BAB 14. ENERGI DALAM PROSES PENDINGINAN

Tujuan Instruksional Khusus Mahasiswa mampu menganalisa kebutuhan energi untuk pendinginan dan pembekuan. Cakupan pokok bahasan ini meliputi pengetahuan konsep EER (energy efficiency ratio) dan konsep eksergi dan hukum kedua termodinamika serta aplikasinya dalam menganalisis energi proses pendinginan dan pembekuan. Tip untuk penghematan energi A. Sistem pendingin/pembeku yang sudah ada Periksa dan perbaiki kebocoran pada sistem Kebocoran akan menyebabkan udara luar masuk ke dalam ruang pendingin/ pembeku. Untuk daerah bersuhu tinggi dan lembab seperti Indonesia, jumlah uap air yang terkandung di udara sangat tinggi. Uap air yang terbawa masuk tersebut akan mengalami perubahan fase menjadi frost (bunga es) di evaporator dan melepas panas yang sangat besar (lebih besar dari panas yang dilepas untuk penurunan suhunya). Hal ini akan meningkatkan beban kerja system refrigerasi dan pada akhirnya meningkatkan konsumsi energinya, disamping peningkatan energy untuk mencairkannya kembali (defrosting). . Kebocoran yang paling sering terjadi adalah melalui celah pintu. Untuk menghindari hal tersebut perlu dilakukan pemerisaan dan perbaikan berkala terhadap setiap kemungkinan kebocoran, disamping menghindari terbukannya pintu dalam waktu yang terlalu lama. Periksa kerja termostat Sistem pendingin/pembeku seringkali bekerja pada suhu yang lebih rendah dari yang diperlukan akibat dari thermostat yang tidak bekerja dengan baik. Disamping tidak baik terhadap produk yang didinginkan/dibekukan, hal ini juga menyebabkan refrigerator bekerja lebih keras dan lebih lama dari running time yang seharusnya. Untuk pendinginan produk pertanian, umumnya suhu ruang dikendalikan pada kisaran suhu -1hingga 1 oC, sedangkan untuk pembekuan -20 oC hingga -18 oC. Hindari radiasi langsung matahari pengaruh sumber panas lainnya Tempat system pendingin/pembeku sebaiknya tidak langsung terkena radiasi matahari atau dekat dengan sumber panas lainnya, seperti tungku, mesin, dll., agar mesin refrigersi tidak bekerja ekstra untuk beban panas tersebut. B. Sistem pendingin/pembeku baru Jika akan membeli system pendingin/pembeku baru, perhatikan dan pilihlan system yang memenuhi hal-hal berikut: Sistem dengan efisiensi energi lebih tinggi Indikator yang dapat digunakan untuk menilai efisiensi energi system refrigerasi adalah COP (coefficient of performance) dan EER (energy efficiency ratio). COP adalah perbandingan antara kapasitas pendinginan yang dihasilkan (satuan: kW) terhadap ekivalensi termal kompresor yang digunakan (satuan: kW) pada system pendingin/ pembeku tersebut. Sedangkan EER adalah perbandingan antara kapasitas pendinginan yang dihasilkan (satuan: BTU/jam) terhadap kebutuhan daya kompresor yang digunakan (satuan: kW) pada system pendingin/pembeku tersebut. Jika dilakukan penyetaraan satuan, sesungguhnya nilai EER akan sama dengan COP. Sistem pendingin/pembeku umumnya mencantumkan salah satu dari indikator tersebut, atau parameter yang dapat digunakan untuk menghitung salah satu dari indikator tersebut (misalnya kapasitas pendinginan dan daya kompresor) pada spesifikasi teknis system tersebut. Sesuaikan ukuran system pendingin/pembeku dengan kebutuhan Sebelum membeli sistem pendingin/pembeku baru, sebaiknya lakukan perkiraan terhadap kapasitas pendinginan yang diperlukan. Sistem pendingin/pembeku yang sering beroperasi pada kapasitas lebih dari yang diperlukan akan merupakan pemborosan energi, sedangkan sebaliknya akan menyebabkan kompresor bekerja terlalu keras dan dapat menurunkan mutu hasil pendinginan/pembekuan. Jika kapasitas pendinginan yang diperlukan tidak tetap (berubah) sepanjang tahun, maka lebih baik membeli lebih dari satu sistem dengan kapasitas lebih kecil daripada satu system dengan kapasitas lebih besar. Dengan demikian, saat beban pendinginan/pembekuan kecil dapat hanya menggunakan satu system, sedangkan saat beban pendinginan/pembekuan besar dapat menggunakan lebih dari satu system.

Latihan

1. Jelaskan dengan singkat definisi ”eksergi” dan apa bedanya dengan ”energi”.

Test Formatip

1. Jelaskan (maksimum dalam 2 kalimat) apa yang dimaksud dengan sistem energi total pada usaha konservasi energi dan berikan contoh (dalam gambar/bagan) yang berkaitan dengan pendinginan.

2. Jika EER (Energy Efficiency Ratio) suatu mesin pendingin adalah 4, berapakah COP mesin tersebut?. Jika kapasitas mesin tersebut adalah 1 ton refrigerasi dan digunakan selama 8 jam, berapakah energy (kWh) yang diperlukan oleh mesin tersebut? (Catatan: 1 kW = 3410 BTU/hr).