Penukar Kalor (Heat Exchangers)

Oleh Tri Ayodha Ajiwiguna

File lengkap (dengan gambar dan persamaan) dalam pdf:  Penukar kalor

Penukar kalor (Heat exchanger) adalah suatu perangkat yang berfungsi untuk memindahkan kalor dari satu medium ke medium lainnya. Banyak sekali aplikasi dari penukar kalor yang digunakan pada industri dan domestik seperti radiator pada kendaraan bermotor dan evaporator pada AC.

Jika ditinjau dari jenis fluidanya, penukar kalor dapat dikelompokkan menjadi liquid-liquid, gas-liquid, dan liquid-gas. Pada penukar tidak terjadi pemindahaa/pencampuran massa, yang terjadi hanya pertukaran energi kalor. Semua heat exchanger mengalirakan setidaknya dua fluida yaitu panas dan dingin. Fluida dingin akan menyerap kalor dari dluida yang panas, sedangkan fluida yang panas akan melepaskan kalor ke fluida yang dingin seperti pada gambar 1.

Gambar 1. contoh penukar kalor sederhana.

Pada gambar terlihat bahwa fluida A mengalami pemanasan dengan menyerap kalor dari fluida B sehingga temperaturnya menjadi naik. Sebaliknya, fluida B melepaskan kalor ke fluida A sehingga temperaturnya turun. Hukum kekekalan energi dan massa tetap berlaku, sehingga dapat dituliskan menjadi

(1)

(2)

(3)

denganadalah massa, subskrip A dan B masing-masing menunjukkan fluida A dan A, dan subskrip i dan o masing-masing menunjukkan masuk dan keluar. Dengan mengabaikan energi potensial dan energi kinetik karena relatif sangat kecil nilainya maka persamaan kekekalan energi dapat dituliskan

(4)

dengan menggunakan persamaan 1 dan 2 maka persamaan 4 dapat ditulis menjadi:

(5)

(6)