Bab III Prosedur dan Data Teknis

Transkripsi

1 Bab III Prosedur dan Data Teknis 3.1 Prosedur Analisis Prosedur analisis kelayakan sistem tata udara dan penyediaan air panas distrik adalah sebagai berikut: Pengumpulan data teknis berupa hasil perancangan sistem tata udara distrik dan sistem penyediaan air panas distrik. Penggabungan data dari kedua sistem menjadi satu sistem utuh yang sinkron. Analisis biaya yang mencakup biaya investasi awal (persiapan dan pemasangan) dan biaya tahunan. Perbandingan sistem distrik dengan sistem konvensional. Analisis manfaat berupa penghematan energi yang dikonsumsi. Penentuan tarif jual energi kepada konsumen. Analisis aliran kas tahunan dan kelayakan investasi. 3.2 Data Umum Penentuan Kawasan Kriteria kawasan yang dicari untuk perancangan sistem tata udara dan penyediaan air panas distrik ini adalah kawasan yang membutuhkan pendinginan dan penyediaan air panas dalam jumlah besar. Kawasan yang dipilih adalah perumahan Batununggal Indah yang terletak di Jalan SoekarnoHatta, Bandung. Kawasan ini terdiri dari tujuh tahap pembangunan. Tujuh daerah tahapan yang dijadikan sebagai blok perancangan studi kasus penelitian ini dapat dilihat pada Lampiran A. 11

2 3.2.2 Fungsi dan Data Bangunan Fungsi bangunan dalam kawasan ini adalah rumah tinggal. Dalam kawasan ini, terdapat beberapa tipe rumah yang tersedia. Untuk mempermudah analisis, diambil lima belas tipe rumah yang berbeda disesuaikan dengan luas tanah tiap kavling yang tersedia. Kapasitas hunian tiap rumah berbedabeda sesuai fasilitas yang terdapat pada masingmasing rumah. Jumlah rumah tiap blok dan tiap tipe beserta kapasitas huniannya dapat dilihat pada tabel 3.1. Tipe Rumah Tabel 3.1 Jumlah Rumah dan Kapasitas Hunian Kapasitas Hunian Jumlah Rumah Blok 1 Blok 2 Blok 3 Blok 4 Blok 5 Blok 6 Blok 7 Total 65/ / / / / / / / / / / / / / / Total

3 3.3 Data Teknis Sistem Tata Udara Distrik Beban Pendinginan Berdasarkan kondisi geografis Bandung yang terletak pada 6,5 o LS, 107 o BT, ketinggian 791 meter di atas permukaan laut serta kondisi rancangan udara dalam ruangan dengan temperatur bola kering 25 C+1 C dan kelembaban relatif 60%+10%, diperoleh estimasi beban pendinginan kawasan Batununggal Indah seperti diberikan pada Tabel 3.2 [5], sedangkan beban pendinginan maksimum per ruangan dapat dilihat pada Tabel 3.3 [5]. Tabel 3.2 Beban Pendinginan Kawasan (Watt) Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agus Sept Okt Nov Des Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agus Sept Okt Nov Des

4 Tabel 3.2 (lanjutan) Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agus Sept Okt Nov Des Tipe rumah Tabel 3.3 Beban Pendinginan Maksimum per Ruangan (Watt) Ruang Tidur Utama Ruang Tidur 1 Ruang Tidur 2 Ruang Tidur 3 Ruang Tidur 4 Ruang Tamu Ruang Keluarga 65/ / / / / / / / / / Ruang Duduk 185/ / / / / Dengan datadata di Tabel 3.2 dan 3.3, dipilih sistem pendingin sentral watercooled chiller yang secara skematis diberikan pada Gambar 3.1, dengan pertimbangan sistem sentral lebih hemat energi dibandingkan konvensional. Perancangan masingmasing komponen sistem seperti pemipaan, pompa, cooling tower dan chiller diberikan pada sub pasal berikut [5]. 14

5 Gambar 3.1 Skematis sistem central watercooled chiller Sistem Pemipaan Air Dingin Layout sistem pemipaan air sistem tata udara distrik terdiri dari sistem pemipaan air dingin (chilled water) dan sistem pemipaan air pendingin kondensor. Layout piping ditampilkan pada Lampiran A. Pipa yang digunakan dalam sistem tata udara distrik ini adalah jenis Black Steel Pipe, schedule 40. Pipa ini dipilih karena ketersediaannya di pasaran, harga yang lebih murah dibanding dengan pipapipa air pada umumnya dan memiliki ketahanan korosi yang baik. Pemipaan dibagi menjadi pemipaan supply dan return. Ukuran pipa supply yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 3.4, sedangkan untuk pipa return pada Tabel

6 Pipa Supply Header Suction Tabel 3.4 Sistem Pemipaan Supply GPM Dia(in) L(m) Fitting elbow red tee tee Tahap 1 1BB 2636, , BBBK 549, , BKBN 382, BNBO 152,79 3,5 250,5 14 Tahap 6 1CB 2314, ,3 3 1 CBCK 522, CKCL 356, CLCM 130, Tahap 7 1DB 2077, , DBDK 388, DKDL 279, DLDM 146, ,3 18 Tahap 5 4H 862, , HHQ 204, , HQHP 122, ,78 29 Tahap , , , , , , ,69 3,5 243,5 20 Tahap , , ,1 14 0, , , , , ,1 14 5, , , , , , , , , , , , , , ,4 12 5, , , , , , , , , , ,5 1 Tahap , , , ,32 8 8,5 1 16

7 Pipa Supply Header Suction Tabel 3.4 (lanjutan) GPM Dia(in) L(m) Fitting elbow red tee tee 774, , ,35 6 8, , , ,28 6 8, , ,65 5 8, , , ,42 2,5 377,52 22 Tabel 3.5 Sistem Pemipaan Return Pipa Return Header Suction GPM Dia(in) L(m) Fitting elbow red tee tee Tahap 1 1BB 2636, , BBBK 549, , BKBN 382, BNBO 152,79 3,5 250,5 14 Tahap 6 1CB 2314, , CBCK 522, CKCL 356, CLCM 130, Tahap 7 1DB 2092, , DBDK 388, DKDL 279, DLDM 146, ,3 18 Tahap 5 4H 862, , HHQ 204, , HQHP 122, ,78 29 Tahap , , , , , , ,69 3,5 243,5 20 Tahap , , ,1 14 0, , , , , ,1 14 5, , , , , , , , ,

8 Pipa Return Header Suction Tabel 3.5 (lanjutan) GPM Dia(in) L(m) Fitting elbow red tee tee 2118, , , , , ,4 12 5, , , , , , , , , , ,5 1 Tahap , , , ,32 8 8, , , ,35 6 8, , , ,28 6 8, , ,65 5 8, , , ,42 2,5 377, Head Loss dan Tebal Insulasi Sistem Pemipaan Air Dingin Masingmasing blok memiliki kebutuhan pendinginan yang berbedabeda sehingga memiliki karakteristik pemipaan dan head loss yang berbeda pula. Secara umum, pada setiap percabangan diberi katup penyeimbang, setiap cabang ke rumahrumah diberi dua katup gate sebagai penyeimbang dan pengatur laju aliran air. Data head loss untuk tiap blok dapat dilihat pada Tabel 3.6. Tabel 3.6 Head Loss Tiap Blok Head Head total Q BLOK POMPA ft H 2 O mh 2 O mh 2 O GPM m 3 /h ,32 69,29 77, ,58 598, ,53 75,45 84, ,34 525, ,07 93,29 97, ,65 475, ,36 46,44 55,73 862,60 195, ,06 84,14 88, ,16 579,14 3& ,63 109,31 113, ,09 818,94 18

9 Pompa 1 melayani blok 1, pompa 2 melayani blok 6, pompa 3 melayani blok 7, pompa 4 melayani blok 5, pompa 5 melayani blok 2, dan pompa 6 melayani blok 3 dan blok 4. Insulasi pada pemipaan air dingin dibutuhkan untuk mencegah kondensasi pada bagian luar pipa. Selain itu juga agar kenaikan temperatur air rendah, yaitu di bawah 2 o C. Bahan insulasi yang digunakan adalah cellular glass dengan konduktivitas termal 0,053 W/mK dengan tebal 1 inci Chiller Beberapa pertimbangan dalam pemilihan chiller antara lain adalah kapasitas pendinginan, efisiensi, refrigeran yang dipakai, kemudahan perawatan, dan lainlain. Berdasarkan data beban pendinginan diketahui bahwa beban pendinginan puncak terjadi pada bulan Oktober pukul sebesar 5860 TR. Chiller yang dipilih adalah water cooled chiller dari Trane tipe CenTraVac CDHG sebanyak empat unit[]. Tiga unit untuk memenuhi kebutuhan pendinginan, satu unit digunakan sebagai cadangan. Kapasitas pendinginan masingmasing unit adalah sebesar TR, sehingga kapasitas pendinginan total ketiga chiller adalah TR. Spesifikasi chiller antara lain : Kapasitas Pendinginan : TR Refrigeran : HCFC123 Fluida pendingin : Air Kompresor : Dual Centrifugal Compressor Daya Kompresor : kw Laju air di evaporator : GPM Laju air di kondensor : GPM Kondisi operasi Temperatur air masuk evaporator : 13 o C Temperatur air keluar evaporator : 6 o C Temperatur air masuk kondensor : 29 o C Temperatur air keluar kondensor : 35 o C 19

10 Beban pendinginan puncak sebesar 5860 TR dapat diatasi dengan menjalankan tiga unit chiller secara paralel. Kapasitas pendinginan total dari ketiga chiller adalah TR. Pada saatsaat tertentu misalnya malam hari hingga pagi hari dimana beban pendinginan dapat diatasi dengan dua chiller saja, salah satu chiller tidak perlu dioperasikan. Hal ini dapat menghemat pemakaian energi sehingga mengurangi biaya operasi chiller Cooling Tower Energi dalam bentuk panas yang harus dibuang ke lingkungan dari setiap chiller pada kondisi operasi optimum adalah sebesar 7324,18 TR atau 17578,02 GPM. Untuk menunjang pengoperasian chiller tersebut digunakan cooling tower buatan Super Tower Industries yang berkapasitas 6181,65 GPM. Spesifikasi cooling tower antara lain: Tipe : Round Cooling Tower Kapasitas : L/min (6181,65 GPM) Jumlah yang digunakan : 3 unit beroperasi, 1 unit cadangan Daya Fan : 60 HP (44,76 kw) Dimensi Diameter Fan : 6 m Diameter Casing : 9,6 m Tinggi : 9 m Temperatur air masuk : 35 o C Temperatur air keluar : 29 o C Temperatur udara sekitar : 27 o C Pompa Sistem Pemipaan Air Dingin dan Menara Pendingin Sistem pemipaan air dingin menggunakan pompa primer dan pompa sekunder. Pompa primer berfungsi mensirkulasikan air dingin dari dan menuju chiller melalui header. Sedangkan pompa sekunder mensirkulasikan air dingin dari header ke rumahrumah sampai kembali lagi ke header. Pompa dipilih berdasarkan head total dan kapasitas yang harus dilayani. Pompa primer harus 20

11 mengatasi debit sebesar ,42 GPM dan head total 8,43 mh 2 O. Pompa primer yang dipilih adalah Torishima tipe 98CDM 400x350 MN. Spesifikasi pompa ini antara lain: Tipe : Double Suction Kapasitas : hingga 5500 l/s Jumlah yang digunakan : 4 unit beroperasi, 1 unit cadangan Daya motor x 4 unit = 148 kw Untuk air pendingin kondensor, dibutuhkan pompa yang dapat mengatasi head sebesar 17,62 mh 2 O dengan kapasitas 17578,02 GPM. Tipe dan spesifikasi pompa air pendingin kondensor ini sama dengan pompa primer. Jumlah pompa yang digunakan empat unit beroperasi dan satu unit cadangan. Pompa sekunder melayani rumahrumah per blok yang kapasitas dan head totalnya berbedabeda. Terdapat enam jenis pompa sekunder yang masingmasing berjumlah satu unit beroperasi dan satu unit cadangan. Data pompa sekunder dapat dilihat pada Tabel 3.7. Pompa Head Total (m) Flow rate (m 3 /s) Tabel 3.7 Spesifikasi Pompa Sekunder Merk Pompa Jenis Pompa Effisiensi (%) Daya Motor (kw) Putaran motor (rpm) 1 77,91 0,17 Torishima 98CDM 300x250 EN ,97 0,15 Torishima 98CDM 300x250 EN ,86 0,13 Torishima 98CDM 250x150 BN ,73 0,05 Torishima CPCN ,71 0,16 Torishima 98CDM 300x250 EN ,88 0,23 Torishima 98CDM 300x200 CN Fan Coil Unit Unitunit fan coil diletakkan di setiap ruangan yang dikondisikan. Penentuan unit didasarkan atas besarnya beban pendinginan yang harus dilayani oleh unit tersebut. Pemilihan dilakukan dengan melihat beban maksimum yang terjadi pada ruangan tersebut. 21

12 Unitunit fan coil yang digunakan berasal dari satu perusahaan yaitu McQuay Italia. Spesifikasi secara umum unitunit fan coil dapat dilihat pada Tabel 3.8, sedangkan pemilihan unit fan coil setiap ruangan dalam setiap tipe rumah dapat dilihat pada Tabel 3.9. Tabel 3.8 Spesifikasi unit fan coil Daya Kapasitas Kapasitas Temperatur air ( o C) No. Tipe listrik Pendinginan Pendinginan (W) (W) (TR) masuk keluar , , GW , , BW , DW , MCE025EW , , AW , Tabel 3.9 Pemilihan unit fan coil tipe rumah R.Tidur U R. Tidur 1 R.Tidur 2 R.Tidur 3 R.Tidur 4 R.Tamu R. Kel R. Duduk 65/ BW 81/ GW 98/175 MCE 025EW MCE 025EW 104/ BW MCE 025EW 104/ / GW 015GW MCE 025EW 116/ / AW 156/ GW 015GW 165/ GW 22

13 Tabel 3.9 (lanjutan) tipe rumah R.Tidur U R. Tidur 1 R.Tidur 2 R.Tidur 3 R.Tidur 4 R.Tamu R. Kel R. Duduk 185/200 MCE 025EW MCE 025EW 200/ BW 248/ GW 015BW 015BW MCE 025EW MCE 025EW 270/375 MCE 025EW 030DW 294/ GW 030DW 3.4 Data Teknis Sistem Penyediaan Air Panas Distrik Kebutuhan Air Hangat dan Air Panas Kebutuhan air hangat per rumah per hari ditentukan oleh jumlah penghuni rumah tersebut. Diasumsikan kebutuhan air hangat per orang per mandi adalah 50 liter, dua kali sehari [6]. Air hangat merupakan campuran dari air dingin dan air panas dengan persentase air panas sebesar 42,9% dengan asumsi air panas bertemperatur 60 o C dan air dingin 25 o C. Kemudian untuk mencegah pengurangan jumlah air akibat kebocoran dalam pipa, maka diberikan tambahan air sebesar 20% dari kebutuhan total. Data kebutuhan air hangat dan air panas per satu kali mandi untuk tiap blok dapat dilihat pada Tabel Tabel 3.10 Kebutuhan Air Hangat dan Air Panas Blok Kebutuhan air hangat (l) Kebutuhan air panas (l) Total

14 Berdasarkan perkiraan kebutuhan air panas seperti pada Tabel 3.10, dipilih sistem penyediaan air panas dengan memanfaatkan panas buang kondensor chiller sebagai pemanas awal, ditambah sistem boiler untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Skematis sistem yang dirancang dapat dilihat pada Gambar3.2, sedangkan rancangan komponen sistem penyediaan air panas distrik diberikan pada sub pasal berikut. Gambar 3.2 Skematis sistem penyediaan air panas distrik Sistem Pemipaan Air Panas, Head Loss dan Tebal Insulasi Layout sistem pemipaan air sistem penyediaan air panas distrik ditampilkan pada Lampiran A. Pipa yang digunakan adalah jenis Black Steel Pipe, schedule 40. Pipa ini dipilih karena ketersediaannya di pasaran, harga yang lebih murah dibanding dengan pipapipa air pada umumnya dan memiliki ketahanan korosi yang baik. Ukuran pipa beserta head loss yang terjadi pada tiap blok dapat dilihat pada Tabel

15 Tabel 3.11 Sistem Pemipaan Air Panas Bagian Flow Pressure (m 3 Jenis Dia (in) L (m) Jumlah /s) drop Blok1 Run pipe ,85 Ddc 0,0051 Elbow 3,5 1 0,59 1 0,003 Run pipe ,79 dc dv 0,0012 Elbow 1 0,97 1, , ,94 Run pipe ,81 dv dw 0,0004 Elbow 1,00 1 0, ,00 Run pipe 250, ,95 dw dx 0,0003 Elbow 0, ,65 Run pipe ,28 0, Elbow 0,5 3 0, ,88 Total Penurunan Tekanan mbar 5795,79 Blok 2 Run pipe ,02 Aaa 0,0047 Elbow 3,0 1 0,93 2 0,08 Run pipe 64,5 1 64,59 aa ac 0,0035 Elbow 3,00 4 0,42 Run pipe ,46 ac ae 0,0028 Elbow 2,5 4 0,18 Run pipe ,22 ae ag 0,0019 Elbow 2,0 4 0,16 Run pipe ,32 ag ai 0,0012 Elbow 1,5 4 0,06 Run pipe ,87 ai aj 0,0005 Elbow 1,0 2 0,49 Run pipe ,26 aj a4 0,0003 Elbow 1,0 32 1,256 11,372 25

16 Bagian Flow (m3/s) 0, Tabel 3.11 (lanjutan) Jenis Dia (in) L (m) Jumlah Pressure drop Run pipe ,28 Elbow 0,5 3 0, ,88 Total Penurunan Tekanan mbar 1398,37 Blok 3 Run pipe 237, ,357 F fa 0,0040 Elbow 3,0 1 0, ,087 Run pipe 58, ,236 fa fe 0,0300 Elbow 2,50 4 0,33 Run pipe 41,5 1 55,456 fe fi 0,0020 Elbow 2,5 4 0,208 Run pipe 39,5 1 98,562 fi fm 0,0018 Elbow 2,0 4 0,236 Run pipe 37,5 1 44,506 fm fp 0,0012 Elbow 2,0 4 0,051 Run pipe ,202 fp fq 0,0005 Elbow 1,0 2 0,493 Run pipe ,531 fq fr 0,0003 Elbow 1,0 19 0,596 11,372 Run pipe ,28 0, Elbow 0,5 3 0, ,88 Total Penurunan Tekanan mbar 1265,919 Blok 4 Run pipe ,162 G ga 0,0031 Elbow 2,5 1 0, ,075 Run pipe 58, ,591 ga gd 0,0029 Elbow 2,50 1 0, ,124 Run pipe 66,5 1 82,035 gd gf 0,0024 Elbow 2,5 2 0,071 Run pipe ,794 gf gh 0,0020 Elbow 2,0 2 0,095 26

17 Bagian Flow (m3/s) gh gj 0,0016 gj gl 0,0012 gn gz 0,0004 0, Tabel 3.11 (lanjutan) Jenis Dia (in) L (m) Jumlah Pressure drop Run pipe 54,5 1 97,071 Elbow 2,0 2 0,041 Run pipe ,395 Elbow 1,5 2 0,027 Run pipe 380, ,337 Elbow 1, ,693 20,217 Run pipe ,28 Elbow 0,5 3 0, ,88 Total Penurunan Tekanan mbar 2272,04 Blok 5 Run pipe ,91 E ea 0,0020 Elbow 2,0 1 0,85 1 0,006 Run pipe ,492 ea ev 0,0004 Elbow 1,00 1 0, ,618 20,217 Run pipe ,773 ev ew 0,0003 Elbow 0,8 1 0, ,137 Run pipe ,28 0, Elbow 0,5 3 0, ,88 Total Penurunan Tekanan mbar 5697,885 Blok 6 Run pipe 745, ,496 C cc 0,0045 Elbow 3,0 1 0,85 1 0,01 Run pipe ,651 cc cv 0,0008 Elbow 1 0,43 1, , ,974 Run pipe ,427 cv cw 0,0006 Elbow 1,50 1 0, ,362 Run pipe ,208 cw cx 0,0002 Elbow 0,8 15 0,629 27

18 Bagian Flow (m3/s) 0, Tabel 3.11 (lanjutan) Jenis Dia (in) L (m) Jumlah Pressure drop Run pipe ,28 Elbow 0,5 3 0, ,88 Total Penurunan Tekanan mbar 3512,688 Blok 7 Run pipe ,839 C cc 0,0044 Elbow 3,0 1 0, ,009 Run pipe ,651 cc cv 0,0008 Elbow 1,50 1 0, , ,974 Run pipe ,24 cv cw 0,0006 Elbow 1,50 1 0, ,144 Run pipe ,645 cw cx 0,0002 Elbow 0,8 18 0,734 Run pipe ,28 0, Elbow 0,5 3 0, ,88 Total Penurunan Tekanan mbar 3853,124 Air dalam pipa memiliki temperatur yang lebih tinggi dari temperatur lingkungan sekitarnya sehingga terjadi perpindahan panas dari air ke lingkungan yang dapat menyebabkan turunnya temperatur air. Untuk dapat mengurangi penurunan temperatur air maka pipa perlu dinsulasi. Dengan mengambil asumsi bahwa temperatur udara sekitar adalah 25 C, temperatur awal air dari tangki penyimpanan air panas adalah 60 C dan penurunan temperatur yang diperbolehkan sepanjang jalur terpanjang pipa adalah 2 C. Material insulasi yang digunakan berupa styrofoam dengan konduktivitas termal sebesar 0,033 Watt/mK dengan ketebalan 0,5 inci Chiller Sistem penyediaan air panas distrik menggunakan chiller yang juga digunakan pada sistem tata udara distrik. Perbedaannya adalah air dilewatkan 28

19 pada kondensor sehingga temperaturnya naik sebagai pemanas awal sebelum dipanaskan kembali hingga temperatur desain 65 o C oleh uap dari boiler Boiler Air yang memiliki temperatur masih kurang dari 60 C perlu dipanaskan kembali. Selain itu, untuk menghindari rendahnya temperatur akibat kebocoran yang mungkin terjadi maka proses pemanasan dilakukan sampai 65 C. Sumber panas akan berasal dari uap boiler, sehingga diperlukan pemilihan boiler yang dapat menghasilkan uap sesuai dengan kebutuhan untuk memanaskan air. Laju aliran air panas yang dibutuhkan adalah 27.9 kg/s. Diketahui jumlah panas yang harus diterima air agar temperaturnya naik dari 35 C menjadi 65 C adalah kw. Kriteria pemilihan boiler didasarkan pada kebutuhan tersebut. Terdapat dua alternatif pemilihan boiler, antara lain akan digunakan satu boiler untuk memenuhi semua kebutuhan pemanasan atau digunakan beberapa boiler untuk digunakan secara paralel. Berdasarkan pada ketersediaan boiler di pasaran diketahui bahwa apabila akan digunakan satu boiler dapat digunakan boiler Ferolli tipe PREX 3G AS dengan kapasitas daya kerja kw. Atau digunakan dua boiler dengan tipe yang sama tetapi dengan kapasitas daya kerja yang berbeda yaitu kw. Dengan mempertimbangkan diperlukannya pembelian satu boiler lain sebagai cadangan apabila terjadi kerusakan, maka dipilih boiler pada alternatif kedua sebagai alat penyuplai panas. Spesifikasi boiler yang digunakan adalah Daya kerja : kw. Tekanan kerja : 5 bar Temperatur uap keluar : 175 C 29

20 3.4.5 Penukar Panas Air akan melewati penukar panas untuk dipanaskan kembali oleh uap boiler. Dengan mengetahui bahwa nilai entalpi saat terjadi perubahan fasa, uap menjadi air, jauh lebih besar dari pada entalpi ketika satu fasa, hanya uap atau hanya air, maka diharapkan proses perpindahan panas meliputi proses perubahan fasa uap menjadi air. Kemudian, ketika uap telah menjadi air jenuh, diharapkan penurunan temperatur tidak terlalu besar. Hal tersebut diakibatkan karena air hasil kondensasi akan masuk kembali ke dalam boiler sebagai bagian dari air pengisi, sehingga apabila temperaturnya terlalu rendah, ketika dicampur dengan make up water temperaturnya akan jauh lebih rendah lagi. Keadaan ini menyebabkan dinding pipa boiler mengalami perubahan temperatur yang cukup besar sepanjang waktu pemakaian air panas. Perubahan temperatur ini menyebabkan perubahan tegangan dalam dinding pipa yang dapat memperpendek umur dan kekuatan pipa, sehingga untuk menghindari perbedaan temperatur yang sangat jauh antara uap dengan air yang akan dipanaskan maka dipilih jenis aliran counterflow. Heat exchanger yang dipilih merupakan jenis shell and tube. Karena fluida panas berupa uap mengalami perubahan fasa, maka dinding pipa yang bersentuhan dengan uap rawan terjadi korosi. Atas pertimbangan kemudahan proses pembersihan, maka uap dialirkan dalam tube sementara air pada shell. Spesifikasi heat exchanger yang dipilih yaitu: Jumlah tube : 52 buah Diameter dalam tube : 1,18 inci Diameter luar tube : 1,25 inci Diameter shell : 18 inci Panjang heat exchanger : 1,63 meter Material pipa : carbon steel Pompa Sistem Pemipaan Air Panas Pada sistem pemipaan air panas akan digunakan beberapa jenis pompa, yaitu pompa tangki air hangat, pompa tangki air panas, pompa boiler dan pompa sirkulasi. Pompa tangki air panas memompakan air ke heat exchanger dan 30

21 berjumlah dua unit dengan satu unit cadangan. Pompa tangki air panas memompakan air panas kembali ke tangki air hangat untuk mencegah temperatur air hangat turun. Pompa ini berjumlah dua unit dengan satu unit cadangan. Sementara itu, pompa sirkulasi mensirkulasikan air hangat ke rumahrumah, berjumlah satu unit dengan satu cadangan untuk masingmasing blok. Pemilihan pompa didasarkan pada besar kebutuhan aliran dan head, juga efisiensi yang dimiliki saat pompa dioperasikan. Data pompa dapat dilihat pada Tabel Tabel 3.12 Spesifikasi Pompa Air Panas Pompa Head Debit Daya Pompa Merk Type m 3 Pompa /s Bar kw Tangki air hangat 0, ,1 FPUC 207 2,085 Tangki air panas 0, ,1 FPUC 207 2,085 Boiler 0, ,5 Torishima MMK40/15 1,5 1 0, ,277 Torishima MMK 40/ ,0047 3,487 Torishima MMK 50/6 3,7 3 0,004 3,217 Torishima MMK 50/5 3,7 4 0,0031 5,227 Torishima MMK 40/10 3,7 5 0,002 12,087 Torishima MMK 50/15 5,5 6 0,0045 7,717 Torishima MMK 40/5 7,5 7 0,0044 8,397 Torishima MMK 40/5 7, Tangki Penyimpan Terdapat beberapa macam tangki penyimpanan yang digunakan untuk sistem pemanasan ini, antara lain tangki air hangat untuk menyimpan air dengan temperatur 45 C dan tangki air panas untuk menyimpan air dengan temperatur 65 C. Kebutuhan volume penyimpanan air kedua tangki sama sehingga spesifikasi ukuran keduanya sama. Perhitungan kapasitas penyimpanan tangki dihitung dengan mengambil faktor pengali 0,2. Hal ini memiliki arti bahwa ketika penuh tangki hanya memenuhi 0,2 dari kebutuhan total sehingga dalam pelaksanaannya tangki akan 31

22 mengalami lima kali masa pengisian. Hal ini diperbolehkan selama masa pengisian lebih cepat daripada masa pemakaian. Selain itu, sebelum dialirkan ke rumahrumah, air disimpan dalam tangki tekan. Ukuran tangki dipilih berdasarkan pada kebutuhan dan kesesuaian tempat penyimpanan. Detail hasil perhitungan dimensi tangki penyimpan dan tangki tekan dapat dilihat pada Tabel 3.13 Tabel 3.13 Spesifikasi Tangki Penyimpan dan Tangki Tekan Tangki Diameter (m) Tinggi (m) Tebal dinding tangki (cm) Volume (m 3 ) Tangki air hangat 3,5 5,3 1 51,01 Tangki air panas 3,5 5,3 1 51,01 Tangki tekan ,43 Tangki tekan 2 2 2,8 1,2 8,8 Tangki tekan 3 2 2,5 1,1 7,86 Tangki tekan ,4 6,29 Tangki tekan 5 1,5 2,25 1,7 3,98 Tangki tekan 6 2 2,75 1,5 8,64 Tangki tekan 7 2 2,75 1,5 8,64 32