Diketahui: -
N = Banyak orang
= 2 orang -
SHG = Sensible heat gain = 75 W
- LHG
= Laten heat gain = 55 W
- CLF
= Cooling load factor = 0,60
Maka besar beban sensibel dari manusia adalah: Q
s
= N × Sensible heat gain × CLF = 2 x 75 x 0,60
= 90 W
Dan besar beban laten dari manusia adalah: Q
l
= N × Laten heat gain = 2 x 55
= 110 W
4.2.4 Beban Pendingin Akibat Radiasi
Perhitungan beban pendingin akibat radiasi dilakukan dengan menggunakan data temperatur pada tanggal 19 Januari 2015 jam 09.00 dan data
lainnya sebagai berikut. Diketahui:
- ε
styrofoam
= Emisivitas styrofoam = 0,60
- σ
= Konstanta Stefan- Boltzman = 5,67 x 10
-8
Wm
2
K
4
- p
= Panjang styrofoam = 0,400 m
- l
= Lebar styrofoam = 0,260 m
- t
= Tinggi styrofoam = 0,178 m
- T
s
= Temperatur permukaan styrofoam = 25,561°C = 298,561K -
T
∞
= Temperatur fluida = 28,072°C = 301,072K
Perhitungan dilakukan pada dinding luar styrofoam yakni pada sisi depan dan belakang A
1
, kiri dan kanan A
2
, serta atas A
3
. A
1
= p x t = 0,400 x 0,178 = 0,07120 m
2
A
2
= l x t = 0,260 x 0,178 = 0,04628 m
2
A
3
= p x l = 0,400 x 0,260 = 0,10400 m
2
Maka beban pendingin akibat radiasi pada mesin pendingin ruangan adalah sebagai berikut.
Q
rad,1
= ε A
1
σ T
∞ 4
− T
s 4
= 0,60 x 0,07120 x 5,67 x 10
-8
x 301,072
4
– 298,561
4
= 0,655685 W Q
rad,2
= ε A
2
σ T
∞ 4
− T
s 4
= 0,60 x 0,04628 x 5,67 x 10
-8
x 301,072
4
– 298,561
4
= 0,426195 W Q
rad,3
= ε A
3
σ T
∞ 4
− T
s 4
= 0,60 x 0,10400 x 5,67 x 10
-8
x 301,072
4
– 298,561
4
= 0,957742 W
Maka, beban pendingin total akibat radiasi dapat dihitung dengan persamaan:
Q
rad,tot
= 2 x Q
rad,1
+ 2 x Q
rad,2
+ Q
rad,3
= 2 x 0,655685+ 2 x 0,426195 + 0,957742 = 3,1215 W
4.2.5 Beban Pendingin Akibat Konveksi dan Konduksi
Konveksi yang terjadi pada mesin pendingin ruangan ini merupakan perpaduan antara konveksi alamiah dan konveksi paksa. Konveksi alamiah terjadi
pada dinding luar, sedangkan konveksi paksa terjadi di dinding dalam dari mesin pendingin tersebut. Perhitungan dilakukan pada dinding depan, belakang, kiri,
kanan, dan atas daripada styrofoam. Mula
– mula dihitung terlebih dahulu konveksi paksa. Untuk menghitung nilai beban pendingin akibat konveksi paksa diperlukan beberapa data, dimana
data temperatur diambil pada tanggal 19 Januari 2015 jam 09.00. Diketahui:
- ρ = Massa jenis fluida
= 1,1614 kgm
3
- U
∞
= Kecepatan aliran fluida = 7,615 ms
- L = Panjang lapisan konveksi
= 0,36 m -
μ = Viskositas fluida = 184,6 x 10
-7
Nsm
2
- Pr = Bilangan Prandtl
= 0,707 -
k = Konduktivitas termal fluida = 26,3 x 10
-3
WmK -
A = Luas penampang = 7,92 x 10
-2
m
2
- T
s
= Temperatur permukaan air = 6 °C = 279 K
- T
∞
= Temperatur fluida = 28,072 °C = 301,072 K
Pertama – tama dihitung terlebih dahulu bilangan Reynold dengan
persamaan: Re
L
=
ρ x U
∞
x L μ
=
1,1614 x 7,615 x 0,36 184,6 x 10
−7
= 172.473,5623
Tahap berikutnya adalah menghitung bilangan Nusselt Nu
L
: Nu
L
= 0,664 x Re
L 12
x Pr
13
= 0,664 x 172.473,5623
12
x 0,707
13
= 245,661
Kemudian dihitung nilai koefisien konveksi perpindahan panas nya: h
L
=
k L
x Nu
L
=
26,3 x 10
−3
0,36
x 245,661
= 17,9468844 Wm
2
K
Maka, beban pendingin akibat konveksi paksa adalah: Q
konv,paksa
= h
L
x A x T
∞
– T
s
= 17,9468844 x 7,92 x 10
-2
x 301,072 - 279 = 31,373 W
