BAB VI ESTIMASI BEBAN PENDINGINAN Beban

BAB VI
ESTIMASI BEBAN PENDINGINAN
A. Macam-macam beban pendinginan
Beban panas yang menjadi beban pendinginan umumnya berasal dari
bermacam-macam sumber yang berbeda. Adapun sumber panas yang umum adalah:
1.
Panas yang berasal dari sisi luar dinding berisolasi transparan (melalui konduksi).
2.
Panas yang masuk melalui kaca atau bahan-bahan transparan (melalui radiasi).
3.
Panas yang dibawa udara dari luar ruang pendingin.
4.
Panas yang berasal dari produk/benda-benda yang didinginkan.
5.
Panas yang berasal dari pekerja /operator.
6.
Panas yang berasal dari peralatan yang di simpan di dalam ruangan seperti motor
listrik, lampu, peralatan listrik lainnya.
Pada prakteknya tidak selalu semua jenis sumber panas di atas merupakan beban
pendinginan tergantung dari pemakaiannya saja. Seandainya semua sumber panas itu
ada atau bahkan dari sumber lainnya tidak tertulis di atas tentu mesti di perhitungkan
juga.
B. Waktu operasi (equipment running time)
Kapasitas pendinginan yang normal dinyatakan dalam BTU/jam, tapi untuk
menghitung jumlah beban pendinginan secara keseluruhan dihitung dalam waktu 24
jam (BTU/24 jam). Kemudian untuk menentukan besarnya kapasitas mesin yang di
perlukan, beban total itu (BTU/jam) di bagi jumlah waktu operasi. Selengkapnya
perhitungan kapasitas mesin yang diperlukan dengan menggunakan persamaan 6-1.
(6-1)
Keterangan:
Q
: Kapasitas mesin yang diperlukan (BTU/jam)
Qtotal : Jumlah beban pendinginan (Btu/24 jam)
t
: Jumlah waktu mesin bekerja (jam)
Walau telah dinyatakan jumlah waktu mesin bekerja, tetapi tetapi pada saat evaporator
diselimuti es (dalam batas-batas tertentu) mesin itu akan berhenti bekerja untuk
103
memberikan kesempatan agar es yang menempel pada sirip-sirip evaporator mencair
(defrost). Setelah selesai mencair semua, baru mesin itu bekerja lagi. Lapisan es itu
berasal dari uap air yang ada di dalam udara yang disirkulasikan, karena didinginkan
sampai di bawah titik bekunya maka uap air itu membeku. Dengan tertutupinya lalu
lintas sirkulasi udara melalui koil pendingin, maka koil pendingin itu jadi terisolasi,
sehingga daya guna koil pendingin itu menurun. Air hasil defrost dialirkan keluar
ruangan pendingin.
Defrost (pencairan bunga es) dilakukan secara berkala dengan jalan menaikkan
temperatur evaporator (koil pendingin) sampai di atas titik cairnya dan dipertahankan
sampai beberapa saat agar semua bunga es mencair dengan sempurna, juga memberikan
kesempatan untuk mengalir keluar ruangan. Dengan demikian usaha untuk mendapatkan
efek pendinginan yang dikehendaki tertunda dulu. Cara untuk mencairkan bunga es itu
adalah dengan jalan menghentikan kompresor bekerja, artinya membiarkan temperatur
evaporator berangsur-angsur naik akibat panas yang ada di dalam ruangan dan bunga es
mencair. Cara ini disebut sebagai “off-cycle defrosting”, pencairan bunga es dengan
jalan menghentikan kompresor bekerja. Karena panas yang digunakan untuk
mencairkan bunga es itu berasal dari udara di dalam ruangan, tentu saja waktu yang
dibutuhkan relative lama. Berdasarkan pengalaman para ahli untuk “off-cycle
defrosting” ini waktu maksimum yang diijinkan mesin beroperasi adalah 16 jam kerja
untuk sehari semalam yang 8 jam lagi untuk pencairan bunga es, artinya beban
pendinginan per 24 jam mesti dapat ditanggulangi oleh manusia selama 16 jam bekerja.
0
Bila ruangan pendingin dipertahankan pada temperatur di bawah 34 F, cara
defrost “off cycle” tak dapat digunakan lagi sebab untuk mencairkan bunga es itu
0
diperlukan temperatur lebih tinggi dari 34 F akibatnya dapat merusak produk yang
0
disimpan. Oleh sebab itu untuk temperatur di bawah 34 F beberapa cara defrost
otomatis yang digunakan, antara lain dengan menggunakan pemanas buatan pada
evaporatornya baik dengan menggunakan pemanas listrik, menggunakan air atau dengan
mengalirkan ke dalam evaporator uap panas (hot gas) yang keluar dari kompresor. Cara
defrost itu dilakukan hanya dengan maksud agar pencairan bunga es dapat dilakukan
dengan cepat dan sempurna dibanding cara “off cycle”. Cara defrost otomatis digunakan
untuk sistem pendinginan yang bekerja maksimum antara 18-20 jam kerja/sehari
semalam tergantung dari berapa kali defrost mesti dilakukan. Sekali defrost memakan
waktu berapa lama (menit) dan lain-lain. Secara umum satu kali
104
0
dalam waktu 18 jam. Pada sistim pengkondisian udara temperatur kerjanya sekitar 40 F
tak diperlukan defrost karena kemungkinan adanya isolasi evaporator oleh lapisan es
kecil sekali. Oleh karena itu pada sistem pengkondisian udara direncanakan harus kerja
terus menerus dan beban pendinginan dihitung dalam BTU/jam.
C. Perhitungan beban pendinginan
Guna menyederhanakan perhitungan, beban pendingin itu dibagi dalam
beberapa macam beban panas tergantung dari asalnya panas itu bersumber. Setelah
didapatkan beban panas/tiap sumber baru dijumlahkan untuk mendapatkan jumlah total
beban pendinginan yang harus diatasi oleh mesin pendingin. Untuk sistem pendinginan
komersial jumlah beban pendinginan dibagi atas 4 kelompok beban panas secara
terpisah, seperti misalnya:
1.
Beban panas dari dinding (the wall gain load)
Walaupun dinding bagian dalam diisolasi, tetapi karena tak ada isolasi yang
sempurna, maka tetap terjadi perpindahan kalor dari panas ke dingin. Pada setiap sistem
pendinginan pasti terjadi beban panas melalui dinding dan merupakan salah satu bagian
dari dari beban pendinginan. Tetapi untuk sistem penyejuk (chiller) biasanya beban
melalui dinding dianggap tidak ada, sebab luas dinding bagian chiller kecil dan
terisolasi dengan baik sehingga bocoran panas melalui dinding demikian kecil
bandingkan beban pendinginan secara total. Sebaliknya untuk sistem pengkondisian
udara untuk perumahan, komercial, untuk ruangan-ruangan penyimpanan (coldstorage)justru beban panas melalui dinding merupakan bagian beban yang paling besar.
2.
Beban panas dari pertukaran udara (the air change load)
Pada saat pintu ruangan yang dikondisikan terbuka, udara panas dari luar akan
masuk menggantikan sebagian udara dingin yang ada di dalam ruangan. Tentunya hal
ini akan mempengaruhi temperatur udara dalam ruangan pendingin. Panas dari udara ini
akan merupakan bagian dari beban pendinginan. Pada beberapa pemakaian, beban
panas udara ini tidak merupakan beban yang harus diperhitungkan. Seperti misalnya
untuk pendinginan cairan (liquid chiller) dimana tidak ada pintu atau lubang haluan
lainnya yang dapat menyebabkan mengalirnya beban panas. Sebaliknya pada sistem
pengkondisian udara beban panas udara ini mesti diperhitungkan. Udara panas itu dapat
masuk ke ruangan melalui celah-celah jendela, pintu atau bocoran lainnya atau
disengaja dialirkan masuk (tentu dalam batas tertentu) untuk ventilasi. Jika jumlah
penghuni suatu ruangan yang dikondisikan cukup banyak tentu udara segar (fresh air)
105
yang harus dimasukan banyak pula, sehingga sering kali beban panas dari udara ini
menjadi bagian terbesar dari beban pendinginan total.
Pada bidang pengkondisian udara (AC) udara segar itu disebut beban infiltrasi
atau beban ventilasi. Disebut beban ventilasi kalau udara segar yang sengaja dimasukan
untuk maksud ventilasi saja, untuk menggantikan udara yang telah kurang oksigennya
dengan udara segar. Sedangkan beban infiltrasi, jika udara segar yang masuk itu
merupakan udara infiltrasi yang masuk melalui celah-celah pintu, jendela dan bagian
lain dari rumah atau ruangan. Pada setiap sistem pengkondisian udara akan terdapat
salah satu dari beban udara, ventilasi atau infiltrasi, tetapi tidak kedua-duanya. Pada
setiap pendinginan untuk komersial, pintu-pintu dan celah-celah diberi perapat (seal)
yang baik, sehingga kalaupun ada kebocoran hanya dalam jumlah yang kecil. Dengan
demikian pada sistem pendinginan untuk komercial yang harus diperhitungkan adalah
beban panas dari udara yang masuk saat pintu terbuka.
3.
Beban panas dari produk
Panas dari produk yang didinginkan sampai dapat mencapai temperatur kamar
pendingin merupakan beban yang harus ditanggulangi mesin pendingin. Macam-macam
produk dapat didinginkan seperti misalnya bahan makanan dan juga elektroda las,
betonan, plastik, karet dan segala jenis cairan. Bila suatu ruangan didinginkan untuk
maksud sebagai ruangan penyimpanan (cold storage), biasanya produk itu didinginkan
terlebih dahulu sebelum dimasukan ke dalam ruangan penyimpanan, sehingga dengan
demikian beban panas dari produk tidak jadi masalah lagi. Tetapi seandainya produk
yang disimpan itu bertemperatur di atas temperatur ruangan pendingin, tentu saja
produk itu mengeluarkan sejumlah panas yang menjadi bagian dari beban pendinginan
total. Ada juga produk yang dimasukkan bertemperatur di bawah temperatur ruangan
pendingin, dengan demikian sudah mengurangi beban pendinginan total. Seperti
0
0
misalnya es krim, es krim dibekukan pada temperatur antara 0 sampai 10 F, tetapi
0
disimpan pada temperatur 10 F. pada kasus ini justru produklah yang menyerap panas
dari udara di ruangan penyimpanannya.
Beban panas produk merupakan bagian dari beban pendinginan total, hanya
pada saat penurunan temperatur produk ke temperatur ruangan penyimpanan. Setelah
dicapai temperatur ruangan, tentu tidak ada lagi beban produk. Satu hal yang
dikecualikan adalah untuk produk buah-buahan dan sayur-sayuran yang tetap masih
mengeluarkan sejumlah panas respirasi walaupun telah dicapai temperatur
106
penyimpanannya. Ada 2 macam aplikasi pendinginan yaitu pendinginan sementara dan
terus menerus. Pada sistem pendinginan terus menerus (chilling coolers) produk yang
telah didinginkan sampai mencapai temperatur tertentu, setelah itu produk disimpan di
ruangan penyimpanan dan coolers itu diisi lagi dengan produk baru. Dengan demikian
beban produk tetap ada yang merupakan bagian terbesar dari beban pendinginan total.
Contoh lainnya adalah pendinginan cairan ( liquid chilling). Sedangkan pada sistem
pengkondisian udara tidak ada beban yang terus menerus terjadi, di sini jumlah beban
pendinginan total selalu berubah dari minimal ke maksimum atau sebaliknya,
tergantung pada keadaan dan pemakaian.
4.
Beban panas dari alat-alat (beban tambahan)
Selain berbagai beban di atas ada juga beban tambahan seperti misalnya pada
saat ada beberapa pegawai/operator yang bekerja untuk selang waktu tertentu, juga
adanya perlengkapan lain yang dipakai (lampu, kipas angin, dan lain lain). Pada sistem
pendinginan komersial beban tambahan ini kecil jumlahnya, tetapi pada sistem
pengkondisian udara justru besar jumlahnya. Baban panas dari manusia, peralatan,
dianggap sebagai beban terpisah. Aplikasinya misalnya di gereja, gedung, bioskop,
restaurant, dan lain lain.
D. Faktor perpindahan panas melalui dinding (wall gain load)
Jumlah beban panas yang dipindahkan melalui bidang ruangan pendingin tiap
satuan waktu merupakan fungsi dari 3 faktor dari persamaan 6-2.
Q = A . U . ∆t
(6-2)
Dimana:
Q = jumlah panas yang dipindahkan (BTU/jam)
2
A = luas permukaan dinding bagian dalam (ft )
2
U = angka koefisien perpindahan panas (BTU/jam/der. F/ft )
∆t = perbedaan temperatur diantara dinding (der.F)
Faktor U atau koefisien perpindahan panas adalah ukuran jumlah panas yang
2
mengalir melalui luas permukaan dinding tiap 1 ft dari satu sisi ke sisi yang lain
0
dengan perbedaan tiap 1 F. Harga faktor U (BTU/jam) tergantung dari tebalnya dinding
dan material yang dipakai, dalam hal ini diusahakan agar perpindahan panas dapat
dicegah sebesar mungkin maka material yang digunakan untuk ruang penyimpanan
tentu dipilih bahan isolator yang baik dengan demikian dicari harga faktor U yang
serendah mungkin.
107
Berpatokan pada persamaan 6-2, jika faktor U telah ada maka jumlah panas
yang mengalir melalui dinding akan bergantung pada luas permukaan dinding dan pada
perbedaan temperatur diantara dua sisi dinding itu. Faktor U dinyatakan dalam
0
2
BTU/jam. F. ft maka jumlah total panas yang mengalir melalui suatu dinding tiap-tiap
2
jam dapat dicari dengan mengalikan faktor U dengan luas tembok (ft ) dan dengan
0
perbedaan temperatur diantara kedua sisi dinding ( F).
Contoh 1:
Carilah jumlah panas panas yang mengalir per jam melalui suatu dinding berukuran 12ft
0
2
x 22ft, jika faktor U dari tembok itu = 0,18 BTU/jam. F.ft dan perbedaan temperatur
0
0
diantara kedua sisi 45 F dan 100 F.
Jawab :
Luas tembok = 12 x 22 = 264 ft
2
0
Perbedaan temperatur = 100 – 45 = 55 F
Q = A . U . ∆t
Q = 264 x 0,18 x 55
Q = 2613,6 BTU/jam
Karena faktor U dinyatakan dalam jam, maka Q juga dinyatakan dalam jam. Untuk
mencari harga Q total dalam 24 jam, maka harga Q di atas dikalikan 24. Oleh karena itu
pers 6-2 jadi berubah :
Q = A . U . ∆t . 24
(6-3)
E. Menentukan harga faktor U (determination of the U faktor)
Harga faktor U untuk bermacam-macam jenis dinding yang di pakai pada ruang
pendingin dapat dilihat pada tabel 6-1 sampai 6-3.
Contoh 2:
Dari tabel 6-1 (Lampiran 1, 159), carilah harga faktor U dinding yang terdiri dari 4 inch
ubin keramik (clay-tile) dan berinsulasikan kayu gabus setebal 6 inch.
Jawab :
Dari gambar ke 3 pada Tabel 6-1 didapat keterangan tentang ubin keramik 4 inch dan
0
2
insulasi 6 inch. Faktor U-nya 0,046 BTU/jam. F.ft .
Faktor U untuk tiap jenis dinding tembok dapat segera dihitung kalau
konduktivitas bahan yang dipakai sudah diketahui. Konduktivitas panas dari bahan yang
umum dipakai untuk ruangan pendingin dapat dilihat dalam tabel-tabel, juga biasanya
diberikan oleh pabrik pembuatan bahan dinding tembok tertentu. Pada tabel 6-4 dapat
108
dilihat konduktivitas panas dari bahan yang biasa dipakai pada ruangan pendingin.
Faktor konduktivitaspanas juga disebut faktor k dan dinyatakan dalam BTU/jam, faktor
itu menyatakan jumlah panas yang mengalir melalui penampang material tembok
2
0
dinding seluas 1 ft , tebalnya 1 inch untuk perbedaan temperatur tiap 1 F.
Faktor k atau konduktivitas panas dipakai hanya untuk bahan bahan yang
homogen saja dan harga faktor k selalu untuk bahan dinding setebal 1 inch, sedangkan
faktor C (thermal conductance) dapat digunakan untuk bahan yang homogen maupun
tidak homogen dan biasanya nilai faktor C itu tergantung dari tebalnya bahan. Untuk
sembarang bahan yang homogen, faktor C dapat dicari dengan cara membagi harga
faktor K dengan tebalnya material yang digunakan x inch. Persamaan untuk yang
homogen disajikan pada persamaan 6-4.
C=k/x
(6-4)
Dimana:
x = tebal material/bahan,
inch Contoh 3:
Carilah besarnya harga faktor C untuk kayu gabus setebal 4 inch.
Jawab:
0
2
Dari tabel 6-4 (Lampiran 4, 162), didapat faktor k = 0,30 BTU/jam. F.inch.ft
Dengan menggunakan persamaan 6-4 didapat :
0
C = 0,30/4 = 0,075 BTU/ jam. F.ft
2
Rongga udara
Gambar 6-1 blok beton
Karena jumlah perpindahan panas melalui bahan bahan yang non homogen, seperti
misalnya pada Gambar 6.1, akan bervariasi pemakaiannya dengan berlapis-lapis
material yang berlainan, maka faktor C nya harus dicari dengan suatu cara yang didapat
dari percobaan-percobaan. Tahanan panas dari suatu material merupakan kebalikan
(invers) dari kemampuan suatu bahan untuk mengalirkan panas. Oleh karenanya tahan
109
panas dari suatu tembok dapat dinyatakan sebagai rentetan dari beberapa koefisien
perpindahan panas. Tahanan panas suatu material (over-all thermal resistance) = 1/U.
tahanan panas untuk masing-masing bahan 1/k atau 1/C atau x/k. 1.k dan 1/C untuk
bahan tunggal (single material ) hanya dari satu sisi ke permukaan sisi lainnya, belum
termasuk tahanan panas lapisan udara (thin fil of air). Untuk mencari besarnya tahanan
panas untuk suatu aliran panas dari satu sisi dinding ke sisi lain, tahanan film udara
kedua sisi mesti diperhitungkan juga. Koefisien film udara untuk kecepatan angina ratarata dapat dilihat pada Tabel 6-5A (Lampiran 5, 163). Jika suatu tembok terdiri dari
beberapa lapisan material berbeda, maka total tahanan panasnya merupakan jumlah
tahanan dari masing-masing bahan yang tergabung dalam tembok itu termasuk juga
lapisan film udara.
1/U = 1/f1 + x/k1 + x/k2 + … + 1/fd
(6-5)
Atau:
U=
Dimana :
1/f1 = harga 1/C (conductance ) dari permukaan lapisan sisi luar tembok, langit-langit,
lantai
Contoh 4:
Hitunglah harga faktor U untuk dinding yang terdiri dari lempengan-lempengan batu
campura setebal 12 inch, insulasi kayu gabus 5 inch, luarnya dilapisi plesteren semen
setebal 0,6 inch.
Jawab :
Dari tabel 6-4 didapat:
12 inch lempengan batu campuran
C = 0,53
Insulasi kayu gabus
k = 0,30
Plesteren semen
k = 8,00
Dari tabel 6-5a didapat :
Permukaan dalam
f d = 1,65
Permukaan luar
f1 = 4,00
1/U = ¼ + 1/0,53 + 5/0,3 + 0,6/8 + 1/1,65
= 0,25 + 1,887 + 16,67 + 0,075 + 0,606
= 19,488
110
Jadi U = 1/19,488 = 0,051314 BTU/jam/der.F/ft
2
Secara umum, lapisan bahan-bahan tembok kecuali insulasi mempunyai harga
1/C (conductance) yang kecil, akibatnya tentu mempunyai efek yang kecil pula. Oleh
karena itu pada instalasi pendingin yang kecil, lebih efisien kalau hanya dianggap
lapisan insulasi saja sebagai faktor U.
F. Perbedaan temperatur diantara dinding ruangan pendingin
Perbedaan temperatur yang dimaksud di sini adalah perbedaan temperatur di
dalam ruangan yang didinginkan/direncanakan dengan temperatur udara di dalam
ruangan. Temperatur dalam ruangan dipertahankan pada temperatur tertentu tergantung
pada jenis produk yang disimpan dan juga terhadap lamanya waktu produk itu
disimpan, untuk menentukan temperatur ruangan pendingin untuk jenis produk tertentu
dapat dilihat pada tabel 6-10 sampai 6-13 (Lampiran 10 - Lampiran 13, hal: 173-179).
Temperatur udara luar tergantung pada lokasi ruangan pendingin itu berada.
Untuk ruangan yang berada di dalam ruangan lain, maka temperatur udara luar diambil
sama dengan temperatur udara didalam ruangan itu. Jika dinding – dinding ruang
pendingin yang direncanakan terkena langsung cahaya matahari, maka temperatur udara
luarlah yang dipilih. Pada tabel 6-6 (Lampiran 6, 164) diperlihatkan temperatur udara
luar rata-rata pada kondisi normal. Tapi tabel ini tidak tepat jika digunakan untuk
menghitung beban untuk pengkondisian udara (AC).
G. Perbedaan temperatur diantara lantai dan langit-langit
Jika ruang pendinginnya (cooler) terdapat di dalam ruang lain dan diantara
langit-langit ruang pendingin dengan langit-langit bangunan induk terdapat ruang antara
sehingga udara dapat bersirkulasi dengan bebas, maka atap ruangan pendingin itu
dianggap sama temperaturnya dengan dinding-dinding bagian dalam. Sebaliknya jika
langit-langit ruang pendingin langsung terkena sinar matahari, maka langit-langit
dianggap sama seperti atap bangunan. Demikian juga halnya dengan lantai, kecuali jika
lantai ruang pendingin itu langsung berada diatas tanah. Untuk temperatur tanah di
bawah plesteran/aduakan hanya berkisar sedikit bedanya dan selalu dianggap lebih
rendah daripada temperatur ruangan pada musim panas. Untuk mencari perbedaan
temperatur lantai dengan tanah dapat dilihat pada tabel 6-6A (Lampiran 6, 167). Tabel
ini dibuat berdasarkan temperatur bola kering (dry bulb) di musim dingin.
111
Ada 2 macam temperatur yaitu temperatur bola kering (dry bulb) dan temperatur
bola basah (wet bulb ), temperatur dry bulb biasanya lebih tinggi disbanding wet bulbnya. Gunanya ke 2 macam temperatur itu adalah untuk mengetahui property udara. Pada
pengukuran temperatur yang lazim dilakukan, adalah temperatur bola kering (dry-bulb).
H. Pengaruh radiasi matahari
Jika dinding ruangan pendingin terkena pengaruh pantulan sinar radiasi, baik
dari matahari, maupun dari benda lain yang memancarkan panasnya, maka temperatur
permukaan dinding luar selalu dianggap lebih tinggi dari temperatur udara sekitarnya.
Contoh gamblang yang dapat ditunjukkan adalah jika sebuah mobil parkir di tempat
terbuka pada saat matahari terbit, temperatur dinding luar mobil (yang terbuat dari
logam) akan lebih panas daripada temperatur udara sekelilingnya. Berapa lebih
panasnya tergantung pada jumlah panas radiasi yang mengenai permukaan mobil itu
dan juga tergantung pada faktor pantulan permukaan. Permukaan yang yang berwarna
muda dan licin cenderung untuk memantulkan lebih banyak sinar dan juga menyerap
panas radiasi lebih sedikit dibanding permukaan yang kasar dan bewarna gelap.
Setiap terjadi kenaikan temperatur pada dinding luar akan membawa dampak
pada perbedaan temperatur di dalam ruangan dan di luar ruangan. Perbedaan temperatur
itu tergantung pada posisi matahari dengan demikian tidak selalu tepat, untuk itu
diperlukan faktor koreksi yang dapat dilihat pada tabel 6-7 (Lampiran 7, 170). Harga
dari tabel itu ditambahkan pada perbedaan temperatur normal. Untuk dinding yang
menyerong letaknya, dapat diambil harga rata-ratanya.
I.
Perhitungan beban panas dari dinding
Beban panas dari dinding termasuk lantai dan langit-langit harus dicari satu
persatu untuk kemudian dijumlahkan. Jika beberapa dinding atau bagian dari dinding
berbeda konstruksinya serta mempunyai faktor U yang berbeda, maka beban panasnya
mesti dihitung secara terpisah. Tetapi untuk dinding yang mempunyai nilai-nilai yang
sama, dapat dihitung secara gabungan. Juga bila terdapat perbedaan U yang kecil atau
beda luas dinding yang sedikit saja, maka perbedaan itu dapat dianggap tidak ada.
Contoh 5:
Sebuah lemari pendingin (walk in cooler) berukuran 18 ft x 22 ft x 12 ft, ditempatkan di
sudut barat daya sebuah took di Dallas, Texas (lihat Gambar 6.2). Dinding lapisan
selatan dan barat lemari itu menghadap ke arah selatan dan barat gedungnya. Tinggi 112
toko itu 16 ftsehingga ada jarak antara dinding atas lemari dengan langit-langit selebar 4
0
ft. temperatur udara di dalam toko itu dipertahankan 80 F dan temperatur di dalam
0
lemari pendingin diinginkan 35 F. Carilah beban panas dari dinding lemari pendingin
itu jika konstruksinya terdiri dari :
a. Dinding luar, bagian selatan dan barat terdiri dari 6 inch bata (clay tile), 6 inch
kayu gabus (cork board), 0,5 inch lapisan plesteran semen (dari sisi dalam).
b. Dinding dalam, bagian utara dan timur terdiri dari : 1 inch lempengan kayu, 2
sisi, diganjal kayu 2 x 4 dilapisi kayu gabus kasar setebal 3 5/8 inch (granulated
cork).
c. Langit-langit, bahannya sama seperti dinding bagian utara dan selatan
d. Lantai terdiri dari 4 inch kayu gabus lempengan yang ditaruh diatas adukan
semen (slab) setebal 5 inch, kemudian bagian atasnya dilapisi betonan setebal 3
inch.
Gambar 6.2 Denah toko
Jawab:
Luas permukaan dinding

Utara

Barat



Selatan
12 x 18 = 216 ft
12 x 22 = 264 ft
12 x 18 = 216 ft
Timur 12 x 22 = 264 ft
2
2
2
2
Langit-langit 18 x 22 = 396 ft
2
113

2
Lantai 18 x 22 = 396 ft
Faktor U dari tabel 6-1, 6-2, 6-3.
Untuk dinding bagian utara dan timur U = 0,079 BTU/jam/der.F/ ft
Untuk dinding selatan dan barat
= 0,045
Untuk lantai
= 0,066
Untuk langit-langit
= 0,079
2
Temperatur udara luar di Dallas pada musim panas, diambil dari dari tabel 6-6 adalah
0
0
92 F. Temperatur tanah di Dallas, dari tabel 6-6A adalah sebesar 70 F
Dinding
bagian
Temp.
luar
Temp.
dalam
Beda temp.
normal
Faktor
koreksi dari
tabel 6-7
Beda temp.
setelah
dikoreksi
Utara
80
35
45
0
45
Selatan
92
35
57
4
61
Barat
92
35
57
6
63
Timur
80
35
45
0
45
Langitlangit
lantai
80
35
45
0
45
70
35
35
0
35
Dengan menggunakan persamaan 6-2, didapat :
Dinding utara
216 x 0,078 x 45 = 767,88 BTU/jam
Dinding barat
264 x 0,045 x 63 = 748,44 BTU/jam
Dinding selatan
216 x 0,045 x 61 = 592,92 BTU/jam
Dinding timur
264 x 0,079 x 45 = 938,52 BTU/jam
Langit-langit
396 x 0,079 x 45 = 1407,78BTU/jam
Lantai
396 x 0,066 x 35 = 914,76 BTU/jam
+
5370,30 BTU/jam
Total beban panas = 5370,30 x 24 = 128887,2 BTU/jam
Untuk lemari pendingin yang kecil dapat dihitung dengan cara yang singkat,
demikian juga untuk lemari pendingin yang besar asal saja harga faktor U dan perbedaan
temperaturnya sama. Tabel 6-18 (Lampiran 18, 185) menunjukan faktor beban panas
2
(BTU/24 jam ft ) yang dibuat atas dasar tebalnya insulasi dinding dan juga pada perbedaan
temperatur dinding. Untuk mendapatkan beban panas dalam BTU/24 jam dengan cara
singkat, kalikan saja jumlah total luas dinding bagian luar (termasuk lantai dan langitlangit) dengan faktor panas dari tembok yang sesuai (tabel 6-18), jadi :
114
Beban panas dinding = luas permukaan bagian luar x faktor panas dari tembok.
Untuk mendapatkan faktor panas dari tembok yang sesuai dari tabel 6-18, carilah dulu
tebalnya insulasi ujung kiri tabel, kemudian bergeser kearah kanan untuk mencari beda
temperatur dinding dan didapat beban panas dinding dalam BTU/24 jam/ ft
2
Contoh 6:
Anggap saja tembok-tembok lemari pendingin diisolasi dengan kayu gabus setebal 4
0
inch dan perbedaan temperaturnya diantara tembok-tembok adalah 55 F. Dari tabel 618 didapat panas tembok-tembok sebesar 99 BTU/24 jam/ ft
J.
2
Perhitungan beban panas dari udara
Beban panas di sini ternyata terjadi karena adanya pertukaran udara dari luar ke
dalam ruangan pendingin, baik dengan sengaja maupun melalui celah-celah pintu atau
jendela. Berapa besarnya beban panas itu sulit untuk mendapatkan jumlah panas melalui
udara secara tepat, kecuali kalau udara ventilasi, karena memang telah diketahui berapa
jumlahnya. Jika jumlah berat udara luar yang masuk ke ruangan pendingin dalam waktu
24 jam sudah diketahui, maka beban panasnya dapat di hitung atas dasar perbedaan
enthalpy udara dalam ruang pendingin enthalpy udara luar, dengan menggunakan
persamaan sebagai berikut :
Beban panas udara (air change load) = W. (hl – hd)
(6-6)
Dimana:
W = berat udara yang masuk ke ruangan pendingin selama 24 jam (lb/24 jam)
hl = enthalpy udara luar (BTU/lb)
hd = enthalpy udara dalam (BTU/ lb)
3
untuk menghitung jumlah udara, biasanya digunakan satuan ft dan jarang digunakan lb.
3
Untuk menghitung jumlah panas udara (ft ) luar yang masuk ke ruangan dapat dipakai
tabel 6-8A dan 6-8B (Lampiran 8, 171), karena pada kedua tabel ini tercantum berbagai
kondisi udara dalam dan udara luar. Dan untuk mencari jumlah beban panas dalam 24
jam, kita tinggal mengalikan jumlah udara yang mengalir masuk setiap 24 jam dengan
faktor yang tepat diambil dari tabel 6-8A dan 6-8B. Jika jumlah udara ventilasi
3
3
dinyatakan dalam satuan ft / menit (cfm) harus diubah dulu jadi ft /24 jam, dikalikan
60 lalu 24.
115
Contoh 7:
3
350 ft /menit udara luar dipakai sebagai udara ventilasi. Temperatur udara dalam
0
0
dipertahankan pada temperatur 35 F. sedangkan kondisi udara luar 85 F dry bulb dan
humiditynya 50 %
Carilah beban panas dari udara dalam BTU/24
jam. Jawab :
3
Jumlah udara dalam 24 jam = ft /menit x 60 x 24
= 350 x 60 x 24
3
= 504.000 ft /24 jam
Dari tabel 6-8A atas dasar temperatur ruang pendingin, temperatur udara masuk dan %
3
3
humidity, didapat jumlah panas/ ft sebesar 1,86 BTU/ ft .
Jadi jumlah beban panas udara ventilasinyanya
3
= ft /24 jam x BTU/ ft
= 504.000 x 1,86
3
= 937.440 BTU/24 jam
Selain udara ventilasi yang masuk ke dalam ruangan pendingin, juga udara infiltrasi
melalui pintu yang terbuka. Jumlah udara yang masuk ke dalam ruangan melalui
infiltrasi dalam waktu 24 jam tergantung dari ukuran dan likasi pintu, jumlah pintu,
sering tidaknya pintu itu dibuka, lamanya pintu terbuka, dan lain-lain. Karena kombinasi
faktor-faktor di atas sulit untuk dapat dihitung secara pasti, karena itu diambil langkah
praktis yaitu dengan cara memperkirakan sering tidaknya pintu itu dibuka, lamanya
pintu terbuka, volume bagian dalam dari ruang pendingin dan juga jenis pemakaiannya.
Tabel 6-9A dan 6-9B (Lampiran 9, 172) adalah tabel perkiraan berapa kali
pergantian udara tiap 24 jam untuk berbagai ukuran kamar pendingin. Pada tabel-tabel
itu tercantum pemakaian rata-rata. Menurut buku Data ASHRAE pemakaian rata-rata
dan pemakaian yang sering adalah sebagai berikut:
Pemakaian rata-rata (biasa), pintu lemari ruang pendingin tidak terlalu sering
dibuka tutup, jumlah produksi yang disimpan jumlahnya tidak terlalu banyak,
Pemakaian yang sering (heavy usage ), biasanya dijumpai di restoran, pasar besar
dan ramai, dapur-dapur hotel yang temperatur sekelilingnya cukup panas dan
jumlah produk yang disimpan banyak dan sering keluar masuk.
116
Contoh 8:
Sebuah lemari pendingin besar berukuran 10 ft x 17 ft x 12 ft, di buat dari kayu gabus
setebal 4 inch yang ke 2 sisinya dilapisi kayu setebal 1 inch. Temperaturnya udara luar
0
95 F dan kandungan uap air relatifnya 50 %. Temperatur dalam lemari dipertahankan
0
pada temperatur 35 F dan pemakaiannya biasa biasa saja (rata-rata).
Carilah beban panas pertukaran udara (BTU/24 jam)
Jawab :
Karena tebal dinding lemari rata-rata 6 inch (4 inch + 2 inch x 1 inch) maka ukuran
dalam lemari berkurang 1 ft
Volume dalam lemari = 9 ft x 16 ft x 11 ft = 1584 ft
3
3
3
Dari tabel 6-8A didapat beban tiap ft udara sebesar 2,49 BTU/ ft . Jadi jumlah panas
dari pertukaran udara adalah sebesar 21637,44 x 2,49 = 53877,2256 BTU/jam
K. Perhitungan beban panas dari produk
Beban panas dari produk akan muncul kalau produk disimpan bertemperatur
lebih tinggi dari temperatur ruang pendinginnya. Jika temperatur ruang pendingin
dipertahankan di atas temperatur beku produk maka jumlah panas yang dikeluarkan
oleh produk tergantung dari temperatur ruangannya. Juga terhadap berat produk, panas
jenis dan temperatur masuk produk. Jumlah panas dari produk dapat dicari dari
persamaan 6-7.
Q = W x c x ( T2 – T1 ) (6-7) Dimana:
Q = jumlah panas (BTU)\
W = berat produk (lb)
\c = panas jenis produk diatas temperatur beku (BTU/lb/der.F
T2 = temperatur ruang pendingin (der.F)
T1 = temperatur produk saat masuk (der.F)
Contoh 9:
0
Seribu dua ratus lb daging sapi tanpa lemak, bertemperatur 55 F didinginkan pada
0
ruangan pendingin yang bertemperatur 25 F dalam waktu 24 jam
Jawab :
Dari tabel 6-12 (Lampiran 12, 177), diketahui bahwa panas jenis untuk daging segar
0
tanpa lemak di atas titik bekunya adalah 0,75 BTU/ F.
117
Maka jumlah beban panas produk dapat dicari:
Q = 1200 x 0,75 x (55-35)
= 1200 x 0,75 x 20
= 18.000 BTU/24 jam
Perhatikan pada perhitungan di atas tidak ada sangkut pautnya dengan waktu yang 24
jam itu dan hasil yang didapat merupakan beban panas yang mesti dikeluarkan dari
ruang pendingin selama 24 jam. Jika waktu yang diinginkan kurang dari 24 jam, maka
beban total untuk 24 jam itu mesti di bagi dengan waktu operasi yang diinginkan, maka
persamaam di atas jadi berbentuk :
Q=
(6-8)
Contoh 10:
Anggap saja soal pada di atas itu dikerjakan dalam waktu 6 jam kerja. Carilah jumlah
panas produk yang mesti dibuang tiap jam kerja.
Jawab :
Q=
Q = 72.000 BTU/jam kerja
Bandingkan hasil yang didapat pada contoh sebelumnya.
Bila produk didinginkan dan disimpan di bawah titik bekunya, beban panas
produkn itu di hitung dalam 3 urutan, yaitu :
1.
Panas yang dikeluarkan produk dari temperatur masuk sampai ke temperatur
bekunya
2.
Panas yang dikeluarkan produk pada saat dibekukan
3.
Panas yang dikeluarkan produk dari temperatur beku sampai ke temperatur ruang
pendingin.
Untuk bagian 1 dan 3, persamaan 6-7 dapat digunakan. Untuk bagian 1, T1 adalah
temperatur produk pada saat masuk dan T2 adalah temperatur bekunya. Untuk T2 dapat
dilihat dari tabel 6-10 sampai 6-13. Untuk bagian 3, T1 adalah temperatur beku produk
yang disimpan dan T2 adalah temperatur ruang pendinginnya. Sedangkan untuk bagian
dua dapat dicari dari persamaan :
Q = W x h if (6-9) Dimana :
W = berat produk ( lb )
118
Hif = panas laten dari produk (BTU/lb)
Jika proses pendinginan dan pembekuan produk itu dihitung dalam waktu 24
jam, maka jumlah ke 3 bagian itu merupakan beban panas produk selama 24 jam. Jika
waktu prosesnya diinginkan kurang dari 24 jam, maka jumlah ke 3 bagian di atas mesti
di kalikan 24 dan dibagi lagi dengan jumlah jam kerja yang diinginkan.
Contoh 11:
0
Tujuh ratus lima puluh lb daging ungags bertemperatur 40 F didinginkan dan kemudian
0
dibekukan sampai temperatur -5 F dalam waktu 12 jam kerja. Carilah jumlah beban
panas tiap-tiap jam kerja.
Jawab :
Dari tabel 6 – 12 didapat :
a. Panas jenis di atas temperatur beku b.
=
Panas jenis di baeah temperatur beku c.
0
,
7=
92
Panas laten
d. Temperatur bekunya (freezing point)
Maka jumlah beban panasnya sebagai berikut :
7
0B
a. Di atas temperatur bekunya
b. Di bawah temperatur bekunya
c. Panas latennya
Jumlah total panas dari produk:
7702,5 + 8880 + 79500 = 96082,5 BTU
Jadi beban panas produk tiap jam kerja adalah sebesar :
Q=
= 192165 BTU/ jam kerja
L. Faktor pendinginan mula (chilling rate faktor)
Beban panas maksimum terjadi pada saat permulaan proses pendinginan di
mulai, karena pada saat ini mesin pendingin menerima beban penuh dibandingkan
beban rata-rata tiap jam kerja. Oleh karena itu mesin pendingin tidak akan mampu
119
=
T
F
U
7
/=
5
l
0b
7
/=
5x0
0
7F
05
x,
0
=
7
09
0x
,
,
3x
31
7
70
(6
xB
4
T
0=
(U
/–
7l2
9b7
25
/7
0–
0
)0
F
(=
B
=
T
57
U
1)
menghadapi beban maksimum inin. Nah, untuk mengatasi beban maksimum itu maka
pada saat menghitung beban panas total digunakan suatu faktor yang disebut faktor
faktor pendinginan mula (chilling rate faktor). Maksud menggunakan faktor
pendinginan mula ini adalah untuk meningkatkan jumlah kapasitas pendinginan dari
suatu instalasi pendingin, sehingga beban dengan demikian mesin akan mampu
mengatasi beban maksimum pada saat proses pendinginan dimulai.
Tentu saja dengan menggunakan hasil perhitungan yang dipengaruhi faktor
pendinginan mula akan didapat kapasitas mesin pendingin yang lebih besar. Faktor
pendinginan mula untuk bermacam-macam jenis produk dapat dilihat pada tabel 6-10
sampai 6-13. Faktor yang diberikan pada tabel itu dapat didapat dari hasil pengetesan
yang dilakukan dan atas dasar perhitungan dan perbandingan waktu yang dibutuhkan
untuk mengatasi beban maksimum dengan waktu untuk pendinginan total. Sebagai
contoh, hasil tes pada daging sapid an babi didapat bahwa beban pada saat pendinginan
permulaan adalah 50% lebih besar disbanding beban pendinginan rata-rata. Untuk
mencari jumlah pendinginan maksimum adalah dengan mengalikan kapasitas
pendinginan rata-rata dengan angka 1,5. Angka faktor ini diberikan pada tabel-tabel di
atas secara kebalikannya, maka angka untuk daging sapid an babi di atas adalah 0,67
(1/1,5).
Bila faktor pendinginan mula digunakan, maka persamaan 6-7 jadi :
Q=
(6-10)
Secara umum faktor pendinginan mula ini tidak digunakan untuk perhitungan pada
bagian pembekuan sampai bagian akhir suatu proses pendinginan. Chilling rate faktor
digunakan hanya untuk pendinginan mula-mula saja (dari temperatur masuk sampai
dengan temperatur beku, atau temperatur ruang pendinginan jika temperatur ruang
pendinginannya di atas temperatur beku produk ), tetapi tidak digunakan pada ruang
penyimpanan karena temperatur produk masuk telah lebih rendah daripada temperatur
ruangannya sendiri. Pada ruang penyimpanan beban panas yang mesti diatasinya
relative kecil jumlahnya disbanding ruang pendingin yang digunakan untuk mengatasi
jumlah beban panas awal sampai dengan akhir.
M. Panas respirasi
Buah-buahan dan sayuran tetap hidup walaupun sudah dipanen dan disimpan
dalam ruangan pendingin, tetap mengalami perubahan alamiah, misalnya warnanya jadi
120
kuning dan lain-lain. Faktor yang lebih penting adalah perubahan yang dihasilkan akibat
respirasi ini adalah bahwa selama proses berlangsung oksigen dari udara bergabung
dengan karbo-hidrat yang terdapat di dalam jaringan-jaringan buah-buahan dan sayuran
dan akan menghasilkan karbo dioksida serta panas. Panas itu disebut panas respirasi dan
harus dianggap sebagian dari beban panas produk buah-buahan/sayuran yanf disimpan
dalam ruang pendingin. Jumlah panas respirasi tergantung pada jenis dan temperatur
produk. Panas respirasi untuk berbagai jenis buah-buahan dan sayuran dapat dilihat pada
tabel 6-14 (Lampiran 14, 181). Karena panas respirasi dinyatakan dalam BTU/lb/jam,
maka beban panas yang terjadi akibat panas respirasi didapat dengan mengalikan berat
produk total dengan panas respirasi dari tabel 6-14.
Q (BTU/24 jam) = berat jumlah produk (lb) x panas respirasi (BTU/lb/jam) x 24 jam
N. Beban panas dari pembungkus produk
Kalau produk didinginkan di dalam wadahnya seperti misalnya susu dalam botol
atau karbon, telur dalam karton, buah-buahan dan sayuran dalam keranjang dan lainlain, maka panasyang dikeluarkan oleh pembungkusnya/wadahnya pada saat masuk
sampai sesuai temperaturnya dengan temperatur didalam ruangan harus dianggap
sebagai bagian dari panas produk. Besarnya panas ini dapat dicari dengan menggunakan
persamaan 6-7.
O. Perhitungan beban tambahan (miscellaneous load)
Beban tambahan berasal dari panas yang dikeluarkan oleh sinar lampu dan
motor listrik yang dioperasikan didalam ruangan pendingin dan juga panas dari badan
orang yang bekerja di dalam ruangan itu. Besarnya panas yang dikeluarkan sinar lampu
adalah 3,42 BTU/watt.jam. Panas dari motor listrik dan manusia dapat dilihat dari tabel
6-15 dan tabel 6-16 (Lampiran 15 dan 16, 182-183). Jadi untuk menghitungnya adalah
sebagai berikut :
Sinar lampu
:
Motor listrik
:j faktor dari
u
tabel
6-15 x
m
jumlah
: faktor dari tabel 6l x jumlah
dayanya
(hp)orang
16
xayang
24 jam
bekerja x 24
h
jam
Manusia
P. Penggunaan faktor keselamatan (safety faktor)
w
Jumlah total beban pendinginan untuk waktu 24 jam adalah
a jumlah dari semua
t
jenis beban panas yang telah dibicarakan di atas. Untuk pengamanan
ditambahkan 5%
t
121
x
3
,
4
2
sampai dengan 10 %. Besarnya persentasi ini tergantung dari tingkat kepercayaan atas
informasi yang digunakan pada saat mengadakan perhitungan sebelumnya, biasanya
diambil 10%. Setelah ditambahkan faktor pengaman, maka total beban panas untuk 24
jam dibagi dengan jumlah waktu operasi yang diinginkan, maka didapat beban ratarata/jam kerja. Beban/jam inilah yang digunakan untuk memilih peralatan dari mesin
pendingin.
Q. Cara pendek untuk menghitung beban pendinginan
Selama masih memungkinkan beban pendinginan dapat dicari dengan prosedur
seperti yang telah diuraikan di atas, tetapi untuk ruang pendingin yang kecil (volumenya
3
di bawah 1600 ft ) dan digunakan untuk penyimpanan secara umum, produknya selalu
berganti-ganti dari hari ke hari tidak mungkin mencari beban pendingian dengan cara
yang betul-betul teliti. Pada kasus ini, ada cara pendek untuk menghitung beban
pendinginan dengan menggunakan beberapa faktor yang didapat dari percobaanpercobaan. Kalau cara pendek yang digunakan, maka beban pendinginannya dipisah
menjadi 2 bagian :
1.
Beban dari dinding
2.
Beban pemakaian (the usage or service load).
Beban dari dinding dapat dihitung seperti pada sub bab I (perhitungan beban panas dari
dinding), dan beban pemakaian dapat dicari dengan persamaan:
Beban pemakaian = volume bagaian dalam x faktor pemakaian.
Perhatiakan, bahwa faktor-faktor pemakaian yang ditulis pada tabel 6-17 (Lampiran 17,
184) akan bergantung dari volume bagian dalam ruangan pendingin serta perbedaan
temperatur antara dalam dan luar. Juga hanya digunakan untuk pemakaian yang normal
dan berat saja, mengenai klasifikasi normal dan berat telah di bicarakan pada sub bab J
(perhitungan beban panas dari udara). Bila menggunakan cara perhitungan yang pendek
tidak perlu memakai faktor penggunaan. Jumlah beban total dibagi jumlah waktu
operasi, maka akan didapat beban panas rata-rata tiap-tiap jam kerja, yang nantinya
hasil rata-rata ini digunakan untuk mengadakan pemilihan komponen utama mesin
pendingin.
122
BAB VII
SISTEM AIR CONDITIONING
A. Gambaran umum Air Conditioning
Secara umum Air Conditioning (AC) dibedakan menjadi dua jenis, yaitu: AC
comfort (untuk kenyamanan manusia) dan AC industri (untuk kebutuhan-kebutuhan
khusus) (ASHRAE handbook, 1987). Sesuai namanya, AC comfort dipergunakan untuk
keperluan kenyamanan manusia seperti di perumahan, perkantoran, pertokoan,
supermarket, sekolah, bioskop, gelanggang olahraga, dan tempat-tempat lainnya yang
ditempati oleh manusia. sedangkan AC industri dipergunakan untuk keperluankeperluan khusus di industri seperti untuk pendinginan peralatan, bahan-bahan biokimia, mesin-mesin dan keperluan-keperluan industri lainnya yang memerlukan
penanganan khusus baik skala kecil maupun besar.
Gambar 7.1 Skema sistem air conditioning
Air Conditioning (AC) adalah proses pengkondisian udara suatu ruangan melalui
pengaturan temperatur, kelembaban, aliran, dan kebersihannya sehingga diperoleh
kondisi udara yang diinginkan. Sistem air conditioning (AC) merupakan salah satu
aplikasi dari sistem refrigrasi. Prinsip dasar dari sistem air conditioning ini adalah
123
memindahkan panas dari suatu ruangan ke ruangan lain. Udara dari ruangan yang akan
dikondisikan disirkulasikan melewati evaporator, karena temperatur fluida (refrigeran)
yang ada di dalam evaporator lebih rendah daripada temperatur udara ruangan, maka
panas dari udara tersebut diserap oleh refrigeran. Selanjutnya refrigeran yang
bersirkulasi dalam sistem refrigrasi ini akan membuang panas dari evaporator tadi di
kondensor ke ruangan lain.
B. Jenis-jenis Air Conditioning
Berdasarkan jenisnya air conditioning di bedakan menjadi beberapa macam
yaitu:
1.
AC Window
Tipe AC seperti yang nampak pada Gambar 7.2 ini sudah jarang digunakan,
karena unit tersebut memerlukan lobang di dinding sebesar unitnya dimana dibelakang
dinding harus menghadap kearah luar gedung untuk pelepasan panas buang dari
kondensor. Dengan demikian tidak memungkinkan untuk menempatkan unit tersebut
dimana belakang dindingnya adalah ruangan yang terpakai, apalagi yang juga
dikondisikan. Pada umumnya tipe AC ini di bawah 2 PK.
Gambar 7.2. AC windows
2.
AC Mini split
Jenis ac ini termasuk Split Wall Mounted, AC Cassette, AC Floor, AC Ceilling
Concealed (duct), dll. Karena kompresor dan kondensor berada
dalam satu unit
diluar gedung, sedangkan evaporator dan Fan (blower) berada
didalam ruangan.
Untuk menghubungi kedua unit terpisah
hanya diperlukan
2 pipa
lobang didinding relatif kecil, Evaporator
dan blower dalam
satu unit
dengan
dapat
ditempatkan dengan bebas, baik untuk segi teknisnya maupun segi estetikanya. Untuk
tipe ini dapat dirancang 1 unit luar (outdoor) dan dua atau lebih unit dalam (indoor).
Selanjutnya disebut dengan multi split. Unit outdoor dapat ditempatkan di atas lantai
124
atau ditempelkan didinding gedung, sedangkan unit indoor, ada unit untuk duduk
dilantai dan ada unit yang ditempel didinding. Dalam perkembangan mini split, maka
salah satu jenis split terbaru menggunakan sistim Inverter, dan dapat memberi
penghematan energi listrik sampai 70% dibandingkan mini split konvensional yang ada
dipasaran Indonesia. Pengembangan tipe ini pada kompresor yang menggunakan DC
Inverter dimana putaran kompresor dapat menyesuaikan kebutuhan beban pendinginan.
Pada umumnya tipe AC ini 1/2 ~ 5 PK.
Gambar 7.3 AC Split
3.
AC Split Duct
Sesuai dengan sebutannya tipe AC ini juga memisahkan unit utama, yang terdiri
dari kelima komponen utama, dengan penyaluran udara dingin menggunakan
terowongan udara dingin yang disebut dengan ducting, seperti nampak pada Gambar
7.4. Ducting ini dihubungkan dengan ruangan-ruangan yang mau dikondisikan, masuk
ruangan melalui pengatur yang disebut dengan diffuser. Sistim ini di Indonesia disebut
sebagai sentral AC.
Gambar 7.4 AC Split Duct
Kebocoran udara dingin diducting menjadi salah satu penyebab utama kerugian
energi di tipe Split duct AC ini. Dalam desain gedung dengan sistem ini harus perlu
125
didesain alur dari ducting, sehingga jangan sampai ducting ini banyak berbelok ataupun
harus menembus kolom-kolom beton. Pada umumnya tipe AC ini 5 PK sampai 25 PK.
4.
VRV System
Sistem VRV atau VRF (variable refrigerant flow) yang telah diperkenalkan di
Jepang lebih dari 20 tahun yang lalu, dan menjadi sangat popular dibanyak negara.
Teknologi ini secara bertahap diperluas pemasarannya dan menjangkau benua Eropa
pada tahun 1987, dan terus meningkatkan pangsa pasarnya diseluruh dunia. Di Jepang
sendiri, sistem ini penggunaannya sekitar 50% dari ukuran medium gedung komersial
2
2
(sampai 6500 m ) dan sepertiga dari gedung komersial yang besar (lebih dari 6500 m ).
Sistem konvensional membuang udara dari ruangan yang diserap oleh refrigerant
dengan cara mensirkulasikan udara (pada sistem duct) atau air (pada chiller) ke seluruh
bangunan. Sistem VRV keunggulannya adalah dalam hal kapasitas yang lebih besar,
versi yang lebih rumit dalam sistem multisplit dengan penggunaan duct yang lebih
sedikit, dengan kemampuan tambahan dari hubungan antara duct dengan fan coil unit.
Gambar 7.5 VRV system
Sistem ini membutuhkan banyak evaporator dan pengaturan refrigerant yang
rumit serta untuk sistem kontrolnya. Sistem ini juga memerlukan sistem saluran udara
yang terpisah. Istilah variable refrigerant mengacu pada kemampuan sistem untuk
mengontrol jumlah refrigerant yang mengalir ke masing-masing evaporator. Hal ini
memungkinkan penggunaan banyak evaporator dengan kapasitas yang berbeda,
126
pengontrolan kenyamanan secara individu serta proses pendinginan dan pemanasan
dalam area yang berbeda secara serentak. Efisiensi energi sistem VRV lebih tinggi
daripada sistem duct yang normal. Menurut LG HVAC Total Solution Provider, sistem
VRV pada dasarnya mengurangi kerugian saluran (duct) yang diperkirakan antara 10%
- 20% dari total aliran udara pada sistem duct. Sistem VRV atau VRF biasanya
dilengkapi dengan dua atau tiga buah kompresor dan jam operasi dari sistem HVAC
biasanya pada kisaran 40% - 80% (menurut LG HVAC Total Solution Provider) dari
kapasitas maksimum. Terdapat beberapa kelebihan dalam sistem VRV ini. Kelebihan
tersebut antara lain:
a.
Fleksibilitas desain
Single condensing unit bisa dihubungkan ke banyak unit indoor dengan beban
yang bervariasi (misalnya 1,75 – 14 kW) dan berbagai konfigurasi (ceiling, wall
mounted, floor console). Produk terkini memungkinkan pemasangan 20 unit indoor
yang ditangani oleh satu condensing unit.
b.
Pemeliharaan
VRV termasuk kedalam jenis DX system, sehingga biaya pemeliharaan untuk
sistem VRV menjadi lebih rendah dibandingkan dengan sistem chiller dengan
pendingin air. Pemeliharaan secara normal untuk sebuah VRV hampir sama dengan
sistem DX yang lain, utamanya terdiri dari penggantian filter dan pembersihan koil.
c.
Kenyamanan
Banyak area yang memungkinkan dikontrol secara individu, karena sistem VRV
menggunakan variable speed compressor dengan kapasitas yang besar. Sistem tersebut
dapat mempertahankan temperatur secara presisi, biasanya dalam ±10F(±0,60C)
(menurut LG HVAC Total Solution Provider).
d.
Penggunaan
Sistem VRV bisa digunakan untuk bermacam-macam gedung yang memiliki
area banyak dan memerlukan kontrol tersendiri, seperti gedung perkantoran, rumah
sakit, atau hotel.
C. Prinsip Kerja Air Conditioning
1.
Siklus Aliran Refrigeran
Mesin pendingin udara ruangan (Air Conditioning) adalah alat yang
menghasilkan dingin dengan cara menyerap udara panas sekitar ruangan. Proses udara
menjadi dingin adalah akibat dari adanya perpindahan panas. Sedangkan bahan yang
127
digunakan sebagai bahan pendingin dalam mesin pendingin disebut refrigeran. Di dalam
Air Conditioning dibagi menjadi 2 ruang. Ruang dalam dan ruang luar. Dibagian ruang
dalam udaranya dingin karena adanya proses pendnginan. Dibagian ruang luar
digunakan untuk melepaskan panas ke udara sekitar. Secara umum gambaran mengenai
prinsip kerja AC adalah:
a.
Penyerapan panas oleh evaporator
b.
Pemompaan panas oleh kompresor
c.
Pelepasan panas oleh kondensor
Gambar 7.6 siklus air conditioning
Prinsip kerja AC tidak berbeda jauh dengan prinsip pada Kulkas, hanya saja
pada AC pemindahan panas diperlukan energi tambahan yang ekstra besar karena yang
udara dinginkan skalanya lebih besar dan banyak. Di dalam mesin Air Conditioning
(AC) bentuk refrigeran berubah-ubah bentuk dari bentuk gas ke bentuk cairan. Pada
kompresor refrigeran masih berupa uap, tekanan dan panasnya dinaikkan dengan cara
dimampatkanoleh piston dalam silinder kompresor. Kemudian uap panas tersebut
didinginkan pada saluran pipa kondensor agar menjadi cairan. Pada saluran pipa
kondenser diberi kipas untuk mempercepat proses pendinginan. Proses pelapasan panas
ini disebut teknik pengembunan. Selanjutnya cairan refrigeran dimasukkan ke dalam
evaporator dan dikurangi tekanannya sehingga menguap dan menyerap panas udara
sekitar. Di dalam AC bagian dalam ruangan, udara dingin disebarkanmenggunakan
kipas blower. Dalam bentuk uap (gas) refrigeran dihisap lagi oloeh kompresor.
128
Demikian proses tersebut berulang terus sampai gas habis terpakai dan harus diisi
kembali.
2.
Siklus Aliran Udara
Ruangan yang dikondisikan akan menjadi dingin akibat dari adanya perpindahan
panas dari ruangan atau produk ke evaporator yang lebih dingin. Proses sirkulasi udara
di ruang pendingin yaitu ketika udara panas dari produk bisa manusia, computer, lampu,
motor dan lain sebagainya akan naik karena berat jenis udara panas lebih ringan di
banding udara dingin. Udara panas naik maka udara dingin akan menggantikan tempat
udara panas tersebut, sehingga semakin lama seluruh ruangan akan menjadi dingin.
Gambar. 7.7 siklus aliran udara
D. Precision Air Conditioning (PAC)
Gambar 7.8 Tampilan Precision Air Conditioning (PAC)
129
Pada tempat-tempat seperti ruang komputer (computer room atau data centre),
ruang telekomunikasi (telecommunication equipment), ruang terkondisi bersih (clean
room), ruang obat-obatan (Pharmaceutical manufacturing), dan ruang pengujian (test
room) terdapat peralatan-peralatan elektronik yang sensitif dan memiliki respon yang
sangat tinggi, sehingga memerlukan pengaturan suhu, kelembaban, dan kebersihan
udara yang sesuai dengan spesifikasi dan tingkat akurasi yang tinggi. Oleh sebab itu,
pengkondisian udara untuk industri pada tempat-tempat seperti yang disebutkan di atas
lebih dikenal dengan sebutan AC Presisi (Precision Air Conditioning). Kelebihan ac
presisi adalah sebagai berikut:
1.
Keakuratan dalam pengontrolan temperatur & kelembaban ruangan
Dalam AC presisi, tidak hanya temperatur yang dikontrol, tapi kelembaban juga
harus dikontrol sesuai dengan spesifikasi perangkat yang dikondisikan. Oleh karena itu,
dalam sebuah AC presisi dilengkapi dengan humidifier dan heater. Hal ini dilakukan
karena bila ruangan terlalu lembab, maka akan terjadi pengembunan pada PCB alat
elektronik & komputer, sedangkan bila terlalu kering maka akan menempel debu-debu
halus yang bermuatan statis, dan lama kelamaan akan terjadi hubungan singkat pada
Card. Berbeda dengan AC comfort, dimana pengontrolan dilakukan hanya terhadap
temperatur saja, sedangkan kelembaban (relative humidity) akan berubah ketika terjadi
proses cooling tanpa ada pengontrolan kelembaban secara langsung.
2.
Kualitas udara yang disirkulasikan
Precision air conditioning beroperasi dengan aliran udara yang tinggi, biasanya
160 cfm/kW atau lebih besar. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan distribusi udara
yang bergerak melalui ruangan. Peralatan teknologi modern biasanya membutuhkan
sekitar 160 cfm aliran udara untuk setiap kW konsumsi daya listrik, sehingga jumlah
supply udara dingin ini harus tersedia di saluran inlet peralatan. Jika tidak, hal ini dapat
menyebabkan peralatan dalam ruangan menjadi overheat. Distribusi udara (cfm/Kw)
yang tinggi pada AC presisi juga menyebabkan lebih banyak udara yang bergerak
melalui air filter sehingga menghasilkan suatu lingkungan bersih. Hal ini penting karena
bila ada debu-debu halus yang bermuatan statis yang menempel pada peralatan
komputer dan elektronik, maka lama kelamaan akan terjadi hubungan singkat pada
Card.
130
3.
Jam operasi unit
Ruangan-ruangan seperti data centre dan ruang telekomunikasi harus bekerja
selama 24 jam. Oleh karena itu, AC presisi dirancang agar dapat beroperasi selama 24
jam tanpa henti. Kecuali bila terjadi kerusakan dan dilakukan perbaikan. Idealnya suatu
ruangan data centre harus memiliki AC back-up untuk menanggulangi hal tersebut.
Berbeda dengan AC comfort yang bekerja hanya ketika ada orang dalam ruangan yang
dikondisikan
E. Fungsi Precision Air Conditioning
Secara umum, AC Presisi memiliki empat fungsi utama. Diantaranya :
1. Cooling (pendinginan)
Proses pendingin terjadi ketika temperatur ruangan lebih tinggi daripada
temperature set point diluar batas sensitivitinya. Proses pendinginan ini dilakukan oleh
koil evaporator dalam suatu siklus pendinginan.
2. Heating (pemanasan)
Proses pemanasan terjadi ketika temperature ruangan lebih rendah daripada
temperature setpoint diluar batas sensitivitinya. Proses pemanasan ini dilakukan oleh
heater.
3. Dehumidifying (Pengeringan)
Proses dehumidifying terjadi ketika kelembaban ruangan lebih tinggi daripada
humidity setpoint diluar batas sensitifitinya. Proses ini dilakukan oleh koil evaporator
dalam siklus pendinginan saat terjadi proses pendinginan. Artinya ketika kompresor
bekerja, selain terjadi proses pendinginan pada evaporator, juga terjadi proses
dehumidifying. Uap air yang terkandung dalam udara yang bersirkulasi menyentuh koil
evaporator yang memiliki suhu lebih rendah daripada udara tersebut. Sehingga uap air
akan mengembun pada dinding evaporator dan mengurangi kandungan uap air dalam
udara.
4. Humidifying (Pelembaban)
Proses humidifying terjadi ketika kelembaban ruangan lebih rendah daripada
humidity setpoint di luar batas sensitivitinya. Proses ini dilakukan oleh suatu humidifier.
5. Filtering (Pembersihan udara)
Selain pengaturan suhu, PAC Liebert juga dilengkapi dengan air filter yang
berfungsi untuk menyaring kotoran yang masuk bersama udara. Sehingga udara yang
keluar dari sistem akan lebih bersih.
131
F. Jenis-jenis PAC
1.
Jenis PAC berdasarkan sistem kerjanya
a.
DX (Direct Expansion)
Gambar 7.9 PAC tipe Air cooled system
Direct expansion merupakan sistem pengkondisian udara dimana pengambilan
panas dari udara dilakukan oleh refrigerant yang bersirkulasi dalam suatu siklus
pendinginan. Direct expansion system ini dapat dibagi lagi menjadi :
-
Air Cooled
-
Water Cooled
-
Glycool (Chilled Glycol Cooling) System
Pada air cooled system, pembuangan panas di kondensor dilakukan oleh udara.
Sehingga condensing unit harus diletakkan di tempat yang sirkulasi udaranya baik.
Biasanya, ditempatkan di luar ruangan sehingga sering disebut outdoor unit. Pada water
cooled system, pembuangan panas pada kondensor dilakukan oleh air. Kondensor
diletakkan dalam satu unit dengan komponen utama lainnya. Namun, unit ini
memerlukan cooling tower untuk mendinginkan kembali air yang keluar dari kondensor.
Sistem Glycool memiliki semua fitur sistem kompresi baik air maupun udara, plus
sebuah koil pendingin kedua (second cooling coil) yang dihubungkan pada saluran air.
Proses pendinginan terjadi dengan mengsirkulasikan fluida melewati koil
132
pendingin kedua (alirannya dikontrol oleh sebuah motorized valve). Koil ini merupakan
sumber pendingin utama, sehingga dapat mengurangi kerja kompresor. Untuk lebih
jelasnya, gambar 7.11 menunjukan skema kerja dari Glycool system.
Gambar 7.10 PAC tipe Water cooled system
AIR FLOW
3 WAY
VALVE
3 WAY
VALVE
Gambar 7.11 PAC tipe Glycool
system 133
b.
Chilled Water
Chilled water merupakan sistem pengkondisian udara dimana pengambilan
panas dari udara dilakukan oleh air yang telah didinginkan terlebih dahulu dalam suatu
chiller dan air tersebut bersirkulasi dalam suatu koil pendingin.
Gambar 7.12 PAC tipe Chilled water system
c.
Dual Cooling System
Dual Cooling System menggunakan sistem direct expansion yang dilengkapi
dengan koil pendingin kedua (second cooling coil) yang disebut Econ-o-coil. Koil
pendingin kedua ini menggunakan air dingin yang disuplai dari chiller gedung. Ketika
beban pendinginan ruangan berada dibawah 25% dari beban puncak, maka second
cooling coil (chiller) akan bekerja, sedangkan system kompresi akan mati. Bila beban
ruangan mulai tinggi, maka system kompresi akan bekerja untuk mendinginkan
ruangan.
Gambar 7.13 Dual cooling system
134
2.
Jenis PAC berdasarkan arah alirannya
a.
Up flow
Pada PAC jenis ini, udara dalam unit dialirkan dari bawah ke atas oleh blower,
sehingga blower ditempatkan di bagian atas unit.
b.
Down flow
Pada PAC jenis ini, udara dalam unit dialirkan dari atas ke bawah oleh blower,
sehingga blower ditempatkan di bagian bawah unit.
Gambar 7.14 Arah Aliran udara PAC
G.
Prinsip kerja Precision Air Conditioning
Precision Air Conditioning bekerja mendinginkan ruangan data center dengan
menjaga tingkat keakuratan tinnggi, supaya temperature ruangan dingin dan kering.
o
o
Oleh karena itu temperature ruangan di jaga antara 18 C – 20 C dengan 55% RH-60%
RH. Jika terjadi temperature telalu tinggi maka akan terjadi alarm yang memberitahukan
bahwa ada kesalahan pada system, yang di sebabkan oleh berbagai hal. Alarm alakan
berbunyi sampai masalah ditemukan, dan di reset ulang. Jika ruangan data center
memiliki RH nya yang kurang dari set point, maka unit akan melakukan proses
humidifyng sampai RHnya sesuai set point, begitupun sebaliknya jika ruangan terlalu
banyak RH maka unit PAC akan melakukan proses dehumidifying sampai RHnya
tercapai.
H. Gambaran Umum AC Sentral
Kalau kita jalan-jalan ke mall atau ke rumah sakit atau gedung-gedung
perkantoran, kita dapat merasakan hawa dingin dari ruangan tersebut akan tetapi kita
tidak melihat AC yang terpasang di sekitarnya. Dan setelah kita perhatikan bahwa di
langit-langit ruangan tersebut terdapat lubang udara / diffuser yang menyemburkan
udara dingin. Sistem udara yang kita lihat itu, itulah yang dimaksud dengan sistem AC
135
Central. AC Central adalah sistem pendinginan ruangan yang dikontrol dari satu titik
atau tempat dan di distribusikan secara terpusat ke seluruh isi gedung dengan kapasitas
yang sesuai dengan ukuran ruangan dan isinya dengan menggunakan saluran udara
(ducting ac).
Gambar 7.15 AC Sentral
Secara garis besar, sistem AC central terbagi atas beberapa komponen yaitu :
Chiller / Condensing Unit / Outdoor
AC AHU (Air Handling Unit)
Ducting AC / saluran
ac Cooling Tower
Pompa Sirkulasi
Ada dua sistem AC central yang ada di pasaran saat ini yaitu sistem langsung
dan tidak langsung. sistem langsung (direx), media yang dipakai untuk membawa dingin
adalah refrigerant. Sedangkan system tidak langsung (indirex), media pembawa dingin
yang berjalan dalam pipa distribusi adalah air (water) system ini memiliki kelebihan
dapat digunakan dalam skala yang besar / gedung bertingkat atau mall yang
136
berukuran besar. Sedangkan system langsung hanya dapat dipakai dalam sistem yang
tidak terlalu besar / jauh jaraknya antara unit indoor dan outdoor.
1.
Chiller
Chiller adalah mesin pendingin yang berfungsi untuk mendinginkan air pada sisi
evaporatornya. Evaporator yang digunakan pada system chiller menggunakan jenis shell
and tube dan tube and tube. Agar air dalam evaporator tidak membeku maka di campur
dengan bahan yang memiliki titik beku lebih rendah seperti garam dan glycol. Selain itu
untuk menghindari terjadinya beku di evaporator maka dipasang evaporator pressure
regulator (EPR). Jika terjadi beku di evaporator maka pipa-pipa di evaporator akan
pecah dan air masuk kedalam sistem
Gambar 7.16 Chiller
Berdasarkan kompressornya chiller dibagi menjadi beberapa jenis yaitu: Kompresor
Piston (Reciprocating compressor), Kompresor Kisar (Rotary compressor), Kompresor
Ulir (Screw compressor), dan Kompresor Sentrifugal (Centrifugal compressor).
2.
Jenis – jenis Chiller
a.
Air cooled Chiller
Chiller dengan pendinginan udara (air cooled chiller), pada prinsipnya hampir
sama dengan AC split duct, tetapi dalam ukuran besar. Unit mesin ini pada umumnya di
tempatkan di atas atap beton dari sebuah bangunan. Komponen utama dari 1 unit air
coold chiller adalah kompresor, dengan katup ekspansi dan evaporator berada dalam
unit utama, termasuk kondensornya. Evaporator mendinginkan air ditransfer dalam
tabung heat exchanger dan menjadi air dingin, lalu disirkulasi melalui pipa menuju Air
Handling Unit (AHU). Udara dingin yang masuk kedalam ruangan dari AHU ini
disalurkan menggunakan saluran udara ducting dan dengan diffuser yang ada disetiap
ruangan. Dalam desain gedung, bila menggunakan air cooled chiller perlu
137
diperhatikan lokasi dan luas atap gedung untuk penempatan unit-unit chillernya. Yang
sering kurang diperhatikan dalam desain atap untuk air cooled chiller adalah akses
untuk pemeliharaan unit tersebut. Ada kalanya terjadi perubahan desain dari
Gambar 7.16 Air Coold Chiller
b. Water cooled Chiller
Chiller dengan berpendingin air (water cooled chiller), pada prinsipnya hampir
sama dengan Chiller berpendingin udara (air cooled chiller) dalam distribusi udara
dingin melalui AHU. Perbedaan utamanya adalah pendinginan refrigerannya, bukan
dengan udara, tetapi dengan air, dimana airnya didinginkan melalui menara pendingin
atau cooling tower. Chiller dengan pendinginan air, pada umumnya ditempatkan dalam
lantai bawah (basement) suatu bangunan. Dalam desain yang perlu diperhatikan adalah
ventilasi ke ruangan chiller harus dihitung dengan baik.
Gambar 7.17 Water coold chiller
Sama halnya dengan air coold chiller, refrigeran dari kompresor ditekan melalui katup
ekspansi masuk dalam fasa campuran ke evaporator. Evaporator mendinginkan air dan
138
air dingin disirkulasi kesetiap tingkat melalui AHU. Dari AHU udara dingin disalurkan
kesetiap riuangan dengan bantuan ducting. Udara dingin yang masuk kedalam ruangan
dari AHU ini diatur dengan diffuser yang ada disetiap ruangan, Atau kadang-kadang
dengan pipa-pipa langsung keruangan melalui alat kipas koil fan coil unit (FCU).
c.
Absorption Chiller
Salah satu cara tertua untuk melakukan pendinginan suatu ruangan secara
mekanis adalah teknologi absorbsi (absorption technology). Kelihatan tak masuk akal
dengan membakar sesuatu untuk menghasilkan pendinginan, tetapi hal itu yang terjadi
dalam
suatu
chiller
absorpsi.
Teknologi
absorbsi
ini
sebenarnya
mudah
pengoperasiannya maupun pemeliharaannya.
Gambar 7.18 Absoption Chiller
Refrigeran yang digunakan oleh chiller jenis ini adalah sebenarnya air, karena
perubahan fase yang terjadi dan yang memberi dampak pendinginan adalah melalui
media air. Fluida kedua yang mengatur proses ini adalah garam, yang dikatakan sebagai
Litium Bromida (lithium bromide). Panas dibutuhkan untuk memisahkan kedua fluida
ini, yang kemudian bertemu kembali dalam lingkungan yang hampir vakum. Air ini
mengalami perubahan fase pada waktu dicampur kembali dengan garam pada suhu yang
o
sangat rendah. (pada tekanan atmosfir yang normal, air menguap pada suhu 212 F,
dalam suatu alat absorbsi, air menguap cukup dingin untuk menghasilkan air dingin
o
pada 46 F. Karena suhu air dingin yang dihasilkan oleh chiller absorbsi paling rendah
o
adalah 46 F, maka chiller jenis ini tidak dapat digunakan dalam penerapan refrigerasi
dengan suhu rendah. Air Conditioner dengan Sistem absorbsi ini sebenarnya sangat
efisien dan pemeliharaanya mudah, tetapi bila ada kerusakan pada peralatan ini
perbaikannya memerlukan waktu lama dan biaya yang besar. Bahkan
139
untuk kerusakan tertentu, maka seluruh unit tidak dapat difungsikan kembali. Ini
menyebabkan penggunaan peralatan pengkondisian udara dengan sistem absorbsi ini
kurang diminati.
3. Air Handling Unit (AHU)
Air Handling Unit merupakan bagian penting dalam sistem AC cerntral sebagai
alat penghantar udara yang telah dikondisikan dari sumber dingin ataupun panas ke
ruang yang akan dikondisikan. AHU adalah komponen penukar kalor dimana air dingin
hasil pendinginan oleh evaporator disirkulasikan ke coil di AHU, kemudian udara
dinginnya di sirkulasikan oleh blower dan didistribusikan ke ruangan menggunakan
ducting. Komponen AHU terdiri dari Motor, Blower, Coil, Heater, Filter
Gambar 7.19 Air Handling Unit
4.
Cooling Tower
Cooling tower untuk water coold chiller harus diperhatikan aliran udaranya,
supaya tidak terjadi turbulensi. Aliran udara dan aliran air didalam menara pendingin ini
dapat berlawanan arah (counter flow), arah melintang (cross flow), aliran paralel
(paralel flow) aliran melalui dek atau aliran pancar. Cooling tower adalah alat
pembuang panas, yaitu dengan mengeluarkan panas ke atmosfir melalui air yang
disalurkan ke temperatur yang lebih rendah. Jenis pembuang panas yang demikian
disebut cooling tower evaporatif. Evaporasi merupakan perubahan substansi (wujud)
dari cairan ke gas. Ketika molekul cairan dari air dipanaskan akan mulai bergerak lebih
cepat. Bila dipanaskan terus kecepatan gerak molekul air semakin cepat sehingga akan
keluar dari permukaan air dan menguap ke atmosfir.
140
Gambar 7.19 Cooling Tower
Cooling tower merupakan alat yang dapat menghemat air (water conservation)
atau alat yang memproses ulang air atau mampu menurunkan temperatur air (recovery
devices). Berdasarkan cara udara bersirkulasi, cooling tower bisa dibedakan menjadi
dua jenis yaitu natural draft dan mechanical draft. Bila sirkulasi udara yang melewati
tower berlangsung secara alamiah maka cooling tower tersebut berjenis natural draft
atau atmospheric tower (lihat Gambar 7.20). Sedangkan bila sirkulasi udara dilakukan
secara aksi (gaya) oleh fan atau blower maka cooling tersebut berjenis mechanical draft
tower atau force draft. (lihat Gambar 7.21 )
Gambar 7.20 Natural draft Gambar 7.21 Force Draft 141
BAB VIII
PERALATAN KERJA REFRIGERASI DAN TATA UDARA
A. Manifold Gauge
Manifold gauge yang ditunjukkan oleh Gambar 8.1, terdiri dari meter tekan
(discharge) dan meter ganda (suction), dua buah keran yang disatukan dan tiga buah
selang isi dengan tiga warna yang berlainan. Selang pengisian pada manifold gauge,
dirancang untuk mampu menahan tekanan lebih dari 500 psi (3448 kPa). Selang ini
memiliki tekanan rata-rata sampai 200 psi (12790 kPa). Selang tersedia dalam berbagai
warna: putih, kuning, merah, dan biru. Karena warna merupakan salah satu ciri dari
penggunaan selang tersebut. Biru digunakan untuk tekanan rendah, merah untuk tekanan
tinggi, dan putih atau kuning untuk saluran tengah. Ciri warna berguna untuk
memperkecil kemungkinan tertukarnya pemasangan dari manifold ke sistem. Standar
1
akhir dari selang pengisian dirancang sebesar /4 inci SAE (flare) saluran dari manifold,
dan saluran masuk ke kompresor. Selang saluran dapat diganti dengan Nylon, Neoprene,
atau karet atau gasket karet yang disisipkan. Gasket berfungsi untuk menahan selama
proses pemindahan dan langkah pengisian refrigrant. Selang biasanya dilengkapi dengan
jarum pada bagian ujung saluran yang digunakan untuk menekan pentil saat
menyalurkan refrigrant juga untuk menjaga bagian dalam selang ketika tidak digunakan
sehingga memungkinkan benda asing tidak masuk kedalamnya.
Gambar 8.1 Manifold gauge
Sumber : http://rshsmart.blogspot.com/2012/09/ciri-ciri-sistem-ac-mobil-yang.html
142
Antara tekanan tinggi dan tekanan rendah pada manifold dilengkapi dengan
katup tangan shutoff. Jika katup tengan ini diputar seluruhnya ke arah kanan, searah
jarum jam (cw), manifold akan tertutup. Dalam kondisi ini, tekanan bisa terbaca pada
masing-masing alat ukur. Dengan menghubungkan manifold gauge kepada sistem, kita
dapat lebih cepat mengetahui kesalahan dari sistem. Tekanan kedua meter dari manifold
gauge dapat menunjukkan kepada kita apa yang sedang terjadi di dalam sistem. Selain
itu alat tersebut dapat dipakai untuk: menunjukkan vakum, mengisi refrigeran,
menambah minyak pelumas, memeriksa tekanan dari sistem dan kompresor.
B. Pompa Vakum
Tekanan atmosfir pada permukaan laut adalah 14.696 psia dan untuk
mempermudah pengaplikasiannya nilai ini biasanya dibulatkan menjadi 14,7 psia. Pada
permukaan laut tekanan 14 psia adalah merupakan kondisi vakum. Pemvakuman harus
dilakukan jika sistem pendinginan mengalami :
1.
Perbaikan atau perawatan sistem pendinginan
2.
Kebocoran refrigrant akibat kerusakan komponen
3.
Kontaminasi yang diakibatkan oleh refrigran
Gambar 8.2 Pompa vakum
Sumber : http://ryan86574.en.made-in-china.com/offer/tqoneZOGApVM/SellVacuum-Pump.html.
Pompa vakum seperti pada Gambar 8.2 berfungsi untuk membuat vakum
(hampa udara) sistem pendingin sebelum diisi dengan refrigeran. Pompa vakum harus
dapat mengeluarkan semua gas, udara dan uap air dari dalam sistem. Pompa vakum
yang baik harus dapat menarik udara sampai beberapa mikron dari vakum mutlak.
Pompa vakum tersedia dalam berbagai ukuran dan kapasitas. Minyak pelumas pada
pompa vakum harus sering diperiksa. Apabila di dalam pompa vakum minyaknya
143
bertambah banyak, ini adalah petunjuk bahwa pompa vakum telah banyak menghisap
kotoran, asam, air dan minyak pelumas dari sistem yang dibuat vakum.
C. Leak Detector
Alat ini digunakan untuk mencari atau mendeteksi kebocoran yang terjadi pada
sistem pendingin. Alat deteksi kebocoran tersedia dalam beberapa jenis yaitu electronic
detector, halide detector, dan air sabun. Satu contoh leak detector ditunjukkan oleh
Gambar 8.3.
Gambar 8.3 Elektronik Leak Detector
Sumber : http://www.refspecs.co.nz/images/69373.jpg
Penggunaan dari beragam jenis leak detector tersebut disesuaikan dengan
kebutuhan dilapangan. Kebocoran yang terjadi ada yang mudah dicari, tetapi ada juga
yang sangat sukar dicari tergantung pada tempat dan besarnya kebocoran. Tempat
kebocoran biasanya dapat mudah diketahui karena ada minyak yang menetes atau
lapisan minyak di tempat yang bocor. Adapun halide detector mendeteksi kebocoran
dengan jalan menghisap udara melalui selang pencari kebocoran yang akan disalurkan
ruang plat reaksi tembaga. Ketika campuran udara dan gas dibakar, aliran yang
disirkulasikan sampai ke mulut pembakar sebesar 1 quarter inci terbuka diatas plat
reaksi. Jika terjadi kebocoran warna api reaksi pada plat berwarna ungu. Air sabun
merupakan sebuah metode atau cara untuk mencari kebocoran yang cukup efektif,
karena kebocoran biasanya terdapat pada daerah khusus dimana halide detektor tidak
1
dapat mendeteksinya. Pembuatannya dilakukan dengan mencampurkan 1 /2 tutup
serbuk sabun dengan air yang kemudian dipakai dengan menggunakan alat kuas lukis
yang kecil. Ketika cara ini digunakan pada wilayah yang diduga mengalami kebocoran,
maka akan terlihat atau terjadi gelembung sabun.
144
D. Thermometer
Alat ini digunakan untuk mengukur temperatur. Temperatur adalah tingkatan
atau derajat panas dari suatu benda yang umumnya diukur dalam satuan derajat
0
0
Fahrenheit ( F) atau Celcius ( C). Jika panas ditambahkan pada suatu benda maka
temperatur
benda
itu
akan
naik.
Begitu
pula
sebaliknya
jika
panas
dikurangi/dipindahkan dari suatu benda maka temperatur benda itu akan turun atau
menjadi rendah. Temperatur rendah itulah yang disebut dingin.
Gambar 8.4 Thermometer
Thermometer model paku seperti ditunjukkan oleh Gambar 8.4, adalah alat yang biasa
digunakan pada sistem AC mobil untuk mengukur suhu udara yang keluar dari
evaporator menuju ruangan penumpang dan pengemudi. Biasanya alat ini di tempatkan
disaluran udara yang terletak di dashboard mobil.
E. Multitester
Multitester seperti ditunjukkan oleh Gambar 8.4 adalah alat yang digunakan
untuk mengukur tegangan (V) dan hambatan () pada aliran arus searah (DC) dan
aliran arus bolak-balik (AC).
Gambar 8.5 Multitester
145
Ketika akan melakukan pengukuran tegangan, sistem kelistrikan harus dialiri arus
listrik. Sebaliknya jika akan mengukur nilai hambatan pada sistem kelistrikan, arus
listrik yang mengalir harus dimatikan terlebih dahulu.
F. Tang ampere
Tang Ampere seperti pada Gambar 8.5, sering disebut juga clamp tester, hookon ammeter, clamp-on ampere-volt-ohmmeter, snap-on volt-ampere-ohmmeter. Alat ini
digunakan untuk mengukur kuat arus (ampere), tegangan (volt), dan hambatan (ohm)
dari komponen-komponen kelistrikan mesin pendingin.
Gambar 8.5 Tang ampere
1.
Mengukur Arus
Sebelum memeriksa ampere komponen listrik mesin pendingin, perhatikan dulu
label (name plate) kompresor berapa besar arus yang dihasilkannya. Dikarenakan pada
saat starting nilai arusnya bisa mencapai enam kali saat kompresor berjalan normal.
Untuk mencegah kerusakan clamp tester, putarlah skala ampere-meter pada skala yang
tinggi, baru dilakukan pengukuran. Pengukuran dapat dilakukan dengan membuka
mulut pengait clamp tester, kemudian mengaitkannya ke kabel yang diperiksa. Cukup
satu kabel yang dimasukan, karena yang diukur adalah medan magnet (efek faraday)
dari kabel. Bila angka pembacaan pada clamp tester kecil atau jarum penunjuk bergerak
sedikit, putarlah skala ampere-meter perlahan-lahan ke skala yang lebih rendah,
sehingga diperoleh pembacaan yang akurat.
2.
Mengukur Tegangan
Sebelum mengukur, putarlah skala volt sedikit lebih tinggi daripada voltase
aliran listrik yang masuk. Untuk mengukur voltase, tusukan kabel positif-negatif,
biasanya kabel berwarna hitam (negative) dan berwarna merah (positif). Setiap kabel
146
dihubungkan dengan bagian yang dibuka sedikit isolasinya dari kabel rangkaian listrik
yang akan diukur tegangannya. Ujung lain dari kedua kabel pembantu dihubungkan ke
clamp tester, sampai disini pembacaan voltase sudah bisa dilakukan.
3.
Mengukur Hambatan
Pengukuran hambatan pada sebuah rangkaian listrik dilakukan setelah aliran
listrik dihentikan terlebih dahulu. Lakukan kalibrasi skala ohm-meter terlebih dahulu
pada clamp tester. Jarum pada skala harus menunjukan 0 Ohm. Pada kondisi ini barulah
clamp tester bisa digunakan. Ohmmeter banyak dipakai untuk mengukur hubungan
kabel dalam suatu rangkaian listrik. Mengukur hambatan motor listrik, untuk mencari
terminal C, S dan R dari motor listrik.
G. Kapasitor Tester
Guna memudahkan pemeriksaan start kapasitor, dipergunakan capasitor tester.
Alat ini menunjukan kondisi start kapasitor dengan tepat, biasanya dengan bunyi. Cara
mempergunakannya adalah dengan menghubungkan kabel capasitor tester dengan
kedua terminal kapasitor. Bila tombol diletakan akan keluar bunyi. Hubungan bunyi
dengan kondisi kapasitor sebagai berikut:
1.
Bunyi dengan nada tinggi kemudian merendah perlahan dan akhirnya tidak
bersuara berarti kondisi kapasitor baik.
2.
Nada bersuara tinggi terus menerus berarti kapasitor kontak di dalam.
3.
Tidak bersuara berarti kapasitor putus hubungan di dalam.
4.
Nada suara rendah terus menerus berarti kapasitor bocor.
Saat ini ada juga kapasitor tester jenis digital, yang dapat menunjukan langsung nilai
kapasitansi dari kapasitor dalam satuan mikro Farad.
Gambar 8.6 Capasitor Tester
147
H. Mesin 3R (Recovery, Recycle dan Recharging)
Mesin Recovery, Recycle,dan Recharging biasa juga disebut sebagai mesin 3R,
mempunyai tiga fungsi yaitu mengeluarakn dan menangkap refrigeran (recovery),
mendaur ulang refrigeran yang ditangkap (recycle) dengan cara memisahkannya dari
pelumas dan menyaring kotoran padat, dan mengisikan kembali refrigeran yang
ditampung dalam satu mesin adalah agar tidak ada refrigeran yang terlepas ke atmosfer
ke atmosfer sebagai akibat adanya pergantian selang pada setiap proses. Refrigeran
yang terdapat dalam selang penghubung dapat terlepas ke atmosfer dan merusak ozon.
Gambar 8.7 Mesin 3R
I.
Cutting Copper Tubing
Cutting Copper Tubing adalah proses pemotongan pipa tembaga dengan
menggunakan pemotong pipa (tubing cutter).
Gambar 8.8 Tubing Cutter
148
Pemotong pipa tembaga (tubing cutter) digunakan agar potongan menjadi rata dan pipa
tetap bulat serta tidak ada retakan, hal ini penting agar pada saat pipa di flare atau di
swage pipa tidak pecah dan hasilnya baik.
J. Flaring Copper Tubing
Flaring Copper Tubing adalah proses untuk mengembangkan ujung pipa
tembaga dengan menggunakan flaring tools agar pipa dapat disambung dengan
sambungan pipa dari kuningan yang berulir (flare fitting). Sebelum ujung pipa
dikembangkan, terlebih dahulu memasukkan flare nut (mur dari kuningan). Selanjutnya
baru ujung pipa tersebut di masukkan pada flaring block, dengan ujung pipa dibuat 3
mm di atas flaring block.
Gambar 8.9 Flaring Tools
K. Swaging Copper Tubing
Swaging copper tubing adalah proses untuk membesarkan ujung pipa tembaga
dengan menggunakan Swaging tool, agar dua buah pipa yang sama diameternya dapat
disambung dengan las perak (silver brazing).
Gambar 8.10 Swaging Tools
149
Panjang sambungan untuk tiap ukuran pipa berbeda, pada umumnya diambil sepanjang
diameter dari pipa yang akan disambung.
L. Bending Copper Tubing
Bending copper tubing adalah proses untuk membengkokkan pipa tembaga
lunak dengan menggunakan tube bender agar diperoleh hasil bengkokkan yang tepat
dan rapi. Pemakaian tube bender juga dapat menghindarkan pipa menjadi gepeng atau
rusak pada saat pipa dibengkokkan. Alat pembengkok type ini dapat membuat
bengkokan pipa dengan radius tertentu sesuai dengan diameter dari rol, dapat
membengkok pipa tepat pada tempatnya dan dapat membuat sudut bengkokan dengan
0
0.
akurat dengan hasil bengkokan sangat baik. Dapat membengkokan pipa dari 0 -180
Alat pembengkok pipa pada gambar 1.6 hanya dapat membengkokan satu macam
ukuran pipa saja, sedangkan alat pembengkok pipa kecil pada gambar 5.9 memiliki 3
atau 4 rol yang disatukan. Dapat untuk membengkok pipa untuk berbagai ukuran
diameter pipa, untuk pipa 3/16”, ¼”, 5/16’ dan 3/8”.
Gambar 8.11 Bending
M. Brazing Copper Tubing
Brazing copper tubing adalah proses yang diperlukan untuk menyambung pipa
atau menutup kebocoran. Pipa yang akan disambung biasanya dipanaskan di atas
temperatur material pengisi tetapi masih dibawah titik leleh material pipa (antara 600 –
o
800 C). Pemanasan dilakukan dengan semburan api hasil pembakaran bahan bakar
dengan oksigen atau udara. Material pengisi yang umum digunakan adalah silver
(perak) dan untuk hasil brazing yang baik biasanya digunakan flux.
150
Gambar 8.12 Brazzing Tools
N. Dental Mirror
Dental mirror biasanya digunakan oleh doktor gigi, berguna untuk melihat dan
memeriksa bagian-bagian yang terlindung atau sukar dilihat, demikian halnya pada
pemeriksaan bagian-bagian komponen mesin pendingin. Untuk memeriksa hasil
pengelasan atau mencari kebocoran pada tempat yang sukar dilihat. Alat ini ada yang
dilengkapi lampu battery sehingga bisa memeriksa bagian yang gelap.
Gambar 8.13 Dental Mirror
O. Alat Pembuntu pipa (Pinch-Off tool)
Alat ini dipakai untuk membuntukan ujung pipa tembaga supayai tidak bocor,
tetapi dengan tidak merusak dan patah. Pembuntu pipa dibuat oleh beberapa pabrik
dengan bermacam-macam model, bentuk, dan sifat.
1.
Pembuntu pipa jenis Vise-Grip
Pada Gambar 8.14 ditunjukkan alat pembuntu pipa dengan bentuknya seperti
tang penjepit yang berbentuk setengah bulatan memanjang. Sangat praktis dan mudah
151
dipakai untuk membuntukan pipa kapiler dan pipa tembaga sampai 1/2”. Setelah pipa
dijepit sampai tidak bocor, pembuntu pipa tersebut akan terus menjepit dan melekat
pada pipa. Setelah pekerjaan selesai, barulah vise-grip tersebut dilepas dari pipa.
Gambar 8.14 Pembuntu pipa jenis vise grip
2.
Pembuntu pipa jenis plat (Imperial)
Pembuntu pipa seperti ditunjukkan pada Gambar 8.15, penggunaannya
direncanakan untuk membuntukan sementara, setelah itu pipa dapat dibulatkan kembali.
Pipa dijepit seperti pada flaring tool. Alat tersebut juga dilengkapi lubang-lubang untuk
membuka dan membulatkan kembali pipa yang gepeng. Dapat dipakai untuk pipa
ukuran :1/4”, 5/16”, 3/8”, dan1/2”.
Gambar 8.15 Pembuntu pipa jenis plat
3.
Pembuntu pipa jenis ragum (Robin air)
Gambar 8.16 Pembuntu pipa jenis
ragum 152
Pembuntu pipa jenis ini seperti nampak pada Gambar 8.16, digunakan dengan
cara pipa ditekan sampai menjadi satu. Bila dilihat dari bawah berbentuk dua garis
melintang dan dari atas diantara kedua garis tersebut terdapat bulatan. Hasil jepitannya
sangat kuat. Setelah dibuntukan pipa tidak dapat dibulatkan kembali. Dapat dipakai
untuk membuntukan pipa kapiler dan pipa tembaga sampai dengan 3/8.
P. Katup Servis (Service Valve)
Katup servise berfungsi untuk menyambungkan manifold gauge dengan sistem
refrigerasi guna dilakukan proses pengukuran, pemfakuman dan pengisian refrigerant.
Biasanya terdpat di saluran suction kompresor atau di saluran pipa cair (liquid line),
menyatu dengan liqid receiver. Katup servise memiliki 3 lubang dan tiga posisi seperti
ditunjukan oleh gambar 8.17.
1
2
3
Gambar 8.17 Katup servis
Keterangan Posisi-posisi katup service:
Lubang 1 : Dihubungkan ke manifold geage
Lubang 2 : Menuju kompresor (suction line) menuju ekspansi (liquid line)
Lubang 3 : Dari Kompresor (suction line) dari liquid recaiver (liquid line)
Posisi A : Front Seat
Posisi B : Back Seat
Posisi C : Middle Seat
153
DAFTAR PUSTAKA
Althouse, A.D., Turnquist, C.H. and Bracciano, A.F. (1992). Modern Refrigeration
and Air Conditioning. Illinois : The Goodheart & Wilcox Co.Inc.
Carrier Air Conditioning Company. (1965). Hand Book of Air Conditioning System
Design. New york: Mcgraw-Hill Book Company.
Dincer, I. and Kanoglu, M. (2010). Refrigeration Systems and Applications, 2
Edition. UK : John Willey & Sons. Ltd,
nd
Dossat, R.J. (1961). Principles of Refrigeration, John Wiley & Sons, Inc. New York.
Gunawan, R. (1988). Pengantar Teori Teknik Refrijerasi (Pendinginan). Jakarta:
Depdikbud.
Harris, NC. (1974). Modern Air Conditioning (Third Edition). Japan: McGraw-Hill
Book Company.
Handoko. (1987). Alat Kontrol Mesin Pendingin. Jakarta: PT. Ichtiar Baru.
Handoko. (1993). Teknik Lemari Es. Jakarta: PT. Ichtiar Baru
Hasan Samsuri, Dkk. (2008). Sistem Refigerasi dan Tata Udara. Jakarta: Dirjen
Pembinaan SMK.
Lang, V. Paul. (1971). Principles of Air Conditioning. Bombay: D. B. Tarapovrevala
Sons & Co. Private Ltd.
Miller, R. and Miller, M.R. (2006). Air Conditioning and Refrigeration, USA:
Mc Graw-Hill.
Pita. E. G. (1981), Air Conditioning Principles and Systems An Energy Approach. New
York : John Wiley & Sons, Inc.
154
GLOSSARY
AC (Air Conditioning): proses pengkondisian udara suatu ruangan melalui pengaturan
temperatur, kelembaban, aliran, dan kebersihannya sehingga diperoleh kondisi
udara yang diinginkan
AC Central: sistem pendinginan ruangan yang dikontrol dari satu titik atau tempat dan
di distribusikan secara terpusat ke seluruh isi gedung dengan kapasitas yang
sesuai dengan ukuran ruangan dan isinya dengan menggunakan saluran udara
(ducting ac).
AHU (Air Handling Uni: komponen penukar kalor dimana air dingin hasil
pendinginan oleh evaporator disirkulasikan ke coil di AHU, kemudian udara
dinginnya di sirkulasikan oleh blower dan didistribusikan ke ruangan
menggunakan ducting.
Accumulator atau Liquid Separator: komponen yang berfungsi untuk menampung
sementara refrigeran yang keluar dari evaporator sehingga yang masuk ke
dalam kompresor adalah refrigeran uap sedangkan yang masih berwujud liquid
akan tetap berada di accumulator.
Alat pencari kebocoran (Leak detector): Alat untuk mencari lokasi kebocoran pada
sistem AC. Alat tersebut ada yang memakai cairan, nyala api, dan elektronik.
Bahan pendingin (refrigerant): zat yang mengalir di dalam sistem AC. Wujudnya
mudah berubah dari gas menjadi cair atau sebaliknya. Di dalam evaporator
menguap sambil menyerap kalor ruangan dan di kondensor mengembun sambil
mengeluarkan kalor melalui udara yang mendinginkannya. Sifatnya aman tidak
berbahaya. Macamnya banyak sekali dengan karakteristik yang berlainan.
Pemakaiannya disesuaikan dengan macam kompresor dan suhu evaporator yang
direncanakan.
Bellow: sebuah tabung yang bergelombang, apabila mendapat perubahan tekanan dapat
bergerak mengembang atau menyusut. Dipakai pada alat pengatur suhu
(thermostat).
Brazing: Menyambung logam dengan logam-logam nonferro (tidak mengandung
0
0
besi) dengan pemanasan sekitar 1200 F (650 C).
155
Capillary Tube (Pipa kapiler): bagian dari sistem untuk mengatur aliran bahan
pendingin. Dibuat dari pipa tembaga dengan diameter dalam yang sangat
kecil. Juga dipakai untuk menghubungkan bulb dari pengatur suhu dengan
pengatur mekanis.
Chiller: mesin pendingin yang berfungsi untuk mendinginkan air pada sisi
evaporatornya
Cooling tower: alat pembuang panas, yaitu dengan mengeluarkan panas ke atmosfir
melalui air yang disalurkan ke temperatur yang lebih rendah.
Direct expansion: merupakan sistem pengkondisian udara dimana pengambilan panas
dari udara dilakukan oleh refrigerant yang bersirkulasi dalam suatu siklus
pendinginan.
Evaporator: suatu komponen AC tempat bahan pendingin cair menguap sambil
mengambil kalor dari sekitarnya.
Flaring: Cara penyambungan pipa dengan menjepit bibir pipa yang
telah dikembangkan dengan fitting menggunakan flare nut.
Kelembaban (Humidity): Jumlah uap air yang ada di udara, biasanya dinyatakan
dalam persen.
Katup ekspansi: suatu alat pengatur bahan pendingin pada sistem AC. Gunanya untuk
mempertahankan perbedaan tekanan antara sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan
rendah dengan mengalirkan bahan pendingin ke evaporator sesuai dengan
keperluannya.
Kompresor: Bagian terpenting dari sistem AC. Menghisap bahan pendingin gas dari
evaporator dengan suhu rendah dan tekanan rendah lalu memampatkannya
sehingga menjadi gas tekanan tinggi dan suhu tinggi.
Kondensor: Komponen AC yang berfungsi untuk mengubah wujud bahan pendingin
dari gas menjadi cair. Bahan pendingin masuk dari bagian atas kondensor dengan
suhu tinggi dan tekanan tinggi. Didinginkan oleh udara luar lalu mengembun,
sambil memberikan kalor kepada udara yang mendinginkannya. Pada bagian
bawah kondensor, bahan pendingin harus sudah mengembun semuanya, lalu
mengalir ke receiver.
Leak Detector: Alat untuk mencari kebocoran bahan pendingin pada sistem.
Dapat terdiri dari: air sabun, nyala api atau electric leak detector.
156
Liquid Receiver Tank: tempat penampungan sementara refrigeran yang akan
masuk menuju filter drier dengan maksud untuk mencegah refrigeran uap
mengalir ke filter drier dan membiarkan refrigeran cair masuk ke filter drier.
Manifold gauge: Alat untuk memeriksa dan mengisi bahan pendingin ke dalam sistem.
Terdiri dari dua buah keran yang disatukan, mempunyai dua buah meter dan tiga
selang isi. Meter ganda untuk mengukur sisi tekanan rendah dan meter tekan
untuk mengukur sisi tekanan tinggi dari sistem.
Minyak pelumas: Minyak pelumas untuk mesin pendingin harus mempunyai sifat-sifat
yang khusus; pada suhu rendah tidak membeku, dapat menghantarkan panas,
mempunyai dielektrik yang besar, dan lain-lain. Diisikan ke dalam kompresor
untuk melumasi bagian-bagian yang bergerak di dalam kompresor. Sifatnya
higrokopis, maka menyimpannya harus pada tempat yang rapat udara.
Pengatur suhu (Thermostat): Alat untuk mengatur suhu di dalam ruangan, agar tetap
berada dalam batasan suhu yang telah direncanakan. Mempunyai tombol yang
dapat diputar untuk mendapatkan batas-batas suhu yang dikehendaki. Apabila
suhu di dalam rungan sudah dingin makan kontaknya akan membuka. Setelah
suhu di dalam ruangan menjadi panas lagi, kontaknya akan menutup kembali.
PAC (Precision Air Conditioning): suatu mesin pendingin yang memiliki pengaturan
suhu, kelembaban, dan kebersihan udara dengan spesifikasi dan tingkat akurasi
yang tinggi
Saluran hisap (Suction line): Pipa yang menghubungkan evaporator dan kompresor.
Saluran tekan (Discharge line): Pipa yang menghubungkan kompresor dengan
kondensor.
Sekering (Fuse): Pengaman untuk melindungi motor listrik dan alat-alat listrik yang
lain. Apabila terjadi arus listrik yang lebih besar, sekering akan putus.
Sistem: Semua komponen AC yang dialiri bahan pendingin; kompresor, kondensor,
receiver, katup ekspansi, evaporator, dan pipa-pipa penghubungnya.
Selang isi: Selang karet yang kedua ujungnya memakai mur yang dapat diputar dengan
tangan, untuk menghubungkan manifold dengan kompresor, tabung bahan
pendingin atau pompa vakum.
Swaging: Membesarkan salah satu ujung pipa, sampai ujung pipa yang lain
dengan ukuran yang sama dapat masuk di dalamnya.
157
Tekanan rendah, Sisi (Low Side Pressure): Bagian dari sistem yang tekanannya
rendah, seperti pada: evaporator, saluran hisap, dan inlet kompresor.
Tekanan tinggi, Sisi (High Side Pressure): Bagian dari sistem yang tekanannya tinggi,
seperti pada: outlet kompresor, saluran tekan, kondensor, dan inlet katup ekspansi.
Vakum: Mengosongkan atau menghampakan suatu ruangan sampai tekanannya kurang
dari satu atmosfir, disebut vakum sebagian. Apabila tekanannya diturunkan
sampai -1 atmosfir, disebut vakum mutlak.
Vakum, mutlak: Membuat vakum sistem pendingin dengan memakai pompa vakum
yang khusus atau memakai kompresor dari sistem sendiri. Sistem dibuat vakum
agar semua udara, asam, air dan sisa bahan pendingin dapat dikeluarkan. Dengan
menurunkan tekanannya, air di dalam sistem akan menguap pada suhu yang lebih
rendah.
VRV (Variable Refrigerant Volume): sebuah teknologi yang sudah dilengkapi
dengan CPU dan kompresor inverter dan sudah terbukti menjadi handal, efisiensi
energi, melampaui banyak aspek dari sistem AC lama seperti AC Sentral, AC
Split, atau AC Split Duct.
158
Lampiran 1
Tabel 6.1 Heat transfer coefficient (U) for cold storage rooms
159
Lampiran 2
Tabel 6.2 Heat transfer coefficient (U) for cold storage rooms
160
Lampiran 3
Tabel 6.3 Heat transfer coefficient (U) for cold storage rooms
161
Lampiran 4
Tabel 6.4 Thermal conductivity of materials used in cold storage rooms
162
Lampiran 5
Tabel 6.5 Faktor U untuk kaca atau gelas
Tabel 6.5A Surface Conductance (f) for building structures
163
Lampiran 6
Tabel 6.6 Refrigerations design ambient temperature guide
164
Lampiran 6
Tabel 6.6 (Lanjutan)
165
Lampiran 6
Tabel 6.6 (Lanjutan)
166
Lampiran 6
Tabel 6.6A Design ground temperatur
167
Lampiran 6
Tabel 6.6A (Lanjutan)
168
Lampiran 6
Tabel 6.6A (Lanjutan)
169
Lampiran 7
Tabel 6.7 Allowance for solar radiation
170
Lampiran 8
3
0
3
0
Tabel 6.8A Btu/ft of air removed in cooling to storage conditions above 30 F
Tabel 6.8B Btu/ft of air removed in cooling to storage conditions below 30 F
171
Lampiran 9
Tabel 6.9A Average air changes per 24 hours for storage rooms
0
above 32 F due to door opening and infiltration
Tabel 6.9B Average air changes per 24 hours for storage
0
rooms below 32 F due to door opening and infiltration
172
Lampiran 10
Tabel 6.10 Design data for fruit storage
173
Lampiran 10
Tabel 6.10 (Lanjutan)
174
Lampiran 11
Tabel 6.11 Design data for vegetable storage
175
Lampiran 11
Tabel 6.11 (Lanjutan)
176
Lampiran 12
Tabel 6.12 Design data for meat storage
177
Lampiran 12
Tabel 6.12 (Lanjutan)
178
Lampiran 13
Tabel 6.13 Design data for miscellaneous storage
179
Lampiran 13
Tabel 6.13 (Lanjutan)
180
Lampiran 14
Tabel 6.14 Reaction heat from fruits and vegetables
181
Lampiran 15
Tabel 6.15 Heat equivalent of electric motors
182
Lampiran 16
Tabel 6.16 Heat equivalent of occupancy
183
Lampiran 17
Tabel 6.17 Usages heat gain, Btu/24 Hr for one cubic feet interior capacity
184
Lampiran 18
Tabel 6.18 Wall heat gain
185