TUGAS AKHIR ANALISIS KEMAMPUAN MESIN PENYEGAR UDARA TERPASANG TERHADAP BEBAN PANAS RUANG AIR TRAFIC CONTROL DI BANDAR UDARA BUDIARTO

TUGAS AKHIR ANALISIS KEMAMPUAN MESIN PENYEGAR UDARA TERPASANG TERHADAP BEBAN PANAS RUANG AIR TRAFIC CONTROL DI BANDAR UDARA BUDIARTO

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Meraih Gelar Sarjana Strata Satu (S1) Pada Fakultas Teknologi Industri Program Studi Teknik Mesin Universitas Mercu Buana

Disusun Oleh : Albert Agung Soelistyono NIM : 01302-007

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2008

LEMBAR PENGESAHAN

ANALISA KEMAMPUAN MESIN PENYEGAR UDARA TERPASANG TERHADAP BEBAN PANAS RUANG AIR TRAFFIC CONTROL DI BANDAR UDARA BUDIARTO

Disetujui dan diterima oleh :

Dosen Pembimbing

Koordinator Tugas Akhir

(Ir Yuriadi Kusuma, Msc)

(Nanang Ruhiyat, ST. MT)

i

SURAT PERNYATAAN Saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama

: Albert Agung

NIM

: 01302-007

Program studi

: Teknik Mesin

Fakultas

: Teknologi Industri

Menyatakan dengan ini sesungguhnya bahwa tugas akhir dengan judul “ANALISA KEMAMPUAN MESIN PENYEGAR UDARA TERPASANG TERHADAP BEBAN PANAS RUANG AIR TRAFFIC CONTROL DI BANDARA BUDIARTO” merupakan hasil pemikiran serta karya sendiri, Tidak dibuat oleh pihak lain atau mengcopy tugas akhir orang lain, Kecuali kutipankutipan sebagai referensi yang telah disebutkan sumbernya.

Jakarta, Januari 2008

Albert Agung S

ii

ABSTRAK

Dalam menghadapi persaingan dibidang transportasi udara yang semakin ketat diantara maskapai di Indonesia, maka Bandara Budiarto dituntut danya inovasi-inovasi yang dilakukan untuk dapat meningkatkan kinerja kemampuan petugas Air Traffic Control. Untuk mengetahui karakteristik dan kemampuan mesin penyegar udara terpasang maka dilakukan serangkaian perawatan berkala dengan teliti dan konsisten. Dalam penelitian ini terdapat beberapa parameter yang diperhatikan, yaitu : beban panas, perpindahan energi kapasitas mesin penyegar udara . Dari hasil penelitian menunjukan kapasitas mesin penyegar udara yang tersedia saat ini tidak sesuai untuk menahan beban panas ruangan. Hal ini ditunjukkan dengan ditolaknya Ho : kemampuan mesin penyegar udara terpasang dalam menanggung beban panas ruangan ≥ 100% (lebih besar atau sama dengan seratus persen). Hasil perhitungan menjukkan bahwa mesin penyegar udara hanya mampu memikul 82,70 % dari keseluruhan beban panas. Untuk menanggulangi masalah ini dapat dilakukan dengan cara : 1. Merekondisi AC agar dapat beroperasi dengan baik. 2. Menambah kapasitas AC sebanyak dua buah dengan kapasitas 10 HP.

Kata kunci : AC (Air Conditioner), beban panas, Perpindahan Panas, Bandar Udara Budiarto, Ruang ATC (Air Traffic Control).

iii

KATA PENGANTAR

P uji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Esa. segala berkat dan rahmatnya yang telah memberikan pengajaran dan bimbingan serta kesehatan yang prima selama penyusunan dan selesainya tugas akhir ini. Dengan judul “ANALISA KEMAMPUAN MESIN PENYEGAR UDARA TERPASANG TERHADAP BEBAN PANAS RUANG AIR TRAFFIC CONTROL DI BANDARA BUDIARTO”. Penulisan tugas akhir ini untuk melengkapi persyaratan dalam menyelesaikan program pendidikan sarjana Jurusan Teknik Mesin Universitas Mercu Buana. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Bapak Ir. Yuriadi, Msc. Selaku Dekan FTI dan dosen pembimbing yang selalu meluangkan waktu dan pikiran untuk membimbing serta mengarahkan penulis selama penyusunan tugas akhir ini. 2. Bapak Nanang Ruhiyat. ST. selaku kordinator tugas akhir. 3. Bapak dan Ibu Dosen Fakultas Teknologi Industri, khususnya di Jurusan Teknik Mesin Mercu Buana, yang telah memberikan ilmunya dalam menjalani perkuliahan dan memberikan semangat sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan. 4. Bapak Yon Afonda ST selaku Kapoksi Teknik Listrik Bandara

iv

5. Bapak Kukuh selaku pembimbing dalam melakukan pengujian di Bandara Budiarto 6. Kedua orang tua dan segenap anggota keluarga yang telah memberikan dorongan, semangat, motivasi dan do’a yang selalu mengiringi disetiap langkahku, serta dukungan moril maupun materil dalam pelaksanaan dan penyusunan tugas akhir ini. 7. Bapak Firman dan Bapak Mantri yang telah memberikan nasihat dan bimbingan serta dorongan semangat agar dapat menyelesaikan tugas ini. 8. Mahasiswa Teknik Mesin Universitas Mercu Buana, khususnya Anom, Zaenuri, Sefno dan teman-teman angkatan 2002 yang lain yang telah memberikan semangat. 9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu yang sudah memberikan motivasi, dorongan semangat dan membantu untuk mencapai ini semua. Penulis juga menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini banyak terdapat kekurangan, oleh karena itu penulis mengharapkan masukan serta kritik saran yang membantu penulis agar dikemudian hari saya dapat membuat tulisan yang lebih baik.Penulis berharap agar tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi rekanrekan mahasiswa khusnya fakultas teknik jurusan mesin. Jakarta, 13 Januari 2007 Penulis

Albert Agung S.

v

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... i LEMBAR PERNYATAAN ................................................................................... ii ABSTRAK ............................................................................................................ iii KATA PENGANTAR .......................................................................................... iv DAFTAR ISI ......................................................................................................... vi DAFTAR TABEL .................................................................................................. x DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi DAFTAR SIMBOL .............................................................................................. xii

BAB I

PENDAHULUAN ........................................................................... 1 1.1. Latar Belakang ......................................................................... 3 1.3. Pembatasan Masalah ................................................................ 3 1.4. Perumusan Masalah .................................................................. 4 1.5. Maksud dan Tujuan .................................................................. 4 1.6 Metode Penelitian ……………………………………………..5 1.7. Sistematika Penulisan ............................................................... 5

BAB II

LANDASAN TEORI DAN KERANGKA BERFIKIR ................... 6 2.1.Teori Penyegaran Udara ............................................................ 6 2.1.a. Definisi Penyegaran Udara .................................................... 6

vi

2.1.b. Tujuan Penggunaan Mesin Penyegar ................................... 6 2.1.c. Komponen Penggunaan Mesin Penyegar Udara ................... 7 2.1.d. Proses Penyegar Udara .......................................................... 7 2.1.e. Perpindahan Panas ............................................................... 10 2.1.e.1. Pengertian Perpindahan Panas .......................................... 10 2.1.e.2. Jenis-Jenis Perpindahan Panas ......................................... 10 2.1.e.3. Pengertian Mengenai Beban Panas .................................. 12 2.1.f. Prinsip Perhitungan Beban Panas ........................................ 14 2.2 Teori Penelitian ...................................................................... 20 2.2.1. Definisi Penelitian ............................................................... 20 2.2.1.a. Jenis Penelitian ................................................................. 22 2.2.1.a.1. Penelitian Menurut Tingkat Ekspansi .......................... 22 2.2.1.a.2. Penelitian Menurut Jenis Data dan Analisis ................... 23 2.2.1.b. Variabel Penelitian .............. ……………………………..27 2.2.1.c. Populasi ............................................................................ 27 2.2.1.d. Sampel .............................................................................. 28 2.2.1.e. Teknik Sampling .............................................................. 29 2.2.1.f. Hipotesis ........................................................................... 29 2.2.1.g. Teknik Analisis Data ........................................................ 30 2.2.1.i.Analisa Statistik chi kuadrat ................................................33 2.3. Kerangka Berfikir .................................................................... 34 2.4. Sistem Refrigrasi ..................................................................... 37 BAB III

METODOLOGI PENELITIAN ..................................................... 39

vii

3.1. Penjelesan Kasus .................................................................... 39 3.1.1. Pola Masalah ....................................................................... 39 3.1.2. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................. 40 3.2. Metode Pengumpulan Data .................................................... 40 3.2.1. Menentukan Variabel Penelitian ......................................... 40 3.2.2. Jenis Data ............................................................................ 41 3.2.3. Sumber Data ........................................................................ 42 3.3 Pengolahan Data ...................................................................... 42 3.4. Teknik Analisis Data .............................................................. 43 BAB IV

PEMBAHASAN MASALAH........................................................ 45 4.1 Perhitungan Beban Panas Mesin Penyegar Udara ................... 45 4.1.1. Lokasi dan Kondisi Bangunan ............................................. 46 4.1.2. Kondisi Dasar ....................................................................... 46 4.1.3. Spesifikasi Teknis ................................................................ 46 4.1.4.Kalor Sensibel Daerah Parimeter .......................................... 49 4.1.5 Tambahan Panas Dari Transmisi Radiasi Matahari Melalui Jendela ............................................................................................ 49 4.1.6. Beban Transmisi Kalor Melalui Dinding dan Atap ............. 53 4.1.7. Beban Kalor Tersimpan Dari Ruangan ................................ 56 4.1.8. Beban Kalor Laten Daerah Parimeter .................................. 57 4.1.9. Beban Kalor Sensibel Daerah Interior ................................. 58 4.1.10. Beban Kalor Laten Daerah Interior .................................... 59 4.2. Perhitungan Nilai Kerja ........................................................... 60

viii

4.3. Analisa Data ............................................................................ 65

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................... 67 5.1. Kesimpulan ............................................................................. 67 5.2. Saran ....................................................................................... 68

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Pedoman Kenyamanan Ruangan ............... …………………………..10 Tabel 2.2 Kondisi Perancangan............................................................................ 16 Tabel 4.3. Kondisi Perancangan............................................................................ 47 Tabel 4.4. Luas Dinding dan Luas Jendela ........................................................... 50 Tabel 4.5. Faktor Transmisi dari jendela .............................................................. 50 Tabel 4.6. Faktor Bayangan .................................................................................. 51 Tabel 4.7. Koefisien Transmisi kalor dari Jendela dan Kaca ................................ 52 Tabel 4.8. Penggantian Udara ............................................................................... 54 Tabel 4.9. Faktor Absorbsi Radiasi Matahari dan Dinding .................................. 55 Tabel 4.10. Jumlah Kalor ...................................................................................... 58 Tabel 4.11. Nama Peralatan .................................................................................. 59 Tabel 4.12. Tabel Kerusakan Mesin Penyegar Udara ........................................... 61 Tabel 4.13. Kapasitas Mesin Penyegar Udara ...................................................... 64

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Perpindahan panas secara konduksi .............................................. 11 Gambar 2.2. Perpindahan panas secara konveksi .............................................. 11 Gambar 2.3. Perpindahan panas secara radiasi .................................................. 12 Gambar 2.4. Aliran perpindahan panas pada ruangan ....................................... 13 Gambar 2.5. Proses penelitian ............................................................................. 21 Gambar 2.6. Macam-macam data ....................................................................... 24 Gambar 2.7. Data ordinal jarak tidak sama ........................................................ 26 Gambar 2.8. Data interval ................................................................................... 26 Gambar 2.9. Data rasio ....................................................................................... 27 Gambar 2.10 Kerangka berfikir .......................................................................... 36 Gambar 2.11 Siklus refrigrasi ............................................................................. 37 Gambar 2.12 Diagram T-S .................................................................................. 38 Gambar 3.13 Paradigma Penelitian ..................................................................... 41 Gambar 4.2. Grafik daya poros terhadap putaran .............................................. 55 Gambar 4.3

Grafik konsumsi bahan bakar terhadap putaran ............................. 56

Gambar 4.4 Grafik konsumsi bahan bakar spesifik terhadap putaran ............... 57 Gambar 4.5 Grafik efesiensi thermal terhadap putaran...................................... 59

xi

DAFTAR SIMBOL

BTU

British Termal Unit

F

V

Volume

m³

t°

Tempertur udara luar sesaat

°C

t°ranc

Temperatur udara luar ruangan

°C

∆t

Perubahan temperatur harian

°C

Є

Nilai absorbsi radiasi matahari

°C/kcal

Rso

Tahanan perpindahan kalor

m² jam°C/kcal

K

Faktor amplitudo

N

Fo

Frekuensi yang diabsorbsi

Hz

Fh

Frekuensi yang diharapkan

Hz

τ

Lama matahari bersinar

jam

J

Jumlah radiasi matahari

Kcal/m² jam

ɼ

Kelambatan waktu

m²/dtk

SOT

Jam operasi bandara

Jam

AOT

Actual Operating Time

Jam

th

Efisiensi Thermal

%

xii

DAFTAR PUSTAKA

Arismunandar, Wiranto dan Hizo saito, Penyegaran Udara, Jakarta, P.T Pradaya Paramita,1995. Handoko K, Teknik Room Air Conditioner, Jakarta P.T Ichtiar Baru, 1979. Sugiyono, Metode Penelitian Administrasi, Bandung Alfabeta,2004. Sugiyono, Statistik Non Parametris, Bandung Alfabeta,2004. Harahap, Fillino Thermodinamika Teknik. Erlangga, Jakarta, 1996. Holman J.P. Perpindahan Kalor, Jakarta, Erlangga,1996.

xiii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Bandar Udara merupakan tempat pelayanan jasa angkutan udara, baik berupa orang, barang, maupun pos. Bandar udara juga merupakan salah satu pintu gerbang suatu daerah bagi wisata, bisnis, dan usaha lainnya yang berhubungan dengan pelayanan umum. Bandar udara BUDIARTO merupakan udara dengan jalur yang cukup sibuk, hal ini bisa dilihat dari arus trafic yang padat pada setiap harinya. Sehingga dibutuhkan pelayanan yang baik pada tiap-tiap bagian di bandar udara BUDIARTO. Banyak sekali pelayanan yang diberikan didalam bandar udara. Untuk itu perlu adanya pengembangan dan peningkatan pelayanan, agar penumpang yang secara langsung menggunakan jasa bandar udara benarbenar merasakan kepuasan dan kenyamanan. Hal ini sesuai dengan tugas pokok departemen perhubungan yaitu memberikan jasa operasi keselamatan lalu lintas udara dan jasa kebandarudaraan. Untuk menjamin keselamatan dan kelancaran operasi penerbangan yang banyak melibatkan berbagai pihak, selain dari perusahaan penerbangan yang mengoperasikan pesawat udara secara langsung, dibutuhkan sarana dan prasarana transportasi yang handal dan memadai. Dengan meningkatnya tuntutan dari masyarakat sebagai pengguna jasa transportasi udara yaitu kondisi yang aman, nyaman, tertib, lancar, efisien, dan teratur, maka diperlukan kerja sama yang baik dalam upaya

Tugas Akhir

1

Fakultas Teknologi Industri

meningkatkan pelayanan. Tuntutan yang demikian dari pemakai jasa transportasi udara sangat terasa terutama kota Jakarta merupakan Ibukota negara Indonesia dan pusat pemerintahan dan juga bisnis terbesar di Indonesia. Untuk meningkatkan kegiatan pemberian pelayanan jasa bandara, di gedung terminal telah dilengkapi berbagai fasilitas seperti : ruang tunggu keberangkatan,

ruang

tunggu

kedatangan,

ruang

untuk

operator

penerbangan, bank, ruang tunggu CIP (Comersial Invortant Person), ruang konsesioner, ruang reservasi tiket dan lain-lain yang semuanya dilengkapi dengan sistem penyegar udara dan penerangan yang baik. Dalam pelaksanaan pelayanan pada pemakaian jasa transportasi udara, termperatur udara di gedung terminal memegang peranan yang sangat penting dalam mendukung kenyamanan para penumpang dan orang-orang yang ada didalamnya. Banyak sekali faktor-faktor yang mempengaruhi kenyamanan penumpang di bandar udara, khususnya didalam ruang air trafic control bandar udara budiarto, diantaranya adalah : persediaan air bersih, penerangan, penyegaran udara, keberssihaan dan lain sebagainya. Bagi para petugas air trafic control , peran mesin penyegar udara sangatlah penting untuk membantu menyejukkan ruangan dan mengurangi tingkat ketegangan dalam mengatur lalu lintas di bandar udara. Berangkat dari latar belakang tersebut diatas, dan juga berdasarkan data-data yang mendukung, penulis menyusun tulisan ilmiah dalam format tugas akhir dengan mengangkat judul ”ANALISIS KEMAMPUAN MESIN

Tugas Akhir

2


PENYEGAR UDARA TERPASANG TERHADAP BEBAN PANAS RUANG AIR TRAFIC CONTROL DI BANDAR UDARA BUDIARTO

1.2. Identifikasi Masalah Setelah memahami latar belakang masalah serta pemilihan judul diatas, agar dapat dilakukan penelitian dan analisa terarah maka penulis mengidentifikasikan masalah sebagai berikut : 1. Apa saja beban panas di ruang air trafic control ? 2. Berapa besar total beban panas ruang air traffic control di bandar udara budiarto? 3. Beberapa kapasitas mesin penyegar udara terpasang di ruang air traffic control? 4. Apakah kapasitas mesin penyegar udara terpasang mampu menanggung beban panas pada ruang tunggu keberangkatan domestik bandar udara Soekarno-Hatta?

1.3. Pembatasan Masalah. Dalam penulisan tugas akhir ini, penulis memberikan batasan masalah, agar menjadi lebih fokus dan memperoleh analisis pembahasan yang lebih tajam. Untuk itu penulis membatasi masalah pada : 1. Beban panas ruangan. 2. Kemampuan mesin penyegar udara dalam menanggung beban panas ruangan.

Tugas Akhir

3


1.4. Perumusan Masalah. Berdasarkan latar belakang, identifikasi masalah dan pembatasan masalah, maka pembahasan permasalahan akan dirumuskan menjadi ”bagaimana kemampuan mesin penyegar udara terpasang dalm menanggung beban panas di dalam ruang air traffic control.

1.5. Maksud dan Tujuan Penelitian 1. maksud penelitian Dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat sebagai bahan evaluasi, pertimbangan dan wawasan bagi teknisi mekanikal dan air dalam rangka

menentukan

strategi

pengambilan

keputusan

untuk

meningkatkan/mempertahankan kualitas kerja /kinerja sistem penyegaran udara sehingga peralatan dimaksud dapat beroperasi optimal dalam mendukung kenyamanan diruang air traffic control bandar udara budiarto.

2. Tujuan penelitian a. untuk mengetahui jumlah beban panas serta kemampuan mesin penyegar udara terpasang dalam menanggung beban panas didalam ruang

air traffic control

bandar udara budiarto. b. mengembangkan ilmu yang pernah didapat selama belajar di Fakultas Teknologi Industri Khususnya Teknik Mesin, Universitas Mercu Buana. Dengan permasalahan yang diangkat yaitu sistem penyegar udara

Tugas Akhir

4


1.6. Metodologi Penelitian dalam melakukan penelitian dan pengumpulan data, penulis menggunakan metode-metode yang lain : 1. metode observasi, yaitu pengumpulan data dengan pengamatan secara langsung dilapangan. 2. mrtode literature, yaitu pengumpulan data dengan acuan buku-buku pendukung mesin dan panduan lain yang berhubungan dengan permasalahan yang ditinjau yaitu sistem penyegaran udara. 1.7. Sistematika Penulisan Bab I

PENDAHULUAN Bab ini menerangkan tentang latar belakang, tujuan, pembatasan

masalah metode penulisan dan sistematika penulisan. Bab II LANDASAN TEORI DAN KERANGKA BERFIKIR Bab ini menerangkan teori penyegaran udara, penelitian menurut data analisis, kerangka berfikir dan sistem refrigrasi. Bab III METODOLOGI PENELITIAN Bab ini menulis tentang penjelasan kasus, metode pengumpulan data, pengolahan data serta teknik analisis data. Bab IV PEMBAHASAN MASALAH Bab ini pembahasannya akan difokuskan pada perhitungan beban panas baik didalam maupun diluar ruangan. Bab V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini mengetengahkan perbandingan dan solusi yang diberikan penulis pada bandar udara budiarto khususnya ruang air traffic control.

Tugas Akhir

5


BAB II LANDASAN TEORI DAN KERANGKA BERFIKIR

2.1. Landasan Teori Landasan teori adalah teori penunjang yang berkaitan/berhubungan dengan permasalahan yang diteliti. Landasan teori ini sebagai sarana pendukung untuk membahas, mengungkap serta menyelesaikan permasalahan yang diteliti sehingga dapat diketahui hasil akhir/kesimpulan.

Teori Penyegaran Udara 2.1.a. Definisi penyegaran udara Penyegaran udara adalah suatu proses mendinginkan udara sehingga dapat mencapai temperatur dan kelembaban yang sesuai dengan yang dipersyaratkan terhadap kondisi udara dari suatu ruangan tertentu. Selain itu, mesin penyegar udara juga mengatur aliran udara serta kebersihannya.

2.1.b. Tujuan Penggunaan Mesin Penyegar Udara Tujuan penggunaan dari mesin penyegar udara adalah supaya temperatur, kelembaban, kebersihan dan distribusi udara dalam ruangan dapat dipertahankan pada tingkat yang diinginkan untuk mendapatkan kesejukan dan kenyamanan bagi orangyang berada dalam ruangan tersebut.

Tugas Akhir

6


2.1.c. Komponen-Komponen Sistem Penyegaran Udara Komponen-komponen utama dari sistem penyegar udara adalah sebagai berikut : a. Sistem pembangkit kalor, mesin refrigerasi, menara pendigin. b. Sistem pipa, pipa air, dan pipa refrigerasi, dan pompa. c. Penyegaran udara : saringan udara, pendingin udara, pemanas udara, pelembab udara. d. Sistem saluran udara : kipas udara, saluran udara.

2.1.d. Proses penyegaran udara Udara didalam ruangan yang mempunyai temperatur dan kelembaban tertentu dihisap masuk ke dalam alat penyegar udara, udara ruangan tersebut bercampur dengan udara luar. Kemudian udara campuran tersebut didinginkan dengan jalan mengalirkannya melalui koil pendingin, setelah terlebih dahulu dibersihkan melalui saringan udara. Apabila permukaan koil pendigin bertemperatur lebih rendah dari titik embun udara, maka uap air dalam udara akan mengembun pada permukaan koil pendingin. Air embun yang terjadi akan menetes dan dialirkan keluar sehingga perbandingan kelembaban udara akan berkurang. Apabila temperatur udara terlampau rendah, maka udara tersebut akan dipanaskan dengan mengalirkannya melalui koil pemanas, sedemikian rupa sehingga diperoleh temperatur udara sesuai dengan pedoman kenyamanan

Tugas Akhir

7


ruangan. Temperatur udara yang terlampau rendah itu dapat terjadi karena temperatur koil pendingin dibuat lebih rendah, untuk mengurangi kadar uap air dalam udara. Udara yang melalui blower dan saluran udara tersebut akan berangsur-angsur menjadi panas dan akhirnya masuk kedalam ruangan, supaya dapat berfungsi mendinginkan udara ruangan, maka udara harus masuk pada temperatur dan perbandingan kelembaban lebih rendah daripada udara dalam ruangan. Apabila udara dari blower bercampur dengan udara udara ruangan sehingga temperatur dan kelembabannya naik menjadi sama dengan udara ruangan sehingga temperatur dan kelembabannya naik menjadi sama dengan udara ruangan yang bersirkulasi, maka udara dari blower menyerap kalor sensibel dan kalor laten yang terjadi didalam ruangan yang merupakan beban kalor dari ruangan yang bersangkutan. Mesin penyegar udara sentral adalah merupakan dasar dari kebanyakan jenis penyegar udara. Penyegar udara terdiri dari motor listrik dan kipas udara, koil udara, pelembab udara dan saringan udara, semuanya terletak dalam satu kotak. Jenis kipas udara yang dipergunakan tergantung dari volume udara dan tekanan yang diinginkan. Koil udara dibuat dari pipa bersirip plat, dalam hal ini pipa tersebut dibuat dari tembaga karena sifatnya yang lunak sehingga mudah dibengkokkan, sedangkan sirip dibuat dari alumunium karena sifatnya yang ringan dan tahan karat.

Tugas Akhir

8


Unit koil kipas udara adalah penyegar udara kecil yang dipergunakan di dalam ruangan, terdiri dari kipas udara, motor listrik, koil udara dan saringan udara yang terletak dalam satu kotak. Didalam unit tersebut, udararuangan yang dihisap masuk kedalam mesin penyegar udara dan diatur temperatur serta kelembabannya, kemudian dialirkan kembali kedalam ruangan. Menyegarkan udara ruangan adalah untuk memberikan kenyamanan bagi seorang yang sedang melakukan kegiatan tertentu. Dan

juga

memberikan

kesejukan

dan kesehatan

disekelilingnya. Melalui sistem penyegar udara pengaturan kondisi udara dan kesejukan udara dapat diperoleh untuk mencapai tingkat kenyamanan yang diinginkan. Hal tersebut dapat diatur oleh sistem yang terdapat didalam sistem penyegar udara, yaitu antara lain : 1) Temperatur udara Dengan menaikkan atau menurunkan temperatur uap air udara. Jika kelembaban udara terlalu tinggi akan membatasi penguapan keringat dan jika terlalu rendah akan mengakibatkan penguapan keringat yang mengalir terus menerus. 2) Aliran Udara Dapat mengatur pergerakan aliran udara agar penyebaran udara dapat merata keseluruh ruangan. Pada dasarnya prinsip penyegaran udara pada suatu ruangan berpedoman pada kondisi tersebut seperti tabel berikut ini :

Tugas Akhir

9


Tabel 2.1 pedoman kenyamanan ruangan Temperatur (0C) 27

Kelembaban Relatif (%) 50-55

26

50-55

Jenis Ruangan Tempat tinggal biasa Tempat tinggal mewah atau ruangan yang dikenai panas radiasi

2.1.e. Perpindahan Panas 2.1.e.1) pengertian perpindahan panas Perpindahan panas akan terjadi dari suatu sistem yang mempunyai temperatur yang lebih tinggi ke suatu sistem yang mempuntai

temperatur

yang

lebih

rendah

sampai

terjadi

keseimbangan temperatur pada sistem tersebut. 2.1.e.2) Jenis-jenis perpindahan panas Dalam proses penyegaran udara pada suatu ruangan, perpindahan panas dari sumber panas terjadi dalam tiga cara, yaitu : a) Perpindahan Panas Secara Konduksi perpindahan panas secara konduksi adalah perpindahan panas dari suatu benda atau pada satu benda yang berhubungan dengan benda lain karena adanya pergerakan molekul pada benda tersebut. Perpindahan panas secara konduksi ini terjadi pada benda padat dan cair. Gambar dibawah ini memperlihatkan contoh perpindahan panas secara konduksi :

Tugas Akhir

10


Gambar 2.1 Perpindahan panas secara konduksi

b) perpindahan panas secara konveksi Perpindahan panas secara konveksi adalah bentuk perpindahan panas yang dihasilkan dari pergerakan cairan atau gas. Gambar dibawah ini memperlihatkan contoh perpindahan panas secara konveksi :

Gambar 2.2 perpindahan panas secara konfeksi

c) Perpindahan Panas Secara Radiasi Perpindahan panas secara radiasi adalah bentuk perpindahan panas dengan cara pergerakan gelombang elektromagnetis.

Tugas Akhir

11


Dalam penyegaran udara, perpindahan panas secara radiasi ini terjadi karena adanya radiasi sinar matahari, lampu, dan panas yang dipancarkan oleh peralatan listrik yang terdapat di ruangan tersebut.

Gambar 2.3 Perpindahan panas secara radiasi

2.1.e.3) Pengertian Mengenai Beban Panas Panas merupakan suatu bentuk energi yang berpindah dari suatu benda ke benda lain karena adanya perbedaan temperatur. Panas mengalir dari benda yang mempunyai temperatur lebih tinggi ke benda yang temperaturnya lebih rendah. Dalam gambar dibawah ini diperlihatkan bahwa panas akan mengalir dari suhu ruangan yang mempunyai temperatur tinggi menuju refrigrator/mesin penyegar udara yang mempunyai temperatur lebih rendah sehingga dapat terlihat dengan mudah proses perpindahan panasnya.

Tugas Akhir

12


Gambar 2.4 Aliran perpindahan panas pada ruangan

Banyaknya panas atau beban panas yang akan dihitung untuk merancang pemasangan mesin penyegar pada umumnya diukur dengan satuan BTU (British Termal Unit). BTU adalah banyaknya panas atau jumlah panas yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur 1 pound air sebesar 1 derajat farenhiet (°F). a) Beban Panas Beban panas yang ditanggung oleh mesin penyegar udara suatu ruangan terdiri dari beban panas ruangan dan beban panas dari mesin penyegar udara : (1) beban panas ruangan Beban panas yang harus ditanggung oleh udara yang keluaar dari alat penyegar udara, supaya kondisi didalam ruangan dapat (2) kalor laten Kalor laten yaitu jumlah panas yang diberikan kepada suatu benda tanpa merubah temperaturnya, tetapi

Tugas Akhir

13


merubah sifat udara dalam ruangan yang menyebabkan naiknya kelembaban relatif benda tersebut. b) Sumber Panas Pada umumnya beban kalor suatu bangunan terbagi dalam beberapa bagian yaitu : (1) Transmisi Yaitu panas yang dihasilkan karena adanya perbedaan suhu udara kedua sisi elemen bangunan luar dan dalam. (2) Perembesan Udara Yaitu panas yang dihasilkan karena adanya perembesan udara dari luar ruangan ke dalam ruangan. (3) Sumber Matahari Yaitu panas yang dihasilkan dari radiasi energi matahari melalui bahan-bahan bangunan yang tembus cahaya atau penyerapan oleh bahan-bahan bangunan yang tidak tembus cahaya. (4) Sumber Dalam Ruangan Yaitu panas yang dihasilkan oleh pelepasan energi di dalam ruangan itu sendiri antara lain oleh manusia, lampu dan peralatan lainnya. 2.1.f. Prinsip Perhitungan Beban panas Dalam perhitunagan beban panas yang akan ditanggung oleh mesin penyegar udara sehingga kapasitas mesin penyegar udara yang akan dipasang sesuai dengan besarnya beban panas

Tugas Akhir

14


yang akan ditanggung. Didalam perhitungannya, kalor sensibel dan kalor laten merupakan beban kalor yang harus diatasi oleh mesin penyegar udara supaya kondisi didalam ruangan dapat dipertahankan sesuai yang diinginkan. Untuk mendapatkan udara segar yang masuk kedalam ruangan dari suatu mesin penyegar udara pada temperatur dan kelembaban tertentu, maka jumlah kalor yang harus ditanggung oleh mesin penyegar tersebut adalah : (1) Beban kalor ruangan (2) Beban kalor dari udara luar yang masuk kedalam ruangan. Dengan memakai prinsip perhitungan beban panas yang ditulis oleh Wiranto Arismunandar dan Heizo saito dalam bukunya penyegaran udara, yaitu : Lembaran perhitungan beban penyegaran udara (pendinginan).

1) Nama

: ....................

Nama gedung

: ....................

Lokasi

: ....................

2) Kondisi gedung Luas ruangan

: ...................m²

Volume ruangan

: ...................m³

Nama bulan perancangan

: ....................

3) Spesifikasi Teknis Gedung

Tugas Akhir

15


Spesifikasi teknis disini dijelaskan tentang batas ruangan yang mengelilingi gedung yang diteliti, baik dibelah utara, timur, selatan, dan barat. Tabel 2.2. kondisi perancangan

No

1

2

Tempat

Tenperatu Bola kering

Didalam

0

C

0

C

Ruangan Diluar Ruangan

Perubahan temperatur harian

0

Perbandingan Temperatur Kelembapan Kelembaban Bola basah relatif Rata2 tiap hari ( kg)

-

-

%

-

C

-

%

-

Dalam perhitungannya hanya dipergunakan harga pada waktu dalam ruangan terjadi beban maksimum. Dalam hal tersebut, temperatur udara sesaat adalah temperatur udara pada saat tertentu yang dapat diperkirakan dengan formula dibawah ini : t◦ = t◦ranc – keterangan : t◦

: Temperatur udara luar sesaat °C

t◦ ranc : Temperatur udara luar ruangan °C ∆t

: Perubahan temperatur harian °C

15

: Perubahan sudut waktu (kecepatan sudut 360° : 24 jam dalam sehari)

Tugas Akhir

16


Didalam persamaan ini pukul 12.00 siang adalah 0, pagi hari (AM) adalah (-) negatif, dari siang hari hingga sore (PM)

adalah

positif,

sedang

besarnya

pembacaan

dinyatakan sampai satu angka desimal, misalnya pukul setengah sepuluh pagi dinyatakan sebagai -2,5. 4) Kalor Sensibel Daerah Parimeter Kalor sensibel ini adalah merupakan panas yang masuk kedalam ruangan melalui tepi dinding dan atap yang akan berakibat

kenaikan

temperatur.

Sedang

dibandara

Soekarno-Hatta menggunakan kaca jenis biasa maka faktor transmisinya adalah 0,95 sedang faktor bayangannya adalah 0,64. a) tambahan panas dari transmisi radiasi matahari melalui jendela kcal/h = Luas jendela (m²) x jumlah radiasi matahari (kcal/m h) x faktor transmisi x faktor bayangan. b) Beban transmisi kalor melalui jendela (kcal/h) Luas jendela (m²) x koefisien transmisi kalor melalui jendela K (kcal/ m² h° C) x selisih Temperatur interior dengan eksterior ° C. c) infiltrasi beban panas sensibel {(volume ruang m³ x jumlah pergantian ventilasi alamiah) – jumlah udara luar m³/jam per orang} x

Tugas Akhir

17


0,24/(volume spesifik) x selisih temperatur eksterior dan interior °C. d) beban transmisi kalor melalui dinding dan atap = {luas dinding m² x koeefisien transmisi kalor dari dinding K (kcal/ m² h C ) x (selisih temperatur ekuivalent dari radiasi matahari + selisih temperatur ekuivalent dari temperatur atmosfir)} + {luas atap x koefisien kalor K dari atap (kcal/m² h °C) x (selisih temperatur ekuivalent dari radiasi matahari + selisih temperatur ekuivalent dari temperatur atmosfir °C)}. Untuk mengetahui selisih temperatur ekuivalent dari radiasi matahari, dapat dihitung menggunakan rumus : Te matahari = є Rso j Є

= nilai absorbsi radiasi matahari dari permukaan dinding.

Rso = Tahanan perpindahan kalor dari permukaan dinding (m² jam °C/kcal) J

= Jumlah radiasi matahari (kcal/m² jam).

Untuk

menghitung

besarnya

selisih

temperatur

ekuivalent dari temperatur atmosfir, maka dapat dihitung dengan rumus : Keterangan : K = faktor amplitudo ∆t = perubahan temperatur

Tugas Akhir

18


τ = lama waktu matahari bersinar (jam) ɼ

= kelambatan waktu

15 = kecepatan sudut

Beban kalor tersimpan dari ruangan dengan penyegaran terputus putus yang mana sebelumnya ruangan tersebut sudah terkena sinar matahari. Perhitungannya harus ditambah 10 sampai 20%. 5.beban kalor laten daerah perimeter Beban kalor oleh infiltrasi (volume ruangan m³ x jumlah ventilasi alamiah x 597,3 kcal/kg x (selisih perbandingan kelembaban diluar dan didalam ruangan). 6.karena didalam ruangan tidak ada sekat-sekat, sehingga hanya terjadi beban kalor sensibel dari sumber beban kalor diruangan. a) beban kalor sensibel dari penghuni (penumpang + pegawai) jumlah penghuni x kalor sensibel manusia (kcal/h per orang) x faktor koreksi kelompok. b) beban kalor sensibel untuk peralatan. karena penerangan dari lampu maka dapat dikatakan beban sensibel yang terjadi karena akibat konversi energi listrik menjadi cahaya dan panas, pada ruang tunggu memakai lampu jenis TL.

Tugas Akhir

19


{(peralatan KW) x 860 kcal/ Kw x Faktor penggunaan peralatan} + (lampu neon kw x 1,080 kcal/kw). 7. beban kalor laten derah interior Kalor laten oleh sumber penguapan interior dari penghuni : Jumlah orang (penghuni) x kalor laten manusia (kcal/h per orang) x koreksi faktor. Sehingga dari seluruh perhitungan diatas jumlah total dari beban pendinginan ruangan adalah jumlah antara beban kalor sensibel (daerah perimeter dan daerah interior) ditambah beban kalor laten (daerah perimeter dan daerah interior).

2.2. Teori Penelitian 2.2.1 Definisi Penelitian Penelitian

adalah

merupakan

cara

ilmiah

untuk

mendapatkan data dengan tujuan dan kegunaan tertentu. Cara ilmiah berarti kegiatan penelitian itu didasarkan pada ciri-ciri keilmuan, yaitu rasional, empiris dan sistematis. Rasional berarti penelitian itu dilakukan dengan cara-cara yang masuk akal. Empiris berarti cara-cara yang dilakukan dapat diamati oleh indra manusia, sehingga orang lain dapat mengamati dan mengetahui cara-cara tertentu yang digunakan. Sistematis artinya

proses

yang

digunakan

dalam

penelitian

itu

menggunakan langkah tertentu yang bersifat logis. Proses penelitian yang sistematis itu ditunjukkan pda gambar berikut :

Tugas Akhir

20


Gambar 2.5 proses penelitian

Data yang diperoleh melalui penelitian itu adalah data empiris (teramati) yang mempunyai kriteria tertentu yaitu valid. Valid menunjukkan derajat ketepatan antara data yang sesungguhnya terjadi pada obyek dengan data yang dapat dikumpulkan oleh peneliti. Setiap penelitian mempunyai tujuan dan kegunaan. Secara umum tujuan penelitian ada tiga macam yaitu yang bersifat penemuan, pembuktian, dan pengembangan. Penemuan berarti data dari penelitian itu adalah betul-betul baru yang sebelumnya belum pernah diketahui. Pembuktian berarti data yang diperoleh itu untuk membuktikan adanya keragu-raguan terhadap

informasi

atau

pengetahuan

tertentu.

Dan

pengembangan berarti untuk memperdalam dan memperluas pengetahuan yang sudah ada. Melalui penelitian manusia dapat menggunakan hasilnya secara umum data yang telah diperoleh dari penelitian dapat digunakan untuk memahami, memecahkan dan mengantisipasi

Tugas Akhir

21


masalah. Memahami berarti memperjelas suatu masalah atau sesuatu informasi yang tidak diketahui dan selanjutnya menjadi tahu, memecahkan berarti meminimalkan atau menghilangkan masalah, dan mengantisipasi adalah mengupayakan agar masalah tidak terjadi.

2.2.1.a. Jenis-Jenis Penelitian Jenis-jenis

penelitian

dapat

dikelompokkan

menurut

pendekatan, tingkat ekspansi, jenis data dan analisis dengan mengetahui jenis-jenis penelitian tersebut, maka peneliti bisa memilih metode yang paling efektif dan efisien untuk mendapatkan informasi yang akan digunakan untuk memecahkan masalahmasalah yang ada. Berikut ini akan dijelaskan jenis-jenis penelitian. 2.2.1.a.1. Penelitian menurut tingkat eksplansi Tingkat eksplansi adalah tingkat penjelasan, maksudnya adalah menjelaskan kedudukan variabel yang diteliti serta hubungan antara satu variabel dengan variabel yang lain. Berdasarkan hal ini, penelitian ini dapat dibagi menjadi deskriptif, komparatif, dan asosiatif. a) Penelitian Deskriptif Penelitian deskriptif adalah penelitian yang bertujuan untuk mengetahui nilai variabel mendiri, baik satu variabel atau lebih

Tugas Akhir

22


(independent) tanpa membuat perbandingan atau menghubungkan dengan variabel yang lain. b) Penelitian Komparatif Adalah suatu penelitian yang bersifat membandingkan. Disini variabel masih sama dengan variabel mandiri tetapi untuk sampel yang lebih dari satu, atau dalam waktu yang berbeda. c) Penelitian Asosiatif/hubungan Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan antara dua variabel atau lebih. Penelitian ini mempunyai tingkatan tertinggi bila dibandingkan dengan penelitian deskriptif atau komparatif. Dengan penelitian ini dapat dibangun suatu teori yang dapat berfungsi untuk menjelaskan, meramalkan dan mengontrol suatu gejala.

2.2.1.a.2.) Penelitian Menurut Jenis Data dan Analisis Seperti telah dikemukakan dalam pengertian penelitian diatas, bahwa pada dasarnya meneliti itu adalah ingin mendapatkan data obyektif, valid dan reliabel tentang sesuatu hal. jenis data dan analisanya dalam penelitian dapat dikelompokkan menjadi dua hal yang utama, yaitu data kualitatif dan kuantitatif. Pada suatu proses penelitian sering hanya terdapat satu jenis data yaitu kualitatif dan kuantitatif saja. Tetapi mungkin juga gabungan antara keduanya. Dalam analisis data juga terdapat dua

Tugas Akhir

23


macam, yaitu analisis data kuantitatif dengan statistik dan kualitatif (tidak dengan statistik). Data kualitatif adalah data yang berbentuk kata, kalimat, skema dan gambar. Data kuantitatif adalah data yang berbentuk angka atau data kualitatif yang diangkakan.

a) Data Penelitian Data adalah suatu bahan mentah berupa angka-angka apabila diolah dengan baik melalui berbagai analisis dapat melahirkan berbagai informasi. Dengan informasi tersebut, kita dapat mengambil kepueusan. Seperti telah dikemukakan bahwa penelitian adalah merupakan cara ilmiah untuk mendapatkan data yang valid. Untuk mendapatkan data yang valid tersebut, peneliti harus terlebih dahulu mengetahui macam-macam data, dan bentuk hipotesanya. Macam-macam data ditunjukkan dalam gambar berikut :

Gambar 2.6. macam – macam data

Tugas Akhir

24


Dari gambar tersebut dapat dijelaskan macam data, yaitu : 1) Data kualitatif Data kulitatif adalah data yang dinyatakan dalam bentuk kata, kalimat dan gambar. 2) Data Kuantitatif Data kuantitatif adalah data yang berbentuk angka atau data kualitatif yang diinginkan. Data kuantitatif dibagi menjadi dua yaitu : a) Data diskrit/nominal Data nominal adalah data yang hanya dapat digolonggolongkan secara terpisah, secara diskrit atau kategori. Data ini diperoleh dari menghitung, misalnya dalam suatu kelas setelah dihitung terdapat 50 mahasiswa, terdiri dari 30 pria dan 20 wanita. b) Data kontinum Data kontinum adalah data yang bervariasi menurut tingkatan dan diperoleh dari hasil pengukuran. Data ini dibagi menjadi data ordinal , data interval dan data ratio. Data ordinal adalah data yang berbentuk ranking atau peringkat. Missal juara I, II, III dan seterusnya. Data ini bila dinyatakan dalam skala maka jarak yang satu dengan yang lainnya tidak sama.

Tugas Akhir

25


Gambar 2.7. Data ordinal, jarak tidak sama

Data interval adalah data yang jaraknya sama tetapi tidak mempunyai

nilai

nol

(0)

absolute/mutlak.

Contoh

skala

thermometer. Walaupun nilai 0°C tetapi tetap ada nilainya. Data yang diperoleh dari pengukuran dengan instrument sikap dengan skala likert misalnya adalah berbentuk data interval. Data interval adalah data yang dibuat menjadi data ordinal (peringkat).

Gambar 2.8. data interval walaupun ada negatif tetap ada nilainya

Data ratio adalah data yang jaraknya sama dan mempunyai nilai nol (0) mutlak. Misalnya data tentang berat, panjang dan volume. Berat 0 kg adalah bobotnya nol, panjang 0 m berarti tidak ada panjangnya. Data ini dapat diubah ke dalam interval dan ordinal. Data ini juga dapat dijumlahkan atau dibuat perkalian secara aljabar. Misal 2m + 3m = 5m. Kalau dalam data interval penjumlahannya tidak seperti dalam ratio. Misal 1 gelas air dengan suhu 20° C + air 1 gelas dengan suhu 15°C maka suhunya tidak

Tugas Akhir

26


menjadi 35°C, tetapi sekitar 17,5 °C. Data ratio adalah data yang paling teliti.

Gambar 2.9 Data rasio (nilai 0 mutlak) 2.2.1.b. Variabel Penelitian Variabel penelitian adalah sesuatu hal yang berbentuk apa saja yang ditetapkan oleh peneliti untuk dipelejari sehingga diperoleh informasi tentang hal tersebut, kemudian ditarik kesimpulan. 1) Variabel Independen. Dalam bahasa Indonesia sering disebut variabel bebas. Variabel bebas adalah variabel yang mempengaruhi atau yang menjadi

sebab

perubahannya

atau

timbulnya

variabel

dependen. 2) Variabel Dependen. Dalam bahasa Indonesia sering disebut sebagai variabel terkat.

Variabel

terikat

merupakan

variabel

yang

mempengaruhi atau yang menjadi akibat dari adanya variabel bebas. 2.2.1.c. Populasi Populasi adalah wilayah generalisasi yang terdiri atas obyek/subyek yang mempunyai karakteristik tertentu yan ditetapkan

Tugas Akhir

27


oleh

peneliti

untuk

dipelajari

dan

diteliti

kemudian

ditarik

kesimpulannya. Maksudnya adalah sekumpulan data yang menjadi obyek untuk diambil sebagian sampel yang akan dipergunakan pada pengolahan datanya. Jadi populasi bukan hanya orang, tetapi juga obyek dan bendabenda alam yang lain. Populasi juga bukan sekedar jumlah yang ada pada

obyek/subyek

yang

dipelajari,

tetapi

meliputi

seluruh

karakteristik/sifat yang dimiliki oleh subyek atau obyek itu. Misal akan melakukan penelitian pada sebuah sekolah X, maka sekolah ini adalah merupakan populasi. Sekolah mempunyai sejumlah orang/subyek atau obyek yang lain. Hal ini berarti populasi dalam arti jumlah/kuantitas. Tetapi sekolah juga mempunyai karakteristik orangorangnya,

misalnya

motivasi

kerjanya,

disiplin

kerjanya,

kepemimpinannya iklim organisasinya dan lain-lain.

2.2.1.d. Sampel. Sampel adalah bagian dari jumlah dan karakteristik yang dimiliki oleh populasi tersebut. Bila populasi besar, dan peneliti tidak mungkin mempelajari semua yang ada dari populasi, misal karena keterbatasan dana, tenaga dan waktu, maka peneliti dapat menggunakan sampel itu merupakan, kesimpulannya dapat diberlakukan untuk populasi. Untuk itu sampel yang diambil dari populasi itu haruslah representative (mewakili).

Tugas Akhir

28


2.2.1.e. Teknik Sampling Teknik sampling adalah merupakan teknik pengambilan sampel dari sejumlah populasi. Langkah berikutnya sesuai dengan formula yang telah dipaparkan, masing-masing data disusun sedemikian rupa sesuai dengan kelompok datanya sehingga akan mempermudah dan memperjelas proses pengolahan data.

2.2.1.f. Hipotesis Hipotesis merupakan jawaban sementara terhadap rumusan masalah penelitian, oleh karena itu rumusan masalah penelitian biasanya disusun dalam bentuk kalimat pertanyaan. Dikatakan sementara, belum didasarkan pada teori yang relevan, belum didasarkan

pada

fakta-fakta

empiris

yang

diperoleh

melalui

pengumpulan data. Jadi hipotesis juga dapat dinyatakan sebagai jawaban teoritis terhadap rumusan masalah penelitian, belum jawaban yang empirik. Penelitian yang merumuskan hipotesis adalah penelitian yang menggunakan pendekatan kuantitatif. Pada penelitian kuantitatif tidak, namun justru menemukan hipotesis. Selanjutnya hipotesis tersebut diuji oleh peneliti dengan menggunakan pendekatan kuantitatif. Dalam hal ini perlu dibedakan pengertian hipotesis penelitian dan hipotesis

statistik.

Pengertian

hipotesis

penelitian

seperti

telah

dikemukakan diatas, selanjutnya hipotesis statistik itu ada, bila bekerja

Tugas Akhir

29


dengan sampel. Jika penelitian tidak menggunakan sampel, maka tidak ada hipotesis statistik. Bentuk-bentuk hipotesis penelitian sangat terkait dengan rumusan penelitian bila dilihat dari tingkat eksplanasinya, maka bentuk rumusan masalah penelitian ada tiga, yaitu rumusan masalah deskriptif, komparatif dan asosiatif. Oleh karena itu bentuk hipotesis penelitian juga ada tiga, yaitu hipotesis deskriptif, komparatif dan asosiatif. 1.) Hipotesis deskriptif Hipotesis deskriptif merupakan dugaan terhadap satu variabel dalam satu sampel walaupun didalamnya bias terdapat beberapa kategori. 2.) Hipotesis Komparatif Hipotesis komparatif merupakan dugaan terhadap perbandingan nilai dua sampel atau lebih. Dalam hal komparasi ini terdapat beberapa macam, yaitu : a) Komparasi berpasangan (related) dalam dua sampel dan lebih dari dua sampel (k sampel) b) Komparasi independen dalam dua sampel dan lebih dari dua sampel (k sampel).

2.2.1.g. Teknik Analisis Data Dalam penelitian kuantitatif, data adalah merupakan kegiatan setelah

data

terkumpul.

Kegiatan

dalam

analisis

data

adalah

mengelompokkan data berdasarkan variabel dan jenis datanya, mentabulasi data berdasarkan variabel, menyajikan variabel yang diteliti,

Tugas Akhir

30


melakukan perhitungan untuk menjawab rumusan masalah, dan melakukan perhitungan untuk menguji hipotesis yang telah diajukan. Untuk penelitian yang tidak merumuskan hipotesis langkah terakhir tidak dilakukan Teknik analisis data dalam penelitian kuantitatif menggunakan statistik. Terdapat dua macam statistik yang digunakan dalam analisis data didalam penelitian yaitu statistik deskriptif dan inferensial. 2.8.1. Statistik Deskriptif. Statistik deskriptif adalah statistik yang digunakan untuk menanalisa data dengan cara mendeskripsikan atau menggambarkan data yang telah terkumpul sebagaimana adanya tanpa bermaksud membuat kesimpulan yang berlaku untuk umum atau general. Penelitian yang dilakukan pada populasi (tanpa diambil sampelnya) jelas akan menggunakan statistik deskriptif dalam menganalisa. 2.8.2. Statistik Inferensial. Statistik inferensial adalah teknik statistik yang digunakan untuk menganalisa data sampel dan hasilnya diberlakukan untuk populasi. Statistik ini akan cocok digunakan bila sampel dari populasi yang jelas, dan teknik pengambilan sampel dari populasi itu dilakukan secara random. Statistik ini disebut statistik probabilitas, karena kesimpulan yang diberlakukan untuk populasi berdasarkan data sampel itu kebenarannya bersifat peluang (probability). Suatu kesimpulan dari data sampel yang akan diberlakukan untuk populasi itu mempunyai

Tugas Akhir

31


peluang kesalahan dan kebenaran (kepercayaan) yang dinyatakan dalam bentuk prosentase. Bila peluang kesalahan 5% maka taraf kepercayaan 99%. Peluang kesalahan dan kepercayaan ini disebut dengan taraf signifikansi. Pengujian taraf signifikansi dari hasil suatu analisis akan lebih praktis bila didasarkan pada tabel sesuai teknik analisis yang digunakan. Pada statistik inferensial terdapat statistik parametris dan non parametris. a) Statistik parametris Statistik parametris ini digunakan untuk menguji parameter populasi melalui data sampel. (pengertian statistik disini adalah data yang diperoleh dari sampel). Dalam statistik, pengujian parameter melalui statistik (data sampel) tersebut dinamakan uji hipotesis statistik. Oleh karena itu penelitian yang berhipotesis statistik adalah penelitian yang menggunakan sampel. Dalam statistik hipotesis yang diuji adalah hipotesis nol, karena tidak dikehendaki adanya perbedaan antara populasi dan sampel. Statistik ini memerlukan terpenuhinya banyak asumsi. Asumsi yang utama adalah data yang akan dianalisis harus berdistribusi normal. Selanjutnya dalam penggunaan salah satu testnya mengharuskan data dua kelompok atau lebih yang diuji harus homogen. Statisti parametris mempunyai kekuatan lebih jika dibanding dengan statistik non parametris, bila asumsi yang melandasi dapat terpenuhi. Statistik ini kebanyakan digunakan untuk menganalisis data interval dan rasio.

Tugas Akhir

32


b) Statistik Non Parametris Statistik non parametris tidak lagi menguji parameter populasi, tetapi menguji distribusi. Statistik non parametris tidak memerlukan banyak asumsi seperti yang dijelaskan dalam statistik parametris, misalnya data yang akan dianalisis tidak harus berdistribusi normal. Oleh karena itu statistik non parametris sering disebut ”distribusi free” (bebas distribusi). Statistik ini digunakan untuk menganalisis data nominal dan ordinal.

2.2.1.i. Analisis Statistik Chi Kuadrat (ϰ² ) Chi kuadrat satu sampel adalah teknik statistik yang digunakan untuk menguji hipotesis deskriptif bila dalam populasi terdiri atas dua atau lebih kelas, data berbentuk nominal dan sampelnya besar. Yang dimaksud deskriptif disini bisa merupakan estimasi/dugaan terhadap ada/tidaknya perbedaan frekuensi antara kategori lain dalam sebuah sampel tentang sesuatu hal. Tekniknya adalah tipe goodnes-of-fit yakni bahwa tes tersebut dapat digunakan untuk menguji adakah terdapat perbadaan yang signifikan antara banyak yang diamati (observed) dari objek atau jawab yang masuk dalam masing-masing kateegori dengan banyak yang diharapkan (expected) berdasarkan hipotesis nol. Rumus dasar chi kuadrat adalah sebagai berikut: ϰ² = ∑ = (fo –fh)² fh

Tugas Akhir

33


ϰ²

= Chi kuadrat

∑

= penjumlahan semua kategori

Fo

= frekuensi yang diobservasi

Fh

= frekuensi yang diharapkan

2.3. Kerangka Berfikir Mesin penyegar udara adalah alat yang dapat menyegarkan udara pada suatu ruangan sehingga tercapai temperatur dan kelembaban yang diinginkan terhadap kondisi pada ruangan tersebut. Pemasangan mesin penyegar pada umumnya didesign untuk melayani beban dibawah kapasitas

kemampuannya.

Namun

dalam

operasinya

perlu

diperhitungan segala kemungkinan yang mempengaruhi perubahan beban, baik kondisi peralatan maupun lingkungan disekitarnya. Besarnya beban panas tentu akan menentukan jumlah kapasitas mesin penyegar udara. Dengan ini penulis menghitung dan menganalisa beban panas pada ruang tunggu (ATC) ruang Air Traffic Control di bandara Budiarto dengan mengumpulkan data yang ada dan mendukung. Setelah jumlah seluruh beban panas ruangan diketahui, maka dilakukan analisa dengan statistik chi kuadrat satu sampel dengan mengajukan hipotesis nol (Ho) bahwa kemampuan mesin penyegar udara dalam menanggung beban panas ruangan ≥ 100% (lebih besar atau sama dengan seratus persen), sedang hipotesa alternatif (Ha) bahwa kemampuan mesin penyegar udara dalam menanggung beban

Tugas Akhir

34


panas ruangan < 100% (lebih kecil dari seratus persen). Pembahasan ini merupakan hasil penelitian maupun analisis dengan menggunakan berbagai referensi, sehingga hasil penelitian maupun analisanya akan lebih dapat diyakini oleh berbagai pihak dan dijadikan acuan pada saat perencanaan atau pemasangan mesin penyegar udara.

Tugas Akhir

35


KERANGKA BERFIKIR

Gejala ketidakseimbangan kapasitas mesin penyegar udara terhadap beban pendingin ruang tunggu keberangkatan domestik

Penentuan variabel terikat Kapasitas mesin penyegar udara

Penentuan Variabel bebas : data beban pendingin ruangan 1. Beban kalor sensibel daerah parimeter 2. Beban kalor laten daerah parimeter 3. Beban kalor sensibel daerah interior 4. Beban kalor laten daerah interior

Pengumpulan data skunder Kapasitas mesin penyegar udara

Pengumpulan data sekunder beban pendingin ruangan 1. Beban kalor sensibel daerah perimeter 2. Beban kalor laten daerah perimeter 3. Beban kalor sensibel daerah interior 4. Beban kalor laten daerah interior

Perhitungan nilai kinerja mesin Penyegar udara

Komparasi kinerja mesin penyegar udara Dengan beban pendinginan udara Perhitungan beban pendingin ruangan

Pengujian Hipotesa Ho : µ=100 % Ha : µ<100 %

Analisa Chi Kuadrat Satu sampel k

X 2  iI

( f0  fh )2 fn

Interpretasi hasil analisis beban pendinginan

Kesimpulan dan saran

Tugas Akhir

36


GAMBAR 2.11. SIKLUS REFRIGRASI

2.4. SISTEM REFRIGRASI a. kompresor kompresor adalah bagian yang terpenting dari suatu proses refrigrasi, tidak hanya melakukan kompresi yang masuk pada tekanan gas yang tinggi tapi juga menimbulkan tekanan rendah yang masuk ke kompresor atau bekerja membuat perbedaan tekanan. Kompresor pada refrigrasi gunanya untuk : 1. menurunkan tekanan didalam evaporator sehingga bahan pendingin atau refrigrant cair dievaporator dapat menguap pada suhu yang lebih rendah dan menyerap kalor lebih banyak dari ruang didekat evaporator 2. menghisap bahan pendingin / refrigrant gas dari evaporaator yang bersuhu rendah dan bertekanan rendah lalu memampatkan gas tersebut sehingga menjadi gas dengan suhu dan tekanan tinggi. Kemudian mengalir ke kondensor, sehingga gas tersebut dapat memberikan kalor terhadap zat kalornya terhadap zat yang mendinginkan maka didalam kondenssor terjadi pengembunan. b. kondensor kondensor gunanya untuk mebuang kalor dan mengubah wujud refrigerant dari bentuk gas bertekanan dan bertemperatur tinggi menjadi bagian refrigerant cair yang bertekanan dan bertemperatur rendah. c. evaporator

Tugas Akhir

37


mempunyai konstruksi sama dengan kondensor, yang mana fungsinya kebalikan dari kondensor, tidak untuk membuang kalor kepada udara di sekitarnya tetapi mengambil kalor. Evaporator merupakan ruangan atau tempat refrigerant cair menguap, refrigerant gas ditampung diakumulator lalu mengalir ke kompresor, evaporator memberikan kalor kepada refrigerant cair sebagai kalor laten penguapan, sehingga refrigerant menguap. d. katup ekspansi katup ekspansi dapat digunakan untuk menjaga tekanan udara daripada aliran udara itu sendiri agar tetap konstan

Gambar 2.12 Diagram T-S Atas dasar berbagai pemikiran ini daur referijerasi kompresi uap telah diungkapkan kembali. Daur referijerasi kompresi uap ini merupakan daur model bagi sebagian besar sistem referijerasi yang dipakai.

Tugas Akhir

38


BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Metode yang dikembangkan dalam penelitian ini merupakan suatu pendekatan agar masalah yang dihadapi dapat diselesaikan sesuai dengan maksud dan tujuan penelitian. Langkah –langkah pemecahan masalah dilakukan melului tahapn proses yang disusun secara sistematis, dimana masing-masing tahapan proses penelitian merupakan awal untuk melakukan tahapan proses berikutnya. Langkah –langkah umum yang dilakukan dalam penelitian ini mengacu kepada permasalahan yang dihadapi.

3.1.Penjelasan kasus 3.1.1. Pola Masalah Dalam penelitian ini seperti telah dijelaskan pada bab I, penulis membatasi masalah pada

analisis beban panas pada ruang air traffic

control bandar udara. Penulis sengaja membatasi penelitian hanya pada ruang ini saja karena pada kondisi faktualnya para petugas ATC (air traffic control) berada diruangan ini untuk waktu yang cukup lama jika dibandingkan dengan ruangan yang lain, sehingga kualitas penyegaran udara tersebut sangat diperlukan. Dengan mengetahui kondisi faktual di lapangan berdasarkan data yang tersedia, maka dapat dilakukan pemabahasan masalah dengan cara menghitung beban panas. Tujuan dari penelitian

ini, seperti telah

dijelaskan pada bab I pendahuluan, adalah untuk mengetahui dan

Tugas Akhir

39


menganalisa jumlah beban panas ruangan serta kemampuan mesin penyegar udara dalam menanggung beban panas di dalam ruang air traffic control. Sesuai dengan tujuan program pendidikan yang diikuti, maka penulis bertujuan untuk dapat mengintegrasikan ilmu-ilmu yang telah didapat selama belajar di fakultas Teknologi Industri program studi Teknik Mesin . Dalam memecahkan masalah yang sedang dihadapi, serta membandingkan penerapan teori yang diperoleh dibangku kuliah dengan kondisi praktek dilapangan.

3.1.2. Tempat dan Waktu Penelitian Pengumpulaln data dan penyusunan penelitian dimulai sejak pertengahan bulan maret tanggal 25 maret 2008 sampai tanggal 5 april 2008 yang di khususkan pada ruang air traffic control di bandar udara Budiarto.

3.2.Metode Pengumpulan Data 3.2.1. Menentukan variabel penelitian Untuk dapat lebih mengetahui struktur permasalahan serta pemecahannya, maka sangat dipelukan suatu data yang digunakan sebagai masukan model yang terdapat pada bab II (Landasan teori dan kerangka berpikir). Maka langkah awal yang penulis lakukan adalah menentukan variabel data yang akan diambil untuk perhitungan beban panas.

Tugas Akhir

40


1. Variabel bebas Variabel

bebas/ independen adalah beban kalor sensibel daerah

perimeter, beban kalor later daerah perimeter, beban kalor sensible daerah interior, beban kalor laten daerah interior. 2. Variabel terikat Variabel terikat/ dependen adalah kapasitas mesin penyegar udara yang terpasang untuk ruang air traffic control. Untuk menentukan variabel –variabel

dalam penelitian ini adalah

sebagai berikut :

-

Beban kalor sensibel daerah perimeter Beban kalor laten daerah perimeter Beban kalor sensibel daerah interior Beban kalor laten daerah interior

Kapasitas mesin penyegar udara

Gambar 3.13.Paradigma penelitian

Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa akumulasi seluruh beban panas akan menentukan, kapasitas mesin penyegar udara yang seharusnya terpasang diruangan dimana dilakukan perhitungan beban panas tersebut. 3.2.2. Jenis data Jenis data yang diambil dalam penelitian ini adalah data sekunder, yaitu “data yang sudah tersedia”. Dalam penelitian ini data yang diambil

Tugas Akhir

41


adalah data jumlah penumpang , data pemeliharaan dan kerusakan mesin penyegar udar,a data dimensi ruang (luas ruangan, tinggi ruangan, volume ruangan), data peralatan –peralatan listrik dan elektronika yang terdapat diruangan, daa klimatologi dari Badan Meteorologi dan Geofisika bandar udara budiarto, serta data lain yang berhubungan dengan konsep perhitungan . Selain metode pengumpulan data yang penulis lakukan pada langkah awal diatas dalam penelitian ini, adalah studi kepustakaan (library study), yaitu dilakukan dengan cara mempelajari literatur – literatur yang ada hubungannnya dengan permasalahan, antara lain : buku penyegar udara karangan Wiranto Arismunandar dan Heizo Saito, buku teknik Room Air Conditioner karangan Handoko K. Serta buku-buku penunjang lainnya. 3.2.3. Sumber Data Data yang akan dicari adalah berrupa data sekunder yaitu data fasilitas listrik dan elektronika, data pemeliharaan dan kerusakan yang diambil dari Dinas Elektronika dan Listrik, data dimensi ruang yang diambil dari dinas Teknik Umum, data Klimatologi yang diambil dari Kantor Biro Meteorologi bandar udara Budiarto curug tangerang. serta data lain yang mendukung penelitian ini. 3.3. Pengolahan Data Data yang diambil diolah dengan melakukan perhitungan beban pnas dengan cara memasukan data pada rumus-rumus yang telah dijelaskan dalam bab II (landasan teori). Seperti juga dijelaskan pada bab II tersebut, hipotesis

Tugas Akhir

42


merupakan jawaban sementara terhadap rumusan masalah penelitian. Hipotesa yang diuji diberi simbol HO (hipotesa

nol) disertai dengan Ha(hipotesa

alternatif). Ha akan secara otomatis diterima jika Ho ditolak, demikian juga sebaliknya. Dari perumusan masalah yang tersebut

dalam bab I

(pendahuluan), maka dapat diambil hipotesis sebagai berikut : 3.3.1. Hipotesis penelitian Hipotesis nol (Ho) adalah : Kemampuan mesin penyegar udara terpasang dalam menanggung beban panas ruangan >100% (lebih besar atau sama dengan seratus persen) Hipotesis Alterantifnya (Ha) adalah : kemampuan mesin penyegar udara dalam menanggung beban panas ruangan <100%(lebih kecil dari seratus persen) 3.3.1. Hipotesis statistiknya : Ho :  >100% Ha :  <100% Dimana  adalah beban panas. 3.4. Teknik Analisis Data Pada penelitian ini populasi penelitiannya adalah beban panas. Dari populasi tersebut diambil sampel yaitu beban panas pada bulan maret 2008. seperti ang telah dijelaskan dalam bab II, bahwa data yang terkumpul adalah jenis data Diskrit/ nominal, sehingga metode statistik yang digunakan adalah analisis statistik non parameteris. Sedang tool statistik yang digunakan adalah Chi Kuadrat (Satu Sampel)

Tugas Akhir

43


Setelah hipotesis ditentukan dibuat pengujian hipotesis

yaitu bila

harga chi kuadrat hitung lebih kecil dari harga tabel Ho dierima dan Ha ditolak. Namun bila chi kuadrat tabel lebih besar atau sama dengan harga chi kuadrat tabel maka Ho ditolak dan Ha diterima. Untuk dapat membuat keputusan tentang hipotesis yang diajukan diterima atau ditolak, maka harga chi kuadrat perlu dibandingkan dengan chi kuadrat tabel dengan dk dan taraf kesalahan tertentu. Dalam teknik analisa dapat dilihat kriteria pengujian dibawah ini : Jika X2 hitung <X2 tabel, maka Ho diterima dan Ha ditolak. Jika X2 hitung >2 tabel, maka Ho ditolak dan Ha diterima

Tugas Akhir

44


BAB IV PEMBAHASAN MASALAH 4.1.

Perhitungan Beban Panas Mesin Penyegar Udara. Dalam perhitungan banyaknya beban panas yang berada diruang

tunggu

keberangkatan

domestik,

penulis

mengacu

pada

prinsip

perhitungan beban panas yang ditulis oleh Wiranto Arismunandar dan Heizo sato dalam bukunya yang berjudul Penyegaran Udara. Namun dalam buku tersebut satuan kapasitas mesin penyegar udara yang digunakan adalah dalam Kcal/h. Sedang dalam satuan standart untuk kapasitas mesin penyegar udara adalah dalam Btu/h. Oleh sebab itu setelah dilakukan perhitungan beban panas ruangan, perlu kiranya satuan Kcal/h dikonversikan dalam satuan Btu/h. Beban panas ruangan terdiri dari beban kalor laten dan beban kalor sensibel. Beban kalor sensibel terdiri dari beban kalor sensibel daerah parimeter, beban kalor sennsibel daerah interior. Beban kalor laten terdiri dari beban kalor laten daerah parimeter beban kalor laten daerah interior. Dan juga menghitung besarnya temperatur udara luar sesaat, jumlah radiasi matahari tiap tiga jam dan juga menghitung selisih temperatur ekuivalent dari radiasi matahari untuk dapat melengkapi perhitungan pada beban panas tersebut. Untuk mendapatkan beban kalor sensibel daerah parimeter diperlukan perhitungan tambahan panas dari radiasi matahari melalui jendela (kaca), beban transmisi kalor melalui jendela (kaca), infiltrasi beban kalor sensibel, beban transmisi melalui dinding dan atap. Dari semua beban

Tugas Akhir

45


tersebut kemudian dijumlahkan dengan 15% dari total beban yang sudah dijumlahkan, sehingga ditemukan beban kalor daerah perimeter. Untuk

mendapatkan beban kalor sensibel daerah

interior

diperlukan perhitungan beban kalor sensibel penghuni yang terdiri dari penumpang dan pegawai/karyawan yang ada diruang air traffic control, beban kalor sensibel peralatan dari peralatan-peralatan listrik untuk lebih jelasnya lihat dilampiran. Berikut ini adalah perhitungan beban panas ruang air traffic control bandar udara budiarto berdasarkan data pendukung yang didapat selama melaksanakan kegiatan observasi. 4.1.1. Lokasi dan kondisi bangunan Berdasarkan data yang didapat bahwa ruang air traffic control Bandar udara Budiarto mempunyai data sebagai berikut : Nama gedung : Ruang air traffic control Bandar udara Budiarto Lokasi

: Jln PLP Curug Tangerang

4.1.2. Kondisi dasar * Luas lantai

: 16 m²

* Tinggi ruang

:4m

* Volume ruang

: 64 m³

Data diambil pada saat observasi, pada saat itu traffic runway tidak seramai bulan-bulan biasanya karena terjadi proyek perbaikan fasilitas listrik di Bandar udara tersebut. 4.1.3. Spesifikasi Teknis

Tugas Akhir

46


Gedung ruang air traffic control pada sisi-sisinya berbatasan dengan ruangan lain, sebelah utara berbatasan dengan ruang fasilitas listrik Bandara, sebelah timur berbatasan dengan runway bandar udara budiarto, sebelah selatan berbatasan dengan asrama taruna STPI Curug Tangerang, sebelah barat berbatasan dengan auditorium STPI Curug Tangerang

No

Temperatur

Perubahan

Temperatur Kelembaban Perbandingan

bola kering

Temperatur Bola basah

relatif

harian 1

Dlm

Kelembaban Rata-rata(kg)

26°C

-

-

55%

0,0116

31°C

-

-

-

0,0223

ruangan 2

Luar ruangan

Tabel 4.3 Kondisi Perancangan Dengan temperatur rata-rata 31°C yang didapat dari data klimatologi kelembaban 55% berdasarkan nilai konstanta dari buku penyegaran udara karangan Wiranto Arismunandar dan Heizo saito seperti dalam tabel diatas, waktu beban puncak pembebanan terjadi pada jam 08.00 sampai 14.00 WIB, ini berdasarkan data intern yang diperoleh beban puncak antara jam 08.00 sampai jam 14.00 WIB ditambah jumlah pegawai tiap shift 4 orang. Dengan perubahan temperatur rata-rata 8°C berdasarkan standarisasi dalam buku penyegaran udara. Dalam perhitungannnya hanya dipergunakan harga

Tugas Akhir

47


pada waktu dalam ruangan terjadi beban maksimum. Dalam hal tersebut, temperatur udara sesaat adalah temperatur udara pada saat tertentu, seperti keterangan yang telah dijelaskan pada bab II yang dapat diperkirakan dengan formula dibawah :

t o  t o ranc 

t t  cos15(   ) 0 C 2 2

t o ranc  31o C  8 0 C

  4

 2

Dari data tersebut diatas maka dapat dihitung temperatur udara luar sesaat rancangan dengan menggunakan rumus sebagai berikut : t o  t o ranc 

t t  cos15(   ) 0 C 2 2

= 31 – 4 + 4 cos 15 (-4 -2) 0C = 27 + 4 cos 15 (-6) = 27 + 4 cos (-90) = 27 + 4 = 31 0C

Selanjutnya secara berurutan radiasi matahari sesaat pada jam-jam tertentu mulai pukul 08.00 sampai pukul 14.00 WIB yang dapat dilihat dari data-data dibawah ini : Pukul 08.00

(τ = -4) = 0 kcal/m² jam.

Pukul 09.00

(τ = -3) = 37 kcal/m² jam.

Tugas Akhir

48


Pukul 10.00

(τ = -2) = 54 kcal/m² jam.

Pukul 11.00

(τ = -1) = 61 kcal/m² jam.

Pukul 12.00

(τ = 0) = 65 kcal/m² jam.

Pukul 13.00

(τ = 1) = 67 kcal/m² jam.

Pukul 14.00

(τ = 2) = 67 kcal/m² jam. = 351 kcal/m² jam

Dengan demikian besarnya radiasi matahari rata-rata tiap jam adalah : 351 : 7 = 50,14/m² jam

4.1.4. Kalor Sensibel Daerah Parimeter Kalor sensibel ini adalah merupakan panas yang masuk kedalam ruangan melalui sisi jendela (kaca) dan atap yang akan berakibat kenaikan temperatur. 4.1.5. Tambahan panas dari transmisi Radiasi Matahari Melalui Jendela (kcal) Untuk menghitung tambahan panas dari transmisi radiasi matahari melalui jendela diperlukan data luas jendela (m²), jumlah radiasi matahari (kcal/mh), faktor transmisi, faktor bayangan. Untuk mengetahui besarnya luas jendela dapat dilihat pada tabel diberikut ini :

Tugas Akhir

49


Tabel 4.4. Luas dinding dan Luas Jendela (kaca) Luas dinding m² U

S

95,58

20,25

T 20,25

Luas jendela/kaca (m²) B

U

20,25

76,52

S 219,98

T 57,39

B 57,39

Tabel 4.5. Faktor transmisi dari jendela Kaca Kaca biasa

Tanpa penutup

Dengan jendela

0,95

0,50

Kaca ganda -

kaca biasa

0,70

0,50

-

menyerap diluar

0,60

0,40

Kaca setengah cermin

Tugas Akhir

0,4

50


Tabel 4.6. Faktor Bayangan Type of shading device

coefisien

-

canvas awning

0,25

-

insert venetian blind at 45° light colour

0,55

-

insert venetian blind at 45° dark colour

0,88

-

roller shade fully drawn, light colour

0,25

-

roller shade fully drawn, dark colour

0,59

-

single glass : regular sheet

0,64

-

roof overhang or marque full shading window shade setback from external

-

building surface

0,90

out side shading

0,30

Dengan melihat tabel-tabel tersebut, bahwa luas kaca 40 m² dari jumlah semua sisi jenis kaca yang terdapat dilokasi adalah kaca biasa tanpa penutup dengan faktor transmisi 0,95 dan faktor bayangan 0,64 sehingga sesuai dengan rumus yang terdapat pada bab II untuk

Tugas Akhir

51


menghitung tambahan panas dari radiasi matahari melalui jendela adalah : Tambahan panas dari transmisi radiasi matahari melalui jendela = Luas jendela (m²) x Jumlah radiasi matahari (kcal/m h) x faktor transmisi x faktor bayangan. = 50 x 50,4 x 0,95 x 0,64 = 1532,16 kcal/h Beban Transmisi Kalor Melalui Jendela (kcal/h) Untuk menghitung beban transmisi kalor melalui jendela diperlukan data luas jendela (m²), koefisien transmisi kalor melalui jendela (kcal/m²/h °C), selisih temperatur interior dengan eksterior °C. Untuk luas jendela dapat dilihat pada tabel luas jendela yang telah didapat 50 m², besarnya koefisien transmisi kalor melalui jendela (kaca) dengan satu plat kaca dapat dilihat pada tabel berikut didapat 5,5 kcal/m² jam °C, dan selisih temperatur eksterior dengan interior dapat diketahui dari temperatur udara luar sesaat 31°C dikurangi terperatur interior 26°C, dapat dilihat pada tabel perancangan. Tabel 4.7. Koefisien transmisi kalor dari jendela K. Satu plat kaca

Tidak bergantung

5,5 kcal/m² jam°C

Pada tebalnya Kaca ganda

-

2,2 kcal/m² jam

Blok kaca

-

5,5 kcal/m² jam

(Sumber : Penyegaran udara, hal. 44)

Tugas Akhir

52


Beban transmisi kalor melalui jendela = Luas jendela (m²) x koefisien transmisi kalor melalui (K) (kcal/m² h °C) x selisih temperatur interior dengan eksterior °C. = 40 x 5,5 x 5 = 1100 kcal/h 4.1.6. Beban Transmisi Kalor Melalui Dinding dan Atap Untuk menghitung beban transmisi kalor melalui jendela dan atap diperlukan data luas dinding m² h ˚C. Selisih temperatur ekuivalent dari radiasi matahari, selisih temperatur ekuivalent dari radiasi matahari, selisih temperatur ekuivalent dari temperatur atmosfir, luas atap, koefisien kalor dari atap kcal/ m² h °C.

Dengan luas dinding = 20 m², luas atap adalah sama dengan luas lantai, dapat dilihat pada kondisi dasar 2038,33 m². koefisien transmisi kalor dari dinding 1,62 kcal/ m² h °C, dapat dilihat pada tabel dibawah dan koefisien kalor dari atap adalah 2,86 kcal/ m² h °C, dapat dilihat pada tabel berikutnya.

Tugas Akhir

53


Tabel 4.8. Penggantian udara 1 kali

Rumah standart Rumah dengan banyak jendela

1,5 – 2 kali

Rumah dengan banyak pintu

1,5 – 2 kali

Sering buka tutup

(Sumber : Penyegaran udara. Hal 44)

Untuk mengetahui selisih temperatur ekuivalent dari radiasi matahari seperti telah dijelaskan pada bab II maka dapat dihitung dengan menggunakan rumus : Te matahari = є Rso j Keterangan : Є = nilai absorbsi radiasi matahari dari permukaan dinding 0,5 lihat

tabel berikut. Rso= tahanan perpindahan kalor dari permukaan dinding 0,05 m² °C/kcal.

J

Tugas Akhir

= Jumlah radiasi matahari 50,14 kcal/m² jam.

54


Warna

contoh

E

Gelap

Hitam,asapal

0,9

Sedang

Hijau muda,biru, kelabu

0,7

terang

Putih krem

0,5

Tabel 4.9 Faktor absorbsi radiasi matahari dan dinding Dari society of heating air conditioning & sanitary engineers japan

Sehingga dengan rumus dan data tersebut diatas selisih temperatur ekuivalent dari radiasi matahari dapat dihitung : Te matahari = є Rso j = 0,5 x 0,05 x 50,14 = 1,25° C. Untuk menghitung besarnya selisih temperatur ekuivalent dari temperatur atmosfir seperti telah dijelaskan pada bab II, maka dapat dihitung dengan rumus berikut : ETDudara  k

t Cos 15 (τ - ɼ) 2

Keterangan : K = faktor amplitudo 0,25 ∆t = 8°C τ = -2 ɼ

= 2,5

Sehingga dengan data diatas selisih temperatur ekuivalent dari temperatur atmosfir adalah :

Tugas Akhir

55


= 0,25 x 4 Cos 15 (-2 -2,5) = 1 x Cos -67,5 = 1 x 0,38 = 0,38°C.

Setelah didapatkan data tersebut, maka banyaknya beban transmisi panas melalui dinding dan atap dapat dihitung dengan rumus : Beban transmisi kalor melalui dinding dan atap = {luas dinding m² x koefisiensi Transmisi kalor dari dinding K (kcal/m² h °C) x (selisih temperatur ekuivalent dari radiasi matahari + selisih temperatur ekuivalent dari temperatur atmosfir} + {luas atap x koefisien kalor dari atap ( kcal/m² h °C) x (selisih temperatur ekuivalent dari radiasi matahari + selisih temperatur ekuivalent dari temperatur atmosfir °C)}. = {(156,33 x 1,62)x (1,25+0,38)} + {(2038,80 x 2,86) x (1,25 + 0,38)} = (253,25 x 1,63) + (5830,97 x 1,63) = 9912,27 kcal/h

4.1.7. Beban Kalor Tersimpan dari Ruangan Yang mana sebelumnya ruangan tersebut sudah terkena sinar matahari. Perhitungan harus ditambah 10 sampai 20 % dan disini penulis mengambil 15%, sehingga beban kalor tersimpan dari ruangan dengan penyegaran terputus-putus dapat dihitung dengan menjumlahkan total beban panas sensibel daerah parimeter dengan ditambah 15% dari jumlah total didapat :

Tugas Akhir

56


= (tambahan panas radiasi matahari + beban transmisi kalor melalui jendela + infiltrasi beban panas sensibel + beban transmisi kalor melalui dinding dan atap) + 15% = (12602,94 + 11310,20 + 15248,53 + 9912,27) + 15% = 49073,94 + 7361,09 = 56435,03 kcal/h

4.1.8. Beban Kalor Laten Daerah Perimeter Untuk menghitung beban kalor laten daerah perimeter diperlukan data volume ruangan m³, jumlah ventilasi alamiah, selisih perbandingan kelembaban diluar dan didalam ruangan. Untuk mengetahui volume ruang dapat dilihat pada kondisi dasar, didapat 150 m³. jumlah ventilasi alamiah dapat dilihat pada tabel ventilasi alamiah dapat dilihat pada tabel 10 didapat nilai 2 dengan kondisi pintu sering dibuka-tutup. Selisih perbandingan kelembaban diluar dan didalam dapat dilihat pada tabel 4 kondisi perancangan didapat kelembaban diluar 0,0223 dan didalam 0,0116, sehingga beban kalor laten daerah parimeter dapat dihitung dengan rumus : Beban kalor laten daerah perimeter = beban kalor laten oleh infiltrasi (volume ruangan m ³ x jumlah ventilasi alamiah x 597,3 kcal/kg x (selisih perbandingan kelembaban diluar dan didalam ruangan °C) = 150 x 2 x 597,3 x (0,0223 – 0,0116) = 179190 x 0,0118 = 2114,442 kcal/h

Tugas Akhir

57


4.1.9. Beban kalor sensibel daerah interior a. Beban kalor sensibel dari (pegawai) Untuk menghitung beban kalor sensibel penghuni diperlukan data jumlah penghuni, kalor sensibel manusia, faktor koreksi kelompok. Gambar 4.10. jumlah kalor.

bangunan

jumlah total pegawai

gedung

2

kantor

4

jumlah kalor radiasi untuk perancangan kalor pada

25°C

sensibel laten sensibel laten

26°C 52 32 47 47

faktor kelompok orang bekerja

27°C 50 28 49 51

46 32 45 55

0,897 0,947

Sehingga dari rumus untuk mencari kalor sensibel penghuni dapat dihitung dengan rumus : Jumlah kalor sensibel dari penghuni = jumlah penghuni x kalor sensibel manusia x faktor koreksi kelompok. = 4 x 50 x 0,897 = 179,4 kcal/h b. Beban kalor sensibel dari peralatan Karena penerangan dari lampu dapat dikatakan beban sensibel yang terjadi karena akibat konversi listrik menjadi cahaya dan panas, pada ruang tunggu memakai lampu jenis TL dapat dilihat pada tabel dibawah, sedang untuk kalor sensibel peralatan dapat dilihat dalam tabel berikut :

Tugas Akhir

58


no

Nama peralatan

banyak

Jumlah daya

1

Lampu TL 2 x 18 watt

120 buah

4320 W

2

TV @ 80 Watt

5 buah

400 W

Tabel 4.11. Nama peralatan. Dengan data tersebut dalam tabel diatas, beban kalor sensibel peralatan dapat dihitung : 1) Lampu TL

= 2 x 120 x 18 watt

= 4320 watt = 4,32 kw

= daya lampu kw x 1000 kcal/kw (neon) = 4,32 kw x 1000 kcal/kw = 4320 kcal 2) alat-alat lain

= TV 80 watt x 5

= 400 watt = 0,4 kw

4.1.10. Beban kalor laten daerah interior Untuk menghitung beban kalor laten daerah interior diperlukan data jumlah penghuni, kalor laten manusia dan koreksi faktor Jumlah penghuni dapat diketahui pada lampiran adalah 4 dengan keterangan pada bagian 5a, kalor laten dapat dilihat pada tabel 15 diatas, pada orang duduk adalah 28 dan faktor koreksi kelompok adalah 0,897, sesuai dengan rumus untuk mencari jumlah kalor laten daerah interior dari penghuni = jumlah penghuni x kalor laten manusia kcal/h x koreksi faktor. = 4 x 28 x 0,897 = 100,464

Tugas Akhir

59


Dengan perhitungan yang telah dilakukan maka didapatkan beban panas total yaitu jumlah total antara beban kalor sensibel daerah perimeter ditambah bebn kalor sensibel daerah interior ditambah beban kalor laten daerah interior dan beban kalor laten daerah interior. Dari perhitungan beban panas yang terdapat pada ruang air traffic control yang mempergunakan prinsip perhitungan beban panas yang ditulis Wiranto Arismunandar dan Hizo saito, banyaknya beban panas ruangan tersebut adalah 56435,03 + 27079 + 143697,48 + 12258 = 239470,1 kcal/h.

4.2. Perhitungan Nilai Kerja.

Berdasarkan Bab III dalam persyaratan teknis pelaksanaan pekejaan pengadaan dan pemasangan AC Central Split Duck Untuk ruang air traffic control bahwa mesin AC dengan merk Mitsubishi 25 30 PK dengan kapasitas 267.900 dan 321.000 BTU/h yang terpasang pada ruang air traffic control mempunyai umur 25 tahun sejak mesin tersebut terpasang dan dioperasikan. Sedang untuk mesin AC dengan merk Sharp 10 PK yang dipasang sejak tahun 2004 dijelaskan pada persyaratan teknis pelaksanaan pekerjaan pengadaan dan pemasangan AC. Kemudian data diolah, dihitung dan disusun untuk mendapatkan nilai tingkat kehandalan dan tingkat ketersediaan. Langkah dalam menghitung adalah sebagai berikut :

Tugas Akhir

60


1. SOT (Specified Operating Time), yaitu jam operasional Bandara Budiarto adalah 12 jam dalam dalam sehari. Sehingga jam operasional dalam 1 tahun untuk masing-masing peralatan adalah : 12 x 366 hari (tahun kabisat) = 4392 jam.

3. t (total waktu kerusakan), yaitu tidak beroperasinya peralatan karena adanya kerusakan. Data tersebut saya dapat menyajikan data kerusakan dalam bentuk tabel berikut

banyak kerusakan - tahun

lama (jam)

No

peralatan

1

PW 25 B

3

2

1

3

2

2

1,5

0,5

2,5

1

2

PW 30 B

1

2

2

2

2

1,5

2

3

1,5

4

3

GTKL 124

3

1

2

2

1

2

0,5

1

3

0,5

4

GTKL 124

1

1

2

1

2

1

1

1

0,5

3

2004 2005 2006 2007 2008 2004 2005 2006 2007 2008

Tabel 4.12. Tabel kerusakan mesin penyegar udara

3. AOT (Actual Operating Time), dengan rumus perhitungan yang telah dijelaskan pada bab II, contoh perhitungan untuk mesin dengan mesin model PW 25 adalah sebagai berikut : - pemeliharaan berjadual tahunan (s) = 36 jam - pemeliharaan tidak berjadual tahunan (t) dapat dilihat pada point 3 diatas untuk tahun 2004 adalah 1,5 jam. - total pemeliharaan tidak beroperasi adalah (s) + (t) Sehingga AOT untuk tahun 2004 pada mesin PW 25 adalah AOT = SOT – (s + t)

Tugas Akhir

61


= 870 – (36 + 1,5) = 8722,5 jam. Untuk perhitungan keseluruhan mesin penyegar dari tahun 2004 sampai tahun 2008 dapat dilihat pada lampiran. 4. Banyak kerusakan, kegagalan operasi dan ketidaknormalan peralatan yang terjadi pada saat operasi dapat dilihat pada point 2 diatas. 5. MTBF (Mean Time Between Failure), dihitung dengan rumus :

MTBF

AOT BanyaknyaKerusakan

Contoh untuk mesin model PW 25 tagun 2004 adalah sebagai berikut :

MTBF

8722,5 = 2907,5 jam 3

Untuk perhitungan MTBF keseluruhan mesin penyegar dari tahun 2004 sampai 2008 dapat dilihat pada lampiran 8. MTTR (Mean Time To Repair), dengan rumus : MTTR

LamanyaWaktuTidakBeroperasikarena ker usakan Banyaknya ker usakan

Untuk perhitungan MTTR keseluruhan mesin penyegar dari tahun 2004 sampai 2008 dapat dilihat pada lampiran 9. A (Availibility) atau ketersediaan, dengan rumus : A

AOT x100% SOT

Contoh untuk mesin model PW 25 tahun 2004 adalah sebagai berikut

Tugas Akhir

62




8722,5 jam x100% 8760 jam

= 99,57 % Untuk perhitungan MTTR keseluruhan mesin penyegar dari tahun 2004 sampai 2008 dapat dilihat pada lampiran. 8. R (Reability) atau kehandalan, dengan rumus : R = 100 e Contoh untuk mesin model PW 25 tahun 2004 dengan t = 2 dan MTBF = 2907,5 jam adalah sebagai berikut : R = 100 e = 99,26 % Untuk perhitungan R keseluruhan mesin penyegar dari tahun 2004 sampai 2008 dapat dilihat pada lampiran. Dengan dilakukan perhitungan nilai rata-rata kehadiran (R) dan ketersediaan (A) mesin penyegar udara tersebut maka didapat nilai yaitu R = 99,57% dan A = 99,96%. Dengan melihat nilai ketersediaan (A) 99,96% maka ketersediaan mesin penyegar pada bulan April adalah

99,96 x792100  791783,16 Btu / h 10 Kemudian dihitung nilai kehandalannya untuk mengetahui kapasitas mesin penyegar udara pada bulan April 2008 dengan mengalikan nilai kehandalan ® 99,26 % terhadap ketersediaan 791783,16 Btu/h, sehingga didapatkan :

Tugas Akhir

63


99,26 x791783,16  785923,96 Btu / h 100 Untuk nilai ketersediaan dan kehandalan masing-masing mesin penyegar udara dapat juga diketahui dengan mempergunakan cara yang sama. Dibawah ini saya menunjukkan dalam bentuk tabel nilai ketersediaan dan kehandalan masing-masing mesin penyegar udara :

Tabel. 4.13 Kapasitas mesin penyegar udara

no

mesin

kapasitas

Ketersediaan

kehandalan

99,96 %

99,26%

1

Mitsubishi PW 25 PK

267900

267792,84

265811,17

2

Mitsubishi PW 30 PK

321000

320871,60

318497,15

3

Sharp PW 10 PK

101600

101559,36

100807,82

4

Sharp PW 10 PK

101600

101559,36

100807,82

Keterangan : Nilai ketersediaan adalah hasil kali 99,96% dengan masing-masing mesin, Nilai kehandalan adalah hasil kali 99,26% dengan hasil ketersediaan masing-masing mesin. Hasil perhitungan ini menunjukkan bahwa pengaruh adanya pemeliharaan yang dilaksanakan ternyata dapat mempertahankan kinerja/kemampuan mesin penyegar udara.

Tugas Akhir

64


4.3. Analisis Data 1. Hipotesis yang diajukan adalah : Hipotesis nol (Ho) adalah : kemampuan mesin penyegar udara dalam menanggung beban panas ruangan ≥100% (lebih besar atau sama dengan seratus persen). Hipotesis Alternatif (Ha) adalah : Kemampuan mesin penyegar udara dalam menanggung beban panas ruangan < 100 % (lebih kecil dari seratus persen). Atau jika dalam bentuk tabel adalah sebagai berikut : Mesin penyegar

fo

fh

(fo-fh)

(fo-fh)²

udara MitsubishiPW25PK 265811,17 237569,54 797589670

797589670

mitsubishiPW30PK

318497,15 237569,54 6549278100 65492

Sharp PW 10PK

100807,82 237569,54 -136761,72

Sharp PW10PK

2. Mencari Chi Kuadrat Tabel. Berdasarkan hasil perhitungan seperti yang ditunjukkan dalam tabel diatas maka dapat ditemukan bahwa chi kuadrat adalah 185362,89. Dalam hal ini dk atau db (derajat bebas) adalah = (k-1) = (4-1) = 3.

Tugas Akhir

65


Berdasarkan dk = 3 dan taraf kepercayaan 99% maka diperoleh harga chi kuadrat tabel 11,3 caranya adalah dengan menarik garis dari baris dk = 3 mendatar kekanan dan persimpangannya dengan taraf kepercayaan 99%.kemampuan mesin penyegar udara dalam menanggung beban panas ruangan < 100 % (lebih kecil dari seratus persen) adalah benar.

Tugas Akhir

66


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan Dari uraian dan perhitungan serta pembahasan pada bab terdahulu, maka dapat dirumuskan kesimpulan sebagai berikut. 1. kemampuan kerja mesin penyegar udara terpasang pada ruang tunggu keberangkatan domestik berdasarkan keputusan direktur jendral perhubungan udara Nomor : SKEP/157/IX/2003 tentang pedoman pemeliharaan dan pelaporan fasililitas elektronika dan listrik penerbangan termasuk dalam kategori peralatan yang jarang mengalami kerusakan, hal ini ditujukan dalam angka nilai reability rata-rata untuk seluruh mesin penyegar udara 99,96 % dan angka nilai reability rata-rata untuk seluruh mesin penyegar udara yaitu 99,26 % dengan kapasitas mesin penyegar udara pada saat diteliti pada bulan april 2008 mempunyai kapasitas 785923,96 Btu/h. 2. setelah dilakukan perhitungan ternyata kapasitas mesin penyegar udara yang tersedia pada saat tidak sesuai untuk memikul beban panas ruang tunggu air traffic control, hal ini ditunjukkan dengan ditolaknya Ho : kemampuan mesin penyegar udara terpasang dalam menanggung beban panas ruangan ≥ 100% hasil perhitungan menunjukkan mesin penyegar mampu memikul 82,70% dari keseluruhan beban panas.

Tugas Akhir

67


B. Saran Dari kesimpulan yang sudah dirumuskan, maka disarankan untuk : 1. untuk mempertahankan /meningkatkan kinerja mesin penyegar udara, maka perlu sekali peningkatan kualitas pemeliharaan mesi penyegar udara agar mesin penyegar udara yang tersedia dapat bekarja secara optimal dalam mendukung kenyamanan kerja petugas Air Traffic Control. 2. berdasarkan perhitungan beban panas didapat total beban panas ruang sebesar 950278,17 Btu/h, sedangkan kapasitas mesin penyegar udara terpasang sebesar 785923,96 Btu/h. Sehingga terdapat selisih kapasitas mesin penyegar udara terhadap beban panas sebesar 164354,21 Btu/h, maka diperlukan rekondisi terhadap

kapasitas

mesin

penyegar

udara

baik

melalui

penggantian mesin penyegar udara dengan mesin penyegar udara yang berkapasitas lebih atau penambahan jumlah mesin penyegar udara sehingga total beban panas dapat ditanggulangi dengan keadaan yang lebih baik.

Tugas Akhir

68


TUGAS AKHIR ANALISIS KEMAMPUAN MESIN PENYEGAR UDARA TERPASANG TERHADAP BEBAN PANAS RUANG AIR TRAFIC CONTROL DI BANDAR UDARA BUDIARTO

Recommend Documents