PENGKONDISIAN UDARA PRINSIP KERJA SISTEM AC

Bagian V: PENGKONDISIAN UDARA
PRINSIP KERJA SISTEM AC
(AIR CONDITIONING SYSTEM)

Prinsip AC yaitu memindahkan kalor dari satu tempat ke tempat yang lain. AC sebagai
pendingin memindahkan kalor dari dalam ke luar ruangan, AC sebagai pemanas,
memindahkan kalor dari sistem pemanas ke dalam ruangan (di negara beriklim kutub).

Temperatur udara di Indonesia sekitar 30 derajat Celcius dan kelembaban sekitar 70-90
%. Indonesia termasuk daerah tropis lembab, sedangkan penggunaan AC pada
umumnya sebagai pendingin ruangan.
FUNGSI AC
Sebagai pengatur suhu ruang sesuai dengan yang dikehendaki, sehingga tercipta kondisi
udara yang nyaman. Karena itu, AC memberikan fasilitas bagi bangunan:
a. Sebagai pengatur suhu pendingin - pemanas
b. Pengatur kelembaban
c. Memperlancar distribusi 02, agar mempunyai komposisi ideal bagi pernafasan.
FAKTOR PENGARUH PADA RANCANGAN AC
a. Primer

Kecepatan udara

Temperatur udara

Kelembaban udara

Rapat udara, yaitu udara yang dibutuhkan manusia berkisar: 30-50 m3/jam perorang.

Pabrik (adaptasi) 80 m3/jam/orang

Sinar Matahari
b. Sekunder

Kondisi ruangan

Fungsi dan kapasitas ruangan

Jenis dan macam material yang dipakai
Universitas Gadjah Mada
1
Prinsip dasar AC sebagai pemindah kalor menggunakan media pembawa kator yang berupa
larutan pendingin / refrigerant yang tidak berbahaya terhadap lingkungan.
Gambar: SKEMA AC
SISTEM DISTRIBUSI AC
1. AC unit
Jarak inlet (evaporator) dan outlet (condensor) cooling unit cukup dekat atau terdapat
dalam satu wadah (container). Misalnya AC window (self contained AC unit) dan AC
split (fan coil filter unit).
2. AC central
Adatah satu sistem AC yang digunakan untuk seturuh bangunan. Untuk multi stories
building ditengkapi dengan AHU (Air Handling Unit) di tiap lantai. Fungsi AHU adalah
untuk mengatur distribusi udara yang dikondisikan pada setiap lantai. Evaporator
terdapat pada setiap AHU atau pada tiap ruang, bila dikehendaki untuk diatur suhunya.
JENIS AC
Jenis AC menurut Cara kerjanya:
a. Single Duct System, digunakan untuk udara dingin.
b. Double Duct System, untuk udara panas dan dingin.
JENIS AC MENURUT MEDIANYA:
a. All Air System
Adalah sistem AC dengan suplai udara olahan yang didistribusikan dari pendingin sudah
berupa udara, bukan cairan pendingin. Peralatan ditempatkan secara memusat pada
suatu ruang yang dikondisikan, pemusatan dengan penyediaan udara dan refrigerant
plants memungkinkan operasi dan pemeliharaan tidak mengganggu ruang yang lainnya.
Universitas Gadjah Mada
2
Keuntungan sistem ini:

Ruang yang dikondisikan bebas dari pipa pembuangan, kabel daya listrik dan filter.

Adanya kebebasan untuk distribusi udara yang optimal cocok untuk penggunaan
exhaust dan make-up udara yang besar.

Fleksibilitas dan kontrol kelembaban pada semua kondisi operasi yang mudah.
Kerugiannya:

Balancing sukar sekali untuk daerah yang tidak serentak dihuni.

Out clearance dapat mengganggu floor space untuk duct-riser dan fan.
b. All Water System
Suatu sistem yang menggunakan media air atau cairan lain sebagai pendingin.
Disirkulasikan lewat coil dari suatu terminal udara ke dalam ruang. Pada musim dingin
dapat diubah menjadi penyediaan panas. Suhu ruang dikontrol
oleh katup air / larutan lain yang teratur dalam coil. Pengatur Suhu Evaporator terdapat
pada setiap ruang dari distribusi All Water System.
c. Water To Air System
Adalah sistem AC dengan AHU. Peralatan pengatur udara dan refrigerant plant
diletakkan terpisah dari ruang yang dikondisikan. Pengaturan temperatur untuk tiap
ruang dapat semaksimal mungkin balk suku maupun kecepatan udaranya dengan fan.
Dari pendingin ke AHU berupa air / larutan pendingin, dari AHU ke ruang berupa udara.
d. Direct Expansion System
Adalah sistem AC yang mempunyai satu self compact unit, bisa diletakkan di dalam
maupun dekat ruang yang dikondisikan.
JENIS AC MENURUT KECEPATANNYA:
a. Commercial Comfort AC
Adalah sistem AC pada bangunan umum dengan kecepatan udara antara 15002500 fpm
dan lebih besar dari 2500 fpm.
b. Factory Comfort AC
Adalah sistem AC yang digunakan pada bangunan pabrik. Kecepatan udara antara
2200-5000 fpm.
Universitas Gadjah Mada
3
JENIS AC MENURUT CARA PEMINDAHAN KALOR:
a. Pemindahan gas (direct type)
b. Pemindahan dengan cairan (indirect type)
Pada kondensor tidak langsung dengan udara, tapi didinginkan dengan air, disebut
absorbtion type. Jenis larutan pendingin / refrigerant yang digunakan dapat berupa :

air biasa

larutan garam CaCl2, LiCI (lithium Chlorida), SiCI (Silicon Chlorida)
Berdasarkan sistem transmisi udaranya AC dapat dibedakan atas:

Low Velocity system (LV)

High Velocity system (HV)
Berdasarkan kecepatannya AC dibedakan menjadi dua macam:
1. Commercial Comfort AC

L.V. up to 2500 fpm, normal 1200 fpm - 2200 fpm

H.V. diatas 2500 fpm
2. Factory Comfort AC

L.V. sampai 2500 fpm, normal 2200 fpm - 2500 fpm

H.V. 2500 - 5000 fpm
SISTEM PENDINGINAN PADA COOLING UNIT
Sistem ini terdiri atas:
a. Spray Type, berupa semprotan udara (cooling tower), yang dibedakan dalam 2 macam
alat:

Cooling Tower

Typical sentral AC
b. Coil Surface Type, berupa pipa pendingin seperti kumparan. Prinsip utama yaitu
dengan menjalankan udara dalam coil atau dengan cara sirkulasi udara. Cara ini
dibedakan menjadi 2 macam:

Direct Type. Menggunakan pendingin udara.

Indirect Type. Menggunakan pendingin larutan.
Setelah udara dilewatkan melalui rangkaian coil tersebut, maka kelebihan panas yang
ditampung dalam beberapa coil kemudian didinginkan oleh fan/kipas sirkulasi.
Universitas Gadjah Mada
4
c. Absorbtion Type
Menggunakan larutan garam sebagai penyerap panas (calcium chlorida, LiCI, SiCI).
Keuntungan penggunaan garam antara lain:+

Cepat larut dalam air.
 Menyerap dengan baik dan tidak terjadi reaksi terhadap macam-macam.

Mempunyai konsentrasi tinggi.
 Murah dan mudah didapat.
AC SENTRAL PADA BANGUNAN
a. Gedung kantor
Didistribusikan menurut jumlah tingkat lantai. Setiap AHU dapat melayani satu lantai
atau lebih tergantung kapasitas AHU-nya dan beban kalor yang didinginkan.
b. Hotel
Apartemen dan asrama umumnya menggunakan fan-coil unit. Ruang-ruang umum
pada hotel biasanya menggunakan AC package ataupun horizontal ducting.
c. Rumah Sakit
Ruangan yang tersedia dibagi menjadi beberapa daerah sedemikian rupa sehingga
tidak terjadi pencampuran udara yang mengandung kuman penyakit. Jenis AC yang
sesuai adalah fan-coil unit yang dipasang pada setiap ruangan atau AC Package
yang dipasang pada setiap daerah.
d. Toko Serba Ada dan Pusat Pertokoan
Hampir sama dengan gedung kantor, dengan horizontal ducting system.
e. Gedung Pertemuan dan Bioskop
Dapat menggunakan AC Package atau horizontal ducting system.
f. Bangunan Industri
Dibedakan atas dua bagian, yaitu penyegaran udara bagi para karyawan dan
penyegaran udara yang digunakan dalam proses produksi, penyimpanan, lingkungan
kerja mesin, dsb. Sedangkan jenis yang digunakan disesuaikan dengan kebutuhan.
Universitas Gadjah Mada
5
SKEMA KERJA AC SENTRAL:

Air dari cooling tower masuk refrigerator melalui condensor. Refrigerator ini difungsikan
untuk mendinginkan air panas dari AHU.

Dalam refrigerator ini terjadi proses pendinginan air, air panas dari AHU masuk chiller
dalam refrigerator diubah menjadi air dingin, yang kemudian air dingin tersebut di
sirkulasikan
kembali
ke
dalam
AHU,
yang
mana
AHU
digunakan
untuk
mengkondisikan/mengubah udara panas dalam ruang menjadi dingin.

Udara panas dalam ruang akan dihisap ke dalam AHU melalui lubang register (in-let
grill) yang kemudian diubah menjadi udara dingin dengan penambahan Oksigen (02).
Universitas Gadjah Mada
6

Udara segar dari AHU ini akan didistribusikan kembali pada setiap ruangan dengan
tekanan berkecepatan (velocity) yang cukup.
KECEPATAN UDARA YANG DISARANKAN
APLIKASI
Kecepatan
(m /detik)
 Tempat tinggal, apartemen, gereja, kamar tidur di hotel,
kantor pribadi
2,50 - 3,75
 Studio siaran radio
1,50 - 2,50
 Gedung umum
5,00 - 6,25
 Gedung bioskop
5,00
 Gedung lantai atas
7,50
 Gedung lantai utama
10,00
Universitas Gadjah Mada
7
BEBERAPA ISTILAH DALAM SISTEM AC. .
1 Ton R=12.000Btu/h
Beban panas latent = beban panas pengapan air
Beban panas sensible = beban panas dari sumber panas dalam perubahan suhu
Refrigerant = zat pendingin
Refrigerant untuk mesin dengan kapasitas besar dipilih = R11, R12, R22
Freon 11 = C Cl3F = Trichloro monofluoro methane
Freon 12 = C C12F3 = Dichloro difluoro methane
Freon 113 = C Cl3 F = Trichloro trifluoro ethane
Freon 114 = C2 Cl2 F4 = Dichloro tetrafluoro ethane
Methane = CH4
Ethane = C2H6
Ethylene = C2H4
Ammoniak = NH3
Water vapour = H20
Universitas Gadjah Mada
8