Sistem Pengkondisian [PDF]

Citation preview

Teknik Pendingin BAB V SISTEM PENGKONDISIAN UDARA 5.1 Klasifikasi Sistem Pengkondisian Udara Sistem penyegaran udara (air conditioning) diperlihatkan seperti pada gambar berikut:



Gambar. 5.1 Sistem penyegaran udara Udara luar untuk ventilasi dan udara ruangan yang kembali masuk kedalam mesin pendingin, bercampur dan kemudian masuk kedalam saringan udara yang menyaring debu yang berada didalam maupun diluar ruangan. Saringan udara yang diaktifkan kadang-kadang digunakan untuk menghilangkan bau dan gas baracun dari udara. Pada proses pendinginan, udara bersih didinginkan dan dikeringkan oleh pendingin udara, sedangkan pada proses pemanasan udara bersih dipanaskan oleh



40 Ir. Henry Nasution, MT



Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta



Teknik Pendingin pamanas udara dan dilembabkan oleh pelembab udara.



Selanjutnya, udara



dimasukkan oleh kipas udara kedalam ruangan melalui saluran udara. Sistem pengkondisian udara dapat dibedakan atau diklasifikasikan atas bentuk dan tipenya. Berdasarkan bentuk adalah ekspansi langsung, sistem air penuh, sistem udara penuh dan sistem air-udara. Sedangkan berdasarkan tipe yaitu tipe jendela, terpisah, unit paket sentral, unit koil kipas udara dan unit induksi. 5.1.1 Klasifikasi Berdasarkan Bentuk 5.1.1.1 Ekspansi Langsung Pada sistem ekspansi langsung, komponen-komponen utamanya diletakkan pada ruangan yang dikondisikan. Udara yang dikondisikan, didinginkan oleh unit pendingin melalui kipas peniup, kemudian dihembuskan kedalam ruangan.



Gambar.5.2 Sistem ekspansi langsung 5.1.1.2 Sistem Air Penuh (All Water System) Pada sistem air penuh, udara dingin dialirkan melalui unit koil kipas udara, dalam hal ini udara sebagai infiltran dimasukkan melalui celah-celah pintu atau jendela, atau udara luar yang terhisap langsung melaui lubang masuk pada dinding disebalah belakang unit koil kipas udara tersebut.



Hal ini akan menyebabkan



ventilasi kurang baik, untuk mengatasi kesulitan atau kekurangan tersebut udara yang dibutuhkan untuk ventilasi dimasukkan kedalam ruangan melalui saluran khusus, disamping itu kesulitan yang kita hadapi berikutnya adalah pengontrolan kelembaban, akibatnya adalah udara dalam ruangan akan menjadi sangat lembab atau terlalu kering.



Dengan kesulitan ventilasi dan pengontrolan kelembaban ini akan 41



Ir. Henry Nasution, MT



Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta



Teknik Pendingin menyebabkan sistem ini tidak sesuai untuk dipergunakan pada gedung-gedung berskala besar.



Gambar.5.3 Sistem air penuh 5.1.1.3 Sistem Udara Penuh (All-Air System) Sistem penyegaran udara sentral adalah sistem yang paling banyak dipergunakan.



Pada sistem ini udara dari ruangan yang akan dikondisikan,



didinginkan oleh udara pendingin yang dihasilkan pada suatu tempat khusus mesin pendingin, kemudian setelah itu dialirkan kedalam ruangan yang akan dikondisikan.



Gambar.5.4 Sistem udara penuh



42 Ir. Henry Nasution, MT



Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta



Teknik Pendingin 5.1.1.4 Sistem Air-Udara (Air - Water System) Pada sistem air-udara ini, air dingin (pada proses pendinginan) atau air panas (pada proses pamanasan) dialirkan kedalam unit tersebut, sedangkan udara ruangan dialirkan melalui unit tersebut sehingga menjadi dingin atau panas. Udara yang didinginkan dan dikeringkan atau udara luar yang telah dipanaskan dan dilembabkan dialirkan dari mesin pendingin ke ruangan yang akan dikondisikan, selanjutnya udara tersebut disirkulasi didalam ruangan.



Gambar.5.5 Sistem air-udara 5.1.2 Klasifikasi Berdasarkan Tipe : 5.1.2.1 Tipe Jendela (Window Unit) Pada gambar.5.6 komponen-komponen utamanya adalah sebagai berikut :



Gambar.5.6 Tipe Jendela 43 Ir. Henry Nasution, MT



Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta



Teknik Pendingin kompresor, kondensor, evaporator, katup ekspansi, kipas udara, motor penggerak dan sistem kontrol. Pada tipe ini seluruh komponen terpasang pada satu unit, sehingga perletakkan tipe ini sebagian masuk kedalam ruangan dan sebagian lagi berada di luar ruangan. Pengaturan temperatur ruangan dapat dilakukan dengan menjalankan dan menghentikan kerja kompresor, berdasarkan temperatur masuk. Jenis ini, disamping berukuran kecil, operasi dan pemasangan yang mudah juga memiliki kapasitas yang cukup besar. Dengan demikan sering digunakan di rumah-rumah maupun didalam gedung.



Sedangkan kekurangannya dapat ditinjau dari segi distribusi udara,



penyaringan debu, ventilasi, pengaturan temperatur, dan pengaturan kelembaban udara serta peredam suara kurang baik terutama pada musim pancaroba. 5.1.2.2 Tipe Terpisah Maksud dari tipe terpisah ini adalah, unit mesin pendingan yang komponen utamanya dipisahkan. Sebagian berada di dalam ruangan (evaporator, kipas udara dan alat kontrol) serta lainnya diluar ruangan seperti kompresor, kondensor dan motor penggerak. Sedangkan katup ekspansi kadang-kadang diletakkan di luar ruangan tergantung pada kondisi yang diinginkan.



Gambar.5.7 Tipe terpisah



44 Ir. Henry Nasution, MT



Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta



Teknik Pendingin Pada tipe ini bentuknya bervariasi mulai dari tipe didinding, menggantung dan lemari. Dan untuk kegunaan pada kapasitas besar, biasanya dipergunakan saluran udara agar distribusi udara dapat diatur sesuai dengan keinginan. 5.1.2.3 Unit Paket Sentral Unit paket sentral merupakan dasar dari kebanyakan jenis penyegar udara. Pada gambar.5.8 diperlihatkan dua jenis unit paket sentral, yaitu jenis vertikal dan jenis horizontal.



Gambar.5.8 Unit paket sentral Jenis kipas udara yang dipergunakan tergantung dari volume udara dan tekanan yang diinginkan. Pada tipe ini terbagi atas dua, yaitu tipe dengan pendingin air dan udara. Kedua tipe ini biasanya diletakkan dengan kondisi yang berbeda, untuk tipe pendinginan air diletakkan di dalam ruangan sedangkan pada tipe pendinginan udara diletakkan di luar ruangan. Dengan sistem ini pula distribusi udara terjadi secara sentral, melalui saluran udara ruangan-ruangan yang dikondisikan mendapat udara segar, sehingga diperoleh kenyamanan yang diinginkan.



45 Ir. Henry Nasution, MT



Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta



Teknik Pendingin 5.1.2.4 Unit Koil Kipas Udara Jenis ini dipergunakan di dalam ruangan, yang komponennya terdiri dari kipas udara, motor listrik, koil udara dan saringan udara. Komponen tersebut diletakkan dalam satu unit, seperti pada gambar 5.9. Udara yang dimasukkan kedalam ruangan terlebih dahulu harus diatur temperatur dan kelembabannya, kemudian baru dimasukkan kedalam ruangan yang akan dikondisikan.



Gambar.5.9 Unit koil kipas udara 5.1.2.5 Unit Induksi Pada pemakaiannya unit induksi sama halnya dengan unit koil kipas udara, yaitu didalam ruangan. Unit ini terdiri dari kotak udara, nosel, koil udara sekunder dan penutup.



Gambar.5.10 Unit induksi



46 Ir. Henry Nasution, MT



Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta



Teknik Pendingin Pada unit induksi, udara segar dimasukkan kedalam kotak udara primer, kemudian dialirkan melalui nosel. Sehingga udara masuk dengan kecepatan tinggi kedalam ruangan pencampur. Dengan pengaruh induksi dari pancaran udara tersebut, udara ruangan terhisap dan masuk melalui koil udara sekunder (udara ruangan) sehingga terjadi proses pendinginan atau pemanasan.



Kemudian dicampur dengan udara



primer dan masuk kedalam ruangan yang dikondisikan. Kapasitas pendinginan atau pemanasan dari unit induksi dapat diatur oleh volume udara primer, dengan temperatur dan kelembabannya. Juga dapat diatur dengan temperatur air dingin atau air panas yang dialirkan kedalam koil sekunder, atau oleh simpangan udara sekunder. 5.2 Dasar Pemilihan Sistem Sasaran dari pengkondisian udara adalah agar temperatur, kelembaban, kebersihan dan distribusi udara dalam ruangan dapat dipertahankan pada tingkat keadaan yang diinginkan.



Hal diatas dapat dicapai dengan merancang dan



mempergunakan beberapa macam sistem pendinginan dan ventilasi yang sesuai. Dengan demikian proses pemilihan sistem pengkondisian udara, diantara perancang dan pemakai haruslah bersepakat agar tingkat keadaan dan persyaratan yang ditetapkan dapat terpenuhi dengan sebaik-baiknya. Untuk menentukan sistem mana yang akan dipergunakan ada beberapa hal yang harus dipertimbangkan sehingga pengkondisian udara sesuai dengan apa yang diharapkan, adapun hal tersebut meliputi : Kapasitas Pendingin Dalam hal ini dapat diketahui pada total estimasi beban pendinginan, kemudian dipilih jenis yang cocok dan sesuai dengan kondisi perencanaan. Faktor Kenyamanan Ada beberapa parameter yang diperjhatikan dalam menentukan kenyamanan didalam ruangan, yaitu : 47 Ir. Henry Nasution, MT



Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta



Teknik Pendingin ♦ Temperatur bola kering dan bola basah ♦ Kelembaban relatif ♦ Aliran udara ♦ Kebersihan udara ♦ Bau ♦ Kualitas ventilasi ♦ Tingkat kebisingan Hal diatas tergantung kepada kondisi kerja (aktifitas), jenis kelamin,suku bangsa dan lain-lain.



Tingkat keadaan tersebut dapat diatur dengan sistem



pengaturan yang ada pada mesin pengkondisian udara. Namun demikian, juga perlu diperhatikan perbedaan atau kecepatan perubahan temperatur yang terjadi, dan ini pengaruhnya besar terhadap kenyamanan bagi orang yang ada didalam ruangan. Faktor Ekonomi Pada proses pemasangan, operasi, perawatan serta sistem pengaturan yang akan dipergunakan, haruslah diperhitungkan dari faktor ekonomi yaitu : ♦ Biaya awal ♦ Biaya operasi dan perawatan Biaya awal tergantung pada investasi yang akan menjadi beban pembeli dan sebagai faktor penentu dalam pemilihan sistem pengkondisian udara. Sedangkan pada biaya operasi dan perawatan ini termasuk kedalam biaya tetap, seperti dipresiasi peralatan, pengembalian investasi dan bunga, ditambah biaya tidak tetap, seperti biaya energi (listrik dan bahan bakar) dan air, biaya perawatan dan reparasi seperti biaya personil. Disini barulah ekonomis bila biaya yang dipergunakan serendah mungkin. Faktor Operasi dan Perawatan Pada faktor ini yang sering digemari terhadap pemilihan sistem pengkondisian udara adalah dengan melihat kontruksi yang mudah untuk dipahami serta susunan dan cara pengoperasiannya. Dengan pertimbangan sebagai berikut ; 48 Ir. Henry Nasution, MT



Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta



Teknik Pendingin ♦ Kontruksi sederhana ♦ Tahan lama ♦ Mudah direparasi jika terjadi kerusakan ♦ Mudah untuk dijangkau dan dirawat ♦ Dapat melayani perubahan kondisi operasi ♦ Efisiensi tinggi



49 Ir. Henry Nasution, MT



Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta