Bagian V: PENGKONDISIAN UDARA

Transkripsi

1 Bagian V: PENGKONDISIAN UDARA PRINSIP KERJA SISTEM AC (AIR CONDITIONING SYSTEM) Prinsip AC yaitu memindahkan kalor dari satu tempat ke tempat yang lain. AC sebagai pendingin memindahkan kalor dari dalam ke luar ruangan, AC sebagai pemanas, memindahkan kalor dari sistem pemanas ke dalam ruangan (di negara beriklim kutub). Temperatur udara di Indonesia sekitar 30 derajat Celcius dan kelembaban sekitar %. Indonesia termasuk daerah tropis lembab, sedangkan penggunaan AC pada umumnya sebagai pendingin ruangan. FUNGSI AC Sebagai pengatur suhu ruang sesuai dengan yang dikehendaki, sehingga tercipta kondisi udara yang nyaman. Karena itu, AC memberikan fasilitas bagi bangunan: a. Sebagai pengatur suhu - pendingin - pemanas b. Pengatur kelembaban c. Memperlancar distribusi 0 2, agar mempunyai komposisi ideal bagi pernafasan. FAKTOR PENGARUH PADA RANCANGAN AC a. Primer Kecepatan udara Temperatur udara Kelembaban udara Rapat udara, yaitu udara yang dibutuhkan manusia berkisar: m 3 /jam perorang. Pabrik (adaptasi) 80 m 3 /jam/orang Sinar Matahari b. Sekunder Kondisi ruangan Fungsi dan kapasitas ruangan Jenis dan macam material yang dipakai Universitas Gadjah Mada 1

2 Prinsip dasar AC sebagai pemindah kalor menggunakan media pembawa kator yang berupa larutan pendingin / refrigerant yang tidak berbahaya terhadap lingkungan. Gambar: SKEMA AC SISTEM DISTRIBUSI AC 1. AC unit Jarak inlet (evaporator) dan outlet (condensor) cooling unit cukup dekat atau terdapat dalam satu wadah (container). Misalnya AC window (self contained AC unit) dan AC split (fan coil filter unit). 2. AC central Adatah satu sistem AC yang digunakan untuk seturuh bangunan. Untuk multi stories building ditengkapi dengan AHU (Air Handling Unit) di tiap lantai. Fungsi AHU adalah untuk mengatur distribusi udara yang dikondisikan pada setiap lantai. Evaporator terdapat pada setiap AHU atau pada tiap ruang, bila dikehendaki untuk diatur suhunya. JENIS AC Jenis AC menurut Cara kerjanya: a. Single Duct System, digunakan untuk udara dingin. b. Double Duct System, untuk udara panas dan dingin. JENIS AC MENURUT MEDIANYA: a. All Air System Adalah sistem AC dengan suplai udara olahan yang didistribusikan dari pendingin sudah berupa udara, bukan cairan pendingin. Peralatan ditempatkan secara memusat pada suatu ruang yang dikondisikan, pemusatan dengan penyediaan udara dan refrigerant plants memungkinkan operasi dan pemeliharaan tidak mengganggu ruang yang lainnya. Universitas Gadjah Mada 2

3 Keuntungan sistem ini: Ruang yang dikondisikan bebas dari pipa pembuangan, kabel daya listrik dan filter. Adanya kebebasan untuk distribusi udara yang optimal cocok untuk penggunaan exhaust dan make-up udara yang besar. Fleksibilitas dan kontrol kelembaban pada semua kondisi operasi yang mudah. Kerugiannya: Balancing sukar sekali untuk daerah yang tidak serentak dihuni. Out clearance dapat mengganggu floor space untuk duct-riser dan fan. b. All Water System Suatu sistem yang menggunakan media air atau cairan lain sebagai pendingin. Disirkulasikan lewat coil dari suatu terminal udara ke dalam ruang. Pada musim dingin dapat diubah menjadi penyediaan panas. Suhu ruang dikontrol oleh katup air / larutan lain yang teratur dalam coil. Pengatur Suhu Evaporator terdapat pada setiap ruang dari distribusi All Water System. c. Water To Air System Adalah sistem AC dengan AHU. Peralatan pengatur udara dan refrigerant plant diletakkan terpisah dari ruang yang dikondisikan. Pengaturan temperatur untuk tiap ruang dapat semaksimal mungkin balk suku maupun kecepatan udaranya dengan fan. Dari pendingin ke AHU berupa air / larutan pendingin, dari AHU ke ruang berupa udara. d. Direct Expansion System Adalah sistem AC yang mempunyai satu self compact unit, bisa diletakkan di dalam maupun dekat ruang yang dikondisikan. JENIS AC MENURUT KECEPATANNYA: a. Commercial Comfort AC Adalah sistem AC pada bangunan umum dengan kecepatan udara antara fpm dan lebih besar dari 2500 fpm. b. Factory Comfort AC Adalah sistem AC yang digunakan pada bangunan pabrik. Kecepatan udara antara fpm. Universitas Gadjah Mada 3

4 JENIS AC MENURUT CARA PEMINDAHAN KALOR: a. Pemindahan gas (direct type) b. Pemindahan dengan cairan (indirect type) Pada kondensor tidak langsung dengan udara, tapi didinginkan dengan air, disebut absorbtion type. Jenis larutan pendingin / refrigerant yang digunakan dapat berupa : air biasa larutan garam CaCl2, LiCI (lithium Chlorida), SiCI (Silicon Chlorida) Berdasarkan sistem transmisi udaranya AC dapat dibedakan atas: Low Velocity system (LV) High Velocity system (HV) Berdasarkan kecepatannya AC dibedakan menjadi dua macam: 1. Commercial Comfort AC L.V. up to 2500 fpm, normal 1200 fpm fpm H.V. diatas 2500 fpm 2. Factory Comfort AC L.V. sampai 2500 fpm, normal 2200 fpm fpm H.V fpm SISTEM PENDINGINAN PADA COOLING UNIT Sistem ini terdiri atas: a. Spray Type, berupa semprotan udara (cooling tower), yang dibedakan dalam 2 macam alat: Cooling Tower Typical sentral AC b. Coil Surface Type, berupa pipa pendingin seperti kumparan. Prinsip utama yaitu dengan menjalankan udara dalam coil atau dengan cara sirkulasi udara. Cara ini dibedakan menjadi 2 macam: Direct Type. Menggunakan pendingin udara. Indirect Type. Menggunakan pendingin larutan. Setelah udara dilewatkan melalui rangkaian coil tersebut, maka kelebihan panas yang ditampung dalam beberapa coil kemudian didinginkan oleh fan/kipas sirkulasi. Universitas Gadjah Mada 4

5 c. Absorbtion Type Menggunakan larutan garam sebagai penyerap panas (calcium chlorida, LiCI, SiCI). Keuntungan penggunaan garam antara lain:+ Cepat larut dalam air. Menyerap dengan baik dan tidak terjadi reaksi terhadap macam-macam. Mempunyai konsentrasi tinggi. Murah dan mudah didapat. AC SENTRAL PADA BANGUNAN a. Gedung kantor Didistribusikan menurut jumlah tingkat lantai. Setiap AHU dapat melayani satu lantai atau lebih tergantung kapasitas AHU-nya dan beban kalor yang didinginkan. b. Hotel Apartemen dan asrama umumnya menggunakan fan-coil unit. Ruang-ruang umum pada hotel biasanya menggunakan AC package ataupun horizontal ducting. c. Rumah Sakit Ruangan yang tersedia dibagi menjadi beberapa daerah sedemikian rupa sehingga tidak terjadi pencampuran udara yang mengandung kuman penyakit. Jenis AC yang sesuai adalah fan-coil unit yang dipasang pada setiap ruangan atau AC Package yang dipasang pada setiap daerah. d. Toko Serba Ada dan Pusat Pertokoan Hampir sama dengan gedung kantor, dengan horizontal ducting system. e. Gedung Pertemuan dan Bioskop Dapat menggunakan AC Package atau horizontal ducting system. f. Bangunan Industri Dibedakan atas dua bagian, yaitu penyegaran udara bagi para karyawan dan penyegaran udara yang digunakan dalam proses produksi, penyimpanan, lingkungan kerja mesin, dsb. Sedangkan jenis yang digunakan disesuaikan dengan kebutuhan. Universitas Gadjah Mada 5

6 SKEMA KERJA AC SENTRAL: Air dari cooling tower masuk refrigerator melalui condensor. Refrigerator ini difungsikan untuk mendinginkan air panas dari AHU. Dalam refrigerator ini terjadi proses pendinginan air, air panas dari AHU masuk chiller dalam refrigerator diubah menjadi air dingin, yang kemudian air dingin tersebut di sirkulasikan kembali ke dalam AHU, yang mana AHU digunakan untuk mengkondisikan/mengubah udara panas dalam ruang menjadi dingin. Udara panas dalam ruang akan dihisap ke dalam AHU melalui lubang register (in-let grill) yang kemudian diubah menjadi udara dingin dengan penambahan Oksigen (02). Universitas Gadjah Mada 6

7 Udara segar dari AHU ini akan didistribusikan kembali pada setiap ruangan dengan tekanan berkecepatan (velocity) yang cukup. KECEPATAN UDARA YANG DISARANKAN APLIKASI Kecepatan (m /detik) Tempat tinggal, apartemen, gereja, kamar tidur di hotel, kantor pribadi 2,50-3,75 Studio siaran radio 1,50-2,50 Gedung umum 5,00-6,25 Gedung bioskop 5,00 Gedung lantai atas 7,50 Gedung lantai utama 10,00 Universitas Gadjah Mada 7

8 BEBERAPA ISTILAH DALAM SISTEM AC.. 1 Ton R=12.000Btu/h Beban panas latent = beban panas pengapan air Beban panas sensible = beban panas dari sumber panas dalam perubahan suhu Refrigerant = zat pendingin Refrigerant untuk mesin dengan kapasitas besar dipilih = R 11, R 12, R 22 Freon 11 = C Cl 3 F = Trichloro monofluoro methane Freon 12 = C C1 2 F 3 = Dichloro difluoro methane Freon 113 = C Cl 3 F = Trichloro trifluoro ethane Freon 114 = C 2 Cl2 F 4 = Dichloro tetrafluoro ethane Methane = CH 4 Ethane = C 2 H 6 Ethylene = C 2 H 4 Ammoniak = NH 3 Water vapour = H 2 0 Universitas Gadjah Mada 8