Sistem pengkondisian udara gedung auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta - USD Repository

Gratis

1
1
156
9 months ago
Preview
Full text
(1)PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI SISTEM PENGKONDISIAN UDARA GEDUNG AUDITORIUM UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Diajukan oleh: RONALD HINDARTO NIM: 105214023 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2014 i

(2) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI AIR CONDITIONING (AC) SYSTEM OF SANATA DHARMA UNIVERSITIE’S AUDITORIUM YOGYAKARTA FINAL PROJECT As partial fulfillment of the requirement to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering by RONALD HINDARTO Student Number: 105214023 MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2014 ii

(3) !!! 'I'IN 'rpu^\rnd snlsruu) srulod'rl Bruuln Eurqrurqtue4 V l0Z llttt 17'e1n4e KB o a :qolo rnfnlesrg rlBIeJ EZOVIZgOL:NtrIN ouupulH pleuou :u{ueN :qelo unsnsrc YIU\TXYACOA YHIUYHO VIYNYS SYIISUIAINO I,{OTUOJ,IONY 3NN( g9 YUY(IN NYISI(NOXCNfld I,lItrIS TS PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI

(4) 'cS'ntr ''rg'g 'uso6 Eiupd qrs8ur srrusqc uluuBs ssJISJeAruo lEo1ou>1e1 usp surus SBIIn>IEC VrcZWtt 17'elm4e(?oa u1o3?uy -uwtzq, {luBurBCI uusv'ro enlo) :lfn8uod Bqrued u€unsns IINI OI 'IOZ :1e33uu1upe4 r3o1ou1e1 uup suleS selln>IeC ISdlqS lfn8ue4 u4rrrud uedepuq rp uu{uur1ugedl6l tzjvtzgUr:hiIN ouspurH plBuou :uIu8N :qelo srlnlrp uup uuldurs:edrq YJUI}IVA9OA YI{TUYHO VJYAIVS SYJISUflAINN WNruOIIffIV 9NN(IUC YUY(IN NYISI(NOXCNId WIISIS TSdTU>IS PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI

(5) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI

(6) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI ABSTRAK Perancangan sistem pengkondisian udara dilakukan untuk memperoleh temperatur, kelembaban, kebersihan, kesejukan udara dan pendistribusian udara yang nyaman pada gedung auditorium. Pada skripsi ini penulis menggunakan Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta sebagai gedung auditorium yang akan dirancang. Pengkondisian udara yang dirancang adalah Ground Floor, meliputi Stage, Bookshop, Ruang Operator dan pada First Floor meliputi Ruang Seminar, Stage, Sekretariat Ruang Seminar dan IT Room pada Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Sistem pengkondisian udara yang digunakan dalam percangan ini menggunakan sistem air-udara. Sistem air-udara ini menggunakan AHU (Air Handling Unit) dan FCU (Fan Coil Unit). Komponen utama pada mesin pendingin/refrigerasi adalah evaporator, kompresor, katup ekspansi, kondenser. Komponen pendukung sistem pengkondisian udara yang digunakan adalah pompa, air cooled chiller, AHU dan FCU. Refrigeran yang digunakan adalah R-134a. Dengan diagram Psychometric dapat ditentukan suhu ruangan yang dikondisikan dengan Dry Bulb sebesar 77°F dengan kelembaban (RH) sebesar 52%. Perhitungan beban pendinginan untuk gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta diperoleh sebesar 144,98 TR. Pada perancangan sistem pengkondisian udara ini menggunakan Air Cooled Chiller Carrier 30GTN GTR150-60Hz, AHU I Carrier 39G 1926 BCG 15-800, AHU II Carrier 39G 1926 BCG 15-800, AHU III Carrier 39G 1722 BCG 15-710, FCU I Carrier 42 GWC – 016, FCU II Carrier 42 GWC – 008, FCU III Carrier 42 GWC – 016, FCU IV Carrier 42 GWC – 008. vi

(7) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI

(8) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI KATA PENGANTAR Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, atas segala rahmat dan anugerah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi merupakan sebagian persyaratan yang wajib ditempuh oleh setiap mahasiswa Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Skripsi ini juga wujud pemahaman dari hasil belajar mahasiswa selama mengikuti kegiatan perkuliahan di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Dalam skripsi ini akan dibahas mengenai perancangan sistem pengkondisian udara (AC) untuk Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Dalam skripsi ini penulis merancang sistem pengkondisian udara pada gedung auditorium dengan menggunakan sistem AC sentral. Penulis menyadari bahwa penyusunan skrispi ini melibatkan banyak pihak. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc., Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., Ketua Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 3. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., Dosen Pembimbing Skripsi. 4. A. Prasetyadi, M.Si., Dosen Pembimbing Akademik. 5. Romo H. Van Opzeeland, SJ., Ketua Panitia Pembangunan Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. viii

(9) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 6. M. Suseno, selaku pemberi izin untuk meninjau proyek pembangunan Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 7. Orang tua penulis yang memberikan motivasi dan semangat paling kuat serta membiayai penulis dalam menyelesaikan kuliah dan skripsi ini. 8. Rudy Hindarto dan Robby Hindarto, sebagai kakak kandung penulis. 9. Teman-teman Teknik Mesin USD angkatan 2010. 10. Seluruh staff pengajar Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah mendidik dan memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis. 11. Serta semua pihak yang tidak mungkin disebutkan satu per satu yang telah ikut membantu dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan-kekurangan yang perlu diperbaiki dalam skripsi ini, untuk itu penulis mengharapkan masukan dan kritik, serta saran dari berbagai pihak untuk menyempurnakannya. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca. Terima kasih. Yogyakarta, 1 Juni 2014 Penulis ix

(10) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ................................................................................... i TITLE PAGE ............................................................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... iii HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................... iv HALAMAN PERNYATAAN ..................................................................... v ABSTRAK ................................................................................................... vi HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ............................................... vii KATA PENGANTAR ................................................................................. viii DAFTAR ISI ................................................................................................ x DAFTAR TABEL ........................................................................................ xiii DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xv BAB I BAB II PENDAHULUAN ..................................................................... 1 1.1 Latar Belakang .................................................................... 1 1.2 Tujuan .................................................................................. 2 1.3 Manfaat................................................................................. 3 1.4 Langkah Perancangan ......................................................... 3 1.5 Batasan Masalah .................................................................. 4 LANDASAN TEORI ................................................................ 8 2.1 Pengertian Tentang Chiller, AHU dan FCU ....................... 8 x

(11) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 2.2 Mekanisme Perpindahan Kalor ........................................... 13 2.3 Tujuan Penyegaran Udara ................................................... 14 2.4 Sistem Penyegaran Udara .................................................... 14 2.5 Mesin Pendingin dengan Siklus Kompresi Uap .................. 18 2.6 Faktor Pertimbangan Dalam Pemilihan Sistem Penyegaran BAB III Udara ................................................................................... 23 2.7 Komponen Utama Mesin Pendingin/Refrigasi ................... 25 2.8 Komponen Pendukung Dalam Sistem Penyegaran Udara .. 31 2.9 Refrigeran ............................................................................ 33 2.10 Sistem Perpipaan ............................................................... 34 BEBAN PENDINGINAN ......................................................... 36 3.1 Kalor Sensibel ..................................................................... 36 3.2 Kalor Laten .......................................................................... 37 3.3 Kondisi Umum Bangunan ................................................... 37 3.4 Rumus yang Digunakan Dalam Perhitungan Beban Pendinginan ......................................................................... 43 3.5 Perhitungan Beban Pendinginan pada Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta ............................. 47 3.6 Psychrometric Charts .......................................................... 89 xi

(12) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI BAB IV BAB V PEMILIHAN AIR COOLED CHILLER, AHU dan FCU ....... 95 4.1 Air Cooled Chiller ............................................................... 95 4.2 AHU (Air Handling Unit) ................................................... 100 4.3 FCU (Fan Coil Unit) ........................................................... 106 RANCANGAN SISTEM PERPIPAAN DAN DUCTING ...... 113 5.1 Sistem Perpipaan yang Digunakan ...................................... 113 5.2 Debit Air Pendingin melalui Unit Penyegar Udara ............. 114 5.3 Perhitungan Sistem Perpipaan Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta ............................. 117 5.4 Perhitungan Head Pump Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta ................................................ 126 5.5 Sistem Ducting Gedung Auditorium Universitas Sanata BAB VI Dharma Yogyakarta ............................................................ 128 KESIMPULAN ......................................................................... 137 6.1 Kesimpulan .......................................................................... 137 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. xii 139

(13) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Nilai Koefisien Perpindahan Panas Melalui Dinding ............. 49 Tabel 3.2 Maximum Solar Heat Gain Factors untuk Kaca .................... 51 Tabel 3.3 Shading Coefficients untuk Kaca ........................................... 52 Tabel 3.4 Cooling Loads Factors untuk Kaca dengan Interior Shading ................................................................................................. 53 Tabel 3.5 Sensible and Latent Heat Gain pada Manusia ........................ 56 Tabel 3.6 CFM untuk Ventilasi .............................................................. 57 Tabel 3.7 Data Hasil Perhitungan Total Beban Pendinginan Bookshop ................................................................................................. Tabel 3.8 Data Hasil Perhitungan Total Beban Pendinginan Ruang Operator .................................................................................. Tabel 3.9 59 64 Data Hasil Perhitungan Total Beban Pendinginan Ruang Seminar ................................................................................... 70 Tabel 3.10 Data Hasil Perhitungan Total Beban Pendinginan IT Room ................................................................................................. 75 Tabel 3.11 Data Hasil Perhitungan Total Beban Pendinginan Sekretariat Ruang Seminar ........................................................................ 81 Tabel 3.12 Data Hasil Perhitungan Total Beban Pendinginan Stage ....... 87 Tabel 4.1 Unit Sizes and Modular Combinations Carrier Tipe 30GTN3PD Malaysia ......................................................................... xiii 97

(14) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Tabel 4.2 Spesifikasi Air Cooled Chiller Tipe 30GTN, GTR150-60Hz ................................................................................................. 98 Tabel 4.3 Jenis-jenis AHU Carrier 39G ................................................. 102 Tabel 4.4 Spesifikasi FCU Carrier 42GW ............................................. 108 Tabel 5.1 Hasil Perhitungan Laju Aliran Pendinginan ........................... 117 Tabel 5.2 Equivalent Feet of Pipe for Fittings and Valves ..................... 121 Tabel 5.3 Tabel Perhitungan Friction Loss dan Pressure Drop Perpipaan Jalur 1 ..................................................................... 124 Tabel 5.4 Tabel Perhitungan Friction Loss dan Pressure Drop Perpipaan Jalur 2 ..................................................................... 125 Tabel 5.5 Recommended Maximum Duct Velocity for Low Velocity System (FPM) ......................................................................... 130 Tabel 5.6 Perhitungan Friction Loss dan Ukuran Ducting AHU 1 ........ 135 Tabel 5.7 Perhitungan Friction Loss dan Ukuran Ducting AHU 2 ........ 136 Tabel 5.8 Perhitungan Friction Loss dan Ukuran Ducting AHU 3 ........ 136 xiv

(15) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Ground Floor Proyek Pembangunan Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta ............................ Gambar 1.2 First Floor Proyek Pembangunan Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta ............................ Gambar 1.3 Stage Proyek Pembangunan Gedung 5 Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta ............................ Gambar 1.4 4 5 Proyek Pembangunan Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta ............................................... 6 Gambar 1.5 Rancangan Sistem Pengkondisian Udara .......................... 7 Gambar 2.1 Sistem Air-Udara ............................................................... 16 Gambar 2.2 Sistem Udara Penuh ........................................................... 17 Gambar 2.3 Sistem Air Penuh ............................................................... 18 Gambar 2.4 Siklus Kompresi Uap ......................................................... 20 Gambar 2.5 Diagram P-h ....................................................................... 21 Gambar 2.6 Kompresor Torak ............................................................... 26 Gambar 2.7 Langkah Kerja Kompresor ................................................. 27 Gambar 2.8 Kondensor Berpendingin Udara ........................................ 28 Gambar 2.9 Flooded Evaporator dan Direct Expantion Evaporator Gambar 2.10 ............................................................................................. 30 Pemisah Minyak Pelumas .................................................. 32 xv

(16) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 3.1 Denah Ground Floor Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta ............................................... Gambar 3.2 Denah First Floor Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta ............................................... Gambar 3.3 38 39 Sistem Pengkondisian Udara di Dalam Ruangan Ber-AC ............................................................................................. 93 Gambar 3.4 Psychrometric Charts untuk 2 AHU di Stage ................... 94 Gambar 4.1 Air Cooled Chiller Tipe 30GTN, GTR150-60Hz ............... 99 Gambar 4.2 Dimensi Ukuran Air Cooled Chiller Tipe 30GTN, GTR150-60Hz .................................................................... 99 Gambar 4.3 Dimensi Ukuran AHU 39G ................................................ 103 Gambar 4.4 Grafik Pemilihan AHU ...................................................... Gambar 4.5 AHU Carrier 39G Galaxy .................................................. 105 Gambar 4.6 FCU Carrier 42GW ........................................................... Gambar 4.7 Dimensi Ukuran FCU 42GW ............................................. 112 Gambar 5.1 Two Pipe Direct Return ..................................................... Gambar 5.2 Grafik Friction Loss Untuk Pipa Baja (Closed Hydronic 104 109 114 System) ............................................................................... 120 Gambar 5.3 Sistem Perpipaan First Floor (3 AHU dan 2 FCU) .......... 122 Gambar 5.4 Sistem Perpipaan Ground Floor (2 FCU) .......................... 123 Gambar 5.5 Sistem Perpipaan First Floor Jalur 1 (3 AHU dan 2 FCU) ............................................................................................. 124 xvi

(17) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 5.6 Sistem Perpipaan Ground Floor Jalur 2 (2 FCU) .............. 126 Gambr 5.7 Friction Loss for Air Flow in Galvanized Steel Round Ducts .................................................................................. 131 Gambar 5.8 Equivalent Round Duct Sizes ............................................. 132 Gambar 5.9 Sistem Ducting AHU 1 dan AHU 2 ................................... 133 Gambar 5.10 Sistem Ducting AHU 3 ...................................................... xvii 134

(18) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada masa sekarang ini tuntutan kebutuhan hidup makin lama makin banyak. Salah satu dari sekian banyak kebutuhan manusia adalah kebutuhan akan rasa nyaman di dalam beraktivitas. Kenyamanan di dalam beraktivitas dapat dicapai dengan tersedianya lingkungan yang bersih, sejuk, dan bebas dari polusi. Tentu keadaan yang seperti ini sudah sangat jarang ditemukan di lingkungan tempat tinggal kita, khususnya daerah perkotaan. Dalam kondisi seperti ini, manusia dituntut untuk aktif di dalam berbagai kegiatan/aktivitas. Akan tetapi, dengan keadaan udara yang panas, kotor dan kurangnya suplai oksigen yang kita hirup dalam udara dapat menyebabkan manusia lebih cepat lelah, mengantuk, malas beraktivitas, dan sangat dimungkinkan timbulnya penyakit-penyakit yang berhubungan dengan saluran pernapasan. Udara kotor dapat disebabkan karena adanya berbagai macam polusi udara. Polusi udara ini dapat disebabkan dari berbagai macam sumber, yaitu asap knalpot kendaraan bermotor, asap rokok, asap dari pabrik-pabrik yang beroperasi, asap pembakaran sampah, bakteri/virus, bau keringat manusia. Berbagai macam upaya telah dilakukan manusia untuk mengurangi udara panas dan kotor. Salah satunya dengan menggunakan AC (Air Conditioning), yang dapat digunakan pada

(19) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 2 berbagai macam bangunan dan kendaraan. AC pada bangunan dapat berupa AC sentral atau AC split. Untuk bangunan dengan ukuran yang besar, seperti gedung serbaguna, rumah sakit, bank, perkantoran, hotel, mall dan lain-lain lebih cocok menggunakan AC sentral, tetapi bangunan dengan ukuran kecil ataupun sedang akan lebih cocok menggunakan AC split. Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta merupakan salah satu gedung yang berperan penting dalam mendukung acara-acara besar, seperti wisuda, seminar umum dan lain-lain khususnya untuk acara intern Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Oleh karena itu, untuk mendukung seluruh kegiatan yang ada di dalamnya, maka sirkulasi udara di dalam gedung auditorium harus dibuat sedemikian rupa sehingga pengunjung di dalamnya merasa nyaman dan betah. 1.2 Tujuan Tujuan pembuatan sistem pengkondisian udara adalah: 1. Mengkondisikan udara dalam suatu ruangan pada suhu yang nyaman. 2. Mengkondisikan udara dalam suatu ruangan pada kelembaban (RH) tertentu. 3. Mengkondisikan ruangan agar udara segar tercukupi. 4. Menjaga agar udara di dalam ruangan bersih dan terbebas dari polusi, baik itu dari debu, kuman, virus, bakteri, maupun bibit penyakit. 5. Menghilangkan bau-bau yang menyengat dari ruangan. 6. Membuang udara kotor yang ada dalam ruangan.

(20) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 7. 3 Mengatur sistem aliran udara supaya kondisi udaranya baik serta suhu dan kelembabannya merata. 1.3 Manfaat Manfaat adanya sistem pengkondisian udara: 1. Membuat pengunjung merasa nyaman untuk melakukan aktivitas di dalam gedung auditorium. 2. Memberikan suplai udara segar pada pengunjung gedung auditorium. 3. Meningkatkan produktifitas para staff yang bekerja di dalam gedung auditorium. 1.4 Langkah Perancangan Langkah perancangan sistem pengkondisian udara sebagai berikut: 1. Menentukan gedung yang akan dijadikan sebagai latar perancangan. 2. Mengetahui atau menggambar terlebih dahulu denah ruangan. 3. Melakukan perhitungan beban pendinginan dalam setiap ruangan. 4. Menentukan Air Cooled Chiller yang akan digunakan sesuai beban pendinginan. 5. Menentukan AHU (Air Handling Unit) dan FCU (Fan Coil Unit). 6. Menggambar dan merancang sistem pengkondisian udara, baik itu ducting maupun sistem perpipaannya.

(21) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 4 1.5 Batasan Masalah Batasan masalah dalam perancangan ini adalah merancang sistem pengkondisian udara (AC) untuk gedung auditorium yang masih dalam proses pembangunan yang terletak di Jalan Affandi, Mrican, Depok, Sleman, Yogyakarta. Sistem pengkondisian yang dipilih adalah sistem AC sentral,  AC sentral ini dirancang menggunakan mesin pendinginan udara (Air Cooled Chiller), AHU (Air Handling Unit) dan FCU (Fan Coil Unit).  Air Cooled Chiller, AHU dan FCU yang digunakan pada rancangan ini sudah terdapat dipasaran.  Temperatur udara lingkungan yang terletak diluar dan didalam ruangan dianggap tetap (tidak berubah terhadap waktu). Gambar 1.1 Ground Floor Proyek Pembangunan Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta

(22) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 1.2 First Floor Proyek Pembangunan Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta Gambar 1.3 Stage Proyek Pembangunan Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta 5

(23) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 1.4 Proyek Pembangunan Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta 6

(24) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 1.5 Rancangan Sistem Pengkondisian Udara Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta Jalur 1 dan 2 7

(25) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 8 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pengertian Tentang Chiller, AHU dan FCU 2.1.1 Chiller Chiller adalah sebuah mesin yang memindahkan panas dari suatu cairan melalui kerja suatu kompresi uap ataupun siklus refrigerasi absorpsi, cairan ini kemudian dapat diedarkan melalui penukar panas ke udara dingin atau peralatan lain yang memerlukan. Sehingga dari pengertian di atas dapat diambil kesimpulan bahwa chiller bertugas mendinginkan air, sehingga semua mesin yang mendinginkan air disebut chiller (dengan catatan diperuntukannya di bawah ini). Untuk air yang didinginkan chiller, ada dua perbedaan peruntukannya: 1. Untuk kebutuhan bangunan dan peralatannya, biasanya menggunakan air dengan temperatur 4 – 7°C. 2. Untuk kebutuhan industri, biasanya menggunakan cairan glycool dengan temperatur -5 – -8°C. Untuk perbedaan chiller dari segi pendinginan kondensernya, maka dibagi dua: 1. Air Cooled Chiller, yaitu chiller yang menggunakan udara sebagai media pendingin kondensernya.

(26) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 2. 9 Water Cooled Chiller, yaitu chiller yang menggunakan air sebagai media pendingin kondensernya. 2.1.2 AHU (Air Handling Unit) Sesuai dengan fungsinya, AHU merupakan seperangkat alat yang dapat mengontrol suhu, kelembaban, tekanan udara, tingkat kebersihan (jumlah partikel/mikroba), pola aliran udara, jumlah pergantian udara dan sebagainya, di ruang produksi sesuai dengan persyaratan ruangan yang telah ditentukan. Unit atau sistem yang mengatur tata udara ini disebut AHU (Air Handling Unit). Disebut “unit” karena AHU terdiri dari beberapa alat yang masing-masing memiliki fungsi yang berbeda. Pada dasarnya AHU terdiri dari: 1. Cooling Coil (Evaporator) Evaporator berfungsi untuk mengontrol suhu dan kelembaban relatif (RH) udara yang akan didistribusikan ke ruangan produksi. Hal ini dimaksudkan agar dapat dihasilkan output udara sesuai dengan spesifikasi ruangan yang telah ditetapkan. Proses pendinginan udara sendiri dilakukan dengan mengalirkan udara yang berasal dari campuran udara balik (return air) dan udara luar (fresh air) melalui kisi-kisi evaporator yang bersuhu rendah. Proses tersebut menyebabkan terjadinya kontak antara udara dan permukaan kisi evaporator yang akan menghasilkan udara dengan suhu yang lebih rendah. Proses ini juga akan menyebabkan kalor yang berada dalam uap air yang terdapat di dalam udara ikut berpindah ke kisi evaporator, sehingga uap air akan mengalami kondensasi. Hal ini menyebabkan kelembaban udara

(27) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 10 yang keluar dari evaporator juga akan berkurang. Evaporator harus dirancang sedemikian rupa sehingga kisi-kisinya memiliki luas permukaan kontak yang luas, sehingga proses penyerapan panas dari udara di dalam evaporator dapat berlangsung dengan efektif. 2. Static Pressure Fan (Blower) Blower adalah bagian dari AHU yang berfungsi untuk menggerakkan udara di sepanjang sistem distribusi udara yang terhubung dengannya. Blower yang digunakan dalam AHU berupa blower radial yang memiliki kisi-kisi penggerak udara yang terhubung dengan motor penggerak blower. Motor ini berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Energi gerak inilah yang kemudian disalurkan ke kisi-kisi penggerak udara hingga kemudian dapat menggerakkan udara. Blower ini dapat diatur agar selalu menghasilkan frekuensi perputaran yang tetap, hingga akan selalu menghasilkan output udara dengan debit yang tetap. Dengan adanya debit udara yang tetap tersebut maka tekanan dan pola aliran udara yang masuk ke dalam ruang produksi dapat dikontrol. 3. Filter Filter merupakan bagian dari AHU yang berfungsi untuk mengendalikan dan mengontrol jumlah partikel dan mikroorganisme (partikel asing) yang mengkontaminasi udara yang masuk ke dalam ruang produksi. Filter biasanya ditempatkan di dalam rumah filter (filter house) yang didesain sedemikan rupa agar mudah untuk dibersihkan dan/atau diganti. Hal penting yang harus diperhatikan dalam pemasangan filter adalah penempatan posisi

(28) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 11 filter harus diatur sedemikian rupa sehingga dapat “memaksa” seluruh udara yang akan didistribusikan tersebut melewati filter terlebih dahulu. Filter yang digunakan untuk AHU dibagi menjadi beberapa jenis atau tipe, tergantung efisiensinya, yaitu (a) pre-filter (efisiensi penyaringan 35%); (b) medium filter (efisiensi penyaringan 95%); dan (c) High Efficiency Particulate Air (HEPA) filter (efisiensi penyaringan 99,997%). Hal penting yang perlu diperhatikan dalam pemasangan filter ini adalah posisi penempatan filter harus diatur berdasarkan jenis dan efisiensi penyaringan filter yang akan menentukan kualitas udara yang dihasilkan. 4. Ducting Ducting adalah bagian dari AHU yang berfungsi sebagai saluran tertutup tempat mengalirnya udara. Secara umum, ducting merupakan sebuah sistem saluran udara tertutup yang menghubungkan blower dengan ruangan produksi, yang terdiri dari saluran udara yang masuk (ducting supply) dan saluran udara yang keluar dari ruangan produksi dan masuk kembali ke AHU (ducting return). Ducting harus didesain sedemikian rupa sehingga dapat mendistribusikan udara ke seluruh ruangan produksi yang membutuhkan, dengan hambatan udara yang sekecil mungkin. Desain ducting yang tidak tepat akan mengakibatkan hambatan udara yang besar sehingga akan menyebabkan efisiensi energi yang cukup besar. Ducting juga harus didesain agar memiliki insulator di sekeliling permukaannya, yang berfungsi untuk menahan penetrasi panas dari udara luar yang memiliki suhu lebih tinggi bila dibandingkan dengan suhu di dalam ducting.

(29) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 5. 12 Dumper Dumper adalah bagian dari ducting AHU yang berfungsi untuk mengatur jumlah (debit) udara yang dipindahkan ke dalam ruangan produksi. Besar kecilnya debit udara yang dipindahkan dapat diatur sesuai dengan pengaturan tertentu pada dumper. Hal ini amat berguna terutama untuk mengatur besarnya debit udara yang sesuai dengan ukuran ruangan yang akan menerima distribusi udara tersebut. 2.1.3 FCU (Fan Coil Unit) Fan Coil Unit adalah perangkat sederhana yang terdiri dari pemanasan atau coil dan kipas pendingin. Ini adalah bagian dari sistem HVAC yang biasa dipasang di perumahan, gedung komersial dan industri. Untuk FCU tidak terhubung dengan ductwork dan digunakan untuk mengontrol suhu di dalam ruangan yang ditentukan saja atau beberapa ruangan saja. Unit ini dikontrol oleh manual on/off switch atau dengan thermostat. Karena sangat sederhana sehingga unit ini sangat ekonomis untuk menginstal dari sistem pemanas menyalurkan atau pusat dengan unit pengkondisian udara. Kelemahannya adalah FCU bisa saja bersuara bising karena berada di dalam ruangan yang dikondisikan itu sendiri. Konfigurasi unit ini banyak, termasuk horizontal (ceiling mount) atau vertikal (lantai terpasang). Untuk komponennya sendiri tidak jauh beda dengan AHU, hanya saja FCU tidak perlu menggunakan ducting atau ductwork untuk menyalurkan udara yang sudah dikondisikan.

(30) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 13 2.2 Mekanisme Perpindahan Kalor Panas didefinisikan sebagai bentuk energi yang berpindah antara dua sistem yang dikarenakan perbedaan temperatur. Sedangkan dalam kehidupan sehari-hari, kalor sering digunakan untuk mengartikan tenaga dalam (energi internal). Dalam termodinamika, kalor dan energi internal adalah dua hal yang berbeda, energi adalah suatu sifat tetapi kalor bukan merupakan sifat. Suatu benda mengandung energi tetapi bukan kalor, energi berhubungan dengan suatu keadaan sedangkan kalor berhubungan dengan proses. Maka dalam termodinamika, kalor berarti heat transfer. Perpindahan kalor (heat transfer) adalah energi sebagai hasil dari perbedaan temperatur. Adapun mekanisme perpindahan kalor dapat terjadi secara konduksi, konveksi dan radiasi. 2.2.1 Perpindahan Kalor Secara Konduksi Perpindahan kalor secara konduksi adalah proses mengalirnya kalor dari daerah yang bertemperatur tinggi ke daerah yang bertemperatur lebih rendah di dalam satu medium atau antar medium berlainan yang bersinggungan secara langsung. 2.2.2 Perpindahan Kalor Secara Konveksi Perpindahan kalor secara konveksi adalah perpindahan kalor yang disebabkan karena adanya fluida yang mengalir. Perpindahan kalor konveksi dapat terjadi secara alami (natural convection) dan secara paksa (forced convection). Konveksi alami terjadi karena adanya fluida yang mengalir tanpa ada sumber gerakan dari luar. Sedangkan konveksi paksa terjadi karena adanya

(31) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 14 sumber gerakan dari luar yang menyebabkan fluida mengalir, misalnya kipas, pompa, kompresor, blower dan sebagainya. 2.2.3 Perpindahan Kalor Secara Radiasi Perpindahan kalor secara radiasi adalah perpindahan panas oleh adanya gerakan gelombang elektromagnetik. Pada perpindahan panas konduksi dan konveksi memerlukan adanya media, tetapi pada perpindahan kalor secara radiasi di ruang hampa atau tanpa adanya perantara medium juga dapat terjadi. 2.3 Tujuan Penyegaran Udara Tujuan dari penyegaran udara adalah supaya temperatur, kelembaban, kebersihan dan distribusi udara dalam ruangan dapat dipertahankan pada tingkat yang diinginkan. 2.4 Sistem Penyegaran Udara Jenis sistem penyegaran udara yang digunakan dalam percangan adalah sistem air-udara. Adapun sistem penyegaran udara lainnya adalah sistem udara penuh dan air penuh.

(32) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 15 2.4.1 Sistem Air-Udara Dalam sistem air-udara, seperti terlihat pada Gambar 2.1, unit koil-kipas udara atau unit induksi dipasang di dalam ruangan yang akan disegarkan. Air dingin (dalam hal pendinginan) atau air panas (dalam hal pemanasan) dialirkan ke dalam unit tersebut, sedangkan udara ruangan dialirkan melalui unit tersebut sehingga menjadi dingin atau panas. Selanjutnya, udara tersebut bersirkulasi di dalam ruangan. Demikian pula untuk keperluan ventilasi, udara luar yang telah didinginkan dan dikeringkan atau udara luar yang telah dipanaskan dan dilembabkan dialirkan dari mesin penyegar sentral ke ruangan yang akan disegarkan. Oleh karena berat jenis dan kalor spesifik air lebih besar dari pada udara, maka baik daya yang diperlukan untuk mengalirkan maupun ukuran pipa yang diperlukan untuk memindah kalor yang sama, adalah lebih kecil. Seperti terlihat pada Gambar 2.1, untuk sistem air-udara jumlah pemasukan udara ke dalam ruangan biasanya sama dengan jumlah udara luar untuk ventilasi atau jumlah udara yang dikeluarkan dari ruangan. Udara luar tersebut di atas, didinginkan dan dikeringkan, atau dipanaskan dan dilembabkan dan termasuk sebagian dari beban kalor ruangan. Udara tersebut dinamai udara primer. Pada umumnya, sebagian dari kalor sensibel dari ruangan diatasi oleh unit ruangan, sedangkan kalor laten diatasi oleh udara primer.

(33) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 16 Gambar 2.1 Sistem Air-Udara 2.4.2 Sistem Udara Penuh Pada sistem udara penuh campuran udara luar dan udara ruangan didinginkan dan dilembabkan, kemudian dialirkan kembali ke dalam ruangan melalui saluran udara (ducting). Mesin pendingin dari sistem udara penuh terletak di dalam ruangan yang akan disegarkan.

(34) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 17 Gambar 2.2 Sistem Udara Penuh 2.4.3 Sistem Air Penuh Pada sistem air penuh air dingin dialirkan melalui FCU untuk penyegaran udara. FCU diletakkan di dalam ruangan yang akan dikondisikan udaranya.

(35) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 18 Gambar 2.3 Sistem Air Penuh 2.5 Mesin Pendingin Dengan Siklus Kompresi Uap 2.5.1 Proses Siklus Kompresi Uap Mesin pendingin dengan siklus kompresi uap menggunakan empat komponen utama yaitu : kompresor, kondensor, katup ekspansi dan evaporator. Sistem ini menggunakan kompresor utnuk mengalirkan refrigeran yang ada di dalam sistem. Kompresor menghisap uap refrigeran dari ruang penampung uap. Di dalam penampung uap, tekanannya diusahakan supaya tetap rendah agar refrigeran senantiasa berada dalam keadaan uap dan bertemperatur rendah. Di dalam kompresor, tekanan refrigeran dinaikkan sehingga memudahkan

(36) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 19 pencairannya kembali. Energi yang diperlukan untuk kompresi diberikan oleh motor listrik yang menggerakkan kompresor. Uap refrigeran yang bertekanan dan bertemperatur tinggi pada akhir kompresi dapat dengan mudah dicairkan dengan mendinginkannya dengan air pendingin atau dengan udara lingkungan temperatur normal. Di mana uap refrigeran melepaskan kalor laten pengembunannya kepada air pendingin atau udara pendingin di dalam kondenser, sehingga mengembun dan menjadi cair. Selama refrigeran mengalami perubahan dari fase uap ke fase cair, terdapat campuran refrigeran dalam fase uap dan cair, tekanan pengembunan dan temperaturnya pengembunannya konstan. Kalor yang dikeluarkan di dalam kondenser adalah jumlah kalor yang diperoleh dari udara yang mengalir melalui evaporator (kapasitas pendinginan) dan kerja (energi) yang diberikan oleh kompresor kepada refrigeran. Uap refrigeran menjadi cair sempurna di dalam kondensor, kemudian dialirkan ke dalam pipa evaporator melalui katup ekspansi. Dalam hal ini, temperatur refrigeran cair biasanya 5-10°F lebih rendah dari temperatur refrigeran cair jenuh pada tekanan kondensasinya. Temperatur tersebut menyatakan besarnya derajat pendinginan lanjut (degree of subcooling). Untuk menurunkan tekanan dari refrigeran cair bertekanan tinggi yang dicairkan di dalam kondensor supaya dapat mudah menguap maka dipergunakan alat yaitu katup ekspansi dan pipa kapiler. Diameter dalam dan panjang dari katup ekspansi ditentukan berdasarkan besarnya perbedaan tekanan yang diinginkan, antara bagian yang bertekanan tinggi dan bagian yang bertekanan rendah, dan jumlah refrigeran yang bersirkulasi. Tekanan cairan refrigeran yang keluar dari

(37) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 20 katup ekspansi didistribusikan secara merata ke dalam pipa evaporator. Di dalam evaporator, refrigeran akan menguap dan menyerap kalor dari udara ruangan yang dialirkan melalui permukaan luar dari pipa evaporator. Apabila udara didinginkan di bawah titik embun, maka air yang ada dalam udara, akan mengembun pada permukaan evaporator. Gambar 2.4 Siklus Kompresi Uap Cairan refrigeran diuapkan secara berangsur-angsur karena menerima kalor laten penguapan, selama mengalir di dalam pipa evaporator. Selama proses penguapan, di dalam akan terdapat campuran refrigeran dalam fase cair dan gas. Oleh sebab itu, biasanya dilakukan pemanasan lanjut (superheating) sebesar 5– 10°F lebih tinggi dari uap jenuh, agar refrigeran masuk ke dalam kompresor semuanya berwujud gas. Selanjutnya refrigeran masuk ke dalam kompresor dan siklus tersebut terjadi secara berulang-ulang. Tujuan lain dari subcooling dan superheating adalah untuk menaikkan nilai COP (Coefficient of Performance).

(38) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 21 Gambar 2.5 Diagram P-h Proses-proses yang terjadi pada siklus kompresi uap yang ditunjukkan pada Gambar 2.5: 1–2 : Proses kompresi berlangsung di kompresor 2 – 2a : Proses penurunan suhu 2a – 3a : Proses pengembunan refrigeran 3a – 3 : Proses pendinginan lanjut (subcooling) 3–4 : Proses penurunan tekanan (throtling) berlangsung di katup ekspansi 4–1 : Proses penguapan berlangsung di evaporator 2.4.2 Perhitungan Siklus Kompresi Uap Perhitungan siklus kompresi uap dengan berdasarkan diagram P-h dapat menentukan besarnya daya kompesor yang diperlukan dan COP yang dihasilkan

(39) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 22 oleh mesin pendingin. Daya kompresor yang diperlukan untuk mengkondisikan udara pada temperatur tertentu adalah: Wkomp = m. (h2-h1) (BTU/menit) ...................................................................... (2.1) Pada persamaan (2.1): m : massa aliran refrigeran (lb/menit) h1 : besarnya entalpi pada saat masuk kompresor (BTU/lb) h2 : besarnya entalpi pada saat keluar dari kompresor (BTU/lb) Refrigeration Effect (RE) adalah RE = h1-h4 (BTU/lb) ......................................................................................... (2.2) Pada persamaan (2.2): h4 : besarnya entalpi pada saat masuk evaporator (BTU/lb) Kalor yang diserap evaporator adalah Qin = mr (h1-h5) (BTU/menit) ........................................................................... (2.3) Dari persamaan (2.2) dan (2.3), maka laju aliran massa refrigeran dapat ditulis: m= (lb/menit) ............................................................................................. (2.4)

(40) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 23 Kalor yang dilepas kondensor adalah Qout = m (h2-h3) (BTU/menit) ........................................................................... (2.5) Pada persamaan (2.5): m : massa aliran refrigeran (lb/menit) h2 : besarnya entalpi pada saat keluar dari kompresor (BTU/lb) h3 : besarnya entalpi pada saat proses subcooling (BTU/lb) COP yang dihasilkan oleh mesin pendingin adalah COPR = ................................................................................................. (2.6) 2.6 Faktor Pertimbangan Dalam Pemilihan Sistem Penyegaran Udara Sistem penyegaran udara untuk kenyamanan manusia dirancang agar temperatur, kelembaban, kebersihan dan pendistribusian udara dapat dipertahankan pada keadaan yang diinginkan. Oleh sebab itu, perancangan harus mempertimbangkan faktor-faktor pemilihan sistem penyegaran udara. Adapun faktor-faktor pemilihan sistem penyegaran udara meliputi: a. Faktor kenyamanan Kenyamanan pada sistem penyegaran udara yang dirancang ditentukan oleh beberapa parameter, antara lain: aliran udara, kebersihan udara, bau, kualitas ventilasi, tingkat kebisingan dan interior ruangan. Tingkat keadaan pada

(41) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 24 sistem penyegaran udara dirancang dapat diatur dengan sistem pengaturan yang ada pada mesin penyegar udara. b. Faktor ekonomi Dalam proses pemasangan, operasi dan perawatan, serta sistem pengaturan yang digunakan harus diperhitungkan pula segi-segi ekonominya. Oleh sebab itu, dalam percancangan sistem penyegaran udara harus mempertimbangkan biaya awal, operasional dan biaya perawatan yaitu sistem tersebut dapat beroperasi maksimal dengan biaya total yang serendah-rendahnya. c. Faktor operasi dan perawatan Pemilihan sistem penyegaran udara yang paling disukai adalah sistem yang mudah dipahami konstruksi, susunan dan cara menjalankannya. Beberapa faktor pertimbangan operasi dan perawatan meliputi:  Konstruksi sederhana  Tahan lama  Mudah direparasi jika terjadi kerusakan  Mudah perawatannya  Dapat fleksibel melayani perubahan kondisi operasi  Efisiensi tinggi

(42) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 25 2.7 Komponen Utama Mesin Pendingin/Refrigerasi Komponen utama dari mesin pendingin/refrigerasi terdiri dari kompresor, kondensor, katup ekspansi dan evaporator. 2.7.1 Kompresor Dalam sistem penyegaran udara, fungsi dari kompresor adalah untuk mengalirkan dan menaikkan tekanan refrigeran dalam mesin pendingin agar dapat berlangsung proses pendingin. Kompresor terdiri dari beberapa jenis, yaitu:  Kompresor torak (reciprocating compressor)  Kompresor rotary (rotary compressor)  Kompresor sentrifugal (centrifugal compressor)  Kompresor hermetik (hermetic compressor)  Kompresor semi hermetik (semi-hermetic compressor) Perancangan penyegaran udara ini akan digunakan jenis kompresor torak (reciprocating compressor) dengan pertimbangan efisiensi tinggi, tidak berisik dan umur pakai lebih panjang. Pada Gambar 2.6 menunjukkan bagian-bagian dari kompresor torak.

(43) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 26 Gambar 2.6 Kompresor Torak Adapun cara kerja kompresor torak sebagai berikut: Lubang yang dilalui refrigeran menuju ke kompresor dan dari kompresor dikontrol oleh katup masuk (suction valve) dan katup keluar (discharge valve). Kedua katup tersebut terletak pada bagian tutup silinder. Gerak naik turun katup menyebabkan refrigeran dapat mengalir keluar melalui saluran keluar (discharge) dan dapat masuk melalui saluran masuk (suction). Pada saat torak bergerak ke bawah (menjauhi dari katup masuk) maka tekanan di dalam silinder menjadi berkurang lebih kecil dibanding tekanan di atasnya, dengan demikian refrigeran akan dapat mendorong katup masuk ke sebelah dalam dan mengalirlah refrigeran masuk ke dalam silinder kompresor. Pada saat gerak katup ke atas dan katup tertutup (karena telah dicapai keseimbangan) tekanan di dalam silinder naik sedikit demi sedikit sesuai dengan jarak yang sudah ditempuh torak. Akibat daya dorong ke atas maka uap refrigeran terkompresikan sehingga sanggup mendorong

(44) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 27 katup keluar ke arah atas dan dapat mengalirkan refrigeran tersebut menuju kondensor pada tekanan dan temperatur tinggi. Gambar 2.7 Langkah Kerja Kompresor Berdasarkan Gambar 2.7 torak berada di titik mati atas, katup masuk dan katup keluar tertutup. Katup keluar tertutup karena gaya tekan dari luar terhadapnya, sedangkan katup masuk tertutup karena tekanan yang ada pada ruang antara (clearance) kepala torak dengan tutup silinder. Jika torak bergerak ke bawah tekanan di dalam silinder menjadi menurun karena volumenya membesar. Pada saat tekanannya lebih kecil dari tekanan masuk, katup saluran masuk terbuka dan uap akan mengalir masuk ke dalam silinder. Kejadian ini akan terus terjadi sampai torak mencapai titik mati di bawah. Setelah mencapai titik mati di bawah, katup masuk akan tertutup lagi ke atas, volume di dalam silinder mengecil, berarti uap yang ada di dalamnya tertekan dan tekanannya menjadi naik. Pada saat tekanan uap tersebut lebih besar dari gaya pegas pada katup keluar maka katup keluar akan terbuka dan uap akan mengalir ke dalam kondensor.

(45) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 28 2.7.2 Kondensor Fungsi dari kondensor adalah untuk mendinginkan atau mengembunkan uap refrigeran di dalam sistem penyegaran udara sehingga refrigeran tersebut berubah fase menjadi cair. Jumlah kalor yang dilepaskan oleh kondensor ke media pendingin merupakan jumlah kalor yang diterima dari evaporator dan kalor akibat kompresi oleh kompresor. Berdasarkan media pendinginannya, kondensor dibagi menjadi 3 macam yaitu:  Kondensor berpendingin udara (air-cooled)  Kondensor berpendingin air (water-cooled)  Kondensor jenis campuran (evaporative) Pada perancangan sistem penyegaran udara akan digunakan kondensor berpendingin udara (air-cooled). Pada Gambar 2.8 menunjukkan salah satu jenis dari kondensor berpendingin udara. Gambar 2.8 Kondensor Berpendingin Udara

(46) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 29 Kondensor berpendingin udara menggunakan udara yang berada di sekitar kondensor untuk mendinginkan koil-koil kondensor. Kondensor ini memiliki biaya perawatan yang lebih murah dan pengoperasiannya mudah. Kondensor tipe ini harus dipasang pada bagian atap gedung, supaya mendapatkan udara pendingin yang cukup. 2.7.3 Katup Ekspansi Fungsi dari katup ekspansi adalah untuk menurunkan tekanan cairan refrigeran dari tekanan tinggi ke tekanan rendah dan mengatur jumlah refrigeran yang masuk ke dalam evaporator sesuai dengan beban pendinginan yang harus dilayani oleh evaporator. Katup ekspansi yang banyak digunakan adalah:  Katup ekspansi otomatis termostatik  Katup ekspansi manual  Katup ekspansi tekanan konstan  Pipa kapiler  Orifice Plates 2.7.4 Evaporator Fungsi dari evaporator adalah menyerap kalor pada suatu produk yang akan didinginkan serta untuk menguapkan cairan refrigeran yang ada di dalam sistem penyegaran udara. Temperatur refrigeran di dalam evaporator selalu lebih rendah dari pada temperatur sekelilingnya, sehingga kalor yang ada di

(47) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 30 sekelilingnya dapat diserap oleh refrigeran. Evaporator menguapkan cairan refrigeran juga bertujuan agar tidak merusak kompresor. Pada chiller, evaporator digunakan untuk mendinginkan air dan merubah fase refrigeran menjadi gas. Air yang telah didinginkan pada chiller akan digunakan untuk mengkondisikan udara ruangan. Evaporator pada chiller yang digunakan adalah Direct Expansion Evaporator, namun terdapat dua jenis evaporator yang sering digunakan pada chiller yaitu:  Flooded Evaporator  Direct Expansion Evaporator Gambar 2.9 Flooded Evaporator dan Direct Expansion Evaporator

(48) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 31 2.8 Komponen Pendukung Dalam Sistem Penyegaran Udara 2.8.1 Pompa Dalam hal ini, pompa berfungsi untuk mensirkulasikan air dingin dari evaporator chiller menuju ke header supply atau AHU atau FCU yang ada di ruangan yang akan dikondisikan udaranya serta untuk memompakan air ke evaporator dari chiller untuk didinginkan. Pada perancangan penyegaran udara ini digunakan pompa sentrifugal, dengan pertimbangan perawatan dan pengoperasiannya yang mudah. 2.8.2 Kipas dan Blower Kipas berfungsi untuk mengalirkan udara dari luar ruangan ke dalam ruangan atau sebaliknya. Blower juga mempunyai fungsi yang sama, hanya saja blower mampu menghisap udara dalam kapasitas yang sangat besar dengan beda tekan yang besar. 2.8.3 Pemisah Minyak Pelumas Kompresor torak merupakan salah satu jenis kompresor yang membutuhkan pelumasan untuk mengurangi gesekan antara bagian ring-piston dan dinding silinder. Pelumas (refrigerator oil) yang digunakan untuk melumasi kompresor akan bercampur dengan refrigeran. Pelumas akan mengganggu proses perpindahan kalor yang terjadi di evaporator dan kondensor. Untuk mencegah terjadinya minyak pelumas ikut masuk ke dalam kondensor dan kemudian masuk evaporator, maka perlu dipasang pemisah minyak

(49) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 32 pelumas di antara kompresor dan kondenser. Pemisah tersebut akan memisahkan pelumas dari refrigeran dan akan mengalirkannya kembali ke dalam ruang engkol kompresor. Gambar 2.10 Pemisah Minyak Pelumas dengan Penyaring Minyak yang terpisah tersebut akan berkumpul ke bagian bawah dari pemisah minyak pelumas. Apabila permukaan minyak pelumas telah mencapai suatu ketinggian tertentu, minyak pelumas tersebut akan mengalir ke dalam ruang engkol kompresor secara otomatis apabila pelampung mencapai suatu posisi tertentu. 2.8.4 Saringan Saringan berfungsi sebagai penyaring kotoran yang akan mengganggu. Kotoran yang ada dalam refrigeran yang bersirkulasi dapat menempel dan mengendap dalam orifice dari katup ekspansi, katup hisap atau katup buang kompresor, sehingga akan mengganggu kerja dari kompresor.

(50) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 33 2.9 Refrigeran Refrigeran adalah suatu zat yang mudah diubah bentuknya dari gas menjadi cair atau sebaliknya, dipakai untuk menyerap kalor dari evaporator dan membuang kalor di kondensor. Dalam pemilihan refrigeran, sifat-sifat refrigeran yang perlu diperhatikan adalah: 1. Tekanan evaporator dan tekanan kondensor diusahakan lebih besar dari tekanan atmosfir untuk mencegah udara masuk dan memudahkan mencari kebocoran. 2. Mempunyai viskositas yang rendah. 3. Tidak beracun dan berbau merangsang atau menyengat. 4. Tidak mudah terbakar dan meledak. 5. Tidak bersifat korosif. 6. Mempunyai titik didih dan tekanan kondensasi yang rendah. 7. Mempunyai susunan kimia yang stabil, tidak terurai jika dimampatkan (dikompresi), diembunkan dan diuapkan mempunyai kalor laten yang besar agar kalor penguapan yang terjadi di evaporator besar sehingga dapat menyerap kalor dalam jumlah yang besar pula dan refrigeran yang bersirkulasi sedikit. 8. Hemat Energi.

(51) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 9. 34 Ramah lingkungan (tidak merusak ozon). 2.10 Sistem Perpipaan 2.10.1 Sistem Perpipaan Pada Refrigeran Dalam menentukan ukuran pipa refrigeran perlu diperhatikan faktor-faktor yang berhubungan dengan ekonomi dan kerugian akibat gesekan (friction loss). Jika dilihat dari segi ekonomi tentunya dipilih ukuran pipa sekecil mungkin, akan tetapi dari segi lain akan dijumpai beberapa kerugian yang akan timbul akibat kerugian gesek, baik pada pipa suction maupun pada pipa discharge, yang nantinya akan mempengaruhi kapasitas sistem. Selain itu, adanya penurunan tekanan (pressure drop) pada liquid line akan menyebabkan refrigeran cair mengalir tidak lancar dengan konsekuensi katup ekspansi tidak akan bekerja normal. 2.10.2 Sistem Perpipaan Pada Air Dingin dan Udara Dingin Kunci keberhasilan dari sistem pendinginan adalah sebagian besar tergantung pada perencanaan sistem perpipaan. Dalam pemasangan perpipaan diusahakan tidak terlalu banyak belokan dan sambungan guna untuk mengurangi timbulnya kerugian gesekan (friction loss) dan kerugian tekanan (pressure loss) yang terjadi. Pipa-pipa yang mengalirkan air dingin atau udara dingin untuk menyegarkan ruangan harus diisolasi karena ada perbedaan temperatur antara air

(52) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 35 dingin atau udara dingin dengan udara luar. Tujuan lain dari isolasi adalah untuk mengurangi masuknya kalor ke fluida kerja dari dinding pipa. Bahan isolasi dapat menggunakan asbestos, serat kaca, magnesium karbida, kalsium silikat, busa polistilen dan bulu binatang ternak. Untuk mencegah perembesan air embun melalui isolasi maka permukaan luar isolasi biasanya dilapisi dengan aluminiumfoil.

(53) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 36 BAB III BEBAN PENDINGINAN Dalam perancangan sistem penyegaran udara, beban pendinginan merupakan hal yang paling penting. Untuk memperoleh kenyamanan maka beban pendinginan perlu diperhitungkan. Beban pendinginan yang dihitung juga akan menentukan sistem perpipaan dan ukuran ducting dari sistem penyegaran udara. Sumber beban pendinginan suatu ruangan ada 2 macam, yaitu beban kalor sensibel dan beban kalor laten. Beban kalor sensibel adalah beban karena kalor yang dilepas atau diperlukan untuk merubah temperatur. Sedangkan beban kalor laten adalah beban karena kalor yang dilepas atau diperlukan untuk berubah fase. 3.1 Kalor Sensibel Sumber-sumber kalor sensibel suatu ruangan adalah: 1. Manusia. 2. Penyinaran matahari. 3. Udara luar yang masuk ke ruangan. 4. Peralatan listrik yang dioperasikan di dalam ruangan (motor listrik, televisi, kipas angin, tape, lampu dan lain-lain).

(54) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 5. 37 Benda yang bertemperatur tinggi, seperti kopi panas, air panas dan makanan panas yang dibawa ke dalam ruangan. 6. Perbedaan suhu permukaan dinding luar dengan permukaan dinding dalam. 3.2 Kalor Laten Sumber-sumber kalor laten suatu ruangan adalah: 1. Manusia. 2. Udara luar yang masuk ke ruangan. 3. Perbedaan kelembaban udara luar dan udaran ruangan (ventilasi). 4. Adanya perubahan fase zat yang terjadi di dalam ruangan. 3.3 Kondisi Umum Bangunan Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta terletak di Jalan Affandi (Gejayan), Mrican, Depok, Sleman, Yogyakarta pada 7,3° LS dan 110,23° BT. Untuk memudahkan perhitungan beban pendinginan, kondisi udara Yogyakarta dianggap sama dengan kondisi udara Jakarta yang terletak pada 6° LS dan 107° BT.

(55) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 38 3.3.1 Denah Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta Gambar 3.1 menyajikan denah Ground Floor dan Gambar 3.2 menyajikan denah First Floor Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Gambar 3.1 Denah Ground Floor

(56) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 3.2 Denah First Floor 39

(57) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 40 3.3.2 Ground Floor Sistem penyegaran udara yang digunakan pada Ground Floor adalah sistem air penuh karena hanya terdiri dari dua ruangan yang perlu dikondisikan sistem udaranya. Pada sistem air penuh ini, sistem pengkondisian udara hanya menggunakan FCU. Ground Floor terdiri dari ruangan dengan ukuran yang berbeda. a. Bookshop Kondisi dari ruang sebagai berikut: Luas : 592,02 ft2 Tinggi : 13,12 ft Volume : 7769,22 ft3 Luas pintu dan jendela kaca : 116,25 ft2 Daya yang digunakan dalam ruangan: b. Lampu TL : 10 x 40 W Komputer : 2 x 350 W Printer : 80 W Jumlah pengunjung : ± 15 orang Luas : 236,81 ft2 Tinggi : 13,12 ft Volume : 3884,61 ft3 Ruang Operator Kondisi dari ruang sebagai berikut:

(58) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Luas pintu dan jendela kaca : 41 109,79 ft2 Daya yang digunakan dalam ruangan: Lampu TL : 6 x 40 W Mixer Sound System : 200 W Jumlah pengunjung : ± 5 orang 3.3.3 First Floor Sistem penyegaran udara yang digunakan pada First Floor adalah sistem air penuh dan udara penuh. Pada sistem air penuh ini, sistem pengkondisian udaranya menggunakan FCU dan pada sistem udara penuh menggunakan AHU. First Floor terdiri dari ruangan dengan ukuran yang berbeda. a. Ruang Seminar Kondisi dari ruang sebagai berikut: Luas : 4714,592 ft2 Tinggi : 14,763 ft Volume : 69605,208 ft3 Luas pintu dan jendela kaca : 310 ft2 Daya yang digunakan dalam ruangan: Lampu TL : 50 x 40 W Proyektor : 150 W Speaker : 6 x 150 W Mixer Sound System : 135 W Jumlah pengunjung : ± 150 orang

(59) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI b. IT Room Kondisi dari ruang sebagai berikut: Luas : 161,458 ft2 Tinggi : 13,12 ft Volume : 2118,88 ft3 Luas pintu dan jendela kaca : 22,6 ft2 Daya yang digunakan dalam ruangan: c. Lampu TL : 4 x 40 W Komputer : 2 x 350 W Printer : 80 W TV : 75 W Jumlah pengunjung : ± 5 orang Luas : 866,494 ft2 Tinggi : 13,12 ft Volume : 11371,32 ft3 Luas pintu dan jendela kaca : 133,47 ft2 Sekretariat Ruang Seminar Kondisi dari ruang sebagai berikut: Daya yang digunakan dalam ruangan: Lampu TL : 12 x 40 W Komputer : 350 W 42

(60) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Printer : 80 W TV : 75 W Jumlah pengunjung : ± 10 orang 43 3.3.4 Stage Sistem penyegaran udara yang digunakan pada Stage adalah sistem udara penuh. Pada sistem udara penuh ini, sistem pengkondisian udaranya hanya menggunakan AHU. Kondisi ruang sebagai berikut: Luas : 9472,24 ft2 Tinggi : 32,8 ft Volume : 310769,06 ft3 Luas pintu dan jendela kaca : 490,83 ft2 Daya yang digunakan dalam ruangan: Lampu TL : 100 x 80 W Speaker : 30 x 150 W Proyektor : 2 x 150 W Jumlah pengunjung : ± 1500 orang 3.4 Rumus yang Digunakan dalam Perhitungan Beban Pendinginan Komponen-komponen yang menghasilkan kalor terhadap ruangan merupakan faktor utama dalam mempengaruhi besar kecilnya beban pendinginan. Sumber kalor yang ditimbulkan dapat berasal dari luar maupun dari dalam ruangan.

(61) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 44 3.4.1 Konduksi Melalui Lantai, Kaca, Dinding, dan Atap Bangunan Besarnya beban kalor konduksi melalui kaca, dinding, langit-langit/atap, lantai, partisi, pada bangunan dapat dihitung dengan persamaan (3.1): Q = U x A x T (BTU/hr) .................................................................................... (3.1) Pada persamaan (3.1): Q : kalor konduksi melalui kaca, lantai, dinding dan atap bangunan (BTU/hr) U : koefisien perpindahan kalor dari lantai, kaca, dinding, dan atap bangunan (BTU/hr.ft2.°F) A : luas permukaan dari lantai, kaca, dinding dan atap bangunan (ft2) ΔT : perbedaan temperatur antara permukaan dinding luar dan permukaan dinding dalam ruangan, tetapi untuk pendekatan dapat dipergunakan kondisi udara luar dan dalam ruangan (°F). 3.4.2 Radiasi Sinar Matahari Melalui Kaca Besarnya beban kalor radiasi sinar matahari melalui kaca dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (3.2): Q = SHGF x A x SC x CLF (BTU/hr) ............................................................... (3.2) Pada persamaan (3.2): Q : kalor dari radiasi sinar matahari melalui kaca (BTU/hr) SHGF : faktor kalor dari sinar matahari (BTU/hr.ft2) A : luas permukaan kaca yang terkena sinar matahari (ft2) SC : koefisien penyerapan kaca terhadap sinar matahari

(62) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI CLF 45 : faktor beban pendinginan pada kaca 3.4.3 Lampu dan Peralatan Listrik Besarnya beban kalor yang dihasilkan oleh lampu atau peralatan listrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (3.3): Q = 3,4 x W x BF x CLF (BTU/hr) ................................................................... (3.3) Pada persamaan (3.3): Q : kalor yang dihasilkan oleh lampu atau peralatan listrik (BTU/hr) W : daya dari lampu atau peralatan listrik (BTU/hr) BF : ballast factor CLF : faktor beban pendinginan pada lampu atau peralatan listrik 3.4.4 Manusia Besarnya beban kalor yang dihasilkan manusia menjadi 2 macam, yaitu kalor sensibel dan kalor laten. Kalor sensibel yang dihasilkan manusia dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (3.4): Qs = qs x n x CLF (BTU/hr) .............................................................................. (3.4) Sedangkan kalor laten yang dihasilkan manusia dapat dihitung dengan persamaan (3.5): QL = qL x n (BTU/hr) ........................................................................................ (3.5) Pada persamaan (3.4) dan (3.5): Qs : kalor sensibel yang dihasilkan manusia (BTU/hr) QL : kalor laten yang dihasilkan manusia (BTU/hr)

(63) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Qs : kalor sensibel yang dihasilkan per orang (BTU/hr) qL : kalor laten yang dihasilkan per orang (BTU/hr) n : jumlah manusia CLF : faktor beban pendinginan pada manusia 46 3.4.5 Ventilasi Besarnya beban kalor yang dihasilkan ventilasi terdiri atas kalor sensibel dan kalor laten. Kalor sensibel dari ventilasi dapat dihitung menggunakan persamaan (3.6): Qs = 1,1 x CFM x ΔT (BTU/hr) ........................................................................ (3.6) Sedangkan untuk menghitung kalor laten dapat digunakan persamaan (3.7) : QL = 0,68 x CFM x ΔW’ (BTU/hr) ................................................................... (3.7) Pada persamaan (3.6) dan (3.7): Qs : beban pendinginan kalor sensibel dari ventilasi (BTU/hr) QL : beban pendinginan kalor laten dari ventilasi (BTU/hr) CFM : laju aliran udara pada ventilasi (ft3/min) ΔT : perbedaan temperatur antara diluar dan di dalam ruangan (°F) ΔW’ : perbedaan kelembaban antara di luar dan di dalam ruangan (gr/lb)

(64) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 47 3.5 Perhitungan Beban Pendinginan pada Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta Perhitungan beban pendinginan pada Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta dengan ketentuan sebagai berikut: a. Kondisi Udara Perancangan  Kondisi udara di dalam ruangan: Temperatur bola kering : 77°F Kelembaban relatif rata-rata (RH) : 52% Dari diagram Psikometri diperoleh: Temperatur bola basah : 65°F Entalpi (h) : 30 BTU/lb Perbandingan kelembaban (W) : 72 gr/lb  Kondisi udara di luar ruangan: (Asumsi diambil sama dengan kondisi udara di Jakarta) Temperatur bola kering : 90°F Temperatur bola basah : 84,5°F Dari diagram Psikometri diperoleh: Entalpi (h) : 49 BTU/lb Perbandingan kelembaban (W) : 172 gr/lb  Kondisi udara di dalam ruangan yang tidak terkena radiasi sinar matahari langsung diasumsikan: Temperatur bola kering : 75°F Temperatur bola basah : 63°F

(65) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI b. 48 Menentukan Nilai Koefisien Perpindahan Panas Menyeluruh (U) pada kaca, dinding, langit-langit/atap dan lantai  Kaca Kaca yang digunakan adalah kaca single dengan tebal ¼ inchi. Nilai U = 1,04 BTU/hr.ft2.°F (Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita, Tabel A.5 hal.449).  Dinding Dinding terbuat dari beton yang terdiri dari lapisan plester, batu bata, dan besi beton. Plester dibuat dengan campuran antara semen dan pasir, kemudian dicat putih. Sehingga tebal dinding keseluruhan 6 inchi. Dari Tabel 3.1 diperoleh, U = 0,2 BTU/hr.ft2.°F.

(66) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Tabel 3.1 Nilai Koefisien Perpindahan Panas Melalui Dinding (Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita,Table 6.3 hal 99) 49

(67) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 50  Langit-langit dan lantai diasumsikan tidak mengalami perpindahan panas. Hal ini dikarenakan ruangan Bookshop dan Ruang Operator pada Ground Floor dikondisikan pada suhu dan kelembaban udara yang sama.  Pintu yang terbuat dari kaca diasumsikan sama dengan jendela. 3.5.1 BOOKSHOP (Ground Floor)  Beban kalor konduksi melalui kaca: Q = U x A x ΔT (BTU/hr) Q = 1,04 BTU/hr.ft2.°F x 116,25 ft2 x (90°F – 77°F) = 1571 BTU/hr Beban kalor konduksi melalui dinding bagian timur dan utara (sama): Q = 0,2 BTU/hr.ft2.°F x 320,65 ft2 x 13°F = 833,69 BTU/hr  Beban kalor radiasi matahari melalui kaca: Q = SHGF x A x SC x CLF (BTU/hr) Kaca jendela diasumsikan terdapat lapisan pelindung sinar matahari. Nilai SHGF (Solar Heat Gain Factors) diasumsikan pada LU = LS, maka pada Tabel 3.2 diambil nilai terdekat dari 7,3 °LS yaitu 8°LU, sehingga diperoleh nilai SHGF : N = 35, E = 231, W = 231, S = 108. Seluruh kaca diasumsikan dapat menyerap sebagian panas dan cahaya matahari serta terdapat interior shading oleh Venetian Blinds atau Roller Shades. Dari Tabel 3.3 menggunakan Venetian Blinds diperoleh nilai SC = 0,29. Nilai CLF diperoleh dari Tabel 3.4, yaitu pada pukul 13.00 sebesar : N = 0,88; E = 0,22; W = 0,31;

(68) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 51 S = 0,79. Besarnya beban kalor radiasi melalui kaca yang terletak di sebelah barat adalah: Q = 231 x 67,81 ft2 x 0,29 x 0,31 = 1408,2 BTU/hr Besarnya beban kalor radiasi melalui kaca di sebelah utara adalah: Q = 35 x 48,43 ft2 x 0,29 x 0,88 = 432,57 BTU/hr Tabel 3.2 Maximum Solar Heat Gain Factors untuk Kaca (Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita Table 6.6, hal 102)

(69) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 52 Tabel 3.3 Shading Coefficients untuk Kaca (Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita Table 6.7, hal 104)

(70) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 53 Tabel 3.4 Cooling Loads Factors untuk Kaca dengan Interior Shading (Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita Table 6.8, hal 106)

(71) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 54  Beban kalor peralatan listrik/lampu Q = 3,4 x W x BF x CLF (BTU/hr) Ballast Factor (BF) pada lampu TL diasumsikan 1,25 sedangkan peralatan listrik lainnya diasumsikan 1 (Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita, hal. 111). Lampu hanya dinyalakan selama waktu kerja, sehingga lama waktu penyalaan lampu sama dengan waktu penggunaan AC, maka nilai CLF = 1. Besarnya beban kalor yang dihasilkan lampu TL adalah: Q = 3,4 x 400 W x 1,25 x 1 = 1700 BTU/hr Besarnya beban kalor yang dihasilkan komputer adalah: Q = 3,4 x 700 W x 1 x 1 = 2380 BTU/hr Besarnya beban kalor yang dihasilkan printer adalah: Q = 3,4 x 80 W x 1 x 1 = 272 BTU/hr  Beban kalor dari manusia Qs = qs x n x CLF (BTU/hr) QL = qL x n (BTU/hr) Orang-orang di Bookshop yang melakukan aktivitas dapat diperhitungkan dari Tabel 3.5. Diasumsikan nilai CLF = 1 dan terdapat 15 orang yang

(72) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 55 beraktivitas (standing, light work, walking slowly), maka perhitungannya adalah: Qs = 315 x 15 x 1 = 4725 BTU/hr QL = 325 x 15 = 4875 BTU/hr Maka besarnya Qtotal = 9600 BTU/hr  Beban kalor dari ventilasi Qs = 1,1 x CFM x ΔT (BTU/hr) QL = 0,68 x CFM x ΔW’ (BTU/hr) Untuk ventilasi, diasumsikan setiap orang membutuhkan udara segar sebanyak 7 CFM, terdapat pada Tabel 3.6.

(73) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 56 Tabel 3.5 Sensible and Latent Heat Gain pada Manusia (Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita Table 6.11, hal 110)

(74) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 57 Tabel 3.6 CFM untuk Ventilasi (Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita Table 6.15, hal 118)

(75) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 58 Pada sambungan ducting juga diasumsikan terdapat kebocoran sebesar 0% dari total CFM. Suplai Air Fan Gain (draw through) sebesar 0%. Selisih suhu udara kering di dalam dan di luar ruangan adalah: 90°F – 77°F = 13°F Selisih kelembaban di dalam dan di luar ruangan adalah: 172 gr/lb – 72 gr/lb =100 gr/lb Sehingga: Qs = 1,1 x (7x15) x 13 = 1963,5 BTU/hr QL = 0,68 x (7x15) x 100 = 7140 BTU/hr Maka besarnya Qtotal = 9103,5 BTU/hr Hasil perhitungan beban pendinginan pada Bookshop dapat dilihat pada Tabel 3.7.

(76) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Tabel 3.7 Data Hasil Perhitungan Total Beban Pendinginan Bookshop Tabel Perhitungan Total Beban Pendinginan Bookshop Ruang : Bookshop Proyek : Gedung Auditorium USD Yogya Engr. : Ronald Lokasi : Jln. Affandi, Depok, Sleman, Yogya Calc. By : Ronald Temperatur Temperatur RH W Daily range : 22 Temp. Ave. : 86 °F Bola Kering Bola Basah °F °F % gr/lb Bulan : Maret Jam : 13.00 Kondisi Luar 90 °F 84,5 °F 80 172 Desain Dalam 77 °F 65 °F 52 72 U Luas Perbedaan Konduksi RSHG Letak Pintu dan Barat jendela kaca Utara Suhu BTU/hr.ft².°F ft² Luar Dalam BTU/hr 1,04 116,25 90 77 1571,70 0,2 320,65 90 77 833,69 Timur Dinding Utara Lantai Langit-langit Partisi Radiasi Letak SHGF Luas SC CLF Utara 35 48,43 0,29 0,88 432,58 231 67,81 0,29 0,31 1408,20 W (Watt) BF CLF Pintu dan Timur Selatan jendela kaca Barat Lampu dan RLHG Peralatan Listrik BTU/hr Fluorance 3,4 400 1,25 1 1700 Komputer 3,4 700 1 1 2380 Printer 3,4 80 1 1 272 59

(77) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Manusia SHG Sensibel 315 Laten LHG 325 CLF Jumlah orang 1 15 1 15 4725 4875 Supplay air duct gain Supplay air leakage 0% Supplay air fan gain (draw through) 0% Room Heat Gain Ventilasi CFM Sensibel 1,1 7 Laten 0,68 7 W (gr/lb) ΔT Jumlah °F orang 17 15 100 13323,2 4875 1963,50 15 7140 Supplay Air Fan Gain (blow through) 0% Pump Gain Return Air Duct Gain RTHG Return Air Fan Gain 0% BTU/hr Cooling Loads Tons 15286,7 12015 27301,7 2,28 60

(78) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 61 3.5.2 RUANG OPERATOR (Ground Floor) Dalam perhitungan Ruang Operator, kondisi udara dan ketentuan rancangan disamakan dengan Bookshop (termasuk BF, CLF, SHGF dan lain-lain). Selain itu, bahan kaca dan pintu yang digunakan pun sama dengan bahan yang digunakan pada Bookshop, sehingga nilai koefisien perpindahan panas menyeluruhnya (U) sama dengan Bookshop. Perhitungan beban pendinginannya sebagai berikut:  Beban kalor konduksi melalui kaca: Q = U x A x ΔT (BTU/hr) Q = 1,04 BTU/hr.ft2.°F x 109,79 ft2 x (90°F – 77°F) = 1484,36 BTU/hr  Beban kalor radiasi matahari tidak perlu dihitung karena ruangan ini tidak terkena radiasi sinar matahari secara langsung.  Beban kalor peralatan listrik/lampu Q = 3,4 x W x BF x CLF (BTU/hr) Ballast Factor (BF) pada lampu TL diasumsikan 1,25 sedangkan peralatan listrik lainnya diasumsikan 1 (Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita, hal. 111). Lampu hanya dinyalakan selama waktu kerja, sehingga lama waktu penyalaan lampu sama dengan waktu penggunaan AC, maka nilai CLF = 1. Besarnya beban kalor yang dihasilkan lampu TL adalah: Q = 3,4 x 200 W x 1,25 x 1 = 1020 BTU/hr

(79) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 62 Besarnya beban kalor yang dihasilkan mixer soundsystem adalah: Q = 3,4 x 200 W x 1 x 1 = 680 BTU/hr  Beban kalor dari manusia Qs = qs x n x CLF (BTU/hr) QL = qL x n (BTU/hr) Orang-orang di Ruang Operator yang melakukan aktivitas dapat diperhitungkan dari Tabel 3.5. Diasumsikan nilai CLF = 1 dan terdapat 5 orang yang beraktivitas (seated, light work, typing), maka perhitungannya adalah: Qs = 255 x 5 x 1 = 1275 BTU/hr QL = 255 x 5 = 1275 BTU/hr Maka besarnya Qtotal = 2550 BTU/hr  Beban kalor dari ventilasi Qs = 1,1 x CFM x ΔT (BTU/hr) QL = 0,68 x CFM x ΔW’ (BTU/hr) Untuk ventilasi, diasumsikan setiap orang membutuhkan udara segar sebanyak 15 CFM, terdapat pada Tabel 3.6.

(80) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 63 Pada sambungan ducting juga diasumsikan terdapat kebocoran sebesar 0% dari total CFM. Suplai Air Fan Gain (draw through) sebesar 0%. Selisih suhu udara kering di dalam dan di luar ruangan adalah: 90°F – 75°F = 15°F Selisih kelembaban di dalam dan di luar ruangan adalah: 172 gr/lb – 72 gr/lb = 100 gr/lb Sehingga: Qs = 1,1 x (15x5) x 15 = 1237,5 BTU/hr QL = 0,68 x (15x5) x 100 = 5100 BTU/hr Maka besarnya Qtotal = 6337,5 BTU/hr Hasil perhitungan beban pendinginan pada Ruang Operator dapat dilihat pada Tabel 3.8.

(81) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 64 Tabel 3.8 Data Hasil Perhitungan Total Beban Pendinginan Ruang Operator Tabel Perhitungan Total Beban Pendinginan Ruang Operator Ruang : Ruang operator Proyek : Gedung Auditorium USD Yogya Engr. : Ronald Lokasi : Jln. Affandi, Depok, Sleman, Yogya Calc. By : Ronald Temperatur Temperatur RH W Daily range : 22 Temp. Ave. : 86 °F Bola Kering Bola Basah °F °F % gr/lb Bulan : Maret Jam : 13.00 Kondisi Luar 90 °F 84,5 °F 80 172 Desain Dalam 77 °F 65 °F 52 72 U Luas Perbedaan Konduksi RSHG Letak Suhu BTU/hr.ft².°F ft² Luar Dalam BTU/hr 1,04 109,79 90 77 1484,36 SHGF Luas SC CLF W (Watt) BF CLF Selatan Pintu dan Barat jendela kaca Utara Dinding Lantai Langit-langit Partisi Radiasi Letak Utara Pintu dan Timur Selatan jendela kaca Barat Lampu dan RLHG Peralatan Listrik BTU/hr Fluorance 3,4 240 1,25 1 1020 Mixer 3,4 200 1 1 680

(82) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Manusia SHG Sensibel 255 Laten LHG 255 CLF Jumlah orang 1 5 1 5 1275 1275 Supplay air duct gain Supplay air leakage 0% Supplay air fan gain (draw through) 0% Room Heat Gain Ventilasi CFM Sensibel 1,1 15 Laten 0,68 15 W (gr/lb) ΔT Jumlah °F orang 15 5 100 4459,36 1275 1237,5 5 5100 Supplay Air Fan Gain (blow through) 0% Pump Gain Return Air Duct Gain RTHG Return Air Fan Gain 0% BTU/hr Cooling Loads Tons 5696,86 6375 12071,86 1,01 65

(83) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 66 3.5.3 RUANG SEMINAR (First Floor) Dalam perhitungan Ruang Seminar, kondisi udara dan ketentuan rancangan disamakan dengan Bookshop (termasuk BF, CLF, SHGF dan lain-lain). Selain itu, bahan kaca dan pintu yang digunakan pun sama dengan bahan yang digunakan pada Bookshop, sehingga nilai koefisien perpindahan panas menyeluruhnya (U) sama dengan Bookshop. Perhitungan beban pendinginannya sebagai berikut:  Beban kalor konduksi melalui kaca: Q = U x A x ΔT (BTU/hr) Q = 1,04 BTU/hr.ft2.°F x 310 ft2 x (90°F – 77°F) = 4191,2 BTU/hr Beban kalor konduksi melalui dinding bagian barat: Q = 0,2 BTU/hr.ft2.°F x 597,92 ft2 x 13°F = 1554 BTU/hr Beban kalor konduksi melalui dinding bagian utara: Q = 0,2 BTU/hr.ft2.°F x 1335,85 ft2 x 13°F = 3525,21 BTU/hr  Beban kalor radiasi matahari melalui kaca: Q = SHGF x A x SC CLF (BTU/hr) Kaca jendela diasumsikan terdapat lapisan pelindung sinar matahari. Nilai SHGF (Solar Heat Gain Factors) diasumsikan pada LU = LS, maka pada Tabel 3.2 diambil nilai terdekat dari 7,3 °LS yaitu 8°LU, sehingga diperoleh nilai SHGF : N = 35, E = 231, W = 231, S = 108. Seluruh kaca diasumsikan

(84) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 67 dapat menyerap sebagian panas dan cahaya matahari serta terdapat interior shading oleh Venetian Blinds atau Roller Shades. Dari Tabel 3.3 menggunakan Venetian Blinds diperoleh nilai SC = 0,29. Nilai CLF diperoleh dari Tabel 3.4, yaitu pada pukul 13.00 sebesar : N = 0,88; E = 0,22; W = 0,31; S = 0,79. Besarnya beban kalor radiasi melalui kaca yang terletak di sebelah utara adalah: Q = 35 x 96,87 ft2 x 0,29 x 0,88 = 865,24 BTU/hr Besarnya beban kalor radiasi melalui kaca di sebelah timur adalah: Q = 231 x 32,29 ft2 x 0,29 x 0,22 = 475,88 BTU/hr  Beban kalor peralatan listrik/lampu Q = 3,4 x W x BF x CLF (BTU/hr) Ballast Factor (BF) pada lampu TL diasumsikan 1,25 sedangkan peralatan listrik lainnya diasumsikan 1 (Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita, hal. 111). Lampu hanya dinyalakan selama waktu kerja, sehingga lama waktu penyalaan lampu sama dengan waktu penggunaan AC, maka nilai CLF = 1. Besarnya beban kalor yang dihasilkan lampu TL adalah: Q = 3,4 x 2000 W x 1,25 x 1 = 8500 BTU/hr

(85) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 68 Besarnya beban kalor yang dihasilkan proyektor adalah: Q = 3,4 x 150 W x 1 x 1 = 510 BTU/hr Besarnya beban kalor yang dihasilkan speaker adalah: Q = 3,4 x 900 W x 1 x 1 = 3060 BTU/hr Besarnya beban kalor yang dihasilkan mixer soundsystem adalah: Q = 3,4 x 135 W x 1 x 1 = 459 BTU/hr  Beban kalor dari manusia Qs = qs x n x CLF (BTU/hr) QL = qL x n (BTU/hr) Orang-orang di Ruang Seminar yang melakukan aktivitas dapat diperhitungkan dari Tabel 3.5. Diasumsikan nilai CLF = 1 dan terdapat 150 orang yang beraktivitas (seated, light work, typing), maka perhitungannya adalah: Qs = 255 x 150 x 1 = 38250 BTU/hr QL = 255 x 150 = 38250 BTU/hr Maka besarnya Qtotal = 76500 BTU/hr

(86) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 69  Beban kalor dari ventilasi Qs = 1,1 x CFM x ΔT (BTU/hr) QL = 0,68 x CFM x ΔW’ (BTU/hr) Untuk ventilasi, diasumsikan setiap orang membutuhkan udara segar sebanyak 25 CFM, terdapat pada Tabel 3.6. Pada sambungan ducting juga diasumsikan terdapat kebocoran sebesar 0% dari total CFM. Suplai Air Fan Gain (draw through) sebesar 0%. Selisih suhu udara kering di dalam dan di luar ruangan adalah: 90°F – 77°F = 13°F Selisih kelembaban di dalam dan di luar ruangan adalah: 172 gr/lb – 72 gr/lb = 100 gr/lb Sehingga: Qs = 1,1 x (25x150) x 13 = 70125 BTU/hr QL = 0,68 x (25x150) x 100 = 255000 BTU/hr Maka besarnya Qtotal = 325125 BTU/hr Hasil perhitungan beban pendinginan pada Ruang Seminar dapat dilihat pada Tabel 3.9.

(87) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 70 Tabel 3.9 Data Hasil Perhitungan Total Beban Pendinginan Ruang Seminar Tabel Perhitungan Total Beban Pendinginan Ruang Seminar Ruang : R. Seminar Proyek : Gedung Auditorium USD Yogya Engr. : Ronald Lokasi : Jln. Affandi, Depok, Sleman, Yogya Calc. By : Ronald Temperatur Temperatur RH W Daily range : 22 Temp. Ave. : 86 °F Bola Kering Bola Basah °F °F % gr/lb Bulan : Maret Jam : 13.00 Kondisi Luar 90 °F 84,5 °F 80 172 Desain Dalam 77 °F 65 °F 52 72 U Luas Perbedaan Konduksi RSHG Letak Pintu dan Barat jendela kaca Utara Suhu BTU/hr.ft².°F ft² Luar Dalam BTU/hr 1,04 310 90 77 4191,2 90 77 Barat Dinding 597,92 0,2 Utara 1554,59 1355,85 3525,21 Lantai Langit-langit Partisi Radiasi Letak SHGF Luas SC CLF Utara 35 96,87 0,29 0,88 865,24 Timur 231 32,29 0,29 0,22 475,88 W (Watt) BF CLF Pintu dan Selatan jendela kaca Barat Lampu dan RLHG Peralatan Listrik BTU/hr Fluorance 3,4 2000 1,25 1 8500 Proyektor 3,4 150 1 1 510 Speaker 3,4 900 1 1 3060 Mixer 3,4 135 1 1 459

(88) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Manusia SHG Sensibel 255 Laten LHG 255 CLF Jumlah orang 1 150 1 150 71 38250 38250 Supplay air duct gain Supplay air leakage 0% Supplay air fan gain (draw through) 0% Room Heat Gain Ventilasi CFM Sensibel 1,1 25 Laten 0,68 25 W (gr/lb) ΔT Jumlah °F orang 17 150 100 56931 38250 70125 150 255000 Supplay Air Fan Gain (blow through) 0% Pump Gain Return Air Duct Gain RTHG Return Air Fan Gain 0% BTU/hr Cooling Loads Tons 127056 293250 420306,03 35,03

(89) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 72 3.5.4 IT ROOM (First Floor) Dalam perhitungan IT Room, kondisi udara dan ketentuan rancangan disamakan dengan Bookshop (termasuk BF, CLF, SHGF dan lain-lain). Selain itu, bahan kaca dan pintu yang digunakan pun sama dengan bahan yang digunakan pada Bookshop, sehingga nilai koefisien perpindahan panas menyeluruhnya (U) sama dengan Bookshop. Perhitungan beban pendinginannya sebagai berikut:  Beban kalor konduksi melalui kaca: Q = U x A x ΔT (BTU/hr) Q = 1,04 BTU/hr.ft2.°F x 22,6 ft2 x (90°F – 77°F) = 305,55 BTU/hr Beban kalor konduksi melalui dinding bagian timur: Q = 0,2 BTU/hr.ft2.°F x 129,1 ft2 x 13°F = 335,66 BTU/hr  Beban kalor radiasi matahari tidak perlu dihitung karena ruangan ini tidak terkena radiasi sinar matahari secara langsung.  Beban kalor peralatan listrik/lampu Q = 3,4 x W x BF x CLF (BTU/hr) Ballast Factor (BF) pada lampu TL diasumsikan 1,25 sedangkan peralatan listrik lainnya diasumsikan 1 (Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita, hal. 111). Lampu hanya dinyalakan selama waktu kerja, sehingga lama waktu penyalaan lampu sama dengan waktu penggunaan AC, maka nilai CLF = 1.

(90) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 73 Besarnya beban kalor yang dihasilkan lampu TL adalah: Q = 3,4 x 160 W x 1,25 x 1 = 680 BTU/hr Besarnya beban kalor yang dihasilkan komputer adalah: Q = 3,4 x 70 W x 1,25 x 1 = 2380 BTU/hr Besarnya beban kalor yang dihasilkan printer adalah: Q = 3,4 x 80 W x 1,25 x 1 = 272 BTU/hr  Beban kalor dari manusia Qs = qs x n x CLF (BTU/hr) QL = qL x n (BTU/hr) Orang-orang di IT Room yang melakukan aktivitas dapat diperhitungkan dari Tabel 3.5. Diasumsikan nilai CLF = 1 dan terdapat 5 orang yang beraktivitas (seated, light work, typing), maka perhitungannya adalah: Qs = 255 x 5 x 1 = 1275 BTU/hr QL = 255 x 5 =1275 BTU/hr Maka besarnya Qtotal = 2550 BTU/hr  Beban kalor dari ventilasi

(91) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 74 Qs = 1,1 x CFM x ΔT (BTU/hr) QL = 0,68 x CFM x ΔW’ (BTU/hr) Untuk ventilasi, diasumsikan setiap orang membutuhkan udara segar sebanyak 15 CFM, terdapat pada Tabel 3.6. Pada sambungan ducting juga diasumsikan terdapat kebocoran sebesar 0% dari total CFM. Suplai Air Fan Gain (draw through) sebesar 0%. Selisih suhu udara kering di dalam dan di luar ruangan adalah: 90°F – 75°F = 15°F Selisih kelembaban di dalam dan di luar ruangan adalah: 172 gr/lb – 72 gr/lb = 100 gr/lb Sehingga: Qs = 1,1 x (15x5) x 15 = 1237,5 BTU/hr QL = 0,68 x (15x5) x 100 = 5100 BTU/hr Maka besarnya Qtotal = 6337,5 BTU/hr Hasil perhitungan beban pendinginan pada IT Room dapat dilihat pada Tabel 3.10.

(92) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Tabel 3.10 Data Hasil Perhitungan Total Beban Pendinginan IT Room Tabel Perhitungan Total Beban Pendinginan IT Room Ruang : IT Room Proyek : Gedung Auditorium USD Yogya Engr. : Ronald Lokasi : Jln. Affandi, Depok, Sleman, Yogya Calc. By : Ronald Temperatur Temperatur RH W Daily range : 22 Temp. Ave. : 86 °F Bola Kering Bola Basah °F °F % gr/lb Bulan : Maret Jam : 13.00 Kondisi Luar 90 °F 84,5 °F 80 172 Desain Dalam 77 °F 65 °F 52 72 U Luas Perbedaan Konduksi RSHG Letak Suhu BTU/hr.ft².°F ft² Luar Dalam BTU/hr Barat 1,04 22,6 90 77 305,55 Timur 0,2 129,1 90 77 335,66 Letak SHGF Luas SC CLF W (Watt) BF CLF Pintu dan jendela kaca Dinding Lantai Langit-langit Partisi Radiasi Utara Pintu dan Timur Selatan jendela kaca Barat Lampu dan RLHG Peralatan Listrik BTU/hr Fluorance 3,4 160 1,25 1 680 Komputer 3,4 700 1 1 2380 Printer 3,4 80 1 1 272 75

(93) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Manusia SHG Sensibel 255 Laten LHG 255 CLF Jumlah orang 1 5 1 5 1275 1275 Supplay air duct gain Supplay air leakage 0% Supplay air fan gain (draw through) 0% Room Heat Gain Ventilasi CFM Sensibel 1,1 15 Laten 0,68 15 W (gr/lb) ΔT Jumlah °F orang 15 5 100 5248,21 1275 1237,5 5 5100 Supplay Air Fan Gain (blow through) 0% Pump Gain Return Air Duct Gain RTHG Return Air Fan Gain 0% BTU/hr Cooling Loads Tons 6485,71 6375 12860,71 1,07 76

(94) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 77 3.5.5 SEKRETARIAT RUANG SEMINAR (First Floor) Dalam perhitungan Sekretariat Ruang Seminar, kondisi udara dan ketentuan rancangan disamakan dengan Bookshop (termasuk BF, CLF, SHGF dan lain-lain). Selain itu, bahan kaca dan pintu yang digunakan pun sama dengan bahan yang digunakan pada Bookshop, sehingga nilai koefisien perpindahan panas menyeluruhnya (U) sama dengan Bookshop. Perhitungan beban pendinginannya sebagai berikut:  Beban kalor konduksi melalui kaca: Q = U x A x ΔT (BTU/hr) Q = 1,04 BTU/hr.ft2.°F x 133,47 ft2 x (90°F – 77°F) = 1804,51 BTU/hr Beban kalor konduksi melalui dinding bagian timur: Q = 0,2 BTU/hr.ft2.°F x 258,2 ft2 x 13°F = 671,32 BTU/hr  Beban kalor radiasi matahari melalui kaca: Q = SHGF x A x SC CLF (BTU/hr) Kaca jendela diasumsikan terdapat lapisan pelindung sinar matahari. Nilai SHGF (Solar Heat Gain Factors) diasumsikan pada LU = LS, maka pada Tabel 3.2 diambil nilai terdekat dari 7,3 °LS yaitu 8°LU, sehingga diperoleh nilai SHGF : N = 35, E = 231, W = 231, S = 108. Seluruh kaca diasumsikan dapat menyerap sebagian panas dan cahaya matahari serta terdapat interior shading oleh Venetian Blinds atau Roller Shades. Dari Tabel 3.3 menggunakan Venetian Blinds diperoleh nilai SC = 0,29. Nilai CLF diperoleh

(95) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 78 dari Tabel 3.4, yaitu pada pukul 13.00 sebesar : N = 0,88; E = 0,22; W = 0,31; S = 0,79. Besarnya beban kalor radiasi melalui kaca di sebelah timur adalah: Q = 231 x 43,05 ft2 x 0,29 x 0,22 = 634,46 BTU/hr  Beban kalor peralatan listrik/lampu Q = 3,4 x W x BF x CLF (BTU/hr) Ballast Factor (BF) pada lampu TL diasumsikan 1,25 sedangkan peralatan listrik lainnya diasumsikan 1 (Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita, hal. 111). Lampu hanya dinyalakan selama waktu kerja, sehingga lama waktu penyalaan lampu sama dengan waktu penggunaan AC, maka nilai CLF = 1. Besarnya beban kalor yang dihasilkan lampu TL adalah: Q = 3,4 x 480 W x 1,25 x 1 = 2040 BTU/hr Besarnya beban kalor yang dihasilkan komputer adalah: Q = 3,4 x 350 W x 1 x 1 = 1190 BTU/hr Besarnya beban kalor yang dihasilkan printer adalah: Q = 3,4 x 80 W x 1 x 1 = 272 BTU/hr Besarnya beban kalor yang dihasilkan TV adalah: Q = 3,4 x 75 W x 1 x 1 = 255 BTU/hr

(96) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 79  Beban kalor dari manusia Qs = qs x n x CLF (BTU/hr) QL = qL x n (BTU/hr) Orang-orang di Ruang Seminar yang melakukan aktivitas dapat diperhitungkan dari Tabel 3.5. Diasumsikan nilai CLF = 1 dan terdapat 10 orang yang beraktivitas (seated, light work, typing), maka perhitungannya adalah: Qs = 255 x 10 x 1 = 2550 BTU/hr QL = 255 x 10 = 2550 BTU/hr Maka besarnya Qtotal = 5100 BTU/hr  Beban kalor dari ventilasi Qs = 1,1 x CFM x ΔT (BTU/hr) QL = 0,68 x CFM x ΔW’ (BTU/hr) Untuk ventilasi, diasumsikan setiap orang membutuhkan udara segar sebanyak 15 CFM, terdapat pada Tabel 3.6. Pada sambungan ducting juga diasumsikan terdapat kebocoran sebesar 0% dari total CFM. Suplai Air Fan Gain (draw through) sebesar 0%. Selisih suhu udara kering di dalam dan di luar ruangan adalah:

(97) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 80 90°F – 77°F = 13°F Selisih kelembaban di dalam dan di luar ruangan adalah: 172 gr/lb – 72 gr/lb = 100 gr/lb Sehingga: Qs = 1,1 x (15x10) x 13 = 2805 BTU/hr QL = 0,68 x (15x10) x 100 = 10200 BTU/hr Maka besarnya Qtotal = 13005 BTU/hr Hasil perhitungan beban pendinginan pada Sekretariat Ruang Seminar dapat dilihat pada Tabel 3.11.

(98) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Tabel 3.11 Data Hasil Perhitungan Total Beban Pendinginan Sekretariat Ruang Seminar Tabel Perhitungan Total Beban Pendinginan Sekretariat Ruang Seminar Ruang : Sekretariat R. Seminar Proyek : Gedung Auditorium USD Yogya Engr. : Ronald Lokasi : Jln. Affandi, Depok, Sleman, Yogya Calc. By : Ronald Temperatur RH W Bola Kering Bola Basah % gr/lb °F °F Temperatur Daily range : 22 Temp. Ave. : 86 °F Bulan : Maret Jam : 13.00 Kondisi Luar 90 °F 84,5 °F 80 172 Desain Dalam 77 °F 65 °F 52 72 U Luas Perbedaan Konduksi RSHG Letak Suhu BTU/hr.ft².°F ft² Luar Dalam BTU/hr 1,04 133,47 90 77 1804,51 671,32 Pintu dan Barat jendela kaca Timur Dinding Timur 0,2 258,2 90 77 Letak SHGF Luas SC CLF 231 43,05 0,29 0,22 W (Watt) BF CLF Lantai Langitlangit Partisi Radiasi Utara Pintu dan Timur 634,46 Selatan jendela kaca Barat Lampu dan RLHG Peralatan Listrik BTU/hr Fluorance 3,4 480 1,25 1 2040 Komputer 3,4 350 1 1 1190 Printer 3,4 80 1 1 272 TV 3,4 75 1 1 255 81

(99) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Manusia SHG Sensibel 255 Laten LHG 255 CLF Jumlah orang 1 10 1 10 2550 2550 Supplay air duct gain Supplay air leakage 0% Supplay air fan gain (draw through) 0% Room Heat Gain Ventilasi CFM Sensibel 1,1 15 Laten 0,68 15 W (gr/lb) ΔT Jumlah °F orang 17 10 100 8527,83 2550 2805 10 10200 Supplay Air Fan Gain (blow through) 0% Pump Gain Return Air Duct Gain RTHG Return Air Fan Gain 0% BTU/hr Cooling Loads Tons 11332,83 12750 24082,83 2,01 82

(100) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 83 3.5.6 STAGE Dalam perhitungan Stage, kondisi udara dan ketentuan rancangan disamakan dengan Bookshop (termasuk BF, CLF, SHGF dan lain-lain). Selain itu, bahan kaca dan pintu yang digunakan pun sama dengan bahan yang digunakan pada Bookshop, sehingga nilai koefisien perpindahan panas menyeluruhnya (U) sama dengan Bookshop. Perhitungan beban pendinginannya sebagai berikut:  Beban kalor konduksi melalui kaca: Q = U x A x ΔT (BTU/hr) Q = 1,04 BTU/hr.ft2.°F x 490,83 ft2 x (90°F – 77°F) = 6636,02 BTU/hr Beban kalor konduksi melalui dinding bagian timur dan barat (sama): Q = 0,2 BTU/hr.ft2.°F x 3792,992 ft2 x 13°F = 9861 BTU/hr Beban kalor konduksi melalui dinding bagian selatan: Q = 0,2 BTU/hr.ft2.°F x 4358,26 ft2 x 13°F = 11331,48 BTU/hr  Beban kalor radiasi matahari melalui kaca: Q = SHGF x A x SC CLF (BTU/hr) Kaca jendela diasumsikan terdapat lapisan pelindung sinar matahari. Nilai SHGF (Solar Heat Gain Factors) diasumsikan pada LU = LS, maka pada Tabel 3.2 diambil nilai terdekat dari 7,3 °LS yaitu 8°LU, sehingga diperoleh nilai SHGF : N = 35, E = 231, W = 231, S = 108. Seluruh kaca diasumsikan dapat menyerap sebagian panas dan cahaya matahari serta terdapat interior

(101) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 84 shading oleh Venetian Blinds atau Roller Shades. Dari Tabel 3.3 menggunakan Venetian Blinds diperoleh nilai SC = 0,29. Nilai CLF diperoleh dari Tabel 3.4, yaitu pada pukul 13.00 sebesar : N = 0,88; E = 0,22; W = 0,31; S = 0,79. Besarnya beban kalor radiasi melalui kaca yang terletak di sebelah selatan adalah: Q =108 x 43,05 ft2 x 0,29 x 0,79 = 1065,17 BTU/hr Besarnya beban kalor radiasi melalui kaca di sebelah timur adalah: Q = 231 x 43,05 ft2 x 0,29 x 0,22 = 634,46 BTU/hr Besarnya beban kalor radiasi melalui kaca di sebelah barat adalah: Q = 231 x 43,05 ft2 x 0,29 x 0,31 = 894,015 BTU/hr  Beban kalor peralatan listrik/lampu Q = 3,4 x W x BF x CLF (BTU/hr) Ballast Factor (BF) pada lampu TL diasumsikan 1,25 sedangkan peralatan listrik lainnya diasumsikan 1 (Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita, hal. 111). Lampu hanya dinyalakan selama waktu kerja, sehingga lama waktu penyalaan lampu sama dengan waktu penggunaan AC, maka nilai CLF = 1. Besarnya beban kalor yang dihasilkan lampu TL adalah: Q = 3,4 x 8000 W x 1,25 x 1 = 34000 BTU/hr

(102) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 85 Besarnya beban kalor yang dihasilkan proyektor adalah: Q = 3,4 x 300 W x 1 x 1 = 1020 BTU/hr Besarnya beban kalor yang dihasilkan speaker adalah: Q = 3,4 x 4500 W x 1 x 1 = 15300 BTU/hr  Beban kalor dari manusia Qs = qs x n x CLF (BTU/hr) QL = qL x n (BTU/hr) Orang-orang di Stage yang melakukan aktivitas dapat diperhitungkan dari Tabel 3.5. Diasumsikan nilai CLF = 1 dan terdapat 1500 orang yang beraktivitas (seated at rest), maka perhitungannya adalah: Qs = 210 x 1500 x 1 = 315000 BTU/hr QL = 140 x 1500 = 210000 BTU/hr Maka besarnya Qtotal = 525000 BTU/hr  Beban kalor dari ventilasi Qs = 1,1 x CFM x ΔT (BTU/hr)

(103) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 86 QL = 0,68 x CFM x ΔW’ (BTU/hr) Untuk ventilasi, diasumsikan setiap orang membutuhkan udara segar sebanyak 5 CFM, terdapat pada Tabel 3.6. Pada sambungan ducting juga diasumsikan terdapat kebocoran sebesar 0% dari total CFM. Suplai Air Fan Gain (draw through) sebesar 0%. Selisih suhu udara kering di dalam dan di luar ruangan adalah: 90°F – 77°F = 13°F Selisih kelembaban di dalam dan di luar ruangan adalah: 172 gr/lb – 72 gr/lb = 100 gr/lb Sehingga: Qs = 1,1 x (5x1500) x 13 = 140250 BTU/hr QL = 0,68 x (5x1500) x 100 = 510000 BTU/hr Maka besarnya Qtotal = 650250 BTU/hr Hasil perhitungan beban pendinginan pada Stage dapat dilihat pada Tabel 3.12.

(104) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Tabel 3.12 Data Hasil Perhitungan Total Beban Pendinginan Stage Tabel Perhitungan Total Beban Pendinginan STAGE Ruang : STAGE Proyek : Gedung Auditorium USD Yogya Engr. : Ronald Lokasi : Jln. Affandi, Depok, Sleman, Yogya Calc. By : Ronald Temperatur Temperatur RH W Daily range : 22 Temp. Ave. : 86 °F Bola Kering Bola Basah °F °F % gr/lb Bulan : Maret Jam : 13.00 Kondisi Luar 90 °F 84,5 °F 80 172 Desain Dalam 77 °F 65 °F 52 72 U Luas Perbedaan Konduksi RSHG Letak Suhu BTU/hr.ft².°F ft² Luar Dalam BTU/hr 1,04 490,83 90 77 6636,02 90 77 Barat Pintu dan Selatan jendela kaca Timur Timur 3792,992 Dinding Barat 0,2 Selatan 9861,78 4358,26 11331,48 Lantai Langit-langit Partisi Radiasi Letak SHGF Luas SC CLF Timur 231 43,05 0,29 0,22 634,46 Selatan 108 43,05 0,29 0,79 1065,18 Barat 231 43,05 0,29 0,31 894,02 W (Watt) BF CLF Utara Pintu dan jendela kaca Lampu dan RLHG Peralatan Listrik BTU/hr Fluorance 3,4 8000 1,25 1 34000 Speaker 3,4 4500 1 1 15300 Proyektor 3,4 300 1 1 1020 87

(105) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Manusia SHG Sensibel 210 Laten LHG 140 CLF Jumlah orang 1 1500 1 1500 315000 210000 Supplay air duct gain Supplay air leakage 0% Supplay air fan gain (draw through) 0% Room Heat Gain Ventilasi CFM Sensibel 1,1 5 Laten 0,68 5 W (gr/lb) ΔT Jumlah °F orang 17 1500 100 382712 210000 140250 1500 510000 Supplay Air Fan Gain (blow through) 0% Pump Gain Return Air Duct Gain RTHG Return Air Fan Gain 0% BTU/hr Cooling Loads Tons 522962 720000 1242962 103,58 88

(106) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 89 3.5 Psychrometric Chart Psychrometric Chart merupakan suatu diagram yang menunjukkan sifat termal dari udara basah. Sifat-sifat termal dari udara dibedakan menjadi 2, yaitu sensibel dan laten. Dalam uraian berikut akan diperlihatkan contoh penggunaan diagram Psychrometric. Contoh diambil dari AHU untuk mengkondisikan udara di STAGE. Langkah-langkahnya sebagai berikut: 1. Mengumpulkan data yang telah diketahui. Dari data yang sudah diketahui, maka dapat ditentukan titik sebagai berikut: Titik A : kondisi udara luar ruangan, yaitu DB (Dry Bulb) = 90°F, dan WB (Wet Bulb) = 84,5°F, RH = 80%. Titik B : kondisi udara dalam ruangnan, yaitu DB (Dry Bulb) = 77°F, dan RH = 52%. Kemudian, dari titik A dan titik B dihubungkan dengan sebuah garis. 2. Menghitung nilai RSHF (Room Sensible Heat Factor) RSHF merupakan perbandingan antara RSHG dengan jumlah antara RSHG dan RLHG. RSHF dapat dihitung dengan persamaan 3.8. .....................................................................(3.8) Pada persamaan (3.8): RSHG = Room Sensible Heat Gain

(107) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI RLHG = Room Latent Heat Gain RTHG = Room Total Heat Gain atau (RSHG + RLHG) 90 Nilai RSHG dan RLHG merupakan hasil perhitungan dari STAGE yang didinginkan oleh AHU I dan AHU II Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. RSHG = 382712 BTU/hr RLHG = 210000 BTU/hr RSHF = = 0,65 Kemudian dari RSHF ditarik garis lurus (1) sehingga melalui titik acuan, yaitu DB = 77°F dan RH = 52%. Garis RSHF didapat dengan menggambar garis lurus yang sejajar dengan garis (1) melalui titik B. 3. Menentukan suhu permukaan koil pendingin (titik D) Diasumsikan suhu air pendingin yang keluar dari chiller adalah 6,11°C atau 43°F, sehingga dapat dianggap bahwa suhu permukaan koil pendinginan pada AHU sama dengan suhu air pendingin yang keluar dari chiller, yaitu 43°F.

(108) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 4. 91 Menghitung GSHF (Grand Sensible Heat Factor) GSHF digunakan untuk memperoleh Coil Process Line. GSHF merupakan perbandingan antara TSH dengan jumlah TSH dan TLH. GSHF dapat dihitung dengan persamaan 3.9. .............................................................(3.9) Pada persamaan (3.8): TSH = Total Sensible Heat TLH = Total Latent Heat GTH = Grand Total Heat Sama seperti pada perhitungan RSHF, nilai TSH dan TLH merupakan hasil perhitungan dari STAGE yang didinginkan oleh AHU I dan AHU II Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. TSH = 522962 BTU/hr TLH = 720000 BTU/hr GSHF = = 0,42 Kemudian dari GSHF ditarik garis lurus (2) sehingga melalui titik acuan, yaitu DB = 77°F dan RH = 52%. Garis GSHF didapat dengan menggambar garis lurus yang sejajar dengan garis (2) melalui titik D.

(109) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 92 Hasil penggambaran Psychrometric Chart AHU I dan AHU II Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta dapat dilihat pada Gambar 3.4. Dari gambar Psychrometric yang telah dilakukan, diperoleh data-data sebagai berikut: 1. Titik A merupakan kondisi udara luar ruangan, yaitu DB (Dry Bulb) = 90°F, WB (Wet Bulb) = 84,5°F dan RH = 80%. 2. Titik B merupakan kondisi udara dalam ruangan, yaitu yaitu DB (Dry Bulb) = 77°F, dan RH = 52%. 3. Titik C merupakan kondisi udara campuran antara udara segar dari lingkungan dengan udara dalam ruangan, yaitu DB (Dry Bulb) = 85°F, WB (Wet Bulb) = 78°F dan RH = 73%. 4. Titik D merupakan suhu permukaan koil pendingin, yaitu 43°F (RH = 100%). 5. Titik E merupakan kondisi udara setelah melalui koil pendingin, yaitu 45°F dan RH = 100%.

(110) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Letak dari masing-masing titik dapat dilihat pada Gambar 3.3. Gambar 3.3 Sistem Pengkondisian Udara di Dalam Ruang ber-AC Keterangan pada Gambar 3.3: A : kondisi udara luar B : kondisi udara di dalam ruangan ber-AC C : kondisi udara hasil campuran udara luar dengan udara dari dalam ruangan ber-AC D : suhu permukaan koil pendingin E : kondisi udara keluar setelah melalui koil pendingin 93

(111) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 3.4 Psychrometric Chart untuk 2 AHU di STAGE 94

(112) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 95 BAB IV PEMILIHAN AIR COOLED CHILLER, AHU DAN FCU 4.1 Air Cooled Chiller Air Cooled Chiller adalah mesin yang digunakan untuk mendinginkan air dengan menggunakan suatu refrigeran tertentu. Air hangat yang masuk ke Evaporator Air Cooled Chiller akan mengenai pipa-pipa dingin di dalamnya mengalir refrigeran, sehingga air yang keluar dari Air Cooled Chiller bersuhu rendah. Air dingin tersebut ditampung dulu di Header Supply sebelum dialirkan dengan menggunakan pompa, yang kemudian digunakan untuk mendinginkan koil pendingin yang terletak di dalam unit pendingin, yang biasa dikenal dengan istilah AHU (Air Handling Unit) dan FCU (Fan Coil Unit). Dalam hal ini, pompa berperan penting dalam mengalirkan air dingin karena jika tidak ada pompa, maka air tidak akan mengalir menuju AHU dan FCU. Untuk memilih Air Cooled Chiller digunakan beban pendinginan total dari keseluruhan ruangan. Dengan data beban pendinginan sebagai berikut: RTHG (Room Total Heat Gain):  Bookshop : 27301,7 BTU/hr : 2,28 Tons  Ruang Operator : 12071,86 BTU/hr : 1,01 Tons  Ruang Seminar BTU/hr : 35,03 Tons : 420306,03

(113) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI  IT Room : 12860,71 BTU/hr : 1,07 Tons  Sekretariat R.S. : 24082,83 BTU/hr : 2,01 Tons : 103,58 Tons : 144,98 Tons  Stage Maka RTHG Total : 1242961,82 BTU/hr 96 Dari perhitungan beban pendinginan yang telah dilakukan, diperoleh total beban pendinginan sebesar 144,98 TR atau 1739584,95 BTU/hr. Apabila diketahui 1kW = 3410 BTU/hr, maka besar beban pendinginan pada Air Cooled Chiller adalah 510,14 kW. Dari besar beban pendinginan yang telah dihitung, maka Air Cooled Chiller yang akan digunakan dapat dipilih di Tabel 4.1.

(114) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 97 Tabel 4.1. Unit Sizes and Modular Combinations Carrier 30GTN-3PD Malaysia (Product Data Air Cooled Reciprocating Liquid Chillers with ComfortLink™ Controls 50/60Hz) Dengan demikian, Air Cooled Chiller yang akan digunakan adalah Air Cooled Chiller buatan Carrier 30GTN,GTR150-60Hz dan memiliki spesifikasi dan dimensi ukuran yang ditunjukkan pada Tabel 4.2 dan Gambar 4.1.

(115) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Tabel 4.2. Spesifikasi Air Cooled Chiller Tipe 30GTN,GTR150-60Hz (Product Data Air Cooled Reciprocating Liquid Chiller with ComfortLink™ Controls 50/60Hz) 98

(116) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 99 Gambar 4.1. Air Cooled Chiller Tipe 30GTN,GTR150-60Hz (Product Data Air Cooled Reciprocating Liquid Chillers with ComfortLink™ Controls 50/60Hz) Gambar 4.2. Dimensi Ukuran Air Cooled Chiller Tipe 30GTN,GTR150-60Hz (Product Data Air Cooled Reciprocating Liquid Chillers with ComfortLink™ Controls 50/60Hz)

(117) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 100 4.2 AHU (Air Handling Unit) Air Handling Unit tersedia dengan kapasitas antara 2000 – 1.000.000m3/jam, dalam berbagai ukuran sesuai dengan standar yang diberikan oleh pabrik pembuatnya. Ada dua jenis air handling unit, yaitu jenis vertikal dan horizontal. Jenis kipas udara yang digunakan tergantung dari volume udara dan tekanan yang diinginkan. Kipas udara yang banyak dipakai adalah jenis daun berganda (multiblade). Koil udara dibuat dari pipa bersirip plat; dalam hal tersebut pipa dibuat dari tembaga, sedangkan sirip dibuat dari aluminium. Ada dua jenis koil udara, satu untuk pendinginan dan yang lain untuk pemanasan; namun, dapat dipergunakan satu koil udara saja yang dapat dipakai untuk pendinginan dan pemanasan. Dalam perancangan ini, yang menggunakan AHU hanya ada 2 ruangan, yaitu Ruang Seminar (1 buah AHU) dan STAGE (2 buah AHU). 4.2.1 AHU I dan II Dengan data beban pendinginan sebagai berikut: TSH: STAGE = 522962 BTU/hr Maka TSH Total = 522962 BTU/hr STAGE = 720000 BTU/hr Maka TLH Total = 720000 BTU/hr TLH:

(118) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI RTHG (Room Total Heat Gain) 101 = TSH + TLH = 522962 BTU/hr + 720000 BTU/hr = 1242962 BTU/hr Diperoleh beban pendinginan sebesar 1242962 BTU/hr. Jika diketahui 1 kW = 3410 BTU/hr, maka besar beban pendinginan pada AHU I dan II adalah 364,5 kW (dibagi menjadi 2 AHU, masing-masing 182,25 kW). AHU yang akan digunakan dapat dipilih sesuai Tabel 4.3 dan Gambar 4.5. Dengan demikian, AHU yang akan digunakan adalah Carrier 39G 1926 BCG 15-800. AHU ini dapat dilihat pada Tabel 4.3.

(119) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Tabel 4.3. Jenis-jenis AHU Carrier 39G (Product Data Carrier International 39G Galaxy, Malaysia) 102

(120) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 4.3. Dimensi Ukuran AHU 39G (Product Data Carrier International 39G Galaxy, Malaysia) 103

(121) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 4.4. Grafik Pemilihan AHU (Product Data Carrier International 39G Galaxy, Malaysia) 104

(122) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 4.5. AHU Carrier 39G Galaxy (Product Data Carrier International 39G Galaxy, Malaysia) 105

(123) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 106 4.2.2 AHU III Dengan data beban pendinginan sebagai berikut: TSH: Ruang Seminar = 127056 BTU/hr Maka TSH Total = 127056 BTU/hr Ruang Seminar = 293250 BTU/hr Maka TLH Total = 293250 BTU/hr TLH: RTHG (Room Total Heat Gain) = TSH + TLH = 127056 BTU/hr + 293250 BTU/hr = 420306 BTU/hr Diperoleh beban pendinginan sebesar 420306 BTU/hr. Jika diketahui 1 kW = 3410 BTU/hr, maka besar beban pendinginan pada AHU III adalah 123,25 kW (hanya 1 AHU). AHU yang akan digunakan dapat dipilih sesuai Tabel 4.3 dan Gambar 4.5. Dengan demikian, AHU yang akan digunakan adalah Carrier 39G 1722 BCG 15-710. 4.3 FCU (Fan Coil Unit) FCU (Fan Coil Unit) adalah penyegar udara kecil yang dipergunakan di dalam ruangan, terdiri dari kipas udara, motor listrik, koil udara dan saringan udara yang terletak dalam satu kotak. Di dalam unit ini, udara ruangan yang dihisap masuk diatur temperatur serta kelembabannya, kemudian dimasukkan

(124) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 107 kembali ke dalam ruangan. Unit ini dapat merupakan jenis lantai atau jenis langitlangit, yang diletakkan di lantai atau digantungkan di langit-langit, atau ditanamkan di dalamnya. Pada perancangan ini yang menggunakan FCU adalah Bookshop, Ruang Operator, IT Room dan Sekretariat Ruang Seminar. Untuk memilih FCU digunakan beban pendinginan dari 4 ruangan tersebut. 4.3.1 FCU I Data beban pendinginan: TSH: Sekretariat R.Seminar = 11332,83 BTU/hr Maka TSH Total = 11332,83 BTU/hr Sekretariat R.Seminar = 12750 BTU/hr Maka TLH Total = 12750 BTU/hr TLH: RTHG (Room Total Heat Gain) = TSH + TLH = 11332,83 BTU/hr + 12750 BTU/hr = 24082,83 BTU/hr Diperoleh beban pendinginan sebesar 24082,83 BTU/hr. Jika diketahui 1 kW = 3410 BTU/hr, maka besar beban pendinginan pada FCU I adalah 7,06 kW. FCU yang akan digunakan dapat dipilih sesuai Tabel 4.4. Dengan demikian, FCU yang akan digunakan adalah Carrier 42 GWC-016.

(125) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Tabel 4.4. Spesifikasi FCU Carrier 42GW (Product Data Carrier Hydronic Cassette Fan Coil Units) 108

(126) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 4.6. FCU Carrier 42GW (Product Data Carrier Hydronic Cassette Fan Coil Units) 4.3.2 FCU II Data beban pendinginan: TSH: IT Room = 6485,71 BTU/hr Maka TSH Total = 6485,71 BTU/hr IT Room = 6375 BTU/hr Maka TLH Total = 6375 BTU/hr TLH: RTHG (Room Total Heat Gain) = TSH + TLH = 6485,71 BTU/hr + 6375 BTU/hr = 12860,71 BTU/hr 109

(127) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 110 Diperoleh beban pendinginan sebesar 12860,71 BTU/hr. Jika diketahui 1 kW = 3410 BTU/hr, maka besar beban pendinginan pada FCU II adalah 3,77 kW. FCU yang akan digunakan dapat dipilih sesuai Tabel 4.4. Dengan demikian, FCU yang akan digunakan adalah Carrier 42 GWC-008. 4.3.2 FCU III Data beban pendinginan: TSH: Bookshop = 15286,7 BTU/hr Maka TSH Total = 15286,7 BTU/hr Bookshop = 12015 BTU/hr Maka TLH Total = 12015 BTU/hr TLH: RTHG (Room Total Heat Gain) = TSH + TLH = 15286,7BTU/hr + 12015 BTU/hr = 27301,7 BTU/hr Diperoleh beban pendinginan sebesar 27301,7 BTU/hr. Jika diketahui 1 kW = 3410 BTU/hr, maka besar beban pendinginan pada FCU III adalah 8 kW. FCU yang akan digunakan dapat dipilih sesuai Tabel 4.4. Dengan demikian, FCU yang akan digunakan adalah Carrier 42 GWC-016.

(128) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 111 4.3.2 FCU IV Data beban pendinginan: TSH: Ruang Operator = 5696,86 BTU/hr Maka TSH Total = 5696,86 BTU/hr Ruang Operator = 6375 BTU/hr Maka TLH Total = 6375 BTU/hr TLH: RTHG (Room Total Heat Gain) = TSH + TLH = 5696,86 BTU/hr + 6375 BTU/hr = 12071,86 BTU/hr Diperoleh beban pendinginan sebesar 12071,86 BTU/hr. Jika diketahui 1 kW = 3410 BTU/hr, maka besar beban pendinginan pada FCU IV adalah 3,54 kW. FCU yang akan digunakan dapat dipilih sesuai Tabel 4.4. Dengan demikian, FCU yang akan digunakan adalah Carrier 42 GWC-008.

(129) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 4.7. Dimensi Ukuran FCU 42 GW (Product Data Carrier Hydronic Cassette Fan Coil Units) 112

(130) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 113 BAB V RANCANGAN SISTEM PERPIPAAN DAN DUCTING 5.1 Sistem Perpipaan yang Digunakan 5.1.1 Two Pipe Direct Return Sistem ini juga disebut sistem kembali langsung. Sistem ini bertujuan untuk memperoleh suhu air dingin yang sama pada saat masuk ke setiap unit pendingin udara. Sistem ini menggunakan dua buah pipa utama, yaitu masingmasing pipa mendapatkan fungsi yang berlainan, yang satu sebagai pipa suplai dan yang satunya menjadi pipa balik. Two pipe system ini diberikan kontrol dan servis yang terpisah dari tiaptiap unit terminal. Karena suhu air suplai sama pada tiap-tiap unit, sistem ini dapat digunakan untuk berbagai macam ukuran instalasi. Two pipe system sering digunakan untuk sistem dalam skala besar, sehingga biaya perawatannya pun jauh lebih besar dari one pipe system. Sistem dengan dua pipa ini disebut direct return system karena saluran balik untuk mengalirkan air kembali ke generator menggunakan jalur yang terdekat. Skema sistem ini disajikan pada Gambar 5.1.

(131) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 114 Gambar 5.1 Two Pipe Direct Return System (Air Conditioning Principles and System, Edward G. Pita Fig 5.5, hal.77) 5.2 Debit Air Pendingin Melalui Unit Penyegar Udara Setelah dilakukan perhitungan pada Bab III, maka dapat diketahui beban pendinginan keseluruhan pada Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta adalah sebesar 1739584,95 BTU/hr. Dengan demikian, laju aliran air pendingin yang masuk pada setiap unit penyegar udara dapat dihitung menggunakan persamaan (5.1): Q = 500 x GPM x TC ................................................................................ (5.1) (Air Conditioning Principles and System, Edward G. Pita, Eq. 5.2) Pada persamaan (5.1): Q = beban pendinginan (BTU/hr) GPM = laju aliran air pendingin (gpm) TC = Temperature Change (perubahan temperatur (°C))

(132) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 115 Sistem pengkondisian udara Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta ini dirancang menggunakan 7 unit penyegar udara, yaitu 3 buah AHU dan 4 buah FCU. Setiap unit mempunyai beban pendinginan yang berbeda-beda sehingga debit air yang masuk juga berbeda-beda. Temperatur air dingin yang keluar water chiller menuju ke unit-unit penyegar udara adalah 6,1°C (43°F) sedangkan yang masuk ke dalam water chiller temperaturnya adalah 7,2°C (45°F). Dengan demikian dapat dihitung laju aliran air dingin yang masuk ke setiap unit penyegar udara. Pada pemompaan jalur 1, AHU I dan II digunakan untuk mendinginkan Stage, AHU III digunakan untuk mendinginkan Ruang Seminar dan juga terdapat FCU I dan FCU II yang digunakan untuk mendinginkan IT Room dan Sekretariat Ruang Seminar. Maka beban pendinginan pada pemompaan jalur 1 adalah penjumlahan beban pendinginan AHU I, II dan III serta FCU I dan II, yaitu sebesar 1700211,54 BTU/hr. Dengan demikian, dapat dilakukan perhitungan laju aliran pendingin yang masuk pada pemompaan jalur 1 sebagai berikut: GPM = GPM AHU I = = 621,48 GPM GPM AHU II = = 621,48 GPM

(133) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI GPM AHU III = = 420,306 GPM GPM FCU I = = 24,08 GPM GPM FCU II = = 12,86 GPM 116 Sehingga debit air pendingin yang masuk pada pemompaan jalur 1 adalah GPM tot = (GPM untuk AHU I, II dan III) + (GPM untuk FCU I dan II) = (621,48 + 621,48 + 420,306) GPM + (24,08 + 12,86) GPM = 1700,2 GPM Sementara itu, perhitungan laju aliran pendingin yang masuk pada pemompaan jalur 2 sebagai berikut: GPM = GPM FCU III = = 27,3 GPM GPM FCU IV = = 12,07 GPM Sehingga debit air pendingin yang masuk pada pemompaan jalur 2 adalah:

(134) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI GPM tot 117 = GPM FCU III + FCU IV = (27,3 + 12,07) GPM = 39,37 GPM Tabel 5.1 Hasil Perhitungan Laju Aliran Pendinginan Beban/Unit Peralatan (BTU/hr) AHU 1 AHU 2 AHU 3 FCU 1 FCU 2 621481 621481 420306 24082,83 12860,71 FCU 3 FCU 4 27301,7 12071,86 Jumlah TC (°F) Pemompaan Jalur 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 Pemompaan Jalur 2 1 2 1 2 Debit (GPM) Setiap Total Peralatan 621,48 621,48 420,31 24,08 12,86 27,30 12,07 Total GPM 1700,21 39,37 1739,59 5.3 Perhitungan Sistem Perpipaan Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta Sebelum dilakukan perhitungan sistem perpipaan yang akan digunakan, terlebih dahulu harus ditentukan bahan pipa yang akan digunakan. Pipa-pipa dapat dibuat dengan berbagai macam bahan. Pemilihannya tergantung pada sejauh mana pipa-pipa tersebut akan digunakan. Beberapa hal yang digunakan dalam pemilihan bahan pipa, antara lain: 1. Fluida yang mengalir dalam pipa 2. Temperatur

(135) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 3. Tekanan 4. Ketahanan pipa terhadap oksidasi dan karat 118 Bahan yang sering digunakan untuk sistem perpipaan pada sistem pengkondisian udara adalah baja dan tembaga. Masing-masing bahan tersebut mempunyai keunggulan dan kekurangan. Dalam sistem ini yang akan digunakan adalah bahan dari baja karena kuat dan tidak mudah rusak. Hal tersebut bertujuan untuk penggunaan jangka panjang. Pemasangan pipa air pendinginan diasumsikan menempel pada dinding, sehingga panjang pipa menyesuaikan dengan ukuran dinding. Perlu diketahui bahwa sistem perpipaan yang akan digunakan adalah sistem tertutup (Closed Hydronic System), hal tersebut karena pemasangan perpipaan terdapat pada tempat yang relatif terlindungi. Untuk menentukan ukuran pipa yang akan digunakan pada setiap sambungan, maka langkah-langkah yang diperlukan untuk menentukan ukuran sistem perpipaan adalah sebagai berikut: 1. Menentukan skema sistem perpipaan yang akan digunakan. 2. Laju aliran rata-rata air pendingin pada setiap pipa ditentukan dengan menjumlahkan debit air pendingin yang mengalir di setiap unitnya. 3. Air pendingin yang mengalir melalui pipa baja akan mengalami rugi-rugi gesekan. Untuk pipa dengan bahan baja dapat ditentukan dengan Gambar 5.2. a. Besar rugi-rugi gesekan rata-rata berada di antara 1 – 5 feet w/100ft.

(136) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 119 b. Kecepatan aliran air pendingin melalui pipa berada di antara 4 – 6 FPS pada sistem yang kecil dan 8 – 10 pada sistem yang besar. Akan tetapi, kecepatan aliran pendingin dalam pipa yang berada didaerah yang dihuni tidak boleh lebih dari 4 FPS, hal ini bertujuan untuk menghindari suara berisik. 4. Ukuran pipa ditentukan melalui Gambar untuk pipa baja sesuai dengan laju aliran air dan besar rugi-rugi gesekan yang terjadi.

(137) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 120 Gambar 5.2 Grafik Friction Loss untuk Pipa Baja (Closed Hydronic System) (Air Conditioning Principles and System, Edward G. Pita, Fig 8.13, hal.177) 5.3.1 Sistem Perpipaan Jalur 1 Pada sistem ini digunakan 2 jalur sistem perpipaan yang akan mengkondisikan AHU dan FCU pada ruangan yang sudah ditentukan. Sistem

(138) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 121 perpipaan jalur 1 digunakan untuk mengkondisikan 3 AHU dan 2 FCU. 3 AHU terdiri dari 2 buah AHU pada STAGE dan 1 buah AHU pada Ruang Seminar, sementara 2 FCU terdiri dari Sekretariat Ruang Seminar dan IT Room. Panjang ekuivalen untuk belokan dapat dilihat pada Tabel 5.2. Tabel 5.2 Equivalent Feet of Pipe for Fittings and Valves (Air Conditioning Principles and System, Edward G. Pita, tabel 8.1, hal.181)

(139) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 5.3 Sistem Perpipaan First Floor (3 AHU dan 2 FCU) 122

(140) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 123 Gambar 5.4 Sistem Perpipaan Ground Floor (2 FCU) Skema sistem perpipaan lengkap Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta dapat dilihat pada Gambar 5.3 dan Gambar 5.4. Skema perpipaan jalur 1 dapat dilihat pada Gambar 5.5. Setelah dilakukan pembacaan grafik, maka diperoleh data-data yang ditunjukkan pada Tabel 5.3.

(141) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 124 Tabel 5.3 Tabel Perhitungan Friction Loss dan Pressure Drop Perpipaan Jalur 1 Section AB BC CD DE EF FG GH IJ JK KL LM MN NO OP D (inch) 8 8 6 6 5 1,5 1,25 1,25 1,5 5 6 6 8 8 GPM V (fps) 1739,59 1700,2 621,48 621,48 420,3 24,08 12,86 12,86 24,08 420,3 621,48 621,48 1700,2 1739,59 10,5 10 7 7 5,1 3 2,2 2,2 3 5,1 7 7 10 10,5 E.L. (ft) 16 13 4,3 4,3 13 16 L (ft) 4,92 8,2 19,69 88,58 104,92 55,77 22,9 22,9 55,77 104,92 88,58 19,69 14,76 4,92 Friction Loss (ft w./100ft) 3,9 3,6 2,5 2,5 1,9 2,75 1,8 1,8 2,75 1,9 2,5 2,5 3,6 3,9 Hf total Hf (ft w) 0,19 0,30 0,49 2,61 2,24 1,65 0,41 0,41 1,65 2,24 2,61 0,49 0,53 0,19 16,03 Gambar 5.5 Sistem Perpipaan First Floor Jalur 1 (3 AHU dan 2 FCU)

(142) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 125 5.3.2 Sistem Perpipaan Jalur 2 Sistem perpipaan jalur 2 hanya digunakan untuk mengkondisikan 2 FCU yaitu pada Bookshop dan Ruang Operator. Panjang ekuivalen untuk belokan dapat dilihat pada Tabel 5.2. Skema perpipaan jalur 1 dapat dilihat pada Gambar 5.5. Setelah dilakukan pembacaan grafik, maka diperoleh data-data yang ditunjukan pada Tabel 5.4. Tabel 5.4 Tabel Perhitungan Friction Loss dan Pressure Drop Perpipaan Jalur 2 Section D (inch) GPM V (fps) AB B-AA AA-AB AB-AC AD-AE AE-AF AF-O OP 8 2 2 1,25 1,25 2 2 8 1739,59 39,37 27,3 12,07 12,07 27,3 39,37 1739,59 10,5 3,2 2,5 2,1 2,1 2,5 3,2 10,5 E.L. (ft) 5,5 3,3 3,3 5,5 L (ft) 4,92 80,38 14,76 40,19 40,19 14,76 73,81 4,92 Friction Loss (ft w./100ft) 3,9 2,23 1,3 1,7 1,7 1,3 2,23 3,9 Hf total Hf (ft w) 0,19 1,92 0,19 0,74 0,74 0,19 1,77 0,19 5,93

(143) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 126 Gambar 5.6 Sistem Perpipaan Ground Floor (2 FCU) 5.4 Perhitungan Head Pump Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta 5.4.1 Perhitungan Head Pump Jalur 1 Skema perpipaan pada jalur 1 dapat dilihat pada Gambar 5.5. Penghitungan Head Pump yang akan digunakan mengacu pada saluran pipa yang terpanjang. Pada jalur 1 saluran pipa yang terpanjang adalah melalui pompa 1-DE-F-G-H-I-J-K-L-M-N-O-P-HR (lihat Gambar 5.5). Pompa1-C

(144) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 127 Saluran ini memiliki pipa lurus sepanjang 104,92 ft dengan diameter 5 inchi dan mengalirkan air sebanyak 420,3 GPM. Pada Tabel 5.2 diketahui bahwa rugi-rugi gesekan 1 ft.w/100ft dan pada saluran ini terdapat sambungan siku standar sebanyak 1 buah. Pada Tabel 5.2 didapatkan ekivalen 90° elbow standard sebesar 13 ft dengan rugi-rugi gesek sebesar 1 ft.w/100ft, maka rugi-rugi tekanan pada sambungan elbow standard adalah: Hf = x FL ............................................................................................... (5.2) Pada persamaan (5.2): Hf : Head Pump (ft w) L : Panjang (ft) E.L. : Ekivalen Panjang (ft) FL : Rugi-rugi gesekan (ft.w/100ft) Maka: Hf = x 1,9 Hf = 2,24 ft w Perhitungan Head Pump untuk saluran lain juga menggunakan cara yang sama yaitu dengan menggunakan Microsoft Excel diperoleh hasil perhitungan Head Pump untuk jalur 1 dapat dilihat dari Tabel 5.3. Maka diperoleh Hf total jalur 1 sebesar 16,03 ft w.

(145) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 128 5.4.2 Perhitungan Head Pump Jalur 2 Skema perpipaan pada jalur 2 dapat dilihat pada Gambar 5.6. Penghitungan Head Pump yang akan digunakan mengacu pada saluran pipa yang terpanjang. Pada jalur 2 saluran pipa yang terpanjang adalah melalui pompa 2AB-AC-AD-AE-AF-O-P-HR (lihat Gambar 5.6). Perhitungan Head Pump untuk jalur 2 menggunakan cara yang sama pada perhitungan jalur 1 yaitu dengan menggunakan Microsoft Excel diperoleh hasil perhitungan Head Pump untuk jalur 2 dapat dilihat dari Tabel 5.4. Maka diperoleh Hf total jalur 2 sebesar 5,93 ft w. 5.5 Sistem Ducting Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta Ducting yaitu sebuah saluran yang mengalirkan atau mendistribusikan udara dari mesin penyegar udara ke lubang keluaran dalam suatu ruangan, dari lubang hisap ke mesin penyegar udara, mengalirkan udara segar masuk ke penyegar udara atau mengalirkan udara kotor untuk dibuang keluar ruangan. Dalam perancangan sistem saluran udara (ducting), hal pertama yang perlu diperhitungkan adalah ukuran saluran yang akan digunakan. Metode perancangan saluran udara ada beberapa macam, tetapi yang digunakan di dalam perancangan ini adalah metode gesekan sama.

(146) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 129 Dasar dari metode ini adalah besar rugi-rugi gesek rata-rata per satuan panjang saluran udara yang telah ditentukan sebelumnya. Besar rugi-rugi gesekan yang telah ditentukan biasanya didasarkan pada kecepatan maksimum udara yang diijinkan di saluran udara utama dari fan. Hal ini bertujuan untuk mencegah suara bising yang ditimbulkan akibat aliran udara. Untuk menentukan besar ukuran saluran udara yang akan digunakan, perlu dilakukan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Menentukan AHU yang sesuai dengan beban pendinginan yang telah didapat dari perhitungan. 2. Menggambarkan skema ducting bersama panjang pada setiap bagian. Biasanya digambar sederhana untuk mempermudah penghitungan. 3. Menentukan jumlah kapasitas udara yang mengalir sebelum akhirnya dikeluarkan ke ruangan. 4. Menentukan kecepatan udara rancangan untuk saluran udara utama, yaitu yang langsung dihembuskan oleh fan. Kecepatan udara ini dapat ditentukan dari Tabel 5.5. 5. Menentukan rugi-rugi gesekan pada saluran udara utama. Rugi-rugi gesekan ini dapat ditentukan melalui Gambar 5.7. Rugi-rugi gesekan yang telah diperoleh digunakan sebagai acuan untuk menentukan ukuran saluran udara. Dengan kata lain semua saluran udara memiliki rugi-rugi gesekan yang sama.

(147) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 6. 130 Ukuran diameter saluran udara (equivalent round duct) juga ditentukan melalui Gambar 5.7. 7. Setelah diperoleh ukuran diameter saluran udara, maka ukuran saluran udara dalam bentuk segi empat (rectangular sizes) dapat ditentukan dengan Gambar 5.8. Tabel 5.5 Recommended Maximum Duct Velocity for Low Velocity System (FPM) (Handbook of Air Conditioning System Design, Table 2) APPLICATION Residences Apartments Hotel Bedrooms Hospital Bedrooms Private Offices Directors Rooms Libraries Theatres Auditoriums General Offices High Class Restaurants High Class Stores Banks Averages Stores Cafetarias Industrial CONTROLING FACTOR NOISE GENERATION Main Ducts 600 Supply 1000 1000 1500 1300 1200 100 1200 2000 1500 1600 1200 800 1300 1100 1000 800 1500 2000 1500 1600 1200 1800 2000 1500 1600 1200 2500 3000 1800 2200 1500 CONTROLLING FACTOR DUCT FRICTION Main Ducts Branch Ducts Return Supply Return 800 600 600

(148) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 131 Gambar 5.7 Friction Loss for Air Flow in Galvanized Steel Round Ducts (Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita, Fig 8.21, hal.186)

(149) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 132 Gambar 5.8 Equivalent Round Ducts Sizes (Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita, Fig 8.23, hal.187)

(150) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 5.9 Sistem Ducting AHU 1 dan AHU 2 133

(151) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Gambar 5.10 Sistem Ducting AHU 3 134

(152) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI Tabel 5.6 Perhitungan Friction Loss dan Ukuran Ducting AHU 1 Section CFM AHU-A A-B B-C C-D D-E E-F A-G G-H 7500 4891,39 3586,99 2608,72 1630,45 652,18 1956,54 978,27 A2 B2-B3-B4 C2-C3 D2-D3 E2-E3 F2 G2-G3 H2-H3 326,09 326,09 326,09 326,09 326,09 326,09 326,09 326,09 V ft/menit 1100 1000 940 850 750 600 795 670 Friction Loss in.w/100ft 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 CABANG 500 500 500 500 500 500 500 500 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 eq D.in 35,2 30 27 23,9 19,9 14,2 21,5 16,1 rect duct in 30 x 36 30 x 26 30 x 21 25 x 19 25 x 13,5 20 x 9 25 x 16 20 x 11 10,9 10,9 10,9 10,9 10,9 10,9 10,9 10,9 15 x 9,5 15 x 9,5 15 x 9,5 15 x 9,5 15 x 9,5 15 x 9,5 15 x 9,5 15 x 9,5 135

(153) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 136 Tabel 5.7 Perhitungan Friction Loss dan Ukuran Ducting AHU 2 Section CFM AHU-A A-F F-G G-H A-B B-C C-D D-E 7500 2282,63 1956,54 978,27 4891,35 3586,99 2608,72 1630,45 B2-B3-B4 C2-C3 D2-D3 E2-E3-E4-E5 G2-G3 H2-H3 326,09 326,09 326,09 326,09 326,09 326,09 V ft/menit 1100 810 795 670 1000 940 850 750 Friction Loss in.w/100ft 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 CABANG 500 500 500 500 500 500 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 eq D.in 32,5 22,2 21,5 16,1 30 27 23,9 19,9 rect duct in 30 x 30 25 x 17 25 x 16 20 x 11 30 x 26 30 x 21 25 x 19 25 x 13,5 10,9 10,9 10,9 10,9 10,9 10,9 15 x 9,5 15 x 9,5 15 x 9,5 15 x 9,5 15 x 9,5 15 x 9,5 Tabel 5.8 Perhitungan Friction Loss dan Ukuran Ducting AHU 3 Section AHU-A A-B B-C A2-A3-A4-A5-A6-A7-A8 B2-B3-B4-B5-B6-B7-B8 C2-C3-C4-C5-C6-C7-C8 CFM 4500 3000 1500 V Friction Loss eq ft/menit 1400 1290 1090 in.w/100ft 0,1 0,1 0,1 D.in 28,2 25,4 19,3 rect duct in 30 x 23 25 x 22 25 x 13 0,1 0,1 0,1 8,9 8,9 8,9 8 x 8,5 8 x 8,5 8 x 8,5 CABANG 187,5 450 187,5 450 187,5 450

(154) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 137 BAB VI KESIMPULAN 6.1 Kesimpulan Dari hasil perancangan sistem pengkondisian udara pada Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah dilakukan, maka dapat diperoleh data-data sebagai berikut: 1. Kondisi Udara Kondisi udara di dalam ruangan Temperatur bola kering : 77°F Kelembaban relatif rata-rata (RH) : 52% Kondisi udara di luar ruangan Temperatur bola kering : 90°F Temperatur bola basah : 84,5°F 2. Beban pendinginan total pada Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta adalah 144,98 TR atau 1739584,95 BTU/hr. 3. Air Cooled Chiller yang digunakan adalah Air Cooled Chiller buatan Carrier 30GTN,GTR150-60Hz. 4. AHU (Air Handling Unit) yang digunakan adalah AHU I : Carrier 39G 1926 BCG 15-800 AHU II : Carrier 39G 1926 BCG 15-800

(155) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI AHU III 138 : Carrier 39G 1722 BCG 15-710 5. FCU (Fan Coil Unit) yang digunakan adalah FCU I : Carrier 42 GWC – 016 FCU II : Carrier 42 GWC – 008 FCU III : Carrier 42 GWC – 016 FCU IV : Carrier 42 GWC – 008 6. Sistem perpipaan yang digunakan pada Gedung Auditorium Universitas Sanata Dharma Yogyakarta adalah Two Pipe Return System sehingga air pendingin yang masuk ke setiap unit penyegar udara mempunyai temperatur yang sama.

(156) PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI 139 DAFTAR PUSTAKA Carrier Handbook of Air Conditioning System Design Hermawan, Simeon. 2010. Sistem Pengkondisian Udara Hotel Santika Yogyakarta Lantai 1. Yogyakarta Pita, Edward G. 1981. Air Conditioning Principles and System An Energy Approach. New York Product Data Air-Cooled Reciprocating Liquid Chillers with ComfortLink™ Controls 50/60Hz. 2005 Product Data Carrier Hydronic Cassette Fan Coil Units. 2005 Product Data Carrier International 39G Galaxy, Malaysia. 2003 Referensi Online: http//buildingcontrolworkbench.com (20 Maret 2014) http//chillmaker.com (20 Maret 2014) http//danialmandala.blogspot.com (21 Maret 2014) http//otogembel.wordpress.com (30 Maret 2014) http//tentangdiel.blogspot.com (30 Maret 2014)

(157)

Dokumen baru

Tags

Dokumen yang terkait

Sikap mahasiswa Universitas Sanata Dharma Yogyakarta terhadap perilaku seksual homoseks - USD Repository
0
0
111
Perancangan sistem pengkondisian udara untuk mall - USD Repository
0
0
95
Peta digital Kampus Universitas Sanata Dharma Yogyakarta - USD Repository
0
2
107
Sistem informasi penggajian dosen Universitas Sanata Dharma - USD Repository
1
1
208
Sistem perpipaan Gedung Pusat Universitas Sanata Dharma - USD Repository
0
0
85
Perancangan sistem pengkondisian udara untuk Gedung Pusat Administrasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta - USD Repository
1
1
154
Sistem informasi lowongan pekerjaan untuk alumni Universitas Sanata Dharma - USD Repository
0
1
150
Perancangan ulang sistem perpipaan hidran gedung laboratorium unit IV kampus III Universitas Sanata Dharma - USD Repository
0
1
71
Situs web Biro Administrasi Dan Perencanaan Sistem Informasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta - USD Repository
0
0
124
Perancangan ulang sistem perpipaan hidran gedung laboratorium unit V Kampus III Universitas Sanata Dharma - USD Repository
0
0
75
Sistem pengkondisian udara Hotel Santika Premiere Yogyakarta Lantai III - USD Repository
0
0
173
Sikap mahasiswa Fakultas Psikologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta terhadap keperawanan wanita - USD Repository
0
5
102
Sistem pengkondisian udara hotel Santika Premiere Yogyakarta lantai II - USD Repository
1
9
195
Website sarana dan prasarana Universitas Sanata Dharma - USD Repository
0
0
182
Pengujian usability website resmi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta - USD Repository
0
0
86
Show more