PERTEMUAN 11 SISTEM TATA UDARAPENGONTROLAN PENYEGARAN UDARA

Tujuan pengontrolan sistem penyegaran udara adalah : Untuk mengatur kerja mesin supaya dapat melayani perubahan beban kalor, sehinga dapat mempertahankan kondisi ruangan pada tingkat keadaan yang diinginkan. Tingkat keadaan tersebut dinyatakan dengan temperatur dan kelembaban relatif. Dengan demikian pengontrolan tersebut mencakup menghentikan atau menjalankan mesin jika suatu tingkat keadaan ruangan sudah tercapai. Di samping itu, secara otomatik menghentikan kerja mesin dalam keaadan darurat.

Rangkaian listrik yang digunakan terdiri dari dua rangkaian. Rangkaian utama (rangkaian daya) melayani kebutuhan listrik untuk menjalankan motor listrik dan pemanas; rangkaian kedua adalah rangkaian operasi (atau rangkaian kontrol) digunakan untuk menyetart dan menghentikan kerja mesin atau peralatan. Sebuah contoh rangkaian listrik mesin penyegar udara dapat dilihat pada gambar.

Dalam rangkaian kontrol, terdapat rangkaian pelindung yang berfungsi melindungi mesin penyegar apabila pada suatu saat ada pada kondisi kerja yang kritis.

Gambar Rangkaian Listrik Penyegar Udara

Kontrol Otomatik

Untuk mengatur kerja system penyegaran udara diperlukan beberapa komponen utama, yaitu.

Komponen dari system kontrol otomatik

Bagian deteksi (sensor) : berfungsi menyatakan temperatur dan kelembaban ruangan yang hendak dikontrol.

Bagian kontrol : berfungsi menerima sinyal dari sensor, membandingkan dengan tingkat keadaan yang diinginkan, dan mengirimkan sinyal pengoreksi ke bagian operasi yang bersangkutan.

Bagian operasi : Berfungsi menerima sinyal pengoreksi dari bagian kontrol dan selanjutnya menjalankan bagian mesin yang bersangkutan.

Boleh dikatakan bahwa dasar dari pengontrolan penyegaran udara adalah mengontrol temperatur udara ruangan. Susunan komponen dan kerja system kontrol dari sistem penyegaran udara dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar Sistem kontrol

Dalam kontrol terebut , temperatur udara ruangan dideteksi, kemudian mengirimkan sinyal tersebut ke bagian kontrol yang akan menghasilkan sinyal pengoreksi ke bagian operasi.

Jadi dalam rangkaian system kontrol akan terjadi aliran sinyal, dimana sinyal yang keluar dari satu komponen akan menjadi masuk ke komponen berikutnya, sehingga secara keseluruhan akan merupakan rangkaian tertutup (balikan, feed back). Teknik kontrol yang meliputi proses balikan (proses memberitahukan hasil kerja system penyegaran udara kepada bagaian kontrol) sangatlah penting.

Kontrol Otomatik Penyegar Udara

Penyegar udara jenis paket terdiri dari kompresor, koil pendingin udara, koil pemanas udara, kipas udara, pelembab dan kondensor. Untuk mengatur kondisi operasinya dengat cermat, supaya dapat diperoleh tingkat keadaan yang diinginkan, diperlukan alat kontrol yang sebaik-baiknyanya.

1. Pengontrolan kompresor

Digunakan alat kontrol otomatik yang dapat menjalankan dan menghentikan kerja kompresor, yaitu dengan menggunakan termostat.

Gambar Pengaturan mesin refrigerasi

Pengontrolan pemanas, ada tiga pemanas yang tersedia, yaitu pemanas listrik, air panas dan uap, jenis system kontrol yang digunakan tergantung dari jenis sumber kalor. Kontrol start/stop (ON/OFF) biasanya dipakai pada pemanas listrik.

Pengontrolan Pemanas Air Panas dan Pemanas Uap.

Bagi pemanas udara atu pemanas ulang udara dengan air pemanas atau uap sebagai fluida pemanas, pengontrolan dilakukan terhadap laju alirannya.

Catatan; Pemanas ulang berfungsi menurunkan kelembaban relatif pada temperatur udara ruangan yang konstan. Dalam hal ini, udara didinginkan untuk memperoleh temperatur embun yang rendah, kemudian dipanasakan kembali sampai mencapai temperatur yang diinginkan sebelum dikeluarkan ke dalam ruang. Proses pemanasan tersebut di atas dinamai pemanasan ulang (reheating)

Pengontrolan Pelembab

Untuk penyegar, biasanya digunakan jenis pancaran air atau uap pelembab jenis panic uap, yang dikontrol berdasarkan system start/stop.(ON/OFF)

Kontrol Otomatik dari Penyegar udara

Pemilihan alat kontrol

Beberapa faktor pertimbangan penting bagi pemilihan alat kontrol otomatik.:

1. Harus dipilih system penyegaran udara yang tepat. Penyegar udara dirancang berdasarkan beban kalor puncak, tetapi biasanya beroperasi pada beban parsial. Oleh karena itu diperlukan alat kontrol otomatik. Namun apabila kondisi beban ternyata jauh menyimpang dari kondisi rancangannya, yaitu terlampai rendah atau terlampau tinggi, maka hal tersebut berarti bahwa system penyegaran udara yang dipilih sangat tidak tepat. Jadi, tak akan diperoleh penyegaran udara yang sesuai dengan yang diinginkan, bagaimanapun baiknya alat kontrol yang digunakan.

2. Untuk penyegar, cara yang dapat digunakan untuk mengatur temperatur dan kelembaban udara ruangan : mengontrol aliran refrigeran atau fluida pemanas ; atau mengontrol laju aliran udara masuk ke dalam ruangan.

3. Penggunaan alat kontrol temperatur dan kelembaban dengan ketelitian tinggi membawa konsekwensi harga instalasi yang tinggi. Oleh karena itu, derajat ketelitiannya hendaknya ditentukan secukupnya, misalnya 0,5 oC, atau 2,0oC.

4. Untuk unit berukuran kecil dan system kontrol yang sederhana, lebih disukai alat kontrol yang bekerja sendiri (self operated controllers). Apabila alat kontrol tersebut terakhir tidak cukup teliti, biasanya digunakan alat kontrol listrik.

Dalam hal diperlukan derajat ketelitian kontrol yang tinggi, dan untuk system penyegaran udara berkapasitas tinggi, dapat digunakan alat kontrol jenis elektronik, pneumatic, atau elektronik-pneumatik.

System kontrol hendaknya dibuat sesederhana mungkin, shingga mudah pemasangan dan penyetelannya.

Detektor temperatur dan kelembaban udara hendaknya dipasang di posisi yang tepat, supaya hasil pengukurannnya tepat pula.

Di samping itu, rangkaian kontrol manual juga harus dipasang, untuk melengkapi keperluan operasi percobaan dan untuk digunakan dalam keadaan darurat.

Alat Kontrol Otomatik

Katup keamanan, selaput Pecah dan Sumbat sekering

Berfungsi untuk melindungi mesin refrigerasi terhadap kerusakan karena tekanan kerja yang terlampau tinggi.

Katup keamanan

Apabila tekanan refrigeran di dalam kompresor atau ketel naik melampau batas kerja normal, katup akan membuka lubang saluran sehingga gas refrigeran akan keluar dan tekanannya akan turun.

Cara kerja :

Apabila tekanan refrigeran melebihi tekanan maximum yang diperbolehkan (tekanan kerja), maka katup yang semula ditekan oleh pegas sehingga menempel rapat pada dudukannya, akan terangkat sehingga membuka saluran katup . Dengan demikian gas refrigeran akan keluar melalui lubang saluran katup tersebut secara otomatik.

Gambar konstruksi katup keamanan

Selaput pecah

Digunakan sebagai pengganti katup keamanan. Selaput yang sudah pecah harus diganti dengan yang baru.

Gambar Selaput Pecah

Sumbat sekering

Berupa sumbat berlubang yang diisi dengan logam yang akan melebur pada temperatur cukup rendah. Sumbat tersebut dipasang pada bagian tangki yang dapat dikenai gas refrigeran. Misalnya gas refrigeran pada temperatur 75 oC

Logam untuk sumbat sekering:

Bi, Cd, Pb dan Sn

Saklar Tekanan

Fungsi mendeteksi perubahan tekanan dan menutup atau membuka titik kontak dari saklar.

Jenis-jenis saklar tekanan :

1. Pemutus tekanan tinggi

2. Pemutus tekanan rendah

3. Pemutus tekanan tinggi dan tekanan rendah

4. Perbedaan tekanan

5. Tekanan-tekanan minyak pelumas

Cara kerja

Saklar tekanan terdiri dari bagian utama, yaitu sensor tekanan (bellows) dan saklar. Bellows berexpansi atau berkontraksi sesuai dengan tekanan gas refrigeran, dan menggerakkan tuas saklar. Titik kontak saklar akan terbuka atau tertutup.

Gambar Konstruksi saklar tekanan

Sklar pemutus tekanan tinggi dan tekanan rendah (saklar tekanan ganda).

Fungsi :

Saklar tekanan akan menutup atau membuka titik kontak, apabila sensor mendeteksi adanya kenaikan atau penurunan tekanan. Saklar yang kontaknya terbuka apabila tekanan refrigeran pada bellows ada pada kondisi yang lebih tinggi dan lebih rendah dari tekanan yang ditetapkan, berturut-turut dinamai saklar pemutus tekanan tinggi (hihg-pressure cut out swithch) dan saklar pemutus tekanan rendah (low pressure cut out switch).

Gambar Konstruksi dan cara kerja kontak saklar tekanan.

Simpangan : Simpanagan (differensial), menyatakan panjang lintasan kontak menutup atau membuka, yaitu perbedaan antara tekanan gas refrigeran pada waktu kontak membuka dan menutup. Contoh Saklar pemutus tekanan tinggi ditetapkan membuka (OFF) pada tekanan 16 kg/cm2

. Jika perbedaan antara tekanan kerjanya ditetapkan 2 kg/cm2, maka kontak saklar akan bekerja Sbb:

Pada tekanan rendah kompresor akan bekerja (pada kondisi ON). Apabila tekanannya naik terlalu tinggi, sampai 16 kg/cm2 , maka kontak saklar akan membuka dan kompresor akan berhenti bekerja.

Saklar Tekanan Ganda

Sklar tekanan ganda (dual pressure switch) adalah kombinasi saklar pemutus tekanan tinggi dan saklar pemutus tekanan rendah, yang dipasang dalam satu kotak.

Bellows dan tutupnya serta tuas dan sekrup pengatur kontak, masing-masing merupakan kelompok yang terpisah. Sklar ini digunakan untuk menyetart dan menyetop kompresor mesin refrigerasi.

Gambar Konstruksi saklar tekanan.

PERTEMUAN 12

PEMASANGAN

PERTEMUAN 13

PENGUJIAN MESIN TATA UDARA

Deteksi

Kontrol

Operasi

Koil pendingan udara (evaporator) jenis expansi langsung

Katup Expansi

Mesin refregerasi

(kompresor dan kondensor)

Refrigerant

Thermostat

Sinyal ON/OFF

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ir. Djuhana, M.Si.SISTEM TATA UDARA 1