Perpustakaan Digital ITB

Pompa kalor jenis kompresi uap semakin diminati sebagai pemanas karena mempunyai kinerja yang lebih tinggi dibandingkan dengan pemanas gas, minyak, atau listrik. Saat ini pompa kalor kompresi yang beredar masih digunakan untuk memanaskan air dengan temperatur kurang dari 80?. Temperatur pemanas di berbagai industri proses biasanya dibutuhkan lebih dari 100?. Pompa kalor ini menggunakan fluida kerja (refrigeran) yang mungkin berdampak pada lingkungan. Untuk itu, dibutuhkan suatu sistem yang dapat mencapai temperatur tinggi dengan kinerja yang tinggi pula dan menggunakan refrigeran ramah lingkungan. Salah satu pengembangan yang dapat dilakukan adalah penerapan sistem bertingkat (cascade). Oleh karena itu, penelitian ini menganalisis aspek termodinamika dan lingkungan sistem pompa kalor tiga tingkat dengan temperatur hingga 150ºC. Penelitian ini diawali dengan perhitungan ideal siklus refrigerasi Carnot tiap tingkat pompa kalor. Parameter studi meliputi temperatur kondensasi tiap tingkat, potensi pemanasan global dan penipisan ozon, kinerja, dan kelas keamanan refrigeran. Temperatur kondensasi digunakan dalam perhitungan kinerja siklus kompresi uap dengan refrigeran yang cocok untuk masing-masing siklus. Pasangan-pasangan refrigeran yang diperoleh kemudian dikomparasikan satu sama lain berdasarkan kinerja, dampak terhadap lingkungan, dan resiko pemakaiannya. Hasil simulasi termodinamika menunjukkan kinerja tertinggi dengan pasangan metil oleat, siklopentana, dan air sebesar 2,07. Analisis multi kriteria (termodinamika, lingkungan, dan keamanan) dapat mencapai kinerja sebesar 2,04. Dalam pemilihan refrigeran nyatanya refrigeran yang aman digunakan belum dapat mencapai kinerja yang lebih tinggi daripada refrigeran yang berbahaya.