1.2.3 AC Central AC central sistem pendinginan ruangan yang dikontrol dari satu titik atau tempat dan didistribusikan secara terpusat ke seluruh isi gedung dengan kapasitas yang sesuai dengan ukuran ruangan dan isinya dengan menggunakan saluran udara/ducting ac. Gambar 2.21 Ducting AC Sumber : Anonymous 2 : 2013 Secara garis besar sistem AC central terbagi atas beberapa komponen, yaitu : 1. Chiller/condencing unit/outdoor ac Pada unit pendingin atau chiller yang menggunakan sistem kompresi uap, komponennya terdiri dari kompresor, kondensor, alat ekspansi, dan evaporator. Pada chiller biasanya tipe kondensornya adalah water-cooled kondensor. Air untuk mendinginkan kondensor dialirkan melalui pipa yang kemudian outputnya didinginkan kembali secara evaporative cooling pada cooling tower. Pada komponen evaporator, jika sistemnya indirect cooling maka fluida yang didinginkan tidak langsung udara melainkan air yang dialirkan melalui sistem pemipaan. Air yang mengalami pendinginan pada evaporator dialirkan menuju sistem penanganan udara (AHU) menuju koil pendingin.
Gambar 2.22 Chiller AC Central Sumber : Anonymous 3 : 2013 2. AHU (Air Handling Unit) Prinsip kerja secara sederhana pada unit penanganan udara ini adalah menyedot udara dari ruangan (return air) yang kemudian dicampur dengan udara segar dari lingkungan (fresh air) dengan komposisi yang bisa diubahubah sesuai keinginan. Campuran udara tersebut masuk menuju AHU melewati filter, fan sentrifugal dan koil pendingin. Setelah itu udara yang telah mengalami penurunan temperatur didistribusikan secara merata ke setiap ruangan melewati saluran udara (ducting) yang telah dirancang terlebih dahulu sehingga lokasi yang jauh sekalipun bisa terjangkau. AHU memiliki beberapa komponen yang ada di dalamnya antara lain : a. Filter Merupakan penyaring udara dari kotoran, debu, atau partikel-patikel lainnya sehingga diharapkan udara yang dihasilkan lebih bersih. b. Centrifugal Fan Merupakan kipas/blower sentrifugal yang berfungsi untuk mendistribusikan udara melewati ducting menuju ruangan-ruangan. c. Koil Pendingin Merupakan komponen yang berfungsi untuk menurunkan temperatur udara. Beberapa kelemahan dari sistem ini adalah jika satu komponen mengalami kerusakan dan sistem AC central tidak bekerja maka semua ruangan tidak akan merasakan udara sejuk. Selain itu jika temperatur udara
terlalu rendah atau dingin maka pengaturannya harus pada termostat di koil pendingin pada komponen AHU. Gambar 2.23 Air Handling Unit Sumber : Anonymous 4 : 2013 3. Cooling Tower Fungsi utamanya sebagai alat untuk mendinginkan air panas dari kondensor dengan cara dikontakkan langsung dengan udara secara konveksi paksa menggunakan fan / kipas. Konstruksi cooling water terdiri dari sistem pemipaan dengan banyak nozzle, fan / blower. Bak penampung, casing. Proses yang terjadi pada chiller atau unit pendingin untuk sistem AC central dengan sistem kompresi uap terdiri dari proses kompresi, kondensasi, ekspansi, dan evaporasi. Proses ini terjadi dalam satu siklus tertutup yang menggunakan fluida kerja berupa refrigerant yang mengalir dalam sistem pemipaan yang terhubung dari satu komponen ke komponen lainnya. Kondensor pada chiller biasanya berbentuk water-cooled condenser yang menggunakan air untuk proses pendinginan refrigerant. Secara umum bentuk konstruksinya berupa shell & tube dimana air memasuki shell/tabung dan uap refrigerant superheat mengalir dalam pipa yang berada di dalam tabung sehingga terjadi proses pertukaran kalor. Uap refrigerant superheat berubah fase menjadi cair yang memiliki tekanan tinggi mengalir menuju alat ekspansi, sementara air yang keluar memiliki temperatur yang lebih tinggi karena air ini akan digunakan lagi untuk proses pendinginan kondensor maka tentu saja temperaturnya harus diturunkan kembali atau didinginkan pada cooling tower. Langkah pertama adalah memompa air panas tersebut menuju cooling water/cooling tower melalui sistem pemipaan yang pada ujungnya memiliki
banyak nozzle untuk tahap spraying atau semburan. Air panas yang keluar dari nozzle secara langsung sementara itu udara atmosfer dialirkan melalui atau berlawanan dengan arah jatuhnya air panas karena pengaruh fan/blower yang terpasang pada cooling tower. Untuk menguapkan 1 kg air diperlukan kira-kira 600 kcl dengan mengeluarkan kalor laten dengan mengungkapkan sebagian dari air maka sebagian besar air pendingin dapat didinginkan, misalnya 1% dari air dapat diuapkan, air dapat diturunkan temperaturnya sebanyak 6 C dengan menara pendingin. Sistem ini sangat efektif dalam proses pendinginan air karena suhu kondensasina sangat rendah mendekati suhu wet bulb udara. Air yang sudah mengalami penurunan temperatur ditampung dalam bak untuk kemudian dipompa kembali menuju kondensor yang berada di dalam chiller. Pada cooling tower juga dipasang katup yang dihubungkan ke sumber air terdekat untuk menambah kapasitas air pendingin jika terjadi kehilangan air ketika proses evaporasi cooling tersebut. Prestasi menara pendingin biasanya dinyatakan dalam range dan approach dimana range adalah penurunan suhu air yang melewati cooling tower dan approach adalah selisih antara suhu udara wet-bulb dan suhu air yang keluar. Perpindahan kalor yang terjadi pada cooling tower berlangsung dari air ke udara tak jenuh. Ada 2 penyebab terjadinya perpindahan kalor yaitu perbedaan suhu dan perbedaan tekanan parsial antara air dan udara. Suhu pengembunan yang rendah pada cooling tower membuat sistem ini lebih hemat energi jika digunakan untuk sistem refrigerasi pada skala besar seperti chiller. Salah satu kekurangannya adalah bahwa sistem ini tidak praktis karena jarak yang jauh antara chiller dan cooling tower sehingga memerlukan sistem pemipaan yang relatif panjang. Selain itu juga biaya perawatan cooling tower cukup tinggi dibandingkan sistem lainnya.
Gambar 2.24 Cooling Tower Sumber : Anonymous 5 : 2013 4. Pompa Sirkulasi Berfungsi untuk menaikkan tekanan dan menyirkulasi udara/fluida ke tempat lain dalam sistem pemipaan. 5. Ducting/saluran Merupakan media penghubung antara AHU dengan ruangan yang dikondisikan udaranya, fungsi utama ducting adalah meneruskan udara yang didinginkan oleh AHU untuk kemudian didistribusikan ke masing-masing ruangan. Kelebihan dan kekurangan sistem AC central - Kelebihan - Kebisingan dan getaran mesin pendingin hampir tidak mempengaruhi ruangan - Perbaikan dan pemeliharaan lebih mudah - Seluruh beban pendingin semua ruangan dalam bangunan dapat dilayani oleh suatu sistem (unit) saja - Kelembapan udara dapat diatur - Kekurangan - Harga pembuatan awal dangat mahal - Biaya operasional mahal - Unit central tidak dapat dipakai untuk rumah sakit, karena dapat menyebarkan kuman/bakteri pasien dari suatu ruangan ke ruangan lain
- Jika salah satu komponen mengalami kerusakan dan sistem ac central tidak dapa beroperasi - Jika temperatur udara terlalu rendah atau dingin maka pengaturannya harus pada termostat di koil pendingin pada komponen AHU