Teori Perpindahan Panas: Konduksi, Konveksi, Evaporasi, Radiasi

Ada empat cara pemindahan panas yakni: [16]

a. Konduksi

Konduksi ialah pemindahan panas yang dihasilkan dari kontak langsung antara permukaan-permukaan benda. Konduksi terjadi hanya dengan menyentuh atau menghubungkan permukaan-permukaan yang mengandung panas. Setiap benda mempunyai konduktivitas termal (kemampuan mengalirkan panas) tertentu yang akan mempengaruhi panas yang dihantarkan dari sisi yang panas ke sisi yang lebih dingin. Semakin tinggi nilai konduktivitas termal suatu benda, semakin cepat ia mengalirkan panas yang diterima dari satu sisi ke sisi yang lain.

b. Konveksi

Pemindahan panas berdasarkan gerakan fluida disebut konveksi. Dalam hal ini fluidanya adalah udara di dalam ruangan.

c. Evaporasi (penguapan)

Dalam pemindahan panas yang didasarkan pada evaporasi, sumber panas hanya dapat kehilangan panas. Misalnya panas yang dihasilkan oleh tubuh manusia, kelembaban dipermukaan kulit menguap ketika udara melintasi tubuh.

d. Radiasi.

Radiasi ialah pemindahan panas atas dasar gelombang-gelombang elektromagnetik. Misalnya tubuh manusia akan mendapat panas pancaran dari setiap permukaan dari suhu yang lebih tinggi dan ia akan kehilangan panas atau memancarkan panas kepada setiap obyek atau permukaan yang lebih sejuk dari tubuh manusia itu. Panas pancaran yang diperoleh atau hilang, tidak dipengaruhi oleh gerakan udara, juga tidak oleh suhu udara antara permukaan-permukaan atau obyek-obyek yang memancar, sehingga radiasi dapat terjadi di ruang hampa.

Jumlah keseluruhan panas pindahan yang dihasilkan oleh masing-masing cara hampir seluruhnya ditentukan oleh kondisi-kondisi lingkungan. Umpamanya, udara yang jenuh tak dapat menerima kelembaban tubuh, sehingga pemindahan panas tak dapat terjadi melalui penguapan. Pengondisian suatu ruang seharusnya meningkatkan laju kehilangan panas bila para penghuni terlalu panas dan mengurangi laju kehilangan panas bila mereka terlalu dingin. Tujuan ini tercapai dengan mengolah dan menyampaikan udara yang nyaman dari segi suhu, uap air (kelembaban), dan velositas (gerak udara dan pola-pola distribusi). Kebersihan udara dan hilangnya bau (melalui ventilasi) merupakan kondisi-kondisi kenyamanan tambahan yang harus dikendalikan oleh sistem penghawaan buatan.

.

Komponen Air Conditioner dan Prinsip Cara Kerjanya

Komponen utama AC antara lain adalah evaporator, kompresor, kondensor, dan katup ekspansi.

Udara dalam ruang diturunkan suhunya dan kemudian udara sejuk/dingin tersebut didistribusikan ke seluruh ruang sehingga tercapai thermal comfort.

Pendinginan udara diperoleh dari proses pendinginan yang terjadi pada unit pendingin (evaporator) AC, di mana zat pendingin (refrigerant) diuapkan dalam evaporator yang kemudian dicairkan kembali dalam condensor unit.

Udara di dalam ruang dihisap oleh kipas sentrifugal yang terdapat pada evaporator. Pada evaporator terjadi penyerapan panas dari udara dalam ruang oleh refrigerant di dalam pipa/coil. Atau dengan kata lain, udara bersentuhan dengan pipa/coil evaporator yang di dalamnya berisi refrigerant (gas pendingin). Di sini terjadi perpindahan panas yang terkandung dalam udara kepada pipa/coil evaporator. Sehingga suhu udara saat meninggalkan AC menjadi relatif lebih dingin dari sebelumnya. Selanjutnya, panas udara yang diserap oleh piapa/coil evaporator tadi dibawa oleh refrigerant menuju condensor dengan bantuan/melalui kompresor.

Pada saat meninggalkan evaporator, suhu refrigerant bertambah. Hal ini disebabkan adanya penyerapan panas udara pada saat refrigerant di evaporator. Dan selain itu, akibat adanya perlakuan kompresor yang memberikan tekanan pada refrigerant yang dimaksudkan agar refrigerant dapat bersirkulasi, secara langsung dapat menaikkan suhu pada refrigerant, dan refrigerant menjadi panas. Dengan bantuan kipas propeler pada condensor, panas yang terkandung dalam refrigerant tersebut dibuang.

Setelah itu refrigerant meninggalkan condensor dengan suhu yang relatif lebih dingin dari sebelumnya dan kembali menuju evaporator yang sebelumnya melalui katup ekspansi terlebih dahulu untuk diturunkan tekanannya. Sehingga pada saat memasuki evaporator sudah seperti kondisi semula.Siklus ini terjadi terus-menerus. Dengan adanya fungsi thermostat, dapat diatur kondisi yang diinginkan sesuai dengan kebutuhan atau seperti temperatur udara yang diinginkan.

..... Selengkapnya - FILOSOFI : PERANCANGAN PERKANTORAN PADA ASPEK ARSITEKTUR

.