Air Conditioning Pada Pesawat

Beberapa hari terakhir di media massa, masyarakat Indonesia dihebohkan oleh berita mengenai seorang penumpang yang membuka pintu darurat pesawat terbang karena penumpang tersebut merasa air conditioning pesawat tidak bekerja. Bagaimanakah penjelasan teknis mengenai kejadian tersebut? Bagaimana sebenarnya sistem pengondisian udara pada pesawat bekerja? Apakah sistem pengondisian udara tidak dapat bekerja ketika pesawat masih berada di landasan (grounding)?
Secara teknis, pengondisian udara pada pesawat terbang dilakukan dengan menggunakan Air Cycle Machine (ACM). Sistem pengondisian udara pada pesawat terbang merupakan sistem yang berfungsi untuk menjaga udara pada pesawat agar tetap berada pada tekanan, temperatur, dan tingkat kandungan oksigen yang tepat untuk kenyamanan penumpang.
Untuk fungsi pengondisian udara tersebut, ACM pada pesawat terbang menggunakan Ram Air (udara Ram) sebagai fluida pendinginnya analog terhadap freon pada sistem pengondisian udara di mobil. Ram Air merupakan udara dari luar pesawat yang masuk melalui Ram Air Inlet dan keluar melalui Ram Air Outlet Flaps. Temperatur Ram Air bergantung pada ketinggian terbang pesawat. Pesawat terbang komersial umumnya terbang pada ketinggian 26.000 hingga 30.000 kaki dengan temperatur Ram Air sebesar -36°C hingga -44°C.
Pesawat terbang komersial umumnya terbang pada ketinggian 26.000 hingga 30.000 kaki dan temperatur ram air pada ketinggian tersebut adalah sebesar -36°C hingga -44°C. Pengondisian udara pesawat terbang dilakukan dengan cara mengubah temperatur dan tekanan dari Bleed Air. Bleed Air adalah udara panas yang dipasok oleh salah satu dari tiga sumber udara panas bertekanan tinggi di pesawat, yaitu kompresor mesin utama pesawat, kompresor APU (Auxilliary Power Unit), atau high-pressure ground-air supply-unit.
Ketika mesin pesawat tidak menyala, Bleed Air didapatkan dari kompresor APU yang merupakan unit pembangkitan listrik pesawat. Apabila APU tidak menyala, maka Bleed Air didapatkan dari High-Pressure Ground-Air Supply-Unit yang merupakan Ground Support Equipment pesawat terbang di lapangan udara. Laju aliran Bleed Air ini diatur oleh dua buah katup berdasarkan kebutuhan. Sebelum disirkulasikan, Bleed Air dilewatan pada Ozone Converter untuk menghilangkan kandungan ozon dari udara dengan efek katalisis. Setelah melalui proses penyaringan, sebagian besar Bleed Air kemudian disalurkan menuju Air Conditioning Pack yang berfungsi untuk melakukan pengaturan temperatur Bleed Air. Sebagian lainnya lalu disalurkan menuju saluran udara yang akan didistribusikan ke seluruh bagian pesawat yang perlu dikondisikan, Bleed Air tersebut dinamakan Trim Air.

 

Skema Sistem Pengondisian Udara pada Pesawat

Pada pembahasan sebelumnya disebutkan setelah melalui proses penyaringan, Bleed Air kemudian disalurkan menuju Air Conditioning Pack. Air Conditioning Pack terdiri dari Air Cycle Machine (ACM) dan Heat Exchanger. Air Conditioning Pack bertugas untuk menurunkan temperatur Bleed Air sekaligus mengurangi kandungan air di dalam Bleed Air.

ACM terdiri dari kompresor dan turbin yang memiliki satu poros. Bleed air dilewatkan menuju Heat Exchanger sehingga temperatur Bleed Air turun karena berpindahnya energi Bleed Air dalam bentuk panas menuju Ram Air. Bleed Air lalu masuk kedalam kompresor sehingga tekanan dan temperaturnya meningkat dan kemudian dilewatkan menuju Heat Exchanger yang kedua sehingga temperaturnya turun kembali.
Setelah melewati proses diatas, Bleed Air kemudian melewati kondensor sehingga sebagian udara berubah fasa menjadi cair. Fasa cair tersebut dipisahkan dengan menggunakan Water Extractor lalu dialirkan menuju Ram Air Inlet. Hal ini memungkinkan Ram Air untuk memindahkan panas dalam jumlah yang lebih besar. Pengurangan kandungan air untuk meningkatkan kemampuan memindahkan panas Ram Air juga dilakukan pada Split Duct yang berada di antara Heat Exchanger kedua dan kondensor.
Bleed air yang sudah melewati kondensor kemudian dilewatkan kepada turbin sehingga temperatur dan tekanan Bleed Air turun akibat ekspansi Bleed Air di turbin. Kerja yang diperoleh dari ekspansi Bleed Air pada turbin lalu digunakan untuk memutar kompresor dan Inlet Fan yang berfungsi untuk menghisap udara masuk ke dalam ACM. Setelah melewati turbin, temperatur Bleed Air kemudian dinaikkan kembali dengan menggunakan kondensor untuk proses selanjutnya.
Pada proses selanjutnya, Bleed Air dimasukkan ke dalam Mixer Unit yang mencampurkan udara resirkulasi dari dalam pesawat, Bleed Air, dan Trim Air. Setelah keluar dari Air Conditioning Packs, temperatur Bleed Air sangat rendah. Temperatur udara campuran diatur melalui banyaknya Trim Air yang dimasukkan ke dalam Mixer Unit dan lansung didistribusikan ke seluruh bagian pesawat setelah proses pencampuran selesai.
Sebagian dari udara kabin diresirkulasikan oleh Re-circulation Fans untuk membatasi kebutuhan Bleed Air dari mesin pesawat. Jika tekanan dalam kabin terlalu tinggi, terdapat Outflow Valve yang akan terbuka untuk mengeluarkan sebagian udara dari dalam kabin sehingga temperaturnya turun.

 

Skema Cooling System

  

Grafik Tekanan – Temperatur Udara Yang Melalui Cooling System

Ketika pesawat dalam keadaan ground, terdapat tiga alternatif pengondisian udara. Pertama, jika APU menyala, maka pesawat dapat menggunakan ACM dengan mengambil Bleed Air dari APU Compressor. Kedua, jika APU tidak menyala, maka pesawat dapat menggunakan ACM dengan mengambil Bleed Air dari High-Pressure Ground-Air Supply-Unit. Ketiga, pesawat langsung mendapatkan pasokan udara yang telah terkondisi dari Mobile Air Conditioning Unit yang merupakan Ground Support Equipment sehingga penumpang dapat berada di dalam pesawat dengan nyaman meskipun pesawat tidak mengaktifkan sistem pengondisian udara.
http://mxitb.com