Sebagaimana aturan yang umum, semakin dekat approach terhadap wet bulb, akan semakin mahal menara pendinginnya karena meningkatnya ukuran. Ketika
ukuran menara harus dipilih, maka approach menjadi sangat penting, yang kemudian diikuti oleh debit air dan udara, sehingga range dan wet bulb mungkin
akan menjadi semakin tidak signifikan.
c. Efektivitas pendinginan
Efektivitas pendinginan
merupakan perbandingan antara range dan range ideal. Semakin tinggi perbandingan ini, maka semakin tinggi efektivitas
pendinginan suatu menara pendingin.
Efektivitas pendinginan =
bulb
r wet temperatu
- masuk
air temperatur
keluar air
r temperatu
- masuk
air temperatur
100
d. Debit air spesifik
Sesuai dengan ukuran luas penampang menara pendingin dan debit air, maka dapat dihitung debit air spesifik dengan rumus sebagai berikut.
tower
A m
sp
m
. ………..…………………………..2.1
dimana:
. sp
m
= debit air spesifik ℓminm
2
m
= debit air ℓmenit
A
tower
= luas penampang menara pendingin m
2
.
e. Kapasitas pendinginan cooling load
Kapasitas pendinginan suatu menara pendingin adalah setara dengan kemampuan menara pendingin tersebut dalam membuang panas ke lingkungan.
Kapasitas pendinginan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut.
T c
m Q
p
………..…………………………..2.2 Sedangkan kapasitas pendinginan spesifik persatuan luas penampang menara
pendingin dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut.
Universitas Sumatera Utara
tower Sp.
A Q
Q
…………………………………………..2.3
dimana: Q = kapasitas pendinginan kW
m
= debit air kgs Cp = kalor jenis air KJkg°C
∆T = perbedaan suhu air masuk dan suhu air keluar °C A
tower
= luas penampang menara pendingin m
2
f. Laju penguapan air ke udara
Salah satu parameter kinerja menara pendingin yang penting adalah laju penguapan air ke udara. Proses penguapan inilah yang menjadi prinsip dasar suatu
menara pendingin dalam mendinginkan air kondensor. Adapun rumus untuk menghitung laju penguapan air ke udara pada suatu menara pendingin adalah
sebagai berikut. Laju penguapan air
ℓmenit =
- ×
×60
………………………..2.4
dimana: ω
H2
- ω
H1
= selisih antara rasio kelembaban udara keluar dan masuk menara pendingin kg uap air kg udara
.
V
= debit aliran udara m³s ρ = densitas air = 0,99285 kgℓ
v
1
= volum spesifik udara ambien m
3
kg.
g. Rasio air dengan udara
Nilai rasio air-udara adalah parameter yang sangat penting dalam pemilihan suatu menara pendingin, terutama dalam pemilihan kapasitas fan. Rasio
ini merupakan perbandingan antara debit air spesifik yang hendak didinginkan terhadap debit udara spesifik yang diinduksikan oleh fan minimum.
2 2
m menit
spesifik udara
debit m
menit spesifik
air debit
udara air
Rasio
………………..2.5
Universitas Sumatera Utara
h. Kesetimbangan energi
Dengan asumsi adiabatis untuk operasi suatu menara pendingin, maka akan berlaku persamaan kesetimbangan energi antara energi yang masuk dan
keluar dari suatu menara pendingin.
Gambar 2.17. Diagram menara pendingin.
Adapun persamaan kesetimbangan energi yang dimaksud adalah sebagai berikut:
fB B
v H
a fA
A v
H a
h h
h h
h h
2 2
2 1
1 1
…………..2.6
dimana: h
a
= entalpi udara kering kJkg ω
H
= rasio kelembaban udara kg uap air kg udara h
v
= entalpi uap air di udara kJkg ω
ω
= rasio cair-gas udara kg air kg udara kering h
f
= entalpi air kJkg h
a
+ ω
H
h
v
= entalpi campuran udara-uap air kJkg.
h
a1
ω
H1
h
v1
h
a2
ω
H2
h
v2
air panas masuk
ω
ωA
h
fA
Air dingin keluar
ω
ωB
h
fB
Universitas Sumatera Utara
BAB III METODOLOGI PENELITAN
3.1. Perencanaan Awal Penelitian
3.1.1. Pemilihan Jenis Menara Pendingin
Jenis menara pendingin yang digunakan pada penelitian ini adalah menara pendingin tipe aliran angin tarik induced-draft cooling tower. Jenis menara
pendingin ini umum digunakan karena memiliki beberapa keunggulan, yaitu: 1. Pasokan aliran udara yang terjamin dalam jumlah yang diperlukan
2. Pengoperasian yang dimungkinkan untuk segala jenis beban dan cuaca 3. Profil fisik yang sederhana dan kemudahan penempatan instalasi.
3.1.2. Penempatan Menara Pendingin
Penempatan menara pendingin direncanakan di lantai atap gedung Fakultas Teknik Departemen Teknik Mesin USU, Medan. Hal ini dilakukan
dengan pertimbangan bahwa kinerja menara pendingin sangat bergantung pada kondisi lingkungan dan uap panas yang keluar dari menara pendingin dapat
merusak dinding gedung apabila menara pendingin ditempatkan di dalam gedung. Koordinat posisi penempatan menara pendingin yaitu berada pada 1° - 4° Lintang
Utara dan 98° - 100° Bujur Timur, 3°3343.07 Lintang Utara dan 98°3923.61 Bujur Timur.
Instalasi menara pendingin ini harus diletakkan diatas permukaan yang datar. Oleh karena itu, terlebih dahulu dibuat cor semen berukuran 1 m
2
sebagai tempat berdirinya menara pendingin.
3.2. Perencanaan Instalasi Menara Pendingin
Adapun urutan dari perencanaan instalasi menara pendingin ini adalah sebagai berikut.
1. Penentuan kapasitas aliran udara fan
2. Penentuan cooling range menara pendingin
3. Penentuan debit aliran distribusi air menara pendingin
4. Perancangan alat penukar kalor sebagai penyedia air panas
Universitas Sumatera Utara
