PERHITUNGAN DAN PERENCANAAN SISTEM PENGKONDISIAN UDARA PROYEK GEDUNG KPDJP GATOT SUBROTO 27 LANTAI SKRIPSI. Disusun oleh : PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

PERHITUNGAN DAN PERENCANAAN SISTEM PENGKONDISIAN UDARA PROYEK GEDUNG KPDJP GATOT SUBROTO 27 LANTAI

SKRIPSI

Disusun oleh : Nama

: SISWOKO

NIM

: 41307110006

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCUBUANA JAKARTA 2009

SKRIPSI


Diajukan Kepada Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana Program Studi Strata-1 Teknik Mesin

Disusun Oleh : Nama

: Siswoko

NIM

: 41307110006

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2009

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya yang bertandatangan di bawah ini : Nama

: Siswoko

NIM

: 41307110006

Fakultas

: Fakultas Teknologi Industri

Program Studi

: Teknik Mesin

Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :


yang dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan untuk memperoleh gelar sarjana teknik pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana, merupakan hasil pemikiran dan karya dari saya sendiri dan bukan merupakan hasil duplikat atau tiruan dari hasil karya orang lain atau juga bukan merupakan hasil karya tulis yang pernah dipublikasikan di instansi manapun , kecuali bagian atau kutipan-kutipan yang sumber informasinya telah dicantumkan sebagaimana mestinya.

Jakarta, 24 Oktober 2009

Siswoko NIM 41307110006

LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING TUGAS AKHIR


Diajukan oleh : Nama

: Siswoko

NIM

: 41307110006

Diajukan sebagai salah satu syarat dalam meraih gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana

Telah diperiksa dan disetujui oleh :

Jakarta, 24 Oktober 2009 Pembimbing Tugas Akhir

(Ir. Yuriadi Kusuma, M.Sc)

LEMBAR PENGESAHAN KETUA JURUSAN TEKNIK MESIN


Diajukan oleh : Nama

: Siswoko

NIM

: 41307110006

Diajukan sebagai salah satu syarat dalam meraih gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana

Telah diperiksa dan disetujui oleh :

Jakarta, 24 Oktober 2009 Kaprodi Teknik Mesin

(DR. Abdul Hamid, M.eng)

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah puji syukur kehadirat Alloh SWT atas segala petunjuk, kemudahan dan ridho-Nya yang telah dilimpahkan, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini untuk memenuhi sebagian dari syarat guna memperoleh derajat Sarjana Teknik Mesin pada Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana Jakarta. Tugas akhir yang berjudul “PERHITUNGAN DAN PERENCANAAN SISTEM PENGKONDISIAN UDARA PROYEK GEDUNG KPDJP GATOT SUBROTO 27 LANTAI” ini disusun berdasarkan pengamatan langsung di Proyek Gedung KPDJP Gatot Subroto dan menggabungkannya dengan beberapa buku pustaka. Selain itu juga dengan cara mencari informasi kepada pihak-pihak yang berkepentingan. Penulis menyadari bahwa laporan skripsi ini masih banyak kekurangan dikarenakan keterbatasan pengetahuan, pengalaman dan kemampuan yang dimiliki oleh penulis. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membanggun guna kesempurnaan skripsi ini. Selama penyusunan skripsi ini penulis banyak mendapat bimbingan, nasehat dan bantuan yang sangat berguna. Untuk itu kami mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Alloh SWT atas segala kekuasaan, petunjuk, cinta dan kasih sayangnya serta atas segala yang dianugerahkan. 2. Kedua orang tua kami tercinta yang telah memberikan dorongan semangat dan doanya. 3. Istriku Ahdawiah yang telah memberikan dorongan semangat, doa dan bantuannya. 4. Bapak Ir. Yuriadi Kusuma, M.Sc selaku Dosen Pembimbing utama skripsi yang telah meluangkan waktu untuk memberikan dorongan dan bimbingan

demi kesempurnaan skripsi ini, serta kemudahan yang telah diberikan untuk menyelesaikan skripsi ini. 5. Bapak DR. Abdul Hamid, M.eng selaku Kaprodi Tenik Mesin Universitas Mercu Buana atas waktu dan bantuannya utnuk menyelesaikan skripsi ini. 6. Teman-teman PKK Teknik Mesin angkatan XI yang telah memberikan dorongan semangat untuk menyelesaikan skripsi ini. 7. Terimakasih kepada semua orang yang telah memberikan masukan dan bantuan yang tidak bisa kami sebutkan satu persatu.

ABSTRAK

Saat ini semua gedung bertingkat, baik itu untuk perkantoran maupun tempat tinggal memerlukan pengkondisian udara agar orang-orang yang menempatinya merasa nyaman. Apalagi saat ini temperatur udara terasa sangat panas akibat adanya pemanasan global. Untuk itu perlu dilakukan perhitungan dan perancangan system pengkondisian udara yang baik, sehingga penghuni ruangan merasa nyaman menempati gedung tersebut. Dalam perencanaan ini metode penelitian yang digunakan adalah dengan melakukan

studi

dipergunakan

langsung

untuk

ke

lapangan.

menentukan

beban

Metode gedung

perhitungan adalah

yang

Metode

CLTD/SCL/CLF. Metode ini dikenalkan oleh ASHRAE pada tahun 1997. Dari perhitungan ini diperoleh beban pendinginan gedung total 2,368 Ton, dengan beban rata-rata per ft2 luas lantai adalah 48.6 Btu/h. Sedang system pemipaan yang dipergunakan adalah Two pipe reverse return, sehingga tekanan air pada tiap-tiap unit AHU menjadi seimbang. Setelah dilakukan perhitungan dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa mesin chiller yang dipergunakan berkapasitas 800 TR sebanyak 4 unit dengan 1 unit standby. Kapasitas menara pendingin (cooling tower) yang dipergunakan adalah 900 TR.

Kata kunci : Pengkondisian udara, Metode CLTD/SCL/CLF, Chiller, Two pipe reverse return.

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL………………………………………………….. LEMBAR PERSETUJUAN………………………………………….. ABSTRAK…………………………………………………………….. KATA PENGANTAR………………………………………………… DAFTAR ISI………………………………………………………….. DAFTAR TABEL…………………………………………………….. DAFTAR GAMBAR...................................................................... … BAB I PENDAHULUAN……………………………………………..

1

1.1. Latar Belakang…………………………………………………

1

1.2. Tujuan Penulisan……………………………………………....

1

1.3. Pokok Masalah…………………………………………………

2

1.4. Batasan Masalah……………………………………………….

2

1.5. Metode Penelitian……………………………………………..

2

1.6. Sistematika Penulisan…………………………………………

2

BAB II DASAR TEORI………………………………………………

5

2.1. Sistem Pengkondisian Udara…………………………………

5

2.1.1. Sistem ekspansi langsung (direct expansion / DX)……

5

2.1.2. Sistem ekspansi tak langsung (indirect expansion)…...

6

2.1.2.1

Sistem air penuh……………………………...

6

2.1.2.2

Sistem udara penuh…………………………..

7

2.1.2.3

Sistem air – udara…………………………….

9

2.2. Komponen-komponen Sistem Pengkondisian Udara………….

10

2.2.1. Komponen utama……………………………………….

10

2.2.1.1 Kompresor……………………………………..

11

2.2.1.2 Kondensor……………………………………..

13

2.2.1.3 Evaporator……………………………………..

14

2.2.1.4 Katub ekspansi…………………………………

16

2.2.1.5 Refrigerant……………………………………..

17

2.2.2. Komponen tambahan……………………………………

18

2.2.3. Sistem refrigerasi……………………………………….

20

2.3. Sistem pengkondisian udara sentral………………………..…..

25

2.3.1. Komponen sistem pengkondisian udara sentral…….…..

25

2.3.1.1. Terminal unit…………………………………..

26

2.3.1.2. Mesin chiller…………………………………..

28

2.3.1.3. Menara pendingin (Cooling tower)……………

31

2.4. Dasar-dasar Psikometrik………………………………………

34

2.4.1. Definisi istilah dan plotting pada diagram……………..

34

2.4.2. Cara membaca diagram…………………………….......

36

2.4.3. Proses pengkondisian udara…………………………….

37

2.4.4. Persamaan dalam psikometrik………………………….

38

2.5. Teori Kenyaman ………………………………………………

40

2.6. Ventilasi……………………………………………………….

45

2.7. Beban Pendinginan….…………………………………………

48

2.8. Sistem Pemipaan……………………………………………….

60

2.8.1. Pemipaan sistem tertutup……………………………….

61

2.8.2. Menentukan dimensi pipa ……………………………...

63

2.8.3. Penurunan tekanan/kerugian gesek (head loss) ………..

64

2.8.4. Isolasi pipa ……………………………………………...

67

2.8.5. Tangki ekspansi ………………………………………...

68

2.9. Pompa………………………………………………………….

70

2.9.1. Jenis-jenis pompa ………………………………………

73

2.9.2. Istilah-istilah pada pompa ………………………………

75

2.10. Perencanaan Saluran Uadara …………………………………

79

BAB III PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN …………………..

85

3.1. Perhitungan Beban Pendingin Ruangan……………………..….

85

3.1.1. Basement 2 dan Basement 1 (Tipikal) ………………….

86

3.1.2. Semi Basement……………………………………….….

88

3.1.3. Lantai Dasar………………………………………….….

90

3.1.4. Lantai 2………………………………………………….

92

3.1.5. Lantai 3………………………………………………….

96

3.1.6. Lantai 4………………………………………………….

98

3.1.7. Lantai 5 sampai lantai 14 tipikal……………………..….

100

3.1.8. Lantai 15……………………………………………..….

102

3.1.9. Lantai 16 sampai 26 tipikal………………………….….

104

3.1.10. Lantai 27……………………………………………….

106

3.1.11. Lantai 28 Ruang Mesin Lift………………………..….

108

3.2. Perhitungan Kapasitas AHU………………………………..….

110

3.3. Perhitungan Kapasitas Chiller……………………………..….

111

3.4. Perhitungan Kapasitas Cooling Tower…………………….….

112

3.5. Perhitungan Kapasitas Tangki Ekspansi ……………………..

112

3.6. Perhitungan Sistem Pemipaan……………………………..….

113

3.7. Perhitungan Kapasitas Pompa……………………………..….

127

3.7.1. Perhitungan Penurunan tekanan pada pipa supply ..….

127

3.7.2. Perhitungan Penurunan tekanan pada pipa return ..….

135

3.7.3. Pompa CHW Primer …………………………………..

143

3.7.4. Pompa CHW Sekunder ……………………………….

145

3.7.5. Pompa Kondenser (CWP – Pump) …………………..

147

BAB IV KESIMPULAN ………….………………………………..

151

DAFTAR TABEL

2.5.1

Kecepatan udara dan kesejukan ……………………………….

41

2.5.2

Penambahan kalor berdasarkan aktivitas penghuni ruangan …

43

2.5.3

Isolasi thermal untuk beberapa jenis baju ………………….….

44

2.6.1

Kebutuhan ventilasi mekanis …………………………………

47

2.8.1

Standar penyempitan Cc untuk air (Weisbach) ……………..

65

2.8.2

Harga tahanan K ……………………………………………..

66

2.8.3

Tebal isolasi minimum untuk pipa air dingin ……………….

68

2.9.1

Kapasitas beberapa jenis pompa ……………………………..

74

2.10.1 Kecepatan maksimum udara …………………………………

81

2.10.2 Persen penurunan area ducting pada metode equal friction …

81

2.10.3 Contoh rasio perbandingan dimensi saluran udara ………….

83

DAFTAR GAMBAR

1.6.1

Prosedur perencanaan system pengkondisian udara …………

3

2.1.1

Sistem ekspansi langsung …………………………………….

6

2.1.2

Sistem paket ………………………………………………….

6

2.1.3

Sistem air penuh ……………………………………………..

7

2.1.4

Unit fan koil dengan pemasukan udara langsung dari luar ....

7

2.1.5

Sistem udara penuh saluran tunggal …………………………

7

2.1.6

Sistem udara penuh dua saluran ……………………………..

9

2.1.7

Sistem air udara ………………………………………………

10

2.1.8

Sistem air udara dengan unit induksi ………………………..

10

2.2.1

Kompresor ……………………………………………………

11

2.2.2

Jenis – jenis kompresor ………………………………………

12

2.2.3

Kompresor reciprocating …………………………………….

12

2.2.4

Screw compressor …………………………………………….

12

2.2.5

Centrifugal compressor ………………………………………

12

2.2.6

Double acting ammonia compressor and steam engine ……..

12

2.2.7

Kondensor ……………………………………………………

13

2.2.8

Kondensor berpendingin udara …………………………….…

14

2.2.9

Kondensor berpendingin air tipe shell and tube …………..…

14

2.2.10 Shell and tube evaporator ………………………………….…

15

2.2.11 Katub ekspansi ………………………………………………

16

2.2.12 Pressurestat ………………………………………………….

19

2.2.13 Skematik sistem kompresi uap ………………………………

21

2.2.14 Diagram P-H sistem kompresi uap ………………………….

21

2.2.15 Skematik sistem absorbsi ……………………………………

23

2.3.1

25

Sistem perpindahan panas pada sistem pengkondisian udara

2.3.1.1 Thermostat ……………………………………………………

26

2.3.1.2 Flow switch …………………………………………………..

26

2.3.1.3 Pressure gauge ………………………………………………..

26

2.3.1.4 Komponen AHU ………………………………………………

27

2.3.1.5 Vertikal AHU …………………………………………………

28

2.3.1.6 Concealed FCU ……………………………………………….

28

2.3.1.7 Chiller berpendingin udara (Air Cooled Chiller) …………….

29

2.3.1.8 Chiller berpendingin air (Water Cooled Chiller) …………….

31

2.3.1.9 Konfigurasi Cross Flow ………………………………………

31

2.3.1.10 Konfigurasi Counter Flow ………………………………….

31

2.3.1.11 Jenis cooling tower berdasarkan penempatan fan …………

32

2.3.1.12 Komponen-komponen menara pendingin ………………….

33

2.3.1.13 Cross Flow Cooling Tower …………………………………

34

2.4.1

Diagram Psikometrik dari ASHRAE ………………………….

36

2.4.2

Diagram psikometrik untuk sistem pengkondisian udara …….

37

2.5.1

Kecepatan udara dan kesejukan ……………………………….

42

2.5.2

Daerah zona nyaman untuk aktivitas ringan ………………….

45

2.7.1

Contoh beban pendingin ruangan …………………………….

50

2.8.1

Sistem loop ……………………………………………………

61

2.8.2

Pola tekanan air pada sistem pipa loop ……………………….

61

2.8.3

Two pipe direct return ………………………………………..

62

2.8.4

Pola tekanan air pada sistem two pipe direct return …………

62

2.8.5

Two pipe reverse return ………………………………………

62

2.8.6

Pola tekanan air pada sistem two pipe reverse return ……….

63

2.9.1

Konfigurasi sistem distribusi konstan ……………………….

71

2.9.2

Konfigurasi sistem volume variable dg 2 pipa reverse return

71

2.9.3

Konfigurasi sistem variable volume variable speed …………

72

2.9.4

Konfigurasi dengan pompa tersier ……………………………

72

2.9.5

Jenis-jenis pompa …………………………………………….

73

2.9.6

Vertical In Line Pump ……………………………………….

74

2.9.7

Centrifugal End Suction Pump ………………………………

74

2.9.8

Horizontal Split Case Pump …………………………………

75

2.9.9

Tinggi angkat pompa dengan hss dibawah pompa …………

77

2.9.10 Tinggi angkat pompa dengan hss diatas pompa ……………

78

Skripsi

Universitas Mercubuana

BAB I PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang Saat ini semua gedung bertingkat, baik itu untuk perkantoran maupun tempat tinggal memerlukan pengkondisian udara agar orang-orang yang menempatinya merasa nyaman. Apalagi saat ini temperatur udara terasa sangat panas akibat adanya pemanasan global. Agar para penghuni gedung nantinya merasa nyaman waktu menempati gedung tersebut, maka perlu dirancang sistem pengkondisian udara yang sesuai dengan kebutuhan gedung yang akan dibangun. Dalam merancang sistem pengkondisian udara, selain untuk mendapatkan kenyamanan, perlu diperhatikan pula faktor ekonomis dari sistem yang digunakan.

1.2.

Tujuan Penulisan Adapun tujuan penulisan skripsi ini adalah untuk merencanakan sistem pengkondisian udara untuk proyek gedung KPDJP Gatot Subroto 27 lantai. Disamping itu juga dapat dipergunakan sebagai bahan acuan bagi mahasiswa yang mengambil mata kuliah Mekanikal Gedung. Sehingga dapat menambah wawasan mahasiswa mengenai sistem pengkondisian udara sentral.

Siswoko 41307110006 1 Teknik Mesin

Skripsi

1.3.


Pokok Masalah Perhitungan beban total gedung, pemilihan sistem pengkondisian udara yang akan dipergunakan, kapasitas dari tiap-tiap unit komponen utama sistem pengkondisian udara yang dipergunakan.

1.4.

Batasan Masalah Dalam penulisan skripsi ini masalah yang dibahas hanya pada perhitungan dan perencanaan kapasitas mesin pendingin, meliputi chiller, AHU, Cooling Tower, Sistem Pemipaan, dan aksesorisnya. Penulis tidak membahas perencanaan dimensi saluran udara (ducting), grille, diffuser dan aksesoris lainnya.

1.5.

Metode Penelitian Metode penelitian yang dipakai pada perencanaan sistem pengkondisian udara ini adalah sebagai berikut : 1. Studi lapangan untuk pengambilan data langsung di proyek. 2. Studi literatur dengan memakai buku-buku referensi yang berkaitan dengan perancangan sistem pengkondisian udara dalam gedung.

1.6.

Sistematika Penulisan Dalam penulisan skripsi ini digunakan sistem penulisan yang terbagi

dalam beberapa bab yang saling berkaitan dan secara garis besar terdiri dari : BAB I

PENDAHULUAN Bab ini terdiri atas latar belakang, tujuan penulisan, pokok masalah, batasan masalah, metode penelitian dan sistematika penulisan.


Skripsi


BAB II

DASAR TEORI Bab ini akan menguraikan beberapa teori dasar yang akan digunakan

dalam

perhitungan

dan

perancangan

sistem

pengkondisian udara, yang terdiri dari formula-formula serta gambar-gambar yang mendukung teori tersebut. BAB III

PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN Prosedur perhitungan dan perencanaan sistem pengkondisian udara pada bangunan gedung mengikuti bagan seperti ditunjukan pada gambar berikut.

Gambar 1.6.1 Prosedur perencanaan sistem pengondisian udara (Sumber : SNI) Siswoko 41307110006 3 Teknik Mesin

Skripsi


BAB IV

KESIMPULAN Bab ini berisi kesimpulan atas perhitungan-perhitungan yang dilakukan.

Kesimpulan

didasarkan

pada

perhitungan

dan

pembahasan pada bab sebelumnya.


Skripsi


BAB II DASAR TEORI

2.1. Sistem Pengkondisian Udara Jenis-jenis sistem pengkondisian udara meliputi : a) Sistem ekspansi langsung (direct expansion / DX) b) Sistem ekspansi tak langsung (indirect expansion), meliputi :

2.1.1

-

Sistem air penuh

-

Sistem udara penuh

-

Sistem air – udara

Sistem ekspansi langsung (direct expansion / DX) Pada sistem ini udara ruang yang akan dikondisikan langsung didinginkan

oleh refrigerant yang dialirkan melalui koil pendingin. Udara disirkulasikan dengan cara dihembuskan oleh blower melintasi koil pendingin tersebut. Sistem ini digunakan untuk beban pendinginan ruangan yang tidak terlalu besar. Ada 4 jenis alat pengkondisian udara yang termasuk dalam sistem ini, yaitu : -

Jenis paket ( package airconditioner)

-

Jenis jendela (AC window)

-

Jenis lantai (floor standing)

-

Jenis atap (roof type)


Skripsi


Gambar 2.1.1 Sistem ekspansi langsung

Gambar 2.1.2 Sistem paket

2.1.2

Sistem ekspansi tak langsung (indirect expansion) Pada sistem ini udara yang akan dikondisikan didinginkan oleh air sejuk

(chilled water) yang dihasilkan oleh mesin chiller. Udara yang akan didinginkan disirkulasikan dengan cara diserempetkan pada koil-koil pendingin yang berisi air sejuk. 2.1.2.1 Sistem air penuh Pada sistem air penuh, air sejuk (chilled water) dialirkan melalui unit fan koil di tiap ruangan untuk pengkondisian udara. Sedang udara ventilasi dialirkan melalui celah-celah pintu atau jendela dan dimasukan ruangan melalui saluran khusus.


Skripsi


Gambar 2.1.3 Sistem air penuh

Gambar 2.1.4 Unit fan koil dengan pemasukan udara langsung dari luar

2.1.2.2 Sistem udara penuh Pada sistem ini campuran udara luar dan udara ruangan didinginkan dan dikurangi kadar uapnya di ruang AHU, kemudian udara dialirkan kembali ke ruangan melalui saluran udara. Sistem udara penuh dibagi menjadi 2 jenis, yaitu sistem saluran tunggal dan sistem dua saluran. Sistem saluran tunggal

Gambar 2.1.5 Sistem udara penuh saluran tunggal Siswoko 41307110006 7 Teknik Mesin

Skripsi


Sistem ini paling banyak digunakan, campuran udara ruang dan udara luar didinginkan dan dilembabkan kemudian dialirkan kembali keruangan melalui saluran udara. Pada dasarnya sistem pengaturan untuk sistem saluran tunggal meliputi pengaturan temperatur udara melalui saluran-saluran udara. Dalam hal ini laju aliran air dingin, air panas atau uap diatur sedemikian rupa sehingga temperatur udara dapat diubah-ubah. Sistem ini dinamakan constan volume variable temperatur. Dalam keadaan dimana beban kalor pada beberapa ruangan yang dilayani berbeda, tidak mungkin mempertahankan udara ruangan pada temperatur tertentu. Masalah ini dapat diatasi dengan melayani ruangan yang memiliki kondisi sama dengan satu alat pengkondisian udara. Sistem saluran tunggal yang lain yaitu sistem pemanasan ulang, dimana udara segar yang mengalir melalui saluan utama dapat dipertahankan konstan pada temperatur rendah. Kemudian udara tersebut dialirkan kedalam ruangan melalui alat pemanas (reheater) yang dipasang pada masing-masing saluran cabang. Pemanas tersebut memanaskan udara dan diatur sedemikian rupa, sehingga dapat diperoleh suhu ruang yang didinginkan. Sistem saluran tunggal yang bekerja dengan volume variabel dinamakan sistem variable air volume (VAV). Pada sistem ini volume udara yang mengalir ke saluran cabang diatur sedemikian rupa oleh unit volume variabel damper. Volume udara diatur menurut beban kalor ruangan, jadi volume aliran udara akan turun jika beban kalor ruangan turun. Pemasukan udara minimum harus diatur supaya distribusi udara dalam ruangan berlangsung sebaik-baiknya, dengan ventilasi minimum. Jumlah udara yang masuk ruangan akan berkurang menurut beban kalor, sehingga bila udara yang masuk ruangan lebih kecil dari jumlah udara masuk minimum, maka temperatur udara masuk akan berubah. Dalam sistem volume variable ini, putaran blower dapat diatur sesuai kebutuhan, sehingga memungkinkan penghematan daya listrik yang diperlukan untuk menggerakan blower pada beban parsial.


Skripsi


Sistem dua saluran

Gambar 2.1.6 Sistem udara penuh dua saluran

Sistem dua saluran dapat menutupi kekurangan sistem saluran tunggal. Sistem ini banyak dipakai dalam gedung-gedung besar. Dalam hal ini udara dingin dan panas dihasilkan secara terpisah oleh mesin penyegar udara. Udara dingin dan panas dialirkan melalui saluran yang berbeda, kemudian dicampur sedemikian rupa sehingga diperoleh tingkat keadaan yang sesuai beban kalor dari ruangan yang dikondisikan. Sistem dua saluran dapat menghasilkan pengaturan udara yang lebih teliti. Tetapi lebih banyak memerlukan energy kalor dan biaya awal yang tinggi. Sistem dua saluran ada 2 macam, yaitu sistem volume konstan dan sistem volume variabel. 2.1.2.3 Sistem air – udara Dalam sistem air udara, unit fan koil atau unit induksi dipasang dalam ruangan yang akan dikondisikan. Air dingin dialirkan kedalam unit tersebut, udara ruangan juga dialirkan ke unit tersebut sehingga menjadi dingin. Selanjutkan udara ruangan disirkulasikan ke dalam ruangan. Untuk ventilasi, udara luar yang telah didinginkan dan dikeringkan oleh AHU dialirkan keruangan yang akan dikondisikan. Udara luar yang telah didinginkan ini disebut udara primer. Pada umumnya sebagian kalor sensible ruangan diatasi oleh unit ruangan (unit skunder). Sedang kalor laten diatasi oleh udara primer.


Skripsi


Gambar 2.1.7 Sistem air udara

Gambar 2.1.8 Sistem air udara dengan unit induksi

2.2. Komponen-komponen Sistem Pengkondisian Udara 2.2.1. Komponen utama Komponen-komponen utama dalam sistem pengkondisian udara meliputi hal-hal sebagai berikut : -

Kompresor

-

Kondensor

-

Evaporator

-

Katub ekspansi

-

Refrigerant


Skripsi


2.2.1.1. Kompresor

Gambar 2.2.1 Kompresor

Kompresor berfungsi memberikan tekanan pada uap refrigerant yang dihisap dari evaporator, sehingga tekanannya naik agar mudah mencair. Selama proses kompresi temperatur dan tekanan uap refrigerant menjadi naik yang kemudian ditekan ke kondensor. Secara garis besar kompresor ada 2 macam, yaitu Positive displacement dan Dynamic Compressor. Secara jelas dapat dilihat pada diagram berikut. Compressor

Dynamic

Positive displacement

Reciprocating

Single Acting Double

Rotary

Centrifugal

Helical screw

Liquid ring

Sliding vane

Lobe

Axial

Scroll

Acting Gambar 2.2.2 Jenis-jenis kompresor


Skripsi


Gambar 2.2.3 Kompresor Reciprocating

Gambar 2.2.4 Screw compressor

Gambar 2.2.5 Centrifugal Compressor

Gambar 2.2.6 Double acting ammonia compressor and steam engine (courtesy of vilter manufacturing corporation) Siswoko 41307110006 12 Teknik Mesin

Skripsi


Menurut peletakan motornya, kompresor dibagi menjadi 3 macam, yaitu : -

Kompresor Hermetik

-

Kompresor Semi Hermetik

-

Kompresor Open Type

2.2.1.2. Kondensor Kondensor memindahkan kalor dari refrigerant ke lingkungan agar uap refrigerant yang bertekanan dan bersuhu tinggi mudah dicairkan. Uap refrigerant yang bertekanan dan bersuhu tinggi dari kompresor diambil panasnya oleh air pendingin atau udara pendingin yang ada di kondensor, sehingga uap refrigerant mengembun dan mencair. Uap refrigerant yang telah mencair kemudian dialirkan ke evaporator melalui katub ekspansi.

Gambar 2.2.7 Kondensor

Berdasarkan media pendinginnya kondensor dibagi menjadi 3 macam, yaitu : 1. Kondensor berpendingin air (Water cooled condenser). 2. Kondensor berpendingin udara (Air cooled condenser). 3. Kondensor berpendingin air dan udara (Air and water cooled condenser).


Skripsi


Gambar 2.2.8 Kondensor berpendingin udara

Gambar 2.2.9 Kondensor berpendingin air tipe shell and tube

2.2.1.3. Evaporator Evaporator berfungsi menyerap panas dari lingkungan dan disalurkan ke refrigerant, sehingga refrigerant cair akan menjadi uap. Uap refrigerant yang bertekanan rendah dikumpulkan dalam penampung uap kemudian dihisap oleh kompresor. Berdasarkan bentuk dan permukaan koilnya, evaporator dibagi menjadi 3 macam, yaitu : 1. Evaporator pipa telanjang (Bare tube evaporator) 2. Evaporator pelat (Plate surface evaporator) 3. Evaporator bersirip (Finned evaporator) Berdasarkan cara kerjanya evaporator ekspansi langsung dibagi menjadi 2 macam, yaitu :


Skripsi


1. Flooded evaporator 2. Dry expotion evaporator Dilihat dari konstruksinya evaporator dibagi menjadi : 1. Shell and tube evaporator 2. Shell and coil evaporator Dalam proses pendinginan, pada umumnya temperatur permukaan bidang evaporator lebih rendah dari titik embun udara masuk. Bila udara ruangan menyentuh permukaan koil, uap air dalam udara akan mengembun sehingga permukaan koil menjadi basah umumnya temperatur bola kering udara yang keluar dari evaporator adalah 59oF sampai 63oF dengan temperatur bola basah 55oF – 59oF, kecepatan udara 395 fpm dengan koil 2 sampai 3 baris (row).

Gambar 2.2.10 Shell and tube evaporator


Skripsi


2.2.1.4. Katub Ekspansi

Gambar 2.2.11 Katub ekspansi

Katub ekspansi berfungsi menurunkan tekanan dan temperatur cairan refrigerant sampai tekanan dan temperaturnya menjadi rendah, sehingga cairan refrigerant mudah menguap. Ada beberapa jenis katub ekspansi, diantaranya : 1. Automatic expansion valve 2. Thermostatic expansion valve 3. Katub apung sisi tekanan tinggi 4. Katub apung sisi tekanan rendah 5. Manual expansion valve 6. Pipa kapiler 7. Thermoelectric expansion valve 8. Electronic expansion valve Katub ekspansi yang biasa digunakan adalah katub ekspansi thermostatic yang dapat mengatur laju aliran refrigerant yang masuk kedalam evaporator. Untuk mesin-mesin AC kapasitas kecil menggunakan katub ekspansi jenis pipa kapiler karena beban yang didinginkan relative konstan dan harganya relative murah. Siswoko 41307110006 16 Teknik Mesin

Skripsi


2.2.1.5. Refrigerant Refrigerant merupakan media pendingin yang berfungsi menyerap panas dari lingkungan sekitar. Untuk memilih jenis refrigerant harus diperhatikan sifat-sifat fisik termodinamika refrigerant, agar ferigerant bekerja dengan aman dan ekonomis. Sifat-sifat refrigerant yang baik adalah : • Tekanan penguapannya harus cukup tinggi, untuk menghindari kemungkinan terjadinya vakum pada evaporator dan turunnya efisiensi volumetric karena naiknya perbandingan kompresi. • Tekanan pengembunan yang rendah sehingga perbandingan kompresinya rendah dan penurunan prestasi kompresor dapat dihindari. • Kalor laten penguapan harus tinggi agar panas yang diserap evaporator lebih besar, sehingga refrigerant yang diperlukan lebih sedikit. • Koefisien prestasi harus tinggi agar biaya operasi rendah. • Konduktivitas thermal yang tinggi. • Viskositas yang rendah dalam fasa cair dan gas, sehingga tahanan aliran refrigerant rendah. • Konstanta dielektrik yang kecil, tahanan listrik yang besar serta tidak menyebabkan korosi pada material isolasi listrik. • Stabil dan tidak bereaksi dengan material yang digunakan. • Tidak beracun dan tidak berbau. • Tidak mudah terbakar dan meledak. • Dapat bercampur dengan minyak pelumas, namun tidak merusak dan mempengaruhinya. • Harga murah dan mudah dideteksi bila terjadi kebocoran.


Skripsi


2.2.2. Komponen tambahan Sedang untuk meningkatkan kinerja mesin pendingin diperlukan beberapa komponen tambahan, diantaranya : -

Filter Drier

-

Thermostat

-

Heat Exchanger

-

Liquid Receiver

-

Sight glass

-

Pressurestat

a) Filter Drier Filter Drier berfungsi sebagai penyaring kotoran dan menyerap uap air yang ada dalam sistem. Saringan dalam komponen ini berupa kawat halus, sedang bahan penyerapnya dari zat kimia desikan (silica gel). Selain menyerap uap air, zat ini juga dapat menyerap asam, hasil uraian minyak pelumas dan lain-lain. Sitem pendingin yang tidak dilengkapi filter drier akan mengakibatkan terjadinya hal-hal sebagai berikut : 9 Membekunya uap air dalam sistem, sehingga sistem menjadi tersumbat. 9 Terbentuknya asam akibat reaksi uap air dengan bahan pendingin dan minyak pelumas dalam kompresor. Asam ini dapat menyebabkan korosi pada komponen sistem pendingin. 9 Rusaknya kompresor dan tersumbatnya pipa kapiler karena adanya endapan air dan asam yang merusak minyak pelumas kompresor. b) Thermostat Thermostat berfungsi mempertahankan temperatur dalam ruangan yang dikondisikan agar tetap konstan dengan menjalankan dan menghentikan Siswoko 41307110006 18 Teknik Mesin

Skripsi


kompresor secara otomatis. Thermostat dilengkapi dengan bulb yang berfungsi sebagai sensor perubahan temperatur. Jika temperatur yang diinginkan telah tercapai maka bulb yang berisi fluida tersebut akan mengirimkan sinyal untuk memutuskan arus listrik sehingga kompresor berhenti bekerja. c) Pressurestat Pressurestat merupakan saklar pemutus arus listrik yang bekerja berdasarkan tekanan sistem. Alat ini berfungsi melindungi sistem refrigerasi dari tekanan yang terlalu tingi atau terlalu rendah. Setelah tekanan dalam sistem tdak berbahaya lagi, maka saklar akan menutup dan sistem kembali bekerja. Jenis-jenis pressurestat adalah : 1. Low pressurestat 2. High pressurestat 3. High-Low pressure stat

Gambar 2.2.12 Pressurestat

d) Heat Exchanger Berfungsi sebagai penukar kalor untuk mendinginkan minyak pelumas dari kompresor.


Skripsi


e) Liquid Receiver Berfungsi sebagai penampung refrigerant yang berasal dari kondensor dan memastikan refrigerant yang masuk katub ekspansi benar-benar berfasa cair. 2.2.3. Sistem refrigerasi Secara umum sistem refrigerasi dibagi menjadi 2 macam, yaitu : 1. Sistem Refrigerasi mekanik, yaitu menggunakan mesin-meisn penggerak dan alat mekanik lainnya. 2. Sistem Refrigerasi non mekanik, tidak menggunakan mesin-mesin penggerak dan alat mekanik alinnya. Yang termasuk dalam sistem refrigerasi mekanik yaitu : a) Sistem kompresi uap (Vapour Compression Refrigeration Sistem). b) Refrigerasi siklus udara. c) Refrigerasi temperatur ultra rendah (cryogenic). d) Refrigerasi siklus sterling. Sedang yang termasuk dalam sistem refrigerasi non mekanik yaitu : a) Refrigerasi absorbsi (Vapour Absorption Refrigeration Sistem). b) Refrigerasi thermoelektrik. c) Refrigerasi steam jet. d) Refrigerasi magnetik. e) Heat pipe. f) Thermoakustik. Dalam hal ini penulis tidak membahas semua sistem refrigerasi, penulis hanya membahas Sistem Kompresi Uap dan Sistem Absorbsi. Kedua sistem ini paling banyak digunakan dalam perancangan sistem pengkondisian udara. Siswoko 41307110006 20 Teknik Mesin

Skripsi


Sistem Kompresi Uap (Vapour Compression Refrigeration Sistem) Sistem kompresi uap adalah sistem refrigerasi yang paling banyak dipergunakan. Sistem ini terdiri dari kompresor, evaporator, katub ekspansi dan kondensor. Gambar berikut menunjukan skematik sederhana dari sistem kompresi uap.

Gambar 2.2.13 Skematik sistem kompresi uap

Gambar 2.2.14 Diagram P-H sistem kopresi uap

Proses yang terjadi dalam sistem kompresi uap yaitu : -

Proses evaporasi


Skripsi


-

Proses kompresi

-

Proses kondensasi

-

Proses ekspansi

1. Proses Evaporasi (1 – 2). Dalam tahap ini terjadi proses pertukaran kalor pada evaporator, kalor dari lingkungan sekitar diserap oleh refrigerant cair dalam evaporator. Sehingga refrigerant cair yang bertekanan dan bersuhu rendah dari katub ekspansi berubah fase menjadi uap. 2. Proses kompresi (2 – 3). Tahap ini terjadi dalam kompresor, uap refrigerant yang bertekanan dan bersuhu rendah dari evaporator ditekan oleh kompresor sehingga suhu dan tekanannya naik agar mudah mencair. 3. Proses kondensasi (3 – 4). Tahap ini terjadi didalam kondensor. Panas dari uap refrigerant yang bertekanan dan bersuhu tinggi diserap oleh lingkungan sekitar, sehingga refrigerant mengalami kondensasi. Pada tahap ini terjadi perubahan fasa dari uap superheated menjadi fasa cair jenuh. 4. Proses ekspansi (4 – 1). Proses ini terjadi dalam katub ekspansi. Dalam proses ini refrigerant cair yang berasal dari kondensor diturunkan tekanan dan suhunya sehingga mudah untuk di uapkan di dalam evaporator. Sistem Absorbsi (Vapour Absorption Refrigeration). Refrigerasi sistem absorbsi menggunakan kalor (heat operated cycle) sebagai daya penggerak operasinya, sehingga disebut sistem refrigerasi non mekanik. Kalor diperlukan untuk melepaskan uap (refrigerant) dari zat cair bertekanan tinggi. Sebenarnya sistem absorbsi juga menggunakan sistem


Skripsi


mekanik, yaitu pompa sebagai penggerak larutan absorben, namun sangat kecil bila dibanding dengan sistem kompresi uap. Fluida kerja yang dipakai pada sistem absorbsi sampai saat ini ada 2 macam, yaitu Air/NH3 dan LiBr/Air. Pada fluida Air/NH3, air sebagai absorben dan ammonia sebagai refrigerant. Sedang pada LiBr/Air, LiBr sebagai absorben dan air sebagai refrigerant. sisi panas larutan

sisi dingin

Generator

Kondensor

QC

QG Katub trotel

katub ekspansi

Wpump

QA Evaporator

Absorber

QE

Pompa Gambar 2.2.15 Skematik sistem absorbsi

Pada gambar 2.2.13, QA adalah perpindahan panas dari absorber, QG adalah panas yang dibutuhkan generator, QC adalah panas yang dilepas kondensor, QE adalah panas yang diserap evaporator dari lingkungan sekitar, sedang Wpump adalah kerja yang dilakukan pompa. Seperti pada sistem kompresi uap, efek pendinginan pada sistem absorbsi terjadi pada evaporator. Sedang kompresor pada sistem kompresi uap, pada sistem absorbsi diganti dengan 3 komponen, yaitu absorber, generator dan pompa. -

Absorber berfungsi untuk menyerap uap refrigerant ke dalam absorben, sehingga keduanya bercampur menjadi satu larutan. Karena reaksi dalam absorber adalah eksotermik (mengeluarkan panas), maka perlu dilakukan pembuangan panas dari absorber. Tanpa proses


Skripsi


pembuangan panas kelarutan (solubility) uap refrigerant ke dalam absorben menjadi rendah. Selanjutnya larutan campuran tersebut dipompa ke generator. -

Generator berfungsi untuk memanaskan larutan, sehingga terjadi pemisahan antara absorben dan refrigerant. Selanjutnya refrigerant yang telah menjadi uap memasuki kondensor. Proses yang terjadi selanjutnya sama dengan proses kompresi uap, yaitu kondensasi, ekspansi dan evaporasi.

Beberapa keuntungan dari sistem absorbsi adalah : 9 Tidak menggunakan refrigerant yang merusak ozon dan menimbulkan pemanasan global. 9 Sistem ini biasanya menggunakan panas buangan, sehingga sangat cocok dikombinasi dengan pembangkit listrik dan panas thermal. Sehingga dapat dilakukan penghematan energy. Namun dalam aplikasinya, performa (COP) siklus absorbsi lebih rendah bila dibanding sistem kompresi uap. Harga COP (coefficient of performent) sistem absorbsi yang lebih rendah dibanding sistem kompresi dikarenakan definisi COP keduanya berbeda. COP kompresi uap adalah perbandingan antara laju (daya) refrigerasi dengan daya kerja kompresor. Sedang COP absorbsi adalah perbandingan antara laju refrigerasi dengan laju penambahan kalor pada generator. Syarat fluida kerja (campuran antara refrigerant dan absorben) untuk sistem absorsi menurut Holmberg dan Berntsson (1990) yakni : 9 Perbedaan titik didih antara refrigerant dan absorben harus cukup tinggi. 9 Refrigerant harus memiliki panas penguapan yang tinggi dan konsentrasi yang tinggi dalam absorben, sehingga dapat menekan


Skripsi


laju sirkulasi larutan diantara absorber dan generator per satuan kapasitas pendingin. 9 Memiliki sifat transport, seperti viskositas, konduktivitas thermal, dan koefisien difusi yang baik. Sehingga dapat menghasilkan perpindahan panas yang baik. 9 Refrigerant dan absorbennya harus bersifat non korosif, ramah lingkungan dan murah. 2.3. Sistem pengkondisian udara sentral Sistem pengkondisian udara sentral banyak digunakan pada gedunggedung besar. Udara ruangan didinginkan dalam ruang AHU, kemudian disalurkan ke ruangan- ruangan melalui saluran udara (ducting). Pada sistem ini letak ruang AHU, mesin Chiller dan menara pendingin terpisah dengan ruangan-ruangan yang akan dikondisikan.

Gambar 2.3.1 Sistem perpindahan panas pada sistem pengkondisian udara

2.3.1. Komponen sistem pengkondisian udara sentral Komponen utama sistem pengkondisian sentral yaitu mesin chiller, menara pendingin, dan terminal unit. Pompa diperlukan sebagai pendorong fluida kerja yang bersirkulasi pada sistem ini. Komponen-komponen tambahan yang diperlukan agar sistem ini bekerja dengan lebih baik diantaranya adalah thermostat, pressurestat, humiditystat, thermometer, pressure gauge, flow switch, serta peralatan-peralatan kontrol lainnya.


Skripsi


Gambar 2.3.1.1 Thermostat (Sumber : Honeywell Inc.)

Gambar 2.3.1.2 Flow switch (Sumber : Honeywell Inc.)

Gambar 2.3.1.3 Pressure gauge (Sumber : Winters Instruments)

2.3.1.1. Terminal unit Terminal unit dipasang pada sistem pengkondisian udara yang memiliki banyak ruangan dengan fungsi yang berbeda-berbeda. Pemasangan terminal unit dipilih karena faktor ekonomis. Bila salah satu ruangan yang dikondisikan tidak memerlukan pendinginan, maka hanya terminal unit itu saja yang dimatikan sehingga kerja chiller berkurang dan menghemat daya listrik. Yang termasuk dalam terminal unit yaitu : -

AHU (air handling unit).


Skripsi


-

FCU (fan coil unit).

-

Unit ventilasi.

-

Unit induksi.

-

VAV boxes (variable air volume).

-

Double duct mixing boxes.

-

Terminal unit lain seperti convector dan radiator.

AHU (air handling unit) AHU merupakan terminal unit yang digunakan untuk mendinginkan atau memanaskan ruangan. Unit ini menggunakan air sebagai media penukar kalor dan dipakai pada beban pendinginan yang besar. Air dingin diproduksi oleh mesin chiller sedang air panas diproduksi oleh boiler. Unit ini biasanya ada 2 macam, yaitu unit pendingin dan pemanas (cooling and heating) dan unit pendingin saja (cooling only). Pada AHU udara ruangan dihisap melalui saluran udara dan dicampur dengan udara luar pada ruang koil pendingin, kemudian udara didistribusikan keruangan melalui saluran udara. Komponen-komponen pada AHU yaitu : casing, koil pendingin, filter udara dan fan blower.

Gambar 2.3.1.4 Komponen AHU, 1. Motor, 2. Centrifugal blower, 3. Bak drain, 4. Frame, 5. Vibration isolator, 6. Casing wall, 7. Koil pendingin dan Filter. (Sumber : McQuay Inc.)


Skripsi


Gambar 2.3.1.5 Vertikal AHU (Sumber : McQuay Inc.)

FCU (Fan Coil Unit) Prinsip kerja FCU sama dengan prinsip kerja AHU, namun kapasitas pendinginan dari FCU lebih kecil dari AHU. FCU di tempatkan langsung di dalam ruangan yang dikondisikan. Komponen FCU terdiri dari casing, koil pendingin, filter udara dan fan blower.

Gambar 2.3.1.6 Concealed FCU (Sumber : McQuay Inc.)

2.3.1.2. Mesin Chiller Dalam sistem pengkondisian udara, chiller berfungsi untuk memproduksi air sejuk yang akan didistribusikan ke AHU dan FCU. Komponen utama chiller yaitu kompresor, kondensor, katub ekspansi dan evaporator.


Skripsi


Berdasarkan media pendingin refrigerant yang dipakai, chiller dibagi menjadi 2 macam, yaitu : chiller berpendingin udara (Air Cooled Chiller) dan chiller berpendingin air (Water Cooled Chiller). Chiller berpendingin udara menggunakan udara sebagai media pendingin refrigerant. Tipe ini digunakan untuk beban pendingin yang relative rendah (dibawah 500 ton). Keuntungan dari tipe ini diantaranya adalah : -

Harga lebih murah dan perawatan lebih mudah.

-

Biaya desain dan pemasangan lebih murah karena tidak menggunakan menara pendingin (cooling tower).

Gambar 2.3.1.7 Chiller berpendingin udara (Air Cooled Chiller) (Sumber : Trane Inc.)

Chiller berpendingin air menggunakan air sebagai media pendingin refrigerant. Tipe ini digunakan untuk kapasitas yang lebih besar. Tipe ini memerlukan menara pendingin (cooling tower) untuk mendinginkan air pendingin refrigerant. Keuntungan tipe ini adalah : -

Memiliki efisiensi yang tinggi sehingga menghemat daya listrik yang dipakai.

-

Umur pakai relative lebih lama dibanding tipe berpendingin udara.


Skripsi


Sedangkan kelemahan yang dimiliki tipe ini yaitu harganya lebih mahal dan perawatannya lebih sulit. Temperatur air yang bersirkulasi dalam chiller pada umumnya adalah : -

Air keluar dari evaporator pada suhu 41oF ~ 45oF.

-

Air masuk ke evaporator pada suhu 50oF ~ 54oF.

-

Air keluar dari kondensor pada suhu 99oF ~ 104oF.

-

Air masuk ke kondensor pada suhu 90oF.

Besarnya laju aliran air (water flow rate) dalam kondensor dan evaporator dapat ditentukan dengan rumus berikut : GPM EVAP. =

TONS x 24 ………………………………………..(2.3.1.1) ΔT

GPM KOND. =

TONS x 30 ………………………………………..(2.3.1.2) ΔT

Dimana : GPM = laju aliran air (Gallons Per Minute). ΔT

= beda temperatur (oF), umumnya diambil ± 10oF.

TONS = beban pendinginan (Tons Refrigerant / TR). GPM EVAP. = laju aliran air dalam evaporator (GPM). GPM KOND. = laju aliran air dalam kondensor (GPM). (Sumber : HVAC Equation, data and rules of thumb Handbook)


Skripsi


Gambar 2.3.1.8 Chiller berpendingin air (Water Cooled Chiller) (Sumber : McQuay Inc.)

2.3.1.3. Menara pendingin (Cooling Tower) Menara pendingin (cooling tower) berfungsi mendinginkan air dari kondensor chiller. Berdasarkan arah laju udara dan laju airnya, menara pendingin di bedakan menjadi 2 macam, yaitu cross flow (XF) dan counter flow (CF). Sedangkan berdasarkan penempatan fannya cooling tower terdiri dari : -

Forced draft (FD) horizontal dan vertikal.

-

Induced draft (ID).

Gambar 2.3.1.9 Konfigurasi Cross Flow


Skripsi


Gambar 2.3.1.10 Konfigurasi Counter Flow

2.3.1.11 Jenis cooling tower berdasarkan penempatan fan

Komponen – komponen utama cooling tower yaitu : -

Fill

-

Struktur (Framework)


Skripsi


-

Casing

-

Upper Basin

-

Lower Basin

-

Louver

-

Fan dan Motor

2.3.1.12 Komponen-komponen menara pendingin (Sumber : KUKEN Inc.)


Skripsi


2.3.1.13 Cross Flow Cooling Tower (Sumber : KUKEN Inc.)

2.4. Dasar-dasar Psikometrik

Psikometrik adalah pengetahuan termodinamika yang membahas sifat-sifat udara dan pengaruhnya terhadap bahan-bahan dan kenyamanan manusia. Psikometrik membahas sifat-sifat campuran udara dengan uap air. Kandungan uap air dalam udara harus dikurangi atau ditambah untuk mendapatkan kondisi yang nyaman. 2.4.1. Definisi istilah dan plotting pada diagram Diagram psikometrik menampilkan secara grafikal sifat-sifat termodinamika udara antara lain suhu, kelembaban, enthalpy, kandungan uap air dan volume spesifik. Untuk dapat memahami proses-proses yang terjadi pada diagram psikometrik, perlu adanya pemahaman tentang istilah-istilah dalam diagram psikometrik. -

Dry-bulb Temperatur (DB)


Skripsi


DB Temperatur (temperatur bola kering) adalah suhu udara yang diperoleh melalui pengukuran dengan slink psikometer pada thermometer sensor kering. Suhu DB diplotkan sebagai garis vertikal yang berawal dari garis sumbu mendatar yang terletak dibagian bawah diagram. Temperatur bola kering merupakan ukuran panas sensible. Perubahan temperatur bola kering menunjukan adanya perubahan panas sensible. -

Wet-bulb Temperatur (WB) WB Temperatur (temperatur bola basah) adalah suhu udara yang diukur

dengan slink psikometer pada thermometer sensor basah. Suhu WB diplotkan sebagai garis miring kebawah yang berawal dari garis saturasi yang terletak disamping kanan diagram. Suhu WB ini merupakan ukuran panas total (enthalpy). Perubahan temperatur bola basah menunjukan adanya perubahan panas total. -

Dew-point Temperatur (DP) DP Temperatur (temperatur titik embun) adalah suhu dimana udara mulai

menunjukan gejala pengembunan ketika didinginkan. Suhu titik embun ditandai sebagai titik sepanjang garis saturasi. Pada saat udara mengalami saturasi (jenuh) maka suhu bola kering sama dengan suhu bola basah, demikian juga suhu titik embunnya. Suhu titik embun merupakan ukuran dari panas laten. Adanya perubahan suhu titk embun menunjukan adanya perubahan panas laten atau adanya perubahan kandungan uap air dalam udara. -

Spesific Humidity (w) Kelembaban spseifik adalah jumlah kandungan uap air di udara yang

diukur dalam satuan grains per pound udara kering (7000 grains = 1 pound) dan diplotkan pada garis sumbu vertikal yang ada di bagian samping kanan diagram. -

Relative Humidity (%RH)


Skripsi


%RH merupakan perbandingan jumlah aktual dan jumlah maksimal (saturasi) dari uap air yang ada pada suatu ruang atau daerah tertentu. 100% RH berarti saturasi dan diplotkan menurut garis saturasi. Untuk ukuran yang lebih kecil diplotkan sesuai arah garis saturasi. -

Enthalpi (h) Enthalpi adalah jumlah panas total dari campuran udara dan uap air diatas

titik nol. Dinyatakan dalam satuan BTU per pound udara. Harga enthalpy dapat diperoleh sepanjang skala diatas garis saturasi. 2.4.2. Cara membaca diagram Suatu ruangan memiliki data sebagai berikut : -

Suhu bola kering

: 77 oF

-

Suhu bola basah

: 63 oF

-

Tentukan : suhu titik embun, relative humidity, dan kandungan uap airnya!

Gambar 2.4.1 Diagram Psikometrik dari ASHRAE Siswoko 41307110006 36 Teknik Mesin

Skripsi


Solusi : Plotkan kedua suhu diatas pada diagram psikometrik. Skala suhu bola kering terletak di garis mendatar bawah dan skala suhu bola basah miring diagonal. Proyeksikan kedua nilai diatas hingga saling berpotongan. Titik perpotongannya adalah titik penentu untuk mecari parameter yang di inginkan. -

Suhu titik embun diperoleh dengan menarik garis dari titik perpotongan ke kiri sampai memotong garis jenuh, sehingga diperoleh nilai 54.1oF.

-

Kelembaban relative diperoleh dengan membaca skala %RH, yaitu kurva lengkung ke atas, diperoleh nilai 45%RH.

-

Kandungan uap air diperoleh dengan menarik garis dari titik perpotongan kearah kanan, diperoleh nilai 62.35 gr/lb.

2.4.3. Proses Pengkondisian Udara Untuk memplotkan sistem pengkondisian udara pada diagram psikometrik dapat dipergunakan langkah-langkah berikut :

Gambar 2.4.2 Diagram psikometrik untuk sistem pengkondisian udara Siswoko 41307110006 37 Teknik Mesin

Skripsi


a) Udara luar (2) dicampur dengan udara balik dari ruang (1) dan masuk ke dalam koil pendingin (3) (apparatus). Udara mengalir melalui koil pendingin (3-4) dan dipasok ke ruangan (4). Udara yang dipasok keruangan bergerak sepanjang garis (4-1) mengambil beban ruangan, dan siklus berulang. b) Secara normal udara yang dipasok keruangan oleh sistem pengkondisian udara, dikembalikan ke koil pendingin. Jadi pencampuran dengan udara luar adalah untuk ventilasi. Campuran kemudian mengalir melalui koil pendingin diamana kalor dan pengembunan ditambahkan atau dipindahkan, sesuai yang dipersyaratkan untuk memelihara kondisi yang diinginkan.

2.4.4. Persamaan dalam psikometrik a) W = 0.622 x

Pw …………………………………………….(2.4.1) P − Pw

b) RH =

WACTUAL x 100% ………………………………………….(2.4.2) WSAT

c) RH =

PW x 100% ……………………………………………..(2.4.3) PSAT

d) HS = m x cp x ΔT………………………………………………..(2.4.4) e) HL = LV x m x ΔW……………………………………………...(2.4.5) f) HT = m x Δh…………………………………………………….(2.4.6) g) W =

( 2501 − 2.381 TWB )(WSAT WB ) − (TDB − TWB ) ………………..(2.4.7) ( 2501 + 1.805 TDB − 4.186 TWB )

h) W =

(1093 − 0.556 TWB )(WSAT WB ) − ( 0.240 )(TDB − TWB ) ………..(2.4.8) (1093 + 0.444 TDB − TWB )


Skripsi


Dimana : W

= Spesific Humidity (lb.H2O/lb.DA or Gr.H2O/lb.DA)

WACTUAL= Actual Spesific Humidity (lb.H2O/ lb.DA or Gr.H2O/lb.DA) WSAT

= Saturation Spesific Humidity at the Dry Bulb Temperatur

WSAT WB = Saturation Spesific Humidity at the Wet Bulb Temperatur PW

= Partial Pressure of Water Vapor (lb/Sq.Ft)

P

= Total Absolute Pressure of Air/Water Vapor Mixture (lb/Sq.Ft)

PSAT

= Saturation Partial Pressure of Water Vapor at the Dry Bulb Temperatur (lb/Sq.Ft)

RH

= Relative Humidity (%)

HS

= Sensible Heat (Btu/Hr)

HL

= Latent Heat (Btu/Hr)

HT

= Total Heat (Btu/Hr)

m

= Mass Flow Rate (lb.DA/Hr or lb.H2O/Hr)

cp

= Spesific Heat (Air : 0.24 Btu/lb.DA, Water : 1.0 Btu/lb.H2O)

TDB

= Dry Bulb Temperatur (oF)

TWB

= Wet Bulb Temperatur (oF)

ΔT

= Temperatur Difference (oF)

ΔW

= Spesific Humidity Difference (lb.H2O/lb.DA or Gr.H2O/lb.DA)

Δh

= Enthalpy Difference (Btu/lb.DA)


Skripsi


LV

= Latent Heat of Vaporization (Btu/lb.H2O)

i) Temperatur Udara Campuran ⎛ CFM OA ⎞ CFM RA ⎞ ⎛ TMA = ⎜ TROOM x ⎟ + ⎜ TOA x ⎟ ……………………(2.4.9a) CFM SA ⎠ ⎝ CFM SA ⎠ ⎝ ⎛ CFM OA ⎞ CFM RA ⎞ ⎛ TMA = ⎜ TRA x ⎟ + ⎜ TOA x ⎟ ………………………(2.4.9b) CFM SA ⎠ ⎝ CFM SA ⎠ ⎝

Dimana : TMA

= Mixed Air Temperatur (oF)

TROOM

= Room Design Temperatur (oF)

TRA

= Return Air Temperatur (oF)

TOA

= Outside Air Temperatur (oF)

CFMSA

= Supply Air (CFM)

CFMRA

= Return Air (CFM)

CFMOA

= Outside Air (CFM)

(Sumber : HVAC Equation, data and rules of thumb Handbook)

2.5. Teori Kenyamanan

Salah satu faktor penting yang harus diperhatikan dalam merancang sistem pengkondisian udara adalah kenyamanan penghuni ruangan yang dikondisikan. Jangan sampai penghuni ruangan merasa terlalu dingin atau terlalu lembab. Factor-faktor yang mempengaruhi kenyamanan thermal orang yaitu : -

Temperatur udara kering

-

Kelembaban udara relative


Skripsi


-

Kecepatan aliran udara

-

Radiasi permukaan yang panas

-

Aktivitas orang

-

Pakaian yang dipakai

1. Temperatur udara kering Temperatur udara kering sangat besar pengaruhnya terhadap besar kecilnya kalor yang dilepas melalui penguapan dan konveksi. Daerah kenyamanan thermal untuk daerah tropis dapat dibagi menjadi : a. Sejuk nyaman, antara temperatur efektif 68.9oF ~ 73.04oF b. Nyaman optimal, antara temperatur efektif 73.04oF ~ 78.44oF c. Hangat nyaman, antara temperatur efektif 78.44oF ~ 80.78oF 2. Kelembaban udara relative Kelembaban udara relative dalam ruangan adalah perbandingan antara jumlah uap air yang terkandung dalam udara dibanding dengan jumlah kandungan uap air pada keadaan jenuh pada temperatur udara ruangan tersebut. Untuk daerah tropis, kelembaban udara relative yang dianjurkan adalah antara 40% ~50%. Tetapi untuk ruangan yang jumlah orangnya padat seperti ruang pertemuan, %RH masih diperbolehkan berkisar antara 55% ~ 60%. 3. Kecepatan aliran udara Untuk mempertahankan kondisi nyaman, kecepatan udara yang jatuh diatas kepala tidak boleh lebih dari 49 fpm dan sebaiknya lebih kecil dari 30 fpm. Kecepatan bisa lebih besar dari 49 fpm bila temperatur udara kering rancangan lebih besar. Tabel 2.5.1 Kecepatan udara dan kesejukan (Sumber : SNI)

Kecepatan udara, fpm

20 39

49

59

69

Temperatur udara kering, oF 77 80 80.4 80.8 80.9 Siswoko 41307110006 41 Teknik Mesin

Skripsi


Gambar 2.5.1 Kebutuhan peningkatan kecepatan udara untuk mengkompensasi kenaikan temperatur udara kering.

4. Radiasi permukaan yang panas Bila dinding disuatu ruangan terasa panas, maka akan mempengaruhi kenyamanan seseorang yang ada dalam ruangan tersebut. Meskipun temperatur udara sekitarnya telah sesuai dengan tingkat kenyamanannya. usahakan temperatur radiasi sama dengan temperatur bola kering ruangan. Bila temperatur radiasi rata-rata lebih tinggi dari temperatur udara kering ruangan, maka temperatur udara ruangan harus dirancang lebih rendah dari temperatur rancangan biasanya. Temperatur operativ adalah temperatur rata-rata dari temperatur radiasi rata-rata dan temperatur udara kering ruangan. Untuk kecepatan udara yang rendah (V = 20 fpm), besarnya temperatur operativ adalah : tOP =

t RAD + t RUANGAN 2

Dimana : tOP

= temperatur operatif

tRAD

= temperatur radiasi

tRUANGAN

= temperatur ruangan


Skripsi


5. Aktivitas orang Aktivitas yang berbeda dalam suatu bangunan yang dikondisikan memerlukan perancangan yang berbeda pula, karena kalor yang dihasilkan oleh aktivitas yang berbeda juga berbeda besarnya. Tabel 2.5.2 Penambahan kalor berdasarkan aktivitas penghuni ruangan (Sumber : SNI)

Catatan : a) Nilai dalam tabel didasarkan pada temperatur udara kering 75oF. Untuk 80oF temperatur udara kering, total kalor sama, tetapi nilai kalor sensible diturunkan 20%, kalor laten menyesuaikan naik. b) Penambahan kalor diatas didasarkan pada prosentase normal pria, untuk wanita dewasa 85% dari pria dewasa, dan untuk anak-anak 75% dari pria dewasa. c) Penambahan total kalor untuk pekerjaan yang menerus, restoran, termasuk 60 Btu/jam makanan per orang (30 Btu/jam sensibel dan 30 Btu/jam laten). d) Untuk bowling, satu orang bermain bowling dan lainya duduk (400 Btu/jam) atau berdiri atau berjalan perlahan (550 Btu/jam).


Skripsi


6. Pakaian yang dipakai Besarnya kalor yang dilepas oleh tubuh dipengaruhi oleh jenis pakaian yang sedang dipakai pada saat itu, terutama mengenai besar kecilnya isolasi thermal dari bahan pakaian dan ketebalannya. Isolasi thermal dari bahan pakaian dinyatakan dalam clo, dimana : 1 clo

= 0.155m2.K/Watt

Tabel 2.5.3 Isolasi thermal untuk beberapa jenis baju (Sumber : SNI)

Zona kenyamanan ruangan

Untuk memperoleh daerah zona nyaman untuk orang-orang yang beraktivitas ringan dapat dilihat pada grafik. Grafik ini mempunyai batasan ketidak puasan sebesar 10%, dengan batasan koordinat sebagai berikut : 1. Musim dingin Temperatur operativ berkisar antara 68oF ~ 74.3oF pada RH 60% dan berkisar antara 68.9oF ~ 76oF pada 68oF dew point dan dibatasi oleh temperatur efektif 68oF dan 74.3oF.


Skripsi


2. Musim panas Temperatur operativ berkisar antara 72.5oF ~ 78.8oF pada RH 60% dan berkisar antara 74.3oF ~ 80.6oF pada 68oF dew point dan dibatasi oleh temperatur efektif 73.4oF dan 78.8oF. Zona kenyamanan thermal untuk orang Indonesia dirancang 77oF ± 2oF dan RH 55% ± 10%.

Gambar 2.5.2 Daerah zona nyaman untuk aktivitas ringan

2.6. Ventilasi

Dalam merencanakan sistem pengkondisian udara selain pendinginan kita juga harus memperhatikan sistem ventilasi ruangan. Ventilasi merupakan


Skripsi


proses untuk mencatu udara segar kedalam bangunan gedung dalam jumlah sesuai kebutuhan. Secara umum ventilasi dibagi menjadi 2 macam, yaitu : -

Ventilasi alami

-

Ventilasi mekanis

Pemasangan sistem ventilasi dalam bangunan gedung bertujuan untuk : 9 Menghilangkan gas-gas kotor yang ditimbulkan oleh keringat, gas CO2

dari pernafasan dan gas-gas dari proses pembakaran. 9 Menghilangkan uap air yang timbul sewaktu memasak, mandi dan

sebagainya. 9 Menghilangkan kalor yang berlebihan. 9 Membantu mendapatkan kenyamanan thermal. Ventilasi alami

Ventilasi alami terjadi karena adanya perbedaan tekanan diluar bangunan yang disebabkan oleh angin dan adanya perbedaan temperatur, sehingga terdapat gas-gas panas yang naik dalam saluran ventilasi. Ventilasi alami terdiri dari bukaan permanen, jendela, pintu dan lain-lain. Ventilasi alami bisa diambil langsung dari udara luar ataupun dari ruang yang bersebelahan. Dalam perancangan ventilasi alami perlu diperhatikan hal-hal berikut : -

Kebutuhan udara ventilasi sesuai kebutuhan ruangan.

-

Jenis ventilasi yang akan digunakan, apakah gaya angin atau gaya thermal.

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju ventilasi yang disebabkan gaya angin termasuk : -

Kecepatan angin rata-rata.

-

Arah angin yang kuat.

-

Variasi kecepatan dan arah angin musiman dan harian.

-

Hambatan setempat, seperti bangunan yang bersebelahan, bukit, pohon dan semak belukar.


Skripsi


Penempatan inlet ventilasi sebaiknya langsung menghadap ke dalam angin yang kuat. Sedang outlet ditempakan pada daerah negative atau bertekanan rendah. Ventilasi mekanis

Jika ventilasi alami yang memenuhi syarat tidak memadai dalam suatu bangunan, maka harus dipasng ventilasi mekanis sebagai alat sirkulasi udara bersih kedalam ruangan. Persyaratan teknis dari ventilasi mekanis yaitu : -

Sistem ventilasi mekanis harus diberikan jika ventilasi alami yang memenuhi syarat tidak memadai.

-

Penempatan Fan harus memungkinkan pelepasan udara secara maksimal dan juga memungkinkan masuknya udara segar atau sebaliknya.

-

Sistem ventilasi mekanis bekerja terus-menerus selama ruangan tersebut dihuni.

-

Bangunan atau ruang parkir tertutup harus dilengkapi sistem ventilasi mekanis untuk membuang udara kotor dari dalam dan minimal 2/3 volume udara ruang harus terdapat pada ketinggian maksimal 2 feet dari lantai.

-

Ruang parkir pada ruang bawah tanah (basement) yang terdiri lebih dari satu lantai, gas buang mobil pada setiap lantai tidak boleh menganggu udara bersih pada lantai lainnya.

-

Besarnya pertukaran udara yang disarankan untuk berbagai fungsi ruangan harus sesuai ketentuan yang berlaku. Tabel 2.6.1 Kebutuhan ventilasi mekanis (Sumber : SNI)

Catu udara segar minimum Tipe ruang

Pertukaran (udara/jam)

cfm per orang

Kantor

6

10

Restoran/kantin

6

10


Skripsi


Toko, pasar swalayan

6

10

Pabrik, bengkel

6

10

Kelas, bioskop

8

Lobi, koridor, tangga

4

Kamar mandi, peturasan

10

Dapur

20

Tempat parkir

6

Dalam melakukan perancangan sistem ventilasi mekanis perlu diperhatikan hal-hal berikut : -

Kebutuhan udara ventilasi yang diperlukan oleh ruangan.

-

Kapasitas fan yang digunakan.

-

Sistem distribusi udara, baik yang berupa saluran udara (ducting) atau fan langsung dipasang pada dinding atau di atap.

2.7. Beban Pendinginan

Beban kalor gedung secara umum ada 2 macam, yaitu kalor sensible dan kalor laten. Beban kalor sensible dan laten dalam ruangan berasal dari beban pendinginan luar (external cooling load), dan beban pendinginan dalam (internal cooling load). -

Kalor sensibel adalah kalor yang berhubungan dengan perubahan temperatur dari udara. Penambahan kalor sensible (sensible heat gain) adalah kalor sensible yang secara langsung masuk dan ditambahakn ke dalam ruangan yang dikondisikan melalui konduksi, konveksi dan radiasi.

-

Kalor laten adalah kalor yang berhubungan dengan perubahan fasa dari air. Penambahan kalor laten (laten heat gain) terjadi apabila ada penambahan uap air pada ruangan yang dikondisikan, misalnya karena penghuni ruangan atau peralatan yang menghasilkan uap.


Skripsi


Beban pendinginan ruangan adalah laju aliran kalor yang diambil dari dalam ruangan untuk mempertahankan temperatur dan kelembaban udara relative ruangan pada kondisi yang diinginkan. 1. Beban pendinginan luar (external cooling load) Beban pendinginan ini terjadi karena adanya penambahan kalor dari luar masuk kedalam ruangan melalui selubung bangunan (building envelope), atau kerangka bangunan (building shell) dan dinding partisi. Sumber kalor luar yang termasuk dalam beban ini adalah : a. Penambahan kalor radiasi matahari melalui benda transparan seperti kaca. b. Penambahan kalor konduksi matahari melalui dinding luar dan atap. c. Penambahan kalor konduksi matahari melalui benda transparan seperti kaca. d. Penambahan kalor melalui partisi, langit-langit dan lantai. e. Infiltrasi udara luar yang masuk ke dalam ruangan yang dikondisikan. f. Ventilasi udara luar yang masuk kedalam ruang yang dikondisikan. 2. Beban pendinginan dalam (internal cooling load) Beban ini terjadi karena dilepaskannya kalor sensible maupun kalor laten dari sumber yang ada dalam ruangan yang dikondisikan. Sumber kalor yang masuk dalm beban ini adalah : a. Penambahan kalor dari orang yang ada ruangan yang dikondisikan. b. Penambahan kalor karena adanya pencahayaan buatan dalam ruangan. c. Penambahan kalor dari motor-motor listrik yang ada dalam ruangan. d. Penambahan kalor dari peralatan-peralatan listrik lain yang ada dalam ruangan yang dikondisikan.


Skripsi


Gambar 2.7.1 Contoh beban pendingin ruangan

Beban koil pendingin adalah beban pendingin ruangan ditambah beban pendingin dari sistem pengkondisian udara yang digunakan. Penambahan beban kalor pada pipa air sejuk, pompa air sejuk dan tangki ekspansi berkisar antara 5 sampai 10% dari beban koil pendingin. Metode perhitungan beban pendingin ada 3 macam, yaitu : 1. Metode Perbedaan Temperatur Ekuivalen Total (TETD/TA) Metode ini dikenalkan oleh ASHRAE pada tahun 1967, dan oleh Carrier pada tahun 1965 dengan metode ETD (tanpa TA). TETD = Total Equivalent Temperatur Difference TA

= Time Average

Prosedurnya menempuh 2 langkah, yaitu : a. Penambahan kalor b. Beban pendinginan 2. Metode Fungsi Transfer (TFM Method) Metode TFM (Transfer Function Method) diperkenalkan ASHRAE pada tahun 1972. Prosedur perhitungan ini sangat dekat dengan konsep keseimbangan kalor. Prosedur ini menempuh 2 langkah perhitungan, yaitu a. Menetapkan penambahan kalor dari semua sumber.


Skripsi


b. Menentukan konversi dari penambahan kalor menjadi beban pendinginan. 3. Metode CLTD/SCL/CLF Metode ini dikembangkan oleh ASHRAE pada tahun 1977. Prosedur perhitungannya hanya menempuh satu langkah yaitu menggunakan Metode Perbedaan Temperatur Beban Pendinginan (CLTD = Cooling Load Temperatur Difference), factor beban pendinginan karena matahari (SCL = Solar Cooling Load Factor), dan factor beban pendinginan internal (CLF = Internal Cooling Load Factor). 1. Metode Perbedaan Temperatur Ekuivalen Total (TETD/TA)

a) Penambahan kalor dari luar ruangan. 1) te = to + α .lt / ho - ε .δ .R / ho …………………………..(2.7.1a)

tea = toa + α /ho . ( lDT / 24 ) - ε .α .R / ho

…………………(2.7.1b)

Dimana : te

= temperatur udara matahari

to

= temperatur udara kering pada jam tertentu

α

= absorbtansi permukaan untuk radiasi matahari

α/ho

= factor warna permukaan = 0.15 untuk warna terang = 0.30 untuk warna gelap

lt

= beban kejadian matahari total = 1.15 (SHGF)

ε.δ.R/ho

= factor radiasi gelombang panjang = -7oF untuk permukaan horizontal = 0oF untuk vertical

tea

= temperatur udara matahari rata-rata 24 jam

toa

= temperatur udara kering rata-rata 24 jam

lDT

= penambahan kalor matahari harian total

2) Atap dan dinding luar. q

= U.A.(TETD)……………………………...(2.7.2a)


Skripsi


= tea - ti + λ. ( teδ - tea )

TETD

……………………...(2.7.2b)

Dimana : U = koefisien perpindahan kalor rancangan untuk atap atau untuk dinding luar. A = Luas permukaan atap atau dinding luar, dihitung dari gambar bangunan. TETD = perbedaan temperatur ekuivalen total dari atap atau dinding luar. ti

= temperatur udara kering dalam ruangan.

λ

= factor pengurangan.

Teδ = temperatur udara matahari pada waktu tertinggal ojam. 3) Kaca. Konveksi : q

= U.A.(to – ti)……………………….(2.7.3a)

Matahari : q

= A.(SC).(SHGF)…………………...(2.7.3b)

Dimana : U = koefisien perpindahan kalor rancangan untuk kaca. SC = koefisien peneduh. SHGF = factor penambahan kalor matahari, sesuai orientasi, asimut,Jam dan bulan. to = temperatur bola kering udara luar pada jam tertentu. 4) Partisi, langit-langit dan lantai. q = U.A.(tb – ti)………………………………………...(2.7.4) Dimana : tb = temperatur di dalam ruangan yang bersebelahan. ti

= temperatur di dalam ruangan yang direncanakan.

b) Penambahan kalor dari dalam ruangan yang dikondisikan. 1)

Orang. qSensibel

= N.(penambahan kalor sensible)…………..(2.7.5a)

qLaten

= N.(penambahan kalor laten)……………...(2.7.5b)

Dimana : N = Jumlah orang yang berada dalam ruangan. 2)

Pencahayaan.


Skripsi


qel

= W.Ful.Fsa …………………………………...(2.7.6)

Dimana : W

= watt dari listrik untuk pencahayaan.

Ful

= faktor penggunaan pencahayaan.

Fsa

= faktor toleransi khusus.

Daya (tenaga).

3)

= P.EF………………………………………..(2.7.7)

qp Dimana : P

= daya listrik.

EF

= faktor effisiensi.

Peralatan lain.

4)

qsensible

= qis.Fua.Fra………………………………….(2.7.8a)

atau : qsensible

= (qis.Fua.Fra)/Ffl…………………………….(2.7.8b)

qlaten

= qil.Fua……………………………………...(2.7.8c)

Dimana : qis, qil

= penambahan kalor sensible dan laten peralatan.

Fua, Fra, Ffl = faktor pemakaian, factor radiasi, factor cerobong asap. c) Udara ventilasi dan infiltrasi. qsensible = 1,10.Q.(to – ti)……………………………………(2.7.9a) qlaten

= 4840.Q.(Wo – Wi)………………………………...(2.7.9b)

Dimana : Q

= aliran udara ventilasi atau infiltrasi, cfm.

to , ti

= temperatur udara diluar dan dalam ruangan, oF.

Wo, Wi = kandungan uap air diluar dan dalam ruangan (lb. uap air/lb. udara kering). d) Beban pendinginan. 1) Sensible : qsensibel = qcf + qarf + qc ………………………………(2.7.10a) qcf = ⎡⎣ qs ,1.(1 − rf1 ) ⎤⎦ + ⎡⎣ qs ,2 .(1 − rf 2 ) ⎤⎦ + .....rf n …………(2.7.10b)


Skripsi


∑ ⎡⎣(q

qarf =

y =h α +1−θ

s ,1

.rf1 ) + (qs ,2 .rf 2 ) + .....rf n )γ ⎤⎦ / θ ………..(2.7.10c)

qc = (qsc,1+qsc,2+qsc,β) …………………………….(2.7.10d) Dimana : qsensible = beban pendinginan sensible, watt. qcf = sebagian kecil konveksi penambahan kalor sensible jam tertentu untuk elemen beban n, Watt. qsc,1 = penambahan kalor sensible jam untuk elemen beban 1,… n. rf1 = sebagian kecil radiasi penambahan kalor sensible jam untuk elemen beban 1,…n. qarf = sebagian kecil radiasi rata-rata penambahan kalor sensible jam untuk n elemen beban, watt. θ

= jumlah jam diatas sebagian kecil radiasi rata-rata penambahan panas sensible.

hα = jam tertentu, 1 sampai 24, dimana beban pendinginan di hitung. γ

= satu dari jam perhitungan, dari hα+1-θ sampai hα , untuk sebagian kecil radiasi dari penambahan kalor sensible yang akan dirata-ratakan untuk setiap n elemen beban.

qc = penambahan kalor sensible konveksi jam tertentu untuk unsur beban β yang tidak mempunyai komponen radiasi, Watt. 2) Laten. qlaten

= (ql,1+ql,2+ql,β) …………………………….(2.7.11)

Dimana : qlaten

= beban pendinginan laten, Watt.

ql

= penambahan kalor laten jam tertentu untuk elemen beban, Watt.


Skripsi


2. Metode Fungsi Transfer (TFM Method).

a) Penambahan kalor dari luar ruangan. 1) t e = t o + α .lt / ho − ε .δ .R / ho ………………………….(2.7.12a) t ea = t oa + α / ho .(lDT / 24) − ε .δ .R / ho ………………...(2.7.12b)

Dimana : te = temperatur udara matahari. to = temperatur udara kering pada jam tertentu. α = absorbtansi permukaan untuk radiasi matahari. α/ho = faktor warna permukaan. = 0.026 untuk warna terang. = 0.052 untuk warna gelap. lt

= beban kejadian matahari total. = 1.15 (SHGF). = faktor radiasi gelombang panjang.

ε.δ.R/ho

= -7oF untuk permukaan horizontal. = 0oF untuk vertikal. tea = temperatur udara matahari rata-rata 24 jam. toa = temperatur udara kering rata-rata 24 jam. lDT = penambahan kalor matahari harian total. 2) Atap dan dinding luar.

⎡ ⎤ qeo = A. ⎢ ∑ bn .(te,θ − nδ ) − ∑ d n . ⎡⎣(qe,θ − nδ ) / A⎤⎦ − trc ∑ cn ⎥ ……… n =1 n=0 ⎣ n =0 ⎦ ….(2.7.13) Dimana : b, c dan d = koefisien fungsi transfer konduksi atap atau dinding luar. Utabel = koefisien perpindahan kalor konstruksi atap atau dinding luar. Uaktual = koefisien perpindahan kalor rancangan konstruksi atap atau dinding luar. Penyesuaian b dan c dengan perbandingan Uaktual / Utabel. θ

= jam di mana perhitungan dibuat.


Skripsi


δ

= interval waktu (1 jam).

n = jumlah jam dimana b dan d dinilai cukup berarti. e

= elemen yang dianalisa, atap atau dinding.

A = luas elemen yang dianalisis. 3) Kaca. Konveksi : q = U.A.(to – ti)…………………………..(2.7.14a) Matahari : q = A.(SC).(SHGF)……………………...(2.7.14b) Dimana : U

= koefisien perpindahan kalor rancangan kaca.

SC

= koefisien peneduh.

SHGF

= faktor penambahan kalor matahari, sesuai orientasi, asimut, jam dan bulan.

A

= luas area kaca.

4) Partisi, langit-langit dan lantai. q = U.A.(tb – ti)……………………………………….(2.7.15) Dimana : tb = temperatur di dalam ruangan yang bersebelahan. ti

= temperatur dalam ruangan yang direncanakan.

b) Penambahan kalor dari dalam ruangan yang di kondisikan. 1) Orang. qsensibel

= N.(penambahan kalor sensible)…………(2.7.16a)

qlaten

= N.(penambahan kalor laten)…………….(2.7.16b)

Dimana : N = jumlah orang dalam ruangan yang dikondisikan. 2) Pencahayaan. qel = W.Ful.Fsa ………………………………………...(2.7.17) Dimana : W = Watt dari listrik pencahayaan. Ful = faktor prnggunaan cahaya. Fsa = faktor toleransi khusus. 3) Daya (tenaga). qp = P.Ef ……………………………………………...(2.7.18)


Skripsi


Dimana : P = daya listrik. Ef = faktor efisiensi. 4) Peralatan lain. = qis.Fua.Fra ………………………………(2.7.19a)

qsensibel atau : qsensible

= (qis.Fua.Fra)/Ffl ………………………….(2.7.19b)

qlaten

= qil.Fua …………………………………..(2.7.19c)

Dimana : qis, qil

= penambahan kalor sensible dan laten peralatan.

Fua, Fra, Ffl = faktor pemakaian, faktor radiasi, faktor cerobong asap. c) Udara ventilasi dan infiltrasi qsensible = 1,10.Q.(to – ti) …………………………………..(2.7.20a) qlaten

= 4840.Q.(Wo – Wi) ………………………………(2.7.20b)

qtotal

= 4,5.Q.(Ho – Hi) ………………………………...(2.7.20c)

Dimana : Q

= aliran udara infiltrasi atau ventilasi, cfm.

to , ti

= temperatur udara luar dan dalam ruangan oF.

Wo, Wi = kandungan uap air diluar dan di dalam ruangan, (lb. uap air/lb. udara kering). Ho, Hi = enthalpy udara di luar dan di dalam ruangan, btu/lb (udara kering). d) Beban pendinginan. 1) Sensibel. Qθ = Qtf + Qsc ……………………………………….(2.7.21a) Qtf =

∑ ( v .q o

θ,i

+v1 .q θ,i-δ +v 2 .q θ,i-2δ +...)+ ( w 1 .Q θ-δ +w 2 .Qθ-2δ +...) ……..

i=1

…………(2.7.21b) Qsc =

∑ (q j =1

c, j

) ………………………………………...(2.7.21c)

Dimana : Qtf = beban pendinginan sensible dari elemen penambah kalor Siswoko 41307110006 57 Teknik Mesin

Skripsi


yang mempunyai komponen konveksi dan radiasi. v, w = koefisien fungsi transfer ruangan. qθ = setiap i elemen penambah kalor yang mempunyai komponen radiasi. δ

= interval waktu (1jam)

Qsc = beban pendinginan sensible dari elemen penambah kalor yang hanya mempunyai komponen konveksi. qc = setiap i elemen penambah kalor yang hanya mempunyai komponen konveksi. 2) Laten. Ql =

∑ ( q ) …………………………………………(2.7.22) c ,n

n =1

Dimana : qc = setiap n elemen penambah kalor laten. 3. Metode CLTD/SCL/CLF.

a) Penambahan kalor dari luar ruangan yang dikondisikan. 1) Beban radiasi matahari melalui kaca. q = A.(SC).(SCL) ..………………………………..(2.7.23) Dimana : A = Luas permukaan kaca luar. SC = koefisien peneduh. SCL = faktor beban pendinginan matahari dengan tanpa peneduh dalam, atau dengan peneduh dalam. 2) Konduksi matahari melalui kaca, atap dan dinding. q = U.A.(CLTD) ……………………………………(2.7.24) Dimana : U = koefisien perpindahan kalor rancangan untuk atap atau Dinding, atau untuk kaca. A = luas permukaan atap, dinding luar, atau kaca luar. CLTD = perbedaan temperatur beban pendinginan atap, dinding, atau kaca. 3) Beban pendinginan dari partisi, langit-langit dan lantai. Siswoko 41307110006 58 Teknik Mesin

Skripsi


q = U.A.(tb – trc) ……………………………………..(2.7.25) Dimana : U = koefisien perpindahan kalor rancangan untuk partisi, langit-langit, atau lantai. A = luas permukaan partisi, langit-langit atau lantai, dihitung dari gambar. tb = temperatur ruangan yang bersebelahan. trc = temperatur ruangan yang direncanakan. b) Beban pendinginan dalam. 1) Orang. qsensibel

= N.(penambahan kalor sensible).(CLF)….(2.7.26a)

qlaten

= N.(penambahan kalor laten).(CLF)……..(2.7.26b)

Dimana : N

= jumlah orang dalam ruangan yang dikondisikan.

CLF = faktor beban pendinginan sesuai jam penghunian. Catatan : CLF = 1.0 dengan kepadatan tinggi atau 24 jam penghunian atau jika pendinginan dimatikan pada malam hari atau selama libur.

2) Pencahayaan. q = W.Ful.Fsa.(CLF) ………………………………….(2.7.27) Dimana : W = Watt dari pencahayaan. Ful = faktor penggunaan cahaya. Fsa = faktor toleransi khusus. CLF = faktor beban pendinginan sesuai jam penghunian. 3) Daya listrik. q = P.EF.(CLF) ……………………………………….(2.7.28) Dimana : P = daya listrik yang digunakan. EF = faktor efisiensi. CLF = faktor beban pendinginan sesuai jam penghunian. Catatan : CLF = 1.0 dengan 24 jam beroperasi dan atau jika pendinginan mati malam


Skripsi

Universitas Mercubuana hari atau hari libur.

4) Peralatan lainnya. qsensible

= qis.Fua.Fra.(CLF) ………………………(2.7.29a)

atau : qsensible

= [ qis .Fua .Fra .(CLF )] / Ffl ………………..(2.7.29b)

qlaten

= qil.Fua …………………………………(2.7.29c)

Dimana : qis, qil = penambahan kalor sensible dan laten dari peralatan. Fua, Fra, Ffl = factor penggunaan, factor radiasi, factor kerugian pembakaran. CLF = faktor beban pendinginan, sesuai skedul jam. Catatan : CLF = 1.0 dengan 24 jam operasi dan atau dimatikan pada malam hari atau selama libur. Set beban laten = 0 jika peralatan menggunakan tudung pembuangan.

c) Udara ventilasi dan infiltrasi. qsensible = (1,10).Q.(to – ti) …………………………………(2.7.30a) qlaten

= 0,68.Q.(Wo – Wi) ………………………………(2.7.30b)

qtotal

= (4,5).Q.(Ho – Hi) ………………………………(2.7.30c)

Dimana : Q

= aliran udara ventilasi atau infiltrasi dalam cfm.

to , ti

= temperatur udara luar dan temperatur udara ruangan oF.

Wo, Wi = kandungan uap air diluar dan dalam ruangan (gr. uap air/lb. udara kering). Ho, Hi = enthalpy udara luar dan di dalam ruangan, btu/lb (udara kering).

2.8. Sistem Pemipaan

Sistem pemipaan yang dipakai pada sistem pengkondisian udara ada 2 macam, yaitu sistem pemipaan tertutup dan dan sistem terbuka. Sistem tertutup digunakan untuk mensirkulasikan air sejuk dari chiller ke unit-unit


Skripsi


AHU dan FCU. Sedang sistem terbuka digunakan untuk sirkulasi air pendingin dari chiller ke menara pendingin. 2.8.1. Pemipaan sistem tertutup Pada sistem tertutup air yang bersirkulasi sama sekali tidak berhubungan dengan udara luar karena air yang bersirkulasi selalu dalam pipa. Pada umumnya sistem tertutup menggunakan tangki ekspansi yang berhubungan dengan udara luar. Pemipaan sistem tertutup dibagi menjadi menjadi beberapa jenis yaitu : a. Loop piping system

Gambar 2.8.1 Sistem loop

Gambar 2.8.2 Pola tekanan air pada sistem pipa loop


Skripsi


b. Two pipe direct return

Gambar 2.8.3 Two pipe direct return

Gambar 2.8.4 Pola tekanan air pada sistem two pipe direct return

c. Two pipe reverse return Pada sistem ini tekanan air yang masuk ke masing-masing unit hampir sama. Jadi tidak perlu dipasang balancing valve, namun pipa yang diperlukan menjadi lebih panjang.

Gambar 2.8.5 Two pipe reverse return


Skripsi


Gambar 2.8.6 Pola tekanan air pada sistem two pipe reverse return

2.8.2. Menentukan dimensi pipa Untuk menentukan dimensi pipa yang akan dipakai, hal-hal yang perlu diperhatikan yaitu debit fluida, kecepatan fluida serta kerugian gesek pipa. Kecepatan aliran dan gaya gesek yang terlalu tinggi akan mengakibatkan getaran yang besar serta daya yang dibutuhkan pompa juga semakin besar. Untuk sistem pengkondisian udara, ASHRAE menetapkan kerugian gesek pipa tidak lebih dari 4 feet air / 100 feet panjang ekuivalen pipa. Kecepatan aliran minimum 1.5 feet/s dan kecepatan aliran maksimum 10 feet/s. Diameter pipa dapat ditentukan dengan formula : Q = 449 x A x V Dari persamaan diatas diturunkan hingga di dapat nilai D adalah : D =

0.409xQ V

…………………………………………………(2.8.2.1)

Dimana : Q

= debit air (GPM)

A

= luasan pipa (ft2)

V

= kecepatan (fps)

D

= diameter pipa (inchi)


Skripsi


2.8.3. Penurunan tekanan/kerugian gesek (head loss) Penurunan tekanan Pipa Lurus

Penurunan tekanan pada pipa dipengaruhi oleh kekasaran permukaan pipa serta sifat alirannya. Sifat aliran dapat ditentukan dengan bilangan Reynold. Re =

v

μ

………………………………………………………..…(2.8.3.1)

Re

= bilangan reynold

v

= kecepatan air

µ

= viskositas kinematik air

syarat aliran bersifat turbulen atau laminar yaitu :

•

Re

< 2300, aliran bersifat laminar

•

Re

> 4000, aliran bersifat turbulen

•

Re

2300 ~ 4000 adalah daerah transisi, dimana aliran bisa

bersifat laminar atau turbulen tergantung kondisi pipa. Untuk aliran turbulen, kerugian gesek pada pipa dapat dihitung dengan formula Darcy – Weisbach, yaitu :

L v2 . D 2g

Hf

= f.

f

= 0,020 +

dimana

……………………………………………..(2.8.3.2)

0,0005 D

( Formula Darcy ) …………………...(2.8.3.3)

Hf

= kerugian gesek dalam pipa (feet)

f

= koefisien gesek pipa

L

= panjang pipa (feet)

v

= kecepatan aliran (ft/s)

D

= diameter pipa (feet)


Skripsi


= percepatan gravitasi (ft/s2)

g

Penurunan tekanan pada Reducer

Penurunan tekanan pada reducer dapat dihitung dengan persamaan : 2

2 ⎛ 1 ⎞ V Hc = ⎜ ………………………………………………..(2.8.3.4) − 1⎟ . ⎝ Cc ⎠ 2 g

Dimana

Hc

= kerugian tekanan pada reducer

Cc

= koefisien penyempitan air

Nilai Cc ditentukan dari perbandingan luasan pipa.

A2 π / 4( D2 ) 2 = A1 π / 4( D1 )1

dimana D2 < D1 ……………………………(2.8.3.5)

Table 2.8.1 Standar penyempitan Cc untuk air (Weisbach)

A2/A1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Cc 0,624 0,632 0,643 0,659 0,681 0,712 0,755 0,813 0,892 1,00

Kerugian gesekan pada elbow, sambungan/percabangan, dan valve (He)

Tahanan gesek atau rugi-rugi pada katub dan alat penyambung pipa dapat dihitung dengan salah satu metode berikut : 1. Koefisien tahanan (resistance coefficients). 2. Koefisien aliran (flow coefficients). 3. Panjang ekuivalen (equivalent lengths). Siswoko 41307110006 65 Teknik Mesin

Skripsi


Dalam perencanaan ini metode yang akan kita gunakan adalah metode koefisien tahanan. Untuk menghitung nilai tahanan digunakan persamaan dibawah. Sedang perhitungan metode yang lain dapat dilihat pada buku ASHRAE Fundamental 2001 bab 35, atau buku-buku yang membahas tentang sistem pemipaan. He dapat dihitung dengan persamaan : He =

K .v 2 ……………………………….………..………………(2.8.3.6) 2g

Dimana :

K = faktor kerugian tekan untuk elbow, fitting dan valve

Gunakan harga K tinggi untuk alat sambung yang menggunakan ulir dan harga K rendah untuk alat yang menggunakan sambungan las dan flange. Table 2.8.2 Harga tahanan K (Sumber : Sistem Perpipaan, Raswari)

Valve atau Fitting

Nilai

K

Y – Globe valve : ½” – 2”

4.5 – 3.0

2” – 10”

3.0 – 2.0

Conventional Globe valve : ½” – 2”

10.0 – 6.5

2” – 12”

6.5 – 4.5

Angle valve : ½” – 2”

3.5 – 3.0

2” – 8”

3.0 – 2.0

Swing Check valve : ½” – 4”

3.5 – 2.0

4” – 16”

2.0 – 2.5

Butterfly valve : Full bore inlet

0.4


Skripsi


Reduced bore inlet

0.8

Ball valve

2.0 – 0.5

Gate valve : 1” – 4”

0.3 – 0.21

4” – 24”

0.21 – 0.15

Close return bends

0.43 – 2.2

Standar Tee : Flow through run

0.38 – 0.55

Flow through side outlet

1.35 – 1.75

Elbows : 90o square

0.75 – 1.5

90o short

0.40 – 0.9

90o medium

0.25 – 0.8

90o long

0.20 – 0.6

45o medium

0.15 – 0.42

Tank Nozzle : Bell mouth inlet

0.04 – 0.05

Square edged inlet

0.45 – 0.6

Inward projecting pipe (Borda entrance)

0.60 – 1.0

2.8.4. Isolasi Pipa Isolasi pada pipa air dingin bertujuan untuk mencegah adanya perpindahan panas dari udara sekitar ke fluida dalam pipa. Selain itu isolasi digunakan untuk mencegah terjadinya kondensasi pada permukaan pipa. Ketebalan minimum isolasi untuk bahan yang memiliki resistansi thermal antara 159 ft2.h.oF/Btu hingga 176 ft2.h.oF/Btu per meter tebal isolasi pada temperatur rata-rata 75oF adalah :


Skripsi

Universitas Mercubuana Tabel 2.8.3 Tebal isolasi minimum untuk pipa air dingin (sumber : SNI) Sistem

Temperatur

Tebal Isolasi minimum untuk ukuran pipa

o

Pemipaan

Fluida F

Jenis

Jelajah

Hingga 2”

Kurang dari 1”

Antara 1 ¼” ~ 2”

Diatas 8”

Air dingin (chilled water)

40 ~ 55oF

½”

½”

¾”

1”

Refrigerant

Dibawah 40oF

1”

1”

1 ½”

1 ½”

Keterangan : a. Bila pipa di lingkungan ambient perlu ditambah isolasi tebal ½”. b. Tebal isolasi perlu ditambah bila ada kemungkinan kondensasi permukaan.

Untuk material isolasi yang memiliki resistansi thermal kurang dari 159 2

ft .h.oF/Btu per meter, tebal isolasi minimum dihitung dengan persamaan : t (inch) =

159 x tebal pada tabel 2.8.2 ………………………...(2.8.4.1) R aktual (ft 2 .h.o F / Btu per meter)

Untuk material isolasi yang memiliki resistansi thermal lebih besar dari 176 ft2.h.oF/Btu per meter, tebal isolasi minimum dihitung dengan persamaan : t (inch) =

176 x tebal pada tabel 2.8.2 …………………….….(2.8.4.2) R aktual (ft 2 .h.o F / Btu per meter)

2.8.5. Tangki ekspansi Tangki ekspansi biasa dipergunakan pada sistem pemipaan tertutup. Tangki ini berfungsi sebagai tempat pemuaian air yang mengalami perubahan temperatur dan volume. Ada 3 jenis tangki ekpansi yang biasa dipergunakan, yaitu : -

Tangki ekspansi sistem tertutup.

-

Tangki ekspansi sistem terbuka.


Skripsi


-

Tangki ekspansi diafragma.

Volume tangki ekspansi dapat dihitung dengan persamaan : a. Tangki ekspansi sistem tertutup. ⎡⎛ v2 ⎞ ⎤ ⎢⎜ ⎟ − 1⎥ − 3αΔT ⎝ v1 ⎠ ⎦ VT = VS x ⎣ ⎡ PA PA ⎤ ⎢P −P ⎥ 2 ⎦ ⎣ 1

…………………………………(2.8.5.1)

b. Tangki ekspansi sistem terbuka. ⎫⎪ ⎡v ⎤⎞ ⎪⎧⎛ VT = 2 x ⎨⎜⎜ VS x ⎢ 2 − 1⎥ ⎟⎟ − 3αΔT ⎬ ……………………………..(2.8.5.2) ⎣ v1 ⎦ ⎠ ⎪⎩⎝ ⎪⎭

c. Tangki ekspansi diafragma. ⎛ v2 ⎞ ⎜ − 1⎟ − 3αΔT v VT = VS x ⎝ 1 ⎠ P 1− 1 P2

……………………………………(2.8.5.3)

Dimana : VT = volume tangki ekspansi (Gallons) VS = volume air di sistem pemipaan (Gallons) ΔT = T2 – T1 (oF) T1

= temperatur air terendah dalam sistem pemipaan

T2

= temperatur air tertinggi dalam sistem pemipaan

PA = tekanan atmosfir (14.7 Psia) P1

= tekanan minimum sistem (Psia)

P2

= tekanan operasi / tekanan operasi maksimum (Psia)


Skripsi


V1 = SpV of H2O at T1 (Ft3/Lb.H2O) 1989 ASHRAE Fundamental, Chapter 2, tabel 25, Properties of Air and Water. V2 = SpV of H2O at T2 (Ft3/Lb.H2O) 1989 ASHRAE Fundamental, Chapter 2, tabel 26, Properties of Air and Water. α

= Linear coefficient of expansion αSTEEL

= 6.5 x 10-6

αCOPPER

= 9.5 x 10-6

Estimasi volume air pada sistem yaitu 12 Gal./Ton atau 35 Gal./BHP Estimasi tekanan minimum pada sistem yaitu : P1 = (Tinggi sistem) + (5 ~ 10 Psi)

2.9. Pompa

Dalam sistem pengkondisian udara sentral, pompa digunakan untuk mensirkulasikan air dari chiller ke AHU/FCU serta air dari chiller ke menara pendingin. Pompa yang digunakan untuk mensirkulasikan air dari chiller ke AHU atau FCU biasa disebut Chilled Water Pump (CHWP), sedang pompa yang mensirkulasikan air dari chiller ke menara pendingin disebut Condenser Water Pump (CWP). Ada beberapa sistem pompa distribusi yang dipergunakan dalam sistem air sejuk (Chilled Water System), diantaranya yaitu : a. Constan volume distribution. Pada sistem ini volume air yang didistribusikan selalu konstan meskipun beban pendingin berkurang. Jadi daya listrik yang dibutuhkan juga tetap konstan.


Skripsi


Gambar 2.9.1 Konfigurasi sistem distribusi konstan (Sumber : Grundfos Inc.)

b. Variable volume constan speed. Dalam sistem ini air sejuk yang bersirkulasi berubah menurut beban pendingin yang dibutuhkan.

Gambar 2.9.2 Konfigurasi sistem volume variabel dengan 2 pipa reverse return (Sumber : Grundfos Inc.)


Skripsi


c. Variable volume variable speed. Pada sistem ini kecepatan putaran pompa diatur oleh Variabel Speed Driver (VSD). Volume air yang bersirkulasi dan putaran pompa diatur menurut beban pendingin yang diperlukan.

Gambar 2.9.3 Konfigurasi sistem variable volume variable speed (Sumber : Grundfos Inc.)

d. Primary – Secondary – Tertiary pump system.

Gambar 2.9.4 Konfigurasi dengan pompa tersier (Sumber : Grundfos Inc.)


Skripsi


2.9.1. Jenis-jenis Pompa Secara garis besar pompa dibagi menjadi 2 macam, yaitu : -

Hidrodinamik (non – positif displacement pump).

-

Hidrostatik (positif displacement pump).

Yang termasuk pompa hidrodinamik diantaranya yaitu : -

Pompa sentrifugal (impeller).

-

Pompa axial (propeller).

-

Pompa turbin.

-

Pompa jet.

Tipe pompa yang sering dipergunakan dalam perancangan sistem pengkondisian udara adalah pompa sentrifugal. Untuk kapasitas laju aliran yang kecil dipergunakan tipe End Suction Centrifugal Pump, sedang untuk yang kapasitas besar dipergunakan tipe Horizontal Split Case Pump.

Gambar 2.9.5 Jenis-jenis pompa


Skripsi

Universitas Mercubuana Tabel 2.9.1 Kapasitas beberapa jenis pompa

GPM

HEAD (FT.H2O)

DAYA (HP)

0 – 150

0 – 60

¼-5

Close coupled, End Suction

0 – 2.000

0 – 400

¼ - 150

Frame mounted, End Suction

0 – 2.000

0 – 500

¼ - 150

Horizontal Split Case

0 – 12.000

0 – 500

1 – 500

Vertikal In Line

0 – 2.000

0 – 400

¼ - 75

JENIS POMPA

Circulators

Gambar 2.9.6 Vertical In Line Pump

Gambar 2.9.7 Centrifugal End Suction Pump


Skripsi


Gambar 2.9.8 Horizontal Split Case Pump

2.9.2. Istilah – istilah pada pompa a. Kapasitas Pompa (debit air) Kapasitas pompa (Q) biasanya dinyatakan dalam GPM (Gallons Per Minute). Karena air tidak dapat dimampatkan, maka ada kaitan langsung antara kapasitas pompa dengan kecepatan aliran. Q = 449 (A x V) ……………………………………………(2.10.1)

Dimana : Q = kapasitas pompa (GPM). A = Area pipa (feet2). V = kecepatan aliran (feet/s). b. Head pompa Total Suction Head

Total suction head merupakan hasil pembacaan hgs dari gauge yang berada di suction pompa, ditambah velocity head pada gauge tersebut. Waktu perencanaan, total suction head dihitung dengan rumus : hs = hss – hfs ………………………………………………..(2.10.2)

hss = static suction head Siswoko 41307110006 75 Teknik Mesin

Skripsi


hfs = suction friction head Static Suction Head

Static suction head merupakan jarak vertikal yang diukur dari permukaan sumber cairan hingga garis pusat pompa ditambah tekanan absolut pada permukaan pompa. Total Discharge Head

Total discharge head merupakan tinggi angkat pompa pada bagian discharge. Total discharge head perencanaan dapat dihitung dengan rumus : hds = hsd – hfd ……………………………………………...(2.10.3)

hsd = static discharge head hfd = discharge friction head Static Discharge Head

Static discharge head merupakan jarak vertikal dari permukaan penerima cairan dengan pusat pompa ditambah tekanan absolut pada permukaan cairan. Total Static Head

Total static head merupakan selisih dari static discharge head dan static suction head. Total Dynamic Head

Total dynamic head merupakan selisih dari total discharge head dan total suction head. Velocity adalah kecepatan laju aliran fluida.


Skripsi


Velocity Head

Velocity head merupakan jarak vertikal yang harus dilewati massa fluida untuk mendapatkan kecepatan linier sebesar V. v2 hv = 2g

…………………………………………………….(2.10.4)

v = kecepatan fluida g = besar gravitasi bumi Viscosity

Semakin tinggi viskositas fluida maka semakin tinggi tahanan fluidanya. Tahanan ini biasa disebut tahanan viskositas. Semakin besar tahanan viskositas, semakin besar pula daya yang diperlukan pompa. Sedang head pompa, kapasitas dan efisiensi pompa akan berkurang. Friction Head

Friction head merupakan jumlah tekanan yang diperlukan untuk mengatasi tahanan aliran dalam pipa dan fitting-fitting.

Gambar 2.9.9 Tinggi angkat pompa dengan hss dibawah pompa


Skripsi


Gambar 2.9.10 Tinggi angkat pompa dengan hss diatas pompa

Kavitasi

Kavitasi merupakan fenomena berubahnya sebagian cairan menjadi uap karena tekanan hisap hanya sedikit lebih tinggi dibanding tekanan uap. Uap yang terbentuk masuk kedalam pompa dan membentuk gelembung-gelembung udara. Gelembung tersebut terbawa ke tempat yang bertekanan lebih tinggi sehingga gelembung pecah. Fenomena ini sedapat mungkin harus dihindari karena kavitasi menyebabkan pelepasan logam sehingga merusak impeller pompa atau pipa. Selain itu kavitasi menimbulkan getaran, kebisingan, melemahnya aliran dan turunnya efisiensi pompa. Untuk menghindari fenomena ini, maka NPSHR ( Net Positive Suction Head Required) harus terpenuhi. NPSHR adalah total head pada garis pusat pompa dikurangi tekanan uap p. Nilai NPSH dapat dihitung dengan rumus : NPSH =

g c ⎛ pa − pv ⎞ ⎜ ⎟ − za ……………………………………(2.10.5) g ⎝ ρ ⎠


Skripsi


Dalam instalasi pompa, nilai NPSHA (Net Positive Suction Head Available) harus lebih besar atau sama dengan NPSHR. Nilai NPSHA dapat dihitung dengan persamaan : NPSHA = hss – hfs – p ………………………………………..(2.10.6) Pada kenyataannya NPSH yang diperlukan lebih besar dari nilai teoritiknya. Nilai NPSHR tergantung pada karakteristik cairan, total head, kecepatan pompa, kapasitas, dan desain impeller pompa. Jika NPSHA ditentukan pada pompa yang telah di instalasi maka dihitung dengan persamaan : NPSHA = atm + hgs + hvs – p ………………………………...(2.10.7)

2.10. Perencanaan Saluran Udara

Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk menentukan dimensi saluran udara. Dalam satu sistem penyegaran udara, kita dapat menggunakan salah satu dari metode itu, atau gabungan dari beberapa metode yang ada. Metode – metode itu adalah : • Metode Gesekan (Friction) sama.

Prinsip dasarnya yaitu menggunakan harga head loss yang sama untuk setiap section saluran udara. Mulai dari ducting utama sampai ducting cabang harga head loss nya sama. Metode ini dapat digunakan untuk menentukan dimensi ducting supply dan return, serta saluran udara untuk exhaust dan udara segar. • Metode Static Regain.

Metode ini biasanya digunakan untuk menentukan dimensi saluran udara supply. Metode ini lebih komplek dibanding metode equal friction. Prinsip dasarnya yaitu menurunkan kecepatan untuk menaikan


Skripsi


tekanan statik sehingga cukup untuk mengatasi losses akibat gesekan section berikutnya. • Metode T (T-Method).

Pada metode ini selain menentukan dimensi saluran udara, dapat diketahui juga biaya awal, biaya operasi, pemakaian energy, jam operasi dan lain-lain. Metode ini sebaiknya menggunakan hitungan komputer, prosedur manualnya dapat dilihat pada ASHRAE Handbook – Fundamental. • Metode Penurunan Kecepatan.

Prinsip dasarnya yaitu menurunkan kecepatan pada setiap section ducting. • Metode Tekanan Total

Metode ini adalah pengembangan dari metode static regain. Desainer menentukan sendiri actual friction dan dynamic losses nya pada tiaptiap section saluran udara. • Metode kecepatan sama

Prinsipnya yaitu mempertahankan kecepatan udara selalu sama pada setiap section saluran udara. • Residential system design

Prosedur manual metode ini dapat dilihat di SMACNA Instalation standards for residential Heating and Air Conditioning System. Persamaan umum yang digunakan untuk menentukan saluran udara yaitu : Q = V x A ………………………………………………………(2.10.1) Dimana :

Q = air flow rate – cfm V = kecepatan – fpm


Skripsi


A = luas section – ft2 Untuk bangunan komersial kecepatan udara supply normalnya antara 1200 fpm sampai 2200 fpm. Sedang kecepatan untuk udara return antara 1500 fpm sampai 1800 fpm. Tabel 2.10.1 Kecepatan maksimum udara (Sumber : Carrier handbook) Kecepatan udara maksimum (fpm) Jenis bangunan

Saluran utama

Saluran cabang

Supply

Return

Supply

Return

1000

800

600

600

1500

1300

1200

1000

2000

1500

1600

1200

1300

1100

1000

800

2000

1500

1600

1200

Toko, Kafetaria

2000

1500

1600

1200

Industri

3000

1800

2200

1500

Rumah tinggal Apartemen, Hotel, Rumah sakit Kantor kecil, Ruang direktur, Perpustakaan Teater, Auditorium Kantor besar, Restoran besar, Supermarket

Penurunan dimensi saluran udara dari saluran utama kesaluran cabang berdasarkan metode gesekan sama (equal friction) dapat dilihat pada tabel dibawah. Jika jumlah udara yang mengalir turun menjadi 60% cfm, maka luas saluran udaranya turun menjadi 67.5% area. Jika jumlah udara turun menjadi 40%, maka luasannya turun menjadi 48% area. Tabel 2.10.2 Persen penurunan area ducting pada metode equal friction (Sumber : Carrier handbook) CFM Capacity %

Duct Area %

CFM Capacity %

Duct Area %

CFM Capacity %

Duct Area %

CFM Capacity %

Duct Area %

1

2.0

26

33.5

51

59.0

76

81.0

2

3.5

27

34.5

52

60.0

77

82.0


Skripsi

Universitas Mercubuana 3

5.5

28

35.5

53

61.0

78

83.0

4

7.0

29

36.5

54

62.0

79

84.0

5

9.0

30

37.5

55

63.0

80

84.5

6

10.5

31

39.0

56

64.0

81

85.5

7

11.5

32

40.0

57

65.0

82

86.0

8

13.0

33

41.0

58

65.5

83

87.0

9

14.5

34

42.0

59

66.5

84

87.5

10

16.5

35

43.0

60

67.5

85

88.5

11

17.5

36

44.0

61

68.0

86

89.5

12

18.5

37

45.0

62

69.0

87

90.0

13

19.5

38

46.0

63

70.0

88

90.5

14

20.5

39

47.0

64

71.0

89

91.5

15

21.5

40

48.0

65

71.5

90

92.0

16

23.0

41

49.0

66

72.5

91

93.0

17

24.0

42

50.0

67

73.5

92

94.0

18

25.0

43

51.0

68

74.5

93

94.5

19

26.0

44

52.0

69

75.5

94

95.0

20

27.0

45

53.0

70

76.5

95

96.0

21

28.0

46

54.0

71

77.0

96

96.5

22

29.5

47

55.0

72

78.0

97

97.5

23

30.5

48

56.0

73

79.0

98

98.0

24

31.5

49

57.0

74

80.0

99

99.0

25

32.5

50

58.0

75

80.5

100

100.0

Untuk menghitung friction loss pada rectangular duct perlu diketahui ekuivalen diameternya. Kemudian dilihat pada grafik friction loss, berapa besar friction loss nya. Ekuivalen diameter dapat dihitung dengan persamaan : ⎡ ( a.b )0.625 ⎤ D = 1.30 ⎢ …………………………………………….(2.10.2) 0.250 ⎥ ⎢⎣ ( a + b ) ⎥⎦ Siswoko 41307110006 82 Teknik Mesin

Skripsi


Diamana : D

= ekuivalen diameter

a

= lebar saluran udara

b

= tinggi saluran udara

Dalam menentukan lebar dan tinggi saluran udara perlu diperhatikan aspek perbandingannya. Semakin besar rasio perbandingannya, semakin besar pula material yang diperlukan, sehingga biaya juga semakin besar. Tabel 2.10.3 Contoh rasio perbandingan dimensi saluran udara (Sumber : SMACNA)

Sedangkan untuk menghitung pressure loss pada fitting seperti elbow, percabangan dan lain-lain, dihitung dengan persamaan : TP = C x VP ……………………………………………………...(2.10.3) TP

= total pressure loss – in.wg

C

= fitting loss coefficient

VP

= velocity pressure – in.wg

Nilai C dapat dilihat pada lampiran tabel fitting loss coefficient SMACNA – HVAC System Duct Design. Nilai tekanan kecepatan dihitung dengan persamaan : ⎛ V ⎞ Vp = ⎜ ⎟ ⎝ 4005 ⎠ VP

2

……………………………………………………..(2.10.4)

= velocity pressure (in.wg)


Skripsi


V

= kecepatan (fpm)

atau dengan persamaan :

VP = 0.602V2 ……………………….(2.10.5)

VP

= velocity pressure (Pa)

V

= kecepatan (m/s)

Tekanan udara total pada saluran merupakan penjumlahan dari total static pressure dan velocity pressure. TP = SP + VP ……………………………………………………..(2.10.6) TP

= Total pressure (in.wg)

SP

= Static pressure (in.wg)

VP

= Velocity pressure (in.wg)

SP = L x (friction rate) x (correction factor) …………………….(2.10.7) L

= panjang ducting lurus

Faktor koreksi untuk friction rate tergantung pada material saluran udara. Nilainya dapat dilihat pada lampiran A-1 dan A-2 SMACNA Duct Design Table & Chart.


Skripsi


BAB III PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

3.1

Perhitungan Beban Pendingin Ruangan

Data gedung : -

Jenis bangunan

: Perkantoran umum

-

Lokasi

: Jakarta Selatan

-

Garis lintang (o)

: -6.2o

-

Garis bujur (o)

: -106.8o

-

Elevasi

: 26 ft

-

Bulan

: September

-

Kondisi udara luar

: 95oF DB, 89oF WB

-

Kondisi udara ruangan

: 75oF DB, 50% RH

-

Arah gedung

: Barat laut

-

Bahan dinding

: 4” LW Block + Aluminium komposit

-

Bahan kaca

: Single coated 1/4” dengan tirai gulung

-

Jam operasi

: 7:00 – 18:00 WIB


Skripsi


3.1.1 Basement 2 dan Basement 1 (Tipikal). Pada lantai basement 2 dan basement 1, daerah yang dikondisikan adalah area Hall Lift. Luas lantai 1.507 ft2, tinggi ruangan 10,2 ft, luas dinding 3.336,8 ft2, luas pintu kaca 104.6 ft2, okupasi ruangan 80 ft2 – 150 ft2/orang. Dengan begitu jumlah orang yang mengantri di hall lift ± 18 orang. Kondisi udara di area parkir diasumsikan 89,6oF dengan RH 85%. Dari diagram psikometrik diperoleh nilai rasio humidity 180.9 gr/lb. Kondisi ruangan direncanakan 75oF dengan 50% RH, dari diagram psikometrik diperoleh nilai rasio humidity 64.6 gr/lb. Kebutuhan udara ventilasi rata-rata per-orang antara 15 cfm – 20 cfm. Jadi kebutuhan ventilasi untuk hall lift basement 2 adalah 20 cfm x 18 orang = 360 cfm. Beban pendingin dihitung dengan metode CLTD/SCL/CLF. Konduksi Item

Ukuran -

Atap Dinding Lantai Kaca

Luas (ft2) 3,336.80 1,507.00 104.60

U

ΔT/CLTD/CLF

0.247 0.535 1.04

14.6 0 14.6 Subtotal

Beban (Btu/h) 12,033.17 1,588.25 : 13,621.41

Kalor Sensibel Item Okupasi Lampu

: fluorescent : Peralatan listrik lain : Motor Komputer Heater Infiltrasi / Ventilasi Kalor Laten Item Okupasi Peralatan lain Infiltrasi / Ventilasi

Jumlah 18 orang 1500 watts watts watts watts watts cfm

360

CLF 1 1.25

1.1

ΔT (oF)

Faktor 250 3.41

20 Subtotal

1 :

Jumlah 18 orang

CLF 1

ΔWGR

Faktor 200

360

0.68

116.3 Subtotal

1

cfm

Beban (Btu/h) 4500 6393.75 0 0 0 0 7920 18,813.75

Beban (Btu/h) 3600 0 28470.24 : 32,070.24

Safety factor (10%) : Grand Total : SHF :

6,450.54 70,955.95 0.46


Skripsi


Dari perhitungan diatas diperoleh nilai beban pendinginan total 70.955,95 Btu/h (5,9 Ton). Beban pendingin per-m2 adalah 507 Btu/h. Laju aliran udara supply dapat dihitung dengan persamaan :

SA

=

HS 1.08 x ΔT

Dimana : HS

: Panas sensibel ruangan (Btu/h).

ΔT

: Beda temperatur ruangan dengan temperatur udara supply (maksimum 20oF).

SA

SA

=

HS 1.08 x ΔT =

32435.16 1.08 x 20

= 1502 CFM Dengan faktor keamanan 10% maka diambil nilai 1700 cfm. Aliran udara balik adalah aliran udara supply dikurangi aliran fresh air. RA

= SA – FA = 1700 cfm – 360 cfm

= 1340 cfm

Pergantian udara per-jam dihitung dengan persamaan: CFM =

Volume (ft 3 ) x ACH 60

ACH =

60 x 1700 15371.4

ACH = 6.6 (pergantian udara untuk perkantoran adalah 4 s/d 10 kali/jam).


Skripsi


3.1.2 Semi Basement Pada lantai semi basement tower, area yang dikondisikan yaitu area hall lift, kantin, dan area pengelola gedung. Berikut ini adalah data dan perhitungan beban pendingin untuk masing – masing area. a. Hall Lift Data ruangan dan kondisi udara dalam ruangan sama dengan area hall lift lantai basement 2 & 1. Kondisi luar ruangan (area parkir) disumsikan sama dengan lantai sebelumnya. Sehingga beban pendingin dan kebutuhan udara supply sama dengan lantai basement 2 & 1. b. Kantin Luas lantai 1.248,2 ft2, tinggi ruangan 12,5 ft, luas dinding 1.840 ft2, luas pintu kaca dan jendela 215.2 ft2, okupasi ruangan 10 ft2 – 50 ft2/orang. Bila okupasi diambil 22 ft2/orang, maka jumlah orang yang makan dikantin adalah ± 58 orang. Temperatur disekitar kantin diasumsikan 89,6oF DB, 85% RH. Kebutuhan udara ventilasi adalah 5 cfm/orang, maka total kebutuhan adalah 290 cfm. Konduksi Item

Ukuran -


Luas (ft2) 1,840.00 1,248.20 215.20

U

ΔT/CLTD/CLF

0.346 0.587 0.95

14.6 14.6 14.6 Subtotal

Beban (Btu/h) 9,294.94 10,697.32 2,984.82 : 22,977.09


: fluorescent : Peralatan listrik lain :

Jumlah 58 orang 864 watts watts

CLF 1 1.25

ΔT (oF)

Faktor 250 3.41

Beban (Btu/h) 14500 3682.8 0

watts

Infiltrasi / Ventilasi

290

cfm

1.1

20 Subtotal

1 :

0 0 0 6380 24,562.80


Skripsi


Item Okupasi Peralatan lain Infiltrasi / Ventilasi

Jumlah 58 orang

CLF 1

ΔWGR

Faktor 200

290

0.68

116.3 Subtotal

1

cfm

Beban (Btu/h) 11600 0 22934.36 34,534.36 :


8,207.43 90,281.68 0.58

Beban total

: 90,281.68 → 90,300 Btu/h (beban/ft2 = 72.3 Btu/h)

Beban sensible

: 52,294 Btu/h

Udara supply

:

52, 294 1.08 x 20

= 2,421 cfm → diambil 2,700 cfm

c. Ruang pengelola gedung Luas lantai 1.442 ft2, tinggi ruangan 12.5 ft, luas dinding 1.958 ft2, luas pintu dan jendela 186 ft2, okupasi ruangan 80 ft2 – 150 ft2/orang. Bila okupasi diambil 110 ft2/orang, maka jumlah penghuni ± 13 orang. Temperatur disekitar area diasumsikan 89,6oC DB, 85% RH. Kebutuhan udara ventilasi adalah 20 cfm/orang, maka total kebutuhan adalah 260 cfm. Konduksi Item

Ukuran (m) -


Luas (ft2) 1,958.00 1,442.00 186.00

U

ΔT/CLTD/CLF

0.346 0.587 0.95

14.6 14.6 14.6 Subtotal

Beban (Btu/h) 9,891.03 12,358.23 2,579.82 : 24,829.08


: fluorescent : Peralatan listrik lain : komputer dll.


Jumlah 13 orang 1512 watts watts

CLF 1 1.25

2000

watts

1

260

cfm

1.1

ΔT (oF)

Faktor 250 3.41

Beban (Btu/h) 3250 6444.9 0

3.41

20 Subtotal

1 :

6820 0 0 5720 22,234.90


Skripsi


Item Okupasi Peralatan lain Infiltrasi / Ventilasi

Jumlah 13 orang

CLF 1

260

0.68

cfm

ΔWGR

116.3 Subtotal

Faktor 200 1

Safety factor (10%) Grand Total SHF

Beban (Btu/h) 2600 0 20561.84 23,161.84 : : : :

7,022.58 77,248.40 0.67

Beban total


Beban sensibel

: 51,770 Btu/h

Udara supply

:

51, 770 1.08 x 20

= 2,397 cfm ~ diambil 2,700 cfm

3.1.3 Lantai Dasar Dinding lantai dasar berupa kaca single clear ½” tidak terkena panas matahari langsung, dinding sebelah kanan berbatasan dengan ruang podium yang memiliki kondisi ruangan yang sama sehingga tidak diperhitungkan. Luas lantai 12,400 ft2, tinggi ruangan 14.8 ft. Okupasi diambil 150 ft2/orang, maka jumlah orang adalah ± 82 orang. Kebutuhan udara ventilasi adalah 20 cfm/orang, total kebutuhan adalah 1640 cfm. Dengan kondisi udara luar rancangan 95oF DB / 89,6oF WB, maka didapat humidity rasio 205.64 Gr/Lb. Untuk kondisi ruangan 75,2oF DB / 50%RH, humidity rasionya 65.05 Gr/Lb. Maka ΔWGR adalah 140.59 Gr/Lb. Perhitungan beban pendingin telah ditabelkan seperti tabel di bawah ini.


Skripsi


Konduksi Item

Luas (ft2)

Ukuran

Atap ( )

-

Dinding (NW) Dinding (NE) Dinding (SE) Dinding (SW) Partisi ( )

-

U

Beban (Btu/h)

ΔT/CLTD/CLF

-

Lantai ( )

2,109.00 538.00 1,958.00 1,840.60

1.04 1.04 1.04 1.04

20 20 20 20

43,867.20 11,190.40 40,726.40 38,284.48 0

12,400.00

0.535

14.6

96,856.40

-

Kaca (NW) Kaca (NE) Kaca (SE) Kaca (SW)

Subtotal

230,924.88

:


: Down light Par : Fluorescent Peralatan listrik lain : Motor 1 Motor 2 Infiltrasi / Ventilasi

: :

Beban/m2

:

CLF 1 1.25 1.25

watts watts watts cfm

1 1 1 1.1

1640

Kalor Laten Item Okupasi Peralatan lain Infiltrasi / Ventilasi

Beban sensibel SHF

Jumlah 82 orang 10680 watts 4068 watts

Jumlah 82 orang 1640

346,268.23 0.66

Beban total

cfm

ΔT oF

20 Subtotal

:

ΔWGR

Faktor 250

0.68

140.59 Subtotal

1

499.92 Btu/h

36,080.00 115,343.35

3.41 3.41 3.41 1

CLF 1

Btu/h

Beban (Btu/h) 16,400.00 45,523.50 17,339.85

Faktor 200 3.41 3.41

Beban (Btu/h) 20,500.00

:

156,785.97 177,285.97

Total Safety factor (10%)

: :

523,554.20 52,355.42

Grand Total

:

575,909.62


Udara supply :

346, 268 1.08 x 20

= 16,031 cfm ~ diambil 17,700 cfm

Udara return : 17,700 – 1,640 = 16,060 cfm Dengan udara supply 17,700 cfm, maka saluran udara utama menjadi sangat besar. Oleh karena itu sistem AHU-nya dibagi menjadi 2 unit agar saluran udara utamanya tidak terlalu besar.


Skripsi


3.1.4 Lantai 2 Dinding lantai 2 sampai lantai 27 berupa LW block 4” dilapis aluminium komposit pada luarnya. Separuh luas dinding berupa kaca single coated 1/4”. Dinding sebelah kanan sebagian berbatasan dengan ruang podium yang memiliki kondisi ruangan yang sama sehingga tidak diperhitungkan. Area hall lift lantai 2 sampai lantai 14 dikondisikan sendiri dengan 1 unit AHU. Luas lantai hall lift 1,625 ft2, tinggi ruangan 10.2 ft. Luas lantai ruang kerja 10,010 ft2. Tinggi 8,9 ft. Okupasi diambil 150 ft2/orang, maka jumlah orang di area kerja adalah ± 66 orang. Okupasi di area hall lift 11 orang. Kebutuhan udara ventilasi adalah 20 cfm/orang, total kebutuhan udara ventilasi ruang kerja adalah 1320 cfm, sedang untuk area hall lift 220 cfm. Dengan kondisi udara luar rancangan 95 oF DB / 89,6 oF WB, maka didapat humidity rasio 205.64 Gr/Lb. Untuk kondisi ruangan 75,2 oF DB / 50%RH, humidity rasionya 65.05 Gr/Lb. Maka ΔWGR adalah 140.59 Gr/Lb. Perhitungan beban pendingin area hall lift Kalor Sensibel Item Okupasi Lampu

: fluorescent : Peralatan listrik lain : Infiltrasi / Ventilasi Kalor Laten Item Okupasi Peralatan lain Infiltrasi / Ventilasi

Jumlah 20 orang 1500 watts watts watts watts watts cfm

300

CLF 1 1.25

1.1

ΔT (oF)

Faktor 250 3.41

20 Subtotal

1 :

Jumlah 20 orang

CLF 1

ΔWGR

Faktor 200

300

0.68

116.3 Subtotal

1

cfm

Beban (Btu/h) 5000 6393.75 0

Beban (Btu/h) 4000 0 23725.2 27,725.20 :


Beban total

0 0 0 6600 17,993.75

4,571.90 50,290.85 0.36

: 50,290.85 → 50,300 btu/h


Skripsi


Udara supply :

17,994 1.08 x 20

= 833 cfm ~ diambil 1,000 cfm

Nilai U untuk dinding berdasarkan tabel dari ASHRAE diperoleh nilai 0.33 Btu/h.ft2.oF. Sedang nilai CLTD dapat dilihat pada tabel berikut. Arah

Waktu/CLTD 14.00

15.00

16.00

N

21

24

26

NE

31

29

29

E

44

38

34

SE

51

45

39

S

42

47

48

SW

30

41

53

W

23

33

46

NW

21

25

32

Dari tabel diketahui bahwa beda temperatur terbesar terjadi pada jam 16:00. Karena kondisi temperatur luar dan dalam ruang berbeda dengan tabel, maka nilai CLTD harus dikoreksi dengan persamaan : Corr. CLTD

= CLTD + (78oF – tr) + (tm – 85oF)

Dimana :

tr

: Temperatur ruangan (oF)

tm

: Temperatur udara luar rata-rata (oF)

tm

= temperatur luar maksimum – range harian/2 = 95oF – 10oF = 85oF Arah

CLTD

corr. CLTD

N

26

29

NE

29

32

E

34

37

SE

39

42

S

48

51

SW

53

56

W

46

49

NW

32

35


Skripsi


Nilai U kaca single coated 1/4” adalah 1 Btu/h.ft2.oF, sedang nilai CLTD dapat dilihat pada lampiran tabel. Perhitungan beban pendingin ruang kerja Konduksi Item

Luas (ft2)

Ukuran

Atap ( )

-


-

U

Beban (Btu/h)

ΔT/CLTD/CLF

1,157 370 1,157 1,157

Lantai ( )

0.33 0.33 0.33 0.33

35 32 42 56

13,363.35 3,907.20 16,036.02 21,381.36 0

1 1 1 1

17 17 17 17

19,669.00 6,290.00 19,669.00 19,669.00 119,984.93

10,010 -


1,157 370 1,157 1,157

Subtotal

:

Radiasi Item Kaca (NW) Kaca (NE) Kaca (SE) Kaca (SW)

Ukuran (ft) -

Luas (ft2) 1,157 370 1,157 1,157

SCL 121 32 34 152

SC 0.36 0.36 0.36 0.36 Subtotal

CLF 1 1 1 1

ΔT oF

Faktor 200 3.41 3.41

Beban (Btu/h) 50,398.92 4,262.40 14,161.68 63,311.04 : 132,134.04


: Fluorescent : Peralatan listrik lain : Standar office equipment Motor Infiltrasi / Ventilasi


Beban sensibel SHF

: :

Beban/m2

:

376,113.7 0.74

Jumlah 66 orang 15,100 watts watts

CLF 1 1.25 1.25

5,100 watts watts

1 1

1,320 cfm

1.1

3.41 3.41 20 Subtotal

1 :

Jumlah 66 orang

CLF 1

ΔWGR

Faktor 250

1,320

0.68

140.59 Subtotal

1

Btu/h

599.44 Btu/h

cfm

Beban (Btu/h) 13,200.00 64,363.75 17,391.00 29,040.00 123,994.75 Beban (Btu/h) 16,500.00

:

126,193.58 142,693.58


: :

518,807.30 38,667.33

Grand Total

:

557,474.63


Skripsi


Beban total

: 557,474.63 → 557,500 Btu/h (46.5 Ton)

Udara supply :

376,114 1.08 x 20

= 17,413 cfm ~ diambil 19,500 cfm

Beban pendingin area kerja lantai 2 dilayani oleh 3 unit AHU. Berdasarkan luas area yang dilayani oleh tiap-tiap unit, maka beban pendingin tiap-tiap unit AHU adalah sesuai tabel berikut ini. Beban Total (Btu/h)

:

557,500.00 Btu/h

Sensibel (Btu/h)

:

376,114.00 Btu/h

Udara supply

:

19,500.00 CFM

Beban

AHU-2

AHU-1

Total Sensibel CFM

AHU-3

111,500

223,000

223,000

75,223

150,446

150,446

3,900

7,800

7,800

Engineering check lantai 2 Udara segar (OA)

: 6.8 %

Aliran udara/ft2 (cfm/ft2)

: 1.95 cfm/ft2

Aliran udara/Ton (cfm/Ton) : 419.1 cfm/Ton Beban/ft2 (Btuh/ft2)

: 55.7 Btuh/ft2


Skripsi


3.1.5 Lantai 3 Perhitungan beban pendingin ruang kerja lantai 3 (Ruang Auditorium) Luas lantai

: 20,344 ft2

Okupasi

: 400 orang,

Ventilasi : 4000 cfm

Konduksi Item

Luas (ft2)

Ukuran

Atap ( )

-


-

U

Beban (Btu/h)

ΔT/CLTD/CLF

1,157 370 1,157 1,157

Lantai ( )

0.33 0.33 0.33 0.33

35 32 42 56

13,363.35 3,907.20 16,036.02 21,381.36 0

1 1 1 1

17 17 17 17

19,669.00 6,290.00 19,669.00 19,669.00 119,984.93

20,344


1,157 370 1,157 1,157

-

:

Subtotal Radiasi Item Kaca (NW) Kaca (NE) Kaca (SE) Kaca (SW)

Ukuran (ft) -

Luas (ft2) 1,157 370 1,157 1,157

SCL 121 32 34 152

SC 0.53 0.53 0.53 0.53 Subtotal

CLF 1 1 1 1

ΔT oF

Faktor 200 3.41 3.41

Beban (Btu/h) 74,198.41 6,275.20 20,849.14 93,207.92 : 194,530.67




Beban sensibel SHF

: :

Beban/m2

:

604,039.5 0.57


CLF 1 1.25 1.25

10,200 watts watts

1 1

4,000 cfm

1.1

3.41 3.41 20 Subtotal

1 :

Jumlah 400 orang

CLF 1

ΔWGR

Faktor 250

4,000

0.68

140.59 Subtotal

1

Btu/h

622.03 Btu/h

cfm


:

382,404.80 482,404.80


: :

1,086,444.28 89,191.36

Grand Total

:

1,175,635.64


Skripsi


Beban total

: 1,175,635.6 → 1,176,000 Btu/h (98 Ton)

Udara supply :

604, 040 1.08 x 20

= 27,965 cfm ~ diambil 31,000 cfm

Beban pendingin untuk tiap-tiap unit AHU. Beban Total (Btu/h)

:

1,176,000.00 Btu/h

Sensibel (Btu/h)

:

604,040.00 Btu/h

Udara supply

:

31,000.00 CFM

Beban

AHU-2

AHU-1

AHU-3

Total

588,000

294,000

294,000

Sensibel

302,020

151,010

151,010

15,500

7,750

7,750

CFM


: 12.9 %


: 1.52 cfm/ft2


: 57.8 Btuh/ft2


Skripsi


3.1.6 Lantai 4 Perhitungan beban pendingin ruang kerja lantai 4 Luas lantai

: 20,344 ft2

Okupasi

: 150 orang,


Konduksi Item

Luas (ft2)

Ukuran

Atap ( )

-


-

U

Beban (Btu/h)

ΔT/CLTD/CLF

1,157 370 1,157 1,157

Lantai ( )

0.33 0.33 0.33 0.33

35 32 42 56

13,363.35 3,907.20 16,036.02 21,381.36 0

1 1 1 1

17 17 17 17

19,669.00 6,290.00 19,669.00 19,669.00 119,984.93

20,344


1,157 370 1,157 1,157

-

:


Ukuran (ft) -

Luas (ft2) 1,157 370 1,157 1,157

SCL 121 32 34 152

SC 0.53 0.53 0.53 0.53 Subtotal

CLF 1 1 1 1

ΔT oF

Faktor 200 3.41 3.41

Beban (Btu/h) 74,198.41 6,275.20 20,849.14 93,207.92 : 194,530.67




Beban sensibel SHF

: :

Beban/m2

:

575,372.1 0.65


CLF 1 1.25 1.25

10,200 watts watts

1 1

3,000 cfm

1.1

3.41 3.41 20 Subtotal

1 :

Jumlah 150 orang

CLF 1

ΔWGR

Faktor 250

3,000

0.68

140.59 Subtotal

1

Btu/h

513.33 Btu/h

cfm


:

286,803.60 324,303.60


: :

899,675.65 70,514.50

Grand Total

:

970,190.15


Skripsi


Beban total

: 970,190.15 → 970,500 Btu/h (80.9 Ton)

Udara supply :

575,372 1.08 x 20

= 26,638 cfm ~ diambil 30,000 cfm


:

970,500.00 Btu/h

Sensibel (Btu/h)

:

575,372.00 Btu/h

Udara supply

:

30,000.00 CFM

Beban

AHU-2

AHU-1

AHU-3

Total

485,250

242,625

242,625

Sensibel

287,686

143,843

143,843

15,000

7,500

7,500

CFM


: 10 %


: 1.5 cfm/ft2


: 47.7 Btuh/ft2


Skripsi


3.1.7 Lantai 5 sampai lantai 14 tipikal Perhitungan beban pendingin ruang kerja lantai 5 sampai 14 tipikal Luas lantai

: 20,344 ft2

Okupasi

: 150 orang,


Konduksi Item

Luas (ft2)

Ukuran

Atap ( )

-


-

U

Beban (Btu/h)

ΔT/CLTD/CLF

1,157 1,157 1,157 1,157

Lantai ( )

0.33 0.33 0.33 0.33

35 32 42 56

13,363.35 12,217.92 16,036.02 21,381.36 0

1 1 1 1

17 17 17 17

19,669.00 19,669.00 19,669.00 19,669.00 141,674.65

20,344


1,157 1,157 1,157 1,157

-

:


Ukuran (ft) -

Luas (ft2) 1,157 1,157 1,157 1,157

SCL 121 32 34 152

SC 0.53 0.53 0.53 0.53 Subtotal

CLF 1 1 1 1

ΔT oF

Faktor 200 3.41 3.41

Beban (Btu/h) 74,198.41 19,622.72 20,849.14 93,207.92 : 207,878.19




Beban sensibel SHF

: :

Beban/m2

:

610,426.3 0.67


CLF 1 1.25 1.25

10,200 watts watts

1 1

3,000 cfm

1.1

3.41 3.41 20 Subtotal

1 :

Jumlah 150 orang

CLF 1

ΔWGR

Faktor 250

3,000

0.68

140.59 Subtotal

1

Btu/h

533.02 Btu/h

cfm


:

286,803.60 324,303.60


: :

934,729.94 72,685.18

Grand Total

:

1,007,415.12


Skripsi


Beban total

: 1,007,415.12 → 1,007,500 Btu/h (84 Ton)

Udara supply :

610, 426 1.08 x 20

= 28,261 cfm ~ diambil 31,000 cfm

Beban pendingin untuk tiap-tiap unit AHU Beban Total (Btu/h)

:

1,007,500.00 Btu/h

Sensibel (Btu/h)

:

610,426.00 Btu/h

Udara supply

:

31,000.00 CFM

Beban

AHU-2

AHU-1

AHU-3

Total

503,750

251,875

251,875

Sensibel

305,213

152,607

152,607

15,500

7,750

7,750

CFM

Engineering check lantai 5 sampai 14 tipikal Udara segar (OA)

: 9.7 %


: 1.52 cfm/ft2

Aliran udara/Ton (cfm/Ton) : 369 cfm/Ton Beban/ft2 (Btuh/ft2)

: 49.5 Btuh/ft2


Skripsi


3.1.8 Lantai 15 Pada lantai 15, area hall lift ikut dikondisikan oleh unit AHU area ruang kerja. Luas lantai

: 21,915 ft2

Okupasi

: 150 orang,


Konduksi Item Atap ( ) Dinding (NW) Dinding (NE) Dinding (SE) Dinding (SW) Partisi ( ) Lantai ( ) Kaca (NW) Kaca (NE) Kaca (SE) Kaca (SW)

Luas (ft2)

Ukuran -

U

ΔT/CLTD/CLF

1,157 1,157 1,157 1,157

0.33 0.33 0.33 0.33

35 32 42 56

21,915 1,157 1,157 1,157 1,157

1 1 1 1

17 17 17 17

Beban (Btu/h) 13,363.35 12,217.92 16,036.02 21,381.36 0

:

Subtotal

19,669.00 19,669.00 19,669.00 19,669.00 141,674.65


Ukuran (ft) -

Luas (ft2) 1,157 1,157 1,157 1,157

SCL 121 32 34 152

SC 0.53 0.53 0.53 0.53 Subtotal

CLF 1 1 1 1

ΔT oF

Faktor 200 3.41 3.41

Beban (Btu/h) 74,198.41 19,622.72 20,849.14 93,207.92 : 207,878.19




Beban sensibel SHF

: :

Beban/m2

:

623,213.8 0.67


CLF 1 1.25 1.25

11,000 watts watts

1 1

3,000 cfm

1.1

3.41 3.41 20 Subtotal

1 :

Jumlah 150 orang

CLF 1

ΔWGR

Faktor 250

3,000

0.68

140.59 Subtotal

1

Btu/h

501.71 Btu/h

cfm


:

286,803.60 324,303.60


: :

947,517.44 73,963.93

Grand Total

:

1,021,481.37


Skripsi


Beban total

: 1,021,481.37 → 1,021,500 Btu/h (85 Ton)

Udara supply :

623, 214 1.08 x 20

= 28,853 cfm ~ diambil 32,000 cfm


:

1,021,500.00 Btu/h

Sensibel (Btu/h)

:

623,214.00 Btu/h

Udara supply

:

32,000.00 CFM

Beban

AHU-2

AHU-1

AHU-3

Total

510,750

255,375

255,375

Sensibel

311,607

155,804

155,804

16,000

8,000

8,000

CFM


: 9.4 %


: 1.46 cfm/ft2


: 46.64 Btuh/ft2

Beban pendingin ruang mesin lift lantai 15 Pada ruang mesin lift, penambahan panas berasal dari motor pengerak lift dan panel kontrolnya. Luas ruangan 516.7 ft2. Kapasitas motor adalah 35 HP kali 4 buah. Berdasarkan rules of thumb, heat gain dari motor listrik 25 – 200 HP adalah 75 watt/HP. Total heat gain adalah 10,500 watt (35,827,5 Btu/h). Heat gain dari lampu adalah 325w x 1.25 x 3.41 = 1,385 Btu/h. Kebutuhan ventilasi adalah 2 cfm/ft2, maka total ventilasi 1,033.3 cfm, diambil 1200 cfm. Beban total adalah 36,861 Btu/h (3 Ton).


Skripsi


3.1.9 Lantai 16 sampai lantai 26 tipikal Pada lantai 16 sampai lantai 26, area hall lift ikut dikondisikan oleh unit AHU area ruang kerja. Luas lantai

: 22,174 ft2

Okupasi

: 150 orang,



Luas (ft2)

Ukuran -

U

ΔT/CLTD/CLF

1,157 1,157 1,157 1,157

0.33 0.33 0.33 0.33

35 32 42 56

22,174 1,157 1,157 1,157 1,157

1 1 1 1

17 17 17 17

Beban (Btu/h) 13,363.35 12,217.92 16,036.02 21,381.36 0

:

Subtotal

19,669.00 19,669.00 19,669.00 19,669.00 141,674.65


Ukuran (ft) -

Luas (ft2) 1,157 1,157 1,157 1,157

SCL 121 32 34 152

SC 0.53 0.53 0.53 0.53 Subtotal

CLF 1 1 1 1

ΔT oF

Faktor 200 3.41 3.41

Beban (Btu/h) 74,198.41 19,622.72 20,849.14 93,207.92 : 207,878.19




Beban sensibel SHF

: :

Beban/m2

:

625,217.2 0.67


CLF 1 1.25 1.25

11,100 watts watts

1 1

3,000 cfm

1.1

3.41 3.41 20 Subtotal

1 :

Jumlah 150 orang

CLF 1

ΔWGR

Faktor 250

3,000

0.68

140.59 Subtotal

1

Btu/h

496.93 Btu/h

cfm


:

286,803.60 324,303.60


: :

949,520.82 74,164.26

Grand Total

:

1,023,685.08


Skripsi


Beban total

: 1,023,685.08 → 1,024,000 Btu/h (85.3 Ton)

Udara supply :

625, 217 1.08 x 20

= 28,945 cfm ~ diambil 32,000 cfm

Lantai 16 sampai lantai 27 dilayani oleh 2 unit AHU, masing-masing AHU menanggung ½ beban ruangan. Jadi beban AHU-1 dan AHU-2 masingmasing adalah 512,000 Btu/h (42.7 Ton) dengan udara supply 16,000 cfm. Engineering check lantai 16 sampai 26 tipikal. Udara segar (OA)

: 9.4 %


: 1.44 cfm/ft2


: 46.17 Btuh/ft2


Skripsi


3.1.10 Lantai 27 Pada lantai 27, area hall lift ikut dikondisikan oleh unit AHU area ruang kerja. Lantai 27 adalah ruang auditorium dan ruang serba guna. Luas lantai

: 22,174 ft2

Okupasi

: 500 orang,



Luas (ft2) 20,344 1,157 1,157 1,157 1,157

Ukuran -

U 0.12 0.33 0.33 0.33 0.33

ΔT/CLTD/CLF 20 35 32 42 56

1 1 1 1

17 17 17 17

22,174 1,157 1,157 1,157 1,157

Beban (Btu/h) 48,825.60 13,363.35 12,217.92 16,036.02 21,381.36 0

:

Subtotal

19,669.00 19,669.00 19,669.00 19,669.00 190,500.25


Ukuran (ft) -

Luas (ft2) 1,157 1,157 1,157 1,157

SCL 121 32 34 152

SC 0.53 0.53 0.53 0.53 Subtotal

CLF 1 1 1 1

ΔT oF

Faktor 200 3.41 3.41

Beban (Btu/h) 74,198.41 19,622.72 20,849.14 93,207.92 207,878.19 :




Beban sensibel SHF

: :

Beban/m2

:

788,042.8 0.57


CLF 1 1.25 1.25

11,100 watts watts

1 1

5,000 cfm

1.1

3.41 3.41 20 Subtotal

1 :

Jumlah 500 orang

CLF 1

ΔWGR

Faktor 250

5,000

0.68

140.59 Subtotal

1

Btu/h

732.70 Btu/h

cfm


:

478,006.00 603,006.00


: :

1,391,048.82 118,317.06

Grand Total

:

1,509,365.88


Skripsi


Beban total

: 1,509,365.88 → 1,509,500 Btu/h (125.8 Ton)

Udara supply :

788, 043 1.08 x 20

= 36,484 cfm ~ diambil 40,000 cfm

Beban masing-masing AHU adalah 754,750 Btu/h (62.9 Ton) dengan udara supply 20,000 cfm. Engineering check lantai 27 Udara segar (OA)

: 12.5 %


: 1.8 cfm/ft2


: 68.1 Btuh/ft2


Skripsi


3.1.11 Lantai 28 Ruang mesin Lift Ukuran ruangan

: 374 ft x 452.8 ft

Luas

: 1,176 ft2

Kapasitas mesin

: 41 KVA (45 HP) x 6 buah.

Dinding

: LW Block 4”

Konduksi Item Atap ( ) Dinding (NW) Dinding (NE) Dinding (SE) Dinding (SW) Partisi ( ) Lantai ( )

Luas (ft2) 1,176 430 520 430 520

Ukuran -

U 0.12 0.155 0.155 0.155 0.155

Beban (Btu/h) 2,822.40 1,331.45 1,611.69 1,333.00 1,612.00 0

ΔT/CLTD/CLF 20 20 20 20 20

1,176 Subtotal

:

8,710.54

Kalor Sensibel Item

Jumlah

Okupasi Lampu

orang 792 watts watts

: Fluorescent : Peralatan listrik lain : Mesin lift

20,250 watts watts


Beban sensibel SHF

: :

Beban/m2

:

Beban total

Btu/h

817.0 Btu/h

1

3.41

ΔWGR

orang

CLF 1

Faktor 250

cfm

0.68

140.59 Subtotal

1

1.1

Beban (Btu/h) 3,375.90 -

Faktor 200 3.41 3.41

1

Jumlah

81,138.9 1.00

ΔT oF

20 Subtotal

cfm


CLF 1 1.25 1.25

:

69,052.50 72,428.40 Beban (Btu/h) -

:

-


: :

81,138.94 8,113.89

Grand Total

:

89,252.83

: 89,252.83 → 89,500 Btu/h (7.5 Ton)

Udara supply :

81,139 1.08 x 20

= 3,756 cfm ~ diambil 4,100 cfm


Skripsi


Total Beban Gedung Lantai

Ruangan

Luas

Total

Sensibel

Supply Air

Fresh air

Beban/ft

ft2

Btu/h

Btu/h

CFM

CFM

Btu/h/ft

Lt. B2

Hall Lift

1,507

70,956

32,435

1,700

360

47

Lt. B1

Hall Lift

1,507

70,956

32,435

1,700

360

47

Hall Lift

1,507

70,956

32,435

1,700

360

47

Kantin

1,248

90,300

52,294

2,700

290

72

R.Pengelola

1,442

77,300

51,770

2,700

260

54

12,400

680,000

346,268

17,700

1640

55

Hall Lift

1,625

50,300

17,994

1,000

300

31

R. Kerja

10,010

557,500

376,114

19,500

1320

56

Hall Lift

1,625

50,300

17,994

1,000

300

31

20,344

1,176,000

604,040

31,000

4000

58

Hall Lift

1,625

50,300

17,994

1,000

300

31

R. Kerja

20,344

970,500

575,372

30,000

3000

48

Hall Lift

1,625

50,300

17,994

1,000

300

31

R. Kerja

20,344

1,007,500

610,426

31,000

3000

50

R. Kerja

21,915

1,021,500

623,214

32,000

3000

47

517

36,861

31,332

1,200

22,174

1,024,000

625,217

32,000

3000

46

22,174

1,509,500

788,043

40,000

5000

68

1,176

89,500

81,139

4,100

584,570

28,414,729

16,842,460

861,000

28,414,729

Btu/h

Lt. SB

Lt. Dasar Lt. 2

Lt. 3

Auditorium

Lt. 4

Lt. 5 s/d 14

Lt. 15

R. mesin lift

Lt. 16 s/d 26

Lt. 27 Lt. 28

R. Kerja + Hall Lift Auditorium + Hall Lift R. mesin lift

Total

Total beban gedung

=

2,368

2

2

71

76 86,490

Ton


Skripsi

3.2


Perhitungan Kapasitas AHU

Berdasarkan perhitungan beban pendingin pada sub bab sebelumnya, dapat ditentukan berapa besar kapasitas AHU yang diperlukan. Masing-masing kapasitas AHU dapat dilihat pada tabel berikut ini. Lantai

Lokasi

Cooling Cap. (Btu/h)

Kode Unit

Total

Sensibel

Air flow

Fresh air

rate (cfm)

(cfm)

Lt. B2

Hall Lift

AHU-B2.1

70,956

32,435

1,700

360

Lt. B1

Hall Lift

AHU-B1.1

70,956

32,435

1,700

360

Hall Lift

AHU-SB.1

70,956

32,435

1,700

360

R. Pengelola

AHU-SB.2

77,300

51,770

2,700

260

Kantin

AHU-SB.3

90,300

52,294

2,700

290

Lobby utama

AHU-1.1

340,000

173,134

8,850

820

Lobby utama

AHU-1.2

340,000

173,134

8,850

820

R. Kerja

AHU-2.1

111,500

75,223

3,900

264

R. Kerja

AHU-2.2 & 2.3

223,000

150,446

7,800

528

Hall Lift

AHU-2.4

50,300

17,994

1,000

300

Auditorium

AHU-3.1

588,000

302,020

15,500

2000

Auditorium

AHU-3.2 & 3.3

294,000

151,010

7,750

500

Hall Lift

AHU-3.4

50,300

17,994

1,000

300

R. Kerja

AHU-4.1

485,250

287,686

15,000

1500

R. Kerja

AHU-4.2 & 4.3

242,625

143,843

7,500

750

Hall Lift

AHU-4.4

50,300

17,994

1,000

300

R. Kerja

AHU-5.1 s/d 14.1

503,750

305,213

15,500

1500

R. Kerja

AHU-5.2 s/d 14.2

251,875

152,607

7,750

750

R. Kerja

AHU-5.3 s/d 14.3

251,875

152,607

7,750

750

Hall Lift

AHU-5.4 s/d 14.4

50,300

17,994

1,000

300

R. Kerja

AHU-15.1

510,750

311,607

16,000

1500

R. Kerja

AHU-15.2 & 15.3

255,375

155,804

8,000

750

R. mesin lift

AHU-15.4

35,828

28,662

1,200

R. Kerja

AHU-16.1 s/d 26.1

512,000

312,609

16,000

1500

R. Kerja

AHU-16.2 s/d 26.2

512,000

312,609

16,000

1500

Auditorium

AHU-27.1

754,750

394,022

20,000

2500

Auditorium

AHU-27.2

754,750

394,022

20,000

2500

R. mesin lift

AHU-28.1

89,500

81,139

4,100

Lt. SB

Lt. Dasar

Lt. 2

Lt. 3

Lt. 4

Lt. 5 s/d 14

Lt. 15

Lt. 16 s/d 26

Lt. 27 Lt. 28


Skripsi

3.3


Perhitungan Kapasitas Chiller

Untuk menentukan jenis chiller yang akan digunakan perlu diketahui kapasitas pendinginan total. Untuk kapasitas pendinginan yang besar digunakan chiller perpendingin air. Pada perhitungan diatas, diperoleh beban total gedung adalah 2,368 Ton. Dari katalog diketahui bahwa chiller perpendingin air dengan satu kompresor memiliki kapasitas mulai dari 125 Ton sampai 1250 Ton. Karena ruang chiller berada di lantai 28, maka dipilih kapasitas chiller yang tidak terlalu besar untuk memudahkan pengangkutan. Dipilih chiller dengan kapasitas 800 Ton sebanyak 4 unit dengan 1 unit stand by, maka total kapasitas adalah 2,400 Ton. Temperatur air masuk 53.6 oF, temperatur air keluar 43.7 oF. Laju aliran air pada evaporator chiller adalah : GPM EVAP.

=

800 x 24 → ΔT = 10 oF ΔT

= 1920 GPM Laju aliran air pada kondensor chiller adalah : GPM KOND.

=

800 x 30 ΔT

= 2400 GPM Untuk menghitung daya listrik yang dibutuhkan kompresor digunakan persamaan : Daya kompresor Dimana

=

Total refrigerasi COP

: - Total refrigerasi adalah 800 Ton = 3772.94 HP - COP untuk water cooled chiller adalah ± 6

Daya kompresor

=

3772.94 6

= 629 HP


Skripsi

3.4


Perhitungan Kapasitas Cooling Tower

Kondisi perencanaan untuk cooling tower : Laju aliran air kondensor

: 2400 GPM

Temperatur air masuk

: 98.6 oF

Temperatur air keluar

: 89.6 oF

WB

: 89.6 oF

Load Head Rejection (H)

: 500 x GPM x ΔT : 500 x 2400 GPM x 9 oF : 10,800,000 Btu/h : 900 Ton

Jumlah cooling tower yang dipakai adalah 4 unit dengan 1 unit cooling tower stand by.

3.5

Perhitungan Kapasitas Tangki Ekspansi

Sistem tangki ekspansi yang dipakai adalah sistem terbuka. Kapasitas sistem tangki ekspansi terbuka dapat dihitung dengan persamaan 2.8.5.2. ⎧⎪⎛ ⎫⎪ ⎡v ⎤⎞ VT = 2 x ⎨⎜⎜ VS x ⎢ 2 − 1⎥ ⎟⎟ − 3αΔT ⎬ ⎣ v1 ⎦ ⎠ ⎩⎪⎝ ⎭⎪ VS

= 12 gallon x 2,368 Ton

α

= 6.5 x 10-6

V1

= 0.01602 ft3/lb (T1 = 43.7oF)

V2

= 0.01612 ft3/lb (T2 = 95oF)

= 28,416 Gallons


Skripsi


⎧⎛ ⎫ ⎡ 0.01612 ⎤ ⎞ VT = 2 x ⎨⎜ 28, 416 x ⎢ − 1⎥ ⎟ − 3(6.5 x10−6 )51.3⎬ ⎣ 0.01602 ⎦ ⎠ ⎩⎝ ⎭

VT

= 2 (177.38 – 0.001) = 354.76 Gallon = 355 Gallon

3.6

Perhitungan Sistem Pemipaan

Sistem pemipaan yang akan dipakai adalah two pipe reverse return. Untuk menentukan diameter pipa pada masing-masing unit AHU perlu dihitung terlebih dahulu laju aliran air pada tiap unit AHU. Laju aliran air pada unit AHU dihitung dengan persamaan ; GPM =

Ton x 24 → ΔT = 10 oF ΔT

Kapasitas AHU lantai basement dua adalah 70,956 Btu/h = 5.9 Ton, maka laju aliran airnya adalah : GPM =

5.9 x 24 = 14.2 GPM 10

Laju aliran air untuk unit AHU lainnya dapat dilihat pada tabel dibawah.


Skripsi


Lantai

Lokasi

Cooling Capacity

Kode Unit

Btu/h

Water flow

Ton

rate (gpm)

Lt. B2

Hall Lift

AHU-B2.1

70,956

5.9

14.2

Lt. B1

Hall Lift

AHU-B1.1

70,956

5.9

14.2

Hall Lift

AHU-SB.1

70,956

5.9

14.2

R. Pengelola

AHU-SB.2

77,300

6.4

15.5

Kantin

AHU-SB.3

90,300

7.5

18.1

Lobby utama

AHU-1.1

340,000

28.3

68.0

Lobby utama

AHU-1.2

340,000

28.3

68.0

R. Kerja

AHU-2.1

111,500

9.3

22.3

R. Kerja

AHU-2.2 & 2.3

223,000

18.6

44.6

Hall Lift

AHU-2.4

50,300

4.2

10.1

Auditorium

AHU-3.1

588,000

49.0

117.6

Auditorium

AHU-3.2 & 3.3

294,000

24.5

58.8

Hall Lift

AHU-3.4

50,300

4.2

10.1

R. Kerja

AHU-4.1

485,250

40.4

97.1

R. Kerja

AHU-4.2 & 4.3

242,625

20.2

48.5

Hall Lift

AHU-4.4

50,300

4.2

10.1

R. Kerja

AHU-5.1 s/d 14.1

503,750

42.0

100.8

R. Kerja

AHU-5.2 s/d 14.2

251,875

21.0

50.4

R. Kerja

AHU-5.3 s/d 14.3

251,875

21.0

50.4

Hall Lift

AHU-5.4 s/d 14.4

50,300

4.2

10.1

R. Kerja

AHU-15.1

510,750

42.6

102.2

R. Kerja

AHU-15.2 & 15.3

255,375

21.3

51.1

R. mesin lift

AHU-15.4

35,828

3.0

7.2

R. Kerja

AHU-16.1 s/d 26.1

512,000

42.7

102.4

R. Kerja

AHU-16.2 s/d 26.2

512,000

42.7

102.4

Auditorium

AHU-27.1

754,750

62.9

151.0

Auditorium

AHU-27.2

754,750

62.9

151.0

R. mesin lift

AHU-28.1

89,500

7.5

17.9

Lt. SB

Lt. Dasar

Lt. 2

Lt. 3

Lt. 4

Lt. 5 s/d 14

Lt. 15

Lt. 16 s/d 26 Lt. 27 Lt. 28

Diameter pipa dihitung dengan persamaan 2.8.2.1 D =

0.409xQ V

Kecepatan V diambil 6 fps, hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel.


Skripsi


Lantai

Kode

Lokasi

Water flow

Unit

rate (gpm)

Diameter

Diambil

(Inchi)

(Inchi)

Lt. B2

Hall Lift

AHU-B2.1

14.19

0.98

1

Lt. B1

Hall Lift

AHU-B1.1

14.19

0.98

1

Hall Lift

AHU-SB.1

14.19

0.98

1

R. Pengelola

AHU-SB.2

15.46

1.03

1 1/4

Kantin

AHU-SB.3

18.06

1.11

1 1/4

Lobby utama

AHU-1.1

68.00

2.15

2 1/2

Lobby utama

AHU-1.2

68.00

2.15

2 1/2

R. Kerja

AHU-2.1

22.30

1.23

1 1/2

R. Kerja

AHU-2.2 & 2.3

44.60

1.74

2

Hall Lift

AHU-2.4

10.06

0.83

1

Auditorium

AHU-3.1

117.60

2.83

3

Auditorium

AHU-3.2 & 3.3

58.80

2.00

2 1/2

Hall Lift

AHU-3.4

10.06

0.83

1

R. Kerja

AHU-4.1

97.05

2.57

3

R. Kerja

AHU-4.2 & 4.3

48.53

1.82

2

Hall Lift

AHU-4.4

10.06

0.83

1

R. Kerja

AHU-5.1 s/d 14.1

100.75

2.62

3

R. Kerja

AHU-5.2 s/d 14.2

50.38

1.85

2

R. Kerja

AHU-5.3 s/d 14.3

50.38

1.85

2

Hall Lift

AHU-5.4 s/d 14.4

10.06

0.83

1

R. Kerja

AHU-15.1

102.15

2.64

3

R. Kerja

AHU-15.2 & 15.3

51.08

1.87

2

R. mesin lift

AHU-15.4

7.17

0.70

1

R. Kerja

AHU-16.1 s/d 26.1

102.40

2.64

3

R. Kerja

AHU-16.2 s/d 26.2

102.40

2.64

3

Auditorium

AHU-27.1

150.95

3.21

4

Auditorium

AHU-27.2

150.95

3.21

4

R. mesin lift

AHU-28.1

17.90

1.10

1 1/4

Lt. SB

Lt. Dasar

Lt. 2

Lt. 3

Lt. 4

Lt. 5 s/d 14

Lt. 15

Lt. 16 s/d 26 Lt. 27 Lt. 28

Diameter pipa CHW (Chilled Water) utama

-

Total GPM

= 3 x 1920

-

Kecepatan V diambil 10 fps

-

D =

0.409 x5760 10

= 5760 GPM

= 15.35 Inchi → diambil Ø 16”


Skripsi


Diameter pipa CW (Condenser Water) utama

-

Total GPM

= 3 x 2400

-


-

D =

0.409 x7200 10

= 7200 GPM


Diameter pipa pada evaporator unit chiller

-

D =

0.409 x1920 8


Diameter pipa pada kondensor unit chiller

-

D =

0.409 x 2400 8


Diameter pipa Header CHWP

-


-

D =

0.409 x5760 4


Diameter pipa Header CWP

-


-

D =

0.409 x7200 4



Skripsi


Diameter pipa tegak (riser)

Dalam gedung ini pipa tegaknya dibagi menjadi 5 zone, yaitu : 1. Pipa Riser 1 -


-

D =

0.409 x706.81 8


RISER 1 Lantai

AHU

GPM

GPM Total

Lantai 15 AHU-15.2

51.08

Lantai 14 AHU-14.2

Ø PIPA SUPPLY Didapat

Diambil

706.81

6.01

6"

50.38

655.73

5.79

Lantai 13 AHU-13.2

50.38

605.35

Lantai 12 AHU-12.2

50.38

Lantai 11 AHU-11.2

GPM Total

Ø PIPA RETURN Didapat

Diambil

51.08

1.62

2 1/2"

6"

101.46

2.28

2 1/2"

5.56

6"

151.84

2.79

3"

554.97

5.33

6"

202.22

3.22

3"

50.38

504.59

5.08

5"

252.6

3.59

4"

Lantai 10 AHU-10.2

50.38

454.21

4.82

5"

302.98

3.94

4"

Lantai 9

AHU-9.2

50.38

403.83

4.54

5"

353.36

4.25

4"

Lantai 8

AHU-8.2

50.38

353.45

4.25

5"

403.74

4.54

5"

Lantai 7

AHU-7.2

50.38

303.07

3.94

4"

454.12

4.82

5"

Lantai 6

AHU-6.2

50.38

252.69

3.59

4"

504.5

5.08

5"

Lantai 5

AHU-5.2

50.38

202.31

3.22

3"

554.88

5.33

6"

Lantai 4

AHU-4.2

48.53

151.93

2.79

3"

603.41

5.55

6"

Lantai 3

AHU-3.2

58.8

103.4

2.30

2 1/2"

662.21

5.82

6"

Lantai 2

AHU-2.2

44.6

44.6

1.51

2 1/2"

706.81

6.01

6"


Skripsi


SHAFT AS 7'/X-Y

AHU-15.2

AHU-14.2

AHU-13.2

AHU-12.2

AHU-11.2

AHU-10.2

AHU-9.2

AHU-8.2

AHU-7.2

AHU-6.2

AHU-5.2

AHU-4.2

AHU-3.2

AHU-2.2


Skripsi


2. Pipa Riser 2 -


-

D =

0.409 x1302.42 8


RISER 2 Lantai

AHU

GPM

GPM Total

Lantai 28 AHU-28.1

17.9

Lantai 27 AHU-27.2


Diambil

1302.42

8.16

10"

150.95

1284.52

8.10

Lantai 26 AHU-26.2

102.4

1133.57

Lantai 25 AHU-25.2

102.4

Lantai 24 AHU-24.2

GPM Total


Diambil

17.9

0.96

3"

10"

168.85

2.94

3"

7.61

8"

271.25

3.72

4"

1031.17

7.26

8"

373.65

4.37

5"

102.4

928.77

6.89

8"

476.05

4.93

5"

Lantai 23 AHU-23.2

102.4

826.37

6.50

8"

578.45

5.44

6"

Lantai 22 AHU-22.2

102.4

723.97

6.08

6"

680.85

5.90

6"

Lantai 21 AHU-21.2

102.4

621.57

5.64

6"

783.25

6.33

8"

Lantai 20 AHU-20.2

102.4

519.17

5.15

5"

885.65

6.73

8"

Lantai 19 AHU-19.2

102.4

416.77

4.62

5"

988.05

7.11

8"

Lantai 18 AHU-18.2

102.4

314.37

4.01

4"

1090.45

7.47

8"

Lantai 17 AHU-17.2

102.4

211.97

3.29

4"

1192.85

7.81

8"

Lantai 16 AHU-16.2

102.4

109.57

2.37

3"

1295.25

8.14

10"

Lantai 15 AHU-15.4

7.17

7.17

0.61

1"

1302.42

8.16

10"


Skripsi


SHAFT AS 4"/Y-Z

AHU-28.1

AHU-27.2

AHU-26.2

AHU-25.2

AHU-24.2

AHU-23.2

AHU-22.2

AHU-21.2

AHU-20.2

AHU-19.2

AHU-18.2

AHU-17.2

AHU-16.2

AHU-15.4


Skripsi


3. Pipa Riser 3 -


-

D =

0.409 x1254.89 8


RISER 3 Lantai

AHU

GPM

GPM Total

Lantai 11 AHU-11.4

10.06

AHU-11.1


Diambil

1254.89

8.01

8"

100.75

1244.83

7.98

Lantai 10 AHU-10.4

10.06

1144.08

AHU-10.1

100.75

AHU-9.4

GPM Total


Diambil

10.06

0.72

2"

8"

110.81

2.38

3"

7.65

8"

120.87

2.49

3"

1134.02

7.61

8"

221.62

3.37

4"

10.06

1033.27

7.27

8"

231.68

3.44

4"

AHU-9.1

100.75

1023.21

7.23

8"

332.43

4.12

5"

AHU-8.4

10.06

908.27

6.81

8"

342.49

4.18

5"

AHU-8.1

100.75

912.4

6.83

8"

443.24

4.76

5"

AHU-7.4

10.06

811.65

6.44

8"

453.3

4.81

5"

AHU-7.1

100.75

801.59

6.40

8"

554.05

5.32

6"

AHU-6.4

10.06

700.84

5.99

6"

564.11

5.37

6"

AHU-6.1

100.75

690.78

5.94

6"

664.86

5.83

6"

AHU-5.4

10.06

590.03

5.49

6"

674.92

5.87

6"

AHU-5.1

100.75

579.97

5.45

6"

775.67

6.30

8"

AHU-4.4

10.06

479.22

4.95

5"

785.73

6.34

8"

AHU-4.1

97.05

469.16

4.90

5"

882.78

6.72

8"

AHU-3.4

10.06

372.11

4.36

5"

892.84

6.76

8"

AHU-3.1

117.6

362.05

4.30

5"

1010.44

7.19

8"

AHU-2.4

10.06

244.45

3.54

4"

1020.5

7.22

8"

AHU-2.1

22.3

234.39

3.46

4"

1042.8

7.30

8"

AHU-1.2

68

212.09

3.29

4"

1110.8

7.54

8"

AHU-1.1

68

144.09

2.71

3"

1178.8

7.76

8"

Lantai SB AHU-SB.1

14.19

76.09

1.97

2"

1192.99

7.81

8"

AHU-SB.2

15.46

61.9

1.78

2"

1208.45

7.86

8"

AHU-SB.3

18.06

46.44

1.54

2"

1226.51

7.92

8"

Lantai B1 AHU-B1.1

14.19

28.38

1.20

1 1/2"

1240.7

7.96

8"

Lantai B2 AHU-B2.1

14.19

14.19

0.85

1 1/2"

1254.89

8.01

8"

Lantai 9 Lantai 8 Lantai 7 Lantai 6 Lantai 5 Lantai 4 Lantai 3 Lantai 2 Lantai 1


Skripsi

Universitas Mercubuana SHAFT AS 4"/X-Y

AHU-11.4

AHU-11.1

AHU-10.4

AHU-10.1

AHU-9.4

AHU-9.1

AHU-8.4

AHU-8.1

AHU-7.4

AHU-7.1

AHU-6.4

AHU-6.1

AHU-5.4

AHU-5.1

AHU-4.4

AHU-4.1

AHU-3.4

AHU-3.1

AHU-2.4

AHU-2.1

AHU-1.2

AHU-1.1

AHU-SB.3

AHU-SB.2

AHU-SB.1

AHU-B1.1 AHU-B2.1


Skripsi


4. Pipa Riser 4 -


-

D =

0.409 x1711.93 8


RISER 4 Lantai

AHU

GPM

GPM Total

Lantai 27 AHU-27.1

150.95

Lantai 26 AHU-26.1


Diambil

1711.93

9.36

10"

102.4

1560.98

8.93

Lantai 25 AHU-25.1

102.4

1458.58

Lantai 24 AHU-24.1

102.4

Lantai 23 AHU-23.1

GPM Total


Diambil

150.95

2.78

3"

10"

253.35

3.60

4"

8.64

10"

355.75

4.26

5"

1356.18

8.33

10"

458.15

4.84

5"

102.4

1253.78

8.01

8"

560.55

5.35

6"

Lantai 22 AHU-22.1

102.4

1151.38

7.67

8"

662.95

5.82

6"

Lantai 21 AHU-21.1

102.4

1048.98

7.32

8"

765.35

6.26

8"

Lantai 20 AHU-20.1

102.4

946.58

6.96

8"

867.75

6.66

8"

Lantai 19 AHU-19.1

102.4

844.18

6.57

8"

970.15

7.04

8"

Lantai 18 AHU-18.1

102.4

741.78

6.16

6"

1072.55

7.41

8"

Lantai 17 AHU-17.1

102.4

639.38

5.72

6"

1174.95

7.75

8"

Lantai 16 AHU-16.1

102.4

536.98

5.24

6"

1277.35

8.08

8"

Lantai 15 AHU-15.1

102.15

434.58

4.71

5"

1379.5

8.40

10"

Lantai 14 AHU-14.4

10.06

332.43

4.12

5"

1389.56

8.43

10"

AHU-14.1

100.75

322.37

4.06

4"

1490.31

8.73

10"

Lantai 13 AHU-13.4

10.06

221.62

3.37

4"

1500.37

8.76

10"

AHU-13.1

100.75

211.56

3.29

4"

1601.12

9.05

10"

Lantai 12 AHU-12.4

10.06

110.81

2.38

3"

1611.18

9.08

10"

AHU-12.1

100.75

100.75

2.27

3"

1711.93

9.36

10"


Skripsi


SHAFT AS 4"/X-Y

AHU-27.1

AHU-26.1

AHU-25.1

AHU-24.1

AHU-23.1

AHU-22.1

AHU-21.1

AHU-20.1

AHU-19.1

AHU-18.1

AHU-17.1

AHU-16.1

AHU-15.1

AHU-14.4

AHU-13.4

AHU-12.4

AHU-14.1

AHU-13.1

AHU-12.1


Skripsi


5. Pipa Riser 5 -


-

D =

0.409 x706.81 8


RISER 5 Lantai

AHU

GPM

GPM Total

Lantai 15 AHU-15.3

51.08

Lantai 14 AHU-14.3


Diambil

706.81

6.01

6"

50.38

655.73

5.79

Lantai 13 AHU-13.3

50.38

605.35

Lantai 12 AHU-12.3

50.38

Lantai 11 AHU-11.3

GPM Total


Diambil

51.08

1.62

2"

6"

101.46

2.28

3"

5.56

6"

151.84

2.79

3"

554.97

5.33

6"

202.22

3.22

4"

50.38

504.59

5.08

5"

252.6

3.59

4"

Lantai 10 AHU-10.3

50.38

454.21

4.82

5"

302.98

3.94

4"

Lantai 9

AHU-9.3

50.38

403.83

4.54

5"

353.36

4.25

5"

Lantai 8

AHU-8.3

50.38

353.45

4.25

5"

403.74

4.54

5"

Lantai 7

AHU-7.3

50.38

303.07

3.94

4"

454.12

4.82

5"

Lantai 6

AHU-6.3

50.38

252.69

3.59

4"

504.5

5.08

5"

Lantai 5

AHU-5.3

50.38

202.31

3.22

4"

554.88

5.33

6"

Lantai 4

AHU-4.3

48.53

151.93

2.79

3"

603.41

5.55

6"

Lantai 3

AHU-3.3

58.8

103.4

2.30

3"

662.21

5.82

6"

Lantai 2

AHU-2.3

44.6

44.6

1.51

2"

706.81

6.01

6"


Skripsi


SHAFT AS 4'''/Z

AHU-15.3

AHU-14.3

AHU-13.3

AHU-12.3

AHU-11.3

AHU-10.3

AHU-9.3

AHU-8.3

AHU-7.3

AHU-6.3

AHU-5.3

AHU-4.3

AHU-3.3

AHU-2.3


Skripsi

3.7


Perhitungan Kapasitas Pompa

Untuk menghitung kapasitas pompa yang dibutuhkan, perlu dihitung terlebih dahulu kerugian-kerugian gesek dari pipa lurus dan fitting-fitting. Kerugian gesek pada pipa lurus dihitung dengan persamaan 2.8.3.2 dan 2.8.3.2. Kerugian gesek pada reducer dihitung dengan persamaan 2.8.3.3 sedang kerugian pada fitting-fitting dihitung dengan persamaan 2.8.3.6. L v2 . D 2g

Hf

= f.

f

= 0,020 +

Hc

2 ⎛ 1 ⎞ V =⎜ …………………………………………..(2.8.3.4) − 1⎟ . ⎝ Cc ⎠ 2 g

He

K .v 2 = ……………………………….…………………..(2.8.3.6) 2g

……………………………………………..(2.8.3.2)

0,0005 D

( Formula Darcy ) …………………...(2.8.3.3)

2

Penurunan tekanan total pada pipa HL

= Hf + Hc + He

3.7.1 Perhitungan Penurunan tekanan pada pipa supply. Distribusi pada pipa supply dilayani oleh pompa CHWP Skunder (SCHWP). Pada gedung ini pompa SCHWP dibagi menjadi 2 unit. SCHWP-A mensupply ke pipa riser 2 dan riser 4. Total flow rate-nya adalah 3,000 gpm. Sedang pompa SCHWP-B mensuplly pipa riser 1, riser 3 dan riser 5. Total Flow rate-nya adalah 2,700 gpm.


Skripsi


A. Perhitungan head pada pipa hisap (suction) 1. Kerugian head gesekan pada pipa lurus Diameter

Panjang

Kecepatan

D (ft)

L (ft)

V (ft/s)

1.31

147.6

0.98

65.62

f

hf (ft)

8.00

0.0213

2.3808

8.00

0.0217

1.4429

Total

3.8237

2. Kerugian head pada elbow, valve dan percabangan Jenis

He

=

K

Jumlah

K Total

Gate valve

0.15

8

1.2

Strainer

0.6

3

1.8

Flexibel joint

10

2

20

Tee standar

0.38

5

1.9

Elbow standar

0.2

10

2

Total

26.9

K .v 2 2g

=

(26.9) x(8) 2 2(32.15)

= 26.77 ft

Maka kerugian gesek total pada pipa hisap (suction) adalah : HLS

= Hf + He = 3.8237 + 26.77 = 30.59 ft → 31 ft

B. Perhitungan head pada pipa tekan (discharge) Instalasi pada masing-masing Pompa

-

Kerugian head pada elbow, valve dan percabangan


Skripsi


Jenis

He

=

K

Jumlah

K Total

Gate valve

0.15

1

0.15

Check valve

2

1

2

Flexibel joint

10

1

10

Tee standar

0.38

1

0.38

Elbow standar

0.2

1

0.2

Total

12.73

K .v 2 2g

=

(12.73) x(8) 2 2(32.152)

= 12.67 ft

Pipa Riser 1

1. Kerugian head gesekan pada pipa lurus Diameter

Panjang

Kecepatan

D (ft)

L (ft)

V (ft/s)

0.492

370.73

0.41

f

hf (ft)

8.00

0.0210

15.7612

39.37

8.00

0.0212

2.0280

0.328

39.37

8.00

0.0215

2.5714

0.262

29.53

8.00

0.0219

2.4576

0.213

19.69

8.00

0.0223

2.0561

0.164

39.37

8.00

0.0230

5.5070

Total

30.3812

2. Kerugian head pada reducer Diameter

A2/A1

CC

hc

Jumlah

hc Total

150 → 125

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

125 → 100

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

100 → 80

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

80 → 65

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

65 → 50

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

Total

0.6981


Skripsi



He

=

K

Jumlah

K Total

Gate valve

0.15

14

2.1

Strainer

0.6

14

8.4

Tee standar

0.38

14

5.32

Elbow standar

0.2

28

5.6

Total

21.42

K .v 2 2g

=

(21.42) x(8) 2 2(32.152)

= 21.32 ft

Maka kerugian gesek total pada pipa riser 1 adalah : HLS1

= Hf + Hc + He = 30.3812 + 0.6981 + 21.32 = 52.4 ft → 54 ft

Pipa Riser 2


Panjang

Kecepatan

D (ft)

L (ft)

V (ft/s)

0.83

131.23

0.67

f

hf (ft)

8.00

0.0206

3.2420

59.06

8.00

0.0207

1.8201

0.5

39.37

8.00

0.0210

1.6457

0.42

29.53

8.00

0.0212

1.4828

0.33

13.12

8.00

0.0215

0.8513

0.25

39.37

8.00

0.0220

3.4482

0.083

19.69

8.00

0.0260

6.1445

Total

18.6347


Skripsi



A2/A1

CC

hc

Jumlah

hc Total

250 → 200

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

200 → 150

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

150 → 125

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

125 → 100

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

100 → 80

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

80 → 65

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

65 → 50

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

Total

1.0238


He

K .v 2 = 2g

K

Jumlah

K Total

Gate valve

0.15

12

1.8

Strainer

0.6

12

7.2

Tee standar

0.38

12

4.56

Elbow standar

0.2

24

4.8

Total

18.36

=

(18.36) x(8) 2 2(32.152)

= 18.27 ft


= Hf + Hc + He =18.6347 + 1.0238 + 18.27 = 37.93 ft → 38 ft


Skripsi


Pipa Riser 3


Panjang

Kecepatan

D (ft)

L (ft)

V (ft/s)

0.67

426.51

0.5

f

hf (ft)

8.00

0.0207

13.1443

13.12

8.00

0.0210

0.5484

0.42

39.37

8.00

0.0212

1.9770

0.33

39.37

8.00

0.0215

2.5547

0.25

157.48

8.00

0.0220

13.7927

0.17

262.47

8.00

0.0229

35.2524

Total

67.2695


A2/A1

CC

hc

Jumlah

hc Total

200 → 150

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

150 → 125

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

125 → 100

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

100 → 80

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

80 → 65

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

65 → 50

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

Total

0.8610


He

K .v 2 = 2g

K

Jumlah

K Total

Gate valve

0.15

12

1.8

Strainer

0.6

12

7.2

Tee standar

0.38

12

4.56

Elbow standar

0.2

24

4.8

Total

18.36

=

(18.36) x(8)2 2(32.152)

= 18.27 ft


Skripsi



= Hf + Hc + He = 67.2695 + 0.8610 + 18.27 = 86.4 ft → 87 ft

Pipa Riser 4


Panjang

Kecepatan

D (ft)

L (ft)

V (ft/s)

0.833

164.04

0.67

f

hf (ft)

8.00

0.0206

4.0376

78.74

8.00

0.0207

2.4266

0.5

39.37

8.00

0.0210

1.6457

0.42

29.53

8.00

0.0212

1.4828

0.33

26.25

8.00

0.0215

1.7033

0.25

104.99

8.00

0.0220

9.1954

Total

20.4915


A2/A1

CC

hc

Jumlah

hc Total

250 → 200

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

200 → 150

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

150 → 125

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

125 → 100

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

100 → 80

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

80 → 65

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

65 → 50

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

Total

1.0238


Skripsi



He

=

K

Jumlah

K Total

Gate valve

0.15

16

2.4

Strainer

0.6

16

9.6

Tee standar

0.38

16

6.08

Elbow standar

0.2

32

6.4

Total

24.48

K .v 2 2g

=

(24.48) x(8)2 2(32.152)

= 24.36 m


= Hf + Hc + He = 20.4915 + 1.0238 + 24.36 = 45.88 ft → 46 ft

Pipa Riser 5


Panjang

Kecepatan

D (ft)

L (ft)

V (ft/s)

0.5

400.26

0.42

f

hf (ft)

8.00

0.0210

16.7314

39.37

8.00

0.0212

1.9770

0.33

59.1

8.00

0.0215

3.8350

0.25

59.1

8.00

0.0220

5.1762

0.17

19.7

8.00

0.0229

2.6459

Total

30.3655


Skripsi



A2/A1

CC

hc

Jumlah

hc Total

150 → 125

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

125 → 100

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

100 → 80

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

80 → 65

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

65 → 50

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

Total

0.6981


He

=

K .v 2 2g

K

Jumlah

K Total

Gate valve

0.15

14

2.1

Strainer

0.6

14

8.4

Tee standar

0.38

14

5.32

Elbow standar

0.2

28

5.6

Total

21.42

=

(21.42) x(8) 2 2(32.152)

= 21.32 ft


= Hf + Hc + He = 30.3655 + 0.6981 + 21.42 = 52.48 ft → 53 ft

3.7.2 Perhitungan penurunan tekanan pada pipa return. Distribusi pada pipa balik (return) dilayani oleh pompa CHWP Primer (PCHWP). Kapasitas total yang dilayani oleh pompa PCHWP adalah 5,760 gpm. Siswoko 41307110006 135 Teknik Mesin

Skripsi


A. Perhitungan head pada pipa hisap (suction) Pipa Riser 1


Panjang

Kecepatan

D (ft)

L (ft)

V (ft/s)

0.5

492.13

0.42

f

hf (ft)

8.00

0.0210

20.5717

45.93

8.00

0.0212

2.3064

0.33

39.37

8.00

0.0215

2.5547

0.25

39.37

8.00

0.0220

3.4482

0.21

19.69

8.00

0.0224

2.0886

0.17

39.37

8.00

0.0229

5.2878

Total

36.2573


A2/A1

CC

hc

Jumlah

hc Total

150 → 125

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

125 → 100

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

100 → 80

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

80 → 65

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

65 → 50

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

Total

0.6981


He

=

K .v 2 2g

K

Jumlah

K Total

Gate valve

0.15

14

2.1

Strainer

0.6

14

8.4

Tee standar

0.38

14

5.32

Elbow standar

0.2

28

5.6

Total

21.42

=

(21.42) x(8) 2 2(32.152)

= 21.32 ft


Skripsi


Maka kerugian gesek total pada pipa riser 1 adalah : HLD1

= Hf + Hc + He = 36.2573 + 0.6981 + 21.32 = 58.28 ft → 59 ft

Pipa Riser 2


Panjang

Kecepatan

D (ft)

L (ft)

V (ft/s)

0.833

262.47

0.67

f

hf (ft)

8.00

0.0206

12.9205

45.93

8.00

0.0207

2.8310

0.5

45.93

8.00

0.0210

3.8399

0.42

26.25

8.00

0.0212

2.6363

0.33

13.12

8.00

0.0215

1.7027

0.25

19.69

8.00

0.0220

3.4491

0.17

39.37

8.00

0.0229

10.5756

Total

37.9549


A2/A1

CC

hc

Jumlah

hc Total

250 → 200

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

200 → 150

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

150 → 125

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

125 → 100

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

100 → 80

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

80 → 65

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

65 → 50

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

Total

1.0238


Skripsi



He

=

K

Jumlah

K Total

Gate valve

0.15

12

1.8

Strainer

0.6

12

7.2

Tee standar

0.38

12

4.56

Elbow standar

0.2

24

4.8

Total

18.36

K .v 2 2g

=

(18.36) x(8)2 2(32.152)

= 18.27 ft


= Hf + Hc + He =37.9549 + 1.0238 + 18.27 = 57.25 ft → 58 ft

Pipa Riser 3


Panjang

Kecepatan

D (ft)

L (ft)

V (ft/s)

0.67

534.78

0.5

f

hf (ft)

8.00

0.0207

16.4810

39.37

8.00

0.0210

1.6457

0.42

26.25

8.00

0.0212

1.3181

0.33

26.25

8.00

0.0215

1.7033

0.25

157.48

8.00

0.0220

13.7927

0.17

262.47

8.00

0.0229

35.2524

Total

70.1933


Skripsi



A2/A1

CC

hc

Jumlah

hc Total

200 → 150

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

150 → 125

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

125 → 100

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

100 → 80

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

80 → 65

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

65 → 50

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

Total

0.8610


He

=

K .v 2 2g

K

Jumlah

K Total

Gate valve

0.15

12

1.8

Strainer

0.6

12

7.2

Tee standar

0.38

12

4.56

Elbow standar

0.2

24

4.8

Total

18.36

=

(18.36) x(8) 2 2(32.152)

= 18.27 ft


= Hf + Hc + He = 70.1933 + 0.8610 + 18.27 = 89.32 ft → 90 ft


Skripsi


Pipa Riser 4


Panjang

Kecepatan

D (ft)

L (ft)

V (ft/s)

0.833

314.96

0.67

f

hf (ft)

8.00

0.0206

7.7522

32.81

8.00

0.0207

1.0111

0.5

65.62

8.00

0.0210

2.7430

0.42

19.69

8.00

0.0212

0.9887

0.33

19.69

8.00

0.0215

1.2777

0.25

104.99

8.00

0.0220

9.1954

Total

22.9682


A2/A1

CC

hc

Jumlah

hc Total

250 → 200

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

200 → 150

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

150 → 125

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

125 → 100

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

100 → 80

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

80 → 65

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

65 → 50

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

Total

1.0238


K

Jumlah

K Total

Gate valve

0.15

16

2.4

Strainer

0.6

16

9.6

Tee standar

0.38

16

6.08

Elbow standar

0.2

32

6.4

Total

24.48


Skripsi


He

=

K .v 2 2g

=

(24.48) x(8)2 2(32.152)

= 24.36 ft


= Hf + Hc + He = 22.9682 + 1.0238 + 24.36 = 48.35 ft → 49 ft

Pipa Riser 5


Panjang

Kecepatan

D (ft)

L (ft)

V (ft/s)

0.5

518.37

0.42

f

hf (ft)

8.00

0.0210

21.6686

59.06

8.00

0.0212

2.9657

0.33

32.81

8.00

0.0215

2.1290

0.25

32.81

8.00

0.0220

2.8736

0.17

39.37

8.00

0.0229

5.2878

Total

34.9247


A2/A1

CC

hc

Jumlah

hc Total

150 → 125

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

125 → 100

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

100 → 80

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

80 → 65

0.7

0.755

0.1048

1

0.1048

65 → 50

0.6

0.712

0.1628

1

0.1628

Total

0.6981


Skripsi



He

=

K

Jumlah

K Total

Gate valve

0.15

14

2.1

Strainer

0.6

14

8.4

Tee standar

0.38

14

5.32

Elbow standar

0.2

28

5.6

Total

21.42

K .v 2 2g

=

(21.42) x(8) 2 2(32.152)

= 21.32 m


= Hf + Hc + He = 34.9247 + 0.6981 + 21.32 = 56.94 ft → 57 ft

B. Perhitungan head pada pipa tekan (discharge) 1. Kerugian head gesekan pada pipa lurus Diameter

Panjang

Kecepatan

D (ft)

L (ft)

V (ft/s)

1.5

114.83

0.99

68.9

f

hf (ft)

8.00

0.0203

1.5492

8.00

0.0205

1.4203

Total

2.9695


Skripsi



He

=

K

Jumlah

K Total

Gate valve

0.15

6

0.9

Check valve

2

3

6

Strainer

0.6

3

1.8

Flexibel joint

10

3

30

Tee standar

0.38

6

2.28

Elbow standar

0.2

9

1.8

Total

42.78

K .v 2 2g

=

(42.78) x(8) 2 2(32.152)

= 42.58 ft

Maka kerugian gesek total pada pipa tekan (discharge) adalah : HLD

= Hf + He = 2.9695 + 42.58 = 45.55 ft → 46 ft

3.7.3 Pompa CHW Primer Dari perhitungan diatas diperoleh kerugian head terbesar untuk pipa return adalah pada pipa riser 3, yaitu 97 ft. Maka kerugian head total pompa CHW Primer adalah

= HLS3 + HLD = 97 ft + 46 ft = 143 ft → dengan faktor kesalahan 10% maka diambil head sebesar 157 ft.

Dalam hal ini distribusi air pada pipa balik dilayani 3 buah pompa. Maka dipilih pompa dengan kapsitas 2,300 GPM dengan head sebesar 157 ft. Daya pada masing-masing pompa dihitung dengan persamaan : Siswoko 41307110006 143 Teknik Mesin

Skripsi


BHP

=

GPM x H x SP.GR 3960 x η

Dimana : BHP

= Break Horse Power (HP)

gpm

= 2300 gpm

H

= 157 ft

SP.GR = 1.0 (Spesific gravity of water) η

= dari grafik diperoleh nilai 83% (asumsi putaran 1450 rpm dan Q = 0.145 m3/s, H = 52 m) ns =

n Q H

3/ 4

⇒ ns =

1450 0,145 = 28,5 rpm 523/4

Maka daya pompa adalah : BHP

=

2300 x 157 x 1.0 = 109.86 HP 3960 x 0.83

Daya motor penggerak adalah : MHP =

BHP 109.86 = = 122.07 → diambil 125 HP motor eff . 0.9


Skripsi


3.7.4 Pompa CHW Skunder Head Total Pompa

Dari perhitungan-perhitungan diatas, maka diperoleh nilai head dari masing-masing pompa. Kerugian head terbesar untuk pompa SCHWP-A adalah pada pipa riser 4, yaitu 46 ft. Sedang pada pompa SCHWP-B kerugian head terbesar pada pipa riser 3, yaitu 87 ft. Maka head total pada masingmasing pompa adalah : Head pompa SCHWP-A adalah : H

= 31 ft + 12.5 ft + 46 ft

= 89.5 ft

→ dengan faktor kesalahan 10% maka diambil nilai head 100 ft. Head pompa SCHWP-B adalah : H

= 31 ft + 12.5 ft + 87 ft

= 130.5 ft

→ dengan factor kesalahan 10 % maka diambil nilai head 145 ft. Daya Pompa

1. Pompa SCHWP-A Daya pada pompa dihitung dengan persamaan : BHP

=


Dimana : BHP


gpm

= 3000 gpm

H

= 100 ft


= dari grafik diperoleh nilai 85% (asumsi putaran 1450 rpm)


Skripsi



=

3000 x 100 x 1.0 3960 x 0.85

= 89.12 HP Daya motor penggerak adalah : MHP =


2. Pompa SCHWP-B BHP

=


Dimana : BHP


gpm

= 2700 gpm

H

= 145 ft




=

2700 x 145 x 1.0 3960 x 0.84




Skripsi


3.7.5 Pompa Kondenser (CWP-Pump) Pompa kondenser mendistribusikan air pendingin dari menara pendingin ke unit-unit mesin chiller. Kapasitas total pompa condenser adalah 7200 gpm. Pada sistem ini direncanakan dilayani oleh 3 pompa kondenser, jadi kapasitas masing-masing pompa yang diambil adalah 3000 gpm. A. Perhitungan head pada pipa hisap (suction). 1. Kerugian head gesekan pada pipa lurus Diameter D (ft) 1.67 0.99

Panjang L (ft) 147.64 118.11

Kecepatan V (ft/s) 8.00 8.00

f

hf (ft)

0.0203 0.0205 Total

1.7861 2.4347 4.2209

2. Kerugian head pada elbow, valve dan percabangan. Jenis

He

=

K

Jumlah

K Total

Gate valve

0.15

6

0.9

Strainer

0.6

3

1.8

Flexibel joint

10

3

30

Tee standar

0.38

6

2.28

Elbow standar

0.2

6

1.2

Total

36.18

K .v 2 2g

=

(38.18) x(8) 2 2(32.152)

= 38 ft

Maka kerugian gesek total pada pipa hisap (suction) adalah : HLS

= Hf + He = 4.2209 + 38 = 42.22 ft → 43 ft


Skripsi


B. Perhitungan head pada pipa tekan (discharge). 1. Kerugian head gesekan pada pipa lurus Diameter D (ft) 1.67 0.99

Panjang L (ft) 374.02 137.8

Kecepatan V (ft/s) 8.00 8.00

f

hf (ft)

0.0203 0.0205 Total

4.5248 2.8406 7.3655

2. Kerugian head pada elbow, valve dan percabangan. Jenis Gate valve Check valve Strainer Flexibel joint Tee standar Elbow standar

He

=

K .v 2 2g

=

K 0.15 2.5 0.6 10 0.38 0.2

(48.8) x(8) 2 2(32.152)

Jumlah 18 3 3 3 10 15 Total

K Total 2.7 7.5 1.8 30 3.8 3 48.8

= 48.57 ft

Maka kerugian gesek total pada pipa tekan (discharge) adalah : HLD

= Hf + He = 7.3655 + 48.57 = 55.94 ft → 56 ft

Kerugian gesek total pada pipa condenser HL adalah : HL

= HLS + HLD = 43 ft + 56 ft = 99 ft

C. Perhitungan head total pompa Head total pompa dihitung dengan persamaan : Siswoko 41307110006 148 Teknik Mesin

Skripsi


Hpompa = ha + Δh p + h1 +

→ nilai Δhp dan

v2 2g

v2 diabaikan karena relative kecil, maka head pompa : 2g

Hpompa = ha + hl ha

= Z2 – Z1 (dimana Z1 = 5.3 ft, dan Z2 = 11.5 ft) = 11.5 – 5.3

= 6.2 ft

Hpompa = 99 ft + 6.2 ft = 105.2 ft Dengan faktor kesalahan 10% maka diambil head pompa 116 ft. D. Perhitungan daya pompa CWP Daya pada pompa dihitung dengan persamaan : BHP

=


Dimana : BHP


gpm

= 3000 gpm

H

= 116 ft




=

3000 x 116 x 1.0 3960 x 0.85


Skripsi





Skripsi


BAB IV KESIMPULAN

Setelah dilakukan perhitungan-perhitungan pada bab terdahulu, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Beban pendinginan total pada gedung KPDJP adalah 2,368 Ton. 2. Kapasitas Chiller yang dipergunakan adalah : -

Kapasitas pendinginan

: 800 Ton sebanyak 4 unit (1 unit stand by).

-

Water flow evaporator

: 1,920 GPM.

-

Water flow condenser

: 2,400 GPM.

-

Daya compressor

: 629 HP.

3. Kapasitas Menara Pendingin : -

Load Heat Rejection

: 900 Ton sebanyak 4 unit (1 unit stand by).

-

Water Flow Rate

: 2,400 GPM.

-

Temperatur air masuk

: 98.6 oF.

-

Temperatur air keluar

: 89.6 oF.

-

WB

: 89.6 oF.

4. Kapasitas Tangki Ekspansi : 355 Gallon. 5. Kapasitas Pompa : Nama

Flow rate

Head

Daya

Jumlah

Pompa

(GPM)

(ft)

(HP)

(Unit)

1. PCHWP

2300

157

125

4 (1 unit stand by)

2. SCHWP-A

3000

100

100

2 (1 unit stand by)

3. SCHWP-B

2700

145

136

2 (1 unit stand by)

4. CWP

3000

116

125

4 (1 unit stand by)

No


Skripsi


6. Kapasitas unit AHU : Lantai

Lokasi

Cooling Cap. (Btu/h)

Kode Unit

Total

Sensibel

Air flow

Fresh air

rate (cfm)

(cfm)

Lt. B2

Hall Lift

AHU-B2.1

70,956

32,435

1,700

360

Lt. B1

Hall Lift

AHU-B1.1

70,956

32,435

1,700

360

Hall Lift

AHU-SB.1

70,956

32,435

1,700

360

R. Pengelola

AHU-SB.2

77,300

51,770

2,700

260

Kantin

AHU-SB.3

90,300

52,294

2,700

290

Lobby utama

AHU-1.1

340,000

173,134

8,850

820

Lobby utama

AHU-1.2

340,000

173,134

8,850

820

R. Kerja

AHU-2.1

111,500

75,223

3,900

264

R. Kerja

AHU-2.2 & 2.3

223,000

150,446

7,800

528

Hall Lift

AHU-2.4

50,300

17,994

1,000

300

Auditorium

AHU-3.1

588,000

302,020

15,500

2000

Auditorium

AHU-3.2 & 3.3

294,000

151,010

7,750

500

Hall Lift

AHU-3.4

50,300

17,994

1,000

300

R. Kerja

AHU-4.1

485,250

287,686

15,000

1500

R. Kerja

AHU-4.2 & 4.3

242,625

143,843

7,500

750

Hall Lift

AHU-4.4

50,300

17,994

1,000

300

R. Kerja

AHU-5.1 s/d 14.1

503,750

305,213

15,500

1500

R. Kerja

AHU-5.2 s/d 14.2

251,875

152,607

7,750

750

R. Kerja

AHU-5.3 s/d 14.3

251,875

152,607

7,750

750

Hall Lift

AHU-5.4 s/d 14.4

50,300

17,994

1,000

300

R. Kerja

AHU-15.1

510,750

311,607

16,000

1500

R. Kerja

AHU-15.2 & 15.3

255,375

155,804

8,000

750

R. mesin lift

AHU-15.4

35,828

28,662

1,200

R. Kerja

AHU-16.1 s/d 26.1

512,000

312,609

16,000

1500

R. Kerja

AHU-16.2 s/d 26.2

512,000

312,609

16,000

1500

Auditorium

AHU-27.1

754,750

394,022

20,000

2500

Auditorium

AHU-27.2

754,750

394,022

20,000

2500

R. mesin lift

AHU-28.1

89,500

81,139

4,100

Lt. SB

Lt. Dasar

Lt. 2

Lt. 3

Lt. 4

Lt. 5 s/d 14

Lt. 15

Lt. 16 s/d 26

Lt. 27 Lt. 28


Daftar Pustaka

1. Arismunandar, Wiranto. Heizo Saito : PENYEGARAN UDARA, Edisi ke IV 1991, Pradnya Paramita. 2. Carrier : HANDBOOK OF AIR CONDITIONING SYSTEM DESIGN, 1995, McGraw-Hill Company. 3. ASHRAE, HANDBOOK OF FUNDAMENTALS, 1997, ASHSRAE, Inc. 4. SMACNA, HVAC SYSTEM DUCT DESIGN, IV Edition 2006, SMACNA, Inc. 5. Haines W. Roger, Wilson Lewis C., HVAC SYSTEM DESIGN HANDBOOK, 2004, McGraw-Hill Company. 6. PE, Arthur A. Bell Jr., HVAC EQUATION, DATA AND RULES OF THUMB, 2000, McGraw-Hill Company. 7. Grundfos,

CHILLED

WATER

SYSTEM

PRESENTATION,

Grundfos, Inc. 8. Raswari,

TEKNOLOGI

DAN

PERENCANAAN

PERPIPAAN, Jakarta 1986, Universitas Indonesia press.

SISTEM

PERHITUNGAN DAN PERENCANAAN SISTEM PENGKONDISIAN UDARA PROYEK GEDUNG KPDJP GATOT SUBROTO 27 LANTAI SKRIPSI. Disusun oleh : PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

Recommend Documents