Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

22
1 Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan (Ventilasi Buatan) Eka Widiyananto, ST.,MT / ekawidiyananto.blogspot.com PENGKONDISIAN UDARA BUATAN (Ventilasi Buatan)

description

Fisbang 1

Transcript of Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

  • 1Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    PENGKONDISIAN UDARA BUATAN

    (Ventilasi Buatan)

  • 2Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Referensi ;Fisika Bangunan 1- Prasasto SatwikoPengantar Fisika Bangunan YB MangunwijayaHVAC-Handbook-Thermal-Comfort-by-INNOVAIntroduction To Architecture Sience-SzokolayBangunan Tropis Dr.ing Georg LippsmeierSNI 03 6572 2001 tata cara perancangan sistem ventilasi dan pengkondisian udara pada bangunan gedung

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

  • 3Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Apakah Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)?

    Ventilasi buatan/pengudaraan buatan/penghawaan buatan

    (artificial ventilation/ forced ventilation/ mechanical

    ventilation), proses pergantian udara oleh udara segar dari luar ruangandengan bantuan peralatan mekanis

    Peralatan mekanis tersebut diantaranya adalah : Kipas Angin, Exhaust Fan dan Inhaust Fan dan Air Conditioner ( AC)

    Kipas Angin = Tidak menurunkan suhu udara tetapi hanya menggerakanudara saja

    Exhaust Fan = Membuang udara dari dalam ke luar ruangan Inhaust Fan = memasukan Udara ke dalam ruangan AC / Mesin refrigerasi = mesin pengkondisian udara yang dapat berfungsi

    sebagai Cooling machine ( menurunkan suhu) atausebagai Heat pump (menaikan suhu)

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

  • 4Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Prinsip penggunaan Pengudaraan buatan, TIDAK DIBENARKAN PENGGUNAAN PENGUDARAAN MEKANIS KARENA

    PERENCANAAN UNTUK MENGATASI BEBAN PANAS YANG SALAH PADA DASARNYA KITA MERENCANAKAN SESUAI IKLIM, SEMUA JENIS

    PENGUDARAAN MEKANIS HANYA BERFUNGSI SEBAGAI PENUNJANG PENGUDARAAN BUATAN DIRENCANAKAN PADA TEMPAT-TEMPAT YANG

    MEMANG MEMBUTUHKAN PENDINGINAN DENGAN PERTIMBANGANEKONOMI, TEKNIS,KESEHATAN DAN PENGHEMATAN ENERGI

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    Keuntungan menggunakan AC sebagai cooling machine : suhu udara lebih mudah disejukkan dan diatur, karena tidak mungkin kita

    dapat menurunkan suhu udara secara alami Kecepatan dan arah angin dapat diatur Kelembaban mudah di atur Kebersihan udara dapat dijaga, AC dilengkapi dengan filter / penyaring udara Karena Ruangan ber AC tertutup maka diperoleh keuntungan tambahan

    yaitu kenyamanan akustik dan ketenangan, serangga dapat dicegah masuk,bau dalam ruangan mudah diatur dan dipertahankan (dengan wewangian)

    AC dengan teknologi terbaru dapat membunuh bakteri, jamur yaitu denganteknologi Ionizer (ion negative)

  • 5Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    Kerugian menggunakan AC sebagai cooling machine : Boros Energi ( bisa sampai 60% dari total energi)

    ASPEK PERANCANGAN PADA PENGGUNAAN AC DALAM RANGKA PENGHEMATAN ENERGI : Orientasikan bangunan ke arah utara-selatan

    untuk meminimalkan penyerapan radiasipanas matahari, orientasi bangunan kearahtimur-barat (bangunan membujur utara-selatan) akan menyebabkan bidangpermukaaan bangunan yang terkena radiasimatahari langsung akan lebih luas. Panasyang diserap oleh permukaan tadi akanmerambat ke dalam dan menjadi beban bagiAC. Jika Orientasi timur-barat ini tidak dapatdihindari, usahakan sisi timur-baratbangunan terbayangi secara maksimal,misalnya dengan pohon yang rimbun, tritisanyang lebar atau tirai di sebelah luar.

    S

    U

    B T50

    S

    U

    B T

  • 6Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    Menata denah bangunan untuk melokalisir panas dan kelembaban.Kelompokanlah ruang yang menjadi sumber panas, bau, dan kelembaban(terutama dapur dan kamar mandi). Berilah kipas penyedot udara (exhaustfan) atau cerobong asap di atas tungku sehingga asap dan udara panas dapatlangsung dibuang ke luar.

    Membuat skala prioritas ruang yang memakai AC. Memakai bahan bangunan yang dapat menahan panas matahari masuk ke

    dalam ruangan. Pakailah bahan bangunan bersifat isolator dan bernilairefleksi tinggi ( warna cerah) tetapi tidak menyilaukan mata. Bilamenggunakan kaca, maka kaca tebal 8 mm lebih baik dari kaca tipis 4 mm.

    Mencegah aliran udara yang tak terkendali dari luar ruangan ke dalamruangan.

    Menyejukan udara hanya pada zona hunian saja yaitu antara 0 2 meterdimana kita dapat merasakan udara sejuk selama beraktifitas.

    Menghindari hambatan penyebaran udara sejuk seperti dinding sekat yangtidak di beri lubang atau kisi-kisi.

    .

  • 7Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    Gunakan lampu-lampu dan peralatan elektronik lainnya yang tidakmengeluarkan terlalu banyak panas.

    Meletakkan AC pada tempat yang sesuai. AC tipe terpisah (split) indoor unitdiletakkan di posisi yang tidak terhalang sehingga hembusannya merata,sedangkan outdoor unit diletakkan di luar bangunan dan sedapat mungkinterlindung dari radiasi matahari langsung dan cukup terkena udara sebabefesiensi pembuangan AC akan berkurang jika outdoor unit berada di tempatpanas.

    Pakailah AC sesuai dengan kebutuhan. Memasang AC pada suhu yang sangatrendah akan menyebabkan AC bekerja lebih berat.

    Gunakanlah kipas angin untuk meratakan udara sejuk dari AC. Kipas besaryang berputar perlahan dan tenang lebih nyaman dari kipas angin kecil yangberputar kencang dan bising. Kipas angin besar menggerakan lebih besarvolume udara sejuk AC daripada kipas angin kecil.

    Gunakan AC yang memiliki label hemat energi dan ramah lingkungan. Jangan melupakan ventilasi yang bermanfaat untuk memasukan udara segar

    pada saat AC tidak digunakan

  • 8Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    Prinsip perancangan Pengudaraan buatan, Tentukan kebutuhan udara ventilasi yang diperlukan sesuai fungsi ruangan Tentukan kapasitas fan Rancang sistem distribusi udara, baik menggunakan sistem cerobong udara

    (ducting) atau fan yang dipasang di dinding/atap Tentukan kecepatan angin ynag perlu disediakan oleh sistem ventilasi sesuai

    persyaratan Untuk menghitung kecepatan angin (m3/detik) agar suhu udara di dalam

    ruangan tidak bertambah ;

    V =q_______

    f.c.(TL-TD)

  • 9Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    Kebutuhan Pengudaraan buatan,

    Sumber SNI 03 6572 2001

  • 10Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    Kecepatan udara ventilasi,

  • 11Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    Kecepatan udara ventilasi,

    Sumber SNI 03 6572 2001

  • 12Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    Kecepatan udara ventilasi,

    Sumber SNI 03 6572 2001

  • 13Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    Kecepatan udara ventilasi,

    Sumber SNI 03 6572 2001

  • 14Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    JENIS-JENIS AC,

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    1. Unit tunggal

    adalah tipe jendela (window unit) dimana seluruh bagian AC adalah dalamsatu wadah dan dipasang langsung menembus dinding. Kelemahan dari Acsystem ini adalah suara mesin yang agak bising dikarenakan seluruhkomponen menjadi satu bagian.

    AC Unit,

    . Skema Window Unit

  • 15Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    2. Unit terpisah (Split Type)AC dengan sistem terpisah ini terdiri dari dua bagian yang terpisah yaitu unitluar yang terdiri dari kipas,kompresor dan kondensor untuk membuangpanas sedangkan unit dalam terdiri dari evaporator dan kipas untukmengalirkan udara sejuk dan mengambil panas dari udara dalam ruangan.

    Berdasarkan pemasangannya tipe unit terpisah ini dibagi menjadi beberapacara yaitu:

    Tipe langit-langit/ indoor unit di pasang di dinding bagian atas Tipe lantai/ indoor unti diletakan di lantai bisa berbentuk lemari Tipe kaset/ indoor unit dipasang di langit-langit menghadap ke bawah

  • 16Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    Jenis AC terpusat adalah AC Tipe besar yang dikendalikan secara terpusat untukmelayani seluruh gedung atau ruang yang ada dalam sebuah bangunan. ( Tokogrosir, Supermarket, perkantoran, perhotelan, rumah sakit).

    AC sentral ini terdiri dari : AHU (Air Handling Unit) FCU ( Fan Coil Unit) yatu versi kecil dari AHU Ducting system (sistem saluran udara) Difuser, lubang tempat udara dari sistem ac yang masuk ke dalam

    ruang Grill, tempat udara kembali dari ruangan ke jaringan AC

    AC Terpusat / central

    Skema Fan Coil Unit

  • 17Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    AC Terpusat / central

    . Skema Air Handling Unit

    Skema Pemipaan dan kabel

  • 18Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    AC Terpusat / central

    Contoh penerapan pada bangunan bertingkat

  • 19Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    Refrigerant = Zat yang menimbulkan efek pendinginan bila mengembangatau menguap, dengan sifat tersebut refrigerant dijadikanmedium pengangkut kalor pada AC

    Panas Latent = Latent Heat adalah panas yang menyebabkan perubahan faseyaitu Panas yang apabila dikurangi atau ditambahkan akanmenyebabkan perubahan fase ( gas-cair-gas)

    Panas Sensible = Sensible Heat adalah panas yang menyebabkan perubahansuhu yaitu panas yang apabila dikurangi atau ditambahkan

    akan menyebabkan suatu zat berubah suhunya tanpamerubah fase.

    Kompresor = mengalirkan refrigerant terus menerus mengulangi siklus gas cair gas sambil membawa kalor dari dalam ruang ke luar

    ruangKondensor = Terjadi perubahan fase dari gas cair karena Freon gas

    bertekanan tinggi dibuang panasnya dengan pertolongan FanEvaporator = terjadi perubahan fase Cair gas bertekanan rendah dan

    menguapkan refrigerant bertekanan rendah dengan caramengambil panas dari dindin koil evaporator.

  • 20Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    INDOOR UNIT OUTDOOR UNIT

  • 21Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    Prinsip Kerja AC

    Prinsip kerja AC adalah mengangkut kalor atau panas dari suatu lokasi ke lokasilainnya, dalam konteks bangunan tugas AC adalah mengangkut kelebihan kaloratau panas di dalam ruang ke luar ruang. Semakin banyak beban panas yangdiangkut maka semakin berat tugas AC dan sebaliknya jika kita menginginkanpemakain AC yang hemat maka kita perlu mengusahakan penambahan panasdalam ruang sekecil mungkin

    Pada Proses 1-2, kompresor menaikan tekananuap refrigerant. Kenaikan tekanan ini diikutidengan kenaikan temperature uap refrigerant.Pada tingkat keadaan (TK) 2, uap refrigerantberada pada kondisi uap super panas. Padaproses 2-3, uap refrigerant memasukikondensor dan mendapatkan pendinginan darikondensor. Pendinginan ini terjadi akibatpertukaran panas antara uap refrigerantdengan fluida luar ( udara lingkungan atau airpendingin).

  • 22Kuliah 8 Pengkondisian Udara Buatan

    (Ventilasi Buatan)

    Eka Widiyananto, ST.,MT /

    ekawidiyananto.blogspot.com

    Prinsip Kerja AC

    Refrigerant keluar dari kondensor pada TK 3 - 4 dalam kondisi cair jenuh ataudalam keadaan cair sub-dingin dan ditampung dalam tabung liquid receiversebelum memasuki katup ekspansi. Pada saat refrigerant yang masih dalamkeadaan cair jenuh memasuki katup ekspansi terjadi penyempitan daerahaliran yang berakibat penurunan tekanan fluida secara drastis.

    Pada proses 3- 4 ini refrigerantmelalui katup ekspansi dengan caraiso-entalpi (isentalpi). Pada TK 5,refrigerant berada dalam kondisicampuran cair dan uap, karenarefrigerant berada pada tekananjenuhnya maka dia akan mengalamipenguapan yang membutuhkanenergi, terjadilah penyerapan energithermal dari luar evaporator yangmenyebabkan efek pendinginan olehmesin refrigerasi ini.