Sistem tataudara

2,765 views
2,600 views

Published on

Latihan

Published in: Business
2 Comments
2 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total views
2,765
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
232
Comments
2
Likes
2
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Sistem tataudara

  1. 1. PENGANTAR COOLING LOAD SISTEM TATA UDARA Windy Hermawan Mitrakusuma Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara Politeknik Negeri BandungDisampaikan pada acara“Akademik Berbagi”Asosiasi Pendingin IndonesiaBandung, 1 April 2012
  2. 2. Definisi tata udaraAir Conditioning: Suatu proses penangananudara untuk mengontrol (secara terus menerus)temperatur, kelembaban, kebersihan, dandistribusinya agar sesuai dengan kondisi udarayang dibutuhkan ruangan.BANDINGKAN DENGANRefrigeration: Suatu proses penarikan kalordari benda atau ruangan sehinggatemperaturnya lebih rendah dari temperaturlingkungannya.
  3. 3. Kenyamanan termalTemperatur dankelembaban udaramerupakan aspekutama kenyamanantermal
  4. 4. Kenyamanan termal Secara umum manusia akan merasa nyaman pada lingkungan dengan temperatur 25 0C dan kelembaban relatif 50% – 60%
  5. 5. Kenyamanan termal Radiation Vertical AirDraft Temperature Floor Asymmetry Differences Temperature
  6. 6. Draft Draft (aliran udara) : merupakan keluhan yang paling utamamanusia umumnyaakan merasa nyamanjika kecepatan udarakurang dari 0,25 m/s.
  7. 7. Radiation Asymmetry Ketidaksamaan radiasi temperatur (misal Dinding dingin dan dinding panas), menimbulkan ketidaknyamanan
  8. 8. Vertical Air TemperaturDifferences Beda temperatur antara mata kaki dan bahu sekitar 5-6 oC
  9. 9. Temperatur Lantai Temperatur Lantai berkisar sekitar 25 oC
  10. 10. Kesimpulan Tata Udara menyangkut pengaturan  Temperatur  Humiditas  Kebersihan Udara  Distribusi dan kecepatan udara Faktor yang harus diperhatikan  Aliran udara  Distribusi/radiasi yang tidak merata  Beda tenmperatur Vertikal  Temperatur lantai
  11. 11. Prosedur Disain danInstalasi Sistem Tata Udara1. Tentukan kriteria dan spesifikasi tiap ruangan;2. Tentukan beban pendinginan tiap ruangan;3. Tentukan spesifikasi umum sistem yang harus digunakan;4. Rancang sistem : Pemipaan (refrigeran dan air); Sistem Saluran udara, Difuser dan grill (register lainnya); Sistem kelistrikan dan proteksinya;5. Instalasi sistem secara keseluruhan;6. Start-up sistem, harus dihadiri oleh owner, kontraktor, konsultan, vendor;7. TAB : Testing Adjusting and Balancing8. Commisioning.
  12. 12. TahapanPerancangan
  13. 13. Perancangan sistem TataUdara Perancangan sistem tata udara diperlukan oleh seorang perancang untuk mengestimasi beban pendinginan yang cukup akurat sebagai dasar untuk memperkirakan berapa besar kapasitas peralatan tata udara yang akan digunakan. Perancangan sistem tata udara juga memungkinkan perancangan untuk menghemat energi melalui pemilihan sistem kontrol dan metode kontrol yang tepat.
  14. 14. Beban Kalor Ruangan Radiasi Surya Konduksi dari AtapRadiasi Difus Beban Lampu Beban Orang Konduksi dari Konduksi Beban Partisi pada Kaca Internal Infiltrasi Udara Konduksi pada Tembok Konduksi dari Lantai
  15. 15. Beban PendinginanEksternalBeban eksternal umumnya berupa beban sensibel yang berasal dari luar ruangan, yang berasal dari: Kombinasi antara pengaruh temperatur udara luar dan radiasi matahari yang menyebabkan terjadinya aliran kalor dari luar menuju dalam ruangan melalui atap dan dinding eksternal. Temperatur ruang yang berdekatan yang menyebabkan terjadinya konduksi kalor, dari atau ke dalam ruangan yang dikondisikan, melalui partisi internal, langit-langit, lantai, dan jendela. Radiasi matahari, baik secara langsung maupun tidak, melalui jendela atau fenestrasi (benda yang dapat melewatkan cahaya yang dipasang pada struktur bangunan, misal glassblock).
  16. 16. Beban Pendinginan InternalBeban internal adalah beban pendinginan yang bersumber dari dalam ruangan yang dikondisikan. Beban ini dapat berasal dari sumber-sumber berikut: 1. Lampu/penerangan  Energi listrik yang dicatukan ke lampu akan menghasilkan cahaya dan panas. Sebagian energi ini akan mengalir secara konveksi ke dalam ruangan dan akan menimbulkan beban sensibel. 2. Orang/penghuni  Tubuh manusia menghasilkan kalor melalui proses metabolisme, melepaskannya ke ruangan dengan cara radiasi dari kulit atau pakaian dan secara konveksi dan evaporasi dari kulit, pakaian, dan proses pernapasan. Beban yang berasal dari evaporasi bersifat laten, lainnya bersifat sensibel. 3. Peralatan a) Perkakas ruangan, seperti kompor gas, setrika, dispenser akan melepaskan kalor ke dalam ruangan. Kalor ini dapat bersifat sensibel maupun laten. b) Peralatan listrik, seperti komputer, proyektor, printer, mesin fotokopi, mesin kasir, televisi, dan motor listrik merupakan peralatan yang amat umum ditemui pada bangunan komersial dan dapat menghasilkan beban internal yang cukup besar. Semua beban yang ditimbulkan bersifat sensibel.
  17. 17. Infiltasi dan Ventilasi Udara luar yang masuk ke dalam ruangan dalam bentuk infiltrasi dan ventilasi akan memberikan beban ke dalam ruangan yang dikondisikan. Infiltrasi adalah udara luar yang masuk ke dalam ruangan secara terkontrol ataupun tidak melalui kebocoran atau bukaan pada dinding, jendela, dan pintu. Ventilasi adalah udara luar yang dikirimkan ke dalam ruangan secara sengaja untuk menjaga kualitas udara, menjaga kesegaran udara, dan mengurangi bau udara ruangan.
  18. 18. INPUT Beban Eksternal Orientasi dan ukuran dari komponen bangunan Bahan konstruksi untuk atap. Dinding, langit-langit, partisi internal, lantai, fenestrasi Ukuran ruangan/bangunan Kegunaan bangunan Kondisi lingkungan Kondisi ruang di sekitar ruang yang dikondisikan
  19. 19. INPUT Beban Internal Lampu/pencahayaan: rating/wattage, jenis lampu, jadwal penyalaan, aliran udara di sekitar fixture lampu, cara pemasangan Penghuni: jumlah, jenis aktivitas, lama tinggal dalam ruangan, jadwal tinggal Peralatan internal: nameplate, lokasi, jadwal penggunaan, konsumsi daya, dengan cerobong atau tanpa cerobong
  20. 20. Beban Kalor Konduksi (danradiasi)1. Konduksi kalor melalui dinding luar, atap, overhang2. Konduksi kalor melalui partisi dalam, langit-langit, lantai3. Konduksi kalor melalui fenestrasi4. Radiasi matahari: a) Yang dikonversikan menjadi efek konduksi dan konveksi melalui atap, dinding, kaca b) Yang ditransmisikan langsung melalui kaca dari luar ruangan menuju ke dalam ruangan
  21. 21. Beban Kalor Konduksi q  UA  t q  UA  CLTDq = Laju aliran kalor, W atau Btu/hrU = Koefisien transmisi kalor atau koefisien perpindahan kalor menyeluruh, W/m atau Btu/hr.ftΔt = Beda temperatur udara ke udara, 0C atau 0FA = Luas penampang atap, dinding, atau kaca, m2 atau ft2CLTD = Cooling load temperature difference, 0C atau 0F (dapat diperoleh pada ASHRAE Cooling Load handbook)
  22. 22. Koreksi CLTD CLTDcorr = [(CLTD + LM) x K + (78 - TR) + (TO – 85)] x f Koreksi CLTD CLTD: nilai CLTD dari Tabel 3.8 LM: koreksi lintang-bulan (latitude-month correction) didapat dari Tabel 3.12 untuk permukaan datar/horisontal K: koreksi warna  K = 1.0 untuk warna atap gelap atau terang di daerah industri  K = 0.5 untuk atap terang di daerah pemukiman/kota (78 - TR): koreksi jika temperatur udara ruangan rancangan bukan 780F (TO – 85): koreksi jika temperatur udara luar rancangan bukan 850F f adalah faktor koreksi untuk kipas atau saluran udara di atas langit-langit  f =1 jika tidak ada kipas atau saluran udara  f = 2 jika ada ventilasi/kipas attic
  23. 23. CLTD
  24. 24. Beban radiasi matahari melalui kaca =q: beban pendinginan akibat radiasi matahari melalui kacaA: luas penampang (dicari dari rencana gedung/bangunan)SC: shading coefficient, dicari dari Tabel 3.17 sampai 3.22 pada buku ASHRAE GRP158 Cooling and Heating Load Calculation ManualSHGFmax: perolehan kalor maksimum dari matahari, dicari dari Tabel 3.25 dan 3.26 pada buku ASHRAE GRP 158 Cooling and Heating Load Calculation ManualCLF: cooling load factor, dicari dari Tabel 3.27 dan 3.28 pada buku ASHRAE GRP 158 Cooling and Heating Load Calculation Manual
  25. 25. Estimasi Beban Internal : Lampu = 3.14 Dalam btu/hr = Dalam Watt ql = Beban kalor lampu, Btu/hr q = Daya lampu/daya lampu, Watt 3.41 = Konversi Watt ke Btu/hr Fu = Faktor penggunaan lampu (jumlah watt nyala/watt total) Fs = Ballast factor (1.06 s/d 1.44) CLF = Cooling load factor, tergantung lama penggunaan (berharga 1 jika sistem tata udara bekerja hanya pada saat lampu menyala atau lampu menyela lebih dari 16 jam per hari), lihat tabel.
  26. 26. Beban Kalor Sensibel (penghuni/orang) qs qs  x N x CLF orang qs= Beban sensibel, Btu/hr atau Watt qs/orang = Beban sensibel per orang. Nilainya dapat dilihat pada Tabel 4.5 buku ASHRAE GRP 158 Cooling and heating load calculation manual. N = Jumlah orang CLF = Cooling load factor untuk penghuni. Nilainya dapat dilihat pada Tabel 6 atau Tabel 4.6 buku ASHRAE GRP 158 Cooling and heating load calculation manual
  27. 27. Beban Kalor Laten (penghuni/orang) qs ql  xN orang ql= Beban sensibel, Btu/hr atau Watt qs/orang = Beban sensibel per orang. Nilainya dapat dilihat pada Tabel 4.5 buku ASHRAE GRP 158 Cooling and heating load calculation manual. N = Jumlah orang
  28. 28. Beban Kalor Orang(Sensibel dan Laten)
  29. 29. Beban mesin dan peralatan ruangan  P  qem   x FU x FLM  EM  qem = beban kalor mesin, W P = rating daya motor, W EM = motor efficiency, < 1.0 FUM = motor use factor, 1.0 atau kurang FLM = motor load factor, 1.0 atau kurang
  30. 30. Beban Peralatan qsensibel  q input x FU x FR qsensibel  q input x FLqsensible = beban pendinginan sensibel peralatan, Wqinput = daya input peralatan, WFU = faktor penggunaan/usage factor, 1.0 atau kurangFR = faktor radiasi/radiation factor (bagian kalor yang diradiasikan), 1.0 atau kurangFL = load factor (perbandingan antara beban sensibel dengan daya input), 1.0 atau kurang
  31. 31. Tipikal Beban Kalor peralatan Catatan: 1 : Motor dan mesin dalam ruangan, (kW) 2: Motor di luar, mesin di dalam ruangan, (kW) 3: Motor di dalam, mesin di luar ruangan, (kW) 1 hp = 0.746 kW; 1 kW = 1.34 hp
  32. 32. Beban Infiltrasi qsensibel = 1.23 x Qinf x (t0A – tRA) [Watt] qlaten = 1.23 x Qinf x (w0A – wRA) [Watt]qsensibel = beban pendinginan sensibel akibat infiltrasi, Wqlaten = beban pendinginan laten akibat infiltrasi, WQinf = debit infiltrasi, liter per detik (LPS)tOA = temperatur udara luar/lingkungan (0C)tRA = temperatur udara rancangan ruangan (0C)wOA = rasio kelembaban udara luar/lingkungan (0C)wRA = rasio kelembaban udara rancangan ruangan (0C)
  33. 33. Beban Infiltrasi (atau beban ventilasi) qsensibel = 1.08 x Qinf x (t0A – tRA) [BTU/hr] qlaten = 1.23 x Qinf x (w0A – wRA) [BTU/hr]qsensibel = beban pendinginan sensibel akibat infiltrasi, BTU/hrqlaten = beban pendinginan laten akibat infiltrasi, BTU/hrQinf = debit infiltrasi, liter per detik (CFM)tOA = temperatur udara luar/lingkungan (0F)tRA = temperatur udara rancangan ruangan (0F)wOA = rasio kelembaban udara luar/lingkungan (0F)wRA = rasio kelembaban udara rancangan ruangan (0F)
  34. 34. Infiltrasi dari celah (Pintu,jendela)
  35. 35. Laju Infiltrasi A ceiling x h ceiling Qinf  ACH x 2 Qinf = debit infiltrasi, ft3 per menit (CFM) ACH= jumlah pertukaran udara ruangan per jam (air-change per hour) Aceiling = luas langit-langit (ft2) hceiling = tinggi langit-langit (ft)
  36. 36. Pertukaran udara
  37. 37. KebutuhanVentilasi
  38. 38. KebutuhanVentilasi
  39. 39. Beban Pendinginan TOTAL  Merupakan Jumlah Total dari Seluruh Beban-beban tadi.Aknowledgement:Sebagian materi yang disampaikan, merupakan pateri kuliah dari Pak Andriyanto Setyawan

×