BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Perencanaan Sistem Pendingin Air conditioning dalam sebuah kapal memungkingkan personil dapat tinggal dan bekerja dengan nyaman tanpa tekanan panas. Hal ini juga menambah efisiensi awak kapal, reability peralatan elektronik, perlengkapan kritis, dan mencegah laju kerusakan sebuah peralatan di kapal. Berikut ini hal yang harus dipertimbangkan dalam merencanakan air conditioning pada kapal adalah: 1. Air conditioning harus dapat berfungsi dengan baik di bawah kondisi gerak roll dan pitch. 2. Didesain untuk tidak mengganggu operasi selama pelayaran dan terus menerus beberapa tahun beroperasi. Karena dalam pelayaran kapal tidak mudah melakukan service, beberapa kapasitas stanby, suku cadang semua item yang penting, dan membawa refrigrant cadangan. 3. Tidak menimbulkan kebisingan dan getaran dan harus memenuhi kriteria kebisingan pada spesifikasi bangunan kapal. 4. Harus memenuhi standar operasi section 4 of ASHRAE standard 26. 5. Perlengkapan harus menempati minimum yang setara antara biaya reliabilitas. Ini harus dapat dipertahankan seminimum mungkin. 6. Karena kapal melewati satu atau lebih siklus musim dalam satu kali pelayaran dan harus bertahan perubahan musim dingin ke musim panas

5

tiap jamnya, Sistem harus cukup flexibel untuk megimbangi perubahan iklim dengan meminimalkan personi operasional kapal. 7. Infiltration melewati pintu luar harus dikhususkan.

2.2 Penentuan Kondisi Desain. Hal yang harus dilakukan pada saat desain pengkondisian udara pada akomodasi kapal adalah sebagai berikut: 2.2.1 Kondisi Luar Kondisi udara luar bervariasi sesuai pergantian musim. Kondisi yang diperhitungkan untuk penentuan kapasitas AC adalah kondisi yang paling kritis yaitu: Kondisi musim panas untuk kapal dengan trayek khusus daerah tropik. Menurut ISO 7547-1985E: Temperatur luar : 35˚C Humidity: 70% RH Kondisi musim panas dan dngin untuk kapal dengan trayek yang mengalami pergantin musim. Menurut ISO 7547-1985E, kondisi musim dingin: temperatur luar : -20˚C

2.2.2 Kondisi Udara Dalam Ruang Kondisi dalam ruang umumnya ditentukan oleh pemilik kapal dan dimaksudkan untuk kenyamanan manusia serta untuk peningkatan efektifitas kerja suatu peralatan dalam ruang tersebut. Berdasarkan ISO 7547-1985E musim panas : 27˚C & 50% RH sedangkan pada musim dingin 28˚C & 50% RH.

6

2.2.4 Kondisi Udara Segar Udara segar adalah udara yang diambil dari luar badan kapal untuk meningkatkan kenyamanan manusia, sedang udara balik adalah udara yang dialirkan kembali ke unit pendingin setelah mendinginkan ruang.

2.3 Komponen Komponen Beban Ruangan 2.3.1 Data Ruang Yang Dikondisikan Data-data ruang yang dikondisikan perlu diketahui untuk menghitung beban panas yang diderita oleh ruang tersebut serta menjadi salah satu kriteria untuk perencanaan sistim penataan udara. Data ruang tersebut antara lain: a. Fungsi ruang b. Letak/pososi ruang c. Ukuran d. Jumlah penghuni dalam ruangan tersebut e. Jumlah dan ukuran jendela f. Jumlah peralatan/jumlah panas yang dikeluarkan peralatan g. Temperatur ruang yang diinginkan dan relatif humidity (Rh) ruang yang diinginkan.

2.3.2 Perhitungan AC Pada Kondisi Musim Panas Adapun langkah-langkah dalam perhitungan AC pada saat musim panas adalah sebagai berikut:

7

A. Perhitungan Temperatur Sekeliling Ruang Temperatur deck dan dinding yang kena sinar matahari dengan menggunakan rumus berdasarkan Temperatur Deck (TD) = TD = [jxA + (άk x To) + (((kx άk)xtr))/ άk-k)]/[άk + ((kx άk)/ άk k)]......(2.1) (Sumber: __________.1985. Air Conditioning And Ventilation Of Accommodation Spaces On Board Ships – Desaign Conditions And Basic Of Calculations. ISO, Swittzerland)

Dimana: TD = temperatur deck J

= panas dari matahari terhadap deck (W/m2) = 785 W/m2

A

= faktor absorbsi = 0.65 - 0.8 untuk warna gelap = 0.5 - 0.7 untuk warna crem = 0.3 - 0.8 untuk warna putih άk = vektor panas transmisi = 20 W/m2oC (sesuai asumsi bahwa kecepatan persinggungan udara) Dengan deck = 6 m/s To = temperatur udara luar (oC) Tr = temperatur dalam ruang (oC) k = koefisien panas transmisi (W/m2 oC)

B. Perhitungan Beban Panas Yang Diderita Suatu Ruangan Sumber panas yang diderita suatu ruangan berasal dari :

8

1. Panas Transmisi (Rambatan) Lewat, Dinding, Plafon, Dan Lantai Ruang (QTR) Rugi Kalor Transmisi dan Solar dihitung dengan menggunakan variasi dari rumus: Ø = ∑ Aѵ K ∆Tr + ∑ Ag Gs................ (2.2) (Sumber: __________.1985. Air Conditioning And Ventilation Of Accommodation Spaces On Board Ships – Desaign Conditions And Basic Of Calculations. ISO, Swittzerland)

Dimana : Ø = Power ( Watts) Av = Luasan yang terkena radiasi cahaya (m2) K = Total Heat Coefisien ∆Tr = ∆Tr : 120 oK jika posisi sinar matahari vertical terhadap area ∆Tr : 290 oK for vertical dark surface ∆Tr : 160 oK for horizontal light Surface ∆Tr : 320 oK for horizontal dark surface Ag = Glass surface(m2) Gs = 350 W/m2 for clear glass surface 240 W/m2 for glass surface with interior shading

9

Gambar 2.1 Heat Load Ruangan (Sumber: Andrianto Wahid. 2008. Design sistem pendingin kapal dan ducting. Institute Teknplogi Sepuluh Nopember)

2. Panas dari Orang (Penghuni Ruangan) (QP) Beban personil adalah kalor sensibel dan laten yang ditimbulkan oleh penghuni ruangan. Rugi kalor personil bisa dihitung dengan rumus: qs = HDs x P..........................(2.3) ql = HDl x P..........................(2.4) (Sumber: __________.1985. Air Conditioning And Ventilation Of Accommodation Spaces On Board Ships – Desaign Conditions And Basic Of Calculations. ISO, Swittzerland) Dimana : qs = Rugi Kalor Sensibel (Btuh) ql = Rugi Kalor Laten (Btuh) HDs = Factor Rugi Kalor Sensible (Btuh-lihat table 2.1) HDl = Factor Rugi Kalor Laten (Btuh-lihat table 2.1)

10

P = Jumlah Penghuni Ruangan

Tabel 2.1 Factor Rugi Kalor

(Sumber: _______.1984. Hand Book of Marine Engineering. McGRAWHill Book Company, New York)

3. Panas Rambatan Melalui Jendela (QW) QW = k.A.∆t..........................(2.5) (Sumber: __________.1985. Air Conditioning And Ventilation Of Accommodation Spaces On Board Ships – Desaign Conditions And Basic Of Calculations. ISO, Swittzerland)

Dimana: k = koefisien transfer panas = 6.5 W/m2 oC (single glass)

11

= 3.5 W/m2 oC (double glass) A = luas jendela yang dirambat panas ∆t = perbedaan temperatur antara udara dalam ruangan dengan temperatur luar

4.

Panas Dari Lampu (QL) Beban pencahayaan adalah kalor sensible yang ditimbulkan oleh pencahayaan di dalam ruangan. Rugi Kalor Pencahayaan Ketika instalasi sistem pencahayaan diketahui, rugi kalor haruslah dihitung sesuai dengan aturan pencahayaan ruangan normal yang diterapkan untuk seluruh pencahayaan “overhead” dan “cornice” yang dikontrol dengan switch pada tembok dan ruangan kontrol. Sebagai contoh lampu meja di kantor. Rumus untuk menghitung rugi ini adalah: Jika desain desain instalasi lampu diketahui maka beban yang digunakan adalah sebagai berikut : H = IW + FW x BF x 3.41.........................(2.6) (Sumber: Andrianto Wahid. 2008. Design sistem pendingin kapal dan ducting. Institute Teknplogi Sepuluh Nopember)

Dimana H = Beban Pencahayaan (Btuh) IW = Daya Bola Lampu pijar FW = daya bola lampu neon BF = Factor Ballast 1.25 3.14 = Factor Konversi (Btuh per Watt)

12

Ketika instalasi pencahayaan tidak diketahui, beban pencahayaan dihitung menggunakan rumus: H = A x LC................................(2.7) Sumber: __________.1985. Air Conditioning And Ventilation Of Accommodation Spaces On Board Ships – Desaign Conditions And Basic Of Calculations. ISO, Swittzerland.

Dimana A = Luasan Deck (sq.ft) / m2 LC = Beban Konstan (Btuh/sq.ft) / W/m2 Untuk harga L atau Load Constant sebagai berikut :

Tabel 2.2 Harga Load Constant


Dalam ISO 7547 : 2000

13

Heat Gain From General Lighting

Tabel 2.3 Heat Gain from General Lighting Space

Heat Gain From General Lighting (W/m2) Incandescent Fluorescent

Cabin

15

8

Mess Or Dining Room

20

10

Gymnasium

40

20

(Sumber: __________.1985. Air Conditioning And Ventilation Of Accommodation Spaces On Board Ships – Desaign Conditions And Basic Of Calculations. ISO, Swittzerland)

5. Panas Dari Peralatan Yang Ada Di Ruang (QM ) Beban peralatan adalah kalor sensible dan laten yang ditimbulkan oleh peralatan yang terdapat di dalam ruangan. Ruangan yang dikenakan beban ruangan antara lain galley, pantry, laundry, radio room, wheelhouse, resistor house, deck machinery compartment, dan ruangan-ruangan khusus seperti computer room atau engine control room. - Rugi Kalor Peralatan Rugi kalor peralatan harus berdasarkan data tentang kerugian (looses) yang actual. Antara lain yang teredapat pada “ASHRAE Handbook of Fundamental”. Tabel 2.4 menyajikan data kerugian untuk tipe “marine equipment”.

Tabel 2.4 Beban Kalor Peralatan

14


Semua rugi peralatan yang diasumsikan harus dihitung ulang saat data rugi kalor yang aktual diketahui. Yaitu dengan menggunakan rumus: qs = qsd x UF x HF.....(2.8) ql = qld x UF...............(2.9) (Sumber: Asrae Handbook. Fundamenal Volume.American Society Of Heating, Reffrigerating and Air Conditioning Engineer. Atlanta, Ga. 1981)

15

dimana : qs = beban kalor sensible peralatan (Btuh) ql = beban kalor laten peralatan (Btuh) qsd = rugi kalor sensible dari perealatan (Btuh) qld = rugi kalor laten dari peralatan (Btuh) UP = “use” faktor (lihat table 3.5) HF = “hood” factor (gunakan nilai 0.5 untuk beban kalor sensible dimana sebuah “exhaust hood” ditempatkan di atas peralatan. Untuk beban kalor laten bernilai nol (0). Untuk “exhaust hood” pada beban kalor laten yang tidak diletakkan di atas peralatan bernilai 1.0) Tabel 2.5 Hood Factor

(Sumber: Asrae Handbook. Fundamenal Volume.American Society Of Heating, Reffrigerating and Air Conditioning Engineer. Atlanta, Ga. 1981)

16

Tabel 2.6 Beban Peralatan Ruangan Wheel House

1000 – 2500 Watt

Cic Room

1000 – 25000 Watt

Radio Room

500 – 2500 Watt

Messroom

100 – 500 Watt

Engine Control Room

3500 – 750 Watt

(Sumber:

__________.2000.

Standar

Teknik

Desain.

PT

PAL

INDONESIA, Surabaya)

QR(total) = QTR + QP + QW + QL + QM.........(2.10)

2.4 Siklus Pengkondisian Udara Adapun siklus pengkondisian udara pada setia ruangan dimana terdapat bebab pendingin dari udara luar yaitu ventilasi bagi manusia sehingga dapat dianalisa secara lengkap. Dari grafik psikometrik, siklus pendingin udara dapat diliha dimana udara luar (1) dan udara daru udara yang dikondisikan (2) bercampur dititik (3) dibalikkan kembali ke kondensor. Di dalam coil kondensor mengalir air bersuhu sekitar 3 0C yang berasal dari evaporator. Udara yang melewati coil pendingin, suhu dan kelembabannya akan turun (4). Udara yang keluar inilah yang akan dihembus dengan blower ke dalam ruangan.

17

Gambar 2.2 Siklus Pengkondisian Udara (Sumber: __________.2000. Standar Teknik Desain. PT PAL INDONESIA, Surabaya.)

2.4.1 Psikometrik Psikrometri merupakan kajian tentang sifat-sifat campuran udara dan uap air, yang mempunyai arti penting didalam bidang teknik pendingin, karena udara atmosfir tidak kering betul tetapi merupakan campuran antara udara dan uap air. Pada beberapa proses, kandungan air sengaka disingkirkan dari udara, tetapi pada proses yang lain air ditambahkan. Pada beberapa alat terdapat proses perpindahaan kalor dan massa antara udara dan permukaan bagian yang basah. Sebagai contohnya adalah beberapa jenis alat pelembab udara (humidifier), penurunan kelembaban ( dehumidifying ) dan koil pendingin serta peralatan penyemprot air ( water spray ), seperti menara

18

pendingin dan kondensor penguapan, dengan menggunakan potensial entalpi, yangakan dibahas dalam bab ini, beberpa hubungan yang mudah untuk menentukan laju perpindahaan kalor dapat dikembangkan. Pertama-tama akan dibahas tentang bagan psikrometrik, pengkajian sifat demi sifat, yang kemudian diikuti dengan pembahasan tentang proses pengkondisian udara secara umum.

2.4.2 Bagan Psikometrik (Psikometrik Chart) Oleh karena bagan yang memuat sifat-sifat psikrometrik sudah tersedia, lihat gambar 8-1, maka kita akan mamusatkan perhatian pada pengembangan sebuah bagan. Ada dua hal yang penting, yaitu penguasaan akan dasar-dasar bagan dan kemampuan menentukan sifat-sifat pada kelompok-kelompok keadaan yang lain. Misalnya tekanan barometrik yang tidak standar. Dalam pengembangan bagan psikrometrik, selangkah demi selangkah akan

digunakan anggapan-anggapan

yang disederhanakan.

Bagan

yang

dikembangkan dari persamaan-persamaan, cukup teliti dan dapat digunakan dalam perhitungan-perhitungan keteknikan, tapi tentu saja bagan yang paling teliti atau yang tersedia perlu digunakan.

19

Gambar 2.3 Psikometrik Chart (Sumber: __________.2000. INDONESIA, Surabaya.)

Standar

Teknik

Desain.

PT

PAL

2.4.3 Garis Jenuh ( Saturation Line ) Koordinat-koordinat yang dipilih untuk bagan psikrometrik ini adalah suhu (t) sebagai absis dan tekanan uap air tak tetap ps sebagai ordinat. Tinjaulah bagan diatas, untuk air saja. Garis jenuh dapat ditarik pada bagan tersebut (

20

gambar 2.4 ). Data untuk garis jenuh ini dilihat langsung pada tabel tentang air jenuh. Daerah disebelah kanan garis jenuh adalah daerah uap air panas-lanjut (superheated water vapor). Jika uap ini didinginkan dengan tekanan tetap, maka akan dicapai garis jenuh diatas, yaitu batas uap air mulai mengembun. Sejauh itu, tak ada udara yang terdapat bersama uap air tesrsebut. Apa pengaruh pada gambar 2.4 apabila mengandung udara? Idealnya, tidak ada. Uap air akan terus bersifat seolah-olah tidak mengandung udara. Pada tekanan uap air tertentu, yang sekarang merupakan tekanan parsial, pengembuanan terjadi pada suhu yangsama, seolah-olah tidak mengandung udara. Disini sebenarnya terjadi sedikit interaksi antara molekul-molekul udara dan uap air, yang sedikit menyimpan data pada tabel uap air panas. Gambar 2.4 berlaku bagi campuran udara uap-air. Daerah dalam bagan dibatasi oleh garis jenuh dan sumbu-sumbu. Jika keadaan udara diatas berada pada garis jenuh, maka udara tersebutdikatakan sbegai udara jenuh, yang berarti bahwa setiap penurunan suhu akan menyebabkan udara mengembun menjadi air, sedangkan pergeseran ke arah kanan garis jenuh, keadaan udara menjadi tidak jenuh. Seandainya titik A merupakan keadaan suatu campuran udara, agar terjadi pengembunan, maka suhu campuran tersebut harus diturunkan hingga suhu B. Udara pada titik A dikatakan mempunyai suhu titik embun B.

21

Gambar 2.4 Garis jenuh (Sumber: F.Stoecker, W.Jones.2007. Reffrigerasi dan Pengkondisian Udara. Erlangga, Jakarta) 2.4.4 Kelembaban Relatif Kelembaban relati f didefinisikan sebgai fraksi molekul uap air di dalam udara basah terhadap fraksi molekul uap air jenuh pada suhu dan tekanan yang sama. Dari hubungan-hubungan untuk gas idel,

dapat dinyatakan dengan :

Gambar 2.5 Garis kelembaban relatif (Sumber: F.Stoecker, W.Jones.2007. Reffrigerasi dan Pengkondisian Udara. Erlangga, Jakarta)

22

Garis-garis kelembaban relatif-konstan dapat digambarkan pada bagan, seperti pada gambar 2.5, dengan mengukur jarak vertikal antara garis jenuh dan alas bagan, misalnya untuk kelembaban-relatif 0,50 ordinatnya sama dengan separuh tinggi garis jenuh pada suhu yang sama.

2.4.5 Rasio Kelembaban ( Humidity Ratio ) Ratio kelembaban W adalah berat atau massa air yang terkandung dalam setiap kilogram udra kering, Ratiokelembaban ditentukan dengan dasar 1 kg, sperti beberapa sifat yang akan dipelajari, yaitu entalpi dan volume spasifik.dalam teknik pengkondisian uadar, untuk menghitung perbandingan (rasio) kelembaban dapat digunakan persamaan gas ideal, sehingga mengikuti persamaan pv = RT, serta mempunyai kalor yang tetap. Udara dianggap gas idel karena tekanannya cukup tinggi dibandingkan dengan suhu jenuhnya, dan uap air diaanggap idela karena tekanannya cukup rendah dibandingkan dengan tekanan jenuhnya. W = kg uap air/kg udara kering = (psV/Rst)/(pa V/RaT) = (ps/Rs)/(pt-ps)/Ra...........(2.11)

Dengan :

W = Rasio Kelembaban ( kg uap air / kg udara kering ) V = Volume sembaran campuran udara-uap, (m3) Pt = Tekanan atmosfir = pa + ps (Pa) Pa = Tekanan parsial udara kering, Pa = 287 J/kg.K Rs = Tetapkan gas untuk uap – air = 461,5 J.kg.K Ps = Tekanan parsial uang air dalam keadaan jenuh

23

Didalam persamaan ini terdapat Pt, dan bertitik tolak dari sini pengembangan bagan psikrometrik dilakukan, shingga pada tekanan tertentu, bagan tersebut menjadi lain. Persamaan (8-2) menunjukan hubungan antara rasio kelembaban dan tekanan uap-air, sehingga skala-skala tersebut dapat ditunjukan sebagai ordinat-ordinat bagian psikrometrik sperti yang dilukiskan pada gambar 2. . Dalam persamaan (8-2) hubungan antara W dan Ps tidak linier sekali. Pada gambar 8-1 dan pada kebanyakan bagan psikrometrik, skala W dibagi secara linier, yang menyebabkan skala Ps kurang linier.

Gambar 2.6 Rasio kelembaban W sebagi ordinat lain (Sumber: F.Stoecker, W.Jones.2007. Reffrigerasi dan Pengkondisian Udara. Erlangga, Jakarta)

2.4.6 Entalpi Entalpi campuran udara dan uap air adalah jumlah dari entalpi udara kering dan entalpi uap air. Harga entalpi selalu didasarkan pada bidang data ( datum plane ), dan harga entalpi nol untuk udara kering dipilih pada 0 0C. Harga entalpi nol untuk uap air berada pada air jenuh bersuhu 00C, yang bidang datanya

24

sama dengan yang digunakan untuk tabel-tabel uap ( steam ). Suatu persamaan untuk entalpi adalah : H = cpt + Whg Dengan

KJ/kg udara kering...........(2.12)

CP

= kalor spesifik udara kering pada tekanan kosntan = 1,0

t

= suhu campuran udara – uap

hg

= entalpi uap air (steam) jenuh pada suhu campuran udara-

kJ/kg.K

uap, kJ/kg

Gambar 2.7 Garis Suhu (Sumber: F.Stoecker, W.Jones.2007. Reffrigerasi dan Pengkondisian Udara. Erlangga, Jakarta)

Garis suhu konstan menunjukan bahwa entalpi uap air panas-lanjut mendekati harga entalpi uap jenuh pada suhu yang sama

25

Persamaan (8-3) memberikan hasil-hasil yang cukup teliti, walaupun perlu dilakukan bebrapa koreksi. Kalor spesifik Cp berubah antara 1,006 pada 00C, hingga 1,009 Pada 500C. Entalpi uap air hg diperuntukan bagi steam jenuh, tetapi uap air didalam campuran udara – uap seolah-olah menjadi panas lanjut (superheated). Oleh karena adanya carrier menganggap bahwa suhu air pada termometer bola-basah sama dengan yang terdapat didalam alat penjenuh adiabatik. Sedangkan Lewis

menyimpulkan bahwa nilai satuan kelompok

bilangan tak berdimensi ini menghasilkan suhu-suhu sumbu basah dan penyemprotan adiabatik yang identik. Lewis akhirnya mendomonstrasikan bahawa di lingkungan atmosfir, selain dari udara dan uap air, pembacaan termmometer bolah-basar dan sistem penyemprotan jenuh, berbeda. hubungan antara entalpi dan suhu yang baik ditunjukan pada diagram molier dalam gambar 8-5, maka tidak timbul kesalahan yang berarti. Sekarang suatu garis entalpi konstan yang dapat ditambahkan pada bagan psikro metrik seperti pada gambar 8-6. Misalnya akan dilukis garis entalpi 95 kJ/kg. Sejumlah suhu sembarang dapat dipilih dan rasio kelembaban dihitung pada 95 kJ/kg dengan menggunakan pers. (8-3). Kemudian rasio kelembaban dihitung dan suhu tersebut menentukan satu titik pada garis entalpi konstan.

2.4.7 Termometer bola-basah Oleh karena alat penjenuh (saturator) adiabatik pada gambar 8-10 bukanlah peralatan yang mudah digunakan bagi pengukuran-pengukuran rutin, maka akan lebih praktis jika digunakan sebuah termomet yang dilengkapi oleh suatu sumbu basar, seperti yang terlihat pada gambar 8-6 karena itu kita harus

26

membuktikan apakah termometer bola-basah tersebut betul-betul menunjukan suhu bola basah termodinamik. Pada alat ini, sumbu berair membasahkan permukaan yang terbatas, keseimbangan energi disekitar bolah basah adalah : h1 + W1Hf = h2 + W2hf...........(2.13) Maka titik 1 dan 2 terletak pada garis bola-basah termodinamik yang sama. Dengan menerapkan penerapan hukum garis lurus, dnegan kondisi udara dimulai dari tiitik satu digerakkan ke arah garis jenuh yang bersuhu permukaan basah untuk mencapai titik 2. Dengan permukaan yang tetap basah, maka keadaan udara akan terus bergerak ke arah garis lurus menuju kurva jenuh. Gambar 8-6 (a) Termometer bola basah, dan ( b) proses pada bagan psikrometri

(Sumber: F.Stoecker, W.Jones.2007. Reffrigerasi dan Pengkondisian Udara. Erlangga, Jakarta)

27

2.4.8 Analisa Grafik Psikometrik Pertama-tama dalam analisa psikometrik adalah menentukan kondisi desain yang direncanakan yaitu: 1. Kondisi suhu dalam ruagan (berdasarkan standar dan rule yang digunakan) untuk menentukan titik 1. 2. Kondisi suhu luar ruangan (berdasarkan standar dan rule yang digunakan) untuk menentukan titik 2. 3. Hubungkan titik 1 dan 2. 4. Untuk menentukan titik 3. Ukur panjang garis 1 sampai 2. Kemudian tentukan titik 3 dengan ratio 0,4 yang merupakan perbandingan air fresh ratio. 5. Tentukan RSHF=RSH/RTH 6. Tarik garis dari angka RSHF menuju 250C RH 50%. 7. Gradienkan garis tadi ke titik 3. 8. Tarik garis dari titik 3 ke memotong RH 90% 9. Tarik garis ke bawah sehingga diketahui suhu Tadp. 10.

Panjang garis 1-3 menunjukkan udara yang disupplay sedangkan 2-3

menunjukkan udara yang diexhaust dengan cara RTH= ṁ(h1-h2), cfm= ṁxѵ. Setelah itu gunakan

perbandingan pangjang garis 1-3 dan 2-3 untuk

menentukan udara yang disirkulasikan (recirculation) dan udara yang dibuang (exhaust).

28

2.5 Perencanaan Saluran Udara (Air Duct Desaign) 2.5.1 Klasifikasi Saluran Udara Klasifikasi saluran udara didasarkan pada kecepatan dan tekanan udara sepanjang salurannya yaitu: 2.5.1.1 Berdasarkan Kecepatan Aliran Udara 

Kecepatan aliran udara pada supply air dibedakan: 1. Untuk Sistem AC Komersial  Kecepatan rendah ≤ 2500 fpm (ft/mnt), biasanya antara 1200 – 2200 fpm.  Kecepatan tinggi ≥ 2500 fpm 2. Untuk Sistem AC Pabrik/Industri  Kecepatan rendah ≤ 2500 fpm  Kecepatan tinggi ≥ 2500 fpm s/d 5000 fpm

2.5.1.2 Kecepatan aliran udara pada return air didesain pada kecepatan rendah, baik supply air rendah maupun tinggi, yaitu: 1. Untuk Kecepatan AC Komersial Kecepatan RA ≤ 2000 fpm, biasanya 1500 – 1800 fpm 2. Untuk Sistem AC Pabrik/Industri Kecepatan RA ≥ 2000 fpm, biasanya 1800 – 2200 fpm

2.5.1.3 Berdasarkan tekanan aliran udara dibedakan menjadi: Tekanan yang dimaksud adalah tekanan total termasuk loses pada air handling apparatus, saluran udara dan outlet regster pada ruangan.

29

1. Tekanan Rendah ≤ 3 ¾ In.Wg (Fan Kelas 1) 2. Tekanan Rendah ≤ 3 ¾ In.Wg s/d 6 ¾ (Fan Kelas 2) 3. Tekanan Rendah ≤ 6 ¾ In.Wg s/d 12 ¼ (Fan Kelas 3)

2.5.2 Duct Desaign 2.5.2.1 Metode Kecepatan Sama (Constant Velocity) Metode ini dengan cara memilih kecepatan udara dalam saluran utama dan saluran cabang yang direkomendasikan dalam tabel 6.6 (Wiranto) dan tabel 7 (Carrier), maka ukuran saluran dapat ditetapkan dengan mudah. Biasanya kecepatan udara diturunkan tergantung dari jarak lubang lubang isap kipas. Keuntungan metode ini adalah distribusinya sama sedangkan tingkat kebisinannya tinggi. Berikut tabel yang digunakan yaitu:

Tabel 2.7 Recommended Maximum Duct Velocities for Low Velocity System

(Sumber:

Carrier._______.Handbook

Of

Air

Desaign.McGRAW-Hill Book Company:New York)

30

Conditioning

System

Gambar 2.8 Grafik Friction Loss For Round Duct (Sumber:


Of

Air


31

Conditioning

System

Tabel 2.8 Friction of Round Duct System Elements

(Sumber:


Of

Air


32

Conditioning

System

2.5.2.2 Metode Tahanan Gesek Sama (Equel Friction Method) Metode ini untuk menentukan supply, return dan exhaust sistem saluran udara. Tabel 2.7 digunakan untuk menentukan kecepatan maximum sedangkan grafik 2.1 untuk menentukan kehilangan akibat gesekan pada round duct. Keuntungan menggunakan metode ini adalah tingkat kebisingannya rendah akan tetapi kerugiannya distribusinya tidak merata.

Tabel 2.9 Percent Section Area In Branches For Maintaining Equel Friction

(Sumber:


Of

Air


33

Conditioning

System

2.5.2.3 Metode Static Regain Metode ini pada prinsipnya adalah membuat ukuran ducting sedemikian hingga tekanan statik sebelum dan sesudah (titik percabangan dan terminal) sama. Tabel 2.7 digunakan untuk menentukan kecepatan maximum

Gambar 2.9 Low Velocity Static Regain (Sumber:


Of

Air


34

Conditioning

System

Tabel 2.10 Duct Dimention, Duct Area, Circular Equivalent Diameter And Duct Class

(Sumber:


Of

Air


35

Conditioning

System

2.5.6 High Velocity Ducting System Desaign Secara prinsip desain metode high velocity ducting system sama dengan metode static regain. Grafik 2.3 digunakan untuk menentukan dimensi branch ducting sedangkan grafik 2.4 untuk menentukan dimensi header ducting. Pada metode ini digunakan round duct dengan aturan sebagai berikut:

Gambar 2.10 Spacing Of Fitting In Duct Run 5) (Sumber:


Of

Air


36

Conditioning

System

Kecepatan awal untuk branch dan header disarankan: Table 2.11 Kecepatan yang Direkomendasikan Branch dan Header

(Sumber:


Of

Air


37

Conditioning

System

Gambar 2.11 Grafik Branch High Velocity Static Regain (Sumber:


Of

Air


38

Conditioning

System

Gambar 2.12 Grafik Header High Velocity Static Regain

(Sumber:


Of

Air


39

Conditioning

System

BAB II LANDASAN TEORI

Recommend Documents