panjang x lebar 8 m x 10,5 m dan tinggi ruangan 5 meter sedangkan tinggi dari lantai ke puncak atap adalah 8 meter. Dengan demikian volume ruangan adalah
420 m
3
. Adapun bukaan yang terdapat dalam ruangan adalah 1 pintu kecil tanpa daun berukuran 0,9 x 2,85 m di sebelah barat stasiun penggorengan dan 1 pintu
kecil tanpa daun berukuran 0,9 x 2,85 m di sebelah timur.
6.2.2. Pembahasan Rancangan Perbaikan Sistem Ventilasi
Sistem ventilasi yang akan dibahas dalam hal ini adalah perancangan turbin ventilator. Penggunaan turbin ventilator dipilih karena turbin ventilator
tidak menggunakan energi listrik sehingga hemat listrik. Cara kerja turbin ventilator yaitu
- Turbin dapat berputar dengan hembusan angin yang lemah, tetapi juga mampu
menahan angin berkecepatan tinggi. Perputaran turbin disebabkan adanya perbedaan tekanan udara di dalam dan diluar ruangan
- Secara alamiah udara panas di dalam dan diluar ruangan akan mengalir keluar
melalui sirip-sirip turbin yang menghasilkan tekanan untuk membuat turbin ventilator berputar. Dengan demikian, kuat atau tidaknya hembusan angin,
turbin ventilator akan selalu berputar menghisap udara panas dalam ruangan. Adapun gambar dari turbin ventilator dapat dilihat pada Gambar 6.13.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 6.13. Turbin Ventilator
Adapun data-data yang dibutuhkan dalam perancangan perbaikan sistem ventilasi adalah sebagai berikut:
1. Suhu di lantai produksi yang akan dipertahankan menjadi 27,9
o
C 2.
Ventilasi berupa lubang angin pada dinding 3.
Radiasi matahari rata-rata I = 600 Wm
2
4. Kecepatan angin rata-rata di dalam ruangan 0,27 ms
5. Transmitan lapisan udara luar f
o
= 10 Wm
2 o
C 6.
Temperatur luar ruangan 35
o
C 7.
Kecepatan angin rata-rata di dalam ruangan 0,27 ms 8.
Bahan dinding luar bangunan lantai produksi adalah beton ringan dengan absorbsi permukaan dinding α
w
= 0,86 9.
U dinding = 3,58 Wm
2 o
C adalah beton biasa dengan ketebalan padat biasa dengan ketebalan 0,152 m
10. U
ata
p = 7,95 Wm
2 o
C dengan atap miring asbes semen gelombang
Universitas Sumatera Utara
11. Cat dinding luar bewarna biru medium, maka absorbsi permukaan yang
dicat adalah α
w
= 0,57 dibutuhkan dapat dihitung dengan menggunakan formula:
Q
m
=Q
i
+ Q
s
+ Q
c
+Q
v
Dimana, Q
m
= Panas yang harus diangkut oleh mesin penyejuk W Q
i
= Panas dari sumber dalam ruangan W Q
s
= Panas matahari yang menembus atap pabrik W Q
c
= Panas dari luar ruangan yang menembus dinding W Q
v
= Panas dari udara luar Penyelesaian
ΔT
atap
= T - T
i
= 35 – 27,9
= 7,1
o
C Absorbsi dinding luar merupakan nilai rata-rata dari absorbsi bata yang
diplester dan di cat : α
= 0,5 α
dinding
+ α
cat
= 0,5 0,86 + 0,57 = 0,715
Suhu permukaan luar dinding T
s
= T
o
+ I
1
+I
2
. α. Cos β f
o
= 35 + 600 x 0,715 cos 60 10 = 35 + 21,45
Universitas Sumatera Utara
= 56,45
o
C Maka, ΔT
dinding
= 56,45 – 27,9
= 28,55 C
Qi = ,
Panas dari tubuh manusia berasal dari perpindahan kalor dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Kalor yang berada dalam tubuh akan
mengalami radiasi. Perhitungan panas yang berasal dari tubuh manusia dilakukan dengan persamaan Stefan-Boltzman
, yaitu H = eσAT
4
. Dengan,
H = radiasivitas kalor e = emisivitas 0-1
σ = konstanta Stefan-Boltzman 5,67 x 10
-8
J.s.m
2
.k
4
A = luas daerah T = suhu dalam Kelvin
Perhitungan panas dari tubuh pekerja, untuk suhu tubuh normal manusia sebesar 37
o
C atau 310 K, maka emisivitas tubuh 0,7 dan rata-rata luas tubuh pekerja adalah 1,6 m, maka :
H = 0,705,67 x 10
-8
1,6310
4
= 586 watt Qi
= panas manusia + panas lampu neon + panas mesin pemotong Q
i
= 5 586 watt + 1 x 8 watt + 2 x 200 watt Q
i
= 3338 watt Q
s
= panas yang menembus atap = A
atap
. I.θ
Universitas Sumatera Utara
=8 x 23,9 6000,5 = 57360 watt
= 57,36 kW Q
c
= panas melalui dinding + panas melalui atap = A
dinding
. U
dinding
. ΔT + A
atap
.U
atap
. ΔT =[ 5 x 0,152 x 3,58 x 7,1] + [ 8 x 23,9 x 7,95 x 7.1]
= 10811,6 watt sedangkan Q
v
panas karena ventilasi bernilai : Q
v
= 1300 VΔT Dengan V = ventilation rate m
3
s Jadi:
V = A
ventilasi
x Kecepatan angin V = 21 x 0,27
= 5,67 m
3
s Maka
Q
v
= 1300 5,677,1 = 52334,1 W
jadi, Q
m
= Q
i
+Q
s
+Q
c
+Q
v
= 3338 W + 57360 W + 10811,6 W + 52334,1 W = 126843,7 W = 123,84 kW
Maka, Untuk mengurangi beban penyejuk ruangan, maka dipilih penambahan turbin ventilator sebagai pertimbangan perbaikan yang hemat energi
listrik karena penggunaan turbin ventilator itu sendiri tidak menggunakan energi
Universitas Sumatera Utara
listrik. Adapun data – data yang dibutuhkan untuk menghitung jumlah turbin
ventilator adalah sebagai berikut: 1.
Ukuran atau dimensi bangunan. Panjang
= 8 m Lebar
= 10,5 m Tinggi tembok
= 5 m Panjang atap
= 8 m Lebar atap
= 10,5 m Tinggi atap dari tempok
= 3 m Volume ruangan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
Vtotal = Vruangan + Vatap V ruangan
= p x l x t = 8m x 10,5m x 5m
= 420 m
3
V atap = Luas alas x t
= 10,5 m x 3m2 x 8 m = 126 m
3
Vtotal = 420 m
3
+ 126 m
3
= 546 m
3
Universitas Sumatera Utara
Jika turbin ventilator yang digunakan saat ini adalah L-45 dengan kapasitas hisap 42,39 m
3
dan waktu sirkulasi 10 menit, maka jumlah turbin yang direkomendasikan adalah:
Jumlah Turbin Ventilator = Jumlah Turbin Ventilator =
546
3
42,39
3
10
Jumlah Turbin Ventilator = 1,28 ≈ 2 buah Perancangan turbin ventilator pada lanatai produksi tentu memlerlukan
biaya yang harus dikeluarkan oleh UD. Kreasi Lutvi. Harga turbin ventilator tipe L-
45 dengan diameter 18” dan bahan Stainless Steel merek Cyclone memiliki harga Rp. 650.000. Karena dibutuhkan 2 buah turbin, maka UD. Kreasi Lutvi
harus mengeluarkan biaya sebesar Rp. 1.300.000,- .
6.2.3. Pembahasan Evaluasi Heat Stress Index
