Kajian penanda aras kecekapan sistem bagi sistem penyaman udara. Jabatan Kerja Raya Malaysia

1. KAJIAN TENAGA
KJ 7/2010
KAJIAN PENANDA ARAS
KECEKAPAN SISTEM BAGI
SISTEM PENYAMAN UDARA
Seksyen Pembangunan Kepakaran
Cawangan Kejuruteraan Mekanikal
Ibu Pejabat JKR Malaysia
UNITKECEKAPANTENAGADANTENAGALESTARI
ID CKM.BPK.EE/KJ/10/07
VERSI 00
TARIKH

2. KANDUNGAN
Bil Kandungan Muka
Singkatan i
Ringkasan 1
1.0 Pengenalan 3
2.0 Objektif 3
3.0 Skop kajian 4
4.0 Methodologi 4
5.0 Proses kajian 5
6.0 Perbincangan & penganalisaan data 7
6.1 Water cooled chiller 7
6.2 Water cooled package 10
6.3 Air cooled chiller 12
6.4 Air cooled package 14
6.5 Perbandingan antara sistem 16
7.0 Kesimpulan 18

3. SINGKATAN
ACPU : Air Cooled Package Unit
ACCH : Air Cooled Chiller
WCPU : Water Cooled Package Unit
WCCH : Water Cooled Chiller
COP : Coefficient of Performance
WPK : Wisma Persekutuan Kuantan
JKMPP : Jabatan Kimia Malaysia Pulau Pinang
WPAB : Wisma Persekutuan Anak Bukit
BPPP : Bangunan Persekutuan Pulau Pinang
BPT : Bangunan Persekutuan Temerloh
WPT : Wisma Persekutuan Taiping
KBP : Kompleks Bukit Perdana
BPG : Bangunan Persekutuan Grik
BPSM : Bangunan Persekutuan Seri Manjung
MSWPKL : Mahkamah Syariah Wilayah Persekutuan Kuala Lumpur
WPKangar : Wisma Persekutuan Kangar
CT : Cooling Tower
CWP : Condenser Water Pump
CHWP : Chilled Water Pump
AHU : Air Handling Unit
Comp : Compressor
i

4. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 1
Bagi Sistem Penyaman Udara
KAJIAN PENANDA ARAS KECEKAPAN SISTEM BAGI SISTEM PENYAMAN
UDARA
Unit Kecekapan Tenaga dan Tenaga Diperbaharui
Bahagian Pembangunan Kepakaran
Cawangan Kejuruteraan Mekanikal
Jabatan Kerja Raya
Disember 2010
RINGKASAN
Kajian penanda aras prestasi sistem penyaman udara telah dilakukan ke atas beberapa
jenis sistem penyaman udara iaitu sistem penyaman udara air cooled package (ACPU),
air cooled chiller (ACCH), water cooled package (WCPU) dan water cooled chiller
(WCCH). Kajian dilakukan untuk mengenalpasti Coefficient of Performance (COP) bagi
setiap jenis sistem dan peralatan berkenaan yang terdapat di bangunan kerajaan.
Sampel data-data kajian diperolehi daripada bangunan-bangunan berikut seperti Wisma
Persekutuan Kuantan, Wisma Persekutuan Anak Bukit, Bangunan Persekutuan Pulau
Pinang, Bangunan Persekutuan Temerloh, Wisma Persekutuan Taiping, Bangunan
Persekutuan Grik, Bangunan Persekutuan Seri Manjung, Wisma Persekutuan Kangar,
Jabatan Kimia Malaysia Pulau Pinang, Mahkamah Syariah WPKL dan Kompleks Bukit
Perdana.
Melalui penganalisaan data kajian, purata COP bagi sistem penyaman udara adalah
seperti berikut:
Jadual 1: Purata COP dan COP minimum MS1525:2007 sistem penyaman udara
ACPU ACCH WCPU WCCH
Purata kecekapan sistem
penyaman udara COP
2.7 2.7 3.7 5.4
COP minimum MS1525:2007 2.7 2.7 3.6 5.2
Kapasiti minimum kWr < 19 105 < x < 530 > 35 > 1060
Purata COP bagi setiap jenis sistem penyaman udara yang dianalisa adalah mematuhi
paras minimum yang ditetapkan oleh MS1525:2007 “Code of Practice on Energy
Efficiency and Use of Renewable Energy for non-Residential Buildings”. Sistem
penyaman udara water cooled chiller mempunyai COP yang terbaik berbanding sistem
lain iaitu 5.4 seperti yang dinyatakan dalam Jadual 1. Penilaian ini dilakukan ke atas
sistem-sistem penyaman udara yang mempunyai kapasiti kurang 19 kWr bagi ACPU,

5. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 2
Bagi Sistem Penyaman Udara
melebihi 35 kWr bagi WCPU, melebihi 1060 kWr bagi WCCH dan kapasiti dalam julat
105 kWr hingga 530 kWr bagi ACCH.
Jadual 2 menunjukkan purata kecekapan sistem penyaman udara mengikut fungsi
komponen berkenaan. Bagi penyediaan cooling, sistem WCCH mempunyai kecekapan
paling baik iaitu 0.78 kW/RT.
Jadual 2: Purata kecekapan sistem penyaman udara mengikut bahagian
ACPU ACCH WCPU WCCH
Cooling kW/RT 1.11 1.19 0.81 0.78
Heat Rejection kW/RT 0.08 0.26 0.17 0.10
Airside kW/RT 0.08 0.34 0.17 0.31
Sementara itu, kecekapan pengudaraan bagi sistem ACPU adalah yang paling cekap
iaitu 0.08 kW/RT. Manakala untuk fungsi heat rejection, sistem ACCH mempunyai
kecekapan yang paling baik iaitu 0.26 kW/RT. Komponen heat rejection mempunyai
kecekapan yang lebih tinggi melalui perbandingan dalam Jadual 2 berbanding fungsi
lain iaitu pengudaraan dan penyediaan penyejukan.
Secara keseluruhannya, sistem penyaman udara WCPU mempunyai kecekapan sistem
yang paling baik iaitu 1.15 kW/RT, diikuti dengan sistem WCCH iaitu 1.19 kW/RT, 1.27
kW/RT bagi sistem ACPU dan 1.79 kW/RT bagi sistem ACCH. Kecekapan ini
dipengaruhi oleh reaksi operasi sistem penyaman udara terhadap elemen rekabentuk
sistem-sistem tersebut seperti penentuan kapasiti sistem, pemilihan komponen
penyaman udara, konsep rekabentuk dan sebagainya.

6. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 3
Bagi Sistem Penyaman Udara
1.0 PENGENALAN
Di anggarkan kira – kira 60% hingga 70% penggunaan tenaga bagi sesebuah bangunan
adalah melalui sistem penyaman udara. Sistem penyaman udara adalah yang terpenting
bagi bangunan di Malaysia memandangkan cuaca di negara ini yang hanya mempunyai
suhu dan kelembapan yang tinggi sepanjang tahun. Oleh itu, penggunaan tenaga bagi
sistem penyaman udara dalam sesebuah bangunan akan memberi implikasi yang besar
ke atas penggunaan tenaga keseluruhan bangunan.
Kecekapan sistem penyaman udara (coefficient of performance – COP) adalah
merupakan parameter yang penting bagi menentukan jumlah penggunaan tenaga bagi
sesuatu bangunan. COP sistem penyaman udara ialah nisbah penyejukkan (cooling)
yang dihasilkan oleh sistem penyaman udara tersebut kepada jumlah kuasa elektrik
(input power) yang diperlukan oleh setiap komponen sistem penyaman udara itu bagi
menghasilkan kadar penyejukkan tersebut. COP yang tinggi membawa maksud
kecekapan sistem penyaman udara tersebut adalah lebih baik manakala COP yang
rendah membawa maksud sebaliknya.
Selain daripada itu, kajian ini juga merangkumi kepada penilaian kecekapan komponen
dan sistem penyaman udara (kW/RT) untuk dibuat perbandingan antara sistem-sistem
berkenaan. Aspek rekabentuk yang mempengaruhi kecekapan sistem dan komponen
penyaman udara juga dinilai untuk menentukan signifikan rekabentuk tersebut ke atas
kecekapan penyaman udara.
Dalam kajian ini, penelitian ke atas parameter tersebut (COP dan kW/RT) akan dinilai
bagi sistem penyaman udara untuk menentukan nilai penanda aras bagi kecekapan
sesuatu jenis sistem penyaman udara. Ia juga akan menerangkan secara kuantitatif
mengenai kecekapan tenaga bagi setiap jenis sistem penyaman udara.
2.0 OBJEKTIF
Di antara objektif kajian ini ialah:
1. Mengenalpasti nilai COP bagi pelbagai jenis sistem penyaman udara untuk
menentukan nilai penanda aras.
2. Mengenalpasti nilai kecekapan kW/RT bagi pelbagai jenis sistem penyaman

7. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 4
Bagi Sistem Penyaman Udara
udara untuk menentukan nilai penanda aras.
3.0 SKOP KAJIAN
Kajian ini tertumpu kepada penentuan nilai kecekapan pengoperasian setiap sistem
penyaman udara secara kuantitatif. Prestasi kecekapan bagi sesuatu sistem penyaman
udara dapat dikenalpasti menerusi COP dan nilai kW/RT bagi komponen penyaman
udara.
Dalam kajian ini, penentuan nilai kecekapan prestasi sistem penyaman udara
difokuskan kepada beberapa sistem penyaman udara yang biasa digunakan di
bangunan-bangunan kerajaan. Sistem penyaman udara yang akan diberi perhatian
dalam kajian ini adalah dinyatakan seperti berikut:
i. Air Cooled Package Unit
ii. Water Cooled Package Unit
iii. Air Cooled Chiller
iv. Water Cooled Chiller
Bagi setiap sistem di atas, kajian ini hanya melibatkan penggunaan sistem penyaman
udara statik di mana ia tertumpu kepada penggunaan sistem Constant Air Volume dan
Constant Speed Chilled Water Pump. Kedua-dua sistem ini beroperasi secara tetap dan
tidak beroperasi mengikut keperluan semasa (current demand based).
4.0 METHODOLOGY
Kajian ini akan menggunakan kaedah sampling dalam pengambilan dan pemprosesan
data sebelum nilai COP dan kW/RT dapat ditentukan. Kaedah sampling ini akan
menjadikan data yang diperolehi lebih tepat dalam membuat penanda aras bagi setiap
sistem penyaman udara yang terlibat. Sebanyak 6 buah sistem penyaman udara jenis
WCPU dan WCCH, 2 buah sistem untuk penyaman udara jenis ACCH dan sebuah
sistem penyaman udara ACPU akan diperiksa dan diambil data untuk dibuat penilaian.
Oleh itu, cadangan jumlah keseluruhan sebanyak 15 unit sistem penyaman udara akan
terlibat dalam kajian ini untuk menentukan nilai COP dan kW/RT penanda aras bagi
sistem penyaman udara tersebut. Pengambilan data secara terperinci bagi setiap

8. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 5
Bagi Sistem Penyaman Udara
komponen sistem penyaman udara akan dilakukan secara field measurement samada
melalui kaedah logging ataupun pengambilan bacaan secara manual dilakukan
sebanyak 3 hari bagi setiap bangunan.
Bagi parameter yang terlibat, data akan diambil setiap jam seperti suhu oncoil dan offcoil,
kadar aliran udara, penggunaan kuasa dan sebagainya untuk membuat penilaian
kecekapan prestasi COP dan kW/RT. Bacaan ini akan diambil mengikut jam dan nilai
kecekapan tersebut ditentukan secara purata keseluruhan nilai tersebut.
Formula :-
Coefficient of Performance (COP) =
Refrigeration load (kWr)
Electrical power input to the system (kWe)
Efficiency kW/RT = Electrical input (kW)
Refrigeration load (RT)
5.0 PROSES KAJIAN
Kajian ini akan melibatkan beberapa proses dalam mengenalpasti nilai COP dan nilai
kW/RT komponen untuk menentukan penanda aras bagi pelbagai jenis sistem
penyaman udara. Proses–proses kerja ini dapat dirumuskan seperti dalam Carta 1.
Kajian ini dimulai dengan proses penyediaan pelan kajian. Skop kerja dan proses kerja
kajian ditentukan bagi menepati kehendak objektif. Kemudian, penyenaraian pendek
bangunan dan sistem penyaman udara dikenalpasti dalam menentukan penanda aras
bagi setiap sistem penyaman udara untuk memastikan kajian meliputi pelbagai keadaan.
Kerja–kerja pengumpulan data dimulakan dengan mendapatkan desktop data bagi
sistem penyaman udara untuk bangunan–bangunan yang terlibat. Pengambilan data
terperinci dilakukan dengan memeriksa setiap komponen sistem penyaman udara dan
cara kawalan pengoperasian sistem tersebut. Data–data yang diperolehi kemudiannya
diproses untuk dibuat penganalisaan bagi menentukan ketepatan data sebelum
penilaian kecekapan sistem penyaman udara tersebut ditentukan. Penanda aras bagi
setiap sistem penyaman udara hanya akan ditentukan apabila kecekapan setiap sistem
tersebut telah dikenalpasti.

9. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 6
Bagi Sistem Penyaman Udara
Kajian ini akan dirumuskan dengan menyatakan kecekapan setiap sistem penyaman
udara melalui nilai COP dan kW/RT komponen serta penanda aras kecekapan bagi
setiap sistem penyaman udara sebelum sistem tersebut direkabentuk.
Carta 1: Carta alir proses kerja kajian penanda aras kecekapan sistem bagi sistem
penyaman udara
Penyediaan pelan kajian
(perancangan kerja, objektif, proses
dan skop kajian)
Penyenaraian pendek sistem
penyaman udara dan bangunan
Pengumpulan desktop data dan
pengambilan data terperinci
Pemprosesan dan penganalisaan
data
Kesimpulan dan laporan kajian
(output : Sistem COP & kW/RT &
penanda aras)

10. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 7
Bagi Sistem Penyaman Udara
6.0 PERBINCANGAN & PENGANALISAAN DATA
Pengumpulan data bagi setiap sistem penyaman udara dilakukan dengan mengambil
bacaan penggunaan kuasa dan tenaga bagi setiap komponen berkenaan. Selain itu,
pengumpulan data thermal turut direkodkan bagi menentukan beban penyejukan yang
dihasilkan melalui pengambilan bacaan suhu oncoil dan offcoil serta kadar aliran udara
pada unit tersebut.
Pengiraan kecekapan (COP dan kW/RT) dilakukan melalui data-data berkenaan dan
keputusan bagi pengiraan tersebut dinyatakan di bawah dengan diklasifikasikan
mengikut sistem penyaman udara berkenaan.
6.1 Water Cooled Chiller
Dalam sistem ini, enam (6) buah sistem terlibat untuk dinilai bagi mendapatkan data
yang diperlukan seterusnya membuat penilaian ke atas kecekapan sistem-sistem
berkenaan. Sistem-sistem ini mempunyai kapasiti yang berbeza dengan kesemuanya
melebihi 300 RT.
Coefficient of Performance
Melalui pengiraan data yang direkodkan, Graf 1 menunjukkan COP bagi chiller ke atas
enam (6) buah sistem yang terlibat.
Coefficient of Performance (COP)
6.1
4.0
5.6
5.9
5.2 5.3
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
WPK JKMPP WPAB Blok F BPPP BPT
Bangunan
CoefficientofPerformance
(COP)
Graf 1: Coefficient of Performance bagi sistem Water Cooled Chiller

11. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 8
Bagi Sistem Penyaman Udara
Bacaan COP yang dicatatkan oleh sistem penyaman udara yang dipasang di bangunan
JKMPP adalah yang terendah iaitu 4.0. Bacaan ini tidak melepasi had minimum yang
dicadangkan oleh MS1525:2007 “Code of Practice on Energy Efficiency and Use of
Renewable Energy for non-Residential Buildings” iaitu 5.2. Walaubagaimanapun,
bacaan COP bagi sistem-sistem lain adalah melebihi had minimum berkenaan.
Sistem WCCH di bangunan WPK mencatatkan COP yang terbaik dengan nilai 6.1
melebihi kecekapan purata keseluruhan iaitu 5.4. COP yang tinggi adalah disebabkan
oleh chiller berkenaan beroperasi pada beban yang menghampiri kapasiti chiller
tersebut (full load). Perkara ini mengakibatkan chiller berkenaan menjadi lebih efisien
apabila beroperasi pada beban yang tinggi dan hanya memerlukan input kuasa elektrik
yang rendah untuk menghasilkan penyejukan tersebut.
Kecekapan Sistem & Komponen
Kecekapan bagi setiap komponen yang terlibat dalam sistem penyaman udara WCCH
dinyatakan seperti dalam graf di bawah.
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
kW/RT
WPK JKMPP WPAB Blok F BPPP BPT
Bangunan
Kecekapan Komponen Sistem Penyaman Udara WCCH
AHU
CT
CWP
CHWP
Chiller
Graf 2: Kecekapan komponen sistem penyaman udara WCCH
Graf menunjukkan sistem penyaman udara bangunan Blok F adalah yang paling efisien
berbanding sistem lain dengan kecekapan sistem ialah 0.97kW/RT diikuti dengan
bangunan WPK iaitu 0.98kW/RT. Kecekapan sistem penyaman udara yang dipasang di
JKMPP paling kurang efisien iaitu 1.74kW/RT. Ringkasan kecekapan mengikut
komponen adalah seperti berikut.

12. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 9
Bagi Sistem Penyaman Udara
Chiller : 0.58kW/RT – 0.88kW/RT
AHU : 0.21kW/RT – 0.51kW/RT
CHWP : 0.06kW/RT – 0.20kW/RT
CWP : 0.06kW/RT – 0.10kW/RT
Cooling tower : 0.01kW/RT – 0.05kW/RT
Purata Kecekapan Komponen Sistem Penyaman
Udara WCCH
0.67
0.11
0.07
0.03
0.31
Chiller
CHWP
CWP
CT
AHU
Unit: kW/RT
Graf 3: Purata kecekapan komponen sistem penyaman udara WCCH
Purata kecekapan komponen sistem penyaman udara WCCH dinyatakan seperti Graf 3.
Purata kecekapan keseluruhan bagi sistem ini ialah 1.19kW/RT.
Pemerhatian menunjukkan bahawa kecekapan komponen chiller adalah bergantung
kepada operasi beban ke atas compressor berkenaan. Pengoperasian pada peratus
beban yang tinggi akan menjadikan sesebuah chiller itu lebih efisien berbanding ianya
beroperasi pada peratus yang rendah. Sementara itu, kecekapan AHU adalah
bergantung kepada kadar pengedaran udara dan tekanan statik (static pressure) yang
diperlukan untuk mengatasi friction dalam duct. Penggunaan saiz duct yang mempunyai
aspect ratio 1:1 boleh mengurangkan friction loss dan edaran kadar pengedaran udara
mengikut keperluan (variable air volume) mampu untuk meningkatkan kecekapan sistem
berkenaan. Selain itu, kecekapan bagi CHWP dan CWP adalah bergantung kepada
kadar aliran chilled dan condenser water dan rintangan statik bagi kedua-dua pam
berkenaan. Diameter paip yang lebih besar, pengurangan penggunaan joints, fitting dan
bend yang tidak diperlukan serta pengaliran chilled water mengikut keperluan boleh
meningkatkan kecekapan sistem berkenaan.

13. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 10
Bagi Sistem Penyaman Udara
6.2 Water Cooled Package
Sebanyak enam (6) buah sistem penyaman udara diperiksa untuk mendapatkan data-
data tertentu bagi menilai kecekapan komponen dan sistem penyaman udara WCPU.
Kapasiti setiap unit sistem ini adalah melebihi 10RT dengan had COP minimum yang
ditetapkan oleh MS1525:2007 ialah 3.6.
Coefficient of Performance
COP bagi sistem penyaman udara WCPU adalah seperti graf di bawah.
Graf 4: Coefficient of Performance bagi sistem water cooled package
Bangunan BGSM mempunyai COP yang paling tinggi iaitu 4.3, manakala COP terendah
iaitu 2.7 dicatatkan oleh bangunan Blok B, IPJKR. Prestasi penyaman udara di Blok B,
IPJKR tidak mencapai had minimum yang ditetapkan oleh MS1525:2007.
Kecekapan Sistem & Komponen
Kecekapan bagi komponen dan sistem penyaman udara WCPU dinyatakan seperti Graf
5. Bangunan WPT mempunyai kecekapan sistem penyaman udara WCPU yang paling
baik iaitu 0.93kW/RT manakala bangunan Blok B, IPJKR mempunyai kecekapan sistem
yang paling rendah iaitu 1.41kW/RT. Ringkasan kecekapan mengikut komponen adalah
seperti berikut.
Coefficient of Performance (COP)
4.1
3.7 3.8
2.7
3.6
4.3
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
WPT KBP KBP1 Blok B BPG BGSM
Bangunan
CoefficientofPerformance,
COP
Minimum
COP 3.6

14. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 11
Bagi Sistem Penyaman Udara
Compressor : 0.64kW/RT – 1.02kW/RT
Blower fan : 0.12kW/RT – 0.29kW/RT
CWP : 0.05kW/RT – 0.21kW/RT
Cooling tower : 0.01kW/RT – 0.05kW/RT
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
kW/RT
WPT KBP KBP1 Blok B BPG BGSM
Bangunan
Kecekapan Komponen Sistem Penyaman Udara WCPU
CT
Condenser
Blower
Comp
Graf 5: Kecekapan komponen sistem penyaman udara WCPU
Kecekapan sistem penyaman udara bagi bangunan Blok B adalah rendah disebabkan
oleh ketidakcekapan komponen compressor dan blower fan seperti yang dinyatakan
dalam graf. Kecekapan compressor adalah rendah berbanding bangunan lain iaitu
1.02kW/RT. Ketidakcekapan berlaku disebabkan oleh compressor ini tidak mempunyai
kadar penyingkiran haba yang baik dan ianya dapat diperhatikan pada penggunaan
kuasa oleh condenser water pump yang terlalu rendah berbanding sistem-sistem yang
terdapat di bangunan lain. Kadar aliran condenser water tidak mencukupi membuatkan
compressor tidak dapat membebaskan haba dengan baik seterusnya meningkatkan
penggunaan kuasa dan menjadikannya kurang efisien. Selain daripada itu, kecekapan
blower fan menjadi rendah disebabkan oleh keperluan fan berkenaan untuk mengatasi
static pressure yang tinggi bagi mengedarkan udara ke tempat yang terlalu jauh
disamping mempunyai ketinggian yang berbeza.
Purata kecekapan komponen sistem penyaman udara WCPU dinyatakan seperti Graf 6.
Purata kecekapan keseluruhan bagi sistem ini ialah 1.14kW/RT. Komponen compressor

15. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 12
Bagi Sistem Penyaman Udara
mencatatkan kecekapan yang paling rendah iaitu 0.81kW/RT manakala cooling tower
mencatatkan kecekapan yang paling tinggi iaitu 0.04kW/RT.
Graf 6: Purata kecekapan komponen system penyaman udara WCPU
6.3 Air Cooled Chiller
Dua (2) buah sistem penyaman udara air cooled chiller diperiksa bagi mendapatkan nilai
COP untuk sistem berkenaan. Penggunaannya yang tidak banyak membuatkan jumlah
sample ujian ke atas sistem ini adalah terhad. Pemeriksaan ini dilakukan ke atas sistem
penyaman udara yang mempunyai kapasiti sistem yang berbeza namun kedua-duanya
mempunyai kapasiti yang tidak melebihi 150RT. Had minimum COP yang ditetapkan
oleh MS1525:2007 bagi sistem ini ialah 2.7.
Coefficient of Performance
COP yang dicatatkan oleh kedua-dua sistem ini diringkaskan dalam graf di bawah.
Purata Kecekapan Komponen Penyaman Udara
WCPU
0.81
0.17
0.13 0.04
Comp
Blower
Condenser
CT
Unit: kW/RT

16. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 13
Bagi Sistem Penyaman Udara
Coefficient of Performance (COP) for ACCH
2.8
2.5
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
MSWPKL WPKangar
Bangunan
CoefficientofPerformance
Minimum COP
2.7
Graf 7: Coefficient of Performance bagi sistem ACCH
Graf di atas menunjukkan COP yang dicatatkan oleh bangunan MSWPKL ialah 2.8
manakala COP bagi bangunan WPKangar ialah 2.5. COP yang dicatatkan oleh
bangunan WPKangar adalah rendah dan tidak mematuhi had minimum yang
dicadangkan oleh MS1525:2007 untuk kapasiti berkenaan.
Kecekapan Sistem & Komponen
Kecekapan komponen dan sistem penyaman udara ACCH ditunjukkan dalam graf di
bawah.
0
0.5
1
1.5
2
kW/RT
MSWPKL WPKangar
Bangunan
Kecekapan Komponen Penyaman Udara ACCH
AHU
Pump
Condenser
Comp
Graf 8: Kecekapan komponen penyaman udara ACCH

17. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 14
Bagi Sistem Penyaman Udara
Kecekapan keseluruhan sistem yang dipasang di bangunan MSWPKL ialah 1.76kW/RT
manakala 1.80kW/RT bagi bangunan WPKangar. Ringkasan kecekapan mengikut
komponen adalah seperti berikut.
Compressor : 1.04kW/RT – 1.09W/RT
AHU : 0.25kW/RT – 0.42kW/RT
Condenser fan : 0.22kW/RT – 0.29kW/RT
CHWP : 0.08kW/RT – 0.17kW/RT
Walaupun komponen yang digunakan dalam sistem ini adalah sedikit berbanding sistem
lain namun, penggunaan kuasa oleh sistem ini adalah tinggi disebabkan oleh
ketidakcekapan komponen-komponen berkenaan.
Graf 9: Purata kecekapan komponen penyaman udara ACCH
Graf 9 menunjukkan purata kecekapan komponen penyaman udara bagi sistem
penyaman udara ACCH. Komponen compressor mempunyai purata kecekapan yang
paling rendah iaitu 1.07kW/RT, manakala CHWP mempunyai kecekapan komponen
yang paling tinggi iaitu 0.13kW/RT. Purata kecekapan keseluruhan sistem ialah
1.78kW/RT.
6.4 Air Cooled Package
Dalam sistem ini, satu (1) unit sistem penyaman udara air cooled package dinilai untuk
menentukan COP dan kecekapan komponen bagi sistem berkenaan. Sistem ini
Purata Kecekapan Komponen Penyaman Udara ACCH
1.07
0.26
0.13
0.34
Comp
Condenser
Pump
AHU
Unit : kW/RT

18. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 15
Bagi Sistem Penyaman Udara
mempunyai kapasiti 12RT dan had COP minimum yang ditetapkan oleh MS1525:2007
ialah 2.5.
Coefficient of Performance
Pemeriksaan menunjukkan nilai COP yang diperolehi bagi sistem berkenaan ialah 2.7.
Coefficient of Performance ACPU
2.7
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
KBP
Bangunan
Coefficientof
PerformanceCOP Minimum COP
2.5
Graf 10: Coefficient of Performance bagi sistem ACPU
Nilai COP yang dicatatkan adalah mematuhi had minimum yang ditetapkan oleh
MS1525:2007.
Kecekapan Sistem & Komponen
Kecekapan komponen dan sistem penyaman udara ACPU dinyatakan seperti dalam
Graf 11.
1
1.05
1.1
1.15
1.2
1.25
1.3
kW/RT
KBP
Bangunan
Kecekapan Komponen Penyaman Udara ACPU
Blower
Condenser
Comp
Graf 11: Kecekapan komponen penyaman udara ACPU

19. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 16
Bagi Sistem Penyaman Udara
Kecekapan komponen compressor bagi sistem ini ialah 1.11kW/RT, 0.08kW/RT bagi
condenser fan dan blower fan setiap satu. Kecekapan keseluruhan sistem yang
diperiksa ini ialah 1.27kW/RT.
6.5 Perbandingan antara Sistem
Purata COP bagi setiap sistem penyaman udara yang dinilai diringkaskan seperti dalam
graf di bawah.
Purata Coefficient of Performance Sistem Penyaman
Udara
2.7 2.7
3.7
5.4
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
ACPU ACCH WCPU WCCH
Sistem
CoefficientofPerformance
COP
5.2
3.6
2.72.7
Graf 12: Purata Coefficient of Performance bagi setiap sistem penyaman udara
Graf 12 menunjukkan setiap jenis sistem penyaman udara mempunyai purata COP yang
melebihi nilai minimum yang ditetapkan oleh MS1525:2007 “Code of Practice on Energy
Efficiency and Use of Renewable Energy for non-Residential Buildings”. Sistem
penyaman udara water cooled chiller mempunyai COP yang paling baik iaitu 5.4,
manakala water cooled package unit mempunyai nilai COP iaitu 3.7. Nilai purata COP
yang dicatatkan oleh kedua-dua sistem air cooled package unit dan air cooled chiller
mempunyai nilai yang sama iaitu 2.7. Sistem yang menggunakan elemen air bagi tujuan
penyingkiran haba mempunyai nilai COP yang lebih baik berbanding sistem yang
menggunakan condenser fan. Ia berlaku disebakan oleh sifat air yang mempunyai kadar
penyimpan haba (heat holding capacity) yang tinggi disamping mempunyai kadar
pemindahan haba yang lebih baik (convection).

20. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 17
Bagi Sistem Penyaman Udara
Sementara itu, kecekapan komponen setiap sistem penyaman udara dinyatakan dalam
Graf 13. Graf ini dikategorikan kepada 3 bahagian bagi setiap sistem yang diperiksa iaitu
Cooling, Heat Rejection dan Airside. Bahagian Cooling hanya melibatkan kecekapan
komponen compressor dan chilled water pump, manakala bahagian Heat Rejection
adalah merangkumi komponen cooling tower condenser fan dan condenser water pump.
Bahagian Airside melibatkan kecekapan komponen bagi blower fan.
0.81
0.17
0.17
0.78
0.1
0.31
1.19
0.26
0.34
1.11
0.08
0.08
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
kW/RT
WCPU WCCH ACCH ACPU
Bangunan
Purata Kecekapan Komponen Penyaman Udara
Airside
Heat Rejection
Cooling
Graf 13: Purata kecekapan komponen penyaman udara
Kecekapan Cooling terbaik adalah menerusi sistem water cooled chiller dimana ia
mempunyai kecekapan 0.78kW/RT, diikuti dengan sistem water cooled package unit
iaitu 0.81kW/RT. Sistem air cooled chiller dan air cooled package unit mempunyai
kecekapan yang rendah iaitu 1.19kW/RT dan 1.11kW/RT.
Bagi bahagian Heat Rejection, sistem ACPU mencatatkan kecekapan yang paling baik
iaitu 0.08kW/RT. Manakala, sistem water cooled chiller mencatatkan kecekapan
komponen iaitu 0.10kW/RT, kecekapan komponen bagi sistem water cooled package
unit ialah 0.17kW/RT dan kecekapan bagi sistem air cooled chiller adalah yang terendah
iaitu 0.26kW/RT.
Graf di atas juga menunjukkan bahawa sistem air cooled package unit mempunyai
kecekapan yang lebih baik dalam bahagian Airside iaitu 0.08kW/RT. Ini diikuti dengan

21. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 18
Bagi Sistem Penyaman Udara
sistem water cooled package iaitu dengan kecekapan 0.17kW/RT, 0.31kW/RT bagi
sistem water cooled chiller dan 0.34kW/RT bagi sistem air cooled chiller.
Melalui perbandingan keseluruhan, dapat diperhatikan bahawa sistem yang
menggunakan elemen air sebagai heat rejection mempunyai kecekapan cooling yang
lebih baik berbanding penggunaan condenser fan. Perbezaan kecekapan yang ketara
sehingga 34% diperolehi pada bahagian cooling sekiranya kaedah penggunaan elemen
air sebagai medium untuk heat rejection digunapakai.
Sementara itu, perbandingan antara sistem air cooled dan water cooled juga
menunjukkan terdapatnya perbezaan kecekapan pada bahagian heat rejection.
Kecekapan yang rendah bagi komponen condenser fan pada sistem ACCH iaitu
sehingga 0.26kW/RT membuatkan ianya menggunakan lebih banyak tenaga berbanding
sistem water cooled dimana ianya menggunakan lebih banyak komponen pada
bahagian heat rejection dengan penggunaan condenser water pump. Graf menunjukkan
perbezaan kecekapan pada bahagian heat rejection bagi sistem ACCH adalah lebih
rendah sehingga 35% berbanding dengan sistem water cooled berkenaan.
Dalam bahagian airside, kecekapan sistem WCCH dan ACCH adalah rendah
berbanding sistem WCPU dan ACPU. Sistem package unit mempunyai kecekapan di
antara 0.08kW/RT hingga 0.17kW/RT, manakala sistem WCCH dan ACCH mempunyai
kecekapan 0.31kW/RT dan 0.34kW/RT. Perbezaan kecekapan sehingga 76% bagi
kedua-dua sistem disebabkan oleh sistem chiller kebiasaannya direkabentuk untuk
mempunyai banyak AHU berbanding sistem package unit. Oleh itu, penggunaan kuasa
yang banyak oleh blower fan untuk satu sistem berkenaan memjadikan kecekapan
airside bagi sistem ini rendah.
Berdasarkan kepada Graf 13, kecekapan cooling bagi sistem WCPU adalah rendah
berbanding sistem WCCH. Walaubagaimanapun, kecekapan keseluruhan sistem
menunjukkan bahawa sistem WCPU mempunyai kecekapan yang lebih baik iaitu
1.15kW/RT berbanding kecekapan sistem WCCH iaitu 1.19kW/RT. Ia berlaku
disebabkan oleh kecekapan yang rendah pada bahagian airside sistem WCCH
membuatkan penggunaan kuasa oleh sistem ini melebihi sistem WCPU.

22. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 19
Bagi Sistem Penyaman Udara
7.0 KESIMPULAN
Prestasi penyaman udara dinilai melalui Coefficient of Performance (COP) bagi
komponen penyaman udara berkenaan. Setiap jenis penyaman udara mempunyai
prestasi yang berbeza dengan komponen water cooled chiller mempunyai COP yang
terbaik berbanding sistem lain iaitu water cooled package unit, air cooled package unit
dan air cooled chiller.
Sementara itu, kecekapan sistem penyaman udara menunjukkan bahawa sistem water
cooled package mempunyai kecekapan keseluruhan sistem yang paling baik dengan
mengambilkira keseluruhan komponen yang terlibat dalam sistem penyaman udara.
Disediakan:
Mohammad Faeiz Ismail
Jurutera Mekanikal
Unit Kecekapan Tenaga & Tenaga Diperbaharui
Disemak:
Wan Mohammad Salleh
Jurutera Mekanikal Kanan
Unit Kecekapan Tenaga & Tenaga Diperbaharui
Disahkan:
Ir. Aziah Wan Abdullah
Jurutera Mekanikal Penguasa Kanan
Unit Kecekapan Tenaga & Tenaga Diperbaharui