Narasi Pemanfaatan Energi Panas Terbuang pada Condenser AC untuk Pemanas Air.

Pendahuluan, halaman 2Hampir setiap penduduk Indonesia khususnya di daerah Jakarta menggunakan mesin pendingin di dalam rumahnya. Menurut data dari Green Building Council Indonesia, sebanyak 55% penggunaan energi pada bangunan disebabkan oleh proses-proses yang diperlukan untuk menciptakan iklim dalam ruangan buatan melalui pemanasan, pendinginan, ventilasi dan pencahayaan. Mesin pendingin merupakan sebuah mekanisme berupa siklus yang mengambil energi (termal) dari daerah bertemperatur rendah dan dibuang ke daerah bertemperatur tinggi (lingkungan), maka diperlukan energi untuk menjalankan siklus refrigerasi. Pada siklus refrigerasi ini ada banyak sekali panas yang terbuang begitu saja setiap harinya. Padahal panas tersebut adalah energi yang masih bisa dimanfaatkan. Mengingat besarnya energi yang dapat dimanfaatkan secara gratis tersebut, diperlukan kajian- kajian yang lebih mendalam mengenai peralatan refrigerant heat recovery. Bentuk terbaik pemanfaatan kembali panas terbuang (heat recovery) tersebut adalah untuk memanaskan air. Saat ini air hangat merupakan salah satu parameter kenyamanan hidup masyarakat Indonesia. Khususnya pada saat musim hujan. Ketika ingin mandi pada saat pagi dan malam hari air terasa begitu dingin ketika manusia ingin mandi. Oleh karena itu saat ini banyak masyarakat Indonesia yang menambahkan fitur penghangat air pada rumahnya yang tentu mengkonsumsi energi yang besar. Air hangat lebih efektif untuk melarutkan lemak dan sabun jika dibandingkan dengan menggunakan air dingin. Jadi untuk mencuci piring yang berlemak, maka dengan sejumlah sedikit air hangat saja, sudah mampu membersihkan piring tersebut dengan baik dibandingkan jika menggunakan air dingin. Sehingga kuantitas air yang digunakan bisa berkurang.Tujuan dari presentasi ini adalah untuk dapat memberikan informasi kepada mahasiswa dan mahasiswi kelas Konversi dan Konservasi Energi tentang pemanfaatan penggunaan peralatan refrigerant heat recovery, khususnya yang nantinya akan terlibat di bidang bisnis supermarket, hotel, rumah sakit, pabrik pengolah makanan, serta usaha-usaha lainnya yang banyak memakai mesin pendingin dan banyak memerlukan air panas untuk usahanya.

Siklus Kompresi, Uap halaman 3Prinsip terjadinya suatu pendinginan di dalam sistem refrigerasi adalah penyerapan kalor oleh suatu zat pendingin yang dinamakan refrigeran. Karena kalor yang berada disekeliling refrigeran diserap, akibatnya refregeran akan menguap, sehingga temperatur di sekitar refrigeran akan bertambah dingin. Hal ini dapat tejadi mengingat penguapan memelrukan kalor. Proses termodinaika pada Siklus Ideal Refrigerasi Kompresi Uap1-2 Kompresi isentropic pada unit kompresor2-3 Pembuangan panas pada tekanan konstan (isobar) pada condenser.3-4 Penurunan tekanan pada katup ekspansi4-1 Penyerapan panas pada tekanan konstan pada evaporatorPada proses 2-3 terdapat pembuangan panas menuju lingkungan. Panas tersebut dibagi dua, yaitu sensible heat dan latent heat. Panas laten adalah panas yang berada pada saat refrigeran berubah fasa dari gas menuju cair yang bekerja pada tekanan dan temperatur konstan. Sehingga panasnya tidak bisa dimanfaatkan. Sedangkan sensible heat adalah panas yang masih bisa dimanfaatkan. Oleh karena itu pada sistem ini kami memanfaatkannya untuk memanaskan air dengan cara menambahkan fitur heat exchanger. Alat penukar panas inilah yang berfungsi untuk memindahkan panas yang tinggi dari kompresor menuju tempat penampungan air untuk mandi atau mencuci piring.

Prinsip Kerja, halaman 4Uap refrigeran yang berasal dari evaporator yang bertekanan dan bertemperatur rendah masuk ke kompresor melalui saluran hisap. Di kompresor, uap refrigeran tersebut dimampatkan, sehingga ketika ke luar dari kompresor, uap refrigeran akan bertekanan dan bersuhu tinggi, jauh lebih tiggi dibanding temperatur udara sekitar. Selama ini suhu tinggi tersebut langsung dialirkan menuju kondenser. Padahal suhu tinggi tersebut masih bisa dimanfaatkan untuk memanaskan air untuk mandi atau mencuci piring. Selain itu sistem ini juga meningkatkan kerja mesin pendingin karena dengan penambahan refrigerant heat recovery, akan terjadi pelepasan panas refrigeran yang lebih baik ke air dibandingkan dengan ke udara. Kemudian uap menuju ke kondensor melalui saluran tekan. Di kondensor, uap tersebut akan melepaskan kalor, sehingga akan berubah fasa dari uap menjadi cair (terkondensasi) dan selanjutnya cairan tersebut terkumpul di penampungan cairan refrigeran. Cairan refrigeran yang bertekanan tinggi mengalir dari penampung refrigeran ke katup ekspansi. Keluar dari katup ekspansi tekanan menjadi sangat berkurang dan akibatnya cairan refrigeran bersuhu sangat rendah. Pada saat itulah cairan tersebut mulai menguap yaitu di evaporator, dengan menyeap kalor dari sekitarnya hingga cairan refrigeran habis menguap. Akibatnya evaporator menjadi dingin. Bagian inilah yang dimanfaatkan untuk mengawetkan bahan makanan atau untuk mendinginkan ruangan. Kemudian uap refrigeran akan dihisap oleh kompresor dan demikian seterusnya proses-proses tersebut berulang kembali.

Desain Sistem Pendingin, halaman 5Pada gambar 1 terlihat bahwa terlalu banyak outdoor unit dapat merusak estetika dari suatu bangunan. Furnitur di masa sekarang tidak hanya sekadar perabotan yang hanya digunakan karena fungsinya, tapi juga karena nilai estetikanya. Di situlah peran engineer, ditantang untuk merancang sebuah ruangan yang enak dilihat dari segi keindahan, namun tidak kehilangan fungsinya.

Gambar 1. Outdoor unit sistem pendingin.Saat ini seringkali terjadi perbedaan pendapat diantara pemilik dan pihak arsitektur sebagai desainer bangunan dengan pihak mekanikal dan elektrikal. Masalah yang sering terjadi adalah desainer bangunan tidak memberikan ruangan (space) yang cukup untuk peralatan-peralatan mekanikal yang menggunakan tempat cukup banyak. Sehingga ketika pihak mekanikal dan elektrikal menolak desain bangunan, pihak desainer harus mendesain ulang agar sistem dari kedua belah pihak bisa berjalan yang tentunya memakan biaya dan waktu tambahan untuk para engineer yang terlibat. Hal ini tentu tidak akan terjadi jika kedua pihak dapat melakukan proses desain secara terintegarasi yang lebih tentunya akan lebih mudah terwujud jika pihak mekanikal dan elektrikal mampu menghemat ruangan contohnya penghematan outdoor unit pada sistem pendingin.

Contoh Kasus, halaman 6Perusahaan AC terkemuka yaitu Daikin sudah melakukan contoh kasus penggunaan sistem pemanfaatan buangan AC ini untuk memanaskan air. Sampel yang diambil adalah dengan rata-rata jumlah keluarga di dunia yaitu sebuah keluarga dengan dua anak. Sehingga penghuni rumah berjumlah empat orang. Indoor unit sebanyak tiga buah ditempatkan dimasing-masing kamar dan water heater berada pada kamar mandi. Diasumsikan tiga unit AC dinyalakan pada pukul 9 malam sampai pukul 6 pagi dan dua unit AC dinyalakan pada pukul 3 sore hingga 9 malam. Diasumsikan kembali setiap kali mandi, penghuni menggunakan 25 liter air yang jika dijumlahkan setiap penghuni mandi dua kali sehari maka total konsumsi air adalah 200 liter perharinya. Dapat dilihat pada grafik yang ada di slide presentasi bahwa pada malam dan pagi hari temperatur air mencapai 60 Celcius dan tidak pernah berada dibawah 40 Celcius yang mana sangat mencukupi untuk kebutuhan rata-rata air hangat manusia yang berkisar 40-50 Celcius. Berdasarkan data tersebut terbukti bahwa sistem pemanfaatan buangan AC sebagai pemanas air dapat berfungsi dengan baik dan siap diimplementasikan pada rumah-rumah yang ada di Indonesia. Peningkatan Efisiensi, halaman 7Dalam mengantisipasi kelangkaan energi di masa depan, tidak hanya diperlukan upaya Pemenrintah dalam mengembangkan energi terbarukan, namun sektor industri juga harus menjalankan kebijakan konservasi energi. Penting bagi sektor industri untuk mengintegrasikan strategi efisiensi energi pada tahap desain produknya untuk diimplementasikan pada rumah-rumah yang ada di Indonesia.Berdasarkan data dari Daikin, pada grafik konsumsi energi terlihat bahwa jika teknologi pemanfaatan panas buangan konsdenser untuk pemanasan air diaplikasikan pada sebuah rumah, konsumsi listrik dapat berkurang sebanyak 35% ditinjau dari sisi pendingin ruangan dan pemanas air. Seperti paparan diatas, jumlah konsumsi listrik untuk pemanasan, pendinginan, ventilasi dan pencahayaan mencapai 55%. Artinya jika sistem ini diterapkan, pengguna dapat menghemat listrik sebesar 35% dari 55% konsumsi listrik yang digunakan. Jika ditotal pada konsumsi listrik keseluruhan, penghematan yang dapat dilakukan mencapai 20%. Hal ini sangat menguntungkan dari segala hal. Memang investasi diawal cukup besar. Namun apa artinya modal besar diawal jika dalam waktu tiga tahun modal tersebut bisa kembali? Hal inilah yang harus diinformasikan kepada seluruh penduduk Indonesia. Negara kita ini sedang diambang krisis energi. Berdasarkan data dari Green Building Council Indonesia, konsumsi listrik bangunan mencapai 70% konsumsi listrik keseluruhan di Indonesia. Jika kita para engineer mampu meningkatkan efisiensi listrik pada bagunan walau hanya sedikit, efek yang dihasilkan begitu besar.Meningkatkan efisiensi energi dalam desain bangunan tidak hanya menghasilkan keuntungan finansial selama siklus hidup bangunan, namun juga dapat berkontribusi bagi kehidupan orang banyak dalam hal lingkungan hidup (keberlanjutan keseluruhan) dan keuntungan yang berkaitan dengan infrastruktur.Kesimpulan, halaman 8 Pemanfaatan energi buangan ini dapat menghemat sebesar 20% konsumsi listrik dari suatu bangunan. Nilai estetika yang meningkat dengan berkurangnya outdoor unit yang digunakan. Kualitas hidup pengguna sistem ini meningkat.

[Type the document title]15 Maret 2015

Narasi Kelompok 415 Maret 2015