37
Kondensor jenis ini disebut juga evaporative condenser. Kondensornya sendiri berbentuk seperti kondensor dengan pendingin air, namun diletakkan di
dalam menara pendingin. Percikan air dari atas menara akan membasahi muka kondensor jadi kalor dari refrigeran yang mengembun diterima oleh air dan
kemudian diberi pada aliran udara yang mengalir dari bagian bawah ke bagian atas menara. Sebagai akibatnya air yang telah menjadi panas tersebut diatas,
didinginkan oleh aliran udara, sehingga pada saat air mencapai bagian bawah menara, air ini sudah menjadi dingin kembali. Selanjutnya air dingin ini
dipompakan ke bagian atas menara demikian seterusnya. Dalam Negara yang bemusim empat, pada musim dingin sering kali tidak dibutuhkan percikan air dari
atas menara, karena udara sudah cukup dingin dan mampu secara langsung menerima beban kondensor. Dalam keadaan seperti ini, dikatakan bahwa
evaporative condenser dioperasikan secara kering. Dengan cara ini maka
evaporative condenser dioperasikan secara kering. Maka evaporative condenser
ini akan berfungsi seperti kondensor berpendingin udara. Seperti yang terihat pada gambar 2.9 Kondensor berpendingin campuran udara dan air
Gambar 2.9 Kondensor berpendingin campuran udara dan air
2.3.2. Prinsip Kerja Kondensor
Uap refrigeran yang keluar dari generator akan memasuki kondensor. Uap yang bersuhu tinggi ini sebelum masuk ke evaporator terlebih dahulu didinginkan
38
di kondensor. Panas uap dari refrigeran secara konveksi akan mengalir ke pipa kondensor. Panas akan mengalir ke sirip-sirip kondensor sehingga panas tersebut
dibuang ke udara bebas melalui sirip dengan cara konveksi alamiah.
Sehingga untuk memperluas daya konveksi maka luas sirip dirancang semaksimal mungkin. Suhu uap refrigeran didalam kondensor ini akan turun
tetapi tekanannya tetap tidak berubah. Bila penurunan suhu gas mencapai titik pengembunannya maka akan terjadi proses pengembunan kondensasi, dalam hal
ini terjadi perubahan wujud gas menjadi liquid yang tekanan dan suhunya masih cukup tinggi tekanan kondensing.
Proses pendinginan dikondensasikan tersebut menghasilkan refrigeran berbentuk cairan liquid. Proses kondensasi yang terjadi selama proses percobaan
tidak stabil karena menggunakan pendingin udara yang kecepatan udaranya tidak konstan. Jika semakin tinggi kecepatan udara maka pembuangan panas ke udara
semakin efektif.
2.3.3. Adsorpsi
Adsorpsi adalah suatu proses yang terjadi ketika suatu fluida cairan maupun gas terikat kepada suatu padatan dan akhirnya membentuk suatu film
lapisan tipis pada permukaan padatan tersebut. Berbeda dengan absorpsi, dimana fluida terserap oleh fuida lainnya dengan membentuk suatu larutan.
Sistem pendingin adsorpsi dapat menggunakan panas tingkat rendah dan menggunakan refrigeran dengan nol ODP dan GWP. Keuntungan dari adsorpsi
adalah sebagai berikut :
1. Sistem pendingin adsorpsi dapat didukung oleh sumber dengan kisaran
temperatur yang luas. Suhu 50 C sudah dapat digunakan sebagai sumber
panas untuk sistem adsorpsi, tetapi dalam sistem absorpsi sumber harus setidaknya pada 70
o
C, bahkan jika dua tahap siklus diadsorpsi. Sumber panas mendekati suhu 500
o
C dapat digunakan secara langsung dalam adsorpsi tanpa
39
menghasilkan masalah korosi, sedangkan dalam sistem absorpsi, korosi akan mulai terjadi pada suhu di atas 200
o
C.
2. Sistem pendingin adsorpsi cocok untuk kondisi dengan getaran yang kuat,
seperti di perahu nelayan dan lokomotif, tapi pada sistem absorpsi karena bahan penyerapnya absorben dalam bentuk cairan mengalami masalah
karena absorben dapat mengalir dari generator ke evaporator atau dari absorber ke kondensor. Ketika absorben berpindah, refrigeran menjadi
tercemar dan sistem tidak dapat bekerja secara normal. 3.
Sistem adsorpsi jauh lebih sederhana dibandingkan dengan sistem absorpsi. Sebagai contoh, dalam sistem adsorpsi NH3-H2O, peralatan dephlegmate
harus digabungkan ke dalam sistem karena titik didih air mirip dengan amonia.
Walaupun adsorpsi biasanya dikaitkan dengan perpindahan dari suatu gas atau cairan ke suatu permukaan padatan, perpindahan dari suatu gas ke suatu
permukaan cairan juga terjadi. Substansi yang terkonsentrasi pada permukaan didefinisikan sebagai adsorbat dan material pada mana adsorbat terakumulasi
didefinisikan sebagai adsorben.
Pada dasarnya adsorben dibagi menjadi tiga yaitu :
1. Adsorben yang mengadsorpsi secara fisik karbon aktif, silika gel dan
zeolit 2.
Adsorben yang mengadsorpsi secara kimia calcium chloride, metal hydrides
dan complex salts 3.
Adsorben yang mengadsorpsi secara kimia dan fisik composite adsorbent
1. Adsorben yang mengadsorpsi secara fisik karbon aktif, silika gel dan zeolit
Pada adsorpsi jenis ini, adsorpsi terjadi tanpa adanya reaksi antara molekul-molekul adsorbat dengan permukaan adsorben. Molekul-molekul
40
adsorbat terikat secara lemah karena adanya gaya van der Waals. Adsorpsi ini relatif berlangsung cepat dan bersifat reversibel reversible. Karena dapat
berlangsung di bawah temperatur kritis adsorbat yang relatif rendah, maka panas adsorpsi yang dilepaskan juga rendah. Adsorbat yang terikat secara lemah pada
permukaan adsorben, dapat bergerak dari suatu bagian permukaan ke bagian permukaan lain. Peristiwa adsorpsi fisika menyebabkan molekul-molekul gas
yang teradsorpsi mengalami kondensasi. Besarnya panas yang dilepaskan dalam proses adsorpsi fisika adalah kalor kondensasinya Proses adsorpsi fisik terjadi
tanpa memerlukan energi aktivasi, sehingga proses tersebut membentuk lapisan jamak multilayers pada permukaan adsorben. Ikatan yang terbentuk dalam
adsorpsi fisika dapat diputuskan dengan mudah, yaitu dengan cara degassing atau pemanasan pada temperatur 150-200
C selama 2-3 jam. Seperti yang terlihat pada gambar 2.10 Siklus refrigerasi adsorpsi clapeyron diagram.
Gambar 2.10 Siklus refrigerasi adsorpsi Clapeyron diagram
Keterangan Gambar :
Dalam adsorber 1-2, panas masuk pemanasan isosteric; 2-3, panas masuk pemanasan isobarik dan desorpsi; 3-4, panas keluar pendinginan isosteric 3-4-
1, panas keluar pendinginan dan isobarik adsorpsi.
Dalam evaporator – kondensor 2‟- 3‟ panas keluar kondensasi isobarik; 3‟-
4‟-1, efek pendinginan isosteric refrigerant pendingin diri dan isobarik penguapan.
41
2. Adsorben yang mengadsorpsi secara kimia calcium chloride, metal hydrides
dan complex salts Untuk adsorpsi kimia antara adsorben dan refrigeran, kekuatan pasang
kerja adsorpsi kimia umumnya meliputi fungsi kompleksasi, koordinasi, hidrogenasi dan oksidasi. Siklus adsorpsi kimia mencakup empat proses dibagi
menjadi dua fase dekomposisi, kondensasi, evaporasi dan sintesis yang ditunjukkan dalam Gambar 2.11
Gambar 2.11 Adsorpsi kimia titik 1, dekomposisi Desorpsi; titik 2 kondensasi; titik 3 penguapan; butir 4, sintesis Adsorpsi
3. Adsorben yang mengadsorpsi secara kimia dan fisik composite adsorbent
Pasangan kerja utama adsorpsi komposit adalah silika gel klorida air. Adsorben komposit dengan silika gel biasanya dihasilkan aditif klorida. pasangan
kerja Klorida air, misalnya CaCl2H2O, bukan merupakan adsorpsi padat karena CaCl2 mencair setelah menyerap sejumlah air, tetapi kuantitas adsorpsi tertinggi
CaCl2H2O sekitar enam kali nilai yang didapat dengan silika gel.
Menurut Aristov et al, karakteristik adsorpsi dari adsorben komposit silika gel dapat dimodifikasi dengan:
a. mengubah struktur pori silika gel.
b. mengubah jenis garam.
c. mengubah proporsi antara garam dan silika gel
42
2.4. Evaporator
