2.1.1 Teori Umum Siklus Absorpsi
Pada dasarnya siklus absorpsi memanfaatkan ikatan kimia antara dua zat yaitu zat penyerap dan zat yang diserap. Proses pengikatan ini dapat terjadi secara
alami atau tanpa energi luar. Tetapi untuk proses pelepasan ikatannya, akan diperlukan panas. Setelah terpisah oleh panas , kedua pasangan zat ini akan dapat
dicampur kembali. Proses ini dapat diulang menjadi sebuah siklus. Dan siklus inilah yang dimanfaatkan untuk dijadikan siklus refrigerasi dan menjadi dasar
siklus absorpsi. Zat yang dapat diserap diikat oleh zat lain akan disebut absorbate, sementara zat yang bertugas menyerap mengikat akan dinamakan
absorben. Zat yang diikat bertindak sebagai fluida kerja yang melakukan pendinginan, sehingga absorbate sebagai refrijeran dan disebut juga fluida utama
primer, sedangkan fluida sekunder adalah absorben. Pasangan yang sering digunakan adalah Amonia dengan Air dan pasangan Litium Bromida dengan Air.
Pasangan ini dapat dijumpai di pasaran pada mesin-mesin pendingin siklus absorpsi. Pada penelitian ini pasangan absorbent-absorbate yang digunakan
adalah larutan ammonia-air. Air bertindak sebagai absorben penyerap dan amonia bertindak sebagai absorbate yang diserap. Air akan menyerap amonia
dan bersatu menjadi larutan. Dan larutan ini akan berpisah, jika diberikan panas tertentu. Siklus absorpsi menggunakan energi mekanik yang sangat kecil yaitu
penggunaan pompa untuk mensirkulasikan fluida kerjanya, persentasinya hanya sekitar 1 dibandingkan dengan energi panas yang digunakan.
Siklus absorpsi sederhana terdiri atas beberapa komponen utama yaitu evaporator, kondensor, generator, absorber, katup ekspansi,dan pompa. Siklus
absorpsi sederhana ditampilkan pada gambar 1 dibawah ini.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1 Komponen utama siklus absorpsi sederhana
Sumber : Miller, 2006; Moran, 1998; Shan, 1991
Untuk mengetahui prinsip kerja siklus absorbsi sederhana ini maka pertama siklusnya dibagi menjadi dua bagian siklus, yaitu siklus pertama
merupakan siklus ketika refrijeran terpisah dari absorben, ditunjukkan dengan titik 1-2-3-4. Siklus kedua adalah siklus dimana absorben dan refrijeran terlarut atau
terikat. Pada gambar ditunjukkan pada titik 5-6-7-8. Penjelasan prinsip kerja siklus absorpsi sederhana ini dimulai dari titik 1-2-3-4.
Pada siklus pertama atau titik 1-2-3-4, yaitu : 1.
Refrijeran menguap dari evaporator di titik 1. Kemudian uap ini akan masuk ke siklus kedua dan keluar di titik 2 pada kondisi uap kering
super heat dan tekanan tinggi. 2.
Dari titik 2, uap refrijeran masuk menuju kondensor. Di kondensor panas dilepaskan ke lingkungan. Proses pelepasan panas ini terjadi
secara isobarik, dan akhirnya refrijeran berubah menjadi cair di titik 3. 3.
Kemudian refrijeran mengalir dari titik 3 menuju titik 4. Pada proses ini terjadi penurunan tekanan secara adiabatik oleh katub ekspansi.
Pada saat tekanan turun temperatur juga akan turun dan sebagian cairan akan berubah menjadi uap di titik 4.
4. Selanjutnya dari titik 4 menuju titik 1. Refrijeran akan melakukan
fungsi refrigerasi di evaporator dan akhirnya menguap, dan siklus akan berulang.
Universitas Sumatera Utara
Pada siklus kedua atau titik 5-6-7-8, yaitu : 1.
Setelah selesai dari siklus pertama uap refrijeran keluar dari titik 1 masuk ke absorber dan keluar melalui titik 6. Di absorber terjadi
proses pengikatan uap oleh larutan yang datang dari titik 5 yaitu larutan konsentrasi lemah. Proses ikatan kimia ini akan melepas
sejumlah panas ke lingkungan. 2.
Kemudian larutan dari titik 6 menjadi larutan konsentrasi kuat akan dipompakan ke titik 7 menuju generator oleh pompa.
3. Larutan dari titik 7 masuk ke generator, disini larutan akan dipanaskan
sehingga terjadi proses pelepasan refrijeran dan absorben. Refrijeran akan keluar dari titik 2 sedangkan absorben atau larutan konsentrasi
lemah keluar dari titik 8. 4.
Dari titik 8 larutan konsentrasi lemah akan diturunkan tekanannya oleh katub ekspansi dan keluar menuju titik 5. Sebagai catatan, untuk
membuat siklus absorpsi dapat terjadi rasio tekanan pada generator atau kondensor dan absorber atau evaporator harus diatur cukup tinggi.
Diagram p-h dari siklua absorpsi sederhana dengan komponen siklus kedua ditampilkan pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Diagram p-h siklus kompresi uap dan siklus absorpsi
Sumber : Miler, 2006; Moran, 1998
Universitas Sumatera Utara
2.1.2. Komponen Siklus Absorpsi