Pemicu 5 : Pompa Kalor

Anggota :

Aditya Kristianto 1206249681

Devi 1206243601

Didik Sudarsono 1206242555

Irpan Friyadi 1206249076

Pengertian

Heat pump adalah alat dapat membantu perpindahan panas dari satu tempat ke tempat lain.

Kegunaan

Unit pemanas

Unitpendingin

Prinsip Dasar

Siklus Refrijerasi Kompresi Uap Ideal 1 2s : Kompresi isentropik dari

kondisi 1 hingga mencapai tekanankondenser pada kondisi 2s.

2s 3 : Perpindahan kalor darirefrijeran ketika mengalir padatekanan konstan melalui kondenser.Refrijeran keluar berupa cairan padakondisi 3.

3 4 : Proses ekspansi dari kondisi 3ke campuran dua fase cair-uap padakondisi 4.

4 1 : Perpindahan kalor ke refrijeranketika refrijeran mengalir padatekanan konstan melalui evaporator.

Semua bagian siklus bersifat reversibelkecuali proses ekspansi.

Pada keadaan aktual pertukaran kalorantara refrijeran dengan daerah panasdan dingin bersifat ireversibel danterjadi pressure drop.

Prinsip Dasar

Efisiensi Siklus Refrijerasi Kompresi Uap

Prinsip Dasar Siklus Pompa Kalor Kompresi Uap Ideal

Proses yang terjadi mirip dengan mekanisme kerja siklus refrijerasi kompresi uap ideal.

Perbedaan terletak pada Qmasuk dan Qkeluar. Siklus refrijerasi : Qmasukberasal dari daerah dingin dan Qkeluar pada daerah panas. Siklus pompa kalor : Qmasuk berasal dari daerah panas dan Qkeluar pada daerah dingin.

Prinsip Dasar

Komponen

Evaporator

Dibutuhkan sebagai komponen indoor pada cooling mode dan sebagai komponen outdoor pada heating mode.

Mengubah wujud refrijeran dari cair menjadi uap.

Idealnya tekanan dan suhu pada evaporator tidak berubah.

Mengabsorpsi kalor dari udara di sekitarnya.

Komponen

Kompresor

Menjaga kecepatan aliran refrijeran pada nilai tertentu.

Menekan fluida refrijeran sehingga tekanan dan suhunya meningkat.

Refrijeran diubah dari campuran cair uap menjadi uap jenuh.

Komponen Kondensor

Dibutuhkan sebagai komponen outdoor pada cooling mode dan sebagai komponen indoorpada heating mode.

Mengubah refrijeran dari fase uap jenuh menjadi fase cair jenuh.

Idealnya pada alat ini tekanan dan suhu konstan.

Expansion Valve

Menurunkan tekanan cairan refrijeran beserta suhunya.

Komponen

Metering Valve

Memisahkan bagian heat pumpyang bertekanan tinggi dan yang bertekanan rendah.

Mengontrol aliran refrijeran di antara dua koil pertukaran panas.

Mengizinkan terjadi perubahan fase dari wujud cair menjadi gas.

Komponen

Fan

Mengalirkan udara di sekitar komponen heat pump sehingga terjadi pertukaran kalor antara udara dengan refrijeran yang mengalir melalui komponen tersebut.

Prinsip Kerja

Prinsip Kerja : Cooling mode

Sistem beroperasi dalam modus pendinginan:

Indoor coil bertindak sebagai evaporator.

Outdoor coil bertindak sebagai kondensor.

Gas panas di luar ruangan

dialirkan ke dalam kondensor

sehingga gas terkondensasi menjadi cairan

hangat

Refrijeran memasuki

expansion valve : cairan

berekspansi (tekanan dan suhu turun),

sebagian refrijeran

berubah menjadi gas

Campuran cair uap dingin masuk ke

evaporator sehingga

menjadi gas dingin, yang

mendinginkan udara sekitar

Campuran uap cair dingin memasuki

kompressor (tekanan dan

suhu meningkat) dan menjadi gas

Prinsip Kerja : Cooling mode

Prinsip Kerja : Heating mode

Sistem beroperasi dalam modus pemanasan :

Indoor coil bertindak sebagai kondensor.

Outdoor coil bertindak sebagai evaporator.

Kompresor memompa uap

dengan temperatur panas ke

kondensor (gas menjadi cairan

hangat ) dan terjadi pertukaran kalor

dengan lingkungan sekitar yang dingin sehingga refrijeran

menjadi cair

Refrijeran cair expansion valve sehingga terjadi

penurunan tekanan dan refrijeran

menjadi dingin

Campuran cair-uap dingin kemudian

masuk ke evaporator dan

sebagian diubah menjadi gas

Campuran masuk ke kompressor

sehingga tekanan dan suhu

meningkat seperti keadaan awal siklus

Prinsip Kerja : Heating mode

Komponen : Reversing valve

Reversing valve merupakan katup yang memiliki kemampuanuntuk mengubah arah aliran refrigerant tergantung pada sistemoperasi di modus pendingin atau pemanas.

Indoor Coil

Outdoor Coil

To Compressor Hot Gas from Compressor

Heating Mode

Cooling Mode

Komponen : Reversing valve

Reversing valve dikendalikan oleh kumparan solenoid

Ketika arus listrik dialirkan pada selonoida maka selonoida tersebutmenghasilkan medan magnet. Medan magnet ini akan menarik intibesi keatas dan menyebabkan katup terbuka kearah indoor coil .

Sedangkan apabila arus listrik diputus maka tidak ada medan listrikpada selonoida dan dengan beratnya inti besi tersebut akan turunkebawah dan menyebabkan katup terbuka kearah outdoor coil .

Indoor Coil

Outdoor Coil

To Compressor

Hot Gas from Compressor

Selonoida

Komponen : Reversing valve

Kelebihan

Biaya yang digunakan lebih sedikit dibandingkan dengan tipe sistem pemanasan lainnya.

Efisiensi kerja tinggi. Suhu cenderung lebih konstan dibandingkan

dengan sistem pemanasan lain. Memiliki dua fungsi, yaitu : mendinginkan dan

memanaskan ruangan. Dapat menghasilkan energi yang dapat

digunakan untuk memanaskan air.

Kekurangan

Investasi awal yang dibutuhkan lebih besar dibandingkan dengan memanaskan air dengan listrik.

Biaya perawatan dan perbaikan sistem pompa kalor mungkin lebih tinggi dibandingkan dengan sistem pemanas lainnya.

Unit outdoor menghasilkan suara yang mengganggu.

Daftar Pustaka

Cloutier, Matthew. n.d. Heat Pumps [ Online]. Tersedia di : http://web.me.unr.edu/me372/Spring2001/Heat%20Pumps.pdf . Diakses : 19 Mei 2014.

Goodall, Andy. 2005. Heat Pumps [Online]. Tersedia di : http://www.comfortair.co.nz/heatpumps.htm . Diakses : 15 Mei 2014.

Heating Help. 2014. Heat Pump Basics : Part 2 [Online]. Tersedia di : http://www.heatinghelp.com/article/28/Heat-Pumps/24/Heat-Pump-Basics-Part-2 . Diakses : 19 Mei 2014.

Helms, Jeff. 2007. Energy Efficient Heat Pumps for Cooling and Heating Your Home [Online]. Tersedia di :http://www.helmsway.com/heat_pump.htm. Diakses : 15 Mei 2014.

Moran, Michael J. dan Howard N. Shapiro. 2006. Fundamentals of Engineering Thermodynamics 5th Edition. New York : McGrawHill.

Salem Electric. n.d. Electric Idea : Heat Pump [Online]. Tersedia di : http://www.salemelectric.com/residential/pdfs/energy_saving_tips/heat_pump/seheatpump.pdf . Diakses : 19 Mei 2014.

http://www.heizung-waermepumpe.de/animationen/kreislauf2.php

http://web.me.unr.edu/me372/Spring2001/Heat Pumps.pdfhttp://www.comfortair.co.nz/heatpumps.htmhttp://www.heatinghelp.com/article/28/Heat-Pumps/24/Heat-Pump-Basics-Part-2http://www.heatinghelp.com/article/28/Heat-Pumps/24/Heat-Pump-Basics-Part-2http://www.heatinghelp.com/article/28/Heat-Pumps/24/Heat-Pump-Basics-Part-2http://www.heatinghelp.com/article/28/Heat-Pumps/24/Heat-Pump-Basics-Part-2http://www.heatinghelp.com/article/28/Heat-Pumps/24/Heat-Pump-Basics-Part-2http://www.heatinghelp.com/article/28/Heat-Pumps/24/Heat-Pump-Basics-Part-2http://www.heatinghelp.com/article/28/Heat-Pumps/24/Heat-Pump-Basics-Part-2http://www.heatinghelp.com/article/28/Heat-Pumps/24/Heat-Pump-Basics-Part-2http://www.heatinghelp.com/article/28/Heat-Pumps/24/Heat-Pump-Basics-Part-2http://www.heatinghelp.com/article/28/Heat-Pumps/24/Heat-Pump-Basics-Part-2http://www.heatinghelp.com/article/28/Heat-Pumps/24/Heat-Pump-Basics-Part-2http://www.helmsway.com/heat_pump.htmhttp://www.comfortair.co.nz/heatpumps.htmhttp://www.salemelectric.com/residential/pdfs/energy_saving_tips/heat_pump/seheatpump.pdfhttp://www.salemelectric.com/residential/pdfs/energy_saving_tips/heat_pump/seheatpump.pdfhttp://www.heizung-waermepumpe.de/animationen/kreislauf2.phphttp://www.heizung-waermepumpe.de/animationen/kreislauf2.phphttp://www.heizung-waermepumpe.de/animationen/kreislauf2.php