Mengapa Ruangan ber-AC Udaranya Kering?

Udara terdiri dari berbagai macam gas, seperti nitrogen, oksigen, dan gas-gas lain. Uap air, yaitu H2O dalam bentuk gas, juga terkandung dalam udara. Uap inilah yang mempengaruhi kelembaban udara. Semakin banyak uap air yang terkandung dalam udara maka semakin lembab kondisi udara tersebut. Begtitu pula sebaliknya, udara akan kering jika tidak ada atau hanya sedikit uap air yang terkandung.

Mengapa pada AC terdapat banyak air yang terbentuk?

Air Conditioner atau AC adalah alat yang digunakan untuk mengkondisikan udara dalam sebuah ruangan/tempat sehingga udara runagan tersebut menjadi lebih nyaman. Pernakah anda perhatikan bahwa pada AC biasanya ada selang khusus untuk mengalir air dari AC (indoor)?Dari mana asal air ini?Apakah air ini bersih?

Berikut pembahasannya:

Udara pada atmosfer bumi terdiri dari berbagai jenis gas, seperti nitrogen, oksigen, argon, termasuk juga uap air. Semakin tinggi kandungan uap air pada udara, maka semakin lembab udara tersebut. Udara sendiri memiliki kemamapuan terbaras dalam hal menampung uap air. Jika udara sudah tidak mampu menampung uap air, maka akan terbentuk embun atau kondensat.

Udara yang bertemperatur lebih tinggi memiliki volume yang lebih besar sehingga dapat menampung udara lebih banyak. Pada saat udara didinginkan maka daya tampung uap airnya pun semakin kecil. Jika terus didinginkan maka udara tersebut akan menjadi jenuh, dimana udara tidak dapat lagi menampung air. Jika udara jenuh ini didinginkan lebih lanjut maka akan terbentuk embun/kondensat. Inilah yang terjadi pada AC.

Udara dalam ruangan juga mengandung uap air. Uap air ini bisa berasal dari luar atau dalam ruangan. Uap air dari luar dapat masuk melalui ventilasi udara atau infiltrasi dari celah-celah yang terdapat pada ruangan. Sedangkan uap air yang dari dalam ruangan dapat berasal dari evaporasi air yang ada dalam ruangan, keringat  nafas dari orang yang berada dalam runagan. Uap air ini akan ditangkap oleh udara ruangan tersebut.

Hambatan Panas

Hamabatan panas atau thermal resistance sering kali dijumpai pada saat menganalisa suatu hal yang berkaitan dengan perpindahan panas. Sebenarnya apa sih hambatan panas itu?

Fenomena perpindahan panas merupakan suatu hal yang mungkin tidak sederhana untuk dimengerti. Untuk memudahkan penjelasan dari fenomena ini biasanya analogi rangkaian listrik digunakan, khususnya adalah hukum Ohm dimana dapat ditulis:

Dasar Perhitungan Termoelektrik (Thermoelectric)/Elemen Panas Dingin

Seiring dengan berkembangnya pengetahuan tentang material semikonduktor, maka material pembuat modul termoelektrik sekarang merupakan bahan semikonduktor yang terdiri dari tipe p dan n, gambar. Kedua tipe ini merupakan satu pasang yang dinamakan pelet. Modul termoelektrik terdiri dari sejumlah pelet untuk meningkatkan daya listrik yang dihasilkan atau penyerapan/pembuangan kalor yang lebih baik.

Skema Modul Termoelektrik

Termoelektrik

Termoelektrik adalah suatu perangkat yang dapat mengubah energi kalor (perbedaan temperatur) menjadi energi listrik secara langsung. Selain itu, termoelektrik juga dapat mengkonversikan energi listrik menjadi proses pompa kalor/refrigerasi.

Efek Seebeck

Efek seebeck merupakan fenomena yang mengubah perbedaan temperatur menjadi energi listrik. Jika ada dua bahan yang berbeda yang kemudian kedua ujungnya disambungkan satu sama lain maka akan terjadi dua sambungan dalam satu loop. Jika terjadi perbedaan temperatur diantara kedua sambunga ini, maka akan terjadi arus listrik akan terjadi. Prinsip ini lah yang digunakan termoelektrik sebagai generator (pembangkit listrik). Setiap bahan memiliki koefisien seebeck yang berbeda-beda. Semakin besar koefisien seebeck ini, maka beda potensial yang dihasilkan juga semakin besar. Karena perbedaan temperatur disini dapat diubah menjadi tegangan listrik, maka prinsip ini juga digunakan sebagai sensor temperatur yang dinamakan thermocouple.

Pemanfaatan Energi Panas Matahari

Energi panas matahari (Solar Thermal Energy) ternyata dapat pula digunakan untuk sistem pendingin. Prinsip kerja dar sistem ini menggunakan sistem refrgerasi absorpsi.

Jika dibandingkan dengan sistem refrigerasi kompresi uap (sistem yang umum digunakan saat ini), sistem refrigerasi absorpsi memang memiliki koefisien kinerja (COP) yang jauh lebih rendah, namun sistem ini lebih unggul jika energi panas tersedia secara gratis seperti panas matahari atau panas buangan sistem lain (contoh: panas buangan pembangkit listrik). 

Untuk memanfaatkan panas matahari pada sistem ini, energi panas matahari harus diserap pada medium tertentu (biasanya dalam bentuk fluida) dengan menggunakan solar collector, kemudian energi panas ini ditransfer untuk digunakan pada generator. Medium yang digunakan dapat berupa uap air panas (steam) atau air panas. Panas (kalor) yang dimiliki oleh medium ini kemudian diberikan ke generator dengan menggunakan penukar kalor (heat exchanger).  Dengan memanfaatkan panas matahari, maka energi listrik yang butuhkan hanyalah untuk keperluan pompa dimana konsumsi energinya jauh lebih kecil dari pada kompresor pada sistem refrigerasi kompresi uap.

Pembangkit Listrik Tenaga Panas Surya

Salah satu pemanfaatan energi solar thermal adalah untuk pembangkit listrik. Pada prinsipnya pembnagkit listrik ini memanfaatkan energi panas matahari untuk menggerakan heat engine, yaitu suatu sistem yang mengubah energi panas menjadi energi gerak (kerja). Energi gerak dalam bentuk putaran ini lah yang digunakan untuk memutar generator sehingga menghasilkan listrik. Berdasarkan siklus Carnot, efisiensi maximum yang dapat dicapai oleh suatu heat engine adalah:

 

Dari efisiensi siklus carnot dapat terlihat bahwa, semakin tinggi temperatur T­­_H maka semakin tinggi efisiensinya. Ini artinya dibutuhkan tempearatur yang tinggi untuk mendapatkan efisiensi yang tinggi. Oleh karena itu biasanya concentrating solar collector digunakan untuk pembangkit listrik. Yang akan di bahas disini adalah pembangkit listrik yang menggunakan siklus rankine.