perancangan sistem tata udara cooling lo (1)
LAPORAN PERANCANGAN SISTEM TATA UDARA
( Perancangan Gedung Pasca Sarjana Lantai Satu Universitas Wiralodra
Indramayu)
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan
Mata Kuliah Perancangan Sistem Tata Udara
Program Studi Teknik Pendingin Dan Tata Udara
Disusun Oleh:
Katim (1202018)
Sanjaya Adi Putra (1202026)
Jurusan Teknik Pendingin dan Tata Udara
Politeknik Negeri Indramayu
2015
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Indonesia merupakan suatu Negara yang wilayahnya memiliki 2 musim yaitu,
musim panas dan dingin, karena terdapat 2 musim untuk itu kita perlu melakukan
upaya pengkondisian udara pada tiap musimnya. Apalagi manusia sangat
membutuhkan lingkungan dengan udara ruang yang nyaman (thermal comfort)
untuk melakukan aktivitas sehari-hari secara optimal. Dengan adanya lingkungan
udara yang nyaman ini manusia akan dapat beraktivitas dengan tenang dan sehat.
Keadaan udara pada suatu ruang dengan aktivitas yang tinggi, sangat berpengaruh
pada kondisi dan keadaan penghuninya. Bila dalam suatu ruangan yang panas,
manusia yang melakukan aktivitas di dalamnya tentu juga akan sangat terganggu
dan tidak dapat melakukan aktivitasnya secara baik.
Tubuh manusia baik sedang diam maupun bergerak tentu akan terus-menerus
menghasilkan panas, hal tersebut mengakibatkan kenyamanan thermal langsung
berhubungan dengan tubuh manusia yang selalu membuang panas yang
berlebihan. Dalam keadaan-keadaan normal pemindahan panas ini terjadi antara
tubuh dan udara disekitarnya, namun demikian tubuh manusia memiliki
pertahanan mekanisme alami yang terus menerus bekerja untuk mempertahankan
keseimbangan yang diperlukan antara timbulnya panas dan pembuangan panas
yang dihasilkan. Mekanisme-mekanisme ini bekerja untuk mempertahankan suhu
tubuh yang normal, dengan mengendalikan jumlah pembuangan panas tersebut.
Bila laju kehilangan panas terlalu lambat kita akan mudah berkeringat. Keringat
tersebut menambah laju kehilangan panas karena penguapan.
Untuk mendapatkan kondisi ruangan yang memenuhi thermal comfort atau
juga kondisi yang harus memenuhi persyaratan tertentu sesuai dengan yang kita
inginkan, tanpa adanya ketergantungan dengan lingkungan luar, maka digunakan
Penyegaran Udara Buatan (Air Conditioning). Penyegaran udara buatan di sini
memiliki pengertian bahwa udara dalam ruang dikondisikan berdasarkan beban
kalor yang terjadi pada ruangan tersebut. Keadaan yang sejuk dan nyaman bagi
manusia (comfort condition) adalah keadaan dimana temperatur berkisar 24 oC 26 oC, dengan kelembaban 40 - 50%
Dalam menentukan mesin penyegar buatan ada beberapa faktor yang harus
dipertimbangkan:
a. Suhu dan kelembaban udara sekitar
b. Luas area yang akan didinginkan
c. Jenis mesin pendingin yang akan digunakan
d. Jenis perancangan saluran-saluran pendingin (ducting).
1.2 Tujuan
a. Mengetahui dasar-dasar perencanaan (design) sistem tata udara
b. Mampu menghitung beban pendinginan pada gedung
c. Mampu menganalisa pada diagram psikrometrik
d. Menyediakan informasi untuk pemilihan peralatan, sistem ukuran dan desain
sistem
e. Agar betah
1.3 Batasan Masalah
a. Perhitungan piping
1.4 Rumusan Masalah
a. Seberapa besar pengaruh pengkondisian udara pada manusia
b. Bagaimana cara mengkondisikan suatu ruangan pada temperatur thermal
c. Pada temperatur berapa kenyamanan thermal pada manusia
d. Seberapa besar pengaruh beban internal dan Eksternal terhadap
1.5 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan Tugas Akhir sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini memuat tentang latar belakang masalah, tujuan, batasan masalah, rumusan
masalah, dan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini memuat tentang pengertian umum pengkondisian udara (Air
Conditioning), faktor-faktor pertimbangan dalam pemilihan sistem tata udara ,
jenis-jenis sistem tata udara dan teori perhitungan beban pendinginan.
BAB III DATA PERANCANGAN
Bab ini menjelaskan tentang kondisi bangunan, letak dan posisi bangunan, situasi
bangunan dan ruangan, bahan-bahan yang dipergunakan untuk bangunan, jumlah
orang dalam ruangan, peralatan penghasil kalor, kondisi udara ruangan, kondisi
udara luar, penyesuaian terhadap bulan dan arah mata angin.
BAB IV PERHITUNGAN BEBAN PENDINGINAN
Bab ini menjelaskan tentang beban kalor dari sinar matahari yang melewati kaca,
beban kalor dari sinar matahari yang melewati dinding
BAB V ANALISA PSIKROMETRIK
Bab ini menjelaskan tentang analisa psikrometrik dan pemilihan sistem tata udara
BAB VI PERANCANGAN SALURAN UDARA
Bab ini menjelaskan tentang perancangn ductting
BAB VII PEMILIHAN UNIT SISTEM TATA UDARA
Menjelaskan tentang pemilihan alat seperti Chiller, AHU,dll
BAB VIII KESIMPULAN DAN SARAN
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Beban Pendinginan
Gambar 2.1 Proses Perpindahan Panas Melalui Beban Internal Dan Eksternal
Suatu bangunan atau ruangan akan memperoleh kalor dari berbagai sumber,
baik internal maupun eksternal dan apabila temperatur dan kelembaban ruangan
dipertahankan pada tingkat nyaman, maka kalor yang diperoleh ruangan harus
dibuang agar kenyamanan dapat dirasakan. Mengenai hal tersebut maka perlu
dilakukan perhitungan beban pendinginan, dimana dengan menghitung beban
pendinginan kita dapat mengetahui kapasitas dan peralatan yang dibutuhkan
dalam suatu ruangan sesuai dengan luas bangunan dan faktor-faktor lainnya
2.2 Perhitungan Beban Pendingin
Perhitungan beban pendinginan (cooling load) dipengaruhi oleh beberapa
faktor beban dari luar (eksternal) dan faktor beban dari dalam (internal)
a.
Beban dari luar ruangan, meliputi:
Beban melalui atap
Beban melalui dinding
Beban melalui lantai
Beban melalui kaca
Beban radiasi matahari melalui kaca
Beban ventilasi
Beban infiltrasi
b.
Beban dari dalam ruangan, meliputi:
Beban dari penerangan
Beban dari penghuni
Beban dari peralatan yang mengeluarkan kalor
2.2.1 Beban Eksternal (Luar)
2.2.1.1 Konduksi Melalui Dinding
Beban melalui dinding ini meliputi beban yang melewati dinding bagian
samping kiri, kanan, depan dan belakang.
Q = U.A.CLTDc
Dimana :
Q
= Cooling load for wall (BTU/hr)
U
= Overall heat transfer coefficien for wall (BTU/hr-Ft2 -F)
A
= Area of wall (Ft2)
CLTDc = Corrected value of CLTD (oF)
1 1 x 1 x 2 xn 1
= + + + +
U Fi k 1 k 2 kn Fo
Dimana :
U
= Overall heat transfer coefficien for wall (BTU/hr-Ft2 -F) from table 6.3
Fi
= Inside
Fo
= Outside
x
= Thickness (Ft)
k
= Konduktifitas thermal (BTU/hr-Ft2 –F) from table 6.3
A=Pxl
Dimana :
A
= Luas (Ft2)
P
= Panjang (Ft)
l
= Lebar (Ft)
CLTDc = CLTD + LM + (78-tR) + (ta-85)
Dimana:
CLTD= temperature (oF) from table 6.2
LM = correction for latitude and month (oF) from table 6.4
tR
= room temperature (oF)
ta
= average outside temperature on a design day (oF)
To
= Design dry bulb temperature (oF) from table 2.1c
ta = TO – (DR/2)
Dimana:
ta
= average outside temperature on a design day (oF)
To
= Design dry bulb temperature (oF) from table 2.1c
DR
= Daily range (oF) from table 2.1c
2.2.1.2 Konduksi Melalui Atap
Q = U.A.CLTDc
Dimana :
Q
= Cooling load for roof (BTU/hr)
U
= Overall heat transfer coefficien for roof (BTU/hr-Ft2 -F)
A
= Area of roof (Ft2)
CLTDc = Corrected value of CLTD (oF)
1 1 x 1 x 2 xn 1
= + + + +
U Fi k 1 k 2 kn Fo
Dimana :
U
= Overall heat transfer coefficien for roof (BTU/hr-Ft2 -F) From table 6.1
Fi
= Inside
Fo
= Outside
x
= Thickness (Ft)
k
= Konduktifitas thermal (BTU/hr-Ft2 –F) From table 6.1
A=Pxl
Dimana :
A
= Luas (Ft2)
P
= Panjang (Ft)
l
= Lebar (Ft)
CLTDc = CLTD + LM + (78-tR) + (ta-85)
Dimana:
CLTD= temperature (oF) from table 6.1
LM = correction for latitude and month (oF) from table 6.4
tR
= room temperature (oF)
ta
= average outside temperature on a design day (oF)
To
= Design dry bulb temperature (oF) from table 2.1c
ta = TO – (DR/2)
Dimana:
ta
= average outside temperature on a design day (oF)
To
= Design dry bulb temperature (oF) from table 2.1c
DR
= Daily range (oF) from table 2.1c
2.2.1.3 Konduksi Melalui Lantai
Q = U.A.TD
Dimana :
Q
= Cooling load for floor (BTU/hr)
U
= Overall heat transfer coefficien for floor (BTU/hr-Ft2 -F)
A
= Area of floor (Ft2)
TD
= Temperature difference To-Ti (oF)
1 1 x 1 x 2 xn 1
= + + + +
U Fi k 1 k 2 kn Fo
Dimana :
U
= Overall heat transfer coefficien for floor (BTU/hr-Ft2 -F)
Fi
= Inside
Fo
= Outside
x
= Thickness (Ft)
k
= Konduktifitas thermal (BTU/hr-Ft2 –F)
A=Pxl
Dimana :
A
= Luas (Ft2)
P
= Panjang (Ft)
l
= Lebar (Ft)
2.2.1.4 Konduksi Melalui Kaca
Q = U.A.CLTDc
Dimana :
Q
= Cooling load for floor (BTU/hr)
U
= Overall heat transfer coefficien for floor (BTU/hr-Ft2 -F) from table A.8
A
= Area of floor (Ft2)
CLTDc = Corrected value of CLTD (oF)
A=Pxl
Dimana :
A
= Luas (Ft2)
P
= Panjang (Ft)
l
= Lebar (Ft)
CLTDc = CLTD + LM + (78-tR) + (ta-85)
Dimana:
CLTD= temperature (oF) froom table 6.5
LM = correction for latitude and month (oF)
tR
= room temperature (oF)
ta
= average outside temperature on a design day (oF)
To
= Design dry bulb temperature (oF) from table 2.1c
ta = TO – (DR/2)
Dimana:
ta
= average outside temperature on a design day (oF)
To
= Design dry bulb temperature (oF) from table 2.1c
DR
= Daily range (oF) from table 2.1c
2.2.1.5 Radiasi Matahari Melalui Kaca
Q = SHGF x A x SC x CLF
Dimana:
Q
= solar radiation cooling load for glass (BTU/hr)
SHGF= maximum solar heat gain factor (oF) from tabel 3.25
A
= area of glass (ft2)
SC
= Shading Coefficient from tabel 6.7
CLF = Cooling Load Factor for glass tabel 6.9
2.2.1.6 Beban Infiltrasi
Qs = CFM x 1,1 x (to-ti)
Ql = CFM x 0,68 x (wo-wi)
CFM = ACH x Room volume/60
Dimana:
Qs,Ql = Sensibel and laten infiltrasi (Btu/hr)
CFM =Air infiltration rate into room (CFM)
(to-ti) = Temperaure difference
(wo-wi)= Humidity ratio difference
2.2.1.7 Beban Ventilasi
Qs = CFM x 1,1 x (to-ti)
Ql = CFM x 0,68 x (wo-wi)
CFM = CFM x Number Of people
Dimana:
Qs,Ql = Sensibel and laten infiltrasi (Btu/hr)
CFM =Air Ventilation rate into room (CFM)
(to-ti) = Temperaure difference
(wo-wi)= Humidity ratio difference
2.2.2
Beban Internal (Dalam)
2.2.2.1 Lighting
Q = 3,4 x W x BF x CLF
Dimana:
Q
= Cooling load from lighting (Btu/hr)
W
= Lighting capacity (Watts)
BF
= Ballast factor
CLF
= Cooling Load factor for lighting
2.2.2.2 People
Qs = qs x n x CLF
Ql = ql x n
Dimana:
Qs,Ql = Sensibel and laten heat gains
Qs,ql = Sensibel and laten heat gains per person
n
= number of people
CLF
= Cooling load factor for people
2.2.2.3 Equipment
Q = Heat gain from equipment x n
Dimana:
Q
= load equipment
n
= number of Appliance
BAB III
DATA PERANCANGAN
3.1 Data Kondisi Bangunan
3.1.1 Jenis Keterangan Bangunan
Bangunan yang akan dirancang ialah ruangan Pasca Sarjana lantai satu
Universitas Wiralodra Indramayu. Ruangan yang akan dikondisikan memiliki luas
sekitar 66m x 29m = 1914 m2
3.1.2 Letak dan Posisi Bangunan
Bangunan ini berlokasi di Jl. Ir. H. Juanda Km. 03 Singaraja Indramayu.
Terletak membujur pada posisi 107o52’- 108o36’ Bujur Timur dan 6o15’- 6o40’
Lintang Selatan, dengan posisi bangunan menghadap ke arah Utara.
3.1.3 Kondisi Udara Lingkungan Luar
Berdasarkan data yang diperoleh dari ASHRAE Cooling Load Manual Kota
Jakarta, dimana didapat data sebagai berikut:
Tabel 3.1 Kondisi Udara Kota Jakarta
No
Tinjauan
Nilai
6o LS
1
Latitude (Garis Lintang)
2
Design Dry-Bulb (1%)
96,8 oF / 36 oC
3
Design Wet-Bulb (1%)
85,3 oF / 29,6 oC
4
Humidity Ratio
5
Relative Humidity
65 %
6
Outdoor daily range (DR)
14 oF
7
average outside temperature on a design day (Ta)
0,024 lb/lb
89,8 oF
Sumber: ASHRAE Cooling Load Manual hal. 2.19, Tabel 2.1c Chapter
Tabel 3.2 Kondisi Udara Rancangan
No
Tinjauan
Nilai
6o LS
1
Latitude (Garis Lintang)
2
Design Dry-Bulb Temperature Room (tR)
3
Design Wet-Bulb Temperature Room
4
Humidity RatioDesign
5
Relative Humidity
6
Bulan Terpanas (Rancangan)
7
Jam Terpanas
78,8 oF / 26 oC
68,6 oF / 20,3 oC
0,013 lb/lb
60 %
November
15.00
3.2 Konstruksi Bangunan
3.2.1 Material dinding (wall)
Gambar 3.1 Konstruksi Dinding
Tabel 3.3 Material Dinding
No
Bahan
Thermal
Conduktivity
(Btu/hr.ft2.OF)
4,0
1
Outside Air Film
2
Cement Plester 1,5 Inch / 0,125 ft
8,0
3
Common Brick 4 Inch / 0,333 ft
5,0
4
Cement Plester 1,5 Inch / 0,125 ft
8,0
5
Inside Air Film
1,65
Sumber: DOSSAT-Principles Of Refrigeration Tabel 10-4 Hal.443
3.2.2 Dimensi dinding (wall)
Tabel 3.4 Dimensi dinding
U koefisien
kalor overall
(Btu/hr.ft2.OF)
1,042
Posisi
Barat
Timur
Utara
Selatan
Ruang
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 6
Pasca Sarjana 7
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 6
Pasca Sarjana 7
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 7
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 6
P (ft)
29,53
29,53
26,25
26,25
29,53
29,53
29,53
29,53
26,25
26,25
29,53
29,53
26,25
39,37
29,53
29,53
26,25
26,25
39,37
29,53
29,53
26,25
A (ft2)
329,26
329,26
292,69
292,69
329,26
329,26
329,26
329,26
292,69
292,69
329,26
329,26
292,69
438,98
329,26
329,26
292,69
292,69
438,98
329,26
329,26
292,69
L (ft)
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
Tabel 3.5 Dimensi Jendela dan Pintu
Jenis
Jendela 1
Jendela 2
Jendela 3
Pintu
P (ft)
1,94
5,54
2,95
4,92
L (ft)
5,58
5,58
1,97
7,87
A (ft2)
10,83
30,91
5,81
38,72
Tabel 3.6 Dimensi dinding Real
A
Jendel
a
2
30,91
ft2
Posisi
Ruang
A (ft )
A
Jendel
a1
10,82
ft2
Barat
Pasca Sarjana 1
329,26
10,82
61,82
-
Pasca Sarjana 2
329,26
10,82
61,82
-
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 6
292,69
292,69
329,26
-
-
2
92,73
A
Jendel
a3
5,81
ft2
-
A
Pint
u
38,7
2
ft2
38,7
2
38,7
2
-
A Real
Dindin
g (ft2)
217,9
217,9
292,69
292,69
236,53
Timur
Utara
Selatan
Pasca Sarjana 7
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 6
329,26
329,26
329,26
292,69
292,69
-
92,73
-
-
23,24
23,24
329,26
10,82
61,82
-
Pasca Sarjana 7
329,26
10,82
61,82
-
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 7
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 3
292,69
438,98
329,26
329,26
292,69
292,69
-
438,98
-
Pasca Sarjana 4
329,26
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 6
92,73
-
-
61,82
-
329,26
-
61,82
-
292,69
-
-
-
92,73
92,73
-
38,7
2
38,7
2
38,7
2
38,7
2
38,7
2
-
3.2.3 Material Atap (roof)
Tabel 3.7 Material Atap
No
Thermal
Conduktivity
(Btu/hr.ft2.OF)
4,0
Bahan
1
Outside Air Film
2
Gypsum Board 1,5 Inch / 0,125 ft
0,03
3
Concrete 4 Inch / 0,333 ft
12,0
4
Ceramic 1,5 Inch / 0,125 ft
0,19
5
Inside Air Film
U koefisien
kalor overall
(Btu/hr.ft2.OF)
0,17
1,65
Sumber: DOSSAT-Principles Of Refrigeration Tabel 10-4 Hal.443 dan http://www.
engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html
3.2.4 Dimensi Atap
Tabel 3.8 Material Atap
Posisi
Atap
Ruang
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
P (ft)
29,53
29,53
39,37
L (ft)
26,25
26,25
26,25
A (ft2)
775,16
775,16
1033,46
236,53
306,02
306,02
292,69
292,69
217,9
217,9
292,69
315,34
236,53
236,53
292,69
292,69
307,53
228,72
228,72
292,69
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 6
Pasca Sarjana 7
29,53
29,53
29,53
29,53
26,25
26,25
26,25
26,25
775,16
775,16
775,16
775,16
3.2.5 Material Lantai (floor)
Tabel 3.9 Material Lantai
No
Thermal
Conduktivity
(Btu/hr.ft2.OF)
4,0
Bahan
1
Outside Air Film
2
Concrete 4 Inch / 0,333 ft
12,0
3
Ceramic 1,5 Inch / 0,125 ft
0,19
4
Inside Air Film
U koefisien
kalor overall
(Btu/hr.ft2.OF)
0,65
1,65
Sumber: DOSSAT-Principles Of Refrigeration Tabel 10-4 Hal.443 dan http://www.
engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html
3.2.6 Dimensi Lantai
Tabel 3.10 Dimensi Lantai
Posisi
Ruang
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 6
Pasca Sarjana 7
Lantai
P (ft)
29,53
29,53
39,37
29,53
29,53
29,53
29,53
L (ft)
26,25
26,25
26,25
26,25
26,25
26,25
26,25
A (ft2)
775,16
775,16
1033,46
775,16
775,16
775,16
775,16
3.2.7 Luas Kaca
Jendela 1
Jendela 2
Jendela 3
5,5
8
5,5
8
4,9
2
1,9
7 1,3
4,9
2
1,2
8
Frame
kaca
1
4,8
9
Keterangan
2,2
9
2,9
5
1,9
4
5,5
4
Gambar 3.2 Dimensi Kaca
Type of Glazing = Single Glass, Clear
Type of Frame = alumunium
Condition = Summer
With Interior Shading, Venetian Blinds, Medium
Tabel 3.11 Luas Kaca
Jenis
Kaca 1
Kaca 2
Kaca 3
P (ft)
1,28
4,89
2,29
L (ft)
4,92
4,92
1,31
A (ft2)
6,3
24,06
3
Tabel 3.12 Luas Kaca Tiap Ruangan
Posisi
Barat
Timur
Utara
Selatan
Ruang
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 6
Pasca Sarjana 7
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 6
Pasca Sarjana 7
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Kaca 1
(6,3 ft)
6,3
6,3
9
9
6,3
6,3
-
Kaca 2
(24,06 ft)
48,12
48,12
48,12
48,12
96,24
72,18
72,18
72,18
48,12
48,12
Kaca 3
(3 ft)
9
9
-
A
(ft2)
54,42
54,42
9
9
9
9
54,42
54,42
96,24
72,18
72,18
72,18
48,12
48,12
3.2.8 Lighting
3.13 Tabel Daya Lampu
Ruang
Jenis Lampu
Jumlah
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
Neon
Neon
Neon
4
4
6
Daya
Lampu
20
20
20
Watt
80
80
1260
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 6
Pasca Sarjana 7
Neon
Neon
Neon
Neon
4
4
4
4
3.2.9 People
Tabel 3.14 Jumlah orang dalam ruangan
Ruang
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 6
Pasca Sarjana 7
Jumlah Orang
30
30
30
30
30
30
30
3.2.10 Equipment
Tabel 3.15 Peralatan dalam ruangan
Ruang
Jumlah
Jenis Peralatan
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 6
Pasca Sarjana 7
1
1
1
1
1
1
1
MiniComputer
MiniComputer
MiniComputer
MiniComputer
MiniComputer
MiniComputer
MiniComputer
20
20
20
20
Total Watt
80
80
80
80
600
BAB IV
PERHITUNGAN BEBAN PENDINGINAN
4.1 Beban Eksternal
4.1.1 Beban Melalui Dinding (Wall)
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Q = CLTDc x A x U
CLTDc = CLTD + LM + (78-Tr) + (Ta-85)
Tabel 4.1 Beban melalui dinding
Posis
i
Barat
Timu
r
Ruang
CLT
D
(F)
Pasca
Sarjana 1
Pasca
Sarjana 2
Pasca
Sarjana 3
Pasca
Sarjana 5
Pasca
Sarjana 6
Pasca
Sarjana 7
Pasca
Sarjana 1
Pasca
Sarjana 2
Pasca
Sarjana 3
Pasca
Sarjana 4
Pasca
Sarjana 6
L
M
(F
)
14
-1
14
-1
14
-1
14
-1
14
-1
14
-1
33
-1
33
-1
33
-1
33
-1
33
-1
tR
Ta
CLTD
c
A
U
Q
(F)
(F)
(F)
(ft2)
(BTU/hr-Ft2
- oF)
Btu/hr
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
1,06
3926,56
1,06
3926,56
1,06
5274,27
1,06
5274,27
1,06
4262,27
1,06
4262,27
17
17
17
17
17
17
36
36
36
36
36
217,
9
217,
9
292,
69
292,
69
236,
53
236,
53
306,
02
306,
02
292,
69
292,
69
217,
9
1,06
1,06
1,06
1,06
1,06
11677,7
2
11677,7
2
11169,0
5
11169,0
5
8315,06
Utar
a
Selat
an
Pasca
Sarjana 7
Pasca
Sarjana 2
Pasca
Sarjana 3
Pasca
Sarjana 4
Pasca
Sarjana 5
Pasca
Sarjana 7
Pasca
Sarjana 1
Pasca
Sarjana 3
Pasca
Sarjana 4
Pasca
Sarjana 5
Pasca
Sarjana 6
33
-1
12
-3
12
-3
12
-3
12
-3
12
-3
20
7
20
7
20
7
20
7
20
7
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
217,
9
292,
69
315,
34
236,
53
236,
53
292,
69
292,
69
307,
53
228,
72
228,
72
292,
69
36
13
13
13
13
13
31
31
31
31
31
1,06
8315,06
1,06
4033,27
1,06
4345,39
1,06
3259,38
1,06
3259,38
1,06
4033,27
1,06
9617,79
1,06
10105,4
4
1,06
7515,74
1,06
7515,74
1,06
9617,79
Q Total
152553
,07
Keterangan:
= DOSSAT-Principles Of Refrigeration Tabel 10-4 Hal.443 (4-in
U
common brick + Cement plester)
CLTD
= Edwar G.Pita tabel 6.2 hal 126 Chapter 6 (Group D, Jam 15.00)
LM
= Edwar G.Pita tabel 6.4 hal 128 Chapter 6 (Latitude 0-8, Bulan
November)
4.1.2 Beban Melalui Atap (Roof)
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Q = CLTDc x A x U
CLTDc = CLTD + LM/HOR + (78-Tr) + (Ta-85)
Tabel 4.2 Beban melalui atap
Posi
si
Ruang
CLT
D
LM/
HOR
tR
Ta
CLT
Dc
A
U
Q
(F)
(F)
(F)
(F)
(F)
(ft2)
(BTU/hr-Ft2
- oF)
Btu/hr
Ata
p
Pasca
Sarjana 1
Pasca
Sarjana 2
Pasca
Sarjana 3
Pasca
Sarjana 4
Pasca
Sarjana 5
Pasca
Sarjana 6
Pasca
Sarjana 7
32
-1
78,
8
89,
8
35
775,16
0,17
775,16
0,17
1033,4
6
0,17
775,16
0,17
775,16
0,17
775,16
0,17
775,16
0,17
Q Total
Keterangan:
= DOSSAT-Principles Of Refrigeration Tabel 10-4 Hal.443 dan
U
http://www. engineeringtoolbox.com/thermal-conductivityd_429.html
= Edwar G.Pita tabel 6.1 hal 125 Chapter 6 (4 in Heavy Weight
CLTD
Concrete, Jam 15.00)
= Edwar G.Pita tabel 6.4 hal 128 Chapter 6 (Latitude 0-8, Bulan
LM
November)
4.1.3 Beban Melalui Lantai (Floor)
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Q = TD x A x U
TD = To-Tr
Tabel 4.3 Beban melalui lantai
Posi
si
Ruang
Lant
ai
Pasca Sarjana
1
Pasca Sarjana
TD
A
(F)
(ft2)
18
U
(BTU/hr-Ft2
- oF)
775,16
0,65
775,16
0,65
Q
Btu/hr
9069,3
7
9069,3
4612,2
0
4612,2
0
6149,0
9
4612,2
0
4612,2
0
4612,2
0
4612,2
0
33822
,30
2
Pasca Sarjana
3
Pasca Sarjana
4
Pasca Sarjana
5
Pasca Sarjana
6
Pasca Sarjana
7
1033,46
0,65
775,16
0,65
775,16
0,65
775,16
0,65
775,16
0,65
7
12091,
48
9069,3
7
9069,3
7
9069,3
7
9069,3
7
66507
,71
Q Total
Keterangan:
U = DOSSAT-Principles Of Refrigeration Tabel 10-4 Hal.443 dan http://www.
engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html ( Concrete,
Cramic).
4.1.4 Beban Melalui Kaca
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Q = CLTDc x A x U
CLTDc = CLTD + (78-Tr) + (Ta-85)
Tabel 4.4 Beban melalui kaca
Posis
i
Barat
Timu
r
CLTD
tR
Ta
CLTD
c
A
U
Q
(F)
(F)
(F)
(F)
(ft2)
(BTU/hr-Ft2
- oF)
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
Btu/
hr
549,6
42
549,6
42
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
Ruang
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
1
2
6
7
1
2
6
54,42
54,42
9
9
9
9
54,42
54,42
1,01
1,01
1,01
90,9
1,01
90,9
1,01
90,9
1,01
90,9
1,01
1,01
549,6
42
549,6
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Utara
Selat
an
7
3
4
5
3
4
5
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
96,24
1,01
72,18
1,01
72,18
1,01
72,18
1,01
48,12
1,01
48,12
1,01
Q Total
Keterangan:
U
= Edwar G.Pita tabel A.8 hal 500 Chapter 6 (Type of Glazing =
Single Glass, Clear, Type of Frame = alumunium, Condition =
Summer, With Interior Shading, Venetian Blinds, Medium
CLTD
= Edwar G.Pita tabel 6.5 hal 129 Chapter 6 (Jam 15.00)
4.1.5 Beban Radiasi Matahari Melalui Kaca
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Q = SHGF x SC x CLF x A
Tabel 4.5 Beban radiasi melalui kaca
Posisi
Barat
Timur
Ruang
Pasca Sarjana
1
Pasca Sarjana
2
Pasca Sarjana
6
Pasca Sarjana
7
Pasca Sarjana
1
Pasca Sarjana
2
Pasca Sarjana
6
SHGF
(F)
SC
(F)
CLF
(F)
220
0,74
0,72
220
0,74
0,72
220
0,74
0,72
220
0,74
0,72
220
0,74
0,72
220
0,74
0,72
220
0,74
0,72
A
(ft2)
54,42
54,42
9
9
9
9
54,42
Q
Btu/hr
6378,89
47
6378,89
47
1054,94
4
1054,94
4
1054,94
4
1054,94
4
6378,89
47
42
972,0
24
729,0
18
729,0
18
729,0
18
486,0
12
486,0
12
6693,
27
Utara
Selat
an
Pasca Sarjana
7
Pasca Sarjana
3
Pasca Sarjana
4
Pasca Sarjana
5
Pasca Sarjana
3
Pasca Sarjana
4
Pasca Sarjana
5
220
0,74
0,72
33
0,74
0,72
33
0,74
0,72
33
0,74
0,72
160
0,74
0,72
160
0,74
0,72
160
0,74
0,72
54,42
96,24
72,18
72,18
72,18
48,12
48,12
Q
Total
6378,89
47
1692,13
02
1269,09
76
1269,09
76
6153,20
06
4102,13
38
4102,13
38
48323,
148
Keterangan:
SHGF
= Cooling load calculation manual hal 3.35 chapter 3
SC
= Edwar G.Pita tabel 6.7 hal 132 Chapter 6 (single glass + clear +
with interior shading + venetian blinds)
CLF
= Edwar G.Pita tabel 6.10 hal 135 Chapter 6 (Jam 15.00)
4.1.6 Beban Infiltrasi
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Q Total = Qs +Ql
Qs = CFM x 1,1 x (to-ti)
Ql = CFM x 0,68 x (Wo-Wi)
CFM = ACH x Room Volume/60
Tabel 4.6 Beban infiltrasi
Ruang
Pasca
Sarjana
1
Pasca
Sarjana
2
Pasca
Sarjana
Sensibel
Qs
Laten
Ql
CF
M
1,1
to -ti
btu/hr
0,6
8
CFM
Wo Wi
btu/hr
ACH
Room
Volume
0,48
8643,06
69,1
4
1,1
18
1369,0
6
0,6
8
69,14
0,01
0,47
0,48
8643,06
69,1
4
1,1
18
1369,0
6
0,6
8
69,14
0,01
0,47
0,48
11523,1
1
92,1
8
1,1
18
1825,2
6
0,6
8
92,18
0,01
0,63
3
Pasca
Sarjana
4
Pasca
Sarjana
5
Pasca
Sarjana
6
Pasca
Sarjana
7
0,48
8643,06
69,1
4
1,1
18
1369,0
6
0,6
8
69,14
0,01
0,47
0,48
8643,06
69,1
4
1,1
18
1369,0
6
0,6
8
69,14
0,01
0,47
0,48
8643,06
69,1
4
1,1
18
1369,0
6
0,6
8
69,14
0,01
0,47
0,48
8643,06
69,1
4
1,1
18
1369,0
6
0,6
8
69,14
0,01
0,47
Q Total
Sensibel
10039
,62
Q Total
Laten
3,45
Q Total
10043,07
Keterangan:
ACH = Edward G.Pita Hal.156 Tabel 6.22 (Class Medium, Temp Outdoor 90 F)
4.1.7 Beban Ventilasi
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Q Total = Qs +Ql
Qs = CFM x 1,1 x (to-ti)
Ql = CFM x 0,68 x (Wo-Wi)
CFM = CFM x Jumlah Orang
Tabel 4.7 Beban Ventilasi
Q
Sensibe
l
Sensibel
Ruang
Pasca Sarjana
1
Pasca Sarjana
2
Pasca Sarjana
3
Pasca Sarjana
4
Q
Laten
Laten:
CFM
(10/
perso
n)
1,1
to ti
btu/hr
CFM (10/
person)
0,68
Wo Wi
btu/hr
300
1,1
18
5940
300
0,68
0,01
2,04
300
1,1
18
5940
300
0,68
0,01
2,04
300
1,1
18
5940
300
0,68
0,01
2,04
300
1,1
18
5940
300
0,68
0,01
2,04
Pasca Sarjana
5
Pasca Sarjana
6
Pasca Sarjana
7
300
1,1
18
5940
300
0,68
0,01
2,04
300
1,1
18
5940
300
0,68
0,01
2,04
300
1,1
18
5940
300
0,68
0,01
2,04
Q Total
Sensibel
Q Total
Laten
41580
14,28
Q Total
41594,28
Keterangan:
Nilai CFM/Orang = 15 CFM
4.2 Beban Internal
4.2.1 Beban Lighting
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Q = 3,4 x W x BF x CLF
Tabel 4.8 Beban Lighting
Jenis
Lamp
u
Neon
Ruang
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Juml
ah
Daya
Lampu
Watt
BF
CLF
3,4
4
20
80
1,25
1
3,4
Neon
4
20
80
1,25
1
3,4
Neon
6
20
120
1,25
1
3,4
Neon
4
20
80
1,25
1
3,4
Neon
4
20
80
1,25
1
3,4
Neon
4
20
80
1,25
1
3,4
Neon
4
20
80
1,25
1
3,4
1
2
3
4
5
6
7
Q
Tot
al
Keterangan:
Q
340
340
510
340
340
340
340
2550
Karena menggunakan jenis lampu Neon ( Fluorescent Lighting), maka nilai BF
= 1,25
Nilai CLF = 1,0
4.2.2 Beban People
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Qs = qs x n x CLF
Ql = ql x n
Tabel 4.9 Beban people
Jumlah
Orang
Ruang
Btu/hr
Btu/hr
ql
Btu/hr
CLF
(n)
Q
Sensib
el
Btu/hr
qs
Q
Laten
Pasca Sarjana 1
30
0,13
250
200
975
6000
Pasca Sarjana 2
30
0,13
250
200
975
6000
Pasca Sarjana 3
30
0,13
250
200
975
6000
Pasca Sarjana 4
30
0,13
250
200
975
6000
Pasca Sarjana 5
30
0,13
250
200
975
6000
Pasca Sarjana 6
30
0,13
250
200
975
6000
Pasca Sarjana 7
30
0,13
250
200
975
6000
48825
Q Total
Keterangan:
CLF
= Edward G.Pita, Tabel 6.14 hal 141
qs dan ql
= Edward G.Pita, Tabel 6.13 hal.139 (moderately active office
work (pekerjaan kantor cukup aktif)
4.2.3 Beban Equipment
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Beban Equipment = Jumlah alat x Heat Gain Equipment
Tabel 4.10 Beban Equipment
Ruangan
Jumlah
Heat Gain
Equipment
Mini computer
Pasca Sarjana 1
1
7500 Btu/hr
7500
Pasca Sarjana 2
1
7500
1
1
1
1
1
Q Total
7500
7500
7500
7500
7500
52500
Pasca
Pasca
Pasca
Pasca
Pasca
Sarjana
Sarjana
Sarjana
Sarjana
Sarjana
3
4
5
6
7
Keterangan:
Heat Gain from Equipment = Edward G.Pita Tabel 6.15 hal. 142
4.3 Beban Total
Ruang
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Q Total
Sensibel
Q Total
Laten
Q Total
Konduksi
1
2
3
4
5
6
7
Q
Dinding
Q Atap
Q
Lantai
Q
kaca
Eksternal
Q Radiasi melaui
kaca
Btu/hr
Btu/hr
Btu/hr
Btu/hr
Btu/hr
25222,0
7
19637,5
5
30894,1
5
21944,1
7
16049,4
0
22195,1
3
16610,6
0
4612,2
0
4612,2
0
6149,0
9
4612,2
0
4612,2
0
4612,2
0
4612,2
0
9069,3
7
9069,3
7
12091,
48
9069,3
7
9069,3
7
9069,3
7
9069,3
7
640,5
4
640,5
4
1701,
04
1215,
03
1215,
03
640,5
4
640,5
4
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
152553,
07
33822,
30
66507,
70
6693,
27
48323,15
7433,84
7433,84
7845,33
5371,23
5371,23
7433,84
7433,84
Q Infiltrasi
(Btu/hr)
Sensib Lat
el
en
1369,0 0,4
6
7
1369,0 0,4
6
7
1825,2 0,6
6
3
1369,0 0,4
6
7
1369,0 0,4
6
7
1369,0 0,4
6
7
1369,0 0,4
6
7
10039, 0,0
62
0
3,4
5
Q Ventilasi
(Btu/hr)
Sensib Lat
el
en
2,0
5940
4
2,0
5940
4
2,0
5940
4
2,0
5940
4
2,0
5940
4
2,0
5940
4
2,0
5940
4
41580, 0,0
00
0
14,
28
-
-
Q
Lighting
Btu/hr
340
340
510
340
340
340
340
2550,00
Internal
Q People
(Btu/hr)
Sensib
Laten
el
975
6000
975
6000
975
6000
975
6000
975
6000
975
6000
975
6000
6825,0
0
42000,
00
-
Q Equipment
Q Total per
Ruangan
Btu/hr
Btu/hr
7500
7500
7500
7500
7500
7500
7500
69104,60
63520,07
81434,02
64338,58
58443,80
66077,65
60493,13
52500,00
110944,62
-
42017,73
-
310449,49
Q Total
Safety Factor
Deversity
Refrigeran
Load
463411,84
0,10
0,90
458777,72
Refrigeratio
n Load
Ruang
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
1
2
3
4
5
6
7
68413,55
62884,87
80168,04
63695,19
57859,36
65416,87
59888,19
Sensi
bel
Laten
1578
4,1
1578
4,1
1624
0,3
1578
4,1
1578
4,1
1578
4,1
1578
4,1
6002,
5
6002,
5
6002,
7
6002,
5
6002,
5
6002,
5
6002,
5
RSHR
hRA
hSA
ṁx
20%
V
CFM
0,72
33,2
28,0
2631
14,6
639
0,72
33,2
28,0
2419
14,6
587
0,73
33,2
28,0
3083
14,6
748
0,72
33,2
28,0
2450
14,6
594
0,72
33,2
28,0
2225
14,6
540
0,72
33,2
28,0
2516
14,6
611
0,72
33,2
28,0
2303
14,6
559
Safety
Factor
Per
Ruangan
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
Deversity
Per
Ruangan
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
Refrigeran
Load
Per
Ruangan
68413,55
62884,87
80619,67
63695,19
57859,36
65416,87
59888,19
458777,72
PK
7,6
7,0
9,0
7,1
6,4
7,3
6,7
51,0
BAB V
ANALISA PSIKROMETRIK
Diketahui:
RSCL
= 110944,62 Btu/hr
RLCL
= 42017,73 Btu/hr
TRA (Room Air)
= 78,8 oF
TOA (Outside Air) = 96,7 oF
TSA (Supply Air)
= 64 oF
hRA (Room Air)
= 33,2 Btu/lb
hOA (Outside Air) = 49,4 Btu/lb
hSA (Supply Air)
= 28 Btu/lb
WRA (Room Air)
= 90 grain/lb ( 0,0128 lb/lb)
WOA (Outside Air) = 168 grain/lb ( 0,024 lb/lb)
WSA (Supply Air) = 80 grain/lb ( 0,0114 lb/lb)
WMix (Mixing)
= 140 grain/lb ( 0,02 lb/lb)
a. RSHR = RSCL / RTCL
= 110944,62 / 152962,35
= 0,72
b. Laju aliran (ṁ)
Grand Total Load
ṁOA =
(hRA−hSA )
458777,72
ṁOA =
(33,2−28)
458777,72
ṁOA =
5,2
ṁOA =88226,48 lb/hr
ṁOA =20 % x 88226,48
ṁOA =17645,3lb/hr
c. CFMOA = ṁOA x Volume spesifik OA
= 17645,3 lb/hr x 14,6 ft3/lb
= 257621,38 ft3/hr
= 4293,7 ft3/min
d. CFMTotal = RSCL / 1,1 (TRA –TSA )
= 110944,62 / 1,1 (78,8 – 64 )
= 110944,62 / 16,28
= 6814,78 ft3/min
e. TMix
= TRA + [ (CFMOA / CFMTotal) ( TOA – TRA ) ]
= 78,8 + [ (4293,7 / 6814,78) ( 96,8 – 78,8) ]
= 78,8 + ( 0,63 x18)
= 78,8 + 11,34
= 90,14 oF
f. Beban Koil
Q s = 1,1 x CFMTotal x (TMix – TSA )
=1,1 x 6814,78 x (90,14 - 64 )
= 1,1 x 6814,78 x 26,14
= 195952,18 Btu/hr
Q l = 4840 x CFMTotal x (WMix – WSA )
= 4840 x 6814,78x (WMix – WSA )
= 4840 x 6814,78 x (0,02 - 0,0114 )
= 4840 x 6814,78 x (0,0086)
= 283658,4 Btu/hr
QTotal = Qs + Ql
= 195952,18 + 283658,4
= 479610,58 Btu/hr
BAB VI
PERANCANGAN SALURAN UDARA
639 587 748 594
C
D
E
G
H
I
F
FAN
A B
540
611 559
Recommended velocities (FPM) Schools = 1300 - 2000
Sectio
n
AB
BC
CD
DE
EF
BG
GH
HI
total
75619
,8
CFM
V,ft/min
5221
3112
2328
1608
735
2110
1446
691
1600
1600
1600
1600
1600
1600
1600
1600
Sensi
bel
2367
4,7
Friction Loss, in. W.
Per 100 ft
0,13
0,18
0,22
0,27
0,44
0,24
0,3
0,5
Laten
m
7204,1
1643
9,1
m
20%
3287,
8
Eq. D, in.
Rect. Duct size, in.
25
19,5
16,25
13,75
9,5
15,75
13
8,75
25 x 22
15 x 22
15 x15
15 x 11
8 x 9,5
15 x 14
10 x 14
8x8
V
CFM
14,3
784
69476
,82
84256
,03
70918
,19
64059
,94
72841
,13
66698
,15
2367
4,7
2395
8,5
2367
4,7
2367
4,7
2367
4,7
2367
4,7
7204,1
7204,3
7204,1
7204,1
7204,1
7204,1
1510
3,7
1831
6,5
1541
7,0
1392
6,1
1583
5,0
1449
9,6
3020,
7
3663,
3
3083,
4
2785,
2
3167,
0
2899,
9
14,3
720
14,3
873
14,3
735
14,3
664
14,3
755
14,3
691
Total
CFM
5221
BAB VII
KESIMPULAN DAN SARAN
8.1 Kesimpulan
Dari hasil perhitungan cooling load pada bangunan gedung pasca sarjana lantai satu
universitas wiralodra indramayu didapat 503870,07 Btu/hr
8.2 Saran
Dalam melakukan perhitungan harus sesuai dengan keentuan yang ada agar hasil
Cooling load dapat diperoleh dengan baik, karena tiap sumber dapat mempengaruhi
total dari cooling load
( Perancangan Gedung Pasca Sarjana Lantai Satu Universitas Wiralodra
Indramayu)
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan
Mata Kuliah Perancangan Sistem Tata Udara
Program Studi Teknik Pendingin Dan Tata Udara
Disusun Oleh:
Katim (1202018)
Sanjaya Adi Putra (1202026)
Jurusan Teknik Pendingin dan Tata Udara
Politeknik Negeri Indramayu
2015
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Indonesia merupakan suatu Negara yang wilayahnya memiliki 2 musim yaitu,
musim panas dan dingin, karena terdapat 2 musim untuk itu kita perlu melakukan
upaya pengkondisian udara pada tiap musimnya. Apalagi manusia sangat
membutuhkan lingkungan dengan udara ruang yang nyaman (thermal comfort)
untuk melakukan aktivitas sehari-hari secara optimal. Dengan adanya lingkungan
udara yang nyaman ini manusia akan dapat beraktivitas dengan tenang dan sehat.
Keadaan udara pada suatu ruang dengan aktivitas yang tinggi, sangat berpengaruh
pada kondisi dan keadaan penghuninya. Bila dalam suatu ruangan yang panas,
manusia yang melakukan aktivitas di dalamnya tentu juga akan sangat terganggu
dan tidak dapat melakukan aktivitasnya secara baik.
Tubuh manusia baik sedang diam maupun bergerak tentu akan terus-menerus
menghasilkan panas, hal tersebut mengakibatkan kenyamanan thermal langsung
berhubungan dengan tubuh manusia yang selalu membuang panas yang
berlebihan. Dalam keadaan-keadaan normal pemindahan panas ini terjadi antara
tubuh dan udara disekitarnya, namun demikian tubuh manusia memiliki
pertahanan mekanisme alami yang terus menerus bekerja untuk mempertahankan
keseimbangan yang diperlukan antara timbulnya panas dan pembuangan panas
yang dihasilkan. Mekanisme-mekanisme ini bekerja untuk mempertahankan suhu
tubuh yang normal, dengan mengendalikan jumlah pembuangan panas tersebut.
Bila laju kehilangan panas terlalu lambat kita akan mudah berkeringat. Keringat
tersebut menambah laju kehilangan panas karena penguapan.
Untuk mendapatkan kondisi ruangan yang memenuhi thermal comfort atau
juga kondisi yang harus memenuhi persyaratan tertentu sesuai dengan yang kita
inginkan, tanpa adanya ketergantungan dengan lingkungan luar, maka digunakan
Penyegaran Udara Buatan (Air Conditioning). Penyegaran udara buatan di sini
memiliki pengertian bahwa udara dalam ruang dikondisikan berdasarkan beban
kalor yang terjadi pada ruangan tersebut. Keadaan yang sejuk dan nyaman bagi
manusia (comfort condition) adalah keadaan dimana temperatur berkisar 24 oC 26 oC, dengan kelembaban 40 - 50%
Dalam menentukan mesin penyegar buatan ada beberapa faktor yang harus
dipertimbangkan:
a. Suhu dan kelembaban udara sekitar
b. Luas area yang akan didinginkan
c. Jenis mesin pendingin yang akan digunakan
d. Jenis perancangan saluran-saluran pendingin (ducting).
1.2 Tujuan
a. Mengetahui dasar-dasar perencanaan (design) sistem tata udara
b. Mampu menghitung beban pendinginan pada gedung
c. Mampu menganalisa pada diagram psikrometrik
d. Menyediakan informasi untuk pemilihan peralatan, sistem ukuran dan desain
sistem
e. Agar betah
1.3 Batasan Masalah
a. Perhitungan piping
1.4 Rumusan Masalah
a. Seberapa besar pengaruh pengkondisian udara pada manusia
b. Bagaimana cara mengkondisikan suatu ruangan pada temperatur thermal
c. Pada temperatur berapa kenyamanan thermal pada manusia
d. Seberapa besar pengaruh beban internal dan Eksternal terhadap
1.5 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan Tugas Akhir sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini memuat tentang latar belakang masalah, tujuan, batasan masalah, rumusan
masalah, dan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini memuat tentang pengertian umum pengkondisian udara (Air
Conditioning), faktor-faktor pertimbangan dalam pemilihan sistem tata udara ,
jenis-jenis sistem tata udara dan teori perhitungan beban pendinginan.
BAB III DATA PERANCANGAN
Bab ini menjelaskan tentang kondisi bangunan, letak dan posisi bangunan, situasi
bangunan dan ruangan, bahan-bahan yang dipergunakan untuk bangunan, jumlah
orang dalam ruangan, peralatan penghasil kalor, kondisi udara ruangan, kondisi
udara luar, penyesuaian terhadap bulan dan arah mata angin.
BAB IV PERHITUNGAN BEBAN PENDINGINAN
Bab ini menjelaskan tentang beban kalor dari sinar matahari yang melewati kaca,
beban kalor dari sinar matahari yang melewati dinding
BAB V ANALISA PSIKROMETRIK
Bab ini menjelaskan tentang analisa psikrometrik dan pemilihan sistem tata udara
BAB VI PERANCANGAN SALURAN UDARA
Bab ini menjelaskan tentang perancangn ductting
BAB VII PEMILIHAN UNIT SISTEM TATA UDARA
Menjelaskan tentang pemilihan alat seperti Chiller, AHU,dll
BAB VIII KESIMPULAN DAN SARAN
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Beban Pendinginan
Gambar 2.1 Proses Perpindahan Panas Melalui Beban Internal Dan Eksternal
Suatu bangunan atau ruangan akan memperoleh kalor dari berbagai sumber,
baik internal maupun eksternal dan apabila temperatur dan kelembaban ruangan
dipertahankan pada tingkat nyaman, maka kalor yang diperoleh ruangan harus
dibuang agar kenyamanan dapat dirasakan. Mengenai hal tersebut maka perlu
dilakukan perhitungan beban pendinginan, dimana dengan menghitung beban
pendinginan kita dapat mengetahui kapasitas dan peralatan yang dibutuhkan
dalam suatu ruangan sesuai dengan luas bangunan dan faktor-faktor lainnya
2.2 Perhitungan Beban Pendingin
Perhitungan beban pendinginan (cooling load) dipengaruhi oleh beberapa
faktor beban dari luar (eksternal) dan faktor beban dari dalam (internal)
a.
Beban dari luar ruangan, meliputi:
Beban melalui atap
Beban melalui dinding
Beban melalui lantai
Beban melalui kaca
Beban radiasi matahari melalui kaca
Beban ventilasi
Beban infiltrasi
b.
Beban dari dalam ruangan, meliputi:
Beban dari penerangan
Beban dari penghuni
Beban dari peralatan yang mengeluarkan kalor
2.2.1 Beban Eksternal (Luar)
2.2.1.1 Konduksi Melalui Dinding
Beban melalui dinding ini meliputi beban yang melewati dinding bagian
samping kiri, kanan, depan dan belakang.
Q = U.A.CLTDc
Dimana :
Q
= Cooling load for wall (BTU/hr)
U
= Overall heat transfer coefficien for wall (BTU/hr-Ft2 -F)
A
= Area of wall (Ft2)
CLTDc = Corrected value of CLTD (oF)
1 1 x 1 x 2 xn 1
= + + + +
U Fi k 1 k 2 kn Fo
Dimana :
U
= Overall heat transfer coefficien for wall (BTU/hr-Ft2 -F) from table 6.3
Fi
= Inside
Fo
= Outside
x
= Thickness (Ft)
k
= Konduktifitas thermal (BTU/hr-Ft2 –F) from table 6.3
A=Pxl
Dimana :
A
= Luas (Ft2)
P
= Panjang (Ft)
l
= Lebar (Ft)
CLTDc = CLTD + LM + (78-tR) + (ta-85)
Dimana:
CLTD= temperature (oF) from table 6.2
LM = correction for latitude and month (oF) from table 6.4
tR
= room temperature (oF)
ta
= average outside temperature on a design day (oF)
To
= Design dry bulb temperature (oF) from table 2.1c
ta = TO – (DR/2)
Dimana:
ta
= average outside temperature on a design day (oF)
To
= Design dry bulb temperature (oF) from table 2.1c
DR
= Daily range (oF) from table 2.1c
2.2.1.2 Konduksi Melalui Atap
Q = U.A.CLTDc
Dimana :
Q
= Cooling load for roof (BTU/hr)
U
= Overall heat transfer coefficien for roof (BTU/hr-Ft2 -F)
A
= Area of roof (Ft2)
CLTDc = Corrected value of CLTD (oF)
1 1 x 1 x 2 xn 1
= + + + +
U Fi k 1 k 2 kn Fo
Dimana :
U
= Overall heat transfer coefficien for roof (BTU/hr-Ft2 -F) From table 6.1
Fi
= Inside
Fo
= Outside
x
= Thickness (Ft)
k
= Konduktifitas thermal (BTU/hr-Ft2 –F) From table 6.1
A=Pxl
Dimana :
A
= Luas (Ft2)
P
= Panjang (Ft)
l
= Lebar (Ft)
CLTDc = CLTD + LM + (78-tR) + (ta-85)
Dimana:
CLTD= temperature (oF) from table 6.1
LM = correction for latitude and month (oF) from table 6.4
tR
= room temperature (oF)
ta
= average outside temperature on a design day (oF)
To
= Design dry bulb temperature (oF) from table 2.1c
ta = TO – (DR/2)
Dimana:
ta
= average outside temperature on a design day (oF)
To
= Design dry bulb temperature (oF) from table 2.1c
DR
= Daily range (oF) from table 2.1c
2.2.1.3 Konduksi Melalui Lantai
Q = U.A.TD
Dimana :
Q
= Cooling load for floor (BTU/hr)
U
= Overall heat transfer coefficien for floor (BTU/hr-Ft2 -F)
A
= Area of floor (Ft2)
TD
= Temperature difference To-Ti (oF)
1 1 x 1 x 2 xn 1
= + + + +
U Fi k 1 k 2 kn Fo
Dimana :
U
= Overall heat transfer coefficien for floor (BTU/hr-Ft2 -F)
Fi
= Inside
Fo
= Outside
x
= Thickness (Ft)
k
= Konduktifitas thermal (BTU/hr-Ft2 –F)
A=Pxl
Dimana :
A
= Luas (Ft2)
P
= Panjang (Ft)
l
= Lebar (Ft)
2.2.1.4 Konduksi Melalui Kaca
Q = U.A.CLTDc
Dimana :
Q
= Cooling load for floor (BTU/hr)
U
= Overall heat transfer coefficien for floor (BTU/hr-Ft2 -F) from table A.8
A
= Area of floor (Ft2)
CLTDc = Corrected value of CLTD (oF)
A=Pxl
Dimana :
A
= Luas (Ft2)
P
= Panjang (Ft)
l
= Lebar (Ft)
CLTDc = CLTD + LM + (78-tR) + (ta-85)
Dimana:
CLTD= temperature (oF) froom table 6.5
LM = correction for latitude and month (oF)
tR
= room temperature (oF)
ta
= average outside temperature on a design day (oF)
To
= Design dry bulb temperature (oF) from table 2.1c
ta = TO – (DR/2)
Dimana:
ta
= average outside temperature on a design day (oF)
To
= Design dry bulb temperature (oF) from table 2.1c
DR
= Daily range (oF) from table 2.1c
2.2.1.5 Radiasi Matahari Melalui Kaca
Q = SHGF x A x SC x CLF
Dimana:
Q
= solar radiation cooling load for glass (BTU/hr)
SHGF= maximum solar heat gain factor (oF) from tabel 3.25
A
= area of glass (ft2)
SC
= Shading Coefficient from tabel 6.7
CLF = Cooling Load Factor for glass tabel 6.9
2.2.1.6 Beban Infiltrasi
Qs = CFM x 1,1 x (to-ti)
Ql = CFM x 0,68 x (wo-wi)
CFM = ACH x Room volume/60
Dimana:
Qs,Ql = Sensibel and laten infiltrasi (Btu/hr)
CFM =Air infiltration rate into room (CFM)
(to-ti) = Temperaure difference
(wo-wi)= Humidity ratio difference
2.2.1.7 Beban Ventilasi
Qs = CFM x 1,1 x (to-ti)
Ql = CFM x 0,68 x (wo-wi)
CFM = CFM x Number Of people
Dimana:
Qs,Ql = Sensibel and laten infiltrasi (Btu/hr)
CFM =Air Ventilation rate into room (CFM)
(to-ti) = Temperaure difference
(wo-wi)= Humidity ratio difference
2.2.2
Beban Internal (Dalam)
2.2.2.1 Lighting
Q = 3,4 x W x BF x CLF
Dimana:
Q
= Cooling load from lighting (Btu/hr)
W
= Lighting capacity (Watts)
BF
= Ballast factor
CLF
= Cooling Load factor for lighting
2.2.2.2 People
Qs = qs x n x CLF
Ql = ql x n
Dimana:
Qs,Ql = Sensibel and laten heat gains
Qs,ql = Sensibel and laten heat gains per person
n
= number of people
CLF
= Cooling load factor for people
2.2.2.3 Equipment
Q = Heat gain from equipment x n
Dimana:
Q
= load equipment
n
= number of Appliance
BAB III
DATA PERANCANGAN
3.1 Data Kondisi Bangunan
3.1.1 Jenis Keterangan Bangunan
Bangunan yang akan dirancang ialah ruangan Pasca Sarjana lantai satu
Universitas Wiralodra Indramayu. Ruangan yang akan dikondisikan memiliki luas
sekitar 66m x 29m = 1914 m2
3.1.2 Letak dan Posisi Bangunan
Bangunan ini berlokasi di Jl. Ir. H. Juanda Km. 03 Singaraja Indramayu.
Terletak membujur pada posisi 107o52’- 108o36’ Bujur Timur dan 6o15’- 6o40’
Lintang Selatan, dengan posisi bangunan menghadap ke arah Utara.
3.1.3 Kondisi Udara Lingkungan Luar
Berdasarkan data yang diperoleh dari ASHRAE Cooling Load Manual Kota
Jakarta, dimana didapat data sebagai berikut:
Tabel 3.1 Kondisi Udara Kota Jakarta
No
Tinjauan
Nilai
6o LS
1
Latitude (Garis Lintang)
2
Design Dry-Bulb (1%)
96,8 oF / 36 oC
3
Design Wet-Bulb (1%)
85,3 oF / 29,6 oC
4
Humidity Ratio
5
Relative Humidity
65 %
6
Outdoor daily range (DR)
14 oF
7
average outside temperature on a design day (Ta)
0,024 lb/lb
89,8 oF
Sumber: ASHRAE Cooling Load Manual hal. 2.19, Tabel 2.1c Chapter
Tabel 3.2 Kondisi Udara Rancangan
No
Tinjauan
Nilai
6o LS
1
Latitude (Garis Lintang)
2
Design Dry-Bulb Temperature Room (tR)
3
Design Wet-Bulb Temperature Room
4
Humidity RatioDesign
5
Relative Humidity
6
Bulan Terpanas (Rancangan)
7
Jam Terpanas
78,8 oF / 26 oC
68,6 oF / 20,3 oC
0,013 lb/lb
60 %
November
15.00
3.2 Konstruksi Bangunan
3.2.1 Material dinding (wall)
Gambar 3.1 Konstruksi Dinding
Tabel 3.3 Material Dinding
No
Bahan
Thermal
Conduktivity
(Btu/hr.ft2.OF)
4,0
1
Outside Air Film
2
Cement Plester 1,5 Inch / 0,125 ft
8,0
3
Common Brick 4 Inch / 0,333 ft
5,0
4
Cement Plester 1,5 Inch / 0,125 ft
8,0
5
Inside Air Film
1,65
Sumber: DOSSAT-Principles Of Refrigeration Tabel 10-4 Hal.443
3.2.2 Dimensi dinding (wall)
Tabel 3.4 Dimensi dinding
U koefisien
kalor overall
(Btu/hr.ft2.OF)
1,042
Posisi
Barat
Timur
Utara
Selatan
Ruang
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 6
Pasca Sarjana 7
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 6
Pasca Sarjana 7
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 7
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 6
P (ft)
29,53
29,53
26,25
26,25
29,53
29,53
29,53
29,53
26,25
26,25
29,53
29,53
26,25
39,37
29,53
29,53
26,25
26,25
39,37
29,53
29,53
26,25
A (ft2)
329,26
329,26
292,69
292,69
329,26
329,26
329,26
329,26
292,69
292,69
329,26
329,26
292,69
438,98
329,26
329,26
292,69
292,69
438,98
329,26
329,26
292,69
L (ft)
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
11,15
Tabel 3.5 Dimensi Jendela dan Pintu
Jenis
Jendela 1
Jendela 2
Jendela 3
Pintu
P (ft)
1,94
5,54
2,95
4,92
L (ft)
5,58
5,58
1,97
7,87
A (ft2)
10,83
30,91
5,81
38,72
Tabel 3.6 Dimensi dinding Real
A
Jendel
a
2
30,91
ft2
Posisi
Ruang
A (ft )
A
Jendel
a1
10,82
ft2
Barat
Pasca Sarjana 1
329,26
10,82
61,82
-
Pasca Sarjana 2
329,26
10,82
61,82
-
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 6
292,69
292,69
329,26
-
-
2
92,73
A
Jendel
a3
5,81
ft2
-
A
Pint
u
38,7
2
ft2
38,7
2
38,7
2
-
A Real
Dindin
g (ft2)
217,9
217,9
292,69
292,69
236,53
Timur
Utara
Selatan
Pasca Sarjana 7
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 6
329,26
329,26
329,26
292,69
292,69
-
92,73
-
-
23,24
23,24
329,26
10,82
61,82
-
Pasca Sarjana 7
329,26
10,82
61,82
-
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 7
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 3
292,69
438,98
329,26
329,26
292,69
292,69
-
438,98
-
Pasca Sarjana 4
329,26
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 6
92,73
-
-
61,82
-
329,26
-
61,82
-
292,69
-
-
-
92,73
92,73
-
38,7
2
38,7
2
38,7
2
38,7
2
38,7
2
-
3.2.3 Material Atap (roof)
Tabel 3.7 Material Atap
No
Thermal
Conduktivity
(Btu/hr.ft2.OF)
4,0
Bahan
1
Outside Air Film
2
Gypsum Board 1,5 Inch / 0,125 ft
0,03
3
Concrete 4 Inch / 0,333 ft
12,0
4
Ceramic 1,5 Inch / 0,125 ft
0,19
5
Inside Air Film
U koefisien
kalor overall
(Btu/hr.ft2.OF)
0,17
1,65
Sumber: DOSSAT-Principles Of Refrigeration Tabel 10-4 Hal.443 dan http://www.
engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html
3.2.4 Dimensi Atap
Tabel 3.8 Material Atap
Posisi
Atap
Ruang
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
P (ft)
29,53
29,53
39,37
L (ft)
26,25
26,25
26,25
A (ft2)
775,16
775,16
1033,46
236,53
306,02
306,02
292,69
292,69
217,9
217,9
292,69
315,34
236,53
236,53
292,69
292,69
307,53
228,72
228,72
292,69
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 6
Pasca Sarjana 7
29,53
29,53
29,53
29,53
26,25
26,25
26,25
26,25
775,16
775,16
775,16
775,16
3.2.5 Material Lantai (floor)
Tabel 3.9 Material Lantai
No
Thermal
Conduktivity
(Btu/hr.ft2.OF)
4,0
Bahan
1
Outside Air Film
2
Concrete 4 Inch / 0,333 ft
12,0
3
Ceramic 1,5 Inch / 0,125 ft
0,19
4
Inside Air Film
U koefisien
kalor overall
(Btu/hr.ft2.OF)
0,65
1,65
Sumber: DOSSAT-Principles Of Refrigeration Tabel 10-4 Hal.443 dan http://www.
engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html
3.2.6 Dimensi Lantai
Tabel 3.10 Dimensi Lantai
Posisi
Ruang
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 6
Pasca Sarjana 7
Lantai
P (ft)
29,53
29,53
39,37
29,53
29,53
29,53
29,53
L (ft)
26,25
26,25
26,25
26,25
26,25
26,25
26,25
A (ft2)
775,16
775,16
1033,46
775,16
775,16
775,16
775,16
3.2.7 Luas Kaca
Jendela 1
Jendela 2
Jendela 3
5,5
8
5,5
8
4,9
2
1,9
7 1,3
4,9
2
1,2
8
Frame
kaca
1
4,8
9
Keterangan
2,2
9
2,9
5
1,9
4
5,5
4
Gambar 3.2 Dimensi Kaca
Type of Glazing = Single Glass, Clear
Type of Frame = alumunium
Condition = Summer
With Interior Shading, Venetian Blinds, Medium
Tabel 3.11 Luas Kaca
Jenis
Kaca 1
Kaca 2
Kaca 3
P (ft)
1,28
4,89
2,29
L (ft)
4,92
4,92
1,31
A (ft2)
6,3
24,06
3
Tabel 3.12 Luas Kaca Tiap Ruangan
Posisi
Barat
Timur
Utara
Selatan
Ruang
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 6
Pasca Sarjana 7
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 6
Pasca Sarjana 7
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Kaca 1
(6,3 ft)
6,3
6,3
9
9
6,3
6,3
-
Kaca 2
(24,06 ft)
48,12
48,12
48,12
48,12
96,24
72,18
72,18
72,18
48,12
48,12
Kaca 3
(3 ft)
9
9
-
A
(ft2)
54,42
54,42
9
9
9
9
54,42
54,42
96,24
72,18
72,18
72,18
48,12
48,12
3.2.8 Lighting
3.13 Tabel Daya Lampu
Ruang
Jenis Lampu
Jumlah
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
Neon
Neon
Neon
4
4
6
Daya
Lampu
20
20
20
Watt
80
80
1260
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 6
Pasca Sarjana 7
Neon
Neon
Neon
Neon
4
4
4
4
3.2.9 People
Tabel 3.14 Jumlah orang dalam ruangan
Ruang
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 6
Pasca Sarjana 7
Jumlah Orang
30
30
30
30
30
30
30
3.2.10 Equipment
Tabel 3.15 Peralatan dalam ruangan
Ruang
Jumlah
Jenis Peralatan
Pasca Sarjana 1
Pasca Sarjana 2
Pasca Sarjana 3
Pasca Sarjana 4
Pasca Sarjana 5
Pasca Sarjana 6
Pasca Sarjana 7
1
1
1
1
1
1
1
MiniComputer
MiniComputer
MiniComputer
MiniComputer
MiniComputer
MiniComputer
MiniComputer
20
20
20
20
Total Watt
80
80
80
80
600
BAB IV
PERHITUNGAN BEBAN PENDINGINAN
4.1 Beban Eksternal
4.1.1 Beban Melalui Dinding (Wall)
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Q = CLTDc x A x U
CLTDc = CLTD + LM + (78-Tr) + (Ta-85)
Tabel 4.1 Beban melalui dinding
Posis
i
Barat
Timu
r
Ruang
CLT
D
(F)
Pasca
Sarjana 1
Pasca
Sarjana 2
Pasca
Sarjana 3
Pasca
Sarjana 5
Pasca
Sarjana 6
Pasca
Sarjana 7
Pasca
Sarjana 1
Pasca
Sarjana 2
Pasca
Sarjana 3
Pasca
Sarjana 4
Pasca
Sarjana 6
L
M
(F
)
14
-1
14
-1
14
-1
14
-1
14
-1
14
-1
33
-1
33
-1
33
-1
33
-1
33
-1
tR
Ta
CLTD
c
A
U
Q
(F)
(F)
(F)
(ft2)
(BTU/hr-Ft2
- oF)
Btu/hr
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
1,06
3926,56
1,06
3926,56
1,06
5274,27
1,06
5274,27
1,06
4262,27
1,06
4262,27
17
17
17
17
17
17
36
36
36
36
36
217,
9
217,
9
292,
69
292,
69
236,
53
236,
53
306,
02
306,
02
292,
69
292,
69
217,
9
1,06
1,06
1,06
1,06
1,06
11677,7
2
11677,7
2
11169,0
5
11169,0
5
8315,06
Utar
a
Selat
an
Pasca
Sarjana 7
Pasca
Sarjana 2
Pasca
Sarjana 3
Pasca
Sarjana 4
Pasca
Sarjana 5
Pasca
Sarjana 7
Pasca
Sarjana 1
Pasca
Sarjana 3
Pasca
Sarjana 4
Pasca
Sarjana 5
Pasca
Sarjana 6
33
-1
12
-3
12
-3
12
-3
12
-3
12
-3
20
7
20
7
20
7
20
7
20
7
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
78,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
89,
8
217,
9
292,
69
315,
34
236,
53
236,
53
292,
69
292,
69
307,
53
228,
72
228,
72
292,
69
36
13
13
13
13
13
31
31
31
31
31
1,06
8315,06
1,06
4033,27
1,06
4345,39
1,06
3259,38
1,06
3259,38
1,06
4033,27
1,06
9617,79
1,06
10105,4
4
1,06
7515,74
1,06
7515,74
1,06
9617,79
Q Total
152553
,07
Keterangan:
= DOSSAT-Principles Of Refrigeration Tabel 10-4 Hal.443 (4-in
U
common brick + Cement plester)
CLTD
= Edwar G.Pita tabel 6.2 hal 126 Chapter 6 (Group D, Jam 15.00)
LM
= Edwar G.Pita tabel 6.4 hal 128 Chapter 6 (Latitude 0-8, Bulan
November)
4.1.2 Beban Melalui Atap (Roof)
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Q = CLTDc x A x U
CLTDc = CLTD + LM/HOR + (78-Tr) + (Ta-85)
Tabel 4.2 Beban melalui atap
Posi
si
Ruang
CLT
D
LM/
HOR
tR
Ta
CLT
Dc
A
U
Q
(F)
(F)
(F)
(F)
(F)
(ft2)
(BTU/hr-Ft2
- oF)
Btu/hr
Ata
p
Pasca
Sarjana 1
Pasca
Sarjana 2
Pasca
Sarjana 3
Pasca
Sarjana 4
Pasca
Sarjana 5
Pasca
Sarjana 6
Pasca
Sarjana 7
32
-1
78,
8
89,
8
35
775,16
0,17
775,16
0,17
1033,4
6
0,17
775,16
0,17
775,16
0,17
775,16
0,17
775,16
0,17
Q Total
Keterangan:
= DOSSAT-Principles Of Refrigeration Tabel 10-4 Hal.443 dan
U
http://www. engineeringtoolbox.com/thermal-conductivityd_429.html
= Edwar G.Pita tabel 6.1 hal 125 Chapter 6 (4 in Heavy Weight
CLTD
Concrete, Jam 15.00)
= Edwar G.Pita tabel 6.4 hal 128 Chapter 6 (Latitude 0-8, Bulan
LM
November)
4.1.3 Beban Melalui Lantai (Floor)
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Q = TD x A x U
TD = To-Tr
Tabel 4.3 Beban melalui lantai
Posi
si
Ruang
Lant
ai
Pasca Sarjana
1
Pasca Sarjana
TD
A
(F)
(ft2)
18
U
(BTU/hr-Ft2
- oF)
775,16
0,65
775,16
0,65
Q
Btu/hr
9069,3
7
9069,3
4612,2
0
4612,2
0
6149,0
9
4612,2
0
4612,2
0
4612,2
0
4612,2
0
33822
,30
2
Pasca Sarjana
3
Pasca Sarjana
4
Pasca Sarjana
5
Pasca Sarjana
6
Pasca Sarjana
7
1033,46
0,65
775,16
0,65
775,16
0,65
775,16
0,65
775,16
0,65
7
12091,
48
9069,3
7
9069,3
7
9069,3
7
9069,3
7
66507
,71
Q Total
Keterangan:
U = DOSSAT-Principles Of Refrigeration Tabel 10-4 Hal.443 dan http://www.
engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html ( Concrete,
Cramic).
4.1.4 Beban Melalui Kaca
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Q = CLTDc x A x U
CLTDc = CLTD + (78-Tr) + (Ta-85)
Tabel 4.4 Beban melalui kaca
Posis
i
Barat
Timu
r
CLTD
tR
Ta
CLTD
c
A
U
Q
(F)
(F)
(F)
(F)
(ft2)
(BTU/hr-Ft2
- oF)
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
Btu/
hr
549,6
42
549,6
42
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
Ruang
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
1
2
6
7
1
2
6
54,42
54,42
9
9
9
9
54,42
54,42
1,01
1,01
1,01
90,9
1,01
90,9
1,01
90,9
1,01
90,9
1,01
1,01
549,6
42
549,6
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Utara
Selat
an
7
3
4
5
3
4
5
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
14
78,8
89,8
10
96,24
1,01
72,18
1,01
72,18
1,01
72,18
1,01
48,12
1,01
48,12
1,01
Q Total
Keterangan:
U
= Edwar G.Pita tabel A.8 hal 500 Chapter 6 (Type of Glazing =
Single Glass, Clear, Type of Frame = alumunium, Condition =
Summer, With Interior Shading, Venetian Blinds, Medium
CLTD
= Edwar G.Pita tabel 6.5 hal 129 Chapter 6 (Jam 15.00)
4.1.5 Beban Radiasi Matahari Melalui Kaca
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Q = SHGF x SC x CLF x A
Tabel 4.5 Beban radiasi melalui kaca
Posisi
Barat
Timur
Ruang
Pasca Sarjana
1
Pasca Sarjana
2
Pasca Sarjana
6
Pasca Sarjana
7
Pasca Sarjana
1
Pasca Sarjana
2
Pasca Sarjana
6
SHGF
(F)
SC
(F)
CLF
(F)
220
0,74
0,72
220
0,74
0,72
220
0,74
0,72
220
0,74
0,72
220
0,74
0,72
220
0,74
0,72
220
0,74
0,72
A
(ft2)
54,42
54,42
9
9
9
9
54,42
Q
Btu/hr
6378,89
47
6378,89
47
1054,94
4
1054,94
4
1054,94
4
1054,94
4
6378,89
47
42
972,0
24
729,0
18
729,0
18
729,0
18
486,0
12
486,0
12
6693,
27
Utara
Selat
an
Pasca Sarjana
7
Pasca Sarjana
3
Pasca Sarjana
4
Pasca Sarjana
5
Pasca Sarjana
3
Pasca Sarjana
4
Pasca Sarjana
5
220
0,74
0,72
33
0,74
0,72
33
0,74
0,72
33
0,74
0,72
160
0,74
0,72
160
0,74
0,72
160
0,74
0,72
54,42
96,24
72,18
72,18
72,18
48,12
48,12
Q
Total
6378,89
47
1692,13
02
1269,09
76
1269,09
76
6153,20
06
4102,13
38
4102,13
38
48323,
148
Keterangan:
SHGF
= Cooling load calculation manual hal 3.35 chapter 3
SC
= Edwar G.Pita tabel 6.7 hal 132 Chapter 6 (single glass + clear +
with interior shading + venetian blinds)
CLF
= Edwar G.Pita tabel 6.10 hal 135 Chapter 6 (Jam 15.00)
4.1.6 Beban Infiltrasi
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Q Total = Qs +Ql
Qs = CFM x 1,1 x (to-ti)
Ql = CFM x 0,68 x (Wo-Wi)
CFM = ACH x Room Volume/60
Tabel 4.6 Beban infiltrasi
Ruang
Pasca
Sarjana
1
Pasca
Sarjana
2
Pasca
Sarjana
Sensibel
Qs
Laten
Ql
CF
M
1,1
to -ti
btu/hr
0,6
8
CFM
Wo Wi
btu/hr
ACH
Room
Volume
0,48
8643,06
69,1
4
1,1
18
1369,0
6
0,6
8
69,14
0,01
0,47
0,48
8643,06
69,1
4
1,1
18
1369,0
6
0,6
8
69,14
0,01
0,47
0,48
11523,1
1
92,1
8
1,1
18
1825,2
6
0,6
8
92,18
0,01
0,63
3
Pasca
Sarjana
4
Pasca
Sarjana
5
Pasca
Sarjana
6
Pasca
Sarjana
7
0,48
8643,06
69,1
4
1,1
18
1369,0
6
0,6
8
69,14
0,01
0,47
0,48
8643,06
69,1
4
1,1
18
1369,0
6
0,6
8
69,14
0,01
0,47
0,48
8643,06
69,1
4
1,1
18
1369,0
6
0,6
8
69,14
0,01
0,47
0,48
8643,06
69,1
4
1,1
18
1369,0
6
0,6
8
69,14
0,01
0,47
Q Total
Sensibel
10039
,62
Q Total
Laten
3,45
Q Total
10043,07
Keterangan:
ACH = Edward G.Pita Hal.156 Tabel 6.22 (Class Medium, Temp Outdoor 90 F)
4.1.7 Beban Ventilasi
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Q Total = Qs +Ql
Qs = CFM x 1,1 x (to-ti)
Ql = CFM x 0,68 x (Wo-Wi)
CFM = CFM x Jumlah Orang
Tabel 4.7 Beban Ventilasi
Q
Sensibe
l
Sensibel
Ruang
Pasca Sarjana
1
Pasca Sarjana
2
Pasca Sarjana
3
Pasca Sarjana
4
Q
Laten
Laten:
CFM
(10/
perso
n)
1,1
to ti
btu/hr
CFM (10/
person)
0,68
Wo Wi
btu/hr
300
1,1
18
5940
300
0,68
0,01
2,04
300
1,1
18
5940
300
0,68
0,01
2,04
300
1,1
18
5940
300
0,68
0,01
2,04
300
1,1
18
5940
300
0,68
0,01
2,04
Pasca Sarjana
5
Pasca Sarjana
6
Pasca Sarjana
7
300
1,1
18
5940
300
0,68
0,01
2,04
300
1,1
18
5940
300
0,68
0,01
2,04
300
1,1
18
5940
300
0,68
0,01
2,04
Q Total
Sensibel
Q Total
Laten
41580
14,28
Q Total
41594,28
Keterangan:
Nilai CFM/Orang = 15 CFM
4.2 Beban Internal
4.2.1 Beban Lighting
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Q = 3,4 x W x BF x CLF
Tabel 4.8 Beban Lighting
Jenis
Lamp
u
Neon
Ruang
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Juml
ah
Daya
Lampu
Watt
BF
CLF
3,4
4
20
80
1,25
1
3,4
Neon
4
20
80
1,25
1
3,4
Neon
6
20
120
1,25
1
3,4
Neon
4
20
80
1,25
1
3,4
Neon
4
20
80
1,25
1
3,4
Neon
4
20
80
1,25
1
3,4
Neon
4
20
80
1,25
1
3,4
1
2
3
4
5
6
7
Q
Tot
al
Keterangan:
Q
340
340
510
340
340
340
340
2550
Karena menggunakan jenis lampu Neon ( Fluorescent Lighting), maka nilai BF
= 1,25
Nilai CLF = 1,0
4.2.2 Beban People
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Qs = qs x n x CLF
Ql = ql x n
Tabel 4.9 Beban people
Jumlah
Orang
Ruang
Btu/hr
Btu/hr
ql
Btu/hr
CLF
(n)
Q
Sensib
el
Btu/hr
qs
Q
Laten
Pasca Sarjana 1
30
0,13
250
200
975
6000
Pasca Sarjana 2
30
0,13
250
200
975
6000
Pasca Sarjana 3
30
0,13
250
200
975
6000
Pasca Sarjana 4
30
0,13
250
200
975
6000
Pasca Sarjana 5
30
0,13
250
200
975
6000
Pasca Sarjana 6
30
0,13
250
200
975
6000
Pasca Sarjana 7
30
0,13
250
200
975
6000
48825
Q Total
Keterangan:
CLF
= Edward G.Pita, Tabel 6.14 hal 141
qs dan ql
= Edward G.Pita, Tabel 6.13 hal.139 (moderately active office
work (pekerjaan kantor cukup aktif)
4.2.3 Beban Equipment
Untuk mengetahui beban dinding kita dapat menggunakan rumus
Beban Equipment = Jumlah alat x Heat Gain Equipment
Tabel 4.10 Beban Equipment
Ruangan
Jumlah
Heat Gain
Equipment
Mini computer
Pasca Sarjana 1
1
7500 Btu/hr
7500
Pasca Sarjana 2
1
7500
1
1
1
1
1
Q Total
7500
7500
7500
7500
7500
52500
Pasca
Pasca
Pasca
Pasca
Pasca
Sarjana
Sarjana
Sarjana
Sarjana
Sarjana
3
4
5
6
7
Keterangan:
Heat Gain from Equipment = Edward G.Pita Tabel 6.15 hal. 142
4.3 Beban Total
Ruang
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Q Total
Sensibel
Q Total
Laten
Q Total
Konduksi
1
2
3
4
5
6
7
Q
Dinding
Q Atap
Q
Lantai
Q
kaca
Eksternal
Q Radiasi melaui
kaca
Btu/hr
Btu/hr
Btu/hr
Btu/hr
Btu/hr
25222,0
7
19637,5
5
30894,1
5
21944,1
7
16049,4
0
22195,1
3
16610,6
0
4612,2
0
4612,2
0
6149,0
9
4612,2
0
4612,2
0
4612,2
0
4612,2
0
9069,3
7
9069,3
7
12091,
48
9069,3
7
9069,3
7
9069,3
7
9069,3
7
640,5
4
640,5
4
1701,
04
1215,
03
1215,
03
640,5
4
640,5
4
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
152553,
07
33822,
30
66507,
70
6693,
27
48323,15
7433,84
7433,84
7845,33
5371,23
5371,23
7433,84
7433,84
Q Infiltrasi
(Btu/hr)
Sensib Lat
el
en
1369,0 0,4
6
7
1369,0 0,4
6
7
1825,2 0,6
6
3
1369,0 0,4
6
7
1369,0 0,4
6
7
1369,0 0,4
6
7
1369,0 0,4
6
7
10039, 0,0
62
0
3,4
5
Q Ventilasi
(Btu/hr)
Sensib Lat
el
en
2,0
5940
4
2,0
5940
4
2,0
5940
4
2,0
5940
4
2,0
5940
4
2,0
5940
4
2,0
5940
4
41580, 0,0
00
0
14,
28
-
-
Q
Lighting
Btu/hr
340
340
510
340
340
340
340
2550,00
Internal
Q People
(Btu/hr)
Sensib
Laten
el
975
6000
975
6000
975
6000
975
6000
975
6000
975
6000
975
6000
6825,0
0
42000,
00
-
Q Equipment
Q Total per
Ruangan
Btu/hr
Btu/hr
7500
7500
7500
7500
7500
7500
7500
69104,60
63520,07
81434,02
64338,58
58443,80
66077,65
60493,13
52500,00
110944,62
-
42017,73
-
310449,49
Q Total
Safety Factor
Deversity
Refrigeran
Load
463411,84
0,10
0,90
458777,72
Refrigeratio
n Load
Ruang
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
Pasca
Sarjana
1
2
3
4
5
6
7
68413,55
62884,87
80168,04
63695,19
57859,36
65416,87
59888,19
Sensi
bel
Laten
1578
4,1
1578
4,1
1624
0,3
1578
4,1
1578
4,1
1578
4,1
1578
4,1
6002,
5
6002,
5
6002,
7
6002,
5
6002,
5
6002,
5
6002,
5
RSHR
hRA
hSA
ṁx
20%
V
CFM
0,72
33,2
28,0
2631
14,6
639
0,72
33,2
28,0
2419
14,6
587
0,73
33,2
28,0
3083
14,6
748
0,72
33,2
28,0
2450
14,6
594
0,72
33,2
28,0
2225
14,6
540
0,72
33,2
28,0
2516
14,6
611
0,72
33,2
28,0
2303
14,6
559
Safety
Factor
Per
Ruangan
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
Deversity
Per
Ruangan
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
Refrigeran
Load
Per
Ruangan
68413,55
62884,87
80619,67
63695,19
57859,36
65416,87
59888,19
458777,72
PK
7,6
7,0
9,0
7,1
6,4
7,3
6,7
51,0
BAB V
ANALISA PSIKROMETRIK
Diketahui:
RSCL
= 110944,62 Btu/hr
RLCL
= 42017,73 Btu/hr
TRA (Room Air)
= 78,8 oF
TOA (Outside Air) = 96,7 oF
TSA (Supply Air)
= 64 oF
hRA (Room Air)
= 33,2 Btu/lb
hOA (Outside Air) = 49,4 Btu/lb
hSA (Supply Air)
= 28 Btu/lb
WRA (Room Air)
= 90 grain/lb ( 0,0128 lb/lb)
WOA (Outside Air) = 168 grain/lb ( 0,024 lb/lb)
WSA (Supply Air) = 80 grain/lb ( 0,0114 lb/lb)
WMix (Mixing)
= 140 grain/lb ( 0,02 lb/lb)
a. RSHR = RSCL / RTCL
= 110944,62 / 152962,35
= 0,72
b. Laju aliran (ṁ)
Grand Total Load
ṁOA =
(hRA−hSA )
458777,72
ṁOA =
(33,2−28)
458777,72
ṁOA =
5,2
ṁOA =88226,48 lb/hr
ṁOA =20 % x 88226,48
ṁOA =17645,3lb/hr
c. CFMOA = ṁOA x Volume spesifik OA
= 17645,3 lb/hr x 14,6 ft3/lb
= 257621,38 ft3/hr
= 4293,7 ft3/min
d. CFMTotal = RSCL / 1,1 (TRA –TSA )
= 110944,62 / 1,1 (78,8 – 64 )
= 110944,62 / 16,28
= 6814,78 ft3/min
e. TMix
= TRA + [ (CFMOA / CFMTotal) ( TOA – TRA ) ]
= 78,8 + [ (4293,7 / 6814,78) ( 96,8 – 78,8) ]
= 78,8 + ( 0,63 x18)
= 78,8 + 11,34
= 90,14 oF
f. Beban Koil
Q s = 1,1 x CFMTotal x (TMix – TSA )
=1,1 x 6814,78 x (90,14 - 64 )
= 1,1 x 6814,78 x 26,14
= 195952,18 Btu/hr
Q l = 4840 x CFMTotal x (WMix – WSA )
= 4840 x 6814,78x (WMix – WSA )
= 4840 x 6814,78 x (0,02 - 0,0114 )
= 4840 x 6814,78 x (0,0086)
= 283658,4 Btu/hr
QTotal = Qs + Ql
= 195952,18 + 283658,4
= 479610,58 Btu/hr
BAB VI
PERANCANGAN SALURAN UDARA
639 587 748 594
C
D
E
G
H
I
F
FAN
A B
540
611 559
Recommended velocities (FPM) Schools = 1300 - 2000
Sectio
n
AB
BC
CD
DE
EF
BG
GH
HI
total
75619
,8
CFM
V,ft/min
5221
3112
2328
1608
735
2110
1446
691
1600
1600
1600
1600
1600
1600
1600
1600
Sensi
bel
2367
4,7
Friction Loss, in. W.
Per 100 ft
0,13
0,18
0,22
0,27
0,44
0,24
0,3
0,5
Laten
m
7204,1
1643
9,1
m
20%
3287,
8
Eq. D, in.
Rect. Duct size, in.
25
19,5
16,25
13,75
9,5
15,75
13
8,75
25 x 22
15 x 22
15 x15
15 x 11
8 x 9,5
15 x 14
10 x 14
8x8
V
CFM
14,3
784
69476
,82
84256
,03
70918
,19
64059
,94
72841
,13
66698
,15
2367
4,7
2395
8,5
2367
4,7
2367
4,7
2367
4,7
2367
4,7
7204,1
7204,3
7204,1
7204,1
7204,1
7204,1
1510
3,7
1831
6,5
1541
7,0
1392
6,1
1583
5,0
1449
9,6
3020,
7
3663,
3
3083,
4
2785,
2
3167,
0
2899,
9
14,3
720
14,3
873
14,3
735
14,3
664
14,3
755
14,3
691
Total
CFM
5221
BAB VII
KESIMPULAN DAN SARAN
8.1 Kesimpulan
Dari hasil perhitungan cooling load pada bangunan gedung pasca sarjana lantai satu
universitas wiralodra indramayu didapat 503870,07 Btu/hr
8.2 Saran
Dalam melakukan perhitungan harus sesuai dengan keentuan yang ada agar hasil
Cooling load dapat diperoleh dengan baik, karena tiap sumber dapat mempengaruhi
total dari cooling load