Dalam dunia industri maupun komersial yang berkembang pesat, chiller menjadi komponen vital untuk menjaga suhu suatu proses maupun ruangan. Namun, dalam memilih chiller yang sesuai untuk kebutuhan industri/gedung Anda, tidak hanya perlu mempertimbangkan jenis pendinginannya : Aircooled atau Watercooled, tetapi juga jenis compressor yang digunakan. Dalam panduan ini, kami akan membahas perbedaan jenis jenis compressor pada Elektrik Chiller.

 Jenis Compressor pada Chiller

Compressor merupakan salah satu komponen utama dalam chiller yang berfungsi mengompres/menaikkan tekanan refrigerant dan mengalirkannya kedalam siklus pendinginan. Terdapat beberapa jenis compressor yang umum digunakan pada chiller:

1. Reciprocating Compressor

Cara kerja compressor adalah dengan cara piston secara naik-turun untuk mengompresi refrigerant sampai pada tekanan yang tinggi. Jenis compressor ini salah satu jenis compressor yang paling lama digunakan dan sudah ditinggalkan oleh kebanyakkan produsen Chiller, meskipun demikian Reciprocating compressor masih tetap digunakan untuk industri-industri tertentu yang memerlukan kecepatan perbaikkan karena perbaikan relatif mudah dilakukan. Pada Jenis compressor ini mempunyai “moving parts” lebih banyak dibanding jenis compressor lainnya sehingga kemungkinan “downtime maintenance” lebih besar. Dan karena sifat kompresi yang tetap/konstan dan tidak dapat mengikuti secara linear kebutuhan cooling load/refrigerant yang dikompresi maka tipe chiller ini akan mengonsumsi energi listrik lebih banyak/boros dibanding jenis compressor lainnya yang dapat mengikuti linear kebutuhan cooling load. Reciprocating compressor bekerja pada tekanan yang tinggi sehingga menimbulkan kebisingan dan vibrasi yang lebih besar. Karena alasan praktis pemakaiannya, Reciprocating compressor secara umum digunakan pada jenis Aircooled Chiller yang berkapasitas pendinginan menengah (100-300 TR).

Sumber: https://www.istec.com/en/temperature-measurements-for-reciprocating-compressors/

2. Scroll Compressor:

Scroll compressor menggunakan dua spiral yang berputar, menghasilkan tekanan tinggi pada refrigerant. Salah satu spiral bergerak mengorbit terhadap spiral yang static/tidak bergerak. Refirgerant dikompres dari spiral paling luar menuju ke pusat. Jenis compressor ini di implementasikan pada Aircooled maupun Watercooled Chiller berkapasitas kecil ( s/d 120TR) dan biasanya diimplementasikan pada jenis Modular Chiller.

Sumber: https://mechanicalboost.com/scroll-compressor

3. Screw Compressor:

Kompresor ini menggunakan 2 spiral rotor untuk mengompres gas refrigerant. Pada kompresor ini terdapat 2 rotor “male” dan “female” yang memerlukan alignment presisi yang sangat tinggi agar tanpa kontak satu dengan yang lain. Secara umum kompresor screw mempunyai rotor simetris tetapi beberapa produsen ada menggunakan teknologi asimetris rotor. Untuk mengatur loading/unloading karena fluktuasi cooling load terdapat slide valve untuk mengatur jumlah refrigerant yang akan di kompres. Pengaturan oleh slide valve dapat dilakukan secara linear sehingga secara umum efisiensi dari screw kompresor lebih tinggi daripada reciprocating compressor. Para produsen telah menggantikan teknologi reciprocating ke screw pada compressor. Pada compressor ini noise dan vibrasi yang lebih kecil dihasilkan. Untuk perbaikan compressor screw membutuhkan alat yang lebih presisi dari pada Reciprocating compressor tetapi frekuensi “downtime” akan lebih berkurang mengingat jumlah “moving parts” pada screw compressor jauh lebih sedikit dibanding Reciprocating compressor. Dalam implementasinya screw compressor efektif dipakai pada ke 2 jenis Aircooled maupun Watercooled Chiller yang berkapasitas medium (100-400 TR).

Sumber: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:ASU_Airpol_Screw_Unit.jpg

4. Centrifugal Compressor

Seringkali disebut Radial Compressor. Kompressor ini menaikkan tekanan refrigerant dengan memberikan gaya centrifugal (gaya mendorong keluar secara memutar) dengan cara memutar impeller pada kecepatan tertentu.

Centrifugal compressor mampu mengompres sejumlah besar refrigerant dengan demikian Centrifugal Compressor mampu diimplementasikan pada chiller berkapasitas menengah sampai besar (400 - >1500TR). Pada umumnya Centrifugal compressor yang diterapkan pada sistem Watercooled Chiller dan mampu menghasilkan chiller dengan efisien yang tinggi bahkan paling efisien dalam industri pendinginan Electric Chiller. Hampir semua produsen besar chiller mengembangkan teknologi Centrifugal compressornya sebagai “flagship” produknya. Pengembangan teknologi paling mutakir dari Centrifugal Compressor adalah Oil Free Magnetic Bearing Compressor. Danfoss Turbocor adalah pengembang pertama teknologi Oil Free Magnetic Bearing Compressor, memulai produksi sejak awal 2000an. Dengan teknologi Magnetic Bearing Oil Free compressor yang diterapkan bersama variable speed drive maka akan menghasilkan Watercooled Centrifugal chiller dengan efisiensi tertinggi di market dengan keunggulan lain seperti “less maintenance”, “low sound” dan “least vibration”. Jenis compressor ini juga dapat diimplementasikan untuk jenis Aircooled Chiller juga.

Sumber: https://www.mdpi.com/2079-3197/9/12/143

Sumber: https://www.danfoss.com/en-us/products/dcs/compressors/turbocor/turbocor-vtt/#tab-overview

Kesimpulan

Compressor merupakan salah satu komponen yang paling penting pada chiller Beberapa jenis compressor pada chiller (Reciprocating, Scroll, Screw dan Centrifugal) mempunyai optimalisasi besaran kapasitas pendinginan yang berbeda serta optimalisasi untuk diterapkan ke sistem pendinginan Aircooled dan Watercooled Chiller yang berbeda pula. Sebagian pabrikan chiller mengembangkan/memproduksi compressor sendiri (biasanya Screw atau Centrifugal compressor), sebagian lain produsen chiller mendapat suplai compressor dari produsen specialist compressor seperti Danfoss Turbocor, Hanbell, Bitzer dll