STUDI EKSPERIMENTAL POTENSI EARTH COOLING TUBE HEAT EXCHANGER (ECT-HE) SEBAGAI GREEN AIR CONDITIONING (GAC) (STUDI KASUS PADA TANAH REGOSOL)

AC konvensional menggunakan refrigeran sebagai fluida kerja untuk menghasilkan kenyamanan termal di dalam ruangan, tetapi refrigeran memiliki potensi perusakan ozon yang menjadi sumber pemanasan global dan perubahan iklim. Kenyamanan termal selalu dibutuhkan, sehingga metode pengkondisian udara ramah lingkungan atau GAC dapat menjadi solusi dari permasalahan tersebut. Salah satu konsep GAC adalah teknologi ECT-HE, yaitu sistem jaringan pipa sebagai heat exchanger yang dibenamkan di dalam tanah untuk melepas kalor dari udara ke dalam tanah. Ini dapat terjadi karena unit memanfaatkan gradien perbedaan temperatur dalam tanah untuk menerima kalor dari udara yang digunakan untuk mendinginkan udara ruangan. Hanya saja, teknologi ini sangat tergantung pada karakter tanah penerapan yang merujuk pada konduktivitas termalnya, sehingga akan mempengaruhi desain daripada ECT-HE sebagai GAC. Tulisan ini membahas tentang pengungkapan potensi unit ECT-HE sebagai GAC untuk mendinginkan udara ruangan yang diterapkan di tanah regosol.Metode penelitian untuk mengungkap potensi unit ECT-HE sebagai GAC adalah secara eksperimen melalui perancangan dan pengujian dengan menetapkan parameter dan variabel secara langsung. Eksperimen perancangan menggunakan metode LMTD dengan temperatur tanah regosol pada kedalaman 1 meter sebagai parameter utama perhitungan yang memiliki konduktivitas termal 0,54 Watt/moC, pipa steel sebagai material yang digunakan, ruangan ujicoba dengan volume 3,375 m3, dan variabel kecepatan aliran udara keluar pada rentang 2-6 m/detik. Pada eksperimen pengujian dilakukan selama 24 jam menggunakan variabel kecepatan udara keluar pada rentang 2-4 m/detik setiap satu jam. Parameter pengujian adalah kemampuan unit mendinginkan udara ruangan ujicoba yang diukur dengan parameter lainnya, yaitu efektivitas pendinginan, laju transfer kalor ke tanah, dan laju pendinginan selama proses pendinginan udara ruangan ujicoba berlangsung.Hasil eksperimen dari perhitungan rancangan didapatkan panjang pipa terkubur yang dibutuhkan unit ECT-HE adalah 34 meter dengan laju transfer kalor maksimum sebesar 127,282 Watt, panjang pipa keseluruhan adalah 38 meter, dan konfigurasi jaringan pipa ECT-HE adalah E-Horizontal dengan model desain open loop system. Hasil pengujian ditemukan bahwa unit ECT-HE memiliki potensi sebagai GAC untuk mendinginkan udara ruangan. Ini diukur dengan karakter tanah regosol mampu mereduksi temperatur udara <8oC dengan efektivitas maksimum 0,98 dan minimum 0,73, laju transfer kalor maksimum 96,48 Watt dan COP 2,63, laju pendinginan maksimum -4,11 Watt. Antara semua parameter pengujian berbanding lurus dengan peningkatan variabel uji. Pendinginan ruangan hanya dapat dilakukan selama 16 jam dan pendinginan ruangan relatif terhadap lingkungan dapat dilakukan selama 24 jam. Penyesuaian kapasitas pendinginan dari unit ECT-HE terhadap beban pendinginan dari ruangan yang didinginkan adalah sangat direkomendasikan.