kuliah pendinginan alternatif

24

Upload: edy-hartulistiyoso

Post on 01-Jan-2016

87 views

Category:

Documents


10 download

TRANSCRIPT

Sistem Pendinginan AlternatifPendinginan absoprsiPendinginan termoelektrikPendinginan evaporatif dan cooling tower

Pendinginan AbsorpsiPada sistem pendinginan absorpsi, proses

penguapan dibangkitkan oleh adanya perbedaan tekanan uap larutan (refrigeran dan absorben) yang diakibatkan oleh adanya perbedaan konsentrasi larutan antara dua lokasi.

Kompresi pada pendingin tipe kompresi uap digantikan oleh tiga peristiwa secara simultan, yaitu: penyerapan uap refrigeran oleh absorben saat melepas panas, peningkatan tekanan pada pompa dan pelepasan uap refrigeran saat menerima panas.

Pendinginan Absorpsi: komponen4 komponen yang penting dalam sistem pendinginan

absorpsi yaitu: generator, yang berfungsi untuk meningkatkan tekanan uap

larutan sehingga uap refrigeran akan keluar dari generator;

condensor yang berfungsi untuk melepas panas dari refrigeran, sehingga uap akan mengembun;

absorber adalah komponen yang ketiga yang mempunyai tekanan uap yang rendah, sehingga uap refrigeran akan terhisap ke dalamnya;

evaporator yang berfungsi untuk mengambil panas dari lingkungannya sehubungan dengan terjadinya penguapan refrigeran.

Pendinginan sistem absorpsi dapat dibedakan menjadi dua yaitu sistem intermiten dan sistem kontinyu.

Pendinginan Absorpsi: pasangan refrigeran absorber Refrigeran – Absorber

H2O – Larutan LiBrAmoniak – H2O

Sistem intermiten

Generator / Absorber

A

Condensor / Evaporator

B

Sistem kontinyu

G C

A E

KP

Qg

Qc

Qe

Qa

Diagram P-T-XTekanan uap (kPa)

Konsentrasi larutan (g absorben /g total)

Kristalisasi

Suhu larutan

garis tekanan uap

0

garis konsentrasi

Diagram entalpi-konsentrasi

Konsentrasi larutan (g absorben /g total)

Enta

lpi l

arut

an (k

J/kg

) Suhu larutan (oC)

garis entalpi garis konsentrasi

Kristalisasi

Contoh soalContoh 1. Pada sistem pendingin absorpsi LiBr- air,

tentukan keseimbangan aliran massa total dan LiBr serta laju perpindahan panas pada generator, kondensor, evaporator dan absorber, apabila diketahui masing-masing suhunya sebagai berikut: Tg=100oC, Tc=40

oC, Te=5oC dan Ta=30 oC. Diketahui pula pompa mengalirkan larutan dari absorber ke generator dengan laju 0.57 kg/detik.

Efek Termoelektrik5 efek yang berhubungan dengan

termoelektrikEfek SeebeckEfek JouleEfek KonduksiEfek PeltierEfek Thomson

Efek SeebeckJika suhu pada sambungan dua konduktor A

dan B berbeda maka ada gglV

T0T1

A B

Efek PeltierJika ada arus yang melalui dua konduktor A dan

B berbeda maka suhu sambungan akan berubah.Efek Peltier dasar pendinginan termoelektrik

I

T0T1

A A

B

q q’

Efek ThomsonKetika arus mengalir pada konduktor yang

memiliki gradien suhu maka akan panas akan timbul atau diserap (bergantung dari arah arus dan gradien suhu)

Efek JoulePanas yang timbul sehubungan dengan

adanya tahanan terhadap arus listrik

Efek Konduksi Panas yang berpindah sehubungan dengan

adanya beda suhu

Efek TermoelektrikEfek SeebeckEfek JouleEfek KonduksiEfek PeltierEfek Thomson

01 TTE

RIqc2

Iq

dx

dTIq

01 TTUqC

Prinsip pendinginan termoelektrik

Keseimbangan termal pada pendingin termoelektrikAsumsi:

Koefisien PeltierEfek Thomson dan Joule

Keseimbangan pada pelat (sambungan) dingin

Keseimbangan pada pelat (sambungan) panas

Tnp

RIqJ2

2

1

00 JPk qqqq

01 JkP qqqq

Keseimbangan termal pada pendingin termoelektrik (2)Sehingga q0

Dan q1

RITTUITq CHCnp2

0 2

1)(

RITTUITq CHHnp2

1 2

1)(

Keseimbangan termal pada pendingin termoelektrik (3)Beda suhu

Kerja baterai w mengatasi efek Joule dan Seebeck

U

qRIITTT

cCnp

2

0121

)(

ITTRIW CHnp 2

Keseimbangan termal pada pendingin termoelektrik (4)Efek refrigerasi maksimum

Dimana arus saat itu adalah Iopt

00

IRTI

qCnp

R

TI Cnpopt

Keuntungan Pendingin TermoelektrikTidak ada “moving part” Ukuran dan Beratnya rendahUmur teknis yang panjangTidak bisingPengoperasian fleksibelPraktis dan ramah lingkungan: tidak

menggunakan refrigeran