Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
3.1. Definisi Beban Pendingin dan Kondisi Perencanaan
Beban pendingin adalah total seluruh kalor yang harus dikeluarkan dari sebuah ruangan agar temperatur dan kelembaban udara dalam ruangan dapat dipertahankan
pada tingkat kenyamanan tertentu. Komponen-komponen yang mengkonstribusikan kalor yang diserap oleh
ruangan dapat dituliskan sebagai berikut: a.
Transmisi kalor melalui struktur bangunan b.
Radiasi panas matahari c.
Infiltrasi atau kebocoran udara yang masuk ke dalam ruangan d.
Kalor yang masuk dikarenakan oleh kebutuhan ventilasi e.
Emisi kalor dari manusia yang berada didalam ruangan f.
Kalor dari lampu dan barang elektronik g.
Kalor yang bersumber dari dalam ruangan, seperti halnya komputer, pemanas air dan sebagainya.
h. Kalor yang berasal dari material atau barang yang dibawa masuk ke dalam
ruangan yang dikondisikan, yang berasal dari temperatur yang lebih tinggi.
Kondisi perencanaan meliputi: •
Kondisi suhu dalam ruang direncanakan T,
r
adalah 75,2
o
F 24
o
C dengan kelembaban relatif RH berdasarkan perhitungan grafik Psychometric Chart.
• Suhu udara luar direncanakan dari suhu udara maksimum berdasarkan tabel data
statistik suhu dan kelembaban udara kota Medan pada Lampiran [L.1] yaitu T,
o
= 35,6 º C DB dengan RH = 77. Hal ini didasarkan atas Data Badan Meteorologi
dan Geofisika BMG
3.2. Perhitungan Cooling Load 3.2.1. Perhitungan Cooling Load dari dinding
Besarnya panas yang diserap oleh dinding bangunan karena radiasi matahari dihitung dengan:
Q
dinding
= U × A × TETD…………3.1
literatur : Jordan, Richard C., “Refrigeration and Air Conditioning” ,hal 225
Dimana: U = koefisien perpindahan panas menyeluruh dari dinding
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
A = luas permukaan dinding luar yaitu dinding yang menerima sinar matahari secara langsung.
TETD = Total equivalent temperature diference adalah total perbedaan temperatur ekivalen yang ditampilkan pada tabel 3.1 berikut
yang terdapat pada Lampiran [L.4]
Tabel 3.1 TETD untuk dinding 4 in Brick, warna terang
ARAH Waktu
8:00 9:00
10:00 11:00
12:00 13:00
14:00 15:00
16:00 17:00
18:00 N
-4 -3
-2 1
4 5
6 8
10 11
12
E 7
14 15
16 15
14 13
12 13
14
S -4
-3 -2
5 12
14 16
17 18
17 16
W -2
-1 3
6 7
8 13
18 23
28
SE -2
4 10
14 18
17 16
15 14
14 14
SW -2
-2 -2
1 4
3 2
15 22
24 26
NE -4
4 12
11 10
8 6
8 10
12 14
NW -4
-3 -2
1 4
5 6
9 12
17 22
Sumber : Jordan, Richard C.,Refrigeration and Air Conditioning ,hal 224
Adapun material dinding pada bangunan kantor ini dengan tahanan panasnya masing- masing berdasarkan Tabel 3.1.1 adalah sbb :
- 4 in common brick dengan tahanan termal R
1
adalah 0,8
o
F hr ft
2
Btu. -
1 in cement plaster dengan tahanan termal R
2
=R
3
adalah 0,2
o
F hr ft
2
Btu. -
Tahanan konveksi di luar ruangan untuk udara bergerak dengan kecepatan 7,5mph Ro adalah 0,25
o
F hr ft
2
Btu. -
Tahanan konveksi di luar ruangan untuk udara bergerak menurut Jordan [L. 4] dengan kecepatan angin berkisar antara 7,5 - 15 mph. Sedangkan dari hasil
pengukuran diperoleh kecepatan angin di Medan berkisar antara 10 - 12 kmjam dan dipilih kecepatan maksimumnya yaitu 12 kmjam atau sekitar 7,5
mph. Sehingga tahanan konveksi di luar ruangan Ro = 0,25
o
F.hr.ft
2
Btu -
Maka U =
i o
R R
R R
R +
+ +
+
3 2
1
1 =
68 ,
25 ,
2 ,
2 ,
8 ,
1 +
+ +
+ =0,47
Btuft
2
hr
o
F Tabel 3.2. Nilai tahanan panas untuk berbagai material
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Gambar 3.1. Konstruksi dinding
Menurut Jordan , nilai TETD pada tabel 3.1 harus dikoreksi terlebih dahulu dengan faktor pertimbangan koreksi sebagai berikut:
• Berdasarkan perbedaan temperatur udara luar dengan temperatur udara ruangan
yang dikondisikan. a.
Jika perbedaan temperatur lebih besar dari 15 derajat, tambahkan kelebihannya ke nilai TETD pada tabel 3.1.
b. Jika perbedaan temperatur lebih kecil dari 15 derajat, kurangkan
kekurangannya ke nilai TETD pada tabel 3.1. •
Berdasarkan daily range temperatur udara luar. a.
Jika daily range lebih kecil dari 20 derajat, tambahkan 1 derajat setiap penurunan 2 derajat daily range ke nilai TETD pada tabel 3.1.
b. Jika daily range lebih besar dari 20 derajat, kurangkan 1 derajat setiap naiknya
2 derajat daily range ke nilai TETD pada tabel 3.1. Sehingga faktor koreksi dapat dihitung sbb:
- Daily range yang diperoleh dari hasil pengolahan data temperatur dan kelembaban
kota Medan secara statistik pada Lampiran [L.2] yaitu 8,12
o
F 20
o
F, maka koreksi yang perlu ditambahkan adalah :
= 20
o
F – 8,12
o
F 2 = 5,94
o
F ≈ 6
o
F -
Perbedaan temperatur udara luar maksimum dengan temperatur udara ruangan yang dikondisikan adalah:
T
o
- T
r
= 96,08
o
F – 76
o
F = 20,08
o
F 15
o
F maka koreksi yang perlu ditambahkan adalah :
= 20,08
o
F – 15
o
F = 5,08
o
F Maka total koreksi yang perlu ditambahkan adalah = 5,94 + 5,08 = 11,02
o
F Adapun nilai TETD yang telah dikoreksi dapat dilihat pada tabel 3.3 berikut
ini.
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Tabel 3.3 Nilai TETD setelah dikoreksi
ARAH Waktu
8:00 9:00
10:00 11:00
12:00 13:00
14:00 15:00
16:00 17:00
18:00 N
8.04 9.04
9.02 12.02
15.02 16.02
17.02 19.02
21.02 22.02
23.02
E 12.04
19.04 25.02
26.02 27.02
26.02 25.02
24.02 23.02
24.02 25.02
S 8.04
9.04 9.02
16.02 23.02
25.02 27.02
28.02 29.02
28.02 27.02
W 10.04
11.04 11.02
14.02 17.02
18.02 19.02
24.02 29.02
34.02 39.02
SE 10.04
16.04 21.02
25.02 29.02
28.02 27.02
26.02 25.02
25.02 25.02
SW 10.04
10.04 9.02
12.02 15.02
14.02 13.02
26.02 33.02
35.02 37.02
NE 8.04
16.04 23.02
22.02 21.02
19.02 17.02
19.02 21.02
23.02 25.02
NW 8.04
9.04 9.02
12.02 15.02
16.02 17.02
20.02 23.02
28.02 33.02
Berdasarkan gambar 3.3, luas dinding arah utara lantai 1 dapat dihitung sbb: Q
dinding
= U × A × TETD = 0,47 x 2619,4194 x 8,04
=9898,262
Dengan cara yang sama, arah dan luas dinding luar dari lantai 1 sampai 3 dapat dihitung dan ditampilkan pada tabel 3.4 berikut.
Tabel 3.4 Arah dan luas dinding luar dari lantai 1 sampai 3
Arah dan luas dinding Dinding
M
2
ft
2
Lantai 1 Luas sebelah TIMUR =
165.85 1785.2094
Luas sebelah BARAT = 159
1711.476 Luas sebelah UTARA =
243.35 2619.4194
Luas sebelah SELATAN = 283.2
3048.3648
TOTAL A
dinding
Lt.1 851.4
9164.4696 Lantai 2
Luas sebelah TIMUR = Luas sebelah BARAT =
36 387.504
Luas sebelah UTARA = 93.6
1007.5104 Luas sebelah SELATAN =
58.55 630.2322
TOTAL A
dinding
Lt.2 188.15
2025.2466 Lantai 3
Luas sebelah TIMUR = Luas sebelah BARAT =
36 387.504
Luas sebelah UTARA = 57.6
620.0064 Luas sebelah SELATAN =
60.75 653.913
TOTAL A
dinding
Lt.3
154.35 1661.4234
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Dengan cara yang sama, cooling load dari dinding untuk tiap arah di lantai 1 sampai lantai 3 mulai dari pukul 08.00-18.00 dapat dihitung dan ditampilkan pada
tabel 3.5 berikut. Adapun besar cooling load dari dinding untuk tiap lantai yang diperhitungkan adalah cooling load maksimum yaitu yang ditandai dengan tulisan
cetak tebal. Tabel 3.5 Cooling load dari dinding untuk semua lantai mulai pukul 08.00-18.00
Lantai Arah
Waktu
dinding 8:00
9:00 10:00
11:00 12:00
13:00 14:00
15:00 16:00
17:00 18:00
1 N
9898 11129
11104 14798
18491 19722
20953 23416
25878 27109
28340 S
11519 12951
12923 22952
32981 35846
38712 40145
41577 40145
38712 E
10102 15975
20992 21832
22671 21832
20992 20153
19314 20153
20992 W
8076 8880
8864 11277
13690 14495
15299 19321
23343 27365
31387 Total Lt.1
39595 48937
53885 70860
87834 91896
95958 103036
110114 114773
119433
2 N
3807 4280
4271 5691
7112 7585
8059 9006
9953 10427
10900 S
2381 2677
2671 4745
6818 7411
8003 8299
8595 8299
8003 E
W 1828
2010 2007
2553 3099
3281 3464
4374 5285
6195 7106
Total Lt.2 8017
8969 8950
12990 17030
18279 19527
21681 23834
24922 26010
3 N
2342 2634
2628 3502
4376 4668
4959 5542
6125 6416
6708 S
2471 2778
2772 4923
7074 7689
8304 8611
8918 8611
8304 E
W 1828
2010 2007
2553 3099
3281 3464
4374 5285
6195 7106
Total Lt.3 6642
7423 7407
10979 14551
15639 16728
18528 20329
21224 22118
TOTAL 54255
65329 70243
94830 119417
125815 132213
143246 154279
160921
167563
Sehingga dapat disimpulkan bahwa untuk Cooling Load Dinding yang terbesar Maksimum adalah pada waktu Pukul 18:00 dengan Total Cooling Load Dinding
sebesar 167563 BtuHour.
3.2.2. Perhitungan Cooling Load dari Atap
Besarnya panas yang diserap oleh atap bangunan karena radiasi matahari dihitung dengan:
Q
atap
= U × A × TETD……. 3.2
literatur : Jordan, Richard C., “Refrigeration and Air Conditioning” ,hal 222
Dimana: U = koefisien perpindahan panas menyeluruh dari atap
A = luas proyeksi horizontal dari atap TETD = Total equivalent temperature difference adalah total
perbedaan temperatur ekivalen atap.
38
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Gambar 3.2. Konstruksi Atap
Adapun jenis material atap untuk bangunan kantor ini berdasarkan gambar 3.2
yaitu untuk ruangan yang dikondisikan beserta tahanan panasnya masing-masing berdasarkan Lampiran [L.4] adalah sbb:
- Concrete 6 inci dengan R
1
= 0,91
o
F.hr.ft
2
Btu -
Air space 40 inci dengan C = 1,1
o
F.hr.ft
2
Btu -
Gypsum inci dengan R
2
= 0,32
o
F.hr.ft
2
Btu -
Tahanan konveksi di luar ruangan untuk udara bergerak berdasarkan Lampiran [L.4] dengan kecepatan angin berkisar antara 7,5 - 15 mph. Sedangkan dari
hasil pengukuran diperoleh kecepatan angin di Medan berkisar antara 10 - 12 kmjam dan dipilih kecepatan maksimumnya yaitu 12 kmjam atau sekitar 7,5
mph. Sehingga tahanan konveksi di luar ruangan Ro = 0,25
o
F.hr.ft
2
Btu -
Tahanan konveksi di dalam ruangan untuk udara diam Ri adalah 0,92
o
F.hr.ft
2
Btu Maka U =
i o
R R
R C
R +
+ +
+
2 1
1 =
92 ,
32 ,
91 ,
1 ,
1 25
, 1
+ +
+ +
= 0,285 Btuft
2
hr
o
F Perbedaan temperatur ekivalen total untuk atap dapat dilihat pada tabel 3.5
berikut berdasarkan tabel 10.6 Jordan pada Lampiran [L.5] Tabel 3.6. Total Equivalent Temperature Differentials untuk atap konstruksi berat
dengan bahan beton 6 inci ,terbuka ke matahari
Deskripsi Konstruksi
atap Waktu
8 9
10 11
12 13
14 15
16 17
18 6”
concrete 6
6 6
13 20
27 34
38 42
43 44
Sumber : Jordan, Richard C., Refrigeration and Air Conditioning ,hal 222
Adapun faktor koreksinya adalah sama dengan faktor koreksi seperti pada tabel 3.7 sehingga memberikan hasil yang sama yaitu 11,02
o
F. Dengan penambahan
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
faktor koreksi tersebut, perbedaan temperatur ekivalen totalnya dapat ditampilkan sbb:
Tabel 3.7 Total Equivalent Temperature Differentials setelah dikoreksi
Deskripsi Konstruksi atap Waktu
8 9
10 11
12 13
14 15
16 17
18 6” concrete
17.02 17.02
17.02 24.02
31.02 38.02
45.02 49.02
53.02 54.02
55.02
Berdasarkan gambar 2.12, luas proyeksi horizontal atap dapat dihitung dan diperoleh sbb:
A
atap
= 1221,42 m
2
= 13147,36488 ft
2
Maka Cooling Load Atap pada pukul 08:00 dapat dihitung dengan cara sbb: Q
atap
= U × A × TETD = 0,285 x 13147,36488 x 17,02
= 63773 BtuHour
Dengan cara yang sama, Cooling Load untuk atap dari Pukul 08:00 sampai Pukul 18:00 dapat ditabelkan pada Tabel 3.8 berikut :
Tabel 3.8. Perhitungan Cooling Load Atap
Lantai 8:00
9:00 10:00
11:00 12:00
13:00 14:00
15:00 16:00
17:00 18:00
3 63773
63773 63773
90002 116231
142460 168689
183677 198665
202412 206159
TOTAL A
atap
63773 63773
63773 90002
116231 142460
168689 183677
198665 202412
206159
Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa cooling load Atap paling besar Maksimum adalah pada pukul 18:00 sebesar 206159 BtuHour
2.4.2. Perhitungan Cooling Load dari Kaca
Energi radiasi matahari yang dipantulkan dan juga yang diserap oleh kaca jendela ataupun kaca pintu akan masuk ke dalam ruangan dan menjadi beban mesin
pendingin. Besarnya panas yang diserap oleh kaca dapat dihitung dengan rumus : Q
kaca
= SHGF × A × SC × CLF…..3.3
literatur : Pita, Edward G., “Air Conditioning Systems”, hal 102
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Dimana: SHGF = Solar Heat Gain Factor yaitu panas matahari maksimum
yang diserap pada waktu , orientasi , dan garis lintang tertentu dalam satuan Btuhr-ft
2
A = luas permukaan kaca, ft
2
SC = shade coefficient yaitu suatu koefisien untuk faktor koreksi yang bergantung pada jenis kaca
CLF = cooling load factor yaitu faktor koreksi beban pendingin dari kaca yang bergantung pada waktu.
SHGF untuk daerah Medan pada posisi 4
o
LU.. Dari Interpolasi nilai SHGF untuk 0
o
LU dan 8
o
LU, diperoleh nilai SHGF untuk berbagai arah yang ditampilkan pada tabel 3.9 berikut
Tabel 3.9. SHGF maksimum untuk kaca pada garis lintang 4
o
LU
Arah 0
o
LU 8
o
LU 4ºLU N
75 47
61
E 212
216 214
S 38
41 39.5
W 212
216 214
SE
112 128
120
SW 112
128 120
NE 187
179 183
Sumber : Pita, Edward G., Air Conditioning Systems, hal 102
Adapun shading coefficient SC untuk kaca jenis reflective glass, no interior shading dari tabel 3.10 berikut bernilai 0,4.
Tabel 3.10.
SC untuk kaca
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Sumber : Pita, Edward G., Air Conditioning Systems, hal 104
Untuk harga cooling load factor CLF, dapat diambil dari tabel 3.11 untuk tipe konstruksi kaca medium berdasarkan Lampiran [L.7]
Tabel 3.11. CLF untuk kaca tanpa Interior Shade termasuk Reflective Glass untuk tipe konstruksi kaca medium
Arah 8:00
9:00 10:00
11:00 12:00
13:00 14:00
15:00 16:00
17:00 18:00
N 0.46
0.52 0.59
0.65 0.7
0.73 0.75
0.76 0.74
0.75 0.79
E 0.44
0.5 0.51
0.45 0.39
0.35 0.32
0.29 0.26
0.23 0.21
S 0.14
0.21 0.31
0.42 0.52
0.57 0.58
0.53 0.47
0.41 0.36
W 0.1
0.11 0.12
0.13 0.14
0.19 0.29
0.4 0.5
0.56 0.55
SE 0.38
0.48 0.54
0.55 0.51
0.45 0.4
0.36 0.33
0.29 0.25
SW 0.12
0.13 0.15
0.17 0.23
0.33 0.44
0.53 0.58
0.59 0.53
NE 0.44
0.45 0.4
0.36 0.33
0.31 0.3
0.28 0.26
0.23 0.21
Sumber : Pita, Edward G., Air Conditioning Systems, hal 105
Luas dan Arah Bangunan Kantor ini dapat dihitung dan ditabelkan pada Tabel 3.12 sbb:
Tabel 3.12. Perhitungan Luas Kaca pada berbagai arah
Kaca m
2
ft
2
Lantai 1 Luas Sebelah TIMUR =
36.15 389.1186
Luas Sebelah BARAT = 43
462.852 Luas Sebelah UTARA =
47.65 512.9046
Luas Sebelah SELATAN = 43.8
471.4632
TOTAL A
kaca
Lt.1 170.6
1836.3384 Lantai 2
Luas Sebelah TIMUR = 117.6
1265.8464
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Luas Sebelah BARAT = 105.6
1136.6784 Luas Sebelah UTARA =
168 1808.352
Luas Sebelah SELATAN = 203.05
2185.6302
TOTAL A
kaca
Lt.2 594.25
6396.507 Lantai 3
Luas Sebelah TIMUR = 141.6
1524.1824 Luas Sebelah BARAT =
129.6 1395.0144
Luas Sebelah UTARA = 204
2195.856 Luas Sebelah SELATAN =
201.65 2170.5606
TOTAL A
kaca
Lt.3
676.85 7285.6134
Dengan menggunakan rumus 3.3, cooling load dari kaca untuk tiap lantai dari lantai 1 sampai lantai 3 mulai dari pukul 08.00-18.00 dapat dihitung dan
ditampilkan pada tabel berikut. Sama halnya seperti cooling load dari dinding dan atap, besar cooling load dari kaca untuk tiap kamar yang diperhitungkan adalah
cooling load maksimum yang ditandai dengan tulisan cetak tebal
Tabel 3.13.Cooling load dari kaca untuk lantai 1 mulai pukul 08.00-18.00
Lantai Arah
Waktu Kaca
8:00 9:00
10:00 11:00
12:00 13:00
14:00 15:00
16:00 17:00
18:00 1
N 5756
6507 7383
8134 8760
9135 9386
9511 9261
9386 9886
S 1042
1564 2309
3128 3873
4245 4320
3948 3501
3054 2681
E 14655
16654 16987
14988 12990
11657 10658
9659 8660
7660 6994
W 3962
4358 4754
5150 5546
7527 11489
15848 19810
22187 21791
Total Lt.1 25417
29084 31434
31402 31171
32567 35855
38966 41232
42288
41354 2
N 20296
22944 26033
28680 30886
32210 33092
33534 32651
33092 34857
S 4834
7251 10705
14503 17957
19683 20029
18302 16230
14158 12431
E 47676
54178 55261
48760 42259
37924 34674
31423 28172
24921 22754
W 9729
10702 11675
12648 13621
18486 28216
38919 48649
54487 53514
Total Lt.2 82538
95077 103676
104593 104724
108305 116012
122179 125704
126661
123559 3
N 24646
27861 31611
34826 37505
39112 40184
40719 39648
40184 42327
S 4801
7201 10631
14403 17833
19548 19891
18176 16118
14060 12346
E 57406
65235 66539
58711 50883
45664 41750
37836 33922
30008 27398
W 11941
13135 14329
15523 16717
22688 34629
47765 59706
66871 65677
Total Lt.3 98795
113433 123112
123465 122939
127013 136455
144497 149395
151124
147749 TOTAL
206751 237595
258223 259461
258835 267887
288323 305644
316332
320074
312663
Dengan demikian,dapat disimpulkan bahwa Cooling Load kaca terbesar maksimumadalah pada pukul 17:00 sebesar 320074 BtuHour.
3.2.4. Perhitungan Cooling Load dari Lantai
Besarnya panas yang diserap oleh lantai bangunan dari tanah dapat dihitung
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
dengan rumus: Q
lantai
= U × A × TD…..3.4
literatur : Pita, Edward G., “Air Conditioning Systems”, hal 101
Dimana: U = koefisien perpindahan panas menyeluruh dari lantai
A = luas lantai, ft
2
TD = Temperature difference: T
tanah
– T
desain ruangan
T
tanah
= 28
o
C = 82,4
o
F TD = 82,4 – 75
o
F TD = 7,4
o
F
Adapun material lantai bangunan kantor beserta tahanan panasnya masing-masing berdasarkan Tabel 3.2. adalah sbb:
- Ceramic Tile 1 inci memiliki R
1
= 0,08 hr.ft
2
.
o
FBtu -
Concrete 5 inci memiliki R
2
= 0,81 hr.ft
2
.
o
FBtu -
Cement Plaster 2 inci memiliki R
3
= 0,4 hr.ft
2
.
o
FBtu
Gambar 3.3. Konstruksi lantai Maka U =
3 2
1
1 R
R R
+ +
= 4
, 81
, 08
, 1
+ +
= 0,77
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Berdasarkan gambar 2.10, luas lantai 1 dapat dihitung dengan hasil sebagai berikut:
A
lantai
= 1540 m
2
= 16576.56 ft
2
Adapun cooling load dari lantai lantai 1 dapat dihitung sebagai berikut: Q
lantai
= U × A
lantai
× TD = 0,77 × 16576,56 × 7,4
= 94453,23 Btuhr
3.2.5. Perhitungan Cooling Load dari Lampu Penerangan dan Alat Elektronik
Besarnya beban pendingin yang dihasilkan oleh penerangan lampu dapat dihitung dengan rumus :
Q
penerangan
= 3,4 × W × BF…..3.5
literatur : Pita, Edward G., “Air Conditioning Systems”, hal 108
Dimana : W = total daya lampu keseluruhan BF = Balast Factor
Untuk lampu fluorescent BF = 1,25 Untuk lampu incandescent BF = 1,0
Adapun daya lampu yang dibutuhkan untuk penerangan pada bangunan Kantor dipilih sebesar 30 Wattm
2
untuk daya lampu daerah komputer berdasarkan Tabel 3.14,
dengan jenis lampu
incandescent dengan BF =
1,0. Sedangkan
alat elektronik yang
diperkirakan ada sesuai
standar hotel hanyalah TV
dengan 200Watt dan
computer dengan 125
Watt.
Tabel 3.14. Estimasi Beban
listrik suatu Bangunan
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Sumber : Tangoro, Dwi, Utilitas Bangunan, hal 76
Dengan cara tabulasi sebagai berikut, cooling load dari lampu dan alat elektronik untuk tiap ruangan mulai dari lantai 1 sampai lantai 3 dapat dilihat pada
tabel 3.15.
Tabel 3.15. Cooling load dari PeneranganLampu dan TV untuk tiap ruangan dari
lantai 1 sampai 3
Lantai Ruang
DayaLuas Alat
Elektronik Luas
Q lampu Q elektronik
Q lampu Wattm
2
TV Komputer
Ruangm
2
Btuh Btuh
Elektronik Btuh
1
Lobby 30
1 2
595.6 75939
2231.25 78170.25
Ruang SerbagunaAula 30
1 2
331.8 42304.5
2231.25 44535.75
Ruang Istirahat Ka.Adpel 30
1 1
50.4 6426
1381.25 7807.25
Kabid.KPLP 30
1 2
36 4590
2231.25 6821.25
Kasi Kesyahbandaraan 30
- 1
13 1657.5
850 2507.5
Kasi Penyelamatan 30
- 1
13 1657.5
850 2507.5
Kasi Keamanan 30
1 11.4
1453.5 127.5
1581 Ruang Senjata
30 -
- 11.4
1453.5 -
1453.5 Ruang KPLP
30 1
5 330.4
42126 4781.25
46907.25
TOTAL LANTAI 1 1393
177607.5 14683.75
192291.25
2
Bid.Lala Kepelabuhan 30
1 5
311.8 39754.5
4781.25 44535.75
Ruang Kab.Lala Kepelabuhan 30
1 1
36 4590
1381.25 5971.25
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009 Ruang Kontrol
30 -
3 11.4
1453.5 2550
4003.5 Ruang Peralatan
30 -
- 11.4
1453.5 -
1453.5 Bag. Pembukuan
30 -
2 13
1657.5 1700
3357.5 Bag. Keuangan
30 -
2 13
1657.5 1700
3357.5 Ruang Istirahat
30 2
1 64.8
8262 1912.5
10174.5 Ruang Obat-obatan
30 -
- 21.6
2754 -
2754 Kantin
30 2
- 9
1147.5 1062.5
2210 Koridor
30 -
- 118.08
15055.2 -
15055.2
TOTAL LANTAI 2 610.08
77785.2 15087.5
92872.7
3
Bid.Lala Kepelabuhan 30
1 5
337.86 43077.15
4781.25 47858.4
Kabid.Lala Kepelabuhan 30
1 1
36 4590
1381.25 5971.25
Kasi Was.Fasilitas 30
- 2
25.2 3213
1700 4913
Kasi Lalin dan Angla 30
- 2
10.08 1285.2
1700 2985.2
Kasi penumpang Angla TKBM 30
- 2
35.28 4498.2
1700 6198.2
Ruang Wudhu 30
- -
19.8 2524.5
- 2524.5
Koridor 30
- -
75.6 9639
- 9639
Kabid.Kelaiklautan Kapal 30
1 2
46.8 5967
2231.25 5967
Ruang AIS 30
- -
15.12 1927.8
- 1927.8
Bid.Kelaiklautan Kapal 30
1 5
321.9 41042.25
4781.25 45823.5
Kasi Keselamatan Kapal 30
- 2
15.3 1950.75
1700 3650.75
Kasi Kepelautan 30
- 2
15 1912.5
1700 3612.5
Kasi Pengukuran 30
- 2
15 1912.5
1700 3612.5
TOTAL LANTAI 3 968.94
123539.85 23375
144683.6
TOTAL COOLING LOAD PENERANGAN ALAT ELEKTRONIK
378932.55 53146.25
429847.55
Dengan demikian, Beban Pendingin dari Penerangan dan Alat Elektronik adalah sebesar 429847 BtuHour.
3.2.6. Perhitungan Cooling Load dari Manusia
Total kalor yang dilepas oleh tubuh manusia sangat tergantung kepada kegiatan yang dilakukan oleh manusia tersebut. Untuk menghitung besarnya kalor
yang dilepas oleh tubuh manusia dapat digunakan rumus sebagai berikut: Q
sensibel
= q
sensibel
× n…...3.6 Q
laten
= q
laten
× n………..3.7
literatur : Pita, Edward G., “Air Conditioning Systems”, hal 111
Dimana: Q
sensibel
dan Q
laten
= total panas sensibel dan laten dari tubuh manusia q
sensibel
dan q
laten
= panas sensibel dan laten untuk tiap orang n
= banyaknya jumlah orang didalam ruang Tabel 3.16. Panas yang dihasilkan dari manusia
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Sumber : Carrier Air Conditioning Co., System Design Manual 1, Load Estimating, hal 100
- Dari tabel 3.16, untuk aktivitas pekerja kantor dan aktivitas berdiri, berjalan
lambat pada aplikasi hotel, besarnya panas sensibel dan panas laten untuk temperatur ruangan 76
o
F masing-masing didapat 235 Btuhr dan 215 Btuhr per orang.
Selanjutnya cooling load dari manusia untuk tiap ruangan mulai dari lantai 1 sampai lantai 3 berdasarkan denah bangunan dapat dilihat pada tabel 3.17.
Tabel 3.17. Cooling load dari manusia mulai lantai 1 sampai lantai 3
Lantai Ruang
n Qs Btuh Ql Btuh Q manusia Btuh
1 Lobby
13 2450
2050 5000
Ruang SerbagunaAula Ruang Istirahat Ka.Adpel
Kabid.KPLP 2
490 410
900 Kasi Kesyahbandaraan
2 490
410 900
Kasi Penyelamatan 2
490 410
900 Kasi Keamanan
2 490
410 900
Ruang Senjata 2
490 410
900 Bid. KPLP
11 2450
2050 4950
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
TOTAL Q
manusia
Lantai 1
7350 6150
14450
2 Bid.Administrasi
50 12250
10250 22500
Ruang Kab.Administrasi 7
1715 1435
3150 Ruang Kontrol
2 490
410 900
Ruang Peralatan 2
490 410
900 Bag. Pembukuan
2 490
410 900
Bag. Keuangan 2
490 410
900 Ruang Istirahat
2 490
410 900
Ruang Perpustakaan Mini 2
490 410
900 Kantin
4 980
820 1800
Koridor 2
490 410
900 TOTAL Q
manusia
Lantai 2
18375 15375
33750
3 Bid.Lala Kepelabuhan
50 12250
10250 22500
Kabid.Lala Kepelabuhan 7
1715 1435
3150 Kasi Was.Fasilitas
5 1225
1025 2250
Kasi Lalin dan Angla 2
490 410
900 Kasi penumpang Angla TKBM
7 1715
1435 3150
Ruang Wudhu Koridor
2 490
410 900
Kabid.Kelaiklautan Kapal 2
490 410
900 Ruang AIS
3 735
615 1350
Bid.Kelaiklautan Kapal 48
11760 9840
21600 Kasi Keselamatan Kapal
2 490
410 900
Kasi Kepelautan 2
490 410
900 Kasi Pengukuran
2 490
410 900
TOTAL Q
manusia
Lantai 3
32340 27060
59400
TOTAL COOLING LOAD MANUSIA
58065 48585
107600
3.2.7. Perhitungan Cooling Load dari Infiltrasi
Biasanya kebutuhan udara luar sangat cukup untuk menghasilkan tekanan yang sedikit berbeda dari ruangan dan menyeimbangkan infiltrasi. Tidak perlu untuk
memikirkan infiltrasi hanya jika volume udara luar dapat ditangani oleh peralatan yang mampu untuk menyeimbangkan besarnya total infiltrasi yang diperhitungkan.
Tapi jika peralatan tidak mampu untuk menangani infiltrasi yang terlalu besar, maka infiltrasi perlu diperhitungkan sebagai total beban pendingin.
Besarnya infiltrasi dalam ruangan yang terjadi dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
Cfm
inf =
60 60
gan VolumeRuan
G W
L H
= ×
× ×
…..3.8
literatur : Jordan, Richard C., “Refrigeration and Air Conditioning” ,hal 234
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Dimana : H = tinggi gedung ft
L = panjang gedung ft W= lebar gedung ft
G = faktor dinding G = 1 , jika ruangan memiliki satu dinding luar
G = 1,5 , jika ruangan memiliki dua dinding luar G = 2 , jika ruangan memiliki tiga buah atau lebih dinding luar
Yang dimaksud dengan dinding luar adalah dinding yang berhubungan dengan bagian ruangan gedung yang tak dikondisikan yaitu dinding yang memiliki jendela
ataupun pintu yang memungkinkan terjadinya infiltrasi. Jika celah-celah pintu dan jendela diisolasi dengan strip, maka infiltrasi yang terjadi adalah setengah dari
besarnya infiltrasi yang diperoleh dari persamaan 3.8. Infiltrasi pada bangunan kantor ini berdasarkan gambar 2.10-2.12, dan ditinjau
pada lantai 1,2 dan 3 yaitu pada lobby dan Ruang Serbaguna serta Ruang yang yang memiliki pintu yang berhubungan langsung dengan udara luar dan alirannnya ke
tingkat selanjutnya. Tidak adanya infiltrasi melalui jendela karena tidak terdapat jendela pada Gedung ini. Besarnya infiltrasi tersebut diatur dengan putaran exhaust
fan dan disesuaikan dengan kebutuhan udara ventilasi untuk ruangan-ruangan tersebut. Sehingga besar infiltrasi ini identik dengan kebutuhan udara ventilasi dan
oleh sebab itu menjadi bagian dari perhitungan cooling load dari ventilasi Adapun perhitungan infiltrasi pada lantai yaitu perhitungan infiltrasi untuk
lobby yang memiliki pintu depan dan ruang serbaguna yang memiliki pintu samping serta ruang lain yang memiliki ruang kontak dengan udara luar.
Dengan tinggi lobby 4 m 13,123 ft dan luas lantai lobby 6411.0384 ft
2
berdasarkan tabel 3.19, dimana dinding ruangan lobby ini memiliki 1 buah dinding luar, maka
Cfm
inf
lobby dapat dihitung sbb: Cfm
inf
=
50 60
1 0384
, 6411
404 ,
16 x
x x
Cfm
inf
= 2629.166848cfm ≈ 2629 cfm
Udara infiltrasi yang masuk ke dalam ruangan ini memiliki nilai kalor sensibel dan kalor laten. Besarnya kalor sensibel dan kalor laten inilah yang akan menjadi
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
beban pendingin yang selanjutnya akan dibuang oleh mesin pendingin ke lingkungan. Besarnya kalor sensibel dan laten udara luar infiltrasi dihitung dengan persamaan:
Q
sensibel
= 1,08 × Cfm
inf
× T,
o
– T,
r
….3.9
literatur : Jordan, Richard C., “Refrigeration and Air Conditioning” ,hal 233
Dimana: T,
o
– T,
r
= perbedaan temperatur udara luar dengan temperatur ruang yaitu 96,08
o
F dan 75
o
F.
Q
laten
= 0,68 × Cfm
inf
× w
o
` - w
i
`……3.10
literatur : Jordan, Richard C., “Refrigeration and Air Conditioning” ,hal 234
Dimana: w
o
’ – w
i
’ = perbedaan rasio kelembaban udara luar dengan udara ruang. Nilai w
o
’ dan w
i
’ini didapat dari grafik psikometrik berdasarkan T,
o
= 96,08
o
F dan T,
r
= 76
o
F, diperoleh 200 lblb dry air dan 65 lblb dry air.
Maka Rumus untuk mencari Cooling Load Infiltrasi total adalah: Q
infiltrasi
= Q
sensibel
+ Q
laten
Dengan cara Tabulasi pada Tabel 3.18 berikut ini dapat dihitung nilai Beban Pendingin yang berasal dari Infiltrasi sebagai berikut:
Tabel 3.18. Perhitungan Coolind Load Infiltrasi Lantai 1,2,dan 3
Lantai Ruang
Tinggift A
lantai
m
2
A
lantai
ft
2
Cfm
inf
Qs Ql
Q
infiltrasi
1 Lobby
16.404 595.6
6411.0384 2629.1668
64456.6544 241357.516
305814.1 Ruang SerbagunaAula
16.404 331.8
3571.4952 1952.8935
47877.1388 179275.63
227152.7 Ruang Istirahat Ka.Adpel
16.404 50.4
542.5056 148.32103
3636.238397 13615.8706
17252.1
TOTAL Lantai 1 16.404
977.8 10525.0392
4730.38133
115970.032 434249.0166
550218.9
2 Koridor
13.123 118.08
1271.0131 138.99587
3407.622907 12759.8214
16167.44
TOTAL Lantai 2 13.123
118.08 1271.0131
138.99587
3407.62291 12759.8214
16167.44
3 Ruang Wudhu
13.123 19.8
213.1272 23.307235
571.4001826 2139.6042
2711.004 Koridor
13.123 75.6
813.7584 88.991262
2181.709788 8169.39788
10351.1
TOTAL Lantai 3 13.123
95.4 1026.8856
112.298497
2753.10997 10309.00208
13062.104
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
3.2.8. Perhitungan Cooling load dari Ventilasi
Untuk tetap menjaga agar ruangan tetap segar, maka udara luar juga harus dimasukkan ke dalam ruangan yang dikondisikan untuk menghilangkan atau
mengurangi kadar konsentrasi dari asap rokok, bau badan, karbon dioksida, dan yang lainnya. Dalam aplikasi kantor ini, Kebutuhan udara ventilasi ruangan kantor disuplai
dari koridor sebagai udara infiltrasi yang masuk lewat celah pintu. Udara ventilasi tersebut menjadi cooling load koridor karena udara tersebut telah dikondisikan di
koridor sebelum disuplai ke tiap ruangan kantor. Adapun besar ventilasi ini akan dibandingkan dengan besar infiltrasi, jika
ventilasi lebih besar dari infiltrasi, maka infiltrasi dapat diabaikan dan besar cooling load dari ventilasi inilah yang akan diperhitungkan untuk cooling load total.
Dari tabel 3.19 berikut, diperoleh kebutuhan ventilasi untuk aplikasi Office Room untuk recommended cfm berkisar antara 35 per orang dalam hal ini dipilih 15
cfm per orang.
Tabel 3.19 Kebutuhan udara untuk ventilasi
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Sumber : Pita, Edward G., Air Conditioning Systems, hal 118
Dengan cara yang sama seperti menghitung cooling load dari infiltrasi, cooling load dari ventilasi dapat dihitung sebagai berikut:
Q
sensibel
= 1,08 × Cfm
inf
× T,
o
– T,r Q
laten
= 0,68 × Cfm
inf
× w
o
` - w
i
` Q
ventilasi
= Q
sensibel
+ Q
laten
Perhitungan Cooling Load dari Ventilasi ini dapat ditabelkan sebagai berikut:
Tabel 3.20 Cooling load dari ventilasi yang disuplai pada ruangan tertentu dari lantai 1 sampai lantai 3
Lantai Ruang
n cfm
Qs Ql
Q
ventilasi
1 Lobby
10 350
8580.6 32130
40710.6 Ruang SerbagunaAula
TOTAL Lantai 1 10
350 8580.6
32130 40710.6
2 Koridor
2 70
1716.12 6426
8142.12
TOTAL Lantai 2 2
70 1716.12
6426 8142.12
3 Ruang Wudhu
Koridor 15
525 12870.9
48195 61065.9
TOTAL Lantai 3 15
525 12870.9
48195 61065.9
Terlihat bahwa kebutuhan udara ventilasi dan cooling load dari ventilasi lebih kecil dari infiltrasi, sehingga cooling load dari infiltrasi yang akan diperhitungkan
pada cooling load total.
3.2.9 Total Cooling Load
Besarnya cooling load secara keseluruhan yang menjadi beban dari mesin pendingin dapat dihitung dengan:
Q
cooling load
= Q
atap
+ Q
dinding
+ Q
kaca
+ Q
infiltrasi
+ Q
manusia
+ Q
penerangan dan elektronik
+Q
lantai
Adapun cooling load secara keseluruhan ini dapat dibagi menjadi 2 bagian yaitu: -
Beban laten, yaitu beban yang harus dibebankan kepada mesin pendingin untuk menurunkan kelembaban dalam ruangan. Beban ini berasal dari manusia dan
infiltrasi atau ventilasi. -
Beban sensibel, yaitu beban yang harus dibebankan kepada mesin pendingin untuk menurunkan suhu ruangan. Beban ini berasal dari struktur bangunan yang
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
mencakup dinding, kaca, lantai, atap dan juga beban manusia, penerangan , alat elektronik, dan infiltrasiventilasi
Tabel 3.21 Cooling load total tiap kamar dari lantai 1 sampai lantai 6
lantai
Q
dinding
Q
kaca
Q
lantai
Q
lampu
Q
manusia
Q
infiltrasi
Q
atap
Q total Btuhr Qsensibel Btuhr
Btuhr Btuhr
Btuhr Btuhr
Btuhr Btuhr
Btuhr
1 119433
41354 94453
192291 14450
550218 -
1012199
378560
2 26010
123559 -
92872 33750
16167 -
276191
264223
3 22118
147749 -
144683 59400
13062 206159
387012
581527
TOTAL 167561
312662 94453
429846 107600
579447 206159
1675402
1224310
Berdasarkan tabel 3.21 di atas, terlihat bahwa cooling load total dari lantai 1 sampai lantai 3 adalah sebesar 1675402
Btuhr atau setara dengan 492,75 kW atau 140 Ton of Refrigeran TOR. Menurut Jordan ,cooling load total ini dalam perencanaan biasanya
ditambah 10 dari nilainya sebagai faktor keamanan safety factor. Dengan demikian, cooling load total tersebut menjadi 1.842.942 Btuhr atau setara dengan 542
kW atau 153,57 TOR. Selanjutnya akan diuraikan perhitungan beban mesin pendingin dengan menggunakan analisa psychrometric chart. Perhitungan dengan psychrometric
chart maupun dengan estimasi cooling load seperti diuraikan sebelumnya akan memberikan hasil yang kurang lebih sama.
3.3. Siklus Pengkondisian Udara
Adapun siklus pengkondisian udara yang akan diuraikan dalam subbab ini adalah pada semua ruangan pada lantai 1,2 dan 3, dimana terdapat beban pendingin
dari udara luar yaitu udara ventilasi bagi manusia di dalamnya sehingga siklus pengkondisian udara yang terjadi dapat dianalisa secara lengkap.
Dari grafik psikrometrik, siklus pendingin udara dapat dilihat dimana udara luar 1 dan udara dari ruangan yang dikondisikan 2 bercampur di titik 3 dibalikkan
kembali ke kondensor. Di dalam coil kondensor mengalir air bersuhu sekitar 37,4
o
F3ºC yang berasal dari evaporator. Udara yang melewati coil pendingin, suhu dan kelembabannya akan turun 4. Udara keluar dari coil inilah yang akan dihembus
dengan blower ke dalam ruangan.
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
1 3
4 2
2 2 ruangan udara supplai ke ruangan
dikondisikan udara supplai ke 4 udara balik dari ruangan
ruangan 3 4
udara balik dari ruangan blower 1
Gambar 3.4. Siklus pengkondisian udara
3.3.1.Analisa Grafik Psikometrik Psychometric Chart
Pertama-tama, siklus pengkondisian udara pada koridor lantai 1 yang akan dianalisa. Adapun kondisi perencanaan seperti yang telah diuraikan pada subbab
sebelumnya yaitu: ♦
Suhu dalam ruang yang direncanakan T,
r
= 24ºC76
o
F DB dan RH = 50 ♦
Suhu udara luar T,
o
= 35,6ºC96,08ºF DB dengan RH = 77 Dengan mengacu pada gambar 3.4, langkah untuk menganalisa psychrometric
chart adalah: 1.
Karena percampuran udara titik 3 terjadi di dalam ruangan, maka kondisi udara campuran inilah yang harus diperhitungkan sebagai kondisi udara perencanaan
pada ruangan tersebut yaitu T,
r
= 76
o
F dan RH yang akan dicari. Dengan kondisi udara luar titik 1 yang telah diketahui yaitu T
,o
= 96,08
o
F dan RH = 77, maka dapat ditarik suatu garis lurus penghubung antara titik 1 dengan titik 3.
2. Pada titik perpotongan suhu 80ºF dan RH = 50, terdapat sebuah titik yang
disebut “titik setan”. Dari titik ini ditarik garis lurus ke sumbu GSHF Global Sensible Heat Factor yang dapat dihitung dengan rumus:
GSHF =
load cooling
sensibel
Q Q
=
69 .
800783 550571 =
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Dari titik 3 kemudian ditarik garis sejajar dengan garis GSHF hingga ke garis saturasi pada psychrometric chart.
3. Temperatur coil didapat dari perpotongan garis tersebut pada garis saturasi yaitu
pada suhu 37,8
o
F yang untuk selanjutnya disebut t
adp
. 4.
Ketika udara campuran tersebut melewati coil pendingin, ternyata tidak semua udara tersebut mengalami penurunan suhu dan terkondensasi. Sebagian kecil
udara ada yang lolos melewati coil tanpa mengalami penurunan suhu. Perbandingan antara jumlah udara yang lolos tanpa mengalami penurunan suhu
dengan jumlah udara total yang melewati coil disebut dengan Bypass Factor BF. Untuk kecepatan udara melewati coil yang tidak melebihi 500 fpm, dan 2 baris
coil, By-pass Factor direncanakan 0.313. 5.
Kemudian titik 4 yaitu kondisi udara setelah melewati coil dapat dicari berdasarkan harga By-pass Factor dengan menggunakan rumus:
BF =
adp 3
adp 4
t t
t t
− −
⇔ F
t
4
2 ,
49 4
, 37
4 ,
37 2
, 75
313 .
= +
− ×
= 6.
Selanjutnya pada titik 4 tarik garis lurus dengan kemiringan garis RSHFRoom Sensible Heat Factor yaitu garis dengan kemiringan SHF yang didapat dengan
tanpa memperhitungkan udara ventilasi atau infiltrasi hingga memotong perpanjangan garis yang menghubungkan titik 1 dan 3.
Adapun titik yang didapat dari perpotongan kedua garis tersebut merupakan kondisi udara setelah menyerap panas dari cooling load ruangan sebelum
bercampur dengan udara luar, yang untuk selanjutnya disebut titik 2. 7.
Dari psychrometric chart, diperoleh h
4
= 19 Btulb udara dan h
3
= 30 Btulb udara. 8.
Kuantitas udara suplai yang diperlukan cfm dapat dicari dari rumus: cfm =
cfm t
t Q
sensible
2 ,
19607 2
, 49
2 ,
75 08
. 1
550771 08
, 1
4 3
= −
× =
− ×
9. Beban mesin pendingin di lantai 1 dapat dicari dengan persamaan:
Q
lobby
= 4,55·cfm·h
3
– h
4
= 4,55·19607,2·30 – 19 = 981340,36 Btuh
Madi Margoyungan : Perencanaan Unit Mesin Pendingin Untuk Kebutuhan Pengkondisian Udara Pada Bangunan Kantor ADPEL Di Medan, 2008.
USU Repository © 2009
Ternyata perhitungan Q lantai 1 dengan grafik psikrometrik memberikan hasil yang hampir sama dengan perhitungan Q lantai 1 dari cooling load sebelumnya yaitu
1052170 Btuhr. Dengan cara yang sama, dan harga Bypass Factor, T
1
, dan T
3
yang sama, maka GSHF, RSHF, t
adp
, t
4
, t
2
, h
3
, h
4
, serta Q koridor lantai 2,3 dapat dicari dan memberikan hasil sebagai berikut:
Lantai 2 Lantai 3
GSHF = 0,81 GSHF = 0,93
cfm = 12093,7 cfm cfm = 22690,36 cfm
t
adp
= 37,4
o
F t
adp
= 37,4
o
F t
4
= 49,2
o
F t
4
= 49,2
o
F h
3
= 26,4 Btulb h
3
= 25,2 Btulb h
4
= 18,2 Btulb h
4
= 17,6 Btulb
Untuk lebih jelasnya, grafik psikometrik untuk kondisi lantai 1 dan lantai 2 serta lantai 3 seperti yang diuraikan sebelumnya, dapat dilihat pada halaman berikut.
BAB 4 ANALISA TERMODINAMIKA
