UJI PERFORMANSI SIMULATOR ALAT PENGKONDISI UDARA JENIS AIR-WATER SYSTEM

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR UJI PERFORMANSI SIMULATOR ALAT PENGKONDISI 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 : PROGRAM STUDI TEKNIK PENDINGIN DAN TATA UDARA JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

2

3 Daftar Riwayat Hidup A. PERSONAL IDENTITY B. PERSONAL IDENTITY Nama : AldhiWibawa Ismail Tempat, tanggal lahir : Bandung, 17 Juni 1991 Warga Negara : Indonesia JenisKelamin : Laki-laki Agama : Islam Alamat : Jl. OtoIskandardinata Gg. Tebar No. 74B/95 Bandung Nomor Handphone : / aldhiwibawaismail@gmail.com Motto : Dream, Believe and Make It Happen LATAR BELAKANG PENDIDIKAN hingga 2003 SD Negeri ASMI 7 Bandung hingga 2006 SLTP Negeri 3 Bandung hingga 2009 SMA Negeri 4 Bandung hingga sekarang D3 Politeknik Negeri Bandung, (JurusanTeknik Refrigerasi dan Tata Udara)

4 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.

5 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

6 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.

7 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. M. Fauzi Prihandani dan Nurianto Adi Pradigdo selaku partner dalam mengerjakan Tugas Akhir ini. 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

8 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 Tujuan Batasan Masalah Metoda Penulisan Sistematika Penulisan... 4 BAB II DASAR TEORI 2.1 Penggolongan Sistem Tata Udara Sistem Udara Penuh (All Air System) Sistem Air Penuh (All Water System) Sistem Udara-Air (Air-Water System) Sistem Refrigeran-Langsung (Direct Refrigeran System) Proses Psikrometrik Perhitungan Psikrometrik Pendinginan dan Pemanasan Udara Komponen-Komponen Beban Ruangan...18

9 2.4.1 Rasio Beban Sensibel Ruangan (RSHR) Faktor Kontak dan Bypass Sistem Refrigerasi Kompresi Uap Siklus Refrigerasi Kompresi Uap Kinerja Sistem Pendingin Komponen-Komponen Utama Sistem Refrigerasi Komponen Pendukung Sistem Refrigerasi Komponen Pendukung Mekanik Komponen Pendukung Kelistrikan 29 BAB III CARA KERJA SISTEM 3.1 Gambar dan Cara Kerja Sistem Tujuan Pengambilan Data Prosedur Pengambilan Data Menentukan Variabel Pengukuran Menentukan Titik Pengukuran Alat Pengukuran Melakukan Kalibrasi Alat Ukur Pemasangan Alat Ukur Pada Titik Pengukuran Langkah-langkah Pengabilan Data. 37 BAB IV DATA dan ANALISA 4.1 Data Pengamatan Pengolahan Data Data dan Perhitungan Sistem Refrigerasi Data dan Perhitungan Sistem Refrigerasi Pengukuran ke Data dan Perhitungan Sistem Refrigerasi Pengukuran ke Data dan Perhitungan Sistem Refrigerasi Pengukuran ke Analisa Data Sistem Refrigerasi... 47

10 4.5 Data dan Perhitungan Sistem Tata Udara Data dan Perhitungan Sistem Tata Udara Pengukuran ke Data dan Perhitungan Sistem Tata Udara Pengukuran ke Data dan Perhitungan Sistem Tata Udara Pengukuran ke Analisa Data Sistem Tata Udara 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 Saran. 75 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

11 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 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 Gambar 2.12 Pipa Kapiler Gambar 2.13 Evaporator.. 25 Gambar 2.15 Refrigeran Gambar 2.16 Strainer Gambar 2.17 Sight Glass.. 26 Gambar 2.18 Accumulator Gambar 2.19 HLP. 27 Gambar 2.20 Thermostat.. 28 Gambar 2.21 Pressure Gauge.. 28 Gambar 2.22 MCB 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

12 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 Gambar 4.2 Proses Diagram P-h pengukuran ke-2 pada pukul Gambar 4.3 Proses Diagram P-h pengukuran ke-3 pada pukul Gambar 4.4 Grafik COP aktual terhadap Waktu.. 47 Gambar 4.5 Grafik COP Carnot 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 Gambar 4.9 Proses Psikrometrik Pengukuran ke-1 pada pukul Gambar 4.10 Proses Psikrometrik Pengukuran ke-2 pada pukul Gambar 4.11 Proses Psikrometrik Pengukuran ke-3 pada pukul Gambar 4.12 Grafik Temperatur Ruangan terhadap Waktu.62 Gambar 4.13 Grafik Kapasitas Pendinginan Koil AHU terhadap Waktu 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 Gambar 4.17 Grafik RTHG terhadap Waktu Gambar 4.18 Grafik RSHR terhadap Waktu 68 Gambar 4.19 Grafik BF AHU terhadap Waktu Gambar 4.20 Grafik CF AHU terhadap Waktu Gambar 4.21 Grafik BF FCU terhadap Waktu Gambar 4.22 Grafik CF FCU terhadap Waktu... 72

13 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Tabel Data Pengukuran ke-1 Sistem Refrigerasi Tabel 4.1 Tabel Data Pengukuran ke-1 Sistem Refrigerasi (Lanjutan) Tabel 4.2 Tabel Data Pengukuran ke-2 Sistem Refrigerasi Tabel 4.2 Tabel Data Pengukuran ke-2 Sistem Refrigerasi (Lanjutan) Tabel 4.3 Tabel Data Pengukuran ke-3 Sistem Refrigerasi Tabel 4.3 Tabel Data Pengukuran ke-3 Sistem Refrigerasi (Lanjutan) Tabel 4.4 Tabel Data Pengukuran ke-1 Sistem Tata Udara Tabel 4.4 Tabel Data Pengukuran ke-1 Sistem tata Udara (Lanjutan) Tabel 4.5 Tabel Data Pengukuran ke-2 Sistem Tata Udara Tabel 4.5 Tabel Data Pengukuran ke-2 Sistem Tata Udara (Lanjutan) Tabel 4.6 Tabel Data Pengukuran ke-3 Sistem Tata Udara Tabel 4.6 Tabel Data Pengukuran ke-3 Sistem Tata Udara (Lanjutan)... 59

14 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

15 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 (2 nd Edition), John Willey and Sons, New York. Setyawan, Andriyanto, Sistem Tata Udara hal 3 22, Politeknik Negeri Bandung ; Bandung

16