Sistem Air Pendingin

JENIS SISTEM AIR PENDINGIN

Berdasarkan siklusnya, terdapat 2 macam sistem air pendingin utama yang lazim diterapkan di PLTU yaitu :

1. sistem siklus terbuka (once through)
2. sistem siklus tertutup (recirculation – cooling tower).

Pada umumnya sistem air pendingin utama terdiri dari komponen :

·         Intake (untuk sistem air pendingin siklus terbuka)

·         Saringan (screen)

·         Pompa (cooling water pump – CWP)

·         Katup dan Pemipaan (piping)

·         Menara pendingin (cooling tower)

Untuk sistem air pendingin siklus terbuka tidak dilengkapi dengan menara pendingin (cooling tower), sebaliknya pada sistem siklus tertutup (resirkulsi) tidak dibutuhkan intake yang dipasangi saringan-saringan, cukup dengan satu saringan sederhana.

Gb 1. Sistem air pendingin terbuka dan tertutup

Sistem Air Pendingin Terbuka

Dalam sistem siklus terbuka, air pendingin dipasok secara kontinyu dari sumber tak terbatas seperti sungai, danau atau laut yang dipompakan ke kondensor untuk akhirnya dibuang kembali keasalnya. Dengan menggunakan pompa, air dari sumber dipompa dan dialirkan ke kondensor dan heat exchanger kemudian dibuang ke saluran pembuangan.

 Letak saluran masuk dan saluran pembuangan air pendingin harus dibuat terpisah sejauh mungkin. Pemisahan ini bertujuan untuk mencegah terjadinya resirkulasi air dari sisi pembuangan mengalir ke sisi masuk. Resirkulasi akan menyebabkan penurunan efisiensi kondensor karena temperatur air menjadi tinggi.

 Keuntungan sistem air pendingin siklus terbuka dibanding siklus tertutup antara lain adalah :

·         Biaya modal dan biaya operasinya lebih rendah.

·         Peralatan yang digunakan lebih sedikit

·         Kinerja kondensor lebih baik karena temperatur air pendingin masuk lebih rendah

Sedangkan kerugiannya adalah :

·         Kualitas air tidak dapat dikontrol

·         Memerlukan ijin dari instansi lingkungan, karena menimbulkan pencemaran lingkungan

·         Sumber air harus tersedia dalam jumlah yang besar dan kontinyu.

 Sistem siklus terbuka digunakan pada unit-unit pembangkit yang sumber airnya tak terbatas, seperti air laut atau danau. Temperatur air ke sisi pembuangan harus dijaga pada batas yang memenuhi syarat, karena air yang panas cenderung menimbulkan bau dan dapat mematikan ikan. Gambar 2 menunjukkan diagram sistem air pendingin siklus terbuka untuk lokasi unit pembangkit ditepi laut.

Gb 2. Sistem Air Pendingin Utama Siklus Terbuka

Pada sistem ini dibuat pembatas level minimum berupa gundukan atau bak pada sisi air keluar kondensor. Hal ini dimaksudkan agar diperoleh efek syphonic walaupun level air bervariasi. Efek syphonic memberikan keuntungan, karena dengan bantuan efek syphonic tenaga pemompaan menjadi lebih ringan. Sisi masuk pompa harus dipasang dibawah permukaan air terendah pada saat pasang rendah untuk mencegah terjadinya kehilangan sisi isap dan menjamin bekerjanya sistem syphonic.

 Sistem Air Pendingin Tertutup

Secara prinsip, sistem air pendingin utama siklus tertutup menggunakan media air pendingin yang sama secara berulang dalam sirkulasi tertutup seperti terlihat pada gambar 3 Sistem ini membutuhkan biaya investasi yang lebih besar dibanding sistem siklus terbuka. Hal ini karena menggunakan menara pendingin yang mahal.

 Biaya operasinya juga lebih besar karena sistemnya tidak dapat dibuat syphonic effect sehingga memerlukan tenaga pemompaan yang lebih besar. Bahkan apbial menggunakan sistem draft (tarikan) paksa memerlukan beberapa fan yang beroperasi terus menerus.

Namun sistem siklus tertutup merupakan solusi terhadap tersedianya jumlah air yang terbatas, karena air pendingin dipakai berulang-ulang dan kehilangan air pendingin relatif sedikit.

Gb 3. Aplikasi Sistem Air Pendingin Utama Siklus Tertutup

Sirkulasi air pendingin adalah dari bak penampung menara pendingin (cooling tower) dipompakan ke kondensor oleh pompa air pendingin utama (CWP) untuk mengkondensasikan uap bekas dengan cara menyerap panas laten dari uap bekas tersebut. Akibat proses dikondensor, temperatuir air pendingin keluar kondensor akan mengalami kenaikkan. Karena air akan disirkulasikan kembali ke kondensor, maka air pendingin ini harus didinginkan terlebih dahulu.

Proses pendinginan air dilaksanakan di Menara pendingin (Cooling Tower). Didalam menara pendingin, air pendingin didinginkan oleh udara sehingga temperaturnya kembali turun dan siap disirkulasikan kembali kedalam kondensor. Gambar. 4 merupakan contoh aplikasi sistem air pendingin utama siklus tertutup.

Dalam contoh aplikasi sistem air pendingin utama siklus tertutup, fungsi sebagian besar komponennya seperti kondensor, Auxiliary Cooling water heat Exchanger, Traveling Screen sama seperti dalam sistem air pendingin utama siklus terbuka. Perbedaannya hanya terletak pada menara pendingin (Cooling Tower) yang tidak terdapat pada sistem air pendingin siklus terbuka. Sedangkan gambar dibawah menunjukkan proses pembuangan panas yang mengakibatkan terbawanya butir air (drift) ke udara sekitar menara pendingin.

Gambar 4 memperlihatkan aliran pembuangan udara/gas panas (drift) dari menara pendingin ke atmosfir, dimana sebagian tetes air ikut terbawa. Hal ini mengakibatkan berkurangnya jumlah air pendingin didalam siklus tertutup.

Gb. 4  pembuangan panas di menara pendingin siklus tertutup