Prinsip Kerja Cooling Tower

Cooling Tower atau menara pendingin sering atau banyak kita jumpai di Pabrik-pabrik, mall atau sejenisnya. Cooling Tower Salah satu komponen utama pada AC sentral selain chiller, AHU, dan ducting adalah cooling tower atau menara pendingin.Apakah fungsi cooling tower, cara kerja, dan jenis-jenisnya? Di uraian singkat berikut dijelaskan mengenai cooling tower.



Fungsi Cooling Tower adalah sebagai alat untuk mendinginkan air panas dari kondensor dengan cara dikontakkan langsung dengan udara secara konveksi paksa menggunakan fan/kipas. Berikut gambar Cooling tower dengan sistem kerjanya:

Proses pendinginan air dengan cooling tower

Jenis-jenis Cooling Tower

1. Menara Pendingin Forced Draft

Prinsip kerjanya adalah udara dihembuskan ke menara oleh sebuah fan yang terletak pada saluran udara masuk sehingga terjadi kontak langsung dengan air yang jatuh, berikut gambarnya:

Cooling Tower Forced Draft

2. Cooling tower induced draft dengan aliran berlawanan 

Prinsip kerjanya :

• Air masuk pada puncak dan melewati bahan pengisi (filler)
• Udara masuk dari salah satu sisi (menara aliran tunggal) atau  pada sisi yang berlawanan (menara aliran ganda)
• Fan mengalirkan udara melintasi bahan pengisi menuju saluran keluar pada puncak menara 

berikut gambarnya:

Cooling Tower induced draft dengan aliran berlawanan

3. Cooling Tower induced draft dengan aliran melintang

Prinsip kerjanya :

•    Air panas masuk pada puncak menara, melalui bahan pengisi (filler)
•    Udara masuk dari samping menara melewati filler, sehingga  terjadi kontak langsung dengan air (pendinginan) dan keluar menuju puncak 

Berikut gambarnya :

Cooling Tower induced draft dengan aliran melintang

Mengapa Perlu ada Cooling tower ?

Proses yang terjadi pada chiller atau unit pendingin untuk system AC sentral dengan system kompresi uap terdiri dari proses kompresi, kondensasi, ekspansi(perubahan tekanan) dan evaporasi. Proses ini terjadi dalam satu siklus tertutup yang menggunakan media berupa refrigerant yang mengalir dalam system pemipaan yang terhubung dari satu komponen ke komponen lainnya. Untuk mendinginkan refrigran, Kondensor menggunakan air sebagai media untuk proses pendinginannya. Uap refrigeran panas mengalir dalam pipa yang berada di dalam tabung sehingga terjadi proses pertukaran kalor. Uap refrigeran panas berubah fase dari fase gas menjadi cair, yang memiliki tekanan tinggi mengalir menuju alat ekspansi (perubah tekanan) , sementara air yang keluar dari kondensor memiliki temperatur yang lebih tinggi. Karena air ini akan digunakan lagi untuk proses pendinginan kondensor maka temperaturnya harus diturunkan kembali atau didinginkan pada cooling tower.

Langkah kerja Cooling Tower 

Berikut adalah step by step kerj Cooling Tower:

 Langkah pertama adalah memompa air panas dari kondensor menuju menara cooling tower melalui system pemipaan yang pada ujungnya memiliki banyak nozzle untuk tahap spraying atau semburan.

 Air panas yang keluar dari nozzle (spray) secara langsung melakukan kontak dengan udara sekitar yang bergerak secara paksa karena pengaruh.fan/blower yang terpasang pada cooling tower. 

 Kemudaian air yang sudah mengalami penurunan temperature ditampung dalam bak/basin untuk kemudian dipompa kembali menuju kondensor yang berada di dalam chiller. 

 Pada cooling tower juga dipasang katup make up water yang dihubungkan ke sumber air terdekat untuk menambah kapasitas air jika terjadi kehilangan air ketika proses evaporative dan blowdown.

 Prestasi menara pendingin biasanya dinyatakan dalam “range” dan “approach”, dimana range adalah penurunan suhu air yang melewati cooling tower dan approach adalah selisih antara suhu udara wet-bulb dan suhu air yang keluar. 

 Perpindahan kalor yang terjadi pada cooling tower berlangsung dari air ke udara tak jenuh. Ada dua penyebab terjadinya perpindahan kalor yaitu perbedaan suhu dan perbedaan tekanan parsial antara air dan udara. Suhu pengembunan yang rendah pada cooling tower membuat sistem ini lebih hemat energi jika digunakan untuk system refrigerasi pada skala besar seperti chiller. 

Semoga bermanfaat ...

Read More

Cara kerja dan fungsi bagian-bagian Trafo

Setelah mengetahui pengertian dasar dari transformator atau trafo, kali ini akan di coba diulas mengenai cara kerja dan penjelasan singkat mengenai bagian-bagian trafo.

Bagian Utama :

- Inti Besi 


Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi, yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan. Dibuat dari lempengan-lempengan besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh “Eddy Current”.

Apa arus eddy? Arus Eddy atau yang lebih trend disebut arus pusar, dari kalimatnya saja jelas arus pusar yaitu arus yang 
terpusar pada satu titik biasnya terjadi pada seluruh mesin listrik yang menggunakan kumparan dan inti besi seperti trafo, motor listrik dan generator.Sebenarnya terjadinya arus pusar akibat dari induksi magnet yang menimbulkan fluks dan menimbulkan arus,dalam hal menimbulkan fluks magnet maka jelas butuh inti besi, nah jika inti besi yang terbuat dari besi yang utuh maka jelas akan terjadi penumpukan arus yang selanjutnya disebut arus pusar atau arus eddy makanya para ahli dalam pembuatan trafo 
menggunakan inti besi yang berlapis lapis untuk mengidari arus pusar ini karena arus pusar ini bakal menimbulkan panas dimna hal ini tidk diinginkan bukan.



- Kumparan trafo

Beberapa lilitan kawat berisolasi membentuk suatu kumparan. Kumparan tersebut diisolasi baik terhadap inti besi maupun terhadap kumparan lain dengan isolasi padat seperti karton, pertinax dan lain-lain.
Umumnya pada trafo terdapat kumparan primer dan sekunder. Bila kumparan primer dihubungkan dengan tegangan/arus bolak-balik maka pada kumparan tersebut timbul fluksi yang menginduksikan tegangan, bila pada rangkaian sekunder ditutup (rangkaian beban) maka akan mengalir arus pada
kumparan ini. Jadi kumparan sebagai alat transformasi tegangan dan arus.

- Kumparan Tersier

Selain kedua kumparan ( primer dan sekunder ) ada beberapa trafo yang dilengkapi dengan kumparan ketiga atau kumparan tersier ( tertiary winding ). Kumparan tersier diperlukan untuk memperoleh tegangan tersier atau untuk kebutuhan lain. Untuk kedua keperluan tersebut, kumparan tersier selalu dihubungkan delta. Kumparan tersier sering dipergunakan juga untuk penyambungan peralatan bantu seperti kondensator synchrone, kapasitor shunt dan reactor shunt, namun demikian tidak semua trafo daya mempunyai kumparan tersier.


- Minyak Trafo

Sebagian besar trafo tenaga kumparan-kumparan dan intinya
direndam dalam minyak-trafo, terutama trafo-trafo tenaga yang berkapasitas besar, karena minyak trafo mempunyai sifat sebagai media pemindah panas (disirkulasi) dan bersifat pula sebagai isolasi (daya tegangan tembus tinggi) sehingga
berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi.




- Bushing  

Hubungan antara kumparan trafo ke jaringan luar melalui sebuah busing yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator, yang sekaligus berfungsi sebagai penyekat antara konduktor tersebut denga tangki trafo.




- Tangki dan Konservator

Khusus jenis trafo tenaga tipe basah, kumparan-kumparan dan intinya direndam dalam minyak - trafo, terutama trafo - trafo tenaga yang berkapasitas besar, karena minyak trafo mempunyai sifat sebagai media pemindah panas dan bersifat pula sebagai isolasi (tegangan tembus tinggi) sehingga berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi. 





Untuk itu minyak trafo harus memenuhi persyaratan sbb. :
1.      ketahanan isolasi harus tinggi ( >10 kV/mm )
2.      Berat jenis harus kecil, sehingga partikel-partikel inert di dalam minyak dapat mengendap dengan cepat.
3.      Viskositas yang rendah agar lebih mudah bersirkulasi dan kemampuan pendinginan   menjadi lebih baik.
4.      Titik nyala yang tinggi, tidak mudah menguap yang dapat membahayakan.
5.      Tidak merusak bahan isolasi padat ( sifat kimia )

bersambung ke bagian peralatan bantu untuk trafo ...

Read More

Pipa kapiler -komponen utama AC

Pipa kapiler merupakan komponen utama AC yang berfungsi menurunkan tekanan refrigran dan mengatur aliran refrigran menuju evaporator. Fungsi ini sangat vital karena menghubungkan dua bagian tekanan yang berbeda, yaitu tekanan tinggi dan tekanan rendah. Refrigran bertekanan tinggi sebelum melewati pipa kapiler akan diubah atau diturunkan tekanannya. Akibat dari penurunan tekanan refrigran menyebabkan terjadinya penurunan suhu. Pada bagian inilah refrigran mencapai suhu terendah (terdingin). Pipa kapiler terletak diantara saringan (filter) dan evaporator. Ketika mengganti atau memasang pipa kapiler baru, jangan terjadi bengkok karena bisa menyebabkan penyumbatan. Penggantian pipa kapiler harus disesuaiakan dengan diameter dan panjang pipa sebelumnya.

Selain memiliki fungsi di atas, pipa kapiler juga berfungsi sebagai berikut:

1. Mengatur jumlah refrigeran cair yang mengalir melaluinya
2. Membangkitkan tekanan bahan pendingin di kondensor

Pipa kapiler terdiri dari berbagai macam ukuran. Yang diukur bagian diameter dalam (inside diameter/ID) dari pipa, lain halnya dengan pipa tembaga yang diukur adalah diameter luar (Outside diameter/OD).  Pipa kapiler tidak boleh dibengkok terlalu tajam, karena dapat menyebabkan tersumbatnya lubang pipa. Pipa kapiler menghubungkan saringan (filter dryer) dan evaporator, merupakan batas antara sisi tekanan tinggi dan tekanan rendah dari system. Pada bagian tengahnya sepanjang mungkin dilekatkan dengan saluran hisap dan disolder. Bagian yang disolder ini dinamakan Penukar Kalor (heat Exchanger).

Berikut daftar pemakaian pipa kapiler:

Semua ukuran ID (Inside Diameter) x panjang pipa kapiler di atas, hanya dipakai sebagai perkiraan saja, apabila kita tidak mengetahui ukuran dan panjang pipa kapiler yang harus dipakai. Pada pelaksanaannya dapat diadakan perubahan, untuk disesuaikan dengan keperluannya.

Panjang dan ID dari setiap pipa kapiler di atas dapat diubah dan disesuaikan dengan ID pipa kapiler yang telah kita miliki, dengan memakai Daftar Perbandingan Panjang Pipa Kapiler berikut:

Cara pembacaan tabel di atas sebagai berikut:

1. Letakan ukuran ID (inside Diameter) pipa kapiler yang telah dikatahui pada lajur paling kiri

2. Tarik garis mendatar ke kanan sampai memotong lajur ukuran ID pipa kapiler di atas yang hendak kita pakai. Kita mendapatkan factor pengali. Pilihlah beberapa faktor pengali yang berada dalam kurung.

3. Kalikan panjang pipa kapiler baru yang diketahui dengan factor yang diperoleh pada langkah 2. Untuk lemari es pilihlah lemari es dengan panjang minimum 1,5 meter dan

maksimum 4,5 meter.

4. Hasilnya kita mendapatkan pipa kapiler dengan ID yang baru dan panjang yang tertentu, dengan tahanan dan sifat yang sama dengan pipa kapiler sebelumnya.

Read More

Busbar komponen instalasi listrik

Busbar..? Banyak kita jumpai di panel-panel listrik, dari High Voltage maupun panel distribusi. Tulisan kali ini membahas detail mengenai bus-bar. 

Busbar adalah penghantar arus listrik yang terbuat dari tembaga. Busbar memiliki fungsi yang sama dengan kabel. Tetapi kapasitas hantar arus busbar lebih besar daripada kabel. Untuk arus diatas 250 A maka disarankan untuk memakai busbar. Pemakaian busbar ini untuk mempermudah pemasangan sambungan komponen-komponen lainnya pada panel. Apabila arus 250 A ke atas dan menggunakan kabel maka pemasangannya akan lebih sulit untuk sambungan ke penghantar lainnya. Hal ini dikarenakan pada busbar pada tiap bagian penampangnya terdapat lubang-lubang yang dapat dijadikan tempat penghubung dengan penghantar lainnya. Berdasarkan standar pada PUIL. maka dalam penggimaan busbar untuk tiap fasanya diberi warna yang berbeda:

• merah untuk fasa R
• kuning untuk fasa S
• hitam untuk fasa T
• biru untuk fasa N

Untuk mendapatkan ukuran busbar yang sesuai ditentukan berdasarkan arus yang mengalir pada busbar tersebut dan harus sesuai dengan standar yang berlaku pada pabrik pembuatnya. Arus listrik nominal yang mengalir dapat dicari dengan menggunakan rumus (C. Sankaran 133):

maka arus busbarnya menjadi:

Tabel 1. Pembebanan Penghantar Untuk Alumunium Penampang Persegi Arus Bolak-Balik

 Sumber: Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000, Jakarta: Badan Standarisasi Nasional, 2000, p.236

Tabel 2. Pembebanan Penghantar Untuk Tembaga Penampang Persegi Arus Bolak-Balik

Sumber: Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000, Jakarta: Badan Standarisasi Nasional, 2000, p.235

Read More

Cara melakukan Pengujian tahanan pertanahan (grounding)

Seperti yang telah dibahas pada bagian sistem pentanahan, betapa penting sistem pentanahan baik dalam sistem tenaga listrik AC maupun dalam pentanahan peralatan untuk menghindari sengatan listrik bagi manusia, rusaknya peralatan dan terganggunya pelayanan sistem akibat gangguan tanah. Untuk menjamin sistem pentanahan memenuhi persyaratan perlu dilakukan pengujian. Pengujian ini sebenarnya adalah pengukuran tahanan elektroda pentanahan yang dilakukan setelah dilakukan pemasangan elektroda atau setelah perbaikan atau secara periodik setiap tahun sekali. Hal ini harus dilakukan untuk memastikan tahanan pentanahan yang ada karena bekerjanya sistem pengaman arus lebih akan ditentukan oleh tahanan pentanahan ini.

Pada saat ini telah banyak beredar di pasaran alat ukur tahanan pentanahan yang biasa disebut Earth Tester atau Ground Tester. Dari yang untuk beberapa fungsi sampai dengan yang banyak fungsi dan kompleks. Penunjukkan alat ukur ini ada yang analog ada pula yang digital dan dengan cara pengoperasian yang mudah serta aman. Untuk lingkungan kerja yang cukup luas, sangat disarankan untuk memiliki alat semacam ini.

Bahasan dalam bagian ini menjelaskan tentang prinsip-prinsip pengujian pengukuran tahanan pentanahan, teknik pengukuran yang presisi baik untuk elektroda tunggal maupun banyak.


A. Pengukuran Tahanan Pentanahan (Earth Tester)    

Ada berbagai macam instrument pengukur tanahan pentanahan, salah satu contohnya adalah Earth Hi Tester.

Pada instrument cara pengukuran ada 2 macam yaitu :

• Pengukuran normal (metoda 3 kutub), dan
• Pengukuran praktis (metoda 2 kutub)

Pengukuran Normal (Metoda 3 Kutub)

Langkah awal adalah memposisikan saklar terminal pada 3a, selanjutnya :

1.  Cek tegangan baterai ! (Range saklar : BATT, aktifkan saklar / ON). Jarum harus dalam range BATT.
2.  Cek tegangan pentanahan (Range saklar : ~ V, matikan saklar / OFF)
3.  Cek tanahan pentanahan bantu (Range saklar : C & P, matikan saklar / OFF). jarum harus dalam range P/C (lebih baik posisi jarum berada saklar 0).
4.  Ukurlah tahanan pentanahan (Range saklar : x1 ke x100) dengan menekan tombol pengukuran dan memutar selektor, hingga diperoleh jarum pada galvanometer seimbang / menunjuk angka nol. hasil pengukuran adalah angka yang ditunjukkan pada selektor dikalikan dengan posisi range saklar (x1) atau (x100).

Pengukuran Earth Tester cara Normal (3 kutub)

Pengukuran Praktis (Metoda 2 Kutub)
Langkah awal adalah memposisikan saklar terminal pada 2a. Perhatikan !
Jika jalur pentanahan digunakan sebagai titik referensi pengukuran bersama, maka semua sambungan yang terhubung dengan pentanahan itu selalu terhubung dengan tanah. Jika terjadi bunyi bip, maka putuskan dan cek lagi.
1.  Cek tegangan baterai dan cek tegangan pentanahan
Caranya hampir sama dengan metoda pengukuran normal, hanya pengecekan tekanan tahanan bantu tidak diperlukan.
2.  Ukur tahanan pentanahan (Range saklar : x10 atau x100). Hasil pengukuran = Rx + Ro

Pengukuran Earth Tester cara praktis (2 Kutub)

Misalkan berdasarkan pengukuran diperoleh V = 20 V dan I = 1 A, maka tahanan elektroda adalah:

R = V/I = 20/1 = 20 Ohm

Dalam pengukuran yang menggunakan alat ukur tahanan pentanahan, tidak dilakukan pengukuran satu per satu seperti di atas, namun alat ukur telah dilengkapi dengan sistem internal yang memungkinkan pembacaan secara langsung dan mudah.

Read More

Menguji SCR dan TRIAC dengan Ohmmeter

A. Menguji SCR dengan Ohmmeter
 
SCR adalah perangkat tiga terminal, yang pada dasarnya merupakan rangkaian terbuka (anoda-ke-katoda) dengan tegangan gate tidak ada, dan bersifat penyearah ketika tegangan gate diterapkan.SCR adalah piranti unidirectional artinya hanya mengalirkan arus ke satu arah saja. Dan SCR secara normal dapat di triger dengan arus yang masuk ke gatenya.

Untuk mengetahui apakah SCR masih bagus atau tidak, berikut adalah langkah-langkah pengujian SCR dengan menggunakan Ohmmeter:

- Hubungkan ohmmeter seperti ditunjukkan pada Gambar. 1A. Gunakan R x 1 jangkauan. Resistansi yang diukur harus tinggi (lebih besar dari 1 megom). Selanjutnya, ukur kembali dengan ohmmeter terbalik memimpin seperti dalam B. Sekali lagi, resistansi yang diukur harus tinggi.

Gambar 1

- Dengan ohmmeter terhubung seperti di B, hubungkan gate ke anoda. Resistensi sekarang harus baca rendah (kurang dari 1000 ohm), bahkan walapun gate telah rusak. SCR resistensi langsung mulai tinggi di kedua arah baik ketika pen ohmmeter  dilepas.

B. Menguji Triac dengan Ohmmeter
TRIAC atau Triode for Alternating Current, merupakan masih keluarga Thyristor yang dekat dengan SCR. Namun tidak seperti SCR yang bersifat unidirectional, TRIAC bersifat Bidirectional, artinya dapat mengalirkan arus dari arah yang berlawanan. Dan begitu juga untuk mentriger, pada TRIAC bisa mengaplikasikan arus positif ataupun negatif pada gate untuk bisa mentrigernya.

Gambar 2

Untuk mengetahui apakah TRIAC masih bagus atau tidak, berikut adalah langkah-langkah pengujian SCR dengan menggunakan Ohmmeter:


Hubungkan ohmmeter seperti ditunjukkan pada Gambar. 2C. Resistansi yang terukur harus tinggi. Sesaat Hubungkan gate ke anoda 2; Resistansi harus menjadi rendah dan tetap rendah bahkan saat sambungan gate rusak. Hubungkan kembali ohmmeter dengan polaritas yang berlawanan seperti ditunjukkan pada Gambar. 2D. Pembacaan resistansi harus tinggi sampai gate-ke-anoda 2 tersambung, kemudian resistansi akan  rendah seperti sebelumnya. 

Referensi :


1. http://en.wikipedia.org/wiki/Silicon-controlled_rectifier
2. http://en.wikipedia.org/wiki/TRIAC

Read More

Jenis kabel atau penghantar listrik

Kabel penghantar yang terbungkus isolasi, ada yang berinti tunggal atau banyak, ada yang kaku atau berserabut, ada yang dipasang di udara atau di dalam tanah,
dan masing-masing digunakan sesuai dengan kondisi pemasangannya.

Kabel instalasi yang biasa digunakan pada instalasi penerangan, jenis kabel yang banyak digunakan dalam instalasi rumah tinggal untuk pemasangan tetap ialah NYA dan NYM. Pada penggunaannya kabel NYA menggunakan pipa untuk melindungi secara mekanis ataupun melindungi dari air dan kelembaban yang dapat merusak kabel tersebut.

1. Kabel NYA

Kabel NYA

Kabel NYA hanya memiliki satu penghantar berbentuk pejal, kabel ini pada umumnya digunakan pada instalasi rumah tinggal.

Dalam pemakaiannya pada instalasi listrik harus menggunakan pelindung dari pipa union atau paralon / PVC ataupun pipa fleksibel.

2. Kabel NYM

Kabel NYM

Kabel NYM adalah kabel yang memiliki beberapa penghantar dan memiliki isolasi luar sebagai pelindung. Konstruksi dari kabel NYM terlihat pada gambar.
Penghantar dalam pemasangan pada instalasi listrik, boleh tidak menggunakan pelindung pipa. Namun untuk memudahkan saat peggantian kabel / revisi, sebaliknya pada pemasangan dalam dinding / beton menggunakan selongsong pipa.





3. Kabel NYY
 

Kabel NYY

Kabel tanah thermoplastik tanpa perisai seperti NYY, biasanya digu- nakan untuk kabel tenaga pada industri. Kabel ini juga dapat dita- nam dalam tanah, dengan syarat diberikan perlindungan terhadap kemungkinan kerusakan mekanis. Perlindungannya bisa berupa pipa atau pasir dan diatasnya diberi batu.


Pada prinsipnya susunan NYY ini sama dengan susunan NYM. Hanya tebal isolasi dan selubung luarnya serta jenis PVC yang digunakan berbeda. Warna selubung luarnya hitam. Untuk kabel tegangan rendah tegangan nominalnya
0,6/1 kV dimana maksudnya yaitu :

• 0,6 kV    : Tegangan nominal terhadap tanah.
• 1,0 kV    : Tegangan nominal antar penghantar.

Penggunaan utama NYY sebagai kabel tenaga adalah untuk instalasi industri di dalam gedung maupun di alam terbuka, di saluran kabel dan dalam lemari hubung bagi, apabila diperkirakan tidak akan ada gangguan mekanis. NYY dapat juga ditanam di dalam tanah asalkan diberi perlindungan secukupnya terhadap kemungkinan terjadinya kerusakan mekanis.

4. Kabel N2XY

kabel N2XY

Kabel N2XY intinya terdiri dari penghantar tembaga, dengan isolasi XLPE, berpelindung bebat tembaga serta berselubung PVC dengan tegangan pengenal 0,6/1 kV (1,2 kV) yang dipasang sejajar pada suatu sistem fase tiga.








5. Kabel NYFGbY

kabel NYFGbY

Kabel tanah thermoplastik ber- perisai seperti NYFGbY, biasanya digunakan apabila ada kemung- kinan terjadi gangguan kabel secara mekanis, kabel NYFGbY intinya terdiri dari penghantar tembaga, dengan isolasi PVC, penggabungan dua atau lebih inti dilengkapi selubung atau pelin- dung yang terdiri dari karet dan perisai kawat baja bulat. Perisai dan pembungkus diikat dengan spiral pita baja, untuk menghindari korosi pada pita baja, maka kabel di selubungi pelindung PVC warna hitam.




Pada tulisan berikutnya akan di cantumkan berapa luas penampang kabel dan kemampuan hantar arusnya. Moga bermanfaat..

Read More