(LiBr) sebagai Absorban pada sistem pendingin

BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Kebutuhan akan sistem pendingin untuk pengawetan, penyimpanan bahan makanan, hasil
panen, penyegaran udara, hasil perikanan atau vaksin imunisasi masal dan keperluan lainnya
dirasakan semakin meningkat. Sistem pendinginan yang ada saat ini kebanyakan bekerja dengan
sistim kompresi uap menggunakan energi listrik dan refrigeran sintetik seperti : R-11 (AC dengan
kapasitas besar), R-12 (AC dan freezer dalam rumah tangga), R-22 (heat pump dan AC bangunan
komersial dan industri besar), R-502 (chiller supermarket) dll, sedangkan jenis Freon yang bukan
ODS adalah R-134a. Masalah utama yang timbul pada sistem pendingin kompresi uap ialah refrigeran
sintetik yang digunakan mempunyai dampak negatif pada lingkungan seperti merusak lapisan ozon
sehingga menimbulkan pemanasan global.
Sistem pendingin absorpsi dikembangkan pada tahun 1850-an oleh Ferdinand Care dan
menjadi sistem pendinginan utama saat itu sebelum kemunculan mesin pendingin kompresi uap pada
tahun 1880-an dan memperoleh hak paten Amerika Serikat pada tahun 1860 yang berkembang sampai
sekarang. Sistem pendingin absorpsi mempunyai karakteristik tersendiri untuk menghasilkan siklus
pendinginan, yaitu tidak menggunakan kompresor mekanik tetapi digantikan dengan memanfaatkan
sumber energi panas (heat-operated cycle) (Stoecker, 1989). Energi panas yang digunakan dapat
berasal dari pembakaraan kayu, bahan bakar minyak dan gas bumi, buangan proses industri, biomassa,
biogas atau dari energi alam seperti panas bumi dan energi surya.
Komponen utama dari mesin pendingin absorpsi adalah generator, kondensor, evaporator dan
absorber. Selama proses regenerasi, panas diberikan ke generator untuk memisahkan refrigeran dari
zat penyerap, selanjutnya uap air masuk ke dalam kondensor untuk berkondensasi menjadi refrigeran
cair. Sedangkan pada proses refrigerasi, refrigeran air di dalam evaporator mengalami proses
evaporasi dengan mengambil panas dari lingkungan sehingga menghasilkan efek pendinginan dan uap
air yang dihasilkan kemudian diabsorpsi oleh larutan LiBr konsentrasi tinggi di dalam komponen
absorber.
Perkembangan jenis pendingin absorpsi di Indonesia masih dalam tahap penelitian yang
dilakukan oleh perguruan tinggi dan lembaga penelitian, antara lain seperti yang dilakukan di Institut
Pertanian Bogor dan Institut Teknologi Bandung. Penelitian yang telah dilakukan di Institut Pertanian
Bogor menggunakan limbah biomassa oleh Wahyu (1983) dan Panggabean (1992) didalam Hayadin
(1999) sebagai sumber panasnya. Penggunaan LiBr-H2O sebagai fluida kerja belum banyak
dikembangkan di Indonesia. Prinsip kerja LiBr-H2O sama seperti menggunakan H2O-NH3, hanya saja
pada sistem pendingin yang menggunakan LiBr-H2O sebagai fluidanya dapat dilakukan pada tekanan
dibawah tekanan atmosfer, sehingga relatif lebih aman dari bahaya ledakan.
Larutan LiBr dengan konsentrasi tinggi pada absorber akan menyerap uap air, sehingga proses
pendinginan pada komponen evaporator dapat berlangsung dengan baik. Semakin tinggi kecepatan
laju penyerapan absorban, maka semakin baik pula proses pendinginan yang berlangsung. Tinggi
rendahnya laju penyerapan dari absorban, dipengaruhi oleh beberapa parameter selama proses
pendinginan berlangsung, diantaranya konsentrasi absorban, suhu uap air yang keluar dari evaporator
dan suhu larutan absorban, serta tekanan uap air yang masuk kedalam absorber.
Pengaruh konsentrasi, suhu dan tekanan pada pendinginan dapat dijelaskan sebagai berikut:
apabila pada konsentrasi tertentu suatu larutan dapat menyerap uap air lebih cepat maka pendinginan
1
dapat berlangsung dengan baik pula. Namun hal ini juga harus didukung dengan kondisi suhu uap air
dari evaporator yang rendah dan kelembaban yang tinggi. Dengan kombinasi suhu yang rendah dan
kelembaban yang tinggi, tekanan uap air yang masuk kedalam absorber menjadi rendah. Selama
proses penyerapan uap air berlangsung, terjadi peningkatan suhu pada larutan penyerap. Peningkatan
suhu larutan terjadi jika proses penyerapan tersebut terjadi secara adiabatik yang akhirnya akan
menyebabkan proses penyerapan uap terhenti (Stoecker, W.F. dan Jerold W. Jones. 1989). Agar
proses penyerapan uap air dapat berlangsung secara terus-menerus, maka absorber didinginkan
dengan air, yang berfungsi untuk mengambil dan melepaskan panas tersebut ke lingkungan.
Untuk itu laju penyerapan uap air dalam absorber sangat penting diketahui, mengingat hal ini
berperan langsung dalam peningkatan kinerja mesin pendingin. Dan dalam penelitian ini, akan dilihat
seberapa besar pengaruh konsentrasi, suhu dan tekanan uap air dalam mempengaruhi laju penyerapan
dari larutan absorban yang akan diuji.
1.2
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini ialah untuk melihat pengaruh konsentrasi, suhu dan tekanan uap air
pada laju penyerapan uap air oleh larutan absorban (LiBr-H2O) dalam kaitanya dengan sistem
pendingin absorpsi, menentukan konsentrasi kesetimbangan larutan LiBr-H2O serta menentukan
model sorpsi isotermis.
2