Sistem Pendingin Mesin

Ketersediaan sumber daya air laut tidak serta merta dapat digunakan sebagai media pendingin mesin diesel kapal secara tangsung. Dasar sistem pendingin mesin memberikan gambaran penggunaan media air tawar dan air laut sesuai peruntukannya masing - masing. Pada artikel ini, yang akan diuraikan lebih lanjut adalah sistem pendinginan tertutup yang memfungsikan air tawar dan air laut sebagai media pendinginnya. Detail uraian terkait sistem pendinginan jenis ini menjadi sangat diperlukan karena pada umumnya maker membangun mesin diesel kapal dengan sistem pendingin tersebut.

Pada siklus sederhana diilustrasikan air tawar pendingin dari tangki penampungan diisap oleh pompa air tawar pendingin. Sebelum masuk mesin, air tawar pendingin akan melewati fresh water cooler untuk mendinginkan dan mensesuaikan temperatur air pendingin yang akan masuk dalam mesin. Didalam mesin, air tawar pendingin akan bersirkylasi digantikan oleh air tawar "baru" yang temperaturnya lebih rendah untuk kepentingan penyerapan panas mesin. Demikian berlanjut terjadi siklus tertutup yanh selalu berulang serta memungkinkan air tawar dari mesin dipompa kembali oleh fresh water pump.

Contoh penataan sistem pendingin air tawar pada mesin. (Foto by: Dokumentasi pribadi penulis_RART Marinediesels.co.uk 2005)

Cooling water treatment, KLIK DISINI!

Pada saat ini, beberapa kapal telah memanfaatkan sistem pendinginan air tawar yang terpusat dalam satu pesawat pendingin yaitu central cooler. Dalam sistem ini, semua media pendingin yang digunakan untuk mendinginkan mesin dan pesawat pemindah panas (heat exchangers) adalah air tawar. Pemanfaatan air laut hanya digunakan untuk mendinginkan air tawar dalam central cooler. 

Penggunaan sistem pendingin yang demikian menghendaki adanya dua jalur pendingin yang berbeda berdasarkan temperaturnya. Dalam implementasinya dilapangan kemudian disebut dengan istilah,

1. Low temperature. Air tawar yang terdapat pada sistem ini memiliki temperatur yang rendah sesuai dengan namanya. Air tawar pendingin digunakan untuk menyerap panas pada pesawat pemindah panas (heat exchangers) seperti air cooler, LO cooler dan FW cooler. Air tawar selanjutnya akan diisap oleh pompa (LT FW Cooling pump) dan didinginkan dalam central cooler untuk dapat digunakan menyerap panas pada heat exchanger. Temperatur kerja air tawar pendingin ini pada 30-40°C. 
2. High temperature. Air tawar yang digunakan sebagai media pendingin ini memiliki temperatur yang relatif tinggi dibanding LT yaitu 75-82°C. Air tawar yang memiliki temperatur tinggi ini hanya diperuntukkan sebagai pendingin mesin (jacket cooling). Air tawar yang telah menyerap panas dari mesin kemudian diisap oleh pompa air tawar pendingin (HT FW Cooling Pump) dan selanjutnya akan didinginkan dalam fresh water cooler. Operasional pompa memungkinkan terjadinya siklus tertutup yang berulang dari mesin menuju fw cooler kemudian masuk dalam mesin.

Pemanfaatan kedua "sekat" temperatur ini pada dua jalur pipa yang nerbeda sehingga temperatur masing-masing sistem dapat dikendalikan dengan baik. Pada penataan ini, juga dipasangkan by-pass valve yang dalam kondisi normal akan selalu ditutup (normaly closed). Penggunaan by-pass valve ini akan dibuka pada saat menghendaki adanya kontaminasi antara air tawar pendingin pada jalur LT dan HT yang memungkinkan terjadinya penurunan HT dengan cepat.

Contoh penataan sistem pendingin air tawar high temperature. (Foto by: Dokumentasi pribadi penulis_engine simulator)

Contoh penataan sistem pendingin air tawar low temperature. (Foto by: Dokumentasi pribadi penulis_ engine simulator)

Dari uraian sinfkat diatas, maka dapat disimpulkan,

1. Sistem pendingin normal / konvensional.

• Air tawar dugunakan untuk mendinginkan mesin (jacket cooling). Kemudian disirkulasikan oleh fw cool pump melewati fw cooler dan kembali masuk kedalam mesin untuk proses penyerapan panas.
• Air laut digunakan untuk mendinginkan semua heat exchanger (air cooler, fw cooler & lo cooler). Air laut yang masuk melalui sea chest akan dipompa oleh SW cool pump untuk mengalir dalam semua heat exchanger tersebut diatas. Setelah melewati heat exchanger, kemudian akan dikeluarkan kelaut melalui overboard valve.

2. Sistem pendinginan terpusat / menggunakan central cooler.

• Air tawar digunakan untuk mendinginkan mesin (jacket cooling) dan semua pesawat pemindah panas mesin (air cooler, FW cooler, LO cooler). Penggunaan air tawar dibagi dalam dua jalur yang berbeda menurut temperatur kerjanya (LT & HT). Air tawar pendingin kemudian dialirkan dalam central cooler untuk proses penyerapan panas.
• Air laut digunakan sebagai media untuk menurunkan temperatur air pendingin dalam central cooler.

Sistem pendingin air laut memungkinkan mengalirnya air laut dari luar kapal menuju beberapa pesawat pemindah panas dengan bantuan sw cooling pump. Air laut yang masuk dalam kapal dapat melalui sea chest yang terpasang pada lambung kapal. Berdasarkan letaknya, sea chest dibagi menjadi dua jenis.

1.  Lower sea chest / sea chest dasar. Terletak pada sisi bawah atau lunas kapal. Letaknya yang ada didasar memungkknkan untukndigunakan saat kapal berlayar di lautan dalam.
2. High sea chest / wing sea chest. Merupakan sea chest yang terletak pada benaman air sisi samping lambung kapal. Apabila dibandingkan, letak wing sea chest ini lebih tinggi dibanding dengan lower sea chest. Letaknya yang lebih tinggi memungkinkan untuk dipakai saat kapal berlayar pada daerah sungai atau perairan lautan dangkal lainnya. Under keel clearance kapal yang rendah saat berada pada perairan dangkal tidak memungkinkan menggunakan lower sea chest karena jarak kapal yang relatif dekat dengan permukaan tanah/lumpur. Sehingga apabila dipaksakan maka, air pendingin yang masuk akan terkontaminasi dengan lumpur yang akan menyumbat pipa - pipa kapiler heat excanger dan proses pemindahan panas tidak akan berlangsung dengan baik. Tentunya hal ini akan menjadi "masalah" baru apabila tidak dikondisikan untuk menggunakan wing sea chest saat berada di perairan dangkal.

Contoh penataan sistem pendingin air laut. (Foto by: Dokumentasi pribadi penulis_engine simulator)