TUGAS AKHIR EFEKTIFITAS DESICCANT DALAM MENGONTROL RH DIBANDING HEATER DAN HEATING COIL

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR EFEKTIFITAS DESICCANT DALAM MENGONTROL RH DIBANDING HEATER DAN HEATING COIL Disusun oleh : ZAINAL ABIDIN ( ) JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA 2010

2 LEMBAR PENGESAHAN EFEKTIFITAS DESICCANT DALAM MENGONTROL RH DIBANDING HEATER DAN HEATING COIL Diajukan guna memenuhi salah satu persyaratan meraih gelar Sarjana Teknik (ST) di Universitas Mercu Buana Disusun Oleh : ZAINAL ABIDIN Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana Menyetujui Pembimbing Tugas Akhir Mengetahui / menyetujui Kepala Program Studi Teknik Mesin Ir. Yuriadi Kusuma, M. Sc Dr. Abdul Hamid, M. Eng. i

3 KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kehadirat Ilahi Robbi atas ijin-nya kami dapat menyelesaikan Tugas Akhir berjudul : Efektifitas desiccant dalam Mengontrol RH dibanding Heater dan Heating Coil. Selain itu tidak lupa kami ucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Dr. Abdul hamid, M. Eng. Selaku Kaprodi Jurusan Teknik Mesin 2. Bapak Ir. Yuriadi Kusuma M. Sc. Selaku Pembimbing. 3. Bapak bapak dan Ibu-ibu Dosen yang telah mengajar kami tanpa mengenal lelah. 4. Kedua Orang Tua kami yang telah memberikan dorongan moral maupun material. 5. Istri & Anak-anak tercinta yang selalu memberi motivasi dalam penyelesaian tugas akhir ini. 6. Rekan-rekan kerja yang tiada jemu memberi spirit dan selalu mengingatkan kami. 7. Semua pihak yang telah membantu kami secara langsung maupun tidak langsung. Akhirnya kritik dan saran dari pembaca sangat kami butuhkan demi kesempurnaan tugas akhir ini, karena tiada gading yang tak retak. Harapan kami semoga tugas akhir ini bisa bermanfaat bagi para pembaca pada umumnya, adikadik kelas pada khususnya, dan sebagai jalan awal untuk pengembangan berikutnya. Penulis iii

4 DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN...i ABSTRAK...ii KATA PENGANTAR iii DAFTAR ISI iv DAFTAR GAMBAR viii DAFTAR TABEL x DAFTAR LAMPIRAN xii BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar belakang I.2 Permasalahan Tujuan dan manfaat Batasan masalah Metodologi Sistematika Penulisan BAB II LANDASAN TEORI II.1 Pengertian Istilah II.1.1 Pengertian Efektifitas II.1.2 Pengertian Desiccant II.1.3 Relative humidity (RH) II.2 Perhitungan Refrigerasi (untuk referensi) II.3 Prinsip perhitungan dan penaksiran beban kalor II.3.1 Mulai iv

5 II.3.2 Fungsi Ruang dalam gedung II.3.3 Kondisi Termal dalam gedung II.3.4 Data Gedung II.3.5 Data Cuaca dan Iklim II.3.6 Beban Pendinginan II.3.7 Beban Pendinginan ruangan II.3.8 Beban Koil Pendingin II.3.9 Kurva Psikrometri Beban Pendinginan Ruangan dan Beban Koil...19 II.3.10 Beban Pendinginan Refrigerasi II.4 Metode Perhitungan beban Pendingin II.4.1 Umum II.4.2 Metode Perbedaan Temperatur Ekivalen Total(TETD/TA)...21 II.4.3 Metode Fungsi Transfer(TFM Methode) II.4.4 Metode CLTD/SCL/CLF II.4.5 Komparasi Metode Perhitungan Beban Pendinginan...31 II.5.1 Analisa Psychrometrik II.5.2 Proses Pengkondisian Udara II.5.3 Sistem Pengkondisian Udara II Sistem Ekspansi Langsung (DX) II Sistem air penuh II.5.4 Sistem Udara Penuh II.6 Prinsip perhitungan kandungan air dalam udara II.6.1 Perhitungan kelembaban dengan metode engineering...36 II.7 Kelas kebersihan v

6 BAB III METODE PERHITUNGAN BEBAN PENDINGIN DENGAN PROGRAM TRACE III.1 Metode perhitungan III.1.1 Tahapan dalam menghitung beban kalor III.1.2 Tahap pemilihan system mesin pendingin III.1.3 Menentukan beban pendingin III.1.4 System Cooling Supply Air Dry Bulb III.1.5 System Airflow III.1.6 System Cooling Capacity III.1.7 System Heating Capacity III.2 Rangkuman Hitungan Perencanaan BAB IV PEMBAHASAN PERHITUNGAN BEBAN DENGAN PROGRAM TRACE IV.1 Data-data pokok dalam menghitung beban IV.2 Proses Perhitungan IV.3 Hasil Perhitungan dengan metode CLTD & metode TETD...64 IV.4 Perhitungan kandungan air dalam udara IV.5 System aliran udara BAB V ANALISA PERHITUNGAN DARI BEBERAPA ALAT...73 V.1 Hasil perhitungan beban pendingin dengan memakai TRACE V.2 Hasil Perhitungan kandungan air V.3 Hasil perhitungan jika memakai dehumidifier (Desiccant)...73 V.3.1 Analisa grafik Psycrometric dengan dehumidifier ML V.4 Elektric Heater dan Heating Coil vi

7 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN VI. 1 KESIMPULAN...84 VI.2 SARAN DAFTAR PUSTAKA vii

8 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1. Diagram Alur kerja perancangan system tata udara...4 Gambar 2.1. Skematik diagram system Expansi Langsung Gambar 2.2. Sistem actual dan teori Diagram Pressure- Enthalpy(PH)...12 Gambar 2.3. Diagram Alur kerja perancangan system tata udara...15 Gambar 2.4. Contoh beban pendinginan ruangan Gambar 2.5 Kurva psikrometri beban pendinginan ruangan dan beban coil pendingin Gambar 2.6 Perbedaan besarnya penambahan kalor sesaat dan beban pendinginan sesaat Gambar 2.7. Perhitungan beban pendinginan dengan metode TFM/CLTD/CLF dan TETD/TA Gambar 2.8. Kurva Psikrometrik untuk pengkondisian udara ruangan...32 Gambar 2.9. Sistem ekspansi langsung Gambar Sistem Air penuh Gambar 2.10a. Unit fan coil dengan pemasukan udara luar secara langsung...34 Gambar Sistem udara penuh Gambar 2.12 Pembagian daerah Gambar 2.13a. Sistem unit setiap tingkat seratus persen udara segar...36 Gambar 2.13b. Sistem unit setiap tingkat dengan udara balik...36 Gambar 4.1. Denah ruang cetak tablet Gambar 4.2. Informasi tentang Proyek (Project Information)...56 Gambar 4.3. Udara cuaca setempat (Weather) Gambar 4.4. Beban kalor internal(internal load template) viii

9 Gambar 4.5. Aliran udara(air flow templates) Gambar 4.6. Pengatur Suhu (Thermostat templates) Gambar 4.7. Konstruksi Ruangan (Construction Templates)...59 Gambar 4.8. Ruangan (Room templates) Gambar 4.9. Membuat ruangan pada lembar tunggal Gambar Partisi dan lantai (Partitions dan floors) Gambar Sistem Skematik (Creates System-Schematic)...61 Gambar Masukan Ruangan ke system yang dipilih Gambar Merubah parameter beban pendingin dengan metode TETD-TA1 62 Gambar Merubah parameter beban pendingin dengan metode CLTD-CLF63 Gambar Hasil perhitungan dengan TRACE Gambar Kurva psikrometrik satuan metric Gambar Skematik diagram tata udara ruang cetak tablet...72 Gambar 5.1. Skematik diagram aliran udara unit ahu cetak tablet...75 Gambar 5.2. Analisa Kurva psikrometrik udara segar Gambar 5.3. Analisa kurva psikrometrik udara balik Gambar 5.4. Analisa kurva psikrometrik percampuran udara balik dengan udara segar Gambar 5.5. Analisa performen alat penurun kelembaban Gambar 5.6. Analisa kurva psikrometrik percampuran udara balik dengan udara yang keluar dari alat penurun kelembaban Gambar 5.7. Kurva psikrometrik system aliran udara ix

10 DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Jenis dan karakteristik dari bebarapa desikan Tabel 2.2. Properti termodinamika dari cairan R Tabel 2.3. Temperatur penguapan dan tekanan penguapan dari beberapa refrigerant Tabel 2.4. Temperatur pengembunan dan tekanan pengembunan dari beberapa refrigerant Tabel 2.5. Perbandingan konsentrasi partikel dalam udara dari standart FS209 dan ISO/FDIS Tabel 2.6. Pertukaran udara per jam dibandingkan kecepatan aliran udara vertical, tinggi ruangan dan kelas kebersihan Tabel 3.1. Rata-rata representasi pada kalor beban dan kandungan air yang dihasilkan oleh manusia dalam berbagai aktivitas Tabel 3.2. Berbagai properti lampu tabung Tabel 3.3. Berbagai tipe properti lampu tabung lanjutan Tabel 3.4. Rata-rata Efisiensi dan hubungan data representasi pada tipe motor listrik Tabel 3.5. Faktor pemakaian mesin listrik, factor radiasi dan factor beban kalor 51 Tabel 3.6. Faktor pemakaian mesin gas, factor radiasi dan factor beban kalor...51 Tabel 3.7. Rata-rata penambahan kalor yang direkomendasikan pada aplikasi tipikal alat-alat masak Tabel 3.8. Rata-rata penambahan kalor yang direkomendasikan pada aplikasi tipikal alat-alat masak lanjutan Tabel 4.1. Perbandingan perhitungan beban pendingin metodologi CLTD-CLF dengan Metodologi TETD-TA Tabel 4.2. Hasil Perhitungan yang dipilih metode TETD-TA x

11 Tabel 4.3. Daftar Faktor K Tabel 4.4. Daftar factor H Tabel 5.1. Hasil perhitungan beban pendingin metode TETD-TA Tabel 5.2. Properti unit pengering ML 690 dan ML xi

12 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN A. Data perhitungan beban kalor pendingin dengan TRACE 700 LAMPIRAN B. Data perhitungan simulasi aliran udara dengan Dray Cap & Psychrometric Analyser McQuay LAMPIRAN C. Katalog filter udara. LAMPIRAN D. As-Built Drawing instalasi tata udara ruang cetak tablet. xii