Salah satu peralatan di dunia industri yang paling sering dipakai yaitu cooling tower atau menara pendingin. Kebanyakan proses produksi di industri, memerlukan air tower untuk beroperasi lebih aman dan efisien. Misalnya di pabrik baja, kilang, pabrik petro kimia, atau pabrik listrik.
Semuanya, tergantung peralatan proses yang memerlukan efisiensi pengaturan suhu. Menara pendingin ini, umumnya dipakai untuk melepaskan kalor dari unit pembangkit, pendingin dengan pendingin air serta udara pengkondisian dalam bangunan komersial. Komersial.
Untuk operasionalnya, pelepasan kalor dicapai lewat perpindahan serta masa yang terjadi di kontak langsung antara tetesan air panas serta lingkungan udara yang ada di menara. Lalu kenapa cooling tower diperlukan serta apa jenis-jenisnya? Simak lebih lengkap di bawah ini.
Mengapa Cooling Tower Dibutuhkan?
Proses pendinginan pada sistem pendingin chiller atau sistem pendingin data center menggunakan sistem kompresi uap yang melibatkan proses kompresi, kondensasi, ekspansi, dan evaporasi. Seluruh proses ini terjadi dalam satu siklus tertutup dan menggunakan media pendingin yang mengalir dalam sistem penyimpanan. Semuanya terhubung langsung antara satu komponen dengan komponen lainnya.
Untuk mendinginkan refrigeran, kondensor menggunakan air sebagai media pendinginnya. Uap refrigeran yang panas dialirkan melalui pipa yang terdapat di dalam kondensor sehingga terjadi pertukaran panas.
Uap refrigeran panas yang mengalir dalam pipa tersebut akan berubah menjadi cairan dengan tekanan yang tinggi. Selanjutnya, akan dialirkan menuju perangkat untuk mengubah tekanan. Sementara itu, air yang keluar dari kondensor akan memiliki suhu yang tinggi.
Untuk dapat digunakan kembali pada proses pendinginan kondensor, suhu air tersebut harus diturunkan terlebih dahulu.
Baca Juga: Menara Pendingin (Cooling Tower) pada PLTP
Prinsip Kerja Cooling Tower
Pada prinsipnya, menara pendingin akan mendinginkan air panas bekas proses dari heat changer. Atau, yang disebut dengan kondensor pada pembangkit listrik. Nantinya, air panas tersebut akan mengalir ke saluran input cooling tower.
Kemudian, air panas yang masuk dan merupakan semprotan droplet dari nozzle agar perpindahan panasnya lebih merata ke make up water. Uap panas akan dibuang ke exhaust dan dibantu oleh kipas/fan. Hasilnya kemudian ditampung ke basin untuk dialirkan ke kondensor/heat changer. Jadi, akan ada proses/siklus pendinginan.
Apa Resiko Jika Tidak Ada Cooling Tower?
Jika tidak ada cooling tower, sistem dan peralatan yang menghasilkan panas berlebihan dapat mengalami overheat dan mengalami kerusakan atau kegagalan. Selain itu, lingkungan sekitar juga dapat terkena dampak akibat peningkatan suhu dan kelembaban. Hal ini dapat mempengaruhi kinerja dan keandalan peralatan dan sistem.
Jenis-jenis Cooling Tower
Cooling tower memang ada berbagai jenis dan variasi modelnya. Memang, tidak semuanya cocok untuk sebuah sistem pendinginan. Ada beberapa yang paling sering dipakai, yaitu sebagai berikut:
1. Natural Draught Cooling Tower
Metode alami, yaitu sistem natural draught, memperoleh aliran udara melalui efek cerobong asap yang dihasilkan oleh menara sebenarnya. Hal ini muncul dari perbedaan tekanan alami, dimana udara panas dan lembap yang kurang padat naik dari menara ke atmosfer. Sementara itu, udara segar yang lebih padat menarik masuk.
Perbedaan suhu antara udara panas di dalam menara dan udara dingin di luar menciptakan aliran udara yang ideal. Cooling tower yang menggunakan sistem ini cenderung berukuran besar, memiliki tinggi sekitar 200 meter dan lebar 150 meter, serta memerlukan banyak air yang mengalir di dalam menara.
Cangkang menara ini biasanya terbuat dari beton yang berbentuk hiperbolik. Natural draught lebih sesuai digunakan di daerah dengan iklim yang dingin dan lembab serta beban musim dingin yang besar.
2. Induced Draught Cooling Tower
Jenis mechanical draught tower ini memiliki satu atau beberapa kipas yang terletak di bagian atas menara. Fungsinya, untuk menarik udara ke atas melawan aliran air yang mengalir ke bawah pada basin.
Karena aliran udara berlawanan arah dengan aliran air, air yang terdingin di bagian bawah akan berkontak dengan udara yang lebih kering. Sementara itu, air yang lebih hangat di bagian atas akan berkontak dengan udara yang lebih lembab.
Hal ini dapat meningkatkan efisiensi perpindahan panas. Pada umumnya, tower dibuat berbentuk bulat atau persegi. Distribusi air dapat dilakukan baik dengan sistem percabangan statis atau dengan menggunakan alat penyiram.
3. Forced Draught Cooling Tower
Cooling tower ini merupakan jenis mekanis dengan kipas blower yang ditempatkan pada saluran inlet. Kipas memaksa udara untuk masuk ke dalam menara dengan kecepatan yang tinggi, sementara kecepatan udara yang keluar dari menara menjadi rendah.
Hal ini dapat menyebabkan resirkulasi yang lebih rentan terjadi pada kecepatan udara keluar yang rendah. Selain itu, forced draught yang menggunakan kipas pada inlet cenderung lebih rentan terhadap masalah beku. Sehingga, memerlukan tenaga motor yang lebih besar daripada desain induced yang setara.
Dalam proses pembuangan kalor pada fluida, aliran fluida memegang peran penting dalam desain cooling tower. Metode yang umum digunakan untuk menganalisis aliran fluida adalah Computational Fluid Dynamics (CFD).
CFD adalah metode yang menggunakan komputer untuk menyelesaikan persamaan mekanika fluida dan reaksi kimia. Sehingga, akan menghasilkan hasil yang rinci dan komprehensif.
Kesimpulan
Dalam sistem industri dan peralatan elektronik, cooling tower memiliki peran penting dalam menjaga stabilitas suhu dan kinerja peralatan. Tanpa cooling tower, sistem dan peralatan tersebut dapat mengalami kerusakan dan kegagalan.
Penting untuk memperhatikan perawatan dan pengoperasian cooling tower secara optimal untuk menjaga kinerja sistem dan peralatan yang dijalankan. Jadi, fungsinya harus tetap dijaga dengan baik titik semoga bermanfaat!