BAB IV ANALISIS DAN PERHITUNGAN
4.1
Perhitungan Beban Pendingin AC Sentral Lantai
=1
Luas
= 154 m²
Kondisi
= CDB
CWB
R
Kg/kg
Luar ruangan
= 33
27
70
0,024
Dalam ruangan
= 24
16
45
0,011
Selisih
=9
11
25
0,013
Penghuni
= 30 orang
Udara luar
= 20 x 30 cmh
Area yang di kondisikan
Arah
= 600 cmh
= 154 m²
Luas Kaca (m²)
Radiasi
Faktor
matahari(Kcal/m²
Transmisi
h)
kaca
Hasil (Kcal/m²h)
Barat
12
388
0,95
4423,2
timur
15
65
0,95
926,25
utara
6
65
0,95
370,5
selatan
9
65
0,95
555,75
1. Transmisi kaca = 42
x
5,5
x
9
= 2079
Kcal/h
x
2,05
= 639,5
Kcal/h
2. Transmisi dinding barat = 21
x
18,8
42
3. Transmisi dinding timur = 18
x
14,3
x
2,05
=527,67
Kcal/h
x
2,05
=1089,165
Kcal/h
10,9
x
2,05
=804,42
Kcal/h
10,9
x
2,05
=4469
Kcal/h
10,9
x
2,05
=3441,13
Kcal/h
10,9
x
2,05
=3441,13
Kcal/h
x
1
=1410
Kcal/h
1
=1909,2
Kcal/h
1
= 150
Kcal/h
4. Transmisi dinding selatan = 33
x
16,1
5. Transmisi dinding utara = 36
x
6. Transmisi partisi = 200
x
7. Transmisi lantai = 154
x
8. Transmisi Atap = 154
x
9. Beban panas penghuni = 30
x
47
10. Beban panas peralatan = 2220 x 0,86
x
11. Beban panas penerangan = 150 x
1
x
Sub total
= 19960,215 Kcal/h
Safety factor 5 %
= 998,01
Kcal/h
A. Total Beban Sensibel
= 20958,22
Kcal/h
=
1410
Kcal/h
=
70,5
Kcal/h
=
1480,5 Kcal/h
=
1296
Beban latent penghuni = 30
x
47
Safety Factor 5 % B. Total beban Latent
x 1
C. Beban sensibel udara luar = (600) x ( 9) x (0,24)
Kcal/h
43
D. Beban latent udara luar = (600 ) x ( 0,0013) x (597,3) Total (A) + (B) + ( C) + (D)
= 465,894
Kcal/h
= 24200,614 Kcal/h
Kebocoran ex fan dll 7,5 %
= 1815,04
Kcal/h
Total kapasitas pendingin
= 26015,66
Kcal/h
TOTAL kapasitas pendingin dalam Btu/ h
= 103238,0768 Btu/h
25000 20000 15000 10000 Beban Pendinginan
5000 0 Beban Panas Sensibel Ruangan
Beban Panas Beban Panas Laten Penghuni Sensibel Udara Luar
Beban Panas Laten Udara Luar
Gambar 4.1 Grafik Beban Pendinginan 4.2 Perhitungan Ducting Perhitungan menggunakan metode Equal Friction dimana diasumsikan saluran ducting akan mengalami pressure loss yang sama per satuan panjang ducting. Metode umum yang sangat sederhana dan mudah dihitung secara manual. Hal yang harus diperhatikan dalam metode ini adalah adanya penggunaan balancing jamper yang dimaksudkan untuk mengatur aliran udara.
44
Selain itu saat instalasi diperlukan balancing system agar aliran udara tersebar merata ke seluruh ruangan. Ada beberapa langkah yang dilakukan dalam perhitungan menggunakan metode ini, selain itu dasar perhitungan juga harus ditentukan terlebih dahulu. Dasar perhitungan dapat diambil dari besarnya static pressure fan, dengan dasar ini perhitungan besarnya friction loss tergantung pada performa fan. Dasar yang lainnya adalah penentuan friction loss terlebih dahulu, friction loss dapat ditentukan dari kapasitas aliran fan dan kecepatan aliran udara. Setelah itu dilakukan perhitungan terhadap besarnya static pressure yang dibutuhkan oleh fan. Ada beberapa langkah yang ditempuh untuk melakukan perhitungan dengan metode ini. 1.
Menentukan besarnya head loss per satuan panjang.
Ketika Static pressure fan tidak diketahui maka perhitungan diawali dengan menetukan head loss. Kecepatan aliran dan laju aliran pada discharge fan digunakan sebagai dasar untuk menentukan head loss, sesuai standart ASHRAE untuk perkantoran kecepatan aliran ditentukan sebesar 7 m/s. Perhitungan desain menggunakan udara standart yaitu udara pada suhu 20 oC, yang memiliki viskositas 1,822 x 105 Kg/m.s dan massa jenis 1,20 Kg/m3
45
Luas penampang ducting
besarnya luas penampang adalah:
Diameter hidrolik
Besarnya diameter hidrolik untuk penampang bulat sama dengan diameter penampang itu sendiri.
Bilangan reynolds
46
Friction factor
Dengan asumsi absolute roughnes factor untuk bahan ducting sama dengan aluminium yaitu sebesar 0,09 mm.
Karena
nilainya lebih kecil dari 0,018 maka besarnya f
Friction loss per meter
2.
Menentukan kapasitas aliran tiap section
Kapasitas aliran untuk setiap section dapat dihitung dengan perbandingan empiris antara beban pendinginan ruangan dengan kapasitas ruangan.
47
Pada ruang kerja perkantoran besarnya aliran udara untuk setiap outlet dianggap sama, karena FCU hanya melayani satu ruangan. Sehingga seluruh outlet masing – masing memiliki laju aliran sebesar 157 l/s.
Section
Laju aliran (l/s)
A-B
1100
B-C
629
C-D
315
D-O3
158
D-O4
157
48
C-E
314
E-O2
157
E-O1
157
B-F
471
F-O5
157
F-G
314
G-O6
157
G-07
157
3. Melakukan perhitungan dimensi ducting. Dimensi ducting dihitung dengan dasar ukuran dan friction loss ducting pada discharge fan. Sementara untuk ukuran per section menggunakan perbandingan persentase laju aliran terhadap persentase luas area ducting seperti yang telah ditabelkan oleh CARRIER Inc.
49
Tabel 4.1 perbandingan persentase laju aliran terhadap persentase luas area . ducting
Laju
Lua
aliran
s
,
Are
Luas Sectio
Diamete Area,
axb r,
A (m2)
n Q
a
(%)
(%)
--
--
A-B
(mm) De (m)
0,
480
18
200 X 1150
0 57,
65,
0,
0
0
11
390
200 X
B-C 700
50
7
C-D
50,
58,
0,
0
0
06
300
200 X 375
8
D-O3
50,
58,
0,
0
0
03
225
200 X 200
9
D-O4
50,
58,
0,
0
0
03
225
200 X 200
9
C-E
50,
58,
0,
0
0
06
294
200 X 375
8
E-O2
50,
58,
0,
0
0
03
225
200 X 200
9
E-O1
50,
58,
0,
0
0
03
225
200 X 200
9
B-F
43,
51,
0,
0
0
09
345
200 X 525
2 33,
41,
0,
0
0
03
225
200 X
F-O5 200
51
8
F-G
67,
73,
0,
0
5
06
300
200 X 375
7
G-O6
50,
58,
0,
0
0
03
225
200 X 200
9
G-07
50,
58,
0,
0
0
03
225
200 X 200
9 4.
Menentukan jalur kritis
Jalur kritis ini merupakan jalur terpanjang yang harus ditempuh oleh udara, sehingga merupakan jalur dengan kerugian gesekan terbesar.
52
Dari gambar terlihat bahwa jalur A-O3 merupakan jalur dengan jarak terpanjang, maka jalur ini kemudian dijadikan sebagai dasar perhitungan tekanan statis fan yang dibutuhkan untuk mengatasi kerugian tekanan akibat gesekan. 5.
Perhitungan Pressure Loss pada fitting
Untuk menghitung pressure loss total pada jalur kritis perlu dilakukan perhitungan pada fitting. Pressure loss pada fitting disebut dengan minor loss, pada layout ducting terlihat terdapat 2 buah elbow pada jalur kritis. Dengan asumsi udara supply pada kondisi udara standart 20oC, rasio radius elbow terhadap diameter hidrolik ducting (r/Dh) adalah 1,5 dan koefisien loss pada fitting.
Fitting
Dh
Co
Section
(mm)
B-C
390
0,07
2,058
C-D
300
0,08
2,352
(Pa)
53
6.
Total pressure loss
Fan harus dimiliki fan untuk mengatasi hambatan yang terjadi akibat gesekan dan fiting. Pada metode equal friction semua hambatan fitting dikonversi terlebih dahulu menjadi panjang ekuivalen. Besarnya nilai konversi tersebut telah ditabelkan sehingga besarnya hambatan yang terjadi pada jalur kritis dapat dilihat pada tabel berikut. Kompo Section
Dh
Panjang,
(mm)
L (m)
nen
(Pa
Ducting
(Pa) /m)
Ducting
48
lurus
0
Ducting
39
lurus
0
Elbo
39
w
0
Ducting
30
lurus
0
Elbo
30
w
0
Ducting
22
lurus
5
1
1,3
A-B
1,318 18 4
1,3 5,272 18
B-C 2,058
C-D
1,3 1
1,318 18
2,352
D-O4
1,3 4,5
5,931 18 18,22
Total Pressure Loss, 2
54
Dengan operating pressure pada outlet sebesar 10 Pa, maka besarnya tekanan statis yang harus dimiliki oleh Fan adalah sebagai berikut:
55
4.3 PERHITUNGAN AC SPLIT
No
Nama
Luas
1
Lantai
1
2
Luas
154 m²
3
Area yang dikondisikan
154 m²
P x l x t / 3 x 500 = 14 m x 11 m x 3 m / 3 x 500 = 77000 BTU/h Daya perhitungan AC perruangan : No
Ruangan Ber AC
Daya AC
Watt
1
Ruangan Finance
2,5
1580
2
Ruangan Admin
2,5
1580
3
Ruangan Receptionis
2,5
1580
4
Ruangan Meeting
2,5
1580
5
Ruangan Kubikal
2,5
1580
Total
12,5
7900
Berdasarkan tabel rekomendasi pemasangan AC Tabel 3.3 Berdasarkan spesifikasi AC central 10 PK daya listriknya sebesar = 9,3 kW = 9300 W Dalam sehari dipakai selama 12 jam 9300 W x 12 jam = 111600 W
56
Total dalam sebulan pemakaian daya listriknya sebesar 111600 W x 24 hari = 2678400 W
Berdasarkan Spesifikasi AC Split 2,5 PK daya listriknya sebesar = 1580 W Dalam sehari dipakai selama 12 jam 7900 W x 12 jam = 94800 W Total dalam sebulan pemakaian daya listriknya sebesar 94800 W x 24 hari = 2275200 W
57
