Pada sistem refrigerasi siklus adsorpsi ini akan digunakan kondensor yang menggunakan jenis Air Cooled Condenser, dimana media pendingin yang digunakan
udara yang nantinya udara itu akan digerakkan menggunakan angin, sehingga efek pendinginannya akan lebih efektif. Alasan mengapa digunakan kondensor tipe tersebut
adalah mudah proses pembuatannya tidak terlalu rumit, tempatnya yang memang hanya memungkinkan untuk tipe kondensor jenis ini.
2.3 Prinsip Kerja Kondensor
Uap refrigeran yang keluar dari generator akan memasuki kondensor. Uap yang bersuhu tinggi ini sebelum masuk ke evaporator terlebih dahulu didinginkan 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. [1]
Universitas Sumatera Utara
2.4 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 menghasilkan masalah korosi,
sedangkan dalam sistem absorpsi, korosi akan mulai terjadi pada suhu di atas 200
o
C. [2] 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. [2]
Universitas Sumatera Utara
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. [2]
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.
[3] Pada dasarnya adsorben dibagi menjadi tiga yaitu :
1. Adsorben yang mengadsorpsi secara fisik karbon aktif, silika gel dan zeolit [2]
2. Adsorben yang mengadsorpsi secara kimia calcium chloride, metal hydrides
dan complex salts [2] 3.
Adsorben yang mengadsorpsi secara kimia dan fisik composite adsorbent [2]
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 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
Universitas Sumatera Utara
fisika menyebabkan molekul-molekul gas yang teradsorpsi mengalami kondensasi. Besarnya panas yang dilepaskan dalam proses adsorpsi fisika adalah kalor
kondensasinya. [3] 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. [3]
Gambar 2.4 Siklus refrigerasi adsorpsi Clapeyron diagram [2] 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.
Universitas Sumatera Utara
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 2.3
Gambar 2.5 Adsorpsi kimia titik 1, dekomposisi Desorpsi; titik 2 kondensasi; titik 3 penguapan; butir 4, sintesis Adsorpsi [2]
Universitas Sumatera Utara
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. [2] 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 [2]
2.5 Pemanasan dan pendinginan
