BAB I PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Penukar kalor adalah alat – alat yang digunakan untuk mengubah temperatur fluida atau mengubah fasa fluida dengan cara mempertukarkan kalornya dengan fluida lain. Kalor yang dapat dipindahkan diantara fluida tersebut, besarnya sangat bergantung pada kecepatan fluida, arah alirannya, sifat – sifat fisik fluida, kondisi permukaan dan luas bidang perpindahan panas, serta beda temperatur diantara kedua fluida. Secara umum perpindahan panas didominasi oleh konveksi dan konduksi dari fluida panas ke fluida dingin, dimana keduanya dipisahkan oleh dinding. Perpindahan panas secara konveksi sangat dipengaruhi oleh bentuk geometri heat exchanger dan tiga bilangan tak berdimensi, yaitu bilangan Reynold, bilangan Nusselt dan bilangan Prandtl fluida. Besar konveksi yang terjadi dalam tiap jenis heat exchanger untuk beda temperatur yang sama harganya berbeda. Sedang besar ketiga bilangan tak Aplikasi Penukar Kalor (Water Heater) Page 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB I
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Penukar kalor adalah alat – alat yang digunakan untuk mengubah temperatur fluida atau
mengubah fasa fluida dengan cara mempertukarkan kalornya dengan fluida lain. Kalor yang
dapat dipindahkan diantara fluida tersebut, besarnya sangat bergantung pada kecepatan
fluida, arah alirannya, sifat – sifat fisik fluida, kondisi permukaan dan luas bidang
perpindahan panas, serta beda temperatur diantara kedua fluida.
Secara umum perpindahan panas didominasi oleh konveksi dan konduksi dari fluida
panas ke fluida dingin, dimana keduanya dipisahkan oleh dinding. Perpindahan panas secara
konveksi sangat dipengaruhi oleh bentuk geometri heat exchanger dan tiga bilangan tak
berdimensi, yaitu bilangan Reynold, bilangan Nusselt dan bilangan Prandtl fluida. Besar
konveksi yang terjadi dalam tiap jenis heat exchanger untuk beda temperatur yang sama
harganya berbeda. Sedang besar ketiga bilangan tak berdimensi tersebut tergantung pada
kecepatan aliran serta properti fluida yang meliputi massa jenis, viskositas absolut, panas
jenis dan konduktivitas panas. Besar kecepatan aliran menentukan jenis aliran, yaitu aliran
laminer atau turbulen.
Salah satu cara yang ditempuh untuk meningkatkan efisiensi thermal adalah dengan
mengunakan Alat Penukar Kalor. Adapun beberapa jenis alat penukar kalor yang digunakan
adalah superheater, ekonomizer, water heater, kondensor, heat exchanger dan lain
sebagainya. Contoh yang banyak digunakan saat ini dalam industri ataupun di perumahan
adalah water heater.
Aplikasi Penukar Kalor (Water Heater) Page 1
Water heater merupakan seperangkat peralatan yang prosesnya menggunakan konsep
thermodynamic, memanfaatkan sumber energi untuk memanaskan air yang hendak dialirkan
sesuai temperatur yang yang telah diset sebelumnya. Secara awam, untuk memperoleh air
panas, manusia perlu memanaskan air secara tradisional dengan ketel, panic dan sejenisnya
sebagai alat water heater. Wadah-wadah yang terbuat dari besi ini dipanaskan oleh api lalu
menyalurkan energi panasnya ke air yang terdapat didalamnya.
Kekurangan water heater tradisional tersebut adalah tidak dapat menyuplai air panas
secara kontinyu, karena suhu air akan menurun seiring tingkat konsumsi air dan tingkat suhu
wadah. Hingga seiring perjalanan waktu dan perkembangan teknologi, orang-orang tidak
perlu memasak air untuk memperoleh air panas. Dengan kata lain bisa memperoleh air panas
secara instan. Semuanya berkat penemuan mesin water heater.
Berawal dari seorang pelukis asal London, Inggris, Benjamin Waddy Maughan, pada
tahun 1868. Maughan menemukan water heater dosmetik instan persama yang tidak
menggunakan bahan bakar, alias tidak perlu masak di kompor. Ia menamai penemuannya ini
“Geyser”, sebuah alat water heater yang bekerja secara manual. Artinya air dingin
ditempatkan di bagian atas wadah berupa tabung yang juga diisi jaringan kawat-kawat tipis
sebagai pengantar panas, di mana bagian bawahnya diletakan sebuah alat pemanas berbahan
bakar gas. Air panas kemudian langsung mengalir ke bak mandi tanpa ada perantara. Di
Inggris, water heater masih saja disebut-sebut geyser.
Penemuan Maughan kemudian menjadi inspirasi untuk pengembangan water heater
karya seorang ahli teknik asal Nowergia, Edwin Rudd. Saat itu ia memutuskan untuk
berimigrasi ke Amerika, tepatnya ke ke Pittsburgh, Pennsylvania. Di kota itu ia menemukan
blue print atau cetak biru water heater instans pertama buatan Maughan. Lalu Rudd
Aplikasi Penukar Kalor (Water Heater) Page 2
mengembangkan penemuan ini menjadi mesin water heater otomatis. Akhirnya ia berhasil
membuat sebuah water heater otomatis pertama di sekitar tahun 1889. Mesin ini berupa
wadah berbentuk tengki penyimpanan air yang suhu airnya bisa diatur secara mekanis dan di
distribusikan melalui pipa penyaluran air.
Aplikasi Penukar Kalor (Water Heater) Page 3
BAB II
TEORI DASAR
2. 1 Jenis-jenis Water Heater
Dewasa ini water heater sudah semakin berkembang, dan sudah banyak sekali sistem
yang di pakai dan bahan baku yang semakin baik dari ke hari. Hal ini demi kepuasan
konsumen yang mengharapkan water heater terbaik untuk mereka. Di bawah ini adalah
beberapa tipe - tipe water heater yang beredar di masyarakat saat ini.
1. Water Heater Listrik ( electric water heater )
Seperti namanya water heater ini menggunakan listrik sebagai energi utama untuk
memanaskan air. Electric Water Heater terdiri dari 2 ( dua ) tipe yaitu :