ANALISA PEMBEBANAN PADA COLD STORAGE ROOM 33 DENGAN MENGGUNAKAN REFRIGERANT R 12 DI PT

TUGAS AKHIR

ANALISA PEMBEBANAN PADA COLD STORAGE ROOM 33 DENGAN MENGGUNAKAN REFRIGERANT R – 12 DI PT. ANGKASA CITRA SARANA CATERING SERVICE ( ACS ) BANDARA INTERNASIONAL SOEKARNO HATTA

Diajukan untuk Memenuhi Syarat Mencapai Gelar Strata Satu (S-1)

Disusun Oleh :

M. SAFRI 01301 – 125

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCUBUANA JAKARTA 2006

Tugas Akhir

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCUBUANA JAKARTA 2006

LEMBAR PENGESAHAN Telah Diperiksa dan Disahkan

Jakarta, Januari 2006 Menyetujui,

( Ir. Yuriadi Kusuma, Msc ) Pembimbing Tugas Akhir

FTI – Teknik Mesin

Universitas Mercu Buana ii

Tugas Akhir

ABSTRAK

Sistem pengkondisian udara adalah proses perlakuan udara sedemikian rupa yang diatur secara simultan temperatur, kelembaban, sirkulasi dan distribusi udara sebagai syarat pendinginan suatu ruangan sehingga dapat dicapai kondisi udara sesuai dengan yang diinginkan. Pada Tugas Akhir dianalisa total pembebanan pada cold storage room di PT. ACS Bandara Internasional Soekarno Hatta yang luasnya 11m2, dimana beban maksimum diambil dari beban luar dan beban dari dalam. Hasil perhitungan didapatkan 7471,6 Watt untuk total beban pendinginan dari cold strorage room dan kapasitas mesin yang diperlukan 2 ton refrigerasi.


Universitas Mercu Buana vii

Tugas Akhir

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ..........................................................................

ii

LEMBAR PENGESAHAN ..........................................................................

iii

LEMBAR PERNYATAAN ..........................................................................

iv

KATA PENGANTAR ...................................................................................

v

ABSTRAK .....................................................................................................

vii

DAFTAR ISI ..................................................................................................

viii

DAFTAR NOTASI ........................................................................................

x

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................

xiii

DAFTAR TABEL .........................................................................................

xiv

BAB I

PENDAHULUAN ...........................................................................

1

1.1

Latar Belakang Masalah ..........................................................

1

1.2

Maksud dan Tujuan .................................................................

2

1.3

Pembatasan Masalah ...............................................................

2

1.4

Metodologi Analisa ..................................................................

2

1.5

Sistematika Penulisan .............................................................

2

BAB II TEORI DASAR BEBAN PENDINGINAN DARI SUATU PENDINGINAN ..............................................................................

4

2.1

Macan Pengkondisian Udara....................................................

5

2.2

Prinsip Dasar Mesin Pendingin ................................................

9


Universitas Mercu Buana viii

Tugas Akhir

2.3

Jenis Beban ..............................................................................

15

2.4 Koefisien Perpindahan Panas Keseluruhan .............................

20

2.5

Klasifikasi Perhitungan Beban .................................................

22

2.6

Rumus Perhitungan Beban .......................................................

23

BAB III DATA – DATA GEDUNG ............................................................

30

3.2

Orientasi Gedung ....................................................................

30

3.2

Waktu Operasi .........................................................................

30

3.3

Penerangan ..............................................................................

31

3.4

Data Ruangan ..........................................................................

31

BAB IV PERHITUNGAN BEBAN PENDINGINAN ................................

33

4.1

Kondisi Perencanaan ................................................................

33

4.2

Perhitungan Beban Pendingin ..................................................

34

4.3 Perhitungan Beban Luar...........................................................

34

4.4

Perhitungan Beban Dalam........................................................

38

4.5

Ventilasi dan Infiltrasi ..............................................................

42

4.6 Hasil Total Perhitungan Beban ................................................

43

BAB V PENUTUP ........................................................................................

47

5.1

Kesimpulan .............................................................................

47

5.2 Saran ........................................................................................

48

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN


Universitas Mercu Buana viii

Tugas Akhir

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Orientasi gedung .............................................................................

30

Tabel 3.2 Data ruangan ...................................................................................

31

Tabel 4.1 Perhitungan beban pendinginan penerangan untuk lampu pijar ......

35

Tabel 4.2 Perhitungan beban pendinginan dari orang ......................................

36

Tabel 4.3 Beban sensibel dari peralatan...........................................................

37

Tabel 4.4 Beban laten dari peralatan ................................................................

38

Tabel 4.5 Perhitungan beban luar melalui dinding dan atap ............................

40

Tabel 4.6 Perhitungan beban pendinginan sensibel dari dalam .......................

40

Tabel 4.7 Perhitungan beban pendinginan laten dari dalam ............................

41


Universitas Mercu Buana xiv

Tugas Akhir

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Siklus kompresi uap ....................................................................

6

Gambar 2.2 Absorpsi kimia .............................................................................

7

Gambar 2.3 Siklus gas .....................................................................................

8

Gambar 2.4 Skema sistem pendingin ...............................................................

13

Gambar 2.5 Diagaram Mollier .........................................................................

13

Gambar 2.6 Komponen dari tahanan perpindahan kalor .................................

21


Universitas Mercu Buana xiii

Tugas Akhir

DAFTAR NOTASI

A

Luas penampang

[m2]

CL

Panjang celah dari pintu atau jendela

[m]

COP

Coffisien of performace

-

CLF

Cooling load faktor

-

CLFcoor

Cooling load faktor for people

-

CLTD

Cooling load temperature difference

-

CLTDcoor

Cooling load temperature difference correcion

-

EF

Efisiensi motor

[%]

f

Faktor koreksi untuk saluran diatas langit-langit

-

I

Udara infiltrasi yang masuk per meter celah

[m]

I/s

Jumlah udara ventilasi atau infiltrasi

-

K

Koreksi terhadap warna atap

-

LM

Latitude month

-

LHG

Laten heat gain of occupants

[W]

No

Jumlah pneghuni ruangan

-

P

Daya motor

[W]

Q

Laju aliran kalor

[W]

QL

Kalor Laten

[W]

Qs

Kalor sensibel

[W]


Universitas Mercu Buana xi

Tugas Akhir

R

Tahanan

perpindahan

kalor

dari

struktur -

perpindahan

kalor

dari

lapisan -

dari

lapisan -

bangunan RL

Tahanan

permukaan struktur bangunan luar RD

Tahanan

perpindahan

kalor

permukaan struktur bangunan dalam SC

Shading cofficient

-

SHG

Sensibel heat gain of occupants

[W]

SHGF

Solar heat gain factor

[W]

TH

Total heat

[W]

TR

Ton refrigerasi

-

TD

Design temperatue diffrence

[°C]

Tr

Temperatur bola kering ruangan

[°C]

To

Temperatur rata-rata udara luar

[°C]

U

Koefisien kalor

[W]

Ui

Udara infiltrasi

-

V

Udara infiltrasi yang dibutuhkan per orang

-

Wo

Kelembaban udara luar

[kg

kg udara ker ing

]

Wi

Kelembaban udara dalam

[kg

kg udara ker ing

]

Δh

Perbandingan enthalpi udara dalam dan luar [kJ/kg] ruangan



Tugas Akhir

Δt

Perbandingan

temperatur

dalam

dan

luar [°C]

ruangan ΔW

Perbandingan kelembaban udara dalam dan luar [kJ/kg] ruangan



Tugas Akhir

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Masalah Mesin pendingin telah banyak dipergunakan dan dimamfaatkan untuk

berbagai keperluan, penggunaan ini mencakup berbagai aspek kehidupan seiring dengan kemajuan teknologi dan peningkatan taraf hidup. Dalam alam tropis seperti Indonesia, udara panas dan kelembaban udara yang terjadi sangat tinggi membuat banyak sayur-sayuran dan daging mentah teramcam kelihatan tidak segar lagi seperti layu, membusuk, perubahan warna dan rasa. Begitu pula dengan bahan-bahan yang terbuat dari logam teramcam terkena korosi atau karat, yang membuat logam menjadi cacat dan rusak. Keadaan kelembaban yang tinggi tersebut membuat banyak perusahaan yang menyimpan bahan-bahan yang terbuat dari nabati dan hewani serta logam ke dalam ruangan yang telah diberi sistem pendingin (AC) dan pengering udara, dengan harapan agar kelembaban udara yang tinggi dapat dikurangi. Pada Aerowisata Catering Service, mesin pendingin dipergunakan untuk penyimpanan bahan makanan ataupun makanan jadi; baik yang masih dalam proses produksi maupun sudah berupa makanan jadi.


Universitas Mercu Buana

1

Tugas Akhir

1.2

Maksud dan Tujuan Maksud dan tujuan tugas akhir ini untuk menghitung beban pendinginan

pada ruang penyimpanan makanan.

1.3

Pembatasan Masalah Pembatasan masalah dalam tugas akhir ini meliputi beban pendinginan

untuk mendinginkan ruang penyimpanan makanan.

1.4

Metodologi Analisa Metode analisa tugas akhir ini dengan melakukan pengukuran mengenai

beban kalor pada cold storage room sehingga dapat diketahui pendinginan dan kelembaban yang sesuai.

1.5

Sistematika Penulisan Adapun sistematika penulisan ini untuk memberikan gambaran secara

umum mengenai keseluruhan isi laporan ini, adalah sebagai berikut : BAB I

PENDAHULUAN Mengetahui beberapa hal yaitu, latar belakang, tujuan penulisan, batasan masalah dan sistematika penulisan



2

Tugas Akhir

BAB II

LANDASAN TEORI Landasan teori berisikan mengenai beberapa teori tentang pengkondisian udara serta teori dasar perhitungan beban pendingin.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN Bab ini berisikan tentang analisa data-data yang meliputi letak geografis, kondisi lingkungan, penerangan dan peralatan yang dapat memberikan kalor.

BAB IV

PERHITUNGAN BEBAN PENDINGINAN Bab ini menguraikan tentang perhitungan beban pendinginan ruangan dari data-data yang ada.

BAB V

PENUTUP Bab ini berisikan kesimpulan yang bersifat umum dan khusus serta saran penulis yang mengarah pada pengembangan hasil penulisan.

DAFTAR PUSTAKA LAMPRAN



3

Tugas Akhir

BAB II TEORI DASAR BEBAN PENDINGINAN DARI SUATU GEDUNG

Untuk mengetahui kapasitas masin pendingin yang dibutuhkan dan sistem pendingin yang akan digunakan, maka kita harus tentukan dahulu beban pendinginan dari gedung yang akan dikondisikan. Teknik pengkondisian udara tidak hanya berfungsi sebagai pendingin, tetapi sebagai pengkondisian udara untuk mencapai keadaan nyaman yang dibutuhkan oleh penghuni ataupun barang yang ada dialam ruangan yang dikondisikan melalui proses perlakuan terhadap udara untuk mengatur suhu, kelembaban, kebersihan dan pendistribusiannya secara serentak. Besar kecilnya beban pendinginan menentukan kapasitas yang diperlukan dari mesin pengkondisian udara untuk mencapai kondisi yang nyaman sesuai dengan yang diinginkan. Dalam menentukan beban pendinginan, terlebih dahulu dipelajari gambar arsitektur dari gedung tersebut. Dari gambar arsitektur didapat aspek fisik dari gedung yaitu :

1. Orientasi gedung : •

Lokasi gedung yang akan dikondisikan.

•

Arah mata angin.



4

Tugas Akhir

2. Karakteristik gedung : •

Bentuk dan dimensi gedung/ruangan.

•

Material yang digunakan.

•

Warna permukaan luar.

3. Penghuni gedung/ruangan : •

Jumlah.

•

Jenis aktifitas.

•

Lamanya berada didalam ruangan.

4. Peralatan dan perlengkapan yang digunakan : •

Lampu, peralatan elektronik.

•

Pintu, jendela.

5. Ventilasi : •

Kebutuhan udara per orang.

•

Jumlah penghuni yang merokok.

6. Waktu pemakaian dalam satu hari.

2.1

Macam Pengkondisian Udara

2.1.1

Siklus Kompresi Uap (Vapor Compression Cycle) Siklus pendinginan yang menggunakan

zat cair sebagai medium

pendinginannya. Perubahan fasa dari zat cair tersebut menjadi uap dan dari menjadi uap mejadi zat cair kembali itulah yang digunakan untuk pendingin.



5

Tugas Akhir

P

2

Kondensor

3

2

3

Kompresor

Katup Ekspansi

4

1

1

Evaporator 4

h Gambar 2.1 Siklus Kompresi Uap

Pada gambar siklus kompresi uap diatas pada keadaan 1, disini uap yang jenuh (kadang-kadang juga dipanaskan lanjut) pada tekanan rendah masuk kedalam kompresor dan dalam keadaan ideal, ditekan secara adiabatic ke keadaan 2. Iini diikuti dengan pembuangan panas dari tekanan tetap (proses 2 – 3), dengan fluida kerja (refrigerant) meninggalkan kondensor

sebagai fluida jenuh atau

fluida yang didinginkan lanjut (sub – cooled). Refrigeran kemudian memasuki katup ekspansi (trottling valve) dan keluar pada keaadan 4, sebahagian diantaranya langsung menguap selama proses trottling tadi. Selanjutnya refrigerant di uapkan pada tekanan tetap (proses 4 – 1) didalam evaporator dimana ia menyerap panas dari ruang yang didinginkan. Langkah terakhir ini merupakan efek pendinginan.



6

Tugas Akhir

2.1.2

Absorsi Kimia

Uap tekanan tinggi Larutan Generator Katup trottle

Evaporator

Kalor

Kalor

Uap tekanan rendah Absorber

Kondensor

Kalor

Kalor

Pompa Gambar 2.2 Absorpsi Kimia

Sistem ini banyak dimamfaatkan di gedung-gedung yang memiliki sumber tenaga listrik tersendiri seperti genset, dimana dalam prosesnya memamfaatkan gas buang dari genset dan pemakaian listrik dapat diminimalkan. Pada sistem ini selain menggunakan refrigerant juga dipergunakan zat lain seperti absorber misalnya LiBr. 1. Evaporator Terjadi pendinginan chilled water oleh penguapan dari refrigeran, refrigerant ini kemudian mengalir ke bagian absorber.



7

Tugas Akhir

2. Absorber Refrigerant di absorber oleh absorbent dan panas dari absorbent diserap oleh condensate water. Campuran absorber dari refrigerant kemudian mengalir ke generator. 3. Generator Panas ditambahkan pada campuran absorbent dari refrigerant untuk memisahkan kedua zat tersebut. Absorbent kemudian dialirkan kembali ke bagian absorber, sedangkan refrigerant mengalir ke kondensor. 4. Kondensor Refrigerant didinginkan untuk diubah kembali menjadi cairan dan dialirkan lagi ke evaporator.

2.1.3

Siklus Gas/Udara (Air Cycle Refrigeran) Siklus ini menggunakan udara sebagai medium pendingin. Pada sistem ini

tidak terjadi perubahan fasa dari medium pendinginnya. Kalor Penukar kalor

Turbin ekspansi

Kalor

T Kompresor

Beban pendinginan

s

Gambar 2.3 Siklus Gas



8

Tugas Akhir

Pada dasarnya dibagi atas 3 (tiga) langkah dasar : 1. Kompresi (compression) Udara sebgai refrigerant masuk kedalam kompresor, kemudian di kompresikan hingga mencapai tekanan yang lebih tinggi dari ruangan yang akan di beri pengkondisian udara. Pada saat dikompresikan tekanan (P) dan temperatur (T) naik. 2. Pertukaran panas (heat excharger) Pada saat meninggalkan kompresor, udara yang mempunyai tekanan dan temperatur tinggi mengalir masuk ke heat excharger. Di heat excharger terjadi pertukaran kalor, dimana udara panas yang berasal dari kompresor didinginkan oleh udara luar (ram air) yang suhu relatif rendah. 3. Ekspansi Setelah meninggalkan heat excharger suhu udara turun dan mengalir menuju turbin yang berfungsi untuk mengekspansikan udara. Proses ekspansi dari turbin mengakibatkan penurunan tekanan dan temperatur. Setelah keluar dari turbin dialirkan kebeban pendinginan.

2.2

Prinsip Dasar Mesin Pendingin Mesin pendingin adalah alat yang digunakan dalam proses pendinginan

dengan cara memindahkan sejumlah panas/kalor dari suatu medium yang lainnya dengan bantuan perantara, yaitu refrigeran. Mesin pendingin itu sendiri memiliki 4 (empat) komponen utama yaitu :



9

Tugas Akhir

•

Evaporator Berfungsi untuk menguapkan refrigerant cair, proses penguapan refrigerant ini dikondisikan pada tekanan penguapannya sehingga dapat menyerap panas disekitarnya.

•

Kompresor Berfungsi untuk menghisap uap refrigerant dari evaporator, menaikkan tekanan dan temperaturnya serta mengalirkannya ke kondensor sehingga memungkinkan terjadinya siklus tertutup dari refrigerant.

•

Kondensor Berfungsi untuk mencairkan kembali refrigerant yang telah menguap dengan membuang panas. Panas yang dibuat disini adalah panas yang diserap dari lingkungan sekitar oleh evaporator dan panas dari kompresi.

•

Katup ekspansi Berfungsi untuk menurunkan tekanan refrigerant sehingga mencapai tekanan penguapannya. Penurunan tekanan ini dapat terjadi, karena adanya gesekan yang besar antara refrigerant cair bertekanan tinggi hasil pengembunan kondensor dengan dinding katup di karenakan saluran dipersempit.

Banyak jenis refrigerant, karena itu agar proses pendinginan dapat berlangsung sempurna hendaknya dipilih jenis refrigerant yang paling sesuai


Universitas Mercu Buana 10

Tugas Akhir

dengan kompresor yang dipakai. Persyaratan yang harus dimiliki refrigerant untuk proses pendinginan yakni : 1. Kalor laten penguapannya harus tinggi. Dengan kalor laten penguapan yang tinggi, maka kalor yang dapat diserap oleh evaporator besar ini sangat menguntungkan untuk kapasitas refrigerant yang sama jumlah refrigerant yang bersikulasi lebih kecil. 2. Tekanan penguapannya relatif tinggi. Tekanan penguapannya relatif sedikit lebih tinggi dari tekanan atmosfir sehingga terjadi kebocoran, udara luar tidak dapat masuk kedalam sisitem pendinginan. 3. Tekanan pengembunannya tidak terlalu tinggi. Tekanan pengembunan yang tinggi memerlukan kompresor yang besar dan kuat, juga pipa-pipa harus lebih kuat dan ada kemungkinan terjadi kebocoran, kerusakan, ledakan dan lain-lain. 4. Viskositas yang rendah dalam fasa cair maupun gas. Dengan viskosotas yang rendah maka tahanan aliran refrigerant dalam pipa akan turun, sehingga kerugian tekanannya akan berkurang. 5. Mempunyai sifat kimia stabil dan tidak korosif. Dengan sifat kimia yang stabil dan tidak dapat dengan mudah terurai setiap kali dimampatkan, diuapkan, dan diembunkan dan tidak korosif terhadap logam yang dipakai pada sisitem refrigerasi. 6. Tidak beracun, berwarna dan tidak berbau dalam setiap keadaan.



Tugas Akhir

7. Tidak mencemari lingkungan 8. Harus mudah dideteksi bila ada kebocoran dengan alat yang sederhana. 9. Harganya tidak mahal.

Dalam siklus pendinginan tertutup, terjadi proses perubahan fasa pada 4 (empat) bagian, yaitu : •

Evaporasi o Proses penyerapan panas karena penguapan. o Terjadi perubahan fasa cair ke fasa gas. o Tekanan dan temperatur konstan.

•

Kompresi o Proses menaikkan tekanan dan menaikkan temperatur. o Terjadi pada perubahan entropi kostan.

•

Kondensasi o Proses pelepasan panas karena pengembunan. o Terjadi perubahan dari fasa gas ke fasa cair. o Tekanan dan temperatur konstan.

•

Ekspansi o Proses penurunan tekanan. o Terjadi pada enthalpy konstan.



Tugas Akhir

Siklus mesin pendingin dengan 4 (empat) komponen utamanya.:

2

Kondensor 3

Kompresor

Katup Ekspansi 1

Evaporator 4

Gambar 2.4 Skema Sistem Pendingin

Sedangkan proses yang terjadi pada mesin pendingin dapat di gambarkan pada diaram mollier.

(Kg

P cm 2

)

D

A

D’

C

C’

B’

B

⎞ kcal Enthalpyi ⎛⎜ ⎜ kgudara ker ing ⎟⎟ ⎝ ⎠ Gambar 2.5 Diagram Mollier



Tugas Akhir

Proses yang terjadi : A–B

: Proses yang terjadi adalah penyerapan panas oleh evaporator karena berubahnya cairan menjadi uap (proses penguapan).

A – B’

: Proses penguapan pada evaporator dimana refrigerant cair berubah menjadi uap jenuh. Proses berlangsung pada tekanan dan temperatur konstan.

B’ – B

: Terjadi pemanasan lanjut didalam evaporator yang menyebabkan penambahan panas (uap super heated).

B–C

: Proses yang terjadi ialah kompresi uap oleh kompresor dari uap tekanan rendah menjadi uap tekanan tinggi. Hal ini diperlukan untuk menaikkan temperatur uap refrigerant agar temperaturnya diatas temperatur medium pendingin pada kondensor yang memiliki temperatur lebih rendah sehingga refrigerant dapat diembunkan dan berubah menjadi cair.

C–D

: Proses yang terjadi ialah pengembunan dengan melepas kalor refrigerant agar refrigeran dapat berubah menjadi cair dan disirkulaiskan kembali

C – C’

: Proses pendinginan pada kondensor, dimana uap super heated menjadi uap jenuh. Berlangsung pada tekana konstan.

C’ – D’ : Proses pendinginan pada kondensor dimana uap jenuh berubah menjadi cairan jenuh. Proses berlangsung pada tekanan konstan. D’ – D : Terjadi pendinginan lanjut dalam kondensor (sub – colling).



Tugas Akhir

D–A

: Proses yang terjadi adalah penurunan tekanan agar tekanannya sesuai dengan yang diinginkan untuk masuk kedalam evaporator. Cairan tekanan tinggi diturunkan tekanannya menjadi cairan dan uap tekanan rendah. Dalam hal ini timbulnya uap ialah karena dengan penurunan tekanan maka terjadi pula penurunan temperatur sehingga terjadi perbedaan temperatur antara temperatur cairan tekanan tinggi dengan cairan tekanan rendah.

2.3

Jenis Beban Dalam perhitungan beban pendinginan terhadap suatu gedung atau

ruangan terdapat dua jenis beban pendinginan, yaitu : 2.3.1

Beban Kalor Sensibel

2.3.1.1

Perhitungan Beban Kalor Sensibel di dalam Daerah Tepi Gedung

♦ Jumlah Radiasi Matahari Melalui Jendela Apabila sebuah jendela atau jendela-jendela dibayangi oleh gedung sebelah atau tepi atapnya sendiri, maka tidak semua panas matahari masuk ke dalam ruangan;jadi, jumlah radiasi matahari yang masuk ke dalam menjadi kecil. Sebaliknya, apabila jendela ruangan berhadapan dengan benda lain yang memantulkan cahaya (misalnya kaca jendela dari gedung sebelah atau lantai serambi rumah, dsb), maka dipandang perlu menambahkan sebanyak 10 sampai 30 % dari radiasi matahari langsung dalam perhitungan beban kalor, pada siang hari yang panas.



Tugas Akhir

♦ Pemasukan Tambahan Kalor ( Heat Gain ) Melalui Jendela Ada dua macam dinding, yaitu dinding termal tipis (memindahkan panas dengan cepat) dan dinding termal tebal (memindahkan panas dengan lambat). Kaca jendela adalah salah satu contoh dinding termal tipis. Banyaknya perpindahan kalor melalui dinding termal tipis adalah: (selisih temperatur ruangan dalam dan ruangan luar) x ( koefisien perpindahan kalor)

♦ Beban Kalor Sensibel Karena Adanya Ventilasi Jumlah penggatian udara dalam ventilasi dapat diperoleh dengan membagi jumlah udara yang masuk karena adnyan gaya gesekan alamiah (misalnya angin) oleh volume ruangan. ♦ Beban Tansmisi Radiasi Matahari Melalui Dinding (atau Atap), Luas Dinding (atau Atap) Dalam hal ini luas dinding adalah luas dinding (dikurangi luas jendela); sedangkan luas atap adalah luas bagian atap yang dikenai udara luar. Koefisien perpindahan kalor dari dinding (atau atap) dapat dinyatakan sebagai laju perpindahankalor setiap jam (kcal/jam) per 1 m2 luas dinding, apabila perbedaan temperatur dalam dam temperatur luar dinding (atau atap) dapat di pertahankan 1°C untuk jangka waktu yang lama, sesuai dengan kapasitas kalor darii dinding (atau atap).



Tugas Akhir

♦ Beban Kalor Tersimpan di dalam Ruangan dengan Penyegaran Udara Tidak Kontinu Dalam perhitungan beban kalor dari suatu ruangan yang akan didinginkan, tetapi yang sebelumnya mengalamai pemanasan oleh matahari , beban kalor sensibel dari ruangan bagian tepi gedung haruslah ditambah dengan 10-20%.

2.3.1.2

Perhitungan

Beban Kalor Sensibel di dalam Daerah Tengah

Gedung ♦ Beban Perpindahan Kalor Melalui Partisi, Langit-langit, dan Lantai Perbedaan temperatur pada pertisi (perbedaan temperatur di dalam sebuah ruangan dengan ruangan di sebelahnya). Apabila dua ruangan yang berdampingan memperoleh penyegaran udara (didinginkan), maka perbedaan temperatur antara kedua permukaan partisi yang memisahkan kedua ruangan tersebut dapat dianggap sama dengan nol. ♦ Beban Kalor Sensibel karena Adanya Sumber Kalor di dalam Ruangan Jika jumlah orang yang ada di dalam ruangan diketahui dengan pasti, pergunakanlah jumlah tersebut. Hal ini dikarenakan perbedaan usia, berat badan misalnya bagi wanita haruslah di pakai faktok kelompok pria dewasa kali 0,82; sedangkan bagi anak-anak, haruslah dipakai



Tugas Akhir

faktor kelompok pria dewasa kali 0,75. Faktor kelompok pria dewasa saja dapat diperoleh dengan membaginya dengan faktor kelompok tersebut.

2.3.1.3

Perhitungan Beban Kalor Sensibel dari Mesin Penyegar Udara

♦ Beban Kalor Sensibel karena Adanya Pemasukan Udara Luar Jumlah pemasukan udara luar yang diperlukan tergantung pada jenis kegiatan yang ada. Selisih temperatur udara luar dan temperatur udara ruangan adalah selisih antara temperatur udara luar sesaat dan temperatur udara ruangan yang di rencanakan. Periksalah dan catat daya penggerak kipas udara dari mesin penyegar udara yang dipilih. Efisiensi kipas udara dari penyegar udara biasanya 0,80. ♦ Jumlah Beban Kalor Sensibel dalam Ruangan Untuk memperoleh beban kalor mesin penyegar udara, maka haruslah ditambahkan beban kalor ruangan. ♦ Kenaikan Beban Kalor karena Adanya Kebocoran pada Saluran Udara Faktor kebocoran saluran udara dipergunakan hanya apabila saluran udara, dari mesin penyegar udara ke ruangan yang akan disegarkan, melalui udara atmosfir. Faktor kebocoran tersebut tergantung dari cara dan kualitas pekerjaan pemasangannya. Faktor kebocoran dari saluran



Tugas Akhir

lingkarang boleh dikatakan sama dengan nol, sedangkan untuk saluran segi empat kira-kira di antara 0,1 dan 0,2.

2.3.2

Beban Kalor Laten

2.3.2.1

Perhitungan Beban Kalor Laten di dalam Daerah Tepi Gedung

♦ Beban Kalor Laten karena Adanya Infiltrasi Beban kalor laten oleh infiltrasi dihitung dengan : (Volume ruangan, m3) x (Jumlah ventilasi alamiah Nn) x 597,3 kcal/kg x (selisih perbandingan kelembaban di dalam dan di luar ruangan (kg/kg’) 2.3.2.2

Perhitungan

Beban Kalor Laten di dalam Daerah Tengah

Gedung ♦ Beban Kalor Laten karena Adanya Sumber Penguapan di dalam Ruangan Kalor laten dari orang yang ada di dalam ruangan tergantung dari kondisi kerja (duduk di kursi, bekerja di belakang meja, berdiri atau berjalan lambat, dansa, bekerja) dan jenis bangunan ( gedung, kantor atau hotel, toko serba ada atau eceran, ruang dansa, pabrik) 2.3.2.3

Perhitungan Beban Kalor Laten dari Mesin Penyegar Udara

♦ Beban Kalor Laten karena Adanya Pemasukan Udara Luar Selisih perbandingan kelembaban udara luar dan udara ruangan adalah selisih antara perbandingan kelembaban udara luar tersebut di luar



Tugas Akhir

ruangan dan perbandingan kelembanan udara ruangan di dalam ruangan. ♦ Jumlah Beban Kalor Laten Ruangan Untuk memperoleh beban kalor laten dari mesin penyegar udara, maka haruslah ditambahkan beban kalor laten ruangan. ♦ Kenaikan Beban Kalor Adanya Kebocoran pada Saluran Udara Faktor kebocoran saluran udara dipergunakan hanya apabila saluran udara, dari mesin penyegar udara ke ruangan yang akan disegarkan, melalui udara atmosfir. Faktor kebocoran tersebut tergantung dari cara dan kualitas pekerjaan pemasangannya. Faktor kebocoran dari saluran lingkarang boleh dikatakan sama dengan nol, sedangkan untuk saluran segi empat kira-kira di antara 0,1 dan 0,2.

2.4

Koefisien Perpindahan Panas Keseluruhan Untuk perhitungan beban pendinginan perlu diketahui harga koefisien

perpindahan energi-energi kalor dari setiap jenis bahan yang dipergunanakan. Dasar perhitungan R dan U pada table 8-6 dan 8-7 (ASHRAE,1977 :118-119) adalah dengan menggunakan analogi rangkaian listrik. Dalam hal tahanan thermal tiap-tiap bahan bentuknya dianalogikan sebagai tahanan listrik yang disusun secara seri untuk mendapatkan tahanan total, perlu ditambahkan harga lapisan udara pada posisi luar dan dibawah struktur bangunan.



Tugas Akhir

Pada gambar dibawah ini, diperlihatkan contoh perhitungan untuk menentukan harga koefisien perpindahan panas keseluruhan untuk dinding luar.

R1

R2

R3 RL

RD

Diluar

Didalam

Aliran kalor

Gambar 2.6 Komponen dari tahanan perpindahan kalor

Maka bentuk persamaan dari harga koefisien transmisi kalor tersebut adalah :

U=

1 R

R = RD + R1 + R2 + R3 + RL Dimana : U

= Koefisien perpindahan kalor (Btu h.Ft 2 .° F )

R

⎛ °F = Tahanan perpindahan kalor dari struktur bangunan ⎜ ⎝ Btu


h ⎞ ⎟ Ft 2 ⎠


Tugas Akhir

RD

= Tahanan perpindahan kalor dari lapisan permukaan struktur ⎛ °F bangunan dalam ⎜ ⎝ Btu

h ⎞ ⎟ Ft 2 ⎠

= Tahanan perpindahan kalor dari lapisan permukaan struktur

RL

⎛ °F ⎞ bangunan luar ⎜ h.Ft 2 ⎟ ⎝ Btu ⎠ R1, R2, R3

= Tahanan perpindahan kalor dari setiap lapisan struktur

⎛ °F ⎞ bangunan ⎜ h.Ft 2 ⎟ ⎝ Btu ⎠ Harga RD dan RL dapat di peroleh dari table 8-8 (ASHRAE, 1977 : 119), sedangkan harga R1, R2, R3, didapat dari table 8-9 (ASHRAE, 1977 : 120)

2.5

Klasifikasi Perhitungan Beban

Sumber beban pendinginan dari suatu gedung/ruangan berasal dari luar maupun dari dalam gedung/ruangan itu sendiri yang dapat berupa beban sensibel atau laten. Adapun sumber-sumber beban itu sebagai berikut : 2.5.1

Beban dari Luar :

A.

Tranmisi panas melalui atap.

B.

Transmisi panas melalui dinding.

C.

Tranmisi panas melalui kaca :

D.


•

Secara konduksi.

•

Secara radiasi.

Tranmisi panas melalui partisi, langit-langit dan lantai.


Tugas Akhir

2.5.2 Beban dari Dalam :

2.5.3

A.

Panas dari penghuni ruangan.

B.

Panas dari lampu.

C.

Panas dari peralatan.

D.

Panas dari elektromotor.

Ventilasi dan Infiltrasi :

A.

Penambahan panas sensibel.

B.

Penambahan panas laten.

2.6

Rumus Perhitungan Beban

2.6.1

Beban dari Luar

2.6.1.1 Atap

Q = U . A . Te ( W ) (ASHRAE,116) Dimana: Q

= Laju aliran kalor (W)

U

= Koefisien perpindahan panas bahan total Btu ft 2 .hr.° F

A

= Luas atap dilihat dari gambar arsitektur ft 2

Te

= Perbedaan temperatur ekuivalen (° F )

(

)

( )



Tugas Akhir

2.6.1.2 Dinding

Q = U . A . Te ( W ) (ASHRAE,116) Dimana: Q

= Laju aliran kalor (W)

U


A

= Luas atap dilihat dari gambar arsitektur ft 2

Te

= Perbedaan temperatur ekuivalen (° F )

(

)

( )

2.6.1.3 Kaca

Transmisi panas melalui kaca dapat dibagi dua, yaitu : 1. Secara konduksi Q = U . A . CLTD corr

(W)

CLTD corr = CLTD + (25.5 − Tr ) + (To − 29.4 ) (STOCKER, 77) Dimana :

(

U


A

= Luas kaca dilihat dari gambar arsitektur ft 2

CLTD

= Cooling Load Temperature Difference.

)

( )

CLTDcorr = Cooling Load Temperature Difference Correction. Tr

= Temperatur bola kering ruangan.



Tugas Akhir

To

= Temperatur rata-rata udara luar.

2. Secara radiasi Q = A . SC . SHGF . CLF

(W) (STOCKER, 71)

Dimana :

( )

A

= Luas kaca dilihat dari gambar arsitektur ft 2

SC

= Shading Cofficient.

SHGF

= Solar Heat Gain Factor Btu ft 2 .hr.° F

CLF

= Cooling Load factor.

(

)

2.6.1.4 Partisi, Langit-Langit dan Lantai

Q = U . A . TD

(W) (ASHRAE,117)

Dimana :

(

U


A

= Luas partisi, langit-langit, dan lantai ft 2

TD

= Design Temperature Difference (°F )

)

( )



Tugas Akhir

2.6.2

Beban dari Dalam

2.6.2.1 Panas dari Penghuni Ruangan

Panas dari penghuni ruang terdiri dari panas sensibel dan panas laten. Jumlah panas yang dihasilkan tergantung dari jenis kelamin, usia, dan tingkat kegiatan yang dilakukan. Panas dari tubuh manusia dipancarkan dengan cara : 1. Radiasi dari permukaan tubuh ke permukaan sekitarnya. 2. Konveksi dari permukaan tubuh dan dari penafasan udara sekitanya. 3. Penguapan keringat dari permukaan tubuh. Jumlah panas yang dikeluarkan dengan cara radiasi dan konveksi besarnya tergantung pada perbedaan temperatur antara tubuh manusia dengan udara ruang. Sedangkan laju penguapan besarnya tergantung pada tekanan uap udara sekitarnya.

1. Beban sensibel Qs = No . SHG . CLF

(W) (STOCKER, 69)

Dimana : No

= Jumlah penghuni ruangan.

SHG

= Sensibel Head Gain of Occupants.

CLF

= Cooling Load factor.



Tugas Akhir

2. Beban Laten QL = No . LHG

(W) (STOCKER, 69)

Dimana: No


LHG

= Laten Head Gain of Occupants.

2.6.2.2 Panas dari Lampu

QLampu = SHG . CLF ( W ) Dimana : CLF

= Cooling Load Factor.

SHG = Sensibel Head Gain of Occupants.

2.6.2.3 Panas dari Peralatan

Qalat = SHG . CLF

(W) (STOCKER, 68)

Dimana : CLF

= Cooling Load Factor.

SHG = Sensibel Head Gain of Occupants



Tugas Akhir

2.6.3

Ventilasi dan Infiltrasi

Ventilasi sangat dibutuhkan untuk menggantikan udara ruangan yang telah digunakan dengan udara segar. Udara segar tersebut berasal dari luar yang masuk ke dalam ruangan melewati filter sehingga kebersihan terjaga. Infiltrasi adalah udara luar yang masuk ke dalam ruangan terkondisi secara tidak sengaja. Infiltrasi dapat masuk melalui celah-celah pintu dan jendela yang tertutup maupun pintu dan jendela yang sering dibuka. Hal ini disebabkan adanya perbedaan temperatur dan tekanan udara luar dengan udara ruangan. Beban pendinginan ventilasi dan infiltrasi merupakan beban sensibel dan laten. 1. Beban sensibel Qs = 1,232 . I/s . Δt

(STOCKER, 64)

Dimana : I/s

= Jumlah udara ventilasi atau infiltrasi.

Δt

= Perbandingan temperatur dalam dan luar ruangan.

2. Beban laten. QL = 3012 . I/s . ΔW (STOCKER, 65) Dimana : I/s

= Jumlah udara ventilasi atau infiltrasi

ΔW

= Perbandingan enthalpi udara dalam dan udara ruangan.



Tugas Akhir

3. Total penambahan panas. Total penambahan panaas dari udara ventilasi dan infiltrasi dapat dihitung dengan menggunakan rumus : Q = 4,334 . I/s. Δh Dimana : I/s

= Jumlah udara ventilasi atau infiltrasi

Δh

= Perbandingan enthalpi udara dalam dan luar ruangan.

4. Jumlah udara Ventilasi dan Infiltrasi 4.1 Ventilasi Jumlah udara yang dibutuhkan di tentukan dengan rumus : Uv = V . No Dimana : V

= Udara ventilasi yang dibutuhkan per orang.

No


4.2 Infiltrasi Jumlah udara infiltrasi yang masuk melalui celah-celah ditentukan dengan rumus : Ui= I . CL Dimana : I

= Udara infltrasi yang masuk, per meter celah

CL

= Panjang celah dari pintu atau jendela.



Tugas Akhir

BAB III DATA – DATA GEDUNG

3.1

Orientasi Gedung

Dalam perencanaan perhitungan beban pendinginan pada cold storage room didalam suatu gedung yang akan dikondisikan oleh suatu mesin pendingin, didapat data-data sebagai berikut :

Tabel 3.1 Orientasi gedung ORIENTASI GEDUNG

3.2

Lokasi

Jakarta

Letak geografis

6° 11’ LS – 106° 6’ BT

Fungsi gedung

Catering

Fungsi ruangan

Penyimpanan makanan jadi atau bahan baku makanan

Letak ruangan

Lantai 2 (dua)

Waktu Operasi

Pengoperasian

±

24

jam,

sedangkan

untuk

perencanaan

mesin

pengkodisian udara ditentukan berdasarkan beban terbesar yang terjadi pada jam terpanas dari lokasi dimana gedung tersebut berada.



Tugas Akhir

3.3

Penerangan

Ruangan yang dikondisikan menggunakan penerangan jenis lampu pijar, digunakan ± 24 jam. 3.4

Data ruangan

Dibawah ini adalah data-data dari ruangan yang dikondisikan. Letak kamar dingin yang akan dikondisikan berada di dalam kamar dingin.

Tabel 3.2 Data ruangan DATA RUANGAN

Luas lantai

11 m2

Tinggi rungan

2,75 m

Dinding

1. Stailess steel (tebal = 0,025 m)

1

2

2. Polyurethane (tebal = 1,495 m)

3

3. Stailess steel (tebal = 0,025 m) Pintu

1. Stailess steel (tebal = 0,025 m) 2. Polyurethane (tebal = 1,495 m)

1

2

3

3. Stailess steel (tebal = 0,025 m) Atap

1. Plat baja (tebal = 0,01 m) 2. Polyurethane (tebal = 0,1 m)

1

2

3

4

3. Concrete (adukan pasir dominan) (tebal = 0,05 m) 4. Plaster semen (tebal = 0,01)



Tugas Akhir

Lantai

1. Concrete (adukan semen dominan) (tebal = 0,05 m) 1

2. Concrete (adukan pasir dominan) (tebal = 0,15 m)

2

3. Sand

agregate

(pasir

beton)

(tebal = 0,02) 3

4. Polyurethane (tebal = 0,01 m)

4

5. Pasir beton (tebal = 0,01 m)

5



Tugas Akhir

BAB IV PERHITUNGAN BEBAN PENDINGAN

4.1

Kondisi Perencaanan

4.1.1 Kondisi Untuk Udara Luar Kota Jakarta

•

Temperatur bola kering

= 32 °C

•

Temperatur bola basah

= 27 °C

•

Perubahan temperatur udara

= 8 °C

Didapat dari tabel kondisi iklim negara-negara (lampiran 1) Dari tabel psycometric diperoleh (lampiran 2)

•

Rasio kelembaban

= 0,0206 kg/ kgudara kering

•

Entalpi

= 85 kJ/kgudara kering

•

Kelembaban

= 70%

4.1.2 Kondisi Untuk Udara Ruangan

Kondisi untuk udara ruang cold storage room (lampiran 3)

•

Temperatur bola kering

: 25 °C

•

Kelembaban relatif

: 50%

Dari tabel psycometric diperoleh (lampiran 4)

•

Rasio kelembaban


: 0,098 kg kg udara ker ing


Tugas Akhir

•

Entalpy

: 50 kJ kg udara ker ing

•

Temperatur bola basah

: 17,8 °C

4.2 Perhitungan Beban Pendingin

Untuk mencari beban puncak harus dicari dahulu beban terbesar yang terjadi pada bulan panas. Beban puncak tersebut merupakan jumlah beban luar dan beban dalam pada bulan terpanas. Untuk kota Jakarta bulan panas adalah September, pada perhitungan ini hanya dilakukan pada jam 12.00, 14.00, 16.00, 18.00 dan 20.00, untuk menentukan beban pendingin yang mana pada saat jam-jam tersebut pembebanan paling besar, kemudian dipilih saat beban maksimum. Perhitungan dilakukan pada saat ruang dipakai pada jam operasinya yang terlama.

4.3

Perhitungan Beban Luar

4.3.1 Dinding

Cold storage room

yang dikondisikan berada di lantai 2 (dua) yang

letaknya didalam kamar dingin, yang dibatasi dinding-dinding pada sisi utara, selatan, barat dan timur. Dari sisi dinding yang mengelilingi cold storage room tersebut, tidak ada yang berhubungan langsung dengan udara luar. Maka tidak ada beban konduksi



Tugas Akhir

dari matahari yang terjadi dan pada ruang pendingin tidak terdapat/menggunakan ventilasi dan kaca.

Perolehan kalor transmisi melalui dinding dalam

Beban pendingin akibat perolehan kalor melalui dinding dalam diketahui koefisien transmisi dinding U, I/R, dimana tahanan thermal dinding R terdiri dari :

(

-

Tahanan thermal udara ruangan RD = 0,68 Btu ft 2 .hr.° F

-

Lapisan pertama stailess steel dengan ketebalan = 0,98 in

(

Tahanan thermal, R1 = 2,45 Btu ft 2 .hr.° F -

)

Lapisan kedua polyurethane ketebalan = 58,8 in

(

Tahanan thermal, R2 = 9,453 Btu ft 2 .hr.° F -

)

Lapisan ketiga stailess steel dengan ketebalan = 0,98 in

(

Tahanan thermal R3 = 2,45 Btu ft 2 .hr.° F -

)

)

Tahanan thermal udara luar RL = 0,25 (ft2 hr °F/Btu) Tabel 8-8 (ASHRAE, 1997 : 199)

R

= RD + R1 + R2 + R3 + RL = 0,68 + 2,45 + 9,453 + 2,45 + 0,25 = 15,283 =

U

1 152,83

= 0,065



Tugas Akhir

Luas dinding

= 4 m x 2,75 m = 11 m2 = 118,4 ft2 (dinding barat) = 4 m x 2,75 m = 11 m2 = 118,4 ft2 (dinding timur) = 4 m x 2,75 m = 11 m2 = 118,4 ft2 (dinding Utara) = 4 m x 2,75 m = 11 m2 = 118,4 ft2 (dinding Selatan)

persamaannya : Qs = U . A . Te (ASHRAE, 1997 : 116)

Perolehan kalor transmisi melalui dinding dalam barat Q

= U . A . Te = (0,065) . (118) . (6,2) = 47,554 Btu/h = 13,93 W

Perolehan kalor transmisi melalui dinding dalam timur Q

= U . A . Te = (0,065) . (118) . (18,7) = 143,429 Btu/h = 42,02 W



Tugas Akhir

Perolehan kalor transmisi melalui dinding dalam utara Q

= U . A . Te = (0,065) . (118) . (2,8) = 21,476 Btu/h = 6,29 W

Perolehan kalor transmisi melalui dinding dalam selatan Q

= U . A . Te = (0,065) . (118) . (9,2) = 70,564 Btu/h = 20,67 W

4.3.2 Atap

Karena pada cold storage room akan dikondisikan berada pada lantai dua, yang letaknya berada di dalam kamar dingin maka tidak ada panas matahari yang terkonduksi melalui gedung atap

Perolehan kalor transmisi melalui atap

Luas atap = 11 m2 = 118,4 ft2 Persamaannya : Q = U . A . Te


(ASHRAE, 1977 : 116)


Tugas Akhir

Perolehan kalor transmisi dari atap = (0,065) . (118) . (7,5)

Q

= 57,525 Btu/h = 16,85 W

4.4 Perhitungan Beban Dalam

Perhitungan beban dalam dari dalam diestimasikan ruang digunakan selama jam operasi terlamanya, yang mana akan terjadi beban terbesar (dipengaruhi oleh lamanya beban berada di ruangan). Waktu yang dipilih pada jam 12.00, 14.00, 16.00, 18.00 dan 20.00 didasari perencanaan ruangan mendapatkan daya tampung maksimalnya dari jumlah makanan jadi atau bahan makanan dan juga oleh pengoperasian peralatan.

4.4.1

Penerangan

•

Untuk penerangan digunakan lampu pijar dengan daya 40 watt (Fs = 1 dan semua lampu dinyalakan (Fu = 1).

•

Penggunaan lampu pada cold storage room ± 24 jam.

•

Kebutuhan rata-rata penerangan pad cold storage room adalah 23,3 W/m2 (lampiran 4).

•

Daya yang digunakan ruangan dengan luas atap 11 m2.

•

Qi = 11 x 23,3 = 256,3 W



Tugas Akhir

Perhitungan pada jam 12.00 CLF

= 0,82 (lampiran 15)

Qpijar

= Fs. Fu. Qi. CLF = 1 x 1 x 256,3 x 0,82 = 210,1 W

Tabel 4.1 Perhitungan beban pendinginan dari penerangan untuk lampu pijar

4.4.2

Jam

CLF

Q (W)

12.00

0,82

210,1

14.00

0,88

225,5

16.00

0,91

233,2

18.00

0,92

235,7

20.00

0,94

240,9

Orang

•

Kebutuhan luas rata-rata bagi setiap pengunjung / penghuni pada cold storage room yang ideal adalah 10 ft2 / orang atau sama dengan 0,9 m2/orang (lampiran)

•

Untuk ruangan seluas 11 m2 maka kapasitas pengunjung yang dapat ditampung 11 = 12 orang 0,9

•

No =

•

Sensibel heat gain, SHG = 70 W (lampiran 16)



Tugas Akhir

•

Latent heat gain, LHG = 45 W

•

Pada cold storage room aktivitas yang dilakukan orang hanya aktivitas ringan saja seperti mengeluarkan atau memasukkan (menyimpan) barang/makanan.

1.

Beban sensinbel

Perhitungan pada jam 12.00 CLF = 0,71 (lampian 17) No

= 12

Qs

= No. SHG. CLF = 12 x 70 x 0,71 = 596,4 W

Tabel 4.2 Perhitungan beban pendinginan dari orang Jam

CLF

Q (W)

12.00

0,71

596,4

14.00

0,79

663.6

16.00

0,84

705.6

18.00

0,88

739.2

20.00

0,91

764.4



Tugas Akhir

2.

Beban laten

QL

= No. LHG = 12 x 45 = 540 W

4.4.3

Peralatan

1. Beban sensinbel Tabel 4.3 Beban sensinbel dari peralatan Peralatan

Jumlah

SHG (W)

Total

Griddle/grill

2

1940

3880

Trolly

3

20

60

Total SHG (W)

3940

Total SHG tiap jam = total SHG x CLF (lampiran 17) Jam

CLF

SHG (W)

12.00

0,71

2797,4

14.00

0,79

3112,6

16.00

0,84

3309,6

18.00

0,88

3467,2

20.00

0,91

3585,4



Tugas Akhir

2. Beban laten Tabel 4.4 Beban laten dari peralatan Peralatan

Jumlah

SHG (W)

Total

Griddle/grill

2

1080

2160

Trolly

3

12

36

Total SHG (W)

2196

Beban laten peralatan sebesar 2196 Watt.

4.5 Ventilasi dan Infilrasi 4.5.1 Ventilasi

Pada coldstorage room tidak terdapat ventilasi.

4.5.2 Infiltrasi

Infiltrasi merupakan udara luar yang tidak dikondisikan yang dapat masuk ke dalam ruangan dengan melalui celah jendela, pintu dan sebagainya

•

Kecepatan angin 5 mph Infiltrasinya 0,9 CFM per liner food of crack = 0,42

I liter ft Crack s

(lampiran 21)

•

Infiltrasi untuk satu buah pintu

•

Keliling pintu adalah sebagai berikut :



Tugas Akhir

Tinggi

= 2,5 m

Lebar

=1m

Keliling pintu

= 1[1 x 2,5) + (1 x 1)] = 3,5 m ~ 11,5 ft

Infiltrasi Ui = 0,42

I liter ft Crack x 11, 5 ft s

= 4,83 I s 1. Beban sensinbel infiltrasi Qs

= 1,232.Ui. (T2 – T1) = 1,232 x 4,83 x 34,8 = 60,6 W

2. Beban laten infiltrasi QL

= 3012.Ui. (W2 – W1) = 3012 x 4,83 x 0,0198 = 84,3 W

4.6 Hasil Total Perhitungan Beban

Dari hasil beban perhitungan yang berasal dari sumber-sumber beban yang ada maka diperoleh beban puncak dari cold storage room yang dikondisikan.



Tugas Akhir

4.6.1 Perhitungan Beban Luar

Tabel 4.5 Perhitungan beban luar melalui dinding dan atap Perolehan kalor transmisi melalui Dinding atap

Dinding utara

6,29 W

Dinding timur

42,02 W

Dinding barat

13,93 W

Dinding selatan

20,67 W

Atap

16,85 W

Total

99,76 W

4.6.2 Perhitungan Beban Sensinbel

Tabel 4.6 Perhitungan beban pendinginan sensibel dari dalam Sensibel cooling

JAM

load (W)

12.00

14.00

16.00

18.00

20.00

1. Penerangan

210,1

225,5

233,2

235,7

240,9

2,. Penghuni

596,4

663,6

705,6

739,2

764,4

3. Peralatan

2797,4

3112,6

3309,6

3467,2

3585,4

Total

3603,9

4001,7

4248,4

4442,1

4590,7

Sensibel cooling load (beban sinsible) terbesar terjadi pada jam 20.00 yaitu sebesar 4590,7 Watt.



Tugas Akhir

Sensibel cooling load pada jam 20.00

= 4590,7

Infiltrastion sensibel cooling load

=

Total sensibel cooling load

= 4651,3 W

60,6 +

4.6.3 Perhitungan Beban Laten

Tabel 4.7 Perhitungan beban pendinginan laten dari dalam Latent cooling load (W)

1. Orang

540

2. Peralatan

2196

Total

2736

Sensibel cooling load pada jam 20.00

= 2736

Infiltrastion sensibel cooling load

= 84,3 +

Total latent cooling load

= 2820,3 W

4.6.4 Kapasitas mesin pendingin

Kapasitas mesin pendingin, yang diperlukan sebesar : =

Total Heat 3157,2

=

7471,6 3517,2

= 2,124 TR ≈ 2 TR



Tugas Akhir

refrigeran yang digunakan adalah R 12 (CCI2F2) yang mempunyai coeficient of

performance sebesar 5,5 (lampiran 21) COP

TH Kapasitas kompresor

5,5 =

7471,6 Kapasitas pompa

kapasitas kompresor =


7471,6 = 1358,47 W 5,5


Tugas Akhir

BAB V PENUTUP

5.1

Kesimpulan

Dari perencanaan dan perhitungan yang dilakukan pada sistem pendinginan cold storage room, maka didapat hasil sebagai berikut : 1. Perolehan kalor yang menjadi beban pendingin pada sensinbel terdiri dari perolehan kalor yang berada dari luar gedung yaitu perolehan kalor dari matahari yang menembus dinding 2. Perolehan kalor dari dalam yaitu perolehan kalor dari manusia, barang (makanan), lampu penerangan dan peralatan listrik 3. Beban pendingin yang terjadi pada ruangan yang dikondisikan dengan luas 11 m2 adalah sebesar 7471,6 Watt yang mana terjadi pada pukul 20.00 WIB 4. Kapasitas mesin pendingin yang dibutuhkan sebesar 2 ton refrigerasi yang bekerja selama ± 24 jam dengan kapasitas kompresor 1358,47 Watt.



Tugas Akhir

4.2

Saran

Setelah penulis menyelesaikan laporan tugas akhir ini, penulis ingin memberikan beberapa saran yang mungkin dapat dipakai sebagai bahan pertimbangan, khususnya yang berkaitan dengan perencanaan pengkondisian udara pada cold storage room. Adapun sarannya adalah sebagai berikut : 1. Perencanaan sitem pengkondisian udara sebaiknya harus diperhitungkan secara matang. Baik mulai dari perencanaan, pemasangan serta pemeliharaan yang intensif dari sistem tersebut, guna

menjaga kualitas dari sistem itu

sendiri itu sediri agar selalu dalam keadaan baik 2. Untuk meningkatkan produktivitas dan kenyamanan sebaiknya menjauhkan segala benda-benda yang dapat menimbulkan bau tak sedap yang ada di sekitar (didalam/diluar) ruangan yang dikondisikan yang dapat mempengaruhi kualitas makanan.



Tugas Akhir

DAFTAR PUSTAKA

1. ASHRAE Hand Book, American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engginer, Fundamentaal and Various Industry Sources 1997. 2. Wiranto Arismunandar, Heizo Saito, Penyegaran Udara, Jakarta, Pradnya Paramita, 2002. 3. Jordan C, Richard and gayle B Paister, Refrigeration and Air Conditioning, edisi kedua, New delhi, Prentice Hall of India, Private Limated, 1985. 4. Handoko, Alat Kontrol Mesin Pendingin, Jakarta : PT. Ikhtiar Baru, 1987 5. Holaman J.P and E. Jasifi, Perpindahan Kalor, Jakarta, Geora Aksara Pratama, 1991. 6. PT. Sparindo Alfa Persada bekerja sama dengan STM Pembangunan (Bandung) : Dasar-dasr Sistim Refrigerasi, Jakarta, PT: Sparindo Alfa Persada bekerja sama dengan STM Pembangunan (Bandung), 1987. 7. RS. Khurmi RS, J.K. Gupta, A Textbook of refrigerant and Air Condition, Jakarta, 2003. 8. Wilbert F Stoecker, and Jerold W Jones, Refrigeration and Air Conditioning, Cetakan keempat, edisi kedua Jakarta, Erlangga, 1994. 9. Sumanto, Dasar-dasar Mesin Pendingin, Yogyakarta, Anoi Offset, 1985



Tugas Akhir

LAMPIRAN



Tugas Akhir

DAFTAR PUSTAKA

1. ASHRAE Hand Book, American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engginer, Fundamentaal and Various Industry Sources 1997. 2. Wiranto Arismunandar, Heizo Saito, Penyegaran Udara, Jakarta, Pradnya Paramita, 2002. 3. Jordan C, Richard and gayle B Paister, Refrigeration and Air Conditioning, edisi kedua, New delhi, Prentice Hall of India, Private Limated, 1985. 4. Handoko, Alat Kontrol Mesin Pendingin, Jakarta : PT. Ikhtiar Baru, 1987 5. Holaman J.P and E. Jasifi, Perpindahan Kalor, Jakarta, Geora Aksara Pratama, 1991. 6. PT. Sparindo Alfa Persada bekerja sama dengan STM Pembangunan (Bandung) : Dasar-dasr Sistim Refrigerasi, Jakarta, PT: Sparindo Alfa Persada bekerja sama dengan STM Pembangunan (Bandung), 1987. 7. RS. Khurmi RS, J.K. Gupta, A Textbook of refrigerant and Air Condition, Jakarta, 2003. 8. Wilbert F Stoecker, and Jerold W Jones, Refrigeration and Air Conditioning, Cetakan keempat, edisi kedua Jakarta, Erlangga, 1994. 9. Sumanto, Dasar-dasar Mesin Pendingin, Yogyakarta, Anoi Offset, 1985



ANALISA PEMBEBANAN PADA COLD STORAGE ROOM 33 DENGAN MENGGUNAKAN REFRIGERANT R 12 DI PT

Recommend Documents