Pompa kalor adalah mesin yang
memindahkan panas
dari satu lokasi (atau sumber) ke lokasi lainnya menggunakan kerja mekanis. Sebagian besar teknologi pompa kalor
memindahkan panas dari sumber panas yang bertemperatur rendah
ke lokasi bertemperatur lebih tinggi. Contoh yang paling umum adalah lemari es, freezer,, dan sebagainya. pendingin ruangan
Pompa
kalor bisa disamakan dengan mesin kalor
yang beroperasi dengan cara terbalik. Satu tipe yang paling umum dari pompa
kalor dengan menggunakan sifat fisik penguapan
dan pengembunan
suatu fluida
yang disebut refrigran.
Pada aplikasi sistem pemanasan, ventilasi, dan pendingin ruangan, pompa kalor
merujuk pada alat pendinginan kompresi-uap yang mencakup saluran pembalik dan penukar panas sehingga arah aliran panas bisa dibalik.
Secara umum, pompa kalor mengambil panas dari udara atau dari permukaan.
Beberapa jenis pompa kalor dengan sumber panas udara tidak bekerja dengan baik
setelah temperatur jatuh di bawah -5 oC (23 oF).
CARA KERJA
Berdasarkan
pada HUKUM KEDUA TERMODINAMIKA, panas tidak bisa secara
spontan mengalir dari sumber bertemperatur rendah ke lokasi bertemperatur tinggi;
suatu kerja dibutuhkan untuk melakukan ini. Pompa kalor berbeda dalam hal
bagaimana mereka mengaplikasikan kerja tersebut untuk memindahkan panas, namun
pada dasarnya pompa kalor adalah mesin kalor yang bekerja secara terbalik.
Mesin kalor membuat energi mengalir dari lokasi yang lebih panas ke lokasi yang
lebih dingin, menghasilkan fraksi dari proses tersebut sebagai kerja.
Kebalikannya, pompa kalor membutuhkan kerja untuk memindahkan energi termal
dari lokasi yang lebih dingin ke lokasi yang lebih panas.
Sejak
pompa kalor menggunakan sejumlah kerja untuk memindahkan panas, sejumlah energi
yang dibuang ke lokasi yang lebih panas mengandung kalor yang lebih tinggi dari
pada sejumlah kalor yang diambil dari sumber dingin. Satu tipe pompa kalor
bekerja dengan mengeksploitasi sifat fisik penguapan dan pengembunan fluida
yang disebut refrigran. Fluida yang bekerja, pada keadaan gasnya, diberi
tekanan dan disirkulasikan menuju sistem dengan kompresor.
Pada satu sisi dari kompresor, di mana gas dalam keadaan panas dan bertekanan
tinggi, didinginkan di penukar panas yang disebut kondenser,
hingga fluida itu mengembun pada tekanan tinggi. Refrigeran yang telah
mengembun melewati alat penurun tekanan yang dapat dilakukan dengan memperluas
volume saluran (memperlebar saluran atau memperbanyak cabang), atau juga bisa
dengan penghambat berupa turbin. Lalu, refrigeran yang
berbentuk cair masuk ke sistem yang ingin didinginkan. Dalam proses pendinginan
itu, refrigeran mengambil panas sehingga refrigeran kembali menguap dan sistem
menjadi dingin.
Dalam
sistem seperti ini, sangat penting bagi refrigeran untuk mencapai suhu tinggi
ketika diberi tekanan, karena panas sulit bertukar dari fluida dingin ke lokasi
yang lebih panas secara spontan. Dalam hal ini, refrigeran harus bersuhu lebih
tinggi dari temperatur penukar panas. Dengan kata lain, fluida harus bertekanan
rendah jika ingin mengambil kalor dari suatu sistem dan menguap, dan fluida
harus bertekanan tinggi jika ingin membuang kalor dan mengembun. Hal ini sesuai
dengan persamaan gas ideal yang menyatakan bahwa temperatur berbanding lurus
dengan tekanan. Jika hal ini tercapai, efisiensi tertinggi akan tercapai.
0 komentar:
Posting Komentar