Apa itu Teknik Pendinginan Secara Nokturnal? Berikut Penjelasannya

Bluepoin.com – Pendinginan (refrigeration) dapat didefinisikan sebagai proses mencapai dan mempertahankan suhu di bawah suhu lingkungan, di mana tujuannya adalah untuk mendinginkan produk atau ruang pada suhu yang diperlukan/diinginkan. Salah satu aplikasi yang paling penting dari sistem pendingin adalah pada proses pengawetan produk pangan (produk pertanian) yang mudah rusak (perishable) dengan menyimpannya pada suhu rendah sehingga masa simpannya menjadi lebih panjang. Selain itu sistem pendinginan juga digunakan secara luas untuk menyediakan kenyamanan pada manusia melalui proses pengaturan atau pengkondisian udara. Di sini proses pengaturan udara mengacu pada proses pengkondisian udara sehingga secara bersamaan mengontrol suhu udara, kadar air, kebersihan, bau dan sirkulasinya. Subjek sistem pendinginan dan pengkondisian udara telah berkembang seiring dengan meningkatnya kebutuhan manusia akan makanan dan kenyamanan, dan sejarahnya telah tercatat berabad-abad silam. Ilmuwan Perancis Roger Thyvenot telah menulis buku yang sangat bagus tentang sejarah sistem pendinginan di dunia. Di bagian pengantar ini akan diberikan sekilas ringkasan sejarah sistem pendinginan, dengan menyebutkan beberapa ilmuwan yang terlibat di dalamnya serta peristiwa-peristiwa penting seputar sistem pendinginan.

 

Pendinginan Alami (Natural Refrigeration)

Pada zaman dahulu pendinginan dicapai dengan cara alami seperti penggunaan es atau penguapan dingin (evaporative cooling). Di masa awal sejarah pendinginan, es bisa diperoleh dengan tiga cara:
1. Diangkut dari daerah dingin,
2. Panen di musim dingin dan disimpan di rumah-rumah es untuk digunakan di
3. musim panas atau, Dibuat pada malam hari dengan mendinginkan air melalui proses radiasi panas ke stratosfer (pendinginan nokturnal).

 

Di Eropa, Amerika dan Iran sejumlah rumah es (icehouses) dibangun untuk menyimpan es. Di masa-masa awal, bahan seperti serbuk gergaji atau serutan kayu banyak digunakan sebagai bahan isolasi di icehouses ini. Di masa berikutnya, gabus digunakan sebagai bahan isolasi. Banyak literatur yang mengungkapkan bahwa es selalu tersedia untuk aristokrasi atau para penguasa masa dahulu yang mampu membelinya. Di India, kaisar Mogul sangat menyukai es selama musim panas yang sangat menyengat di Delhi dan Agra.

 

Pada tahun 1806, Frederic Tudor, (yang kemudian disebut sebagai “raja es”) mulai perdagangan es dengan memotong-motong es dari Sungai Hudson dan danau Massachusetts dan mengekspornya ke berbagai negara termasuk India. Di India es Tudor ini lebih murah daripada es lokal yang diproduksi dengan pendinginan nokturnal (nocturnal cooling). Perdagangan es di Amerika Utara adalah bisnis yang sangat menguntungkan saat itu. Es diangkut ke negara-negara selatan Amerika di kompartemen kereta terisolasi oleh 0.3 m.

 

isolasi gabus. Perdagangan es juga populer di beberapa negara lain seperti Inggris, Rusia, Kanada, Norwegia dan Perancis. Di negara – negara ini es diangkut dari daerah dingin atau dipanen di musim dingin dan disimpan dalam icehouses untuk digunakan dalam musim panas. Perdagangan es mencapai puncaknya pada tahun 1872 ketika untuk USA saja berhasil mengirimkan 225.000 ton es ke berbagai negara hingga Cina dan Australia. Namun, dengan munculnya pendinginan buatan perdagangan es secara bertahap menurun dan bisnisnya mulai meredup.

 

Seni Membuat Es Dengan Pendinginan Nokturnal

Seni membuat es dengan pendinginan nokturnal disempurnakan di India. Dalam metode ini es dibuat dengan menjaga lapisan tipis air di nampan tipis terbuat dari tanah. Kemudian mengekspos nampan tersebut ke langit malam hari. Rumput kering yang dipadatkan dengan tebal sekitar 0.3 m digunakan sebagai isolasi. Air akan kehilangan panas melalui radiasi panas ke stratosfer, pada suhu di sekitar -55˚C dan pada saat dini hari air di nampan tersebut akan membeku menjadi es. Metode produksi es melalui pendinginan nokturnal ini sangat populer di India.

 

Mengapa pendinginan nokturnal bisa terjadi?

Seperti kita pahami bahwa semua benda dapat memancarkan panas. Tanah, misalnya, memancarkan panas terus menerus ke luar angkasa saat menerima energi dari matahari. Pada siang hari, energi matahari yang masuk melebihi energi yang keluar dan suhu permukaan tanah menjadi naik.

Sedangkan di malam hari, karena tidak ada energi matahari masuk sedangkan saat bersamaan tanah terus memancarkan panas ke luar angkasa, sehingga suhunya menjadi turun. Pendinginan waktu malam hari ini disebut “pendinginan radiasi” atau pendinginan  nokturnal

 

Besar kecilnya penurunan suhu pada malam hari berhubungan dengan beberapa faktor seperti awan, kekuatan angin dan kelembaban. Pendinginan nokturnal maksimum terjadi di bawah langit cerah, angin ringan/sepoi-sepoi dan kondisi kering. Pengaruh awan pada proses pendinginan nokturnal mirip dengan selimut yang membungkus tubuh kita agar tetap hangat. Dengan demikian, dalam kondisi berawan penurunan suhu akan lebih kecil
dibandingkan dengan kondisi langit yang cerah.

 

Angin ringan cenderung membatasi udara dingin di tempat terjadinya proses penurunan suhu, mencegah masuknya udara hangat dari sekitarnya dan bercampur dengan udara dingin yang telah terbentuk. Kelembaban yang tinggi di udara akan menahan panas di tanah sehingga lebih sulit untuk lepas memancar jauh ke luar angkasa. Oleh karena itu, udara kering akan mempercepat proses pelepasan panas dan akhirnya pendinginan nokturnal akan semakin
besar.

 

Pendinginan Evaporatif

Seperti ditunjukkan oleh namanya, pendinginan evaporatif adalah proses mengurangi suhu dari sistem dengan proses penguapan (evaporasi) air. Manusia berkeringat dan menghilangkan panas metabolisme mereka dengan pendinginan evaporatif jika suhu lingkungan lebih tinggi dari suhu kulit. Binatang seperti kuda nil dan kerbau melumuri diri dengan lumpur untuk proses pendinginan evaporatif. Pendinginan jenis ini telah dipraktekkan di India selama berabad-abad untuk mendapatkan air dingin di musim panas dengan menyimpan air dalam kendi yang terbuat dari tanah. Prosesnya berlangsung sebagai berikut: air menembus melalui pori-pori kendi tanah ke permukaan luarnya dan menguap ke sekitarnya, menyerap panas laten dari kendi, yang akhirnya bisa mendinginkan air di dalam kendi. Pendinginan evaporatif dengan menempatkan tikar berbahan jerami yang basah di jendela rumah juga sangat umum dijumpai di India.

 

Pendinginan Menggunakan Larutan Garam

Beberapa zat tertentu seperti garam, ketika ditambahkan ke air kemudian larut dalam air dan menyerap panas larutan (proses endotermik). Proses ini akan menurunkan suhu campuran (air + garam). Garam seperti Natrium Klorida (NaCl) dapat menghasilkan suhu hingga -20ºC. Kemudian garam Kalsium Klorida (CaCl2) hingga – 50ºC dalam wadah yang terisolasi dengan baik. Namun, proses ini memiliki aplikasi yang terbatas, di mana garam yang sudah terlarut harus dipulihkan kembali dari sistem larutan air+garam melalui proses pemanasan.

You May Also Like

About the Author: bluepoin.com

Bluepoin.com merupakan portal web berita dan artikel daring di Indonesia.

2 Comments to “Apa itu Teknik Pendinginan Secara Nokturnal? Berikut Penjelasannya”

Comments are closed.