Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Tugas akhir

3,094 views

Published on

  • Be the first to comment

Tugas akhir

  1. 1. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | ABSTRAK iABSTRAKIndonesia merupakan salah satu negara tropis yang dilewati oleh gariskhatulistiwa. Hal ini membuat sistem tata udara diperlukan untuk mendapatkankenyamanan termal bukan hanya di industri dan perumahan, tetapi jugatransportasi khususnya kereta api. Perencanaan sistem AC kereta api inidiperlukan untuk mengetahui komponen AC kereta api, cara kerja sistemrefrigerasi AC kereta api, cara kerja sistem kelistrikan AC kereta api, dan jugaperbedaan AC kereta api dengan AC pada umumnya (statis). Data diperoleh dariPT Cikami sebagai kontraktor AC Kereta Api dan pabrik untuk pemasangankomponen. Hasilnya bahwa terdapat banyak perbedaan antara AC kereta apidengan AC pada umumnya (statis) diantaranya jenis AC, sumber listrik,komponen anti vibrasi, komponen pembantu kelistrikan, dan lain-lain. Setiapgerbong kereta api menggunakan 2 unit AC package dengan kapasitas 18,6 kWsetiap unitnya. Dalam setiap unit AC package kereta api terdapat 2 sistemkompresi uap yang diatur dalam 1 panel listrik. Panel lisrik ini bisa digunakanuntuk menyetel kedua AC menyala, 1 AC hidup, atau fan saja.
  2. 2. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | ABSTRACT iiABSTRACTIndonesia is tropic country passed equator line. It makes air conditioningsystem required to get comfort thermal zone not only in industry and recidentalbut also in transportation especially for train. Given this fact, the purpose of thisfinal project are to know how the train air conditioning works in refrigerationsystem and also in electrical system, whats the different between recidental airconditioning and train air conditioning. The data were collected in PT Cikami astrain air conditioning contactor and the factory that assembly the components.The results are air conditioning for train and residental so different such as typeof AC, source power, anti vibration components, add electrical components, andsoon. Every railway in train uses 2 packages AC unit with capacity 18,6 kW.Every units has 2 vapor compression refrigeration system and arranged in 1electrical panel.
  3. 3. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | KATA PENGANTAR iiiKATA PENGANTARSegala puji serta syukur atas kehadirat Allat SWT atas segala nikmat dankarunia dari-Nya penulis mampu menyelesaikan laporan tugas akhir ini dengansebaik-baiknya. Solawat serta salam semoga senantiasa tercurah kepada junjunganbesar Nabi Muhammad SAW dan para sahabatnya.Laporan tugas akhir yang berjudul “Perencanaan Sistem Air ConditioningKereta Api di PT Cikami” ini diajukan untuk memenuhi salah satu syaratmenyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Pendingin dan Tataudara Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata udara, Politeknik Negeri Bandung.Dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini penulis mendapatkandukungan, bantuan serta nasihat dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh sebabitu dalam kesempatan kali ini penulis akan mengucapkan terima kasih kepada:1. Elly Satya Pratiwi Alm. ibunda tercinta penulis atas cinta, kasih sayang, danketulusannya yang tiada batas.2. Bapak dan mamah yang selalu memberikan doa dan dukungan yang sangatbesar baik moral maupun materi yang tidak ternilai dari mereka.3. Annisa Nurhidayati dan Aulia Rahmani selaku saudara penulis yang selalumenghibur dalam perjalanan hidup penulis.4. Bapak Ade Suryatman Margana, ST, M.Eng, selaku ketua jurusan dan jugapembimbing 1 tugas akhir yang telah banyak memberi bimbingan, saran,kritik dan berbagai ilmu yang bermanfaat bagi penulis dalam menyelesaikantugas akhir ini.5. Bapak Bilmar Situmorang selaku pembimbing 2 tugas akhir yang telahbanyak memberikan bantuan, bimbingan, kritik, dan ilmu khususnya dibidang sistem AC untuk kereta api.6. Ibu L.C. Naniek selaku wali kelas dan seluruh staff dosen TeknikRefrigerasi dan Tata Udara yang telah memberikan bantuan, saran, kritik,serta pengetahuan yang dibutuhkan sehingga penulis bisa menyelesaikanlaporan ini.
  4. 4. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | KATA PENGANTAR iv7. Bapak Ir. Sumeru, MT selaku koordinator tugas akhir dari kelas 3 C yangsudah banyak membantu penulis dalam prosedur pelaksanaan Tugas Akhir.8. Lisna Fitri Hardianti selaku partner yang sudah berbagi suka dan dukaselama melakukan tugas akhir.9. KPAD squad (Tomo, Elda, Kecap, Wayang, Okeu, Teh Via, Kak Iqbal, KakOkto, Bagas, Bi Aas, Om Agus, Bi Aan, Bi Tatit, Om Andrian, Bunda,Ayah dll) yang telah menjadi pelipur lara dan supporter selama melakukantugas akhir ini.10. Lingkungan 4 squad (Mamah Brenda sekeluarga, Bi Eti, Bu Dedisekeluarga, Bu Yaya sekeluarga dll) yang telah banyak membantu danmendukung juga menjadi teman cerita yang baik.11. Caesar Budi Tyastono sebagai moodbooster dan pembagi semangat jugakeceriaan.12. Larasati, Rina, Nesa, Nurul, Anita, Citra, Intan, Triyanti, dan seluruhperempuan RACE 2010 yang menjadi perempuan kuat untuk 3 tahunkebersamaan ini.13. Seluruh sahabat-sahabat RACE 2010 khususnya kelas C 2010 untukperjuangannya dari awal sampai titik ini.14. Seluruh rekan-rekan angkatan 2008, 2009, 2010, 2011, dan 2012 atas segalabantuan dan dukungannya.Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir yang dibuat masih jauh darikesempurnaan dan memiliki banyak kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saranyang membangun dangat penulis harapkan demi kemajuan dan perbaikan di masamendatang. Semoga laporan ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembacapada umumnya.Bandung, Juni 2013Penulis
  5. 5. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | DAFTAR ISI vDAFTAR ISIABSTRAK............................................................................................................... iABSTRACT.............................................................................................................. iiKATA PENGANTAR ...........................................................................................iiiDAFTAR ISI........................................................................................................... vDAFTAR TABEL................................................................................................... 1DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. 2BAB I PENDAHULUAN....................................................................................... 11.1Latar Belakang ............................................................................................... 11.2 Maksud dan Tujuan....................................................................................... 21.3 Batasan Masalah............................................................................................ 21.4 Metoda Penulisan .......................................................................................... 31.5 Sistematika Penulisan.................................................................................... 3BAB II DASAR TEORI ......................................................................................... 12.1 Sejarah Penemuan Kereta Api....................................................................... 12.2 Jenis-jenis Kereta Api ................................................................................... 22.3 Sejarah Kereta Api di Indonesia.................................................................... 52.3.1 Stasiun Kereta Api Pertama di Indonesia ............................................... 82.4 Kereta Api Berpendingin Pertama di Indonesia............................................ 92.5 Pengertian Sistem Tata Udara ..................................................................... 102.6 Jenis-Jenis Sistem Tata Udara..................................................................... 112.6.1 Sistem Udara Penuh (All Air System) ................................................... 112.6.2 Sistem Air Penuh (All Water System)................................................... 122.6.3 Sistem Air-Udara (Air Water System) .................................................. 132.6.4 Sistem Refrigeran Langsung................................................................. 152.7 Sistem Refrigerasi Kompresi Uap Ideal...................................................... 16BAB III DATA PERENCANAAN....................................................................... 203.1 Komponen Utama........................................................................................ 203.2 Komponen Pendukung Sistem Refrigerasi.................................................. 233.3 Komponen Pendukung Sistem Kelistrikan.................................................. 27
  6. 6. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | DAFTAR ISI vi3.4 Pemasangan Unit......................................................................................... 29BAB IV ANALISIS.............................................................................................. 304.1 Cara Kerja Sistem Refrigerasi AC Kereta Api............................................ 304.2 Cara Kerja Sistem Kelistrikan AC Kereta Api............................................ 334.2.1 Pengoperasian Awal ............................................................................. 354.2.2 Pengoperasian Normal.......................................................................... 354.2.3 Pengoperasian Tes ................................................................................ 394.3 Sistem Pendistribusian Udara Kereta Api ................................................... 414.4 Perbedaan AC Kereta Api (dinamis) dengan AC Secara Umum (statis) .... 41BAB V PENUTUP................................................................................................ 455.1 Kesimpulan.................................................................................................. 455.2 Saran............................................................................................................ 45DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 46
  7. 7. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB I PENDAHULUAN 1DAFTAR TABELTabel 3.1 Spesifikasi AC Package Kereta Api SAK 630...................................... 20Tabel 3.2 Spesifikasi Kompresor AC Kereta Api SAK 630................................. 21Tabel 3.3 Spesifikasi Koil Kondensor AC Kereta Api SAK 630 ......................... 21Tabel 3.4 Spesifikasi Katup Ekspansi AC Kereta Api SAK 630.......................... 22Tabel 3.5 Spesifikasi Koil Evaporator AC Kereta Api SAK 630......................... 22Tabel 3.6 Spesifikasi Fan Kondensor AC Kereta Api SAK 630 .......................... 24Tabel 3.7 Spesifikasi Fan Evaporator AC Kereta Api SAK 630.......................... 24
  8. 8. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB I PENDAHULUAN 2DAFTAR GAMBARGambar 2.1 Lokomotif Uap Pertama Ciptaan Richard Trevithick ......................... 1Gambar 2.2 Lokomotif Uap “Rocket” Ciptaan Stephenson ................................... 2Gambar 2.3 Roda Kereta Api (3 roda atau C)......................................................... 3Gambar 2.4 Kereta Rel Listrik................................................................................ 4Gambar 2.5 Kereta Api Maglev.............................................................................. 5Gambar 2.6 Pembangunan Jembatan Rel di Wilayah Banyuwangi........................ 6Gambar 2.7 Kereta Listrik Pertama Yang Beroperasi 1925 ................................... 6Gambar 2.8 Halte Si loengkang di Jalur Solok-Silungkang ................................... 7Gambar 2.9 Stasiun Semarang Gudang .................................................................. 8Gambar 2.10 Stasiun Semarang Gudang Masa Kini............................................... 9Gambar 2.10 Siklus All Air System...................................................................... 12Gambar 2.12 Silkus Al Water System .................................................................. 13Gambar 2.13 Siklus Air Water System................................................................. 14Gambar 2.14 AC Split........................................................................................... 15Gambar 2.15 Siklus Refrigerasi Kompresi Uap.................................................... 16Gambar 2.16 Proses Kompresi.............................................................................. 17Gambar 2.17 Proses Kondensasi........................................................................... 18Gambar 2.18 Proses Ekspansi............................................................................... 18Gambar 2.19 Proses Evaporasi ............................................................................. 19Gambar 4.1 Diagram Pemipaan AC Kereta Api................................................... 30Gambar 4.2 AC Kereta Api SAK 360 Assembling .............................................. 31Gambar 4.3 Train Air Conditioning Wiring Diagram 1 ....................................... 33Gambar 4.4 Train Air Conditioning Wiring Diagram 2 ....................................... 33Gambar 4.5 Train Air Conditioning Wiring Diagram 3 ....................................... 34Gambar 4.6 Train Air Conditioning Wiring Diagram 4 ....................................... 34Gambar 4.7 Sistem Pendistribusian Kereta Api.................................................... 41Gambar 4.8 AC Package Kereta Api .................................................................... 42
  9. 9. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB I PENDAHULUAN 1BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangIndonesia merupakan negara kepulauan terbesar di dunia yang terdiri darikurang lebih 17.000 pulau. Sedangkan berdasarkan letak geografisnya, Indonesiadiapit oleh Benua Asia dan Benua Australia dan diapit Samudera Hindia danSamudera Pasifik. Keadaan ini Indonesia dikenal sebagai negara dengan kekayaandan keanekaragaman hayati. Berdasarkan letak astronomis, Indonesia termasukdaerah tropis karena Indonesia dilewati oleh garis khatulistiwa.Dampak dari temperatur rata-rata Indonesia yang tinggi membuat sistemtata udara dibutuhkan. Penggunaan sistem tata udara ini tidak hanya untukresidental (perumahan, perkantoran, rumah sakit, hotel, dan lain-lain) dan indutri,tetapi juga untuk alat transportasi. Manusia membutuhkan alat transportasisebagai sarana untuk berpergian, untuk di kota-kota besar transportasi menjadi halyang sangat penting sebagai penunjang aktivitas sehari-hari. Untuk jalur udara,biasanya menggunakan pesawat terbang, jalur air menggunakan kapal laut,sedangkan untuk jalur darat yang lebih banyak digunakan dari pada jalur lainbiasa menggunakan bus dan kereta api.Kereta api adalah salah satu alat transportasi umum yang telah menjadipilihan masyarakat sebagai penunjang aktivitas sehari-hari karena pengguna tidakakan terjebak macet dan harga tiketnya yang masih terjangkau. Kereta api tidakhanya menjamin keamanan dan kecepatannya, namun dapat pula menjaminkenyamanan penumpang salah satunya dengan sistem pengkondisian udarasehingga temperatur dan kelembaban ruangan pada kereta api berada dalam bataskenyamanan.PT Cikami merupakan produsen dan kontraktor train air conditioner diBekasi, jaringan layanan PT Cikami meliputi design and production,service/repair, dan juga penjualan spare part. Tidak banyak yang mengetahui
  10. 10. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB I PENDAHULUAN 2sistem air conditioning kereta api yang berbeda dengan sistem air conditioninglainnya. Dengan melihat pentingnya peranan sistem pengkondisian udara padakereta api dan penggunaan AC Split pada kereta api, maka pada kesempatan inipenulis memilih judul tugas akhir PERENCANAAN SISTEM AIRCONDITIONING KERETA API DI PT CIKAMI sebagai judul tugas akhir ini.Diharapkan dapat menambah wawasan dan pengetahuan penulis khususnyapengetahuan dan teknologi di bidang refrigerasi dan tata udara.1.2 Maksud dan TujuanMaksud dan tujuan dalam penulisan tugas akhir ini adalah :1. Dapat mengetahui sistem air conditioning direct expantion berjenispackage yang biasa digunakan pada kereta api.2. Dapat mengetahui cara kerja sistem refrigerasi kompresi uap airconditioning direct expantion berjenis package pada kereta api.3. Dapat mengetahui cara kerja sistem kelistrikan air conditioningdirect expantion berjenis package pada kereta api.4. Dapat mengetahui perbedaan antara sistem air conditioningberjenis package dengan air conditioning berjenis split.1.3 Batasan MasalahAdapun batasan masalah dalam penulisan tugas akhir ini antara lain :1 Air conditioning yang dipakai berjenis package denganmenggunakan 2 unit setiap gerbongnya dengan kapasitas 18,6 kWsetiap unitnya.2 Jenis kereta api yang digunakan adalah kereta api diesel.3 Air conditioning kereta api yang digunakan adalah merk stoneAireSAK 630.
  11. 11. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB I PENDAHULUAN 34 Perencanaan sistem air conditioning kereta api terbatas pada carakerja sistem refrigerasi kompresi uap, sistem kelistrikan, dan sistempendistribusian udara.1.4 Metoda PenulisanMetoda dari penulisan tugas akhir ini adalah :1. Melakukan studi literature / pustaka mengenai sistem tata udara untukkereta api.2. Bimbingan langsung. Kegiatan ini dilakukan sebagai sarana untukberkonsultasi dan meminta saran untuk pemecahan masalah yangsedang dihadapi baik kepada dosen pembimbing ataupun pihak-pihaklain yang mengetahui permasalahan yang ada.3. Observasi dan pengambilan data. Mengamati sistem dan mengambildata serta informasi secara langsung yang berkaitan dengan masalahyang sedang dibahas baik didampingi atau tidak oleh pembimbing.4. Pengolahan data. Dari data yang diperoleh kemudian dilakukanperhitungan-perhitungan yang dibutuhkan.5. Penyusunan laporan. Penyusunan laporan dilakukan sebagai langkahakhir dari pengolohan data yang telah dilakukan.1.5 Sistematika PenulisanSistematika penulisan tugas akhir ini terdiri dari :BAB I. PENDAHULUANMerupakan gambaran umum dari isi perancangan yang berisi latarbelakang masalah, maksud dan tujuan, batasan masalah, metoda perancangan dansistematika penulisan.
  12. 12. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB I PENDAHULUAN 4BAB II. DASAR TEORIPada bab ini diuraikan mengenai dasar teori yang menunjang isi TugasAkhir seperti sistem tata udara, pengertian sistem AC, sistem refrigerasi kompresiuap ideal, dan komponen utama sistem refrigerasi.BAB III. DATA PERENCANAANBerisikan data-data penunjang perencanaan sistem air conditioning keretaapi seperti data kompresor, kondensor, katup ekspansi, evaporator, fan, refrigeran,dll.BAB IV. ANALISABerisi tentang analisa data spesifikasi alat, cara kerja sistem refrigerasi,cara kerja sistem kelistrikan, dan perbandingan air conditioning kereta api denganair conditioning perumahan.BAB VI. PENUTUPBerisi tentang kesimpulan dan saran
  13. 13. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB II DASAR TEORI 1BAB IIDASAR TEORI2.1 Sejarah Penemuan Kereta ApiSejarah perkeretaapian sama seperti sejarah alat transportasi umumnyayang diawali dengan penemuan roda. Mulanya dikenal kereta kuda yang hanyaterdiri dari satu kereta (rangkaian), kemudian dibuatlah kereta kuda yang menariklebih dari satu rangkaian serta berjalan di jalur tertentu yang terbuat dari besi (rel)dan dinamakan sepur. Ini digunakan khususnya di daerah pertambangan tempatterdapat lori yang dirangkaikan dan ditarik dengan tenaga kuda.Setelah James Watt menemukan mesin uap, Nicolas Cugnot membuatkendaraan beroda tiga berbahan bakar uap. Orang-orang menyebut kendaraan itusebagai kuda besi. Kemudian Richard Trevithick membuat mesin lokomotif yangdirangkaikan dengan kereta dan memanfaatkannya pada pertunjukan di depanmasyarakat umum. George Stephenson menyempurnakan lokomotif yangmemenangi perlombaan balap lokomotif dan digunakan di jalur Liverpool-Manchester. Waktu itu lokomotif uap yang digunakan berkonstruksi belalang.Penyempurnaan demi penyempurnaan dilakukan untuk mendapatkan lokomotifuap yang lebih efektif, berdaya besar, dan mampu menarik kereta lebih banyak.Gambar 2.1 Lokomotif Uap Pertama Ciptaan Richard Trevithick
  14. 14. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB II DASAR TEORI 2Gambar 2.2 Lokomotif Uap “Rocket” Ciptaan StephensonPenemuan listrik oleh Michael Faraday membuat beberapa penemuanperalatan listrik yang diikuti penemuan motor listrik. Motor listrik kemudiandigunakan untuk membuat trem listrik yang merupakan cikal bakal kereta apilistrik. Kemudian Rudolf Diesel memunculkan kereta api bermesin diesel yanglebih bertenaga dan lebih efisien dibandingkan dengan lokomotif uap. Seiringdengan berkembangnya teknologi kelistrikan dan magnet yang lebih maju,dibuatlah kereta api magnet yang memiliki kecepatan di atas kecepatan kereta apibiasa. Jepang dalam waktu dekade 1960-an mengoperasikan KA Super EkspressShinkanzen dengan rute Tokyo-Osaka yang akhirnya dikembangkan lagi sehinggamenjangkau hampir seluruh Jepang. Kemudian Perancis mengoperasikan keretaapi serupa dengan nama TGV.2.2 Jenis-jenis Kereta ApiPengelompokan jenis-jenis kereta api dapat dikelompokkan atas jenistenaga penggerak antara lain :
  15. 15. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB II DASAR TEORI 3Kereta api uapGambar 2.3 Roda Kereta Api (3 roda atau C)Kereta api uap adalah kereta api yang digerakkan dengan uap air yangdibangkitkan/dihasilkan dari ketel uap yang dipanaskan dengan kayu bakar, batubara ataupun minyak bakar, oleh karena itu kendaraan ini dikatakan sebagai keretaapi dan terbawa sampai sekarang. Sejak pertama kali kereta api dibangun diIndonesia tahun 1867 di Semarang telah memakai lokomotif uap, pada umumnyadengan lokomotif buatan Jerman, Inggris, Amerika Serikat dan Belanda. Palingbanyak ialah buatan Jerman.Untuk menggerakkan roda kereta api uap air dari ketel uap dialirkan keruang dimana piston diletakkan, uap air masuk akan menekan piston untukbergerak dan di sisi lain diruang piston uap air yang berada diruang tersebutdidorong keluar demikian seterusnya. Uap air diatur masuk kedalam ruang pistonoleh suatu mekanime langsung. Selanjutnya piston akan menggerakkan rodamealui mekanisme gerakan maju mundur menjadi gerak putar.Kereta api dieselKereta api diesel bisa dibagi atas dua kelompok yaitu:1. Lokomotif diesel adalah jenis lokomotif yang bermesin diesel danumumnya menggunakan bahan bakar mesin dari solar. Ada dua jenisutama kereta api diesel ini yaitu kereta api diesel hidraulik dan kereta apidiesel elektrik.2. Kereta rel diesel yaitu kereta yang dilengkapi dengan mesin diesel yangdipasang dibawah kabin, seperti halnya lokomotif diesel dapat dijalankandengan kopling hidraulik ataupun dengan cara yang sama dengan dieselelektrik. Salah satu penerapan yang baru saja diluncurkan dikota Solo
  16. 16. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB II DASAR TEORI 4adalah Railbus. Railbus ini sekaligus akan menjadi Railbus pertama yangberoperasi di pulau Jawa. Kereta khusus buatan PT Industri Kereta Api(INKA) Madiun tersebut akan beroperasi melayani rute Solo hinggaWonogiri. Railbus tersebut terdiri dari satu rangkaian dengan tiga gerbongdengan kapasitas 160 orang, berkecepatan maksimum 100 km/jam dengantenaga out-put sebesar 560 Kw yang dibangkitkan dari mesin yangdipasang di rangka bawah. Bus kereta tersebut juga dilengkapi dengan ACserta rak bagasi untuk penempatan barang penumpang.Kereta rel listrikGambar 2.4 Kereta Rel ListrikKereta Rel Listrik, disingkat KRL, merupakan kereta rel yang bergerakdengan sistem propulsi motor listrik. Di Indonesia, kereta rel listrik terutamaditemukan di kawasan Jabotabek, dan merupakan kereta yang melayani parakomuter (lihat KRL Jabotabek). Kereta rel listrik berbeda dengan lokomotiflistrik.Pada saat ini kereta rel listrik melayani jalur-jalur Jakarta Kota ke Bekasi,Depok dan Bogor, Tangerang, dan Serpong, serta trayek melingkar dariManggarai, Jatinegara, Pasar Senen, Kampung Bandan, Tanah Abang, keManggarai lagi dan sebaliknya. Di masa depan direncanakan bahwa KRL akanmelayani pula stasiun Cikarang. Selain itu, jalur rel ganda dari Tanah AbangMenuju serpong telah selesai beberapa tahun yang lalu, sedangkan dari Manggaraisampai dengan Cikarang masih akan ditingkatkan menjadi Double-Double-Track.
  17. 17. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB II DASAR TEORI 5Manggarai sendiri akan menjadi Stasiun induk untuk Kereta Jabotabek dan keretaBandara.Kereta api daya magnitGambar 2.5 Kereta Api MaglevKereta api ini disebut juga sebagai Maglev sebagai singkatan dariMagnetic Levitation dimana kereta diangkat dengan menggunakan medan magnitdan didorong dengan medan magnit juga. Karena kereta terangkat dan bergerakberdasarkan medan magnit sehingga tidak ada gesekan sama sekali denganinfrastuktur. Kereta maglev dapat berjalan pada kecepatan yang sangat tinggi.Tehnologi ini sudah diterapkan secara komersil pada lintas antara BandaraInternasional Pudong dengan kota Shanghai yang dapat berjalan pada kecepatansekitar 400 km/jam. Sistem dengan kecepatan lebih rendah juga sudah diujikan dikota Nagoya menuju pusat pameran kota Nagoya yang disebut sebagai Linimoyang merupakan singkatan dari sistem penggeraknya yang disebut sebagai liniermotor.Permasalahan utama dalam pengembangan maglev ini adalah investasiawal yang sangat besar untuk membangun infrastruktur, khususnya untukmempersiapkan medan magnit pada infrastrukturnya, sehingga sampai saat inihanya terbangun secara komersil di Cina dan belum dikembangkan secarakomersil ditempat lain.2.3 Sejarah Kereta Api di IndonesiaSejarah perkeretaapian di Indonesia diawali dengan pencangkulan pertamapembangunan jalan kereta api di desa Kemijen, Jumat tanggal 17 Juni 1864, oleh
  18. 18. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB II DASAR TEORI 6Gubernur Jenderal Hindia Belanda, Mr. L.A.J Baron Sloet van den Beele.Pembangunan diprakarsai oleh "Naamlooze Venootschap Nederlandsch IndischeSpoorweg Maatschappij" (NV. NISM) yang dipimpin oleh Ir. J.P de Bordes dariKemijen menuju desa Tanggung (26 Km) dengan lebar sepur 1435 mm. Ruasjalan ini dibuka untuk angkutan umum pada hari Sabtu, 10 Agustus 1867.Gambar 2.6 Pembangunan Jembatan Rel di Wilayah BanyuwangiKeberhasilan swasta, NV. NISM membangun jalan KA antara Samarang-Tanggung, yang kemudian pada tanggal 10 Februari 1870 dapat menghubungkankota Semarang - Surakarta (110 Km), akhirnya mendorong minat investor untukmembangun jalan KA di daerah lainnya. Tidak mengherankan, kalaupertumbuhan panjang jalan rel antara 1864 - 1900 tumbuh dengan pesat. Kalautahun 1867 baru 25 km, tahun 1870 menjadi 110 km, tahun 1880 mencapai 405km, tahun 1890 menjadi 1.427 km dan pada tahun 1900 menjadi 3.338 km.Gambar 2.7 Kereta Listrik Pertama Yang Beroperasi 1925Selain di Jawa, pembangunan rel KA juga dilakukan di Aceh (1874),Sumatera Utara (1886), Sumatera Barat (1891), Sumatera Selatan (1914), bahkantahun 1922 di Sulawesi juga telah dibangun jalan KA sepanjang 47 Km antara
  19. 19. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB II DASAR TEORI 7Makasar-Takalar, yang pengoperasiannya dilakukan tanggal 1 Juli 1923, sisanyaUjungpandang-Maros belum sempat diselesaikan. Sedangkan di Kalimantan,meskipun belum sempat dibangun, studi jalan KA Pontianak - Sambas (220 Km)sudah diselesaikan. Demikian juga di pulau Bali dan Lombok, juga pernahdilakukan studi pembangunan jalan KA.Gambar 2.8 Halte Si loengkang di Jalur Solok-SilungkangSampai dengan tahun 1939, panjang jalan KA di Indonesia mencapai6.811 km. Tetapi, pada tahun 1950 panjangnya berkurang menjadi 5.910 km,kurang lebih 901 km raib, yang diperkirakan karena dibongkar semasapendudukan Jepang dan diangkut ke Burma untuk pembangunan jalan KA disana.Setelah kemerdekaan Indonesia diproklamirkan pada tanggal 17 Agustus1945, karyawan KA yang tergabung dalam "Angkatan Moeda Kereta Api"(AMKA) mengambil alih kekuasaan perkeretaapian dari pihak Jepang. Peristiwabersejarah yang terjadi pada tanggal 28 September 1945, pembacaan pernyataansikap oleh Ismangil dan sejumlah anggota AMKA lainnya, menegaskan bahwamulai tanggal 28 September 1945 kekuasaan perkeretaapian berada ditanganbangsa Indonesia. Orang Jepang tidak diperkenankan lagi campur tangan denganurusan perkeretaapian di Indonesia. Inilah yang melandasi ditetapkannya 28September 1945 sebagai Hari Kereta Api di Indonesia, serta dibentuknya"Djawatan Kereta Api Republik Indonesia" (DKARI).
  20. 20. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB II DASAR TEORI 82.3.1 Stasiun Kereta Api Pertama di IndonesiaGambar 2.9 Stasiun Semarang GudangStasiun Semarang Gudang menjadi stasiun pertama yang dibangun diIndonesia. 16 Juni 1864 adalah ulang tahun stasiun yang letaknya di pantai utaraSemarang. Pengerjaannya memakan waktu sekitar 2 tahun dan diresmikan olehGubernur Jenderal Hindia Belanda waktu itu Baron Sloet van de Beele dan pada10 Agustus 1867 sebuah kereta meluncur untuk pertama kalinya dari stasiun ini.Itulah hari bersejarah perkeretaapian di Indonesia.Jalur Semarang-Tanggung merupakan jalur KA pertama di Indonesia yangdibangun NIS (perusahaan kereta api Belanda di Indonesia) sebagai bagian awaldari jalur Semarang-Solo-Yogyakarta. Belanda membangun jalur tersebut agarbisa mengangkut hasil bumi, berupa kopi, tembakau, teh, dan gula menujupelabuhan.Stasiun yang memiliki nama lain Stasiun NIS dan Stasiun Tambaksari inihingga sekarang masih beroperasi. Namun keadaannya memperihatinkan kurangterurus dan sering terkena banjir rob. Sesuai namanya Semarang Gudang, stasiunini tidak menaikkan dan menurunkan penumpang. Namun sekarang hanya menjasistasiun untuk tempat penumpukan lokomotif atau gerbong kereta.
  21. 21. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB II DASAR TEORI 9Gambar 2.10 Stasiun Semarang Gudang Masa Kini2.4 Kereta Api Berpendingin Pertama di IndonesiaKereta Api Bima adalah kereta api ekspress malam eksekutif ber-AC yangmelayani rute Jakarta (Gambir) hingga Surabaya (Gubeng), melalui Cirebon,Purwokerto, Yogyakarta, Solo dan Madiun.Kereta api Bima ini sendiri mulai beroperasi pada tanggal 1 Juni 1967, danterdiri dari 2 rangkaian, yaitu Bima I dan Bima II. Mereka menggunakan gerbongtidur berwarna biru buatan Gorlitz Waggenbau, Jerman Timur, tahun 1967.Kereta api ini awalnya merupakan sebuah kereta api tidur, dan merupakansalah satu KA ber-AC pertama yang operasional di Indonesia. KA ini adalahkereta api pertama yang diperlengkapi dengan gerbong pembangkit. Namun padatahun 1984, kereta api ini berganti menjadi kereta api eksekutif, denganmengganti rangkaian gerbong tidur dengan gerbong tempat duduk. Walaupunbegitu di tiap rangkaiannya masih ada dua gerbong tidur kelas 2 yang beroperasihingga tahun 1990, sebelum diganti gerbong tidur kuset.Kereta api Bima menjadi kereta api eksekutif penuh di tahun 1995,sewaktu gerbong kusetnya dihapus. Hingga kini kereta api Bima masih beroperasidengan konfigurasi ini.Pada masanya, KA Bima dipandang cukup revolusioner. Kereta api iniadalah kereta pertama yang menggunakan gerbong pembangkit untuk sumbertenaga listrik. Selain itu KA Bima adalah KA pertama yang menggunakan sistem
  22. 22. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB II DASAR TEORI 10AC berfreon yang umum dipakai sekarang. Namun tidak seperti sekarang, waktuitu AC terletak di bawah gerbong, dan udara dingin dialirkan ke kabin penumpangmelalui jaringan pipa di dalam gerbong. Ciri khas dari sistem AC ini adalahderetan tonjolan bulat di atap gerbong. Bahkan ruang istirahat di gerbongpembangkit juga dilengkapi dengan AC.Rangkaian kereta api Bima terdiri dari gerbong tidur kelas 1 (SAGW) dangerbong tidur kelas 2 (SBGW), serta gerbong pembangkit dan bagasi.Gerbong kelas 1 terdiri dari kabin-kabin yang tempat tidurnya sejajarmengikuti arah kereta. Sedangkan gerbong kelas 2 tempat tidurnya posisinyamelintang terhadap arah kereta. Harga tiket penumpang sudah termasuk makanmalam dan sarapan, yang disajikan di kereta makan (tidak seperti sekarang yangdisajikan langsung di tempat duduk).2.5 Pengertian Sistem Tata UdaraSistem tata udara adalah suatu sistem yang digunakan untuk menciptakansuatu kondisi pada suatu ruang agar sesuai dengan keinginan. Sistem tata udaramuncul akibat adanya kebutuhan manusia akan kenyamanan thermal. Faktor-faktor yang mempengaruhi kenyamanan manusia antara lain:Temperatur tabung kering (dry bulb temperature).Kelembaban Relatif (Relative Humididty).Kebersihan Udara (Air cleanless).Bau (odor level).Temperatur radian rata-rata.Temperatur udara nyaman : ± 24 - 27,7 °C (VERSI HANDOKO)± 20 – 29 °C (VERSI ASHRAE)± 22 – 26 °C (VERSI INKA)
  23. 23. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB II DASAR TEORI 112.6 Jenis-Jenis Sistem Tata UdaraUntuk mengatasi masalah yang telah disebutkan diatas. Maka digunakanmesin –mesin tata udara. Dalam aplikasi tata udara hunian (yang umumdigunakan) dikenal 4 jenis sitem tata udara. Jenis sistem tata udara ini dibedakanberdasarkan cara pengambilan kalor dari dalam ruangan yang akan dikondisikan.Jenis – jenis tata udara tersebut yaitu1. Sistem udara penuh (all air system)2. Sistem air penuh (all water system)3. Sistem udara-air (air water system)4. Sistem refrigeran langsung (direct expansion)2.6.1 Sistem Udara Penuh (All Air System)Sistem udara penuh adalah sistem pendinginan yang cara pengambilankalor dari dalam ruangannya dilakukan oleh udara dingin sepenuhnya.Berdasarkan pada prinsip tersebut maka sistem ini menyuplaikan udara dinginkeruangan melalui saluran udara. Karena yang disuplaikan keruangan adalahudara dingin maka sistem udara penuh membutuhkan alat untuk pengolahanudara. Alat pengolahan udara yang digunakan biasa dikenal dengan istilah AirHandling Unit (AHU). Air Handling Unit yang umum digunakan terdiri darisaluran udara masuk (return dan outside), filter, dan kipas untuk menghembuskanudara suplay dan juga koil pendingin yang berfungsi untuk mendinginkan udarayang akan didistribusikan.
  24. 24. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB II DASAR TEORI 12Gambar 2.10 Siklus All Air SystemSistem udara penuh memilki siklus proses seperti gambar diatas. Dievaporator chiller, air akan didinginkan. Air yang telah dingin selanjutnyadisirkulasikan ke AHU (cooling coil) melalui chilled water pump. Di cooling coilAHU air akan menyerap kalor dari udara yang akan didinginkan. Karena kalordari udara telah diserap oleh air maka udara tersebut akan mengalami penurunantemperatur. Selain mengalami penurunan temperatur air juga akan mengalamipenurunan kelembaban uap air (dehumidifikasi).Udara yang telah mengalami penurunan temperatur selanjutnyadisrikulasikan ke ruangan melalui saluran udara dengan bantuan suplai fan.Diruangan, udara yang disirkulasikan dari AHU akan menyerap kalor dariruangan. Sebagian kalor ruangan yang diserap oleh udara dari AHUmengakibatkan temperatur di dalam ruangan akan mengalami penurunan. Untukmenjaga agar tekanan udara didalam ruangan tetap normal (sama dengan tekananlingkungan) maka dibuat saluran udara balik (return duct).2.6.2 Sistem Air Penuh (All Water System)Untuk sistem udara penuh mesin refrigerasi yang digunakan haruslah yangmenghasilkan air dingin. Prinsip sistem tata udara air penuh (all water system)adalah pengambilan kalor dari dalam ruangan dilakukan sepenuhnya oleh airdingin (chilled water). Air dingin yang dihasilkan oleh refrigerator (chiller)
  25. 25. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB II DASAR TEORI 13kemudian disirkulasikan dengan menggunakan pipa dan pompa air dingin (chilledwater pump). Untuk menjaga agar kebocoran kalor pada air dingin tidak terjadiselama pendistribusian maka pipa air dingin harus selalu diinsulasi.Agar sirkulasi dan pengkondisian udara di ruangan maka dapat terjadisecara merata maka dibuatlah sebuah Fan Coil Unit (FCU). Alat ini merupakansebuah unit pengolah udara sederhana yang terdiri dari kipas, koil (yang berisi airdingin) dan filter.Gambar 2.12 Silkus Al Water SystemDari gambar di atas terlihat bahwa sistem tidak memilki AHU seperti padasistem udara penuh. Air yang akan disirkulasikan didinginkan di evaporatorchiller (liquid cooler). Setelah didinginkan di liquid cooler maka chilled waterpump akan mendistribusikan air dingin keruangan melalui pipa air dingin yangtelah dipasang.Setelah air sampai di ruangan, maka air dingin akan menyerap kalor dariruangan. Setelah mendinginkan udara selanjutnya air akan kembali lagi ke liquidcooler untuk didinginkan kembali. Begitulah selanjutnya siklus berlanjut.2.6.3 Sistem Air-Udara (Air Water System)Air water system merupakan gabungan dari all air system dan all watersystem. Prinsip dari air water system yaitu proses pengambilan kalor dari ruangandilakukan oleh air dan udara. Air water system dimaksudkan untuk melengkapi
  26. 26. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB II DASAR TEORI 14dan menutupi kekurangan dari all water system. Sistem ini mengalirkan sejumlahudara keruangan sesuai dengan kebutuhan. Sedangkan pengambilan kalor dariruangan dapat dilakukan oleh koil air dingin yang ada di Fan Coil Unit (all watersystem).Gambar 2.13 Siklus Air Water SystemDari diagram di atas terlihat bahwa air dingin dari liquid cooler akanterbagi menjadi dua jalur. Jalur pertama air dingin akan menuju cooling coil yangada di AHU. Dan jalur yang kedua yaitu air mengalir menuju FCU yang adadiruangan.Di jalur pertama, air akan meyerap kalor dari udara yang akandidinginkan. Setelah udara di AHU mengalami penurunan temperatur udara iniakan didistribusikan ke ruangan yang akan dikondisikan. Dalam hal ini debitudara yang disalurkan ke ruangan tidak sebanyak debit udara suplai pada all airsystem. Sementara itu air dingin yang ada d FCU juga akan menyerap kalor dariruangan. Dengan adanya FCU maka udara di ruangan akan menjadi dingin. Untukmenjaga kualitas udara segar dan mengurangi kelembaban udara ruangankemudian ditambahkan juga udara dingin dari AHU ke ruangan.
  27. 27. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB II DASAR TEORI 152.6.4 Sistem Refrigeran LangsungPrinsip kerja sistem refrigeran langsung atau dikenal dengan istilah directexpansion adalah pengambilan kalor dari ruangan dilakukan oleh refrigeran secaralangsung. Sebagian besar sistem direct expansion hanya baik dan efektifdigunakan untuk sistem dengan kapasitas yang kecil. Contoh aplikasi dari sistemdirect expansion adalah pada AC split dan AC windows.Kelebihan dari sistem direct expansion seperti AC split dan AC windowadalah instalasi yang mudah, tidak membutuhkan tempat yang luas dan tidakmembutuhkan komponen tambahan seperti AHU dan saluran udara (seperti padaall air system) ataupun FCU dan pipa air dingin (seperti pada all water system).Akan tetapai sistem direct expansion tidak dapat digunakan untuk jarak yangcukup jauh antara condensing unit dan evaporator.AC split terdiri dari indoor unit dan outdoor unit. Indoor unit terdirievaporator yang dilengkapi dengan blower. Blower yang dipasang berfungsi untukmembatu proses perpindahan kalor. Sedangkan outdoor unit terdiri darikompresor, kondensor dan alat ekspansi. Akan tetapi AC split yang memilikikapasitas yang cukup besar alat ekspansi yang digunakan disimpan dibagian diindoor unit. Gambar 2.4 adalah gambar dari satu unit AC split yang terdiri dariindoor unit dan outdoor unit.Gambar 2.14 AC Split
  28. 28. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB II DASAR TEORI 162.7 Sistem Refrigerasi Kompresi Uap IdealSistem refrigerasi kompresi uap merupakan suatu sistem yangmenggunakan kompresor sebagai alat kompresi media pendinginan (refrigeran)yang dalam keadaan tekanan rendah akan menyerap kalor dari tempat yangdiinginkan, kemudian masuk pada sisi penghisap (suction) dimana uap refrigerantersebut ditekan didalam kompresor sehingga berubah menjadi uap bertekanantinggi yang dikeluarkan pada sisi keluaran (discharge). Dari proses ini kitamenemukan sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah. Siklus refrigerasikompresi uap merupakan suatu sistem yang memanfaatkan aliran perpindahankalor melalui refrigeran.Proses utama dari kompresi uap adalah :Proses kompresiProses kondensasiProses ekspansiProses evaporasiProses tersebut apabila berlangsung terus menerus menghasilkan suatusiklus.Gambar 2.15 Siklus Refrigerasi Kompresi Uap
  29. 29. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB II DASAR TEORI 17Prinsip – prinsip utama dari gambar diatas adalah :1. Proses 1 – 2, yaitu: Kerja KompresiProses ini terjadi dikompresor. Pada proses ini, gas bertekanan danbertemperatur rendah yang berasal dari evaporator dihisap oleh kompresor. Fasayang masuk ke kompresor adalah uap jenuh dengan tekanan dan temperaturrendah. Kerja diberikan pada refrigeran dengan cara di kompresi agar tekanannyanaik sehingga temperaturnya pun ikut naik (titik didih naik). Pada fasa ini uaprefrigeran berubah menjadi fasa uap superheat yang keluar dari kompresor dengantekanan tinggi. Temperatur lebih tinggi dari temperatur lingkungan sistem tersebutditempatkan.Gambar 2.16 Proses Kompresi2. Proses 2 – 3, yaitu: Kondensasi (Pengembunan)Uap refrigeran superheat dari saluran discharge mengalami pendinginandengan melepaskan kalor sensible ke lingkungannya sehingga menjadi uap jenuhyang siap diembunkan. Keadaan refrigeran yang mempunyai tekanan dantemperatur uap jenuh yang tinggi akan berubah fasanya menjadi cair denganmelepas kalor laten ke lingkungannya. Proses kondensasi ini terjadi di kondensorpada tekanan dan temperatur yang konstan.
  30. 30. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB II DASAR TEORI 18Gambar 2.17 Proses Kondensasi3. Proses 3 – 4, yaitu: EkspansiProses ini terjadi pada entalpi yang konstan, artinya tidak ada sejumlahkalor yang dibuang atau diterima (adiabatis). Pada proses ini tekanan dantemperatur refrigeran diturunkan dan selanjutnya mengalami proses evaporasi.Gambar 2.18 Proses Ekspansi
  31. 31. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB III DATA PERENCANAAN 194. Proses 4 – 1, yaitu: Evaporasi (Penguapan)Pada proses ini terjadi penambahan uap pada refrigeran, sehingga fasarefrigeran adalah campuran antara cair dan uap. Dengan sedikit saja menarik kalordari tempat yang didinginkan, maka fasanya akan berubah menjadi uapseluruhnya sampai menjadi uap jenuh. Proses inilah yang dinamakan prosesevaporasi. Kalor laten ditarik dari tempat yang didinginkan akan merubah fasarefrigeran tersebut. Proses ini berlangsung pada tekanan dan temperatur yangkonstan.Gambar 2.19 Proses Evaporasi
  32. 32. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB III DATA PERENCANAAN 20BAB IIIDATA PERENCANAAN3.1 Komponen UtamaTabel 3.1 Spesifikasi AC Package Kereta Api SAK 630SYSTEM COOLING ONLYMODEL SAK - 630COOLING CAPACITYBTU/hr 63,489Kcal/hr 16000kW 18,6Nomenclature : SAK (StonAire Kereta Api) 630 (630x100btu/hr = 63.000btu/hr)Berdasarkan tabel 3.1 bahwa AC package KA merk SAK 630 merupakansistem hanya untuk mendinginkan dengan kapasitas 18,6 kW setiap AC nyasedangkan air conditioning yang digunakan berjumlah dengan 2 setiapgerbongnya.Unit SAK 630 dibangun menggunakan kerangka stainless, panel penutupjuga menggunakan plat stainless. Fan digunakan sebagai ventilasi danpendinginan menggunakan dua sistem refrigerasi yang digerakkan oleh kompresorhermetik, kondenser, katup ekspansi, dan juga evaporator.Fresh air bercampur dengan return air masuk kedalam ruang penumpangdan disalurkan menggunakan saluran ducting. Pendinginan bekerja otomatis dandiatur dengan menyetel kontrol sensor suhu, alat sensor ditempatkan terpisah darisistem pendingin dan alat tersebut dapat diatur secara manual, fan saja atau secaraotomatis fan/pendinginan.Sumber daya yang digunakan untuk perangkat SAK 630 adalah 380 volt,tiga phasa dan frekuensi 50 Hz. Sistem pendingin menggunakan refrigeran R 22.Berat keseluruhan unit berkisar 420 kg.
  33. 33. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB III DATA PERENCANAAN 21a. KompresorTabel 3.2 Spesifikasi Kompresor AC Kereta Api SAK 630COMPRESSORCOMPRESSOR TYPE FULLY HERMETICQUANTITY pcs 2POWER SUPPLY V/Ph/Hz 380/3/50POWER INPUT kW 2 x 3,6PROTECTION DEVICE INTERNAL MOTOR PROTECTORKompresor digunakan untuk menekan refrigeran sehingga tekanan dantemperaturnya menjadi naik. Berdasarkan tabel 3.2 bahawa kompresor yangdigunakan berjenis fully hermetic dengan kuantitas 2 buah setiap AC nya. Badankompresor rapat dan sangat kuat menutup bagian dalam kompresor reciprocating.Badan kompresor dipasang karet peredam untuk mengurangi getaran darikompresor. Dilengkapi dengan alat pengaman komponen listrik seperti pengamantegangan yakni OVR (over current relay), pengaman panas kompresor (thermalprotector) dan pengaman lainnya.b. KondenserTabel 3.3 Spesifikasi Koil Kondensor AC Kereta Api SAK 630CONDENSER COILTUBEMATERIAL INNER GROOVED COPPEROUTER DIAMETER mm 9525FINMATERIAL CORRUGATED ALUMINIUMROW 4FIN PER INCH 12TOTAL FACE AREA m² 2 x 0,44Kondenser digunakan sebagai alat penukar kalor yang melepaskan panaske lingkungan dan terjadilah proses kondesasi dimana fasa uap refrigeran berubah
  34. 34. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB III DATA PERENCANAAN 22menjadi liquid. Berdasarkan tabel 3.3 bahwa fin yang digunakan adalah finalumunium bergelombang untuk menaikan daya tahan pada koil kondenserdengan row berjumlah 4 dan fin per inch berjumlah 12. Fin kondensor inimempercepat perpindahan panas ke lingkungan karena luas permukaan kondensorbertambah.c. Katup EkspansiTabel 3.4 Spesifikasi Katup Ekspansi AC Kereta Api SAK 630REFRIGERANTTYPE R22CONTROL THERMOSTATIC EXPANTION VALVECHARGE gram 5000Katup ekspansi digunakan untuk menurunkan tekanan dan temperatur.Proses terjadi secara adiabatis dan fasa refrigeran menjadi campuran liquid dangas. Berdasarkan tabel 3.4 bahwa katup ekspansi yang digunakan berjenis thermalexpantion valve, dengan keunggulan sensitif dengan beban yang berubah-ubahdan cocok digunakan untuk kereta api karena beban yang berubah-ubah sepertinaik turunnya penumpang juga buka tutup jendela sebagai ventilasi udara.d. EvaporatorTabel 3.5 Spesifikasi Koil Evaporator AC Kereta Api SAK 630EVAPORATOR COILTUBEMATERIAL INNER GROOVED COPPEROUTER DIAMETER mm 9525FINMATERIAL CORRUGATED ALUMINIUMROW 5FIN PER INCH 10TOTAL FACE AREA m² 0,4224
  35. 35. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB III DATA PERENCANAAN 23Evaporator digunakan sebagai alat penukar kalor yang menyerap panasdari tempat yang diinginkan (gerbong kereta) dan terjadilah proses evaporasiyakni fasa campuran liquid dan gas menjadi fasa uap. Berdasarkan tabel 3.5bahwa evaporator yang digunakan adalah evaporator pipa beralur dibagian dalamdan fin almunium. Celah pada alumunium dan pipa tembaga Hi-X (berefisiensitinggi) digunakan untuk mempercepat perpindahan panas.3.2 Komponen Pendukung Sistem Refrigerasia. RefrigeranRefrigeran adalah suatu substansi kerja dalam sistem refrigerasi yangberfungsi sebagai media penyerap dan pembuangan kalor. Di evaporator,refrigeran menyerap kalor dari benda atau produk yang didinginkan sehinggawujud rerigeran berubah dari cair menjadi gas, sedangkan di kondensor refrigeranmembuang panas ke lingkungan sehingga wujudnya berubah menjadi cair. Jenisbahan pendingin sangat beragam. Setiap jenis bahan pendinginan memilikikarakteristik yang berbeda. Dalam sistem SAK 630 refrigeran yang digunakanR22.b. Filter DrierFiter drier terdiri atas silica gel yang berfungsi sebagai penyerap danscreen yang terdiri dari kassa yang sangat halus. Filter drier digunakan untukmenyaring kotoran-kotoran yang terbawa oleh refrigeran liquid dalam sistemsebelum masuk katup ekspansi. Alat ini dipassang di liquid line setelah liquidreceiver.c. Sight GlassSight glass merupakan komponen pendukung sistem kompresi uap yangberfungsi untuk mengamati apakah refrigeran yang melewati liquid line benar-benar cair atau tidak. Alat ini juga berfungsi untuk menunjukkan apakah dalamrefrigeran terdapat uap air, terlihat pada indikator warna pada sight glass. Alat inidipasang pada liquid line setelah filter drier sebelum katup ekspansi.
  36. 36. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB III DATA PERENCANAAN 24d. AccumulatorAccumulator fungsinya yaitu sebagai penyimpan cairan refrigeran yangberasal dari evaporator untuk mencegah masuknya cairan tersebut ke dalamkompresor, dengan kata lain cairan tersebut berada pada bagian dasar dariaccumulator sehingga fluida yang mengalir ke kompresor benar-benar berfasagas. Accumulator untuk system AC kereta api dibuat lubang kecil di pinggir dasaralat ini untuk mengalirkan oli ke kompresor karena oli ikut bersikulasi ke sistem.Berat jenis oli lebih berat daripada refrigeran cair sehingga refrigeran cair tidakakan masuk ke kompresor. Accumulator ditempatkan setelah evaporator, sebelumkompresor.e. Pipa TembagaPipa yang digunakan untuk sistem refrigerasi adalah pipa tembaga. Pipasuction berdiameter ½”, pipa discharge berdiameter 3/8”, dan pipa liquidberdiameter 3/8”.f. Fan Motor KondensorTabel 3.6 Spesifikasi Fan Kondensor AC Kereta Api SAK 630CONDENSER FANTYPE/DRIVEPRPELLER/DIRECT DRIVE, VERTICALDISCHARGEBLADE MATERIAL ALUMINIUMBLADE DIAMETER mm 660POWER SUPPLY V/Ph/Hz 380/3/50RATED RUNNING CURRENT Amp 3,8FAN MOTOR SIZE kW 1,2AIR FLOW cmm 126Tabel 3.7 Spesifikasi Fan Evaporator AC Kereta Api SAK 630EVAPORATOR FANPOWER SUPPLY V/Ph/Hz 380/3/50RATED RUNNING CURRENT Amp 2,1
  37. 37. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB III DATA PERENCANAAN 25FAN MOTOR SIZE kW 0,8AIR FLOW TOTAL cmm 30FRESH AIR cmm 8RETURN AIR cmm 22SPEED rpm 1350Selain adanya fin di kondensor dan evaporator sebagai pembantuperpindahan panas, fan (kipas) pun digunakan fungsi yang sama. Berdasarkantabel 3.6 bahwa fan kondensor bertipe prepeller/direct drive, vertical dischargeyakni posisi fan menghadap ke atas. Sedangkan evaporator fan mempunyai nilaiair flow masing-masing seperti yang bisa dilihat pada tabel 3.7 karena fan motorini membantu distribusi udara ke dalam gerbong. Fan motor dilengkapi denganpengaman arus berlebihan untuk keamanan pengoperasian.g. Fan Sentrifugal (Blower)Fan sentrifugal digunakan untuk membantu menyalurkan udara leaving airsetelah evaporator ke ruangan (gerbong) melalui ducting (saluran udara).Konstruksi yang sangat kuat pada fan sentrifugal menjamin batas pemakaian yangmaksimal dan menghasilkan keunggulan performa, putaran yang halus, efisiensipuncak, dan tersusun sangat kokoh.h. ThermostatThermostat befungsi sebagai pengatur derajat termperatur. Fungsi lain darialat ini untuk memutuskan aliran listrik ke kompresor secara otomatis bilatemperatur yang diinginkan telah tercapai (on-off otomatis) serta dapat dipakaiuntuk mengatur temperatur rendah (cooling) maupun temperatur tinggi (heating).Karena dalam 1 sistem AC package terdapat 2 buah kompresor, maka terdapatpula 2 buah thermostat untuk mengatur derajat temperatur yang diatur pada suhuyang berbeda, jadi ketika suhu ruangan gerbong dingin (malam hari) kompresoryang dipakai hanya 1 dan ketika suhu ruangan panas (siang hari) kedua kompresordigunakan untuk memenuhi kebutuhan pendinginan di ruangan.
  38. 38. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB III DATA PERENCANAAN 26i. HLP (High-Low Pressurestat)High low pressurestat berfungsi melindungi sistem bila tekanan terlalutinggi atau rendah. Pada rangkaian kelistrikan di sistem ini kompresor yangdihubungkan seri dengan HLP yang bekerja dengan membuka kontak/terminallistrik sehingga rangkaian listriknya terputus dan kompresor pun akanmenghentikan kerjanya bila tekanan sistem terlalu tinggi. Setelah tekanan sistemstabil lagi, maka kontak/terminal listrik dari pressurestat akan kembali menutupsehingga kompresor akan kembali bekerja. Ssama halnya seperti thermostat, HLPdi AC kereta api pun terdapat 2 buah karena jumlah kompresor nya pun 2.j. Vibration EliminatorVibration eliminator dalam sistem pengkondisian udara untuk kereta apimerupakan komponen yang sangat penting yaitu selain berfungsi untuk meredamgetaran kompresor vibration eliminator digunakan untuk meredam getaran yangberasal dari mesin kereta api serta getaran yang berasal dari gerakan kereta apitersebut. Dengan memasang vibration eliminator maka resiko kerusakan peralatandan pemipaan bisa dikurangi. Alat ini dipasang di suction dan dischargekompresor.k. Rubber (karet peredam)Sama hal nya seperti vibration eliminator, rubber digunakan untukmeredam getaran kompresor, mesin kereta api, dll. Bila vibration eliminatordipasangan melapisi pipa saluran suction dan discharge, sedangkan rubberdipasang di luar sistem refrigerasi yaitu dipasang pada sambungan bodi ACdengan bodi kereta api juga pada pipa bagian bagian tertentu saat dipasang clampdilapisi oleh rubber untuk mengurangi peluang kebocoran pipa.l. Clamp (Penjepit)Clamp digunakan untuk menjepit pipa tembaga, sehingga komponen tidakakan berpindah tempat dengan getaran yang cukup besar. Clamp dipasangkandengan rubber saat dijepit pada bagian-bagian tertentu di sistem pemipaan.
  39. 39. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB III DATA PERENCANAAN 273.3 Komponen Pendukung Sistem Kelistrikana. MCB (Mini Circuit Breaker)MCB adalah suatu alat yang digunakan untuk pengaman terhadap bebanlebih atau arus hubung singkat. Jika terjadi arus beban lebih/terhubung singkat,MCB ini akan bekerja memutuskan rangkaian dari sumber tegangan.b. KontaktorKomponen listrik yang berfungsi untuk melewatkan arus menujukomponen yang dituju dengan menggunakan saklar on/off sebagai prinsipkerjanya. Kerja kontaktor ini didasarkan pada suatu kumparan yang dialiri arus,yang mana saklar NO atau NC akan membuka atau menutup sesuai teraliri atautidaknya arus yang masuk di dalamnya. Kontaktor yang digunakan dalam sistemAC kereta api adalah kontaktor untuk motor kondensor, kontaktor untuk motorevaporator, dan kontaktor untuk motor kompresor.c. RelayRelay merupakan komponen listrik yang prinsip kerjanya sama dengankontaktor yaitu melewatkan arus menuju saklar NO atau NC. Bila saklar NOteraliri arus maka akan menjadi NC begitupun sebaliknya. Relay didefinisikansebagai kontak yang dikontrol dengan sistem magnetik. Perbedaannya adalahrelay hanya dapat mengalirkan arus kurang dari 15 A.d. Time Delay RelaySuatu alat yang berfungsi untuk menunda arus awal yang besar yangmasuk ke dalam alat-alat ukur ang mempunyai tahanan dalam rendah, sehinggamenghindari rusaknya alat-alat tersebut.e. Limit SwitchDalam sistem kelistrikan, limit switch adalah sebuah switch yangdioperasikan dengan gerakan dari bagian mesin atau suatu objek. Alat inidigunakan untuk mengontrol sistem, seperti pengaman interlock. Dalam sistemkelistrikan AC kereta api, limit switch digunakan sebagi pengaman jika panel
  40. 40. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB III DATA PERENCANAAN 28listrik dibuka, maka sistem akan mati. Jadi, sistem kelistrikan sedang diperiksa(dalam perbaikan) dapat dipastikan bahwa sistem dalam keadaan mati (off).f. Racth RelayBerfungsi untuk mengkondisikan kompresor bergantian (random),sehingga kompresor lebih aman bekerja.g. Over Load ProtectorOver load protektor digunakan sebagai pengaman sistem dari kelebihanbeban. Alat ini berjenis bimetal dan apabila beban melebihi kapasitas makabimetal akan panas sehingga overload yang terpasang seri dengan kompresor akanmematikan sistem. Dalam sistem AC kereta api, overload dipasang pada masing-masing kontaktor, yakni pada motor fan evaporator, motor fan kondensor jugamotor kompresor 1 dan 2.h. Heavy Duty ConnectorHeavy duty connector digunakan untuk menghubungkan kabel dari panellistrik ke terminal di AC. Keunggulan dari alat ini adalah mempermudah prosestrouble shooting saat terjadi masalah yang berhubungan dengan listrik. Heavyduty connector digunakan untuk keamanan dan time saving dalam merangkaiperlengkapan mesin dan fasilitasnya. Bodi connector dibuat dari alumunium yangsangat bagus untuk melindungi dari kotoran, uap air dan tekanan mekanik.i. Over Under VoltageOver under voltage digunakan sebagai pengaman sistem dari tinggirendahnya tegangan. Tegangan yang digunakan adalah 240 V dan disetting di 380V ± 10 %. Saat tegangan berada dibawah atau diatas setingan tersebut makasistem akan berhenti bekerja (off).j. Over Under FrequencyOver under frequency digunakan sebagai pengaman sistem dari tinggi ataurendahnya frekuensi. Frekuensi yang digunakan adalah 50 Hz dan disetting di 50Hz ± 10 %. Saat frekuensi berada di bawah atau diatas setingan itu maka sistem
  41. 41. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB III DATA PERENCANAAN 29akan berhenti bekerja (off). Hal ini bisa terjadi karena kecepatan generator yangtidak stabil.k. Rele Control Phase (RCP)Rele control phase digunakan sebagai pengaman sistem apabila terjadiphasa terbalik atau hilang phasa. Saat kondisi tersebut terjadi maka relay yangdihubung seri dengan kompresor akan mematikan kerja sistem. Phasa terbalikterjadi bila pemasangan kabel terbalik antara line R, S atau T. Hal inimengakibatkan putaran fan kondenser terbalik dari yang seharusnya dan membuatadanya tekanan pada motor kondenser sehingga kerjanya akan bertambah. Hal iniyang menyebabkan perlunya pengaman phasa.3.4 Pemasangan Unit1. Unit SAK 630 membuang panas dan tidak boleh dihisap kembali (aliranlangsung dari pembuangan udara panas) oleh unit tersebut ataupun unitlainnya.2. Jika terdapat kotoran disekitar koil kondensor dan evaporator (kotoran,debu, dll), kapasitas pendinginan unit dapat berkurang karena perpindahanpanas terganggu sehingga kerja kompresor berat.3. Unit harus terpasang ada permukaan yang rata dengan dudukan yang haruscukup kuat untuk menahan beban unit dan pasanglah karet peredam padabaut penahan antara kaki unit dengan fram bawah. Jika tempat kurangsesuai akan menyebabkan suara dan getaran berlebihan.4. Unit harus terpasang pada tempat yang tidak ada resiko terbakar karenakebocoran gas mudah terbakar. Hindari pemasangan unit di tempat yangdapat terbakar.
  42. 42. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB IV ANALISIS 30BAB IVANALISISFungsi dari AC kereta api sebagai sistem pengkondisi udara untukkenyamanan penumpang membuatnya banyak perbedaan dari sistem AC lainnya.Hal ini didasari karena kereta api merupakan alat transportasi yang dinamis yangmembuat beberapa hal perlu diperhatikan seperti komponen anti vibrasi,komponen proteksi kelistrikan, sumber listrik, penghematan energi listrik, danlain-lain.4.1 Cara Kerja Sistem Refrigerasi AC Kereta ApiGambar 4.1 Diagram Pemipaan AC Kereta Api
  43. 43. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB IV ANALISIS 31Gambar 4.2 AC Kereta Api SAK 360 AssemblingBerdasarkan gambar 4.1, sistem air conditioning kereta api berjenispackage berjumlah 2 set AC dan 1 panel setiap gerbongnya (gerbongpenumpang), 1 set AC dan 1 panel setiap gerbongnya (kereta makan) yang dalam1 AC nya terdapat 2 kompresor utama untuk memenuhi kebutuhan pendinginandalam gerbong kereta dan dapat diatur hidup dan matinya bila temperaturnya telahtercapai. Dapat dilihat juga pada gambar 4.2 bahwa komponen-komponen sistemrefrigerasi kompresi uap berada dalam 1 tempat. Adapun cara kerja dari sistemrefrigerasi kompresi uapnya adalah sebagai berikut :1. Uap refrigeran bertekanan rendah dari evaporator diisap oleh kompresor 1dan 2 kemudian dikompresi sehingga tekanan dan temperaturnya naik.2. Refrigeran yang bertekanan dan bertemperatur tinggi tersebut kemudianditeruskan ke kondenser.
  44. 44. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB IV ANALISIS 323. Di dalam kondenser 1 dan 2 panas dari refrigeran dibuang ke lingkungandengan bantuan fan sehingga terjadi proses kondensasi pada refrigeran danfasa uap berubah menjadi cair.4. Refrigeran bertekanan tinggi dengan fasa liquid kemudian masuk ke filterdrier untuk disaring dari kotoran.5. Dari filter drier kemudian refrigeran melewati sight glass dengan tujuanuntuk melihat refrigeran yang sudah disaring benar-benar terbebas darikotoran.6. Refrigeran liquid bertekanan dan bertemperatur tinggi yang sudah disaringkemudian diteruskan ke TXV (Thermal Expation Valve) untuk diekspansisehingga tekanan dan temperaturnya turun dan fasanya pun menjadicampuran liquid dan gas.7. Refrigeran liquid keluaran TXV yang sudah bertekanan dan bertemperaturrendah ini kemudian akan menyerap kalor dari gerbong kereta api untukproses evaporasi sehingga temperatur gerbong turun dan refrigeran berfasaliquid berubah menjadi gas.8. Refrigeran gas bertemperatur rendah dari evaporator kemudian diteruskanke accumulator untuk memisahkan refrigeran gas dari refrigeran liquidyang belum tereveporasi di evaporator sehingga bisa dipastikan bahwarefrigeran keluaran accumulator hanya refrigeran gas bertekanan rendah.9. Refrigeran bertekanan rendah dengan fasa yang sudah benar-benar gaskemudian kembali dihisap oleh kompresor untuk proses kompresi danselanjutnya disirkulasikan kembali dalam sebuah sistem dengan prosesyang sama.
  45. 45. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB IV ANALISIS 334.2 Cara Kerja Sistem Kelistrikan AC Kereta ApiGambar 4.3 Train Air Conditioning Wiring Diagram 1Gambar 4.4 Train Air Conditioning Wiring Diagram 2
  46. 46. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB IV ANALISIS 34Gambar 4.5 Train Air Conditioning Wiring Diagram 3Gambar 4.6 Train Air Conditioning Wiring Diagram 4
  47. 47. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB IV ANALISIS 354.2.1 Pengoperasian AwalRele Control Phase (RCP) berfungsi sebagai relay proteksi terbalik phasadan hilang phasa. O/V Volt berfungsi untuk proteksi tegangan, O/V Volt bekerjaketika suplay tegangan lebih atau kurang dari nilai yang ditetapkan. O/V Freqberfungsi untuk proteksi frekuensi, O/V Freq bekerja ketika suplay frekuensi lebihatau kurang dari nilai yang ditetapkan.4.2.2 Pengoperasian NormalPada gambar 4.3 dapat dilihat bahwa sistem kelistrikan AC kereta apidiatur pada 1 panel untuk kerja 2 AC package pada setiap gerbongnya.Berdasarkan gambar 4.4, air conditioning bekerja dengan cara mengatur posisi 2saklar putar yakni saklar putar yang pertama (Off, vent, half, full) untuk mengaturputaran vent dan saklar putar yang ke dua (1,2,3) untuk mengatur banyaknya ACyang bekerja. Posisi 1 bisa dilihat pada gambar 4.5 untuk kerja AC 1, posisi 2 bisadilihat pada gambar 4.6 untuk kerja AC 2, dan posisi 3 untuk kerja AC 1 dan 2.Berikut cara kerja sistem kelistrikan AC package kereta api :1. MCB pada rangkaian kontrol berada pada posisi energized sehingga aruslistrik dari sumber masuk ke setiap bagian input dari rangkaian kontrol danrangkaian utama, namun sistem masih belum bisa berfungsi karenarangkaian kontrol belum energized.2. Pastikan posisi pengaman frekuensi, tegangan dan phasa NC dan arus punakan mengalir.3. Putar selector switch 1 ke posisi 1 atau 2 dan selector 2 ke posisi vent, full,atau half.4. Pada posisi 1 switch selector 1, maka relay R1 energized dan menutupkontak R1, bilaPosisi vent pada selector switch 2 diputarRelay R 4 akan energized dan menutup kontak R 4 dan over loadfan motor evaporator (OLD) dalam keadaan NC, sehingga
  48. 48. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB IV ANALISIS 36evaporator fan motor contactor 1 energized sehingga kontakEFMC 1 menutup dan lampu indikator vent AC 1 menyalaPosisi half pada selector switch 2 diputarRelay R 5 dan R 5.1 energized dan menutup kontak R 5 sertaover load fan motor evaporator (OLD) dalam keadaan NC,sehingga evaporator fan motor contactor (EFMC) 1 energizedsehingga kontak EFMC 1 menutup dan lampu indikator vent AC1 menyala.Thermostat 1 kompresor 1 (1TS) dalam keadaan NO karenasuhu kabin yang belum tercapai.TDR 1 energized dan selang beberapa detik maka kontak TDR 1menutup dan condensor fan motor contactor (CFMC) 1 energizeddan menutup kontak CFMC 1.Relay R 8 energized dan menutup kontak R 8 dengan kondisikontak high dan low pressure (1HP1 dan 1LP1) dalam keadaanNC karena tidak ada gangguan pada tekanan serta over loadmotor kompresor (OLA) dalam keadaan NC sehingga compressormotor contactor (CMC) 1 untuk AC 1 energized dan lampuindikator cool 1 AC 1 menyala, sedangkan kontak R 8 yang lainmembuka sehingga compressor motor (CMC) 2 untuk AC 1 tidakenergized.Posisi full pada selector switch 2 diputarRelay R 6 dan R 6.1 energized dan menutup kotak R 6 serta overload fan motor evaporator (OLD) dalam keadaan NC, evaporatorfan motor contactor (EFMC) 1 energized sehingga kontak EFMC1 menutup dan lampu indikator vent AC 1 menyala.Thermostat 2 kompresor 1 (1TS2) dalam keadaan NO karenasuhu kabin yang belum tercapai.
  49. 49. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB IV ANALISIS 37TDR 1 energized dan selang beberapa detik maka kontak TDR 1menutup dan condensor fan motor contactor (CFMC) 1 energizeddan menutup kontak CFMC 1.Relay 9 energized dan menutup kontak R 9 dengan kondisi 1HP1,1LP1, 1HP2 dan 1LP2 dalam keadaan NC karena tidak adagangguan pada tekanan serta over load motor kompresor (OLAdan OLB) dalam keadaan NC sehingga compressor motorcontactor 1 dan 2 untuk AC 1 (1CMC1 dan 1CMC2) energizeddan lampu indikator cool 1 AC 1 dan 2 AC 1 menyala.5. Pada posisi 2 switch selector 1, maka relay R2 energized dan menutupkontak R2, bilaPosisi vent pada selector switch 2 diputarRelay R 4 akan energized dan menutup kontak R 4 dan over loadfan motor evaporator (OLH) dalam keadaan NC, evaporator fanmotor contactor (EFMC) 2 energized sehingga kontak EFMC 2menutup dan lampu indikator vent AC 2 menyala.Posisi half pada selector switch 2 diputarRelay R 5 dan R 5.1 energized dan menutup kontak R 5.1 sertaover load fan motor evaporator (OLH) dalam keadaan NC,evaporator fan motor contactor (EFMC) 2 energized sehinggakontak EFMC 2 menutup dan lampu indikator vent AC 2menyala.Thermostat 1 kompresor 2 (2TS1) dalam keadaan NO karenasuhu kabin yang belum tercapai.TDR 2 energized dan selang beberapa detik maka kontak TDR 2menutup dan condensor fan motor contactor (CFMC) 2 energizeddan menutup kontak CFMC 2.Relay R 10 energized dan menutup kontak R 10 dengan kondisikontak high dan low pressure (2HP1 dan 2LP1) dalam keadaan
  50. 50. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB IV ANALISIS 38NC karena tidak ada gangguan pada tekanan serta over loadmotor kompresor (OLE) dalam keadaan NC sehingga compressormotor contactor (CMC) 1 untuk AC 2 energized dan lampuindikator cool 1 AC 2 menyala, sedangkan kontak R 10 yang lainmembuka sehingga compressor motor contactor (CMC) 2 untukAC 2 tidak energized.Posisi full pada selector switch 2 diputarRelay R 6 dan R 6.1 energized dan menutup kontak R 6.1 sertaover load fan motor evaporator (OLH) dalam keadaan NC,evaporator fan motor contactor (EFMC) 2 energized sehinggakontak EFMC 2 menutup dan lampu indikator vent AC 2 menyala.Thermostat 2 kompresor 2 (2TS2) dalam keadaan NO karena suhukabin yang belum tercapai.TDR 2 energized dan selang beberapa detik maka kontak TDR 2menutup dan condensor fan motor contactor (CFMC) 2 energizeddan menutup kontak CFMC 2.Relay 11 energized dan menutup kontak R 11 dengan kondisi2HP1, 2LP1, 2HP2 dan 2LP2 dalam keadaan NC karena tidak adagangguan pada tekanan serta over load motor kompresor (OLE danOLF) dalam keadaan NC sehingga compressor motor contactor 1dan 2 untuk AC 2 (2CMC1 dan 2CMC2) energized dan lampuindikator cool 1 AC 2 dan 2 AC 2 menyala.6. Pada posisi 3 switch selector 1, maka relay R1 dan R2 energized danmenutup kontak R1 dan R2 dan kemudian akan mengalami proses yangsama seperti nomor 4 dan 5.7. Pada saat udara return turun dibawah pengaturan, maka thermostatkontaktor CMC 1/CMC2 memutus arus ke kompresor dan lampu indikatorCool AC1/Cool AC2 mati. Kontaktor CMFC memutus arusnya ke motorkondensor dan lampu indikatornya pun mati.
  51. 51. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB IV ANALISIS 398. Saat arus panas melebihi pengaturan pada motor kompresor, motorkondensor dan motor evaporator, seketika relay proteksi arus panas OLA,OLB, OLC, OLD membuka, koneksi dari relay akan memutus catu dayatiga phasa. Lampu indikasi Gen. Fault menyala dan memutus relayCMC1/CMC2, EFMC dan CFMC. Pengoperasian selanjutnya pastikankomponen harus sudah menyala untuk meneruskan operasi sistem.9. Tekanan tinggi akan terjadi bila suhu udara pendinginan luar pada koilkondensor tidak cukup untuk mengubah refrigeran menjadi cairan. Saatbatas tekanan gas tinggi saklar High Pressure (HP) akan bekerja memutusrelay CMC1/TDR dan CMC2. Bersamaan dengan matinya kompresor danlampu indikasi Gen. Fault akan menyala.10. Tekanan rendah akan terjadi bila suhu return tidak cukup untuk mengubahrefrigeran cair menjadi gas. Saat batas tekanan gas rendah maka saklarLow pressure (LP) akan bekerja memutus relay CMC1/TDR dan CMC2.Bersamaan dengan matinya kompresor. Petunjuk kesalam tidak mungkindapat diberikan pada keadaan ini karena kondisi eksternal. LP disetinglebih tinggi dari nol pada alat penunjuk tekanan juga disaat hilangrefrigeran dan juga saat kebocoran gas saklar akan bekerja.4.2.3 Pengoperasian TesPengoperasian tes dilakukan untuk mengetes sistem refrigerasi kereta api.Berdasarkan gambar 4.4, pengoperasian tes dilakukan dengan memutar switchselector ke posisi tes dan switch selector 3 ke posisi 3. Pastikan juga bahwakontak thermostat dalam keadaan NO. Pengoperasian test yaitu kerja sistem airconditioner hanya dengan tanpa thermostat sehingga sistem akan terus bekerjawalaupun setting thermostat tercapai. Untuk lebih jelasnya inilah sistempengoperasian test :1. Relay R 7 energized dan menutup kontak R 7 sehingga relay R 6 dan R 6.1pun energized.
  52. 52. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB IV ANALISIS 402. Switch selector 1 yang diputar ke posisi 3 membuat relay R 3 energizeddan menutup kontak R3 sehingga Relay R 1 dan R 2 pun energized sertakontak R 1 dan R 2 menutup.3. Karena kontak R 1 menutup maka arus mengalir membuat EFMC1energized dan menutup kontak EFMC1 serta lampu indikator vent AC 1menyala.4. TDR 1 energized dan selang beberapa detik maka kontak TDR 1 menutupdan condensor fan motor contactor (CFMC) 1 energized dan menutupkontak CFMC 1.5. Relay 9 energized dan menutup kontak R 9 dengan kondisi 1HP1, 1LP1,1HP2 dan 1LP2 dalam keadaan NC karena tidak ada gangguan padatekanan serta over load motor kompresor (OLA dan OLB) dalam keadaanNC sehingga compressor motor contactor 1 dan 2 untuk AC 1 (1CMC1dan 1CMC2) energized dan lampu indikator cool 1 AC 1 dan 2 AC 1menyala.6. Sama halnya kontak R 1, kontak R 2 pun menutup sehingga membuatEFMC2 energized dan menutup kontak EFMC2 serta lampu indikator ventAC 2 menyala.7. TDR 2 energized dan selang beberapa detik maka kontak TDR 2 menutupdan condensor fan motor contactor (CFMC) 2 energized dan menutupkontak CFMC 2.8. Relay 11 energized dan menutup kontak R 11 dengan kondisi 2HP1, 2LP1,2HP2 dan 2LP2 dalam keadaan NC karena tidak ada gangguan padatekanan serta over load motor compressor (OLE dan OLF) dalam keadaanNC sehingga compressor motor contactor 1 dan 2 untuk AC 2 (2CMC1dan 2CMC2) energized dan lampu indikator cool 1 AC 2 dan 2 AC 2menyala.
  53. 53. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB IV ANALISIS 414.3 Sistem Pendistribusian Udara Kereta ApiGambar 4.7 Sistem Pendistribusian Kereta ApiGambar 4.7 merupakan gambar sistem pendistribusian udara di kereta api.Setelah udara mixing melewati evaporator coil sehingga temperatur turun, makaudara mixing yang telah turun temperaturnya tersebut didistribusikanmenggunakan bantuan ducting (saluran udara) dan grill supply air (GSA) yangberjumlah 10 buah untuk setiap AC nya. Sedangkan untuk saluran balik (return)menggunakan grill return air (GRA) yang berjumlah 1 setiap AC nya. Bahanducting yang digunakan adalah baja lapis seng (BLS) dengan insulasi glasswool.4.4 Perbedaan AC Kereta Api (dinamis) dengan AC Secara Umum (statis)Terdapat perbedaan AC package kereta api yang digunakan dalamkeadaan bergerak (dinamis) dapat dilihat pada gambar 4.8 dengan AC padaumumnya yang digunakan dalam keadaan tidak bergerak (statis) dapat dilihatpada gambar 4.9. Perbedaan fungsi ini berdampak jelas pada jenis materialchasing yang digunakan, komponen pembantu sistem refrigerasi kompreso uap,komponen proteksi kelistrikan, dan lain-lain. Untuk lebih jelasnya inilahperbedaan antara AC kereta api (dinamis) dengan AC secara umum (statis) :
  54. 54. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB IV ANALISIS 42Gambar 4.8 AC Package Kereta ApiGambar 4.9 AC Split1. MaterialStainlees steel digunakan di AC kereta api sebagai material pelindungchasing AC dan panel. Bahan ini dipakai supaya tahan karat dan kuat terhadapgetaran. Sedangkan material AC statis, hanya menggunakan bahan plastik danbaja lapis seng (BJLS), bahan ini bisa melindungi komponen AC tanpa adanyagetaran berlebih karena biasanya AC statis digunakan sebagai alat pengkondisiudara untuk residental.2. Jenis ACSistem AC kereta menggunakan jenis AC package, package disinididefinisikan bahwa semua komponen AC berada dalam 1 tempat dan prosespenarikan dan pembuangan kalor berada dalam 1 tempat juga. AC package untukkereta api menggunakan jenis ini untuk pengefektifan tempat yang terbatas setiap
  55. 55. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB IV ANALISIS 43gerbongnya. AC package kereta api ditempatkan di bagian atas kereta api yangbentuknya pun disamakan dengan bentuk bagian atas gerbong kereta apinya. ACpada umumnya berjenis split. Hal ini didefinisikan bahwa terdapat indoor unituntuk penarikan kalor melalui evaporator sedangkan outdoor unit untukpembuangan kalor melalui kondensor. AC jenis ini biasanya digunakan untukperumahan. Pemisahan unit antara outdoor dan indoor ini menguntungkan karenatidak perlunya melubangi tembok terlalu besar sebagai penyambung indoor danoutdoor dibandingkan menggunakan jenis package seperti AC Window.3. Jumlah sistem dalam 1 ACTerdapat 2 sistem dalam AC kereta api. Hal ini bertujuan sebagaipenghematan konsumsi energi, saat siang 2 sistem menyala sedangkan malam hari1 sistem menyala dan ini diatur oleh racth relay pada sistem kelistrikannya.Sedangkan AC pada umumnya hanya menggunakan 1 sistem dalam 1 AC.Sehingga biasanya digunakan bila kondisi temperatur tinggi saja.4. Komponen anti vibrasiKarena digunakan untuk pendinginan alat transportasi, AC kereta apimembutuhkan komponen anti vibrasi untuk mengurangi dampak kebocoransistem karena adanya gesekan antara logam. Komponen tersebut antara lainvibration eliminator yang dipasang di saluran suction dan discharge kompresor,rubber yakni karet untuk memngurangi getaran dari mesin kereta api yangdiletakan pada bagian-bagian yang dipasang clamp juga di dudukan komponenAC kereta api. Untuk menyambung komponen yang satu dengan komponen yanglainnya tidak menggunakan nut dan mur melainkan melakukan pengelasan untukmenghindari kebocoran sistem. Sedangkan AC pada umumnya untuk residentaltidak perlu menggunakan komponen anti vibrasi karena berada di tempat yangstatis.5. Putaran fan kondenserPutaran fan kondenser sistem AC kereta api bukan menyemburkan sepertiAC pada umumnya, karena kondenser berada di bagian atas dari gerbong dan halini membuat putaran kondenser tidak boleh menyemburkan ke atas untuk
  56. 56. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB IV ANALISIS 44menghindari kerja kompresor yang berat karena adanya beda tekanan antara lajuudara di lingkungan dengan laju udara yang dikeluarkan kondenser. Untukmenghindari hal tersebut, maka kondenser menyemburkan kalornya lewat bagianpinggir dengan putaran fan kondenser menarik ke dalam.6. Komponen proteksi kelistrikanKomponen proteksi kelistrikan seperti O/U frequency, O/U voltage, Relecontrol phase, limit switch dan racth relay digunakan untuk berbagai proteksiseperti frekuensi, voltase, phasa. Sedangkan limit switch untuk mematikan sistemsaat adanya perbaikan sistem kelistrikan dan racth relay digunakan untuk memilihsecara random kompresor yang bekerja sehingga adanya penghematan energi.Komponen-komponen tersebut tidak ada dalam AC residental pada umumnya, ACkereta api membutuhkan ini karena gerak laju kereta api yang tidak stabilsehingga berpengaruh pada aliran listrik yang masuk.7. Cara memasukan refrigeranAcces pipe (Pentil) dalam AC kereta api digunakan sebagai mediamemasukan refrigeran, vakum dan cek tekanan pada sistem. Acces pipe dipasangdi saluran suction dan liquid. Acces pipe berupa pipa kapiler yang di bagianujungnya dipasang pentil sehingga acces pipe ini fleksibel dan diletakan di dekatgrill return air. Apabila terjadi kekurangan refrigeran di perjalanan bisa dilakukanpengisian refrigeran.8. Source powerSumber listrik AC kereta api berasal dari mesin diesel yang berbahanbakar solar, mesin diesel menggerakkan generator sehingga menghasilkan aliranlistrik untuk kebutuhan listrik di semua gerbong kereta api. Sumber listrik yangdihasilkan pun 380V/3ph/50Hz. Sedangkan sumber listrik AC rumah padaumumnya berasal dari PLN sebesar 220V/1ph/50Hz.
  57. 57. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | BAB V PENUTUP 45BAB VPENUTUP5.1 KesimpulanDari perencanaan sistem air conditioning kereta api di PT Cikami yangtelah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :1 Setiap gerbong kereta api menggunakan 2 sistem air conditioning berjenispackage yang setiap air conditioning nya menggunakan 2 sistemrefrigerasi kompresi uap.2 Sistem kelistrikan air conditioning berjenis package pada setiap gerbongkereta api diatur dalam 1 panel.3 Pada kereta api, sistem air conditioning berjenis package pada lebihefektif dibandingkan dengan air conditioning berjenis split.5.2 Saran1. Sistem air conditioning berjenis package ini diharapkan bisa diaplikasikanuntuk semua unit kereta api diesel di Indonesia.2. Perlu perawatan berkala untuk komponen-komponen kereta api khususnyaair conditioning berjenis package untuk menunjang kenyamananpenumpangnya.
  58. 58. Teknik Refrigerasi dan Tata Udara | Politeknik Negeri Bandung 2013Teknik Refrigerasi dan Tata udara | DAFTAR PUSTAKA 46DAFTAR PUSTAKA1. Dossat, Roy J. Principles of Refrigeration, Second Edition, SI Version, JhonWilley and Soons, Canada, 1981.2. Setyawan, Andrianto. 2011. Buku Bahan Ajar Sistem Tata Udara. Bandung: Politeknik Negeri Bandung.3. Sumeru. 2010. Buku Bahan Ajar Tata Udara Terapan Bandung : PoliteknikNegeri Bandung.4. Manual Book SAK 6305. file:///C:/Users/hp/Documents/TA%20INA/1_letak_astronomis_letak_geografis_dan_letak_geologis_negara_indonesia.html diunduh 3 Mei 20136. file:///C:/Users/hp/Documents/TA%20INA/10-stasiun-ka-tertua-di-indonesia-apa.html diunduh 3 Mei 20137. file:///C:/Users/hp/Documents/TA%20INA/Kereta_api_ekonomi.htmdiunduh 3 Mei 20138. file:///C:/Users/hp/Documents/TA%20INA/kereta-api-pertama-ber-ac-di-indonesia.html diunduh 3 Mei 20139. file:///C:/Users/hp/Documents/TA%20INA/lokomotif-kuno-dan-perkembangannya.html diunduh 3 Mei 201310. file:///C:/Users/hp/Documents/TA%20INA/Moda_Transportasi_Kereta_Api.htm diunduh 3 Mei 201311. file:///C:/Users/hp/Documents/TA%20INA/Prakiraan_Cuaca_Dunia.bmkg.htm diunduh 3 Mei 201312. file:///C:/Users/hp/Documents/TA%20INA/Sejarah_perkeretaapian_di_Indonesia.htm diunduh 3 Mei 2013

×