Ini Beragam Jenis Cooling Tower, Fungsi dan Cara Kerjanya

Pabrik, mall dan bangunan sejenis lainnya biasa menggunakan cooling tower atau menara pendingin untuk memproses air panas menjadi air dingin. Media pendingin tersebut memiliki beberapa komponen dasar dan terbagi menjadi bermacam jenis. 

Agar tidak hanya membayangkan, berikut penjelasan lebih lengkap mengenai fungsi, jenis dan cara kerja dari cooling tower. 

Apa itu Cooling Tower? Berikut ini Fungsinya

Cooling tower adalah alat penukar kalor yang digunakan untuk mendinginkan air. Proses tersebut dilakukan dengan membiarkan air berkontak langsung dengan udara sehingga menguapkan sebagian kecil air. 

Dengan kata lain, cooling tower adalah yang berfungsi melepaskan kalor ke udara sekitar. Alat ini identik dengan dua istilah, yaitu range dan approach. Range berguna untuk menunjukkan perbedaan temperatur antara air yang masuk dan air yang keluar. 

Sedangkan approach menunjukkan perbedaan temperatur antara air yang keluar dari tower dan air wet-bulb yang masuk ke tower. 

Berdasarkan penjelasan tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa fungsi dari cooling tower adalah mendinginkan air yang bersuhu panas yang berasal dari kondensor. Selain itu, alat ini juga berguna untuk mengolah air agar tidak mencemari lingkungan. 

Jenis-Jenis Cooling Tower

Menara pendingin sebenarnya memiliki banyak tipe. Namun, Anda setidaknya perlu mengetahui 5 tipe utama dari menara pendingin yang meliputi: 

1. Recirculation Type

Tipe ini terdiri dari open type dan close type. Berikut perbedaan keduanya: 

a. Open Type

Via alyamitech.com

Sistem pendinginan open type adalah sistem yang memanfaatkan kembali air yang telah dipanaskan dengan cara diuapkan agar bisa memasuki proses pendinginan lagi. Dengan begitu, tidak ada lagi air yang terbuang. 

Jika dibandingkan dengan sistem sekali pakai, open type tentu lebih hemat karena kebutuhan akan make-up water berkurang. 

b. Close Type

Via baltimoreaircoil.com

Pada close type, air yang kembali digunakan tidak melalui tahap penguapan seperti pada open type. Proses sirkulasi air terjadi dalam rangkaian yang tertutup dan make-up water yang dibutuhkan hanya bersumber dari sebagian air akibat kebocoran sistem. 

2. Wet Cooling Tower

Via mdpi.com

Tipe selanjutnya adalah wet cooling tower atau disebut juga dengan evaporasi cooling tower. Pada tipe ini, proses pengubahan dari air panas menjadi air dingin terjadi melalui evaporasi. 

Wet cooling tower terbagi lagi menjadi 3 jenis yakni natural draft cooling tower, atmospheric cooling tower dan mechanical draft cooling tower. 

3. Dry Cooling Tower

Via wikimedia.org

Pada tipe dry cooling tower, transfer dari air panas menjadi air dingin dilakukan melalui transfer panas sensible. Tipe ini juga terdiri dari beberapa jenis yang meliputi air cooled heat exchanger, air cooled condenser dan cooling air flow. 

4. Wet-Dry Cooling Tower (Hybrid Tower) 

Via heismannthailand.com

Seperti namanya, jenis menara pendingin ini menggabungkan tipe wet cooling dan dry cooling. Proses pendinginan dilakukan secara terpisah atau paralel. 

5. Once Through Type

Via orcaindustrial.com

Pengertian once through type adalah tipe sistem pendingin yang sirkulasi airnya hanya terjadi satu kali. Artinya, setelah air dialirkan ke sistem heat exchanger, maka akan langsung dibuang. Tipe ini disebut juga dengan sistem sekali pakai, berbanding terbalik dengan tipe resirkulasi. 

Komponen yang Dimiliki Cooling Tower

Perangkat seperti menara pendingin pasti memiliki komponen yang menjadi bagian dari rangkaiannya. Komponen dasar cooler tower berjumlah 6 yang terdiri dari rangka, kipas, bahan pengisi, pipa, water basin dan inlet louver. Selengkapnya ada di bawah ini: 

a. Rangka

Disebut juga dengan wadah, komponen ini dimiliki oleh semua jenis menara pendingin karena fungsinya begitu penting. Rangka merupakan komponen terluar yang berguna sebagai penutup sekaligus pelindung bagian dalam. Dengan begitu, komponen lain bisa lebih awet. 

b. Kipas

Komponen wajib dalam sebuah cooling tower adalah kipas atau fan. Kipas bertugas untuk menarik udara dari luar lalu mensirkulasi udara tersebut di dalam tower. Dengan adanya sirkulasi udara, maka air bisa didinginkan dengan baik. 

Kipas terbagi menjadi 2 jenis yakni sentrifugal dan baling-baling. Umumnya, bahan yang dipakai untuk membuat kipas antara lain fiberglass, aluminium dan baja galvanis. 

c. Bahan Pengisi 

Pada menara pendingin, bahan pengisi berfungsi untuk memaksimalkan kontak udara dengan air sehingga perpindahan panas dapat terjadi secara optimal. Cara yang dipakai adalah dengan memecah air menjadi butiran-butiran kecil sehingga pemindahan panas bisa lebih cepat. 

Umumnya, bahan pengisi tower terbuat dari kayu maupun plastik. Karakteristik yang harus dipenuhi adalah bahan tersebut bersifat ringan, kuat dan tidak mudah lapuk. Jenis yang umum dipakai yakni berupa splash fill dan film (permukaan plastik yang tipis). 

d. Pipa Sprinkler

Pengertian pipa sprinkler adalah pipa berukuran kecil yang memiliki banyak lubang yang berderet. Pipa sprinkler bertugas untuk melakukan proses sirkulasi air pada cooling tower secara merata. Dengan begitu, perpindahan kalor jauh lebih efisien.  

e. Water Basin

Komponen penting lainnya adalah water basin yang biasanya diletakkan di bagian bawah tower. Fungsi yang dimiliki water basin yaitu menampung air sementara yang berasal dari filling material. Nantinya, air tampungan tersebut akan dialirkan kembali ke bagian kondensor. 

f. Inlet Louver

Cooling tower juga memiliki komponen yang disebut dengan inlet louver. Fungsi utama dari komponen ini adalah tempat masuknya udara. Oleh sebab itu, desain inlet louver dibuat berlubang dalam jumlah banyak.

Tower yang dilengkapi dengan inlet louver, maka kualitas dan kuantitas airnya dapat terlihat dengan jelas. 

Bagaimana Cara Kerja Cooling Tower?

Sebagai gambaran, berikut langkah kerja cooling tower secara garis besar dari awal hingga besar: 

1) Pertama, air panas yang berasal dari kondensor akan dipompa menuju menara pendingin melalui instalasi pipa yang dilengkapi nozzle pada bagian ujung;

2) Setelah itu, air panas akan keluar melalui nozzle yang disebut dengan tahap spraying. Air tersebut kemudian bergerak karena pengaruh dari komponen kipas atau blower. Pada tahap ini, air yang keluar langsung menjalin kontak dengan udara; 

3) Lalu, air yang temperatur nya sudah berkurang akan ditampung pada water basin untuk kemudian dialirkan kembali ke kondensor;

4) Jika terjadi pengurangan air pada tahap evaporasi dan blowdown, maka make-up water akan ditambahkan melalui katup yang terhubung langsung dengan sumber air terdekat. 

Cooling tower merupakan komponen utama yang digunakan untuk mendinginkan suhu air di tempat seperti mall, pabrik dan pusat pembangkit listrik. Penyebab terjadinya perpindahan kalor pada tower yaitu adanya perbedaan tekanan parsial antara udara dengan air dan perbedaan suhu.