CARA KERJA COOLING TOWER

Air dingin diperlukan untuk, sebagai contoh, penyejuk udara/ AC, proses-proses manufakturing atau pembangkitan daya. Cooling tower  merupakan suatu bagian dari sistem HVAC yang digunakan untuk menurunkan suhu aliran air dengan cara mengekstraksi panas dari air dan mengemisikannya ke atmosfir. Cooling tower menggunakan penguapan dimana sebagian air diuapkan ke aliran udara yang bergerak dan kemudian dibuang ke atmosfir. Sebagai akibatnya, air yang tersisa didinginkan secara signifikan lihat gambar dibawah. Cooling tower mampu menurunkan suhu air lebih dari peralatan-peralatan yang hanya menggunakan udara untuk membuang panas, seperti radiator dalam mobil, dan oleh karena itu biayanya lebih efektif dan efisien energinya.

 

Komponen Cooling tower

Komponen dasar sebuah Cooling tower meliputi rangka dan wadah, bahan pengisi, kolam air dingin, eliminator aliran, saluran masuk udara, louvers, nosel dan fan. Kesemuanya dijelaskan dibawah ini:

1. Rangka dan wadah. Hampir semua menara memiliki rangka berstruktur yang menunjang tutup luar (wadah/casing), motor, fan, dan komponen lainnya. Dengan rancangan yang lebih kecil, seperti unit fiber glass, wadahnya dapat menjadi rangka.
2. Bahan Pengisi. Hampir seluruh Cooling tower menggunakan bahan pengisi (terbuat dari plastic atau kayu) untuk memfasilitasi perpindahan panas dengan memaksimalkan kontak udara dan air. Terdapat dua jenis bahan pengisi:
• Bahan pengisi berbentuk percikan/Splash fill: air jatuh diatas lapisan yang berurut dari batang pemercik horisontal, secara terus menerus pecah menjadi tetesan yang lebih kecil, sambil membasahi permukaan bahan pengisi. Bahan pengisi percikan dari plastic memberikan perpindahan panas yang lebih baik daripada bahan pengisi percikan dari kayu.
• Bahan pengisi berbentuk film: terdiri dari permukaan plastik tipis dengan jarak yang berdekatan dimana diatasnya terdapat semprotan air, membentuk lapisan film yang tipis dan melakukan kontak dengan udara. Permukaannya dapat berbentuk datar, bergelombang, berlekuk, atau pola lainnya. Jenis bahan pengisi film lebih efisien dan memberi perpindahan panas yang sama dalam volume yang lebih kecil daripada bahan pengisi jenis splash.
3. Kolam air dingin. Kolam air dingin terletak pada atau dekat bagian bawah Cooling tower, dan menerima air dingin yang mengalir turun melalui Cooling tower dan bahan pengisi. Kolam biasanya memiliki sebuah lubang atau titik terendah untuk pengeluaran air dingin.
4. Drift eliminators. Alat ini menangkap tetes-tetes air yang terjebak dalam aliran udara supaya tidak hilang ke atmosfir.
5. Saluran udara masuk. Ini merupakan titik masuk bagi udara menuju Cooling tower . Saluran masuk bisa berada pada seluruh sisi menara (desain aliran melintang) atau berada dibagian bawah menara (desain aliran berlawanan arah).
6. Louvers. Pada umumnya, Cooling tower dengan aliran silang memiliki saluran masuk louvers. Kegunaan louvers adalah untuk menyamakan aliran udara ke bahan pengisi dan menahan air dalam Cooling tower. Beberapa desain Cooling tower aliran berlawanan arah tidak memerlukan louver.
7. Nosel. Alat ini menyemprotkan air untuk membasahi bahan pengisi. Distribusi air yang seragam pada puncak bahan pengisi adalah penting untuk mendapatkan pembasahan yang benar dari seluruh permukaan bahan pengisi. Nosel dapat dipasang dan menyemprot dengan pola bundar atau segi empat, atau dapat menjadi bagian dari rakitan yang berputar seperti pada Cooling tower dengan beberapa potongan lintang yang memutar.
8. Fan. Fan aksial (jenis baling-baling) dan sentrifugal keduanya digunakan dalam Cooling tower. Umumnya fan dengan baling-baling/propeller digunakan pada Cooling tower induced draft dan baik fan propeller dan sentrifugal dua-duanya ditemukan dalam menara forced draft. Tergantung pada ukurannya, jenis fan propeller yang digunakan sudah dipasang tetap atau dengan dapat dirubah-rubah/ diatur. Sebuah fan dengan baling-baling yang dapat diatur tidak secara otomatis dapat digunakan diatas range yang cukup luas sebab fan dapat disesuaikan untuk mengirim aliran udara yang dikehendaki pada pemakaian tenaga terendah. Baling-baling yang dapat diatur secara otomatis dapat beragam aliran udaranya dalam rangka merespon perubahan kondisi beban.

Desain Cooling Tower

• Counterflow : Dalam desain counterflow, aliran air yang disemprotkan oleh nozzle berlawanan arah dengan aliran air (lihat diagram dibawah). 

• Cross Flow : Crossflow adalah desain di mana aliran udara diarahkan tegak lurus terhadap aliran air (lihat diagram di bawah). Aliran udara masuk melalui kisi-kisi cooling tower dimana aliran air mengalir tegak lurus dari udara karena pengaruh grafitasi.