TUGAS AKHIR
PERFORMANSI SIMULATOR ALAT PENGKONDISI UJI UDARA JENIS AIR-WATER SYSTEM
TEST OF PERFORMANCE OF AIR CONDITIONING DEVICE SIMULATOR AIR-WATER SYSTEM
Diajukan sebagai salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Politeknik Negeri Bandung
Disusun Oleh : Aldhi Wibawa Ismail NIM : 091611033
PROGRAM STUDI TEKNIK PENDINGIN DAN TATA UDARA JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
Daftar Riwayat Hidup A. PERSONAL IDENTITY B. PERSONAL IDENTITY
Nama
:
Tempat, tanggal lahir :
Warga Negara
AldhiWibawa Ismail Bandung, 17 Juni 1991
:
Indonesia
JenisKelamin
:
Laki-laki
Agama
:
Islam
Alamat
:
Jl. OtoIskandardinata Gg. Tebar No. 74B/95 Bandung 40243
Nomor Handphone
:
082116016480 / 085659024013
Email
:
[email protected]
Motto
:
Dream, Believe and Make It Happen
LATAR BELAKANG PENDIDIKAN
1. 2. 3. 4.
1997 hingga 2003 2003 hingga 2006 2006 hingga 2009 2009 hingga sekarang
SD Negeri ASMI 7 Bandung SLTP Negeri 3 Bandung SMA Negeri 4 Bandung D3 Politeknik Negeri Bandung, (JurusanTeknik Refrigerasi dan Tata Udara)
ABSTRAK
Sistem Pengkondisian udara jenis Air-water system merupakan salah satu aplikasi tata udara hunian. Sistem ini merupakan gabungan dari all air system dan all water system
dan dimaksudkan untuk melengkapi all water system dengan udara segar dari luar
ruangan dengan jumlah atau debit yang tertentu sesuai dengan kebutuhan. Pada tugas
akhir ini ditekankan pada uji kinerja dari simulator alat pengkondisi udara jenis airwater system dengan menganalisis sistem dari segi COP (Coefficient of Performance), efisiensi dan proses tata udaranya. Metode pengambilan data
dilakukan di bengkel Teknik Refrigerasi dan Tata Udara Politeknik Negeri bandung dengan cara mengambil data pengukuran sebanyak 3 kali kemudian menganalisa data yang telah diperoleh. Dari hasil analisa didapat untuk sistem refrigerasi nya bahwa nilai COP yang dihasilkan oleh simulator alat pengkondisi udara jenis air-water system rata-ratanya adalah 3.57 dan untuk Efisiensi sistem refrigerasi, nilai rataratanya sebesar 70%. Sedangkan untuk sistem tata udaranya, didapat nilai kapasitas pendinginan total dengan nilai rata-rata 2,06 kW.
Kata kunci : air-water system, COP (Coefficient of Performance), Efisiensi, Kapasitas Pendinginan Total.
ABSTRACT
Air conditioning device Air-water type is one application of air for residential. This system is a combination of all air system and all water system and it is intended to
complement all water system with fresh air from environment with a certain amount
or discharge in accordance with the requirements. The objective of this project is to
test of performance of air-water system by analysing the system in terms of COP (Coefficient of Performance), efficiency and air conditioning process . The technique
of colecting data is that measuring method and the data can be procesed. The result
of thi project are COP by system air-water is 3.57, Efficiency of refrigeration system is 70% and Total Coil Capacity is 2.06 kW.
Key Words : air-water system, COP (Coefficient of Performance), Efficiency, Total Coil Capacity
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahi Robbil ’Alamin segala puji dan syukur penulis panjatkan
kekhadirat Allah SWT, karena hanya dengan rahmat dan karunia-Nya yang sangat
besar sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan tepat
waktu. Shalawat serta salam tidak lupa penulis curahkan kepada nabi besar
Muhammad SAW. Tugas Akhir yang berjudul ” Uji Performansi Simulator Alat Pengkondisi
Udara Jenis Air-Water System ” ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat
menyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Pendingin dan Tata Udara, Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara Politeknik Negeri Bandung. Selesainya Laporan Tugas Akhir ini tidak luput dari dorongan berbagai pihak yang telah membantu penulis, baik itu berupa moril maupun materil, bimbingan serta kritik yang semuanya berharga. Pada kesempatan ini penulis sangat ingin mengucapkan banyak terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1.
Allah SWT, karena berkat Rahmat dan Ijin-NYA penulis bisa meyelesaikan tugas akhir ini dengan lancar beserta laporannya.
2.
Kedua orang tua serta keluarga tercinta penulis, yang selalu mendoakan dan terus memberikan dukungannya baik moral maupun materil kepada penulis.
3.
Bapak Ade Suryatman Margana, ST., M.Eng selaku ketua jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara.
4.
Bapak M. Nuriyadi, ST., M.Eng selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Luga Martin Simbolon, ST., M.Sc selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bantuan, saran, pengetahuan, serta kritik membangun yang sangat berharga sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5.
Seluruh dosen Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara atas segala panduan dan masukannya selama masa perkuliahan.
6.
Staff Administrasi Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara atas semua bantuannya yang telah diberikan.
7.
Seluruh Teknisi Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara atas semua bantuan
yang sudah diberikan ketika sedang melakukan Tugas Akhir. 8.
mengerjakan Tugas Akhir ini.
M. Fauzi Prihandani dan Nurianto Adi Pradigdo selaku partner dalam
9.
Rinard Perwira Kusnadi yang telah banyak membantu, mendengarkan segala keluhan dan memberikan semangat serta doa nya. You are my brother.
10. Anak-anak G-17A Galuh, Tantan, Durahman, Eka, Sandi, Azis, Averus yang
selalu membuat penulis lebih semangat mengerjakan Tugas Akhir. 11.
Untuk teman-teman sekelas juga RAIIIB, yang selalu memberikan semangat, perhatian, doa, dan selalu mau mendengarkan cerita-cerita penulis. You are my besties guys.
12.
Untuk teman-teman Kelas 3A dan 3C serta angkatan 2010 dan 2011 atas semua bantuannya.
13.
Pihak-pihak yang mungkin tidak bisa penulis sebutkan satu per satu, yang secara langsung maupun tidak langsung telah ikut membantu dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini. Penulis menyadari akan adanya kekurangan dalam penulisan laporan ini, karena
semua yang ada di dunia ini tidaklah ada yang sempurna. Oleh karena itu penulis memohon maaf apabila ada penulisan yang tidak berkenan dihati pembaca, saran dan kritik membangun merupakan bekal untuk kesuksesan penulis di masa yang akan datang. Bandung, Juli 2012
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK......................................................................................................... i
ABSTRACT ....................................................................................................... ii
KATA PENGANTAR ...................................................................................... iii
DAFTAR ISI ..................................................................................................... v DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ viii DAFTAR TABEL ............................................................................................. x
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .............................................................................. 1 1.2 Tujuan ........................................................................................... 2 1.3 Batasan Masalah ………………………………………………... 3 1.4 Metoda Penulisan ……………………………………………..... 3 1.5 Sistematika Penulisan …………………………………………... 4 BAB II DASAR TEORI 2.1 Penggolongan Sistem Tata Udara ................................................ 5 2.1.1 Sistem Udara Penuh (All Air System) ……………….………6 2.1.2 Sistem Air Penuh (All Water System) …..………………….. 8 2.1.3 Sistem Udara-Air (Air-Water System) …….……………….. 9 2.1.4 Sistem Refrigeran-Langsung (Direct Refrigeran System) ….15 2.2 Proses Psikrometrik ..................................................................... 15 2.3 Perhitungan Psikrometrik ............................................................17 2.3.1 Pendinginan dan Pemanasan Udara ...................................... 17 2.4 Komponen-Komponen Beban Ruangan .......................................18
2.4.1 Rasio Beban Sensibel Ruangan (RSHR) .............................. 19 2.5 Faktor Kontak dan Bypass ........................................................... 19
2.6 Sistem Refrigerasi Kompresi Uap ………………………….......19
2.6.1 Siklus Refrigerasi Kompresi Uap ………………………… 20
2.6.2 Kinerja Sistem Pendingin …………………………………. 22
2.7 Komponen-Komponen Utama Sistem Refrigerasi ……………… 23
2.8 Komponen Pendukung Sistem Refrigerasi ……………………… 25
2.8.1 Komponen Pendukung Mekanik …………………………… 26 2.8.2 Komponen Pendukung Kelistrikan ………………………… 29
BAB III CARA KERJA SISTEM 3.1 Gambar dan Cara Kerja Sistem .................................................... 32 3.2 Tujuan Pengambilan Data ………………………………………. 33 3.3 Prosedur Pengambilan Data ……………………………………. 33 3.3.1 Menentukan Variabel Pengukuran …………………………. 34 3.3.2 Menentukan Titik Pengukuran ……………………………... 34 3.3.3 Alat Pengukuran ……………………………………………. 36 3.3.4 Melakukan Kalibrasi Alat Ukur ……………………………. 36 3.3.5 Pemasangan Alat Ukur Pada Titik Pengukuran ……………. 37 3.3.6 Langkah-langkah Pengabilan Data …………………………. 37 BAB IV DATA dan ANALISA 4.1 Data Pengamatan ……………………………………………….. 39 4.2 Pengolahan Data ………………………………………………... 39 4.3 Data dan Perhitungan Sistem Refrigerasi ………………………. 39 4.3.1 Data dan Perhitungan Sistem Refrigerasi Pengukuran ke-1 .. 39 4.3.2 Data dan Perhitungan Sistem Refrigerasi Pengukuran ke-2... 42 4.3.3 Data dan Perhitungan Sistem Refrigerasi Pengukuran ke-3... 44 4.4 Analisa Data Sistem Refrigerasi ………………………………... 47
4.5 Data dan Perhitungan Sistem Tata Udara ………………………. 52 4.5.1 Data dan Perhitungan Sistem Tata Udara Pengukuran ke-1 .. 52
4.5.2 Data dan Perhitungan Sistem Tata Udara Pengukuran ke-2... 56
4.5.3 Data dan Perhitungan Sistem Tata Udara Pengukuran ke-3 .. 59
4.6 Analisa Data Sistem Tata Udara……………………………....... 62
4.7 Analisa Keseluruhan untuk Uji Performansi Sistem Refrigerasi dan
Sistem Tata Udara pada Simulator Pengkondisi Udara Jenis Air
Water System……………..........................................................72
BAB V PENUTUP
5.1 Simpulan ………………………………………………………... 74 5.2 Saran ……………………………………………………………. 75 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sistem Udara Penuh ......................................................................... 7
Gambar 2.2 Sistem Air Penuh …………………………………………………. 8
Gambar 2.3 Sistem Udara-Air …………………………………………………. 10
Gambar 2.4 Fan Coil Unit System ………………………………………………12
Gambar 2.5 Air-Water Indunction Unit ………………………………………... 13 Gambar 2.6 Sistem induction unit dan Proses psikrometrik air-water system … 14 Gambar 2.7 Sistem Refrigeran-langsung ………………………………………. 15
Gambar 2.8 Proses-proses Udara ………………………………………………. 16 Gambar 2.9 Siklus Refrigerasi Kompresi Uap …………………………………. 20 Gambar 2.10 Kompresor ……………………………………………………….. 24 Gambar 2.11 Kondenser ………………………………………........................... 24 Gambar 2.12 Pipa Kapiler ……………………………..……………………….. 25 Gambar 2.13 Evaporator ……………………………………………………….. 25 Gambar 2.15 Refrigeran ………………………………………………………... 25 Gambar 2.16 Strainer …………………………………………………………... 26 Gambar 2.17 Sight Glass ……………………………………………………….. 26 Gambar 2.18 Accumulator ……………………………………………………... 27 Gambar 2.19 HLP ……………………………………………………………….27 Gambar 2.20 Thermostat ……………………………………………………….. 28 Gambar 2.21 Pressure Gauge ………………………………………………….. 28 Gambar 2.22 MCB ……………………………………………………………... 29 Gambar 2.23 Amperemeter ……………………………………………………. 29 Gambar 2.24 Voltmeter ………………………………………………………… 30 Gambar 2.25 Kapasitor …………………………………………………………. 30 Gambar 2.26 Saklar Togel ……………………………………………………… 31 Gambar 2.27 Lampu Indikator …………………………………………………. 31
Gambar 2.28 Terminal …………………………………………………………. 31
Gambar 3.1 Gambar Sistem ……………………………………………………. 32 Gambar 3.2 Titik Pengukuran ………………………………………………….. 35
Gambar 4.1 Proses Diagram P-h pengukuran ke-1 pada pukul 15.40 …………. 40 Gambar 4.2 Proses Diagram P-h pengukuran ke-2 pada pukul 15.40………….. 43
Gambar 4.3 Proses Diagram P-h pengukuran ke-3 pada pukul 15.40………….. 45
Gambar 4.4 Grafik COPaktual terhadap Waktu……………………… ………….. 47 Gambar 4.5 Grafik COPCarnot terhadap Waktu …………………………………. 48 Gambar 4.6 Grafik Efisiensi Sistem Refrigerasi terhadap Waktu …………….. 49
Gambar 4.7 Grafik Temperatur Air (shell and coil) terhadap Waktu ………..…50 Gambar 4.8 Grafik Kapasitas Pendinginan Sisref terhadap Waktu …………... 51 Gambar 4.9 Proses Psikrometrik Pengukuran ke-1 pada pukul 15.40………….. 53 Gambar 4.10 Proses Psikrometrik Pengukuran ke-2 pada pukul 15.40………….57 Gambar 4.11 Proses Psikrometrik Pengukuran ke-3 pada pukul 15.40……….... 60 Gambar 4.12 Grafik Temperatur Ruangan terhadap Waktu …………………….62 Gambar 4.13 Grafik Kapasitas Pendinginan Koil AHU terhadap Waktu ……... 63 Gambar 4.14 Grafik Kapasitas Pendinginan Koil FCU terhadap Waktu ………. 64 Gambar 4.15 Grafik RSHG terhadap Waktu …………………………………… 65 Gambar 4.16 Grafik RLHG terhadap Waktu …………………………………... 66 Gambar 4.17 Grafik RTHG terhadap Waktu …………………………………... 67 Gambar 4.18 Grafik RSHR terhadap Waktu …………………………………… 68 Gambar 4.19 Grafik BF AHU terhadap Waktu ………………………..………. 69 Gambar 4.20 Grafik CF AHU terhadap Waktu ………………………..………. 70 Gambar 4.21 Grafik BF FCU terhadap Waktu ………………………..………. 71 Gambar 4.22 Grafik CF FCU terhadap Waktu ………………………..………. 72
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Tabel Data Pengukuran ke-1 Sistem Refrigerasi ................................. 39
Tabel 4.1 Tabel Data Pengukuran ke-1 Sistem Refrigerasi (Lanjutan) ............... 40
Tabel 4.2 Tabel Data Pengukuran ke-2 Sistem Refrigerasi.................................. 42
Tabel 4.2 Tabel Data Pengukuran ke-2 Sistem Refrigerasi (Lanjutan)................ 42
Tabel 4.3 Tabel Data Pengukuran ke-3 Sistem Refrigerasi.................................. 44 Tabel 4.3 Tabel Data Pengukuran ke-3 Sistem Refrigerasi (Lanjutan)................ 44 Tabel 4.4 Tabel Data Pengukuran ke-1 Sistem Tata Udara.................................. 52
Tabel 4.4 Tabel Data Pengukuran ke-1 Sistem tata Udara (Lanjutan)................. 53 Tabel 4.5 Tabel Data Pengukuran ke-2 Sistem Tata Udara................................. 56 Tabel 4.5 Tabel Data Pengukuran ke-2 Sistem Tata Udara (Lanjutan)............... 56 Tabel 4.6 Tabel Data Pengukuran ke-3 Sistem Tata Udara ................................ 59 Tabel 4.6 Tabel Data Pengukuran ke-3 Sistem Tata Udara (Lanjutan)............... 59
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A
Gambar Sistem .................................................................................................... A1
Lampiran B
Tabel Data Pengukuran ke-1 ............................................................................... B1 Tabel Data Pengukuran ke-1(Lanjutan) .............................................................. B2 Tabel Data Pengukuran ke-2 ............................................................................... B3
Tabel Data Pengukuran ke-2(Lanjutan) .............................................................. B4 Tabel Data Pengukuran ke-3 ............................................................................... B5 Tabel Data Pengukuran ke-3(Lanjutan) .............................................................. B6 Tabel Hasil Pengolahan Data Pengukuran ke-1 .................................................. B7 Tabel Hasil Pengolahan Data Pengukuran ke-2 .................................................. B8 Tabel Hasil Pengolahan Data Pengukuran ke-3 .................................................. B9 Tabel Hasil Pengolahan Data Pengukuran ke-1, 2 dan 3 .................................. B10 Lampiran C Plot Diagram P-h Pengukuran ke-1 ..................................................................... C1 Plot Diagram P-h Pengukuran ke-2 ..................................................................... C2 Plot Diagram P-h Pengukuran ke-3 ..................................................................... C3 Diagram Psikrometrik Pengukuran ke-1 ............................................................. C4 Diagram Psikrometrik Pengukuran ke-2 ............................................................. C5 Diagram Psikrometrik Pengukuran ke-3 ............................................................. C6
DAFTAR PUSTAKA
Althouse, A. D., et. all., 2004, “Modern Refrigeration and Air Conditioning”,
Goodheart Wilcok, Illinois.
ASHRAE, 2001, “ASHRAE Handbook of Fundamental”, American Society of Heating, Refrigerating, and Air Conditioning Engineers, Atlanta. ASHRAE, 2002, “ASHRAE Handbook of Refrigeration”, American Society of Heating, Refrigerating, and Air Conditioning Engineers, Atlanta.
Dossat, R. J., 1985, “Principle of Refrigeration and Air conditioning (2nd Edition)”, John Willey and Sons, New York. Setyawan, Andriyanto, 2010. “Sistem Tata Udara” hal 3 – 22, Politeknik Negeri Bandung ; Bandung
