = 0.85 (diperoleh dari pengalaman lapangan)

2.9 Refrigeran

Refrigerant adalah fluida kerja yang dipakai pada mesin refrigerasi yang dapat menyerap panas melalui penguapan. Sebagai media perpindahan panas dalam sistem pendinginan, refrigerant sangat penting untuk diperhatikan sifat-sifatnya, selain itu refrigerant juga perlu dipertimbangkan segi ekonomisnya untuk pendinginan yang berkapasitas besar. Dalam pemakaiannya refrigerant dibedakan menjadi refrigerant primer dan refrigerant sekunder.

Refrigerant primer adalah refrigerant yang dipakai dalam sistem kompresi uap. Refrigerant sekunder adalah cairan yang digunakan untuk mengangkut energi kalor suhu rendah dari suatu tempat ke tempat lain. Pemilihan refrigerant hendaknya dapat dipilih jenis refrigerant yang sesuai dengan jenis kompresor dan pemilihan refrigerant harus memperhatikan syarat-syarat termodinamika, kimiawi, fisika (Aris, 2013).

Dalam pemilihan refrigeran harus memastikan bahwa refrigeran yang dipilih aman dan harus mengikuti syarat-syarat berikut:

1. Tidak beracun dan tidak berbau dalam semua keadaan 2. Tidak berwarna

3. Tidak mudah terbakar dan meledak 4. Tidak korosif terhadap logam

5. Dapat bercampur dengan oli atau pelumas

6. Mempunyai titik penguapan atau titik didih yang rendah

17 7. Dapat dideteksi apabila sistem mengalami lkebocoran

8. Mempunyai struktur kimia yang stabil dan tidak mudah terurai

9. Mempunyai tekanan evaporasi yang lebih tinggi daripada tekanan atmosfer 10. Mudah diperoleh

2.9.1 Refrigeran Primer R-32

R32 Refrigerant adalah CH2F2 (Difluoromethane) merupakan suatu Refrigerant tunggal yang terbentuk dari struktur kimia yang stabil antara Hidrogen, Carbon dan Fluorine (Daikin, 2017).

R32 adalah CH2F2 merupakan suatu Refrigerant Tunggal yang terbentuk dari struktur kimia yang stabil antara Hidrogen, Carbon dan Fluorine.

Karakteristik R32 tidak beracun dan mempunyai waktu hidup yang singkat antara 4 sampai dengan 9 Tahun setelah terlepas di Atmosfir bumi.

Freon R32 memiliki “kelemahan” yaitu selain lebih mudah terbakar walaupun tidak bisa membuat AC meledak atau menyebabkan kebakaran, Tekanan gas Freon R32 juga jauh lebih tinggi dibandingkan Freon R22 atau R410A. Hal ini yang menyebabkan untuk pemasangan AC harus menggunakan pipa tembaga yang memiliki ketebalan minimal 0.6mm (Aris, 2013).

Tabel 2.1 Karakteristik R32

Jenis ODP GWP Flamable Cooling Index

R32 0 675 Rendah 160

2.9.2 Refrigeran Sekunder (Etilen Glikol)

Etilen glikol merupakan senyawa dialkohol yang mempunyai sifat tidak berwarna, berasa manis, dan berada dalam fase cair pada suhu ruang. Titik bekunya adalah -11,5^oC sehingga sangat baik digunakan sebagai zat antibeku pada radiator kendaraan di daerah dingin.

Etilen glikol juga digunakan sebagai pelarut dan bahan untuk membuat serat poliester. Etilen glikol adalah salah satu bahan kimia yang jumlahnya

18 belum mencukupi kebutuhan industri di Indonesia. Etilen glikol sebagian besar digunakan sebagai bahan baku industri poliester yang merupakan bahan baku industri tekstil dan plastik. Selain itu kegunaan etilen glikol lainnya adalah sebagai bahan baku tambahan pada pembuatan cat, cairan rem, solven, alkyl resin, tinta cetak, tinta ballpoint, foam stabilizer, kosmetik, dan bahan anti beku.

Produksi etilen glikol biasanya dilakukan dengan hidrolisis langsung etilenoksida, tetapi banyak kekurangan dalam proses ini salah satunya konversi etilenglikol rendah. Oleh karena itu, untuk menghasilkan etilen glikol maksimal dilakukan produksi etilen glikol dari etilen oksida dengan proses karbonasi. Proses produksi ini terdiri dari beberapa tahap yaitu tahap awal, tahap karbonasi, tahap hidrolisis. pra rancangan pabrik Etilen Glikol ini direncanakan aka bereproduksi dengan kapasitas 70.000 ton/tahun dan beroperasi selama 330 hari dalam setahun. Refrigeran sekunder yang digunakan pada sistem ini adalah etilen glikol yang dicampur air dengan perbandingan konsentrasi 30% dari massa total.

Kapasitas panas spesifik air dan larutan etilen glikol bervariasi secara signifikan dengan persen etilena glikol dan suhu cairan. Properti sangat berbeda dari air bersih sehingga sistem transfer panas dengan etilen glikol harus dihitung secara menyeluruh untuk suhu dan larutan yang sebenarnya.

Tabel 2.2 Karakteristik etilen glikol

Nama

Nama IUPAC 1,2-etanadiol, Glikol, Etilen alkohol

Sifat

Rumus kimia C2H6O2

Massa molar 62,07 g·mol⁻¹

Densitas 1.1135 g/cm³

Titik lebur −13 °C

Titik didih 197,6 °C

Viskositas 1.61 × 10⁻² N*s / m^2[1]

19 Titik beku larutan air berbasis etilena glikol pada berbagai temperatur ditunjukkan dengan tabel di bawah ini.

Tabel 2.3 Titik beku Air campuran Etilen Glikol Freezing Point Ethylene Glycol

Solution (% by volume)

0 10 20 30 40 50 60

Temperature (^oF) 32 25.9 17.8 7.3 -10.3 -34.2 -63 (^oC) 0 -3.4 -7.9 -13.7 -23.5 -36.8 -52.8

Karena kemungkinan penciptaan lumpur, etilena glikol dan larutan air tidak boleh digunakan dalam kondisi yang mendekati titik beku.

Gambar 2.9 Perbandingan volume etilen glikol dengan air

Viskositas dinamis - μ- larutan air berbasis etilen glikol pada berbagai temperatur ditunjukkan di bawah ini.

20 Tabel 2.4 Viskositas campuran air dengan etilen glikol

Panas spesifik - cp - larutan campuran air dengan etilen glikol pada berbagai temperatur ditunjukkan di bawah ini.

Tabel 2.5 Panas spesifik campuran air dengan etilen glikol Specific Heat - cp -(Btu/lb.^oF)

Temperature Ethylene Glycol Solution (% by volume)

(^oF) (^oC) 25 30 40 50 60 65 100

-40 -40 ^{1) 1) 1) 1)} 0.68 0.703 ¹⁾

0 -17.8 ^{1) 1)} 0.83 0.78 0.723 0.7 0.54

40 4.4 0.913 0.89 0.845 0.795 0.748 0.721 0.562 80 26.7 0.921 0.902 0.86 0.815 0.768 0.743 0.59 120 48.9 0.933 0.915 0.875 0.832 0.788 0.765 0.612 160 71.1 0.94 0.925 0.89 0.85 0.81 0.786 0.64 200 93.3 0.953 0.936 0.905 0.865 0.83 0.807 0.66

240 115.6 ^{2) 2) 2) 2) 2)} 0.828 0.689

280 137.8 ^{2) 2) 2) 2) 2) 2)} 0.71

1. below freezing point 2. above boiling point

 1 Btu/(lbmoF) = 4,186.8 J/(kg K) = 1 kcal/(kg^oC) Dynamic Viscosity - μ - (centiPoise)

Temperature Ethylene Glycol Solution (% by volume)

(^oF) (^oC) 25 30 40 50 60 65 100

0 -17.8 ^{1) 1)} 15 22 35 45 310

40 4.4 3 3.5 4.8 6.5 9 10.2 48

80 26.7 1.5 1.7 2.2 2.8 3.8 4.5 15.5

120 48.9 0.9 1 1.3 1.5 2 2.4 7

160 71.1 0.65 0.7 0.8 0.95 1.3 1.5 3.8

200 93.3 0.48 0.5 0.6 0.7 0.88 0.98 2.4

240 115.6 ^{2) 2) 2) 2) 2) 2)} 1.8

280 137.8 ^{2) 2) 2) 2) 2) 2)} 1.2

21 (Zafer, 2003) menjelaskan perihal penipisan lapisan ozone dari peningkatan panas bumi akibat jenis refrigeran tertentu sehingga perlu dicari refrigeran alternatif yang dapat mengurangi pemakaian refrigeran primer yang dapat merusak lingkungan. Air dalah refrigeran sekunder yang sangat baik namun aplikasinya hanya cocok untuk temperatur sekitar 3º C. Sehingga untuk mengatasi masalah pada sistem pendinginan maka memerlukan fluida pendingin yang cocok dan memiliki temperatur beku dibawah 0º C. Diperlukan beberapa persyaratan yang mendasar sebagai refrigeran sekunder yang baik, diantaranya :

1. Density adalah sifat yang menentukan tingkat konsentrasi, yang perlu diperhitungkan sebagai fluida csmpuran sehingga kondisi fluida akan mudah dapat dilihat.

2. Viskositas adalah sifat yang penting apabila refrigeran sekunder tersebut akan digunakan sebagai media pendingin yang sisirkulasikan dengan bantuan pompa.

Tabel 2.6 Campuran air dengan Refrigeran sekunder (Zafer, 2003)

Description Concentration Freezing Temperature

-15º C -30º C -40º C

Ethylene Glycol/Water 30.5 45.5 52.8

Propylene Glycol/Water 33.0 48.0 54.0

Ethyl Alcohol/Water 24.5 40.9 53.1

Methyl Alcohol/Water 20.0 33.6 41.0

Glycerol/Water 39.5 56.0 63.0

Amonia/Water 10.8 17.7 21.1

22 2.10 Flow Meter

Flowmeter adalah alat untuk menukur aliran dalam suatu fluida baik temperatur rendah maupun temperatur tinggi. Flow meter merupakan instrumen / alat ukur yang digunakan untuk mengukur aliran dari suatu fluida baik liquid ( liquid flowmeter), sludge ( sludge flow meter) maupun gas ( flow meter gas), baik bertemperatur rendah hingga temperatur tinggi. Dalam pengukuran fluida perlu ditentukan besaran dan vektor kecepatan aliran pada suatu titik dalam fluida dan bagaimana fluida tersebut berubah dari titik ke titik berikutnya.

Satuan pengukuran alat penunjuk volume air dinyatakan dalam meter kubik.

Satuan meter kubik harus berdampingan dengan angka yang ditampilkan. Alat penunjuk dilengkapi warna sebagai pengenal kelipatannya, warna hitam digunakan untuk menunjukan meter kubik dan kelipatannya. Warna merah digunakan untuk menunjukan sub-kelipatan dari meter kubik, warna-warna ini harus digunakan pada jarum penunjuk, indeks, angka, roda, cakram, jarum, atau angka jarum.

2.11 Pompa Air

Pompa adalah alat untuk memindahkan fluida dari tempat satu ketempat lainnya yang bekerja atas dasar mengkonversikan energi mekanik menjadi energi kinetik. Energi mekanik yang diberikan alat tersebut digunakan untuk meningkatkan kecepatan, tekanan atau elevasi (ketinggian).

Pada umumnya pompa digerakkan oleh motor, mesin atau sejenisnya. Banyak faktor yang menyebabkan jenis dan ukuran pompa serta bahan pembuatnya berbeda, antara lain jenis dan jumlah bahan cairan tinggi dan jarak pengangkutan serta tekanan yang diperlukan dan sebagainya.

2.12 Energi dan Daya Listrik 2.12.1 Energi Listrik

Diketahui bahwa jumlah muatan yang mengalir adalah kuat arus listrik dikalikan dengan lamanya arus yang mengalir, atau ∆Q = I∆t. untuk memindahkan sejumlah muatan dari potensial yang satu ke potensial yang

23 lain, dibutuhkan suatu energi. Sebuah hambatan R dihubungkan dengan sebuah sumber tegangan listrik sehingga menimbulkan tegangan Vab atau beda tegangan antara ujung-ujung hambatan R menjadi V, dengan kuat arus I mengalir selama ∆t. Adapun besar energi yang diperlukan untuk memindahkan muatan pada hambatan tersebut dinyatakan dengan

persamaan :

W = V x ∆Q dengan ∆Q = I x ∆t

Sehingga, untuk energi listrik memenuhi persamaan :

W = V x I x ∆t ...(2.11)

Dimana :

W = energi yang dihasilkan oleh sumber tegangan (Joule) I = kuat arus (A)

∆t = waktu (Sekon) V = tegangan (Volt)

2.12.2 Daya listrik

Daya listrik didefinisikan sebagai energi listrik yang digunakan oleh suatu alat setiap satuan waktu. Jika energi listrik bersatuan joule dan waktu bersatuan sekon, maka daya listrik bersatuan watt dan dirumuskan sebagai berikut :

P = W / ∆t ...(2.12)

Dimana :

W = energi yang dihasilkan oleh sumber tegangan (Joule)

∆t = waktu (Sekon)