Kel 3 Makalah Ins. Tata Udara [PDF]

Citation preview

INSTALASI TATA UDARA Ditulis Untuk Menyelesaikan Tugas Kelompok Mata Kuliah Instalasi Bangunan Gedung Semester V



DISUSUN OLEH:



KELOMPOK 3



: 1. Elrich Gratiawan WD.Gulo (1805141013) 2. Muhammad Faiz Mustahdi (1805141014) 3. Nur Sakinah Agustina Siregar (1805141005) 4. Roni Aldesman Sinaga (1805141035) 5. Silvya Helen Br. Purba (1805141043) 6. Sry Devi Rejeki (1805141050)



KELAS



: MRKG V-B



Dosen Pengampu



: Nofriadi, S.Pd., M.T.



PRODI DIV MANAJEMEN REKAYASA KONSTRUKSI GEDUNG JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI MEDAN T.A. 2020/202



KATA PENGANTAR



Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat, karunia, serta taufik dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan makalah tentang Instalasi Tata Udara ini dengan baik meskipun banyak kekurangan didalamnya. Dan juga kami berterima kasih pada Bapak Nofriadi, S.Pd.,M.T Selaku dosen mata kuliah Instalasi Bangunan Gedung yang telah memberikan tugas ini kepada penulis. Penulis sangat berharap laporan ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai instalasi tata udara. Penulis juga menyadari sepenuhnya bahwa didalam laporan ini terdapat kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, penulis berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan atas laporan yang telah penulis buat dimasa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang membangun. Semoga laporan yang telah disusun ini dapat berguna bagi penulis sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya penulis mohon maaf apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan penulis memohon kritik dan saran yang membangun demi perbaikan kedepannya.



Penyusun



Penulis



i



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR ............................................................................................... i DAFTAR ISI ............................................................................................................. ii BAB I PENDAHULUAN ......................................................................................... 1 A. B. C. D.



Latar Belakang............................................................................................... 1 Rumusan Masalah ......................................................................................... 2 Tujuan dan Manfaat Penulisan ...................................................................... 2 Batasan Masalah ............................................................................................ 2



BAB II PEMBAHASAN ........................................................................................... 3 A. Pengertian Sistem Instalasi Tata Udara ......................................................... 3 B. Jenis-Jenis Sistem Tata Udara ....................................................................... 4 C. Jenis Tata Udara Menurut Aplikasi/Medianya .............................................. 11 D. Komponen Sistem Tata Udara ...................................................................... 19 E. Cara Kerja Sistem AC .................................................................................. 21 F. Faktor-Faktor Pertimbangan Dalam Pemilihan Sistem Tata Udara .............. 22 G. Sistem Penyegaran Udara Untuk Berbagai Gedung ...................................... 24 BAB III PENUTUP ................................................................................................... 26 A. Kesimpulan ................................................................................................... 26 B. Saran .............................................................................................................. 26



ii



BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Sebuah bangunan dapat digunakan jika sudah dilengkapi dengan sistem utilitas. Utilitas berasal dari kata utility yang berarti kegunaan, dalam dunia arsitektur bangunan, utilitas bangunan berarti suatu kelengkapan fasilitas bangunan



yang



digunakan



untik



menunjang



tercapainya



unsur-unsur



kenyamanan, kesehatan, keselamatan, komunikasi, dan mobilitas dalam bangunan. Dalam perencanaan bangunan, utilitas pada bangunan menjadi salah satu aspek penting yang harus dituntut kesempurnaanya. Untuk itu perlu diketahui bahwa dalam suatu proses operasional suatu bangunan, khususnya bangunan bertingkat tidak akan lengkap atau dengan kata lain tidak akan tidak berfungsi dengan semestinya jika salah satu atau beberapa system utilitas tidak menunjang atau dengan kata lain system utilitas pada suatu bangunan merupakan rangkaian item pelengkap yang harus direncanakan sejak awal sebelum gedung beroprasi dengan semestinya yang merupakan suatu system yang terintegrasi dan menunjang dalam proses oprasionalnya sesuai dengan fungsi utilitas masingmasing. System utilitas itu sendiri terdiri dari: sistem plumbing (sistem air bersih, sistem air panas, sistem air buangan, sistem air hujan), sistem pencahayaan, sistem tata udara,dan sistem transportasi bangunan. Sistem instalasi udara penting karena berguna untuk membantu menjaga suhu ruangan agar tetap konstan, juga bisa meningkatkan kualitas udara dalam ruangan dan bisa mengurangi gejala asma dan alergi. Salah satu sistem tata udara yang sangat familiar saat ini adalah AC. AC sekarang telah menjadi sebuah alat rumah yang sangat diperlukan, terutama untuk mengalahkan hawa panas terik saat dimusim panas. Tidak hanya merubah hawa panas menjadi sejuk, tetapi AC juga dapat meningkatkan kualitas udara dalam ruangan. Namun AC bisa menimbulkan beberapa risiko bagi kesehatan, terutama jika tidak dirawat dan dibersihkan dengan benar.



1



Jika membahas sistem pengkondisian udara pada suatu bangunan memang perlu pengkajian secara lebih spesifik terhadap jenis dan fungsi bangunan yang akan direncanakan, misalnya sistem pengkondisian udara rumah sakit, apartemen, hotel, perkantoran atau rumah tinggal.



B. RUMUSAN MASALAH 1. Definisi dan Ruang Lingkup Sistem Instalasi Tata Udara/Pengkondisian Udara 2. Penjelasan jenis –jenis sistem instalasi tata udara/pendinginan udara serta penerapannya dalam dunia teknik sipil. 3. Penjelasan tentang penggolongan Sistem Instalasi Tata Udara/Pengkondisian Udara



C. TUJUAN DAN MANFAAT PENULISAN 1. Untuk memahami apa itu instalasi udara dan pentingnya instalasi udara. 2. Untuk mengetahui jenis sistem tata udara 3. Dapat mengetahui cara kerja nya system tata udara



D. BATASAN MASALAH Penulis membatasi pembahasan mengenai sistem tata udara dan penerapannya dalam dunia keteknik-sipilan



2



BAB II PEMBAHASAN A. PENGERTIAN SISTEM INSTALASI TATA UDARA Bagi kebanyakan orang pengkondisian udara (air conditioning) hanya berarti pendinginan udara untuk memberikan rasa sejuk bagi orang yang berada di suatu tempat bekerja, istirahat atau tempat hiburan.Pengertian tersebut tidak lengkap bahkan jauh dari mencukupi. Tata udara meliputi aspek yang lebih luas, sasarannya tidak hanya memberikan rasa sejuk belaka, tetapi kenyamanan, kebersihan udara serta kondisi tertentu untuk keperluan proses di industri atau transportasi. Sistem tata udara atau yang sering disebut dengan HAVC (Heating, Ventilation and Air Conditioning) atau AHU (Air Handling Unit) adalah suatu sistem pengkondisian yang dibuat untuk mengatur kualitas udara dalam suatu ruang tertentu. Paling sedikit ada enam aspek yang menjadi tanggung jawab ahli tata udara, yakni : a. Temperatur udara b. Kelembaban udara c. Gerakan aliran udara d. Kadar oksigen dan gas-gas beracun e. Debu dan bau di dalam udara f. Suara (Noise criteria)



Temperatur udara yang diinginkan diatur dengan cara pendinginan atau pemanasan. Pendinginan dilakukan bila suhu udara berada di atas derajat yang diinginkan, sebaliknya harus dilakukan pemanasan bila temperatur udara terlalu dingin. Di Indonesia yang temperatur rata-ratanya cukup tinggi, sistem tata udara berfungsi sebagai pendingin. Kelembaban udara diatur dengan menyerap atau menyemprotkan uap air ke udara tersebut. Peralatan yang menyerap uap air disebut dehumidifier sedangkan peralatan pelembab udara disebut humidifier. 3



Gerakan udara diatur dengan memilih kapasitas kipas yang tepat atau dengan mengatur volume dan kecepatan udara suplai. Kadar oksigen, gas-gas beracun dan bau diatur dengan cara mengatur jumlah udara segar yang diambil dari luar, merencanakan sistem exhaust dan sebagainya. Debu atau kotoran berbentuk padat halus dilenyapkan dengan penyaringan, pencucian dan perencanaan system exhaust yang baik. Suara bising yang ditimbulkan oleh sistem tata udara dapat berasal dari pusingan udara di dalam kipas, gesekan udara di dalam saluran dan getaran bantalan (bearing) yang aus. Suara bising yang bukan disebabkan oleh sistem tata udara tidak termasuk dalam lingkup tanggung jawab ahli tata udara. Sistem penyegaran udara pada umumnya dibagi menjadi 2 golongan utama, yaitu: a. Penyegaran udara untuk kenyamanan kerja bagi orang yang melakukan kegiatan tertentu. b. Penyegaran udara untuk industri; penyegaran udara di ruangan diperlukan oleh proses, bahan, perlatan atau barang yang ada di dalamnya.



B. JENIS-JENIS SISTEM TATA UDARA 1. SISTEM TATA UDARA LANGSUNG Dengan sistem ini, pendinginan secara langsung dilakukan oleh refrigerant yang diekspansikan melalui koil pendingin, sedangkan udara disirkulasikan dengan cara menghembuskannya dengan menggunakan blower / fan melintasi koil pendingin tersebut. Sistem ini biasanya dipergunakan untuk beban pendinginan udara yang tidak terlalu besar seperti keperluan ruangan di rumah.



4



Jenis system tata udara langsung yaitu :



1. Jenis Jendela (Window Type Unit) Sistem ini adalah yang paling sederhana, semua komponennya yakni kompresor, kondensor, evaporator, alat ekspansi dan kipas dikumpulkan menjadi satu di dalam kotak berukuran 60x40x30 cm. Pemasangannya mudah, cukup dimasukan ke dalam dinding yang sudah dilubangi, udara dingin dari evaporator akan ditiupkan ke dalam ruangan dan udara panas dari kondensor akan ditiupkan keluar ruangan. Jenis jendela mempunyai kapasitas yang terbatas untuk satu ruangan yang tidak begitu besar. Jika ruangan cukup besar diperlukan lebih dari satu unit.



2. Jenis Split (Split Type Unit) Pada jenis ini sistem terbagi ke dalam dua bagian yaitu :  Bagian yang terpasang di luar ruangan (OutDoor Unit)  Bagian yang terpasang di dalam ruangan (InDoor Unit)



Outdoor unit terdiri dari kompresor, kondensor dan komponen ekspansi sedangkan indoor unit terdiri dari evaporator dan kipas.



Jenis split ini dapat mempunyai kapasitas yang lebih besar dari jenis jendela (window type). Jenis ini telah mulai menggeser minat akan jenis jendela karena mempunyai keunggulan tidak mengeluarkan suara bising pada ruangan serta pengaturannya yang lebih bervariasi.



5



Gambar AC Split 3. Jenis Paket (Package Type Unit) Sistem ini hampir menyerupai jenis jendela. Kompresor, kondensor, evaporator ekspansi dan kipas dikumpulkan menjadi satu, tetapi mempunyai kapasitas yang jauh lebih besar, bahkan dapat melayani satu gedung berukuran kecil. Penempatannya di luar ruangan, udara segar disatu dan didistribusikan ke dalam ruang-ruang dengan menggunakan sistem saluran udara (Air duct).



6



2. SISTEM TATA UDARA TIDAK LANGSUNG (PENGKONDISIAN UDARA SENTRAL ) Secara singkat sistem Central Air Conditioning System ( Sistem Pengkondisian Udara secara sentral ), yang biasa dirancang pada bangunan dapat di jelaskan sebagai berikut : Unit pendingin utama digunakan 2 unit Water Cooled Water Chiller dimana satu unit beroperasi dan satu unit sebagai cadangan, unit Chiller beroperasi dengan menggunakan “Primary Refrigerant” berupa refrigerant R123 pada unit Chiller & R 134A pada unit purging yang sudah ramah lingkungan, nantinya akan mendinginkan “Secondary Refrigerant” berupa air, dimana air yang sudah didinginkan ini di sirkulasikan oleh Chilled Water Pump ke AHU dan FCU di LQB. Pada unit AHU air dingin akan mengkondisikan / mendinginkan udara segar dari luar gedung sehingga mencapai temperatur dan kelembaban yang cukup dan untuk selanjutnya didistribusikan ke koridor – koridor di ruangan setiap lantainya dan kamar- kamar pada masing-masing lantai. Pada setiap lantai akan ditangani oleh 2 unit AHU yang memiliki kapasitas pendinginan yang sama, begitu pula dengan 2 lantai di atasnya memiliki masing-masing 2 unit AHU yang memiliki kapasitas pendinginan yang sama dengan lantai dasar. Sedangkan proses pertukaran kalor yang terjadi di masing-masing kamar akan ditangani oleh Fan Coil Unit yang telah mendapatkan distribusi udara segar yang telah didinginkan oleh AHU sehingga kerja FCU tidak terlalu berat. Dikarenakan lantai dasar, satu dan lantai dua memiliki kapasaitas pendinginan yang sama dan jenis bangunan yang sama pula, maka perhitungan luasan sistem ducting akan diwakilkan di salah satu lantai, yaitu lantai dasar.



7



Bagian-bagian dari AC sentral, yaitu : a. Water Cooled Water Chiller Unit Chiller yang digunakan pada sistem ini merupakan jenis Water Cooled Water Chiller dengan menggunakan kompresor jenis sentrifugal 3 tahap / 3 stage centrifugal compressor ( Kompresor sentrifugal 3 tingkat ), yang diproduksi oleh salah satu pabrikan unit AC yang cukup terkenal yaitu Trane Company. Unit ini berkapasitas 320 Ton Refrigerant / 320 TR, dengan menggunakan sistim negative pressure, dimana jika terjadi kebocoran pada unit Chiller maka refrigerant yang terdapat didalamnya tidak akan terbuang ke udara, melainkan udara luar yang akan masuk ke dalam sistem. Di dalam sistem Chiller sendiri terdapat satu unit pembuang udara yang masuk saat terjadi kebocoran tadi yang dinamakan Purging Unit. cara kerja purging seperti ini : saat Chiller mengalami kebocoran, maka udara luar akan masuk kedalam sistem chiller sehingga refrigerant atau freon akan bercampur dengan udara luar yang mengandung uap air, sensor pada purging unit akan membaca perbedaan tekanan pada sistem dan kelembaban refrigerant pada sistem sehingga akan mengaktifkan purging unit tersebut. Saat purging unit bekerja, Chiller tetap beroperasi sebagaimana mestinya tanpa terganggu. Udara yang terhisap masuk kedalam sistem akan di tekan keluar oleh purging unit, sehingga tekanan pada sistim mengalami kondisi stabil barulah unit Chiller dapat di perbaiki. Untuk media pendingin yang digunakan oleh unit Chiller yaitu refrigerant jenis R 123 dan untuk Purging unit berjenis R 134 A, kedua sudah ramah lingkungan.



8



b. Chilled Water & Condenser Water Pump Guna keperluan mensirkulasikan air yang sudah didinginkan oleh unit Chiller ke AHU maupun air yang mendinginkan unit condenser di Chiller ke Cooling Tower, maka di gunakan masing-masing sistem satu paket Pompa sirkulasi air dingin dan Pompa sirkulasi air pendingin. Jenis kedua pompa ini adalah sama, yaitu digunakan jenis End Suction Centrifugal Pump dengan tekanan kerja pompa adalah 10 kg/cm2. Pada sistem ini, sistem Chilled Water atau air yang didinginkan menggunakan 2 buah pompa yang beroperasi sekaligus, hal ini dirancang agar umur pompa dapat lebih lama. Sedangkan untuk sistem air pendinginan hanya di gunakan satu buah pompa sirkulasi, mengingat jarak ruang pompa dan unit Cooling Tower cukup dekat.



Gambar Chilled Water dan Condenser Water Pump c. Cooling Tower Unit Unit ini berfungsi sebagai pendingin unit condenser pada unit Chiller dengan media yang digunakan adalah air, dimana sistem kerja Cooling Tower dapat dijelaskan sebagai berikut : condenser di unit Chiller akan memiliki temperatur dan tekanan yang tinggi akibat tekanan kerja dari Kompresor, sehingga diperlukan media pendingin untuk merubah fase refrigerant di condenser tersebut, untuk itu dibuat suatu sistem pendinginan dengan menggunakan media air yang disirkulasikan oleh pompa ke unit Cooling Tower, dimana air yang disirkulasikan tersebut akan membawa kalor dari condenser untuk kemudian di lepaskan



9



kalornya ke udara di Cooling Tower, sehingga air akan mengalami penurunan temperatur dan kembali disirkulasikan kembali ke unit condenser. Unit Cooling Tower sendiri terdiri dari : satu unit casing Cooling Tower, Motor Blower, Basin dan Water Filler atau jika diartikan menjadi sirip – sirip pendingin air.



d. Air Handling Unit (AHU) dan Fan Coil Unit Baik Air Handling Unit maupun Fan Coil Unit memiliki kesamaan fungsi, Air Handling unit difokuskan untuk menangani kapasitas pendinginan yang lebih besar sedangkan Fan Coil Unit difokuskan untuk kapasitas pendinginan yang lebih kecil, dalam sistem ini AHU di gunakan untuk mengkondisikan fresh air (udara segar) dari udara luar yang akan didistribusikan sebagai tambahan udara segar untuk FCU dan kamar juga sebagai distribusi suplai udara dingin guna keperluan koridor di masing-masing lantai. Komponen – komponen dari AHU maupun FCU sebenarnya cukup sederhana yang terdiri dari : Casing, Koil, Filter Udara dan Motor Blower.



Sistem sentral ini pada umumnya dipakai di hotel-hotel, perkantoran, rumah sakit dan gedung-gedung yang berukuran besar. Sistem yang akan dipakai pada perencanaan ini adalah sistem udara central dengan metoda udara total.



10



Gambar Air handling unit



Gambar Ilustrasi AC Sentral pada gedung bertingkat



C. Jenis Tata Udara Menurut Aplikasi/Medianya Dalam aplikasi tata udara hunian, dikenal ada 4 jenis system tata udara, yaitu:  Sistem udara penuh atau all air system  Sistem air penuh atau all water system  Sistem udara air atau air water system



1. Sistem Udara Penuh (All Air System) Adalah system AC dengan suplai udara olahan yang didistribusikan dari pendingin sudah berupa udara, bukan cairan pendingin. Peralatan ditempatkan



11



secara memusat pada suatu ruang yang dikondisikan, pemusatan dengan penyediaan



udara



dan



refrigerant



plants



memungkinkan



operasi



dan



pemeliharaan tidak menggangu ruang yang lainnya. Sistem udara penuh diklasifikasikan menjadi 2 kategori, yaitu saluran tunggal/ single duct dan saluran ganda/ dual duct.  Sistem Saluran Tunggal Sistem ini merupakan system penghantar udara yang paling banyak dipergunakan. Campuran udara ruangan didinginkan dan dilembabkan, kemudian dialirkan kembali kedalam ruangan melalui saluran udara. Keuntungan dari sistem ini adalah : -



Sederhana, mudah perancangannya, pemasangan, pemakaian dan perawatannnya.



-



Biaya awal lebih rendah dan murah.



Kerugian dari sistem ini adalah : -



Saluran utama berukuran besar, sehingga memerlukan tempat yang lebih besar.



-



Kesulitan dalam mengatur temperatur dan kelembaban dari ruangan yang sedang dikondisikan, karena beban kalor dari ruangan yang berbeda satu dengan yang lainnya.



Sistem saluran tunggal dapat dibagi lagi menjadi:   



Sistem volume konstan, zona tunggal Sistem volume konstan, zona banyak Sistem volume variable



 Sistem Dua Saluran Sistem ini kebanyakan digunakan di gedung-gedung besar, dalam hal tersebut udarapanas dan udara dingin dihasilkan secara terpisah oleh mesin penyegar udara yangbersangkutan. Kedua jenis udara itu pun disalurkan melalui saluran yang terpisah satusama lain. Tetapi kemudian dicampur sedemikian rupa sehingga tercapai tingkat keadaan yang sesuai dengan beban kalor dari ruangan yang akan disegarkan. Sesudah itu disalurkan ke dalam ruangan yang bersangkutan.



12



Gambar Sistem Dua Saluran



Sistem saluran ganda dapat dibagi menjadi:  



Sistem saluran ganda, volume konstan Sistem saluran ganda, volume variabel



a. Keunggulan Sistem Udara Penuh 1. Keadaan pada saat beroperasi tenang dan pemeliharaannya terpusat. Semua peralatan mesin ditempatkan jauh dari ruang yang dikondisikan, sehingga kebisingan yang disebabkan oleh peralatan dapat diminimalisir dan memudahkan pada saat pemeliharaan karena tidak akan mengganggu aktifitas yang ada di ruangan yang dikondisikan. 2. Sistem ini dapat dengan leluasa memanfaatkan udara luar yang dingin (pada tanggal dan jam-jam tertentu) untuk menghemat energi. 3. Perubahan dari siklus pendinginan ke pemanasan (pada negara subtropis) dapat dilakukan dengan mudah. 4. Sistem ini memungkinkan pemberian tekanan positif atau tekanan negatif pada ruangan – ruangan dalam bangunan. b. Kelemahan Sistem Udara Penuh 1. Memerlukan tempat atau ruang untuk menempatkan saluran udara, sehingga mengurangi pemanfaatan ruang secara optimal. 2. Penyeimbangan (balancing) aliran udara, terutama pada sistemsistem besar lebih sulit dilakukan. 3. Untuk mendapatkan distribusi udara yang baik, diperlukan kerjasama yang baik antara arsitek, perancang struktur, dan perancang mekanik/ HVAC.



13



Sistem udara penuh dapat diaplikasikan pada gedung-gedung dengan area yang besar dan membutuhkan sistem kendali tersendiri dalam mengkondisikan ruangan-ruangan di dalamnya. Beberapa contoh gedung yang termasuk dalam aplikasi sistem udara penuh adalah: department store, supermarkets, hotel, gedung perkantoran, gedung bioskop, dan rumah sakit. Sistem udara penuh juga bisa digunakan untuk aplikasi khusus, seperti : ruang bersih (clean rooms), ruang operasi, ruang kontrol/ komputer, dan pabrik tekstil.



Gambar Sistem Udara Penuh



2. Sistem Air Penuh (All Water System)



Gambar Sistem Air Penuh



14



Suatu sistem yang menggunakan media air atau cairan lain sebagai pendingin.Pada gambar diatas, air didinginkan oleh chiller. Setelah itu, air dingin tersebut disirkulasikan ke ruangan melalui FCU (Fan Col Unit). Di dalam koil FCU, air dingin bertukar kalor dengan udara yang diisap oleh fan dari ruangan sehingga suhu air akan meningkat akibat penyerapan kalor dari udara ruangan. Air tersebut lalu didinginkan oleh chiller dan seterusnya siklus ini berulang-ulang. Udara yang diisap oleh fan tersebut lalu didorong untuk mendinginkan ruangan. Dalam hal ini, udara yang diperlukan untuk ventilasi dimasukkan sebagai infiltran melalui celah-celah pintu atau udara luar yang terisap langsung melalui lubang masuk pada dinding, disebelah belakang fan coil unit udara yang bersangkutan. Hal ini akan menyebabkan ventilasi yang kurang baik. Untuk mengatasi kekurangan tersebut, dalam beberapa hal udara yag diperlukan untuk ventilasi dimasukkan kedalam ruangan melalui saluran khusus. a. Keuntungan All Water System : 1. Tempat untuk sistem AC lebih kecil. 2. Lebih hemat listrik, suatu ruangan beban pendinginnya diatasi oleh satu FCU, jika ruangannya tidak dipakai FCU dapat dimatikan. b. Kerugian All Water System : 1. Kebocoran pada sistem sulit dideteksi, 2. Rugi-rugi tekananya tinggi. 3. Banyak FCU yang harus dikontrol.



3. Sistem Udara Air (Air-Water System) Air-water system adalah gabungan dari all water system dan all air system, dan dimaksudkan untuk melengkapi sistem air penuh dengan udara segar dari luar ruangan dengan jumlah atau debit tertentu sesuai dengan kebutuhan. Pengambilan kalor dari dalam ruangan dapat dilakukan oleh air yang dialirkan pada fan coil unit dan oleh kiriman udara yang telah didinginkan dalam AHU kecil. Jadi, sistem ini terdiri atas:   



AHU, Saluran udara, dan FCU 15



Sistem yang telah dibahas dalam subbab sebelumnya, dimana kondisi ruangan sepenuhnya diatur oleh udara dari sistem penyegaran udara sentral, termasuk dalam golongan sistem udara-penuh (all air system). Dalam sistem udara air, fan coil unit atau unit induksi dipasang didalam ruangan yang akan disegarkan. Air dingin (pendinginan) dialirkan kedalam unit tersebut sehingga menjadi dingin. Selanjutnya udara tersebut bersirkulasi didalam ruangan, demikian pula keperluan ventilasi, udara luar yang telah didinginkan dan dikeringkan dialirkan dari mesin penyegar sentral ke ruangan yang akan dikondisikan. a. Keuntungan Sistem Air-Udara : 1. Untuk memindahkan sejumlah panas yang sama, sistem ini membutuhkan daya pompa dan ukuran pipa yang lebih kecil dibandingkan terhadap sistem udara penuh. Ini disebabkan air mempunyai berat jenis dan panas spesifikasi yang lebih besar daripada udara. 2. Ruang yang diperlukan untuk penempatan saluran udara lebih kecil, karena untuk mengatasi beban dari ruangan yang akan disegarkan, kebutuhan udara segar yang mengalir dari mesin penyegar udara sentral lebih kecil. 3. Ukuran mesin dan daya yang diperlukan lebih kecil daripada sistem udara penuh.



b. Kerugian Sistem Air-Udara : 1. Biaya awal relatif lebih mahal karena diperlukann saluran khusus untuk mengalirkan air. 2. Instalasi lebih kompleks



c. Sistem air-udara dapat dibagi menjadi dua golongan yaitu : a. Fan-Coil Unit System Fan-coil unit system (sistem unit koil-kipas udara) paling cocok digunakan untuk multy room building, seperti : hotel, rumah sakit dan apartemen.



16



Fan coil unit adalah penyegar udara yang digunakan di dalam ruangan, terdiri dari : kipas udara, koil pendingin, dan saringan udara yang terdapat pada satu unit. Air dingin disirkulasikan ke fan coil unit melalui pipa-pipa, sedangkan udara ruangan bersama-sama udara primer dihisap masuk oleh fan, kemudian setelah melalui koil pendingin, udara tersebut dimasukkan kembali kedalam ruangan. Temperatur ruangan tetap dipertahankan oleh thermostat yang mengontol aliran air. Kesulitan sistem fan coil unit adalah dalam hal perawatan dan pemeliharaanya karena kipas, motor penggrak dan perlengkapan listrik lainnya berada dalaam satu unit tersebut.



Gambar FCU



Gambar Fan coil unit system



b. Induction Unit System



17



Induction unit system (sistem unit induksi) digunakan untuk : perimeter room of multy-story, multy room buliding seperti gedung perkantoran, hotel, rumah sakit dan apartemen. Sistem ini dipasang di dalam ruangan, terdiri dari koil pendingin (secondary water coil) , saluran udara primer yang terdapat dalam satu unit. Air dingin disirkulasikan ke unit induksi melalui pipa-pipa sedangkan udara primer berkecepatan tinggi dialirkan oleh beberapa nozzle, karena adanya efek induksi dari pancaran udara koil pendingin sehingga didinginkan, kemudian dicampur dengan udara primer dan masuk kedalam ruangan yang akan dikondisikan. Sistem unit induksi perawatannya lebih mudah, karena tidak terdapat mesin yang bergerak. Tetapi jika rancagannya kurang sempurna dapat mengakibatkan menurunya efek induksi



Gambar Air-water Induction unit



18



D. Komponen Sistem Tata Udara Pada sistem refrigerasi mekanik kompresi uap terdapat rangkaian dari empat komponen utama, yaitu: evaporator, kompresor, kondenser, dan alat pengontrol aliran refrigeran. Masing-masing komponen mempunyai ciri dan fungsi sendirisendiri yang berbeda, tetapi secara terintegrasi dan dioperasikan bersama-sama akan dapat memindahkan energi termal. Dampak dari pengoperasian sebuah sistem refrigerasi pada sebuah obyek adalah, bila terambil sebagian energi yang terkandung di dalamnya, suhu obyek tersebut akan menurun. Sebaliknya, karena operasi sistem refrigerasi itu kemudian sejumlah energi termal terpindahkan ke lingkungan, maka lingkungan tersebut dapat menjadi lebih hangat. Berikut ini uraian ringkas tentang komponen-komponen utama sebuah sistem refrigerasi mekanik: 1.



Evaporator (evaporator – EV) Evaporator adalah komponen di mana cairan refrigeran yang masuk ke dalamnya



akan menguap. Proses penguapan (evaporation) itu terjadi karena cairan refrigeran menyerap kalor, yaitu yang merupakan beban refrigerasi sistem. Terdapat dua jenis evaporator yaitu: a. Evaporator ekspansi langsung (direct/dry expansion type - DX). Pada evaporator ini terdapat bagian, yaitu di bagian keluarannya, yang dirancang selalu terjaga „kering‟, artinya di bagian itu refrigeran yang berfasa cair telah habis menguap sebelum terhisap keluar ke saluran masuk kompresor. b. Evaporator genangan (flooded/wet expansion type). Pada evaporator jenis ini seluruh permukaan bagian dalam evaporator selalu dibanjiri, atau bersentuhan, dengan refrigeran yang berbentuk cair. Terdapat sebuah tandon (reservoir, low pressure receiver), di mana cairan refrigeran terkumpul, dan dari bagian atas tandon tersebut uap refrigeran yang terbentuk dalam evaporator tersebut dihisap masuk ke kompresor. 2.



Kompresor (compressor – CP) Kompresor adalah komponen yang merupakan jantung dari sistem refrigerasi.



Kompresor bekerja menghisap uap refrigeran dari evaporator dan mendorongnya dengan cara kompresi agar mengalir masuk ke kondenser. Karena kompresor



19



mengalirkan refrigeran sementara piranti ekspansi membatasi alirannya, maka di antara kedua komponen itu terbangkitkan perbedaan tekanan, yaitu: di kondenser tekanan refrigeran menjadi tinggi (high pressure – HP), sedangkan di evaporator tekanan refrigeran menjadi rendah (low pressure – LP). 3.



Kondenser (condenser – CD) Kondenser adalah komponen di mana terjadi proses perubahan fasa



refrigeran, dari fasa uap menjadi fasa cair. Dari proses kondensasi (pengembunan) yang terjadi di dalamnya itulah maka komponen ini mendapatkan namanya. Proses kondensasi akan berlangsung apabila refrigeran dapat melepaskan kalor yang dikandungnya. Kalor tersebut dilepaskan dan dibuang ke lingkungan. Agar kalor dapat lepas ke lingkungan, maka suhu kondensasi (Tkd) harus lebih tinggi dari suhu lingkungan (Tling). Karena refrigeran adalah zat yang sangat mudah menguap, maka agar dapat dia dikondensasikan haruslah dibuat bertekanan tinggi. Maka, kondenser adalah bagian di mana refrigeran bertekanan tinggi (Pkd = high pressure – HP). 4.



Piranti ekspansi (expansion device – EXD) Piranti ini berfungsi seperti sebuah gerbang yang mengatur banyaknya refrigeran



cair yang boleh mengalir dari kondenser ke evaporator. Oleh sebab itu piranti ini sering juga dinamakan refrigerant flow controller. Dalam berbagai buku teks Termodinamika, proses yang berlangsung dalam piranti ini biasanya disebut throttling process. Besarnya laju aliran refrigeran merupakan salah satu faktor yang menentukan besarnya kapasitas refrigerasi. Untuk sistem refrigerasi yang kecil, maka laju aliran refrigeran yang diperlukan juga kecil saja. Sebaliknya unit atau sistem refrigerasi yang besar akan mempunyai laju aliran refrigeran yang besar pula. Terdapat beberapa jenis piranti ekspansi. Di bawah ini diterakan beberapa diantaranya : a.



Pipa kapiler (capillary tube – CT). Berupa pipa kecil dari tembaga dengan lubang berdiameter sekitar 1 mm,



dengan panjang yang disesuaikan dengan keperluannya hingga beberapa meter. Pada berbagai unit refrigerasi yang menggunakannya pipa ini biasanya diuntai agar terlindung dari kerusakan dan ringkas penempatannya. Lubang saluran yang sempit dan panjangnya pipa kapiler ini merupakan hambatan bagi aliran refrigeran yang



20



melintasinya; hambatan itulah yang membatasi besarnya aliran itu. Pipa kapiler ini menghasilkan aliran yang konstan. b.



Katup ekspansi tangan (hand/manual expansion valve – HEV). Adalah pengatur aliran yang berupa katup atau keran biasa, yang dioperasikan



untuk mengatur bukaannya secara manual. c.



Katup ekspansi termostatik (thermostatic expansion valve – TEV). Pada piranti ini terdapat bagian yang dapat bekerja secara termostatik, yaitu



mempunyai sensor suhu yang dilekatkan pada bagian keluaran evaporator. Perubahan suhu yang terjadi pada keluaran evaporator itu menjadi indikator besarkecilnya beban refrigerasi. Variasi suhu itu dimanfaatkan untuk mengatur bukaan TEV, sehingga besarnya laju aliran melintasinya juga menjadi terkontrol. d.



Katup pelampung (float valve – FV). Piranti ekspansi jenis ini biasanya dirangkaikan dengan evaporator jenis



„genangan‟ (flooded evaporator, wet evaporator). Ketinggian muka (level) cairan dalam tandon (reservoir) cairan evaporator menjadi pendorong pelampung yang menjadi pengatur besarnya bukaan katup.



E. Cara Kerja Sistem AC Dapat Diuraikan Sebagai Berikut : Kompresor yang ada pada sistem pendingin dipergunakan sebagai alat untuk memampatkan fluida kerja (refrigent), jadi refrigent yang masuk ke dalam kompresor dialirkan ke condenser yang kemudian dimampatkan di kondenser. Di bagian kondenser ini refrigent yang dimampatkan akan berubah fase dari refrigent fase uap menjadi refrigent fase cair, maka refrigent mengeluarkan kalor yaitu kalor penguapan yang terkandung di dalam refrigent. Adapun besarnya kalor yang dilepaskan oleh kondenser adalah jumlahan dari energi kompresor yang diperlukan dan energi kalor yang diambil evaporator dari substansi yang akan didinginkan. Pada kondensor tekanan refrigent yang berada dalam pipa-pipa kondenser relatif jauh lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan refrigent yang berada pada pipa-pipa evaporator. Setelah refrigent lewat kondenser dan melepaskan kalor penguapan dari fase uap ke fase cair, maka refrigent dilewatkan melalui katup



21



ekspansi, pada katup ekspansi ini refrigent tekanannya diturunkan sehingga refrigent berubah kondisi dari fase cair ke fase uap yang kemudian dialirkan ke evaporator, di dalam evaporator ini refrigent akan berubah keadaannya dari fase cair ke fase uap, perubahan fase ini disebabkan karena tekanan refrigent dibuat sedemikian rupa sehingga refrigent setelah melewati katup ekspansi dan melalui evaporator tekanannya menjadi sangat turun.



F. FAKTOR-FAKTOR PERTIMBANGAN DALAM PEMILIHAN SISTEM TATA UDARA Sasaran dari pengkondisian udara adalah supaya temperatur, kelembaban, kebersihan dan distribusi udara dalam ruangan dapat dipertahankan pada tingkat keadaan yang diinginkan. Untuk mencapai hal tersebut, dapat dirancang dan digunakan beberapa macam sistem pendinginan, pemanasan dan ventilasi yang sesuai. Oleh karena itu dalam proses pemilihan system pengkondisian udara, pemakai dan perancang haruslah bersepakat supaya tingkat keadaan dan persyaratan yang ditetapkan dapat dipenuhi sebaik-baiknya. Beberapa faktor pertimbangan dalam pemilihan sistem pengkondisian udara meliputi :



22



1. Faktor Kenyamanan Kenyamanan dalam ruangan pada umumnya ditentukan oleh beberapa parameter tersebut di bawah ini : 



Temperatur bola kering dan bola basah dari udara







Aliran udara







Kebersihan udara







Bau







Tingkat kebisingan







Kualitas ventilasi



Tingkat keadaan tersebut dapat dicapai dengan pemilihan peralatan yang tepat dan teratur dengan sistem pengaturan yang ada pada mesin pengkondisian udara



tersebut



dan



peralatan



komponen



pelengkapnya.Namun,



perlu



diperhatikan bahwa perbedaan atau kecepatan perubahan besaran pada parameter tersebut, besar pula pengaruhnya terhadap kenyamanan bagi penghuni yang ada di dalam ruangan.



2. Faktor Ekonomi Dalam proses pemasangan, operasi dan perawatan, serta sistem pengaturan yang akan dipergunakan haruslah diperhitungkan pula segi-segi ekonomisnya. Oleh karena itu, dalam perencanaan sistem pengkondisian udara haruslah dipertimbangkan faktor ekonomi tersebut di bawah ini : a. Biaya Awal Biaya awal meliputi pembelian bahan, ongkos kerja dan biaya instalasi tergantung pada investasi yang akan menjadi beban pembeli dan menjadi faktor penentu dalam pemilihan system pengkondisian udara.



b. Biaya Operasi dan Perawatan Biaya operasi dan perawatan itu termasuk biaya tetap, seperti depresiasi peralatan, pengembangan investasi dan bunga ditambah biaya tak tetap, seperti biaya energi listrik, bahan bakar dan air, biaya perawatan dan reparasi, serta biaya personel. Dengan demikian system pengkondisian



23



udara yang paling baik adalah sistem yang dapat beroperasi dengan biaya total yang serendah-rendahnya.



Faktor yang perlu dipertimbangkan untuk menekan biaya operasi dan perawatan meliputi: 



Konstruksi yang sederhana







Tahan lama







Mudah direparasi jika terjadi kerusakan







Mudah perawatannya







Dapat melayani perubahan kondisi operasi







Efesiensi



G. SISTEM PENYEGARAN UDARA UNTUK BERBAGAI GEDUNG 1. Bangunan kantor Untuk gedung kantor yang besar, perlu diadakan pembagian zona, yang terdiri dari daerah pinggir yang banyak dipengaruhi oleh kondisi udara luar gedung dan daerah interioryang tidak banyak dipengaruhi oleh udara luar. Biasanya digunakan system penyegaran udara sentral dengan volume udara yang bervariasi.



2. Bangunan hotel Hotel terdiri dari beberapa ruangan dan kamar-kamar sehingga harus menyediakan alat penyegaran udara lebih dari satu system. Dengan demikian, dapat digunakan system udara sentral untuk hall, dan lobby, serta coil kipas udara untuk kamar-kamar.



3. Bangunan Rumah Sakit Dibuat saringan udara yang harus selalu diperiksa dan dirawat supaya tidak terjadi penularan penyakit. Masing-masing ruangan yang berfungsi sebagai tempat perawatan dengan penyakit yang berbeda-beda menggunakan system pendingin udara yang sama seperti pada bangunan hotel.



24



4. Bangunan industri Dibagi menjadi 2 golongan, yaitu untuk penyegaran karyawan dan untuk penyegaran industry, dengan mempertimbangkan kelembaban udara yang digunakan dalam proses indutri.



5. Bangunan rumah tinggal Rumah-rumah yang besar menggunakan system ruang mesin dengan system penyegaran udara saluran tunggal sentral dan system unit paket. Untuk mendinginkan rumah atau apartemen biasanya 1 atau 2 ruangan dilayani oleh 1 alat pendingin atau system saluran tunggal sentral.



25



BAB III PENUTUP A. KESIMPULAN Dari pembahasan diatas, dapat kami tarik kesimpulan bahwa sistem pengkondisian udara yang terdapat pada objek menggunakan sistem ekspansi langsung. Sistem ini sangat efektif digunakan pada rumah tinggal dengan dimensi ruang yang relatif kecil. Sistem pemipaan untuk air buangan AC tidak merusak estetika pada hunian tersebut, dikarenakan letaknya yang dibuat tersembunyi atau jauh dari jangkauan mata, baik penghuni maupun tamu yang berkunjung ke rumah tersebut. Air buangan AC dialirkan menuju halaman rumah, baik halaman depan maupun halaman belakang. B. SARAN Setelah membaca informasi dari berbagai sumber tentang Instalasi Tata udara, ternyata sangat penting memperhatikan system tata udara di bangunan apa saja. Karena dalam pengkondisian udara sangat penting bagi tubuh manusia. Maka dari itu, sangat penting memperhatikan bagaimana cara kerja system dan penempatan dalam pengkondisian udara karena itu akan memberi dampak pada kenyamanan bagi tubuh manusia.



26