Download - Pengendalian Ternal Ac
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
1/25
MINGGU KE 10
Pengendalian Termal (AC)
4.1. Beberapa faktor pertimbangan dalam pemilihan sistem penyegaran
dara
Sasaran dari penyegaran udara adalah supasya 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. Maka dalam proses pemilihan sistem penyegaran udara, pemakai dan
perancang haruslah bersepakat supaya tingkat keadaan dan persyasratan yang
ditetapkan dapat dipenuhi dengan sebaik-baiknya
Beberapa faktor pertimbangan pemilihan sistem penyegaran udara
meliputi :
(! faktor kenyamanan
"enyamanan dalam ruangan pada umumnya ditentukan oleh beberapa
parameter tersebut di ba#ah ini :
a. temperatur bola kering dan temperatur bola basah dari udasra
b. temperatur radiasi rata-rata
c. aliran udara
d. kebersihan udara
e. bau
f. kualitas ventilasi
g. tingkat kebisingan
parameter tersebut di atas tergantugn dari kondisi ker$a, $enis kelamin,
suku bangsa, dan lain-lainnya. %ingkat keadaan tersebut dapat diatur
dengan sistem pengaturan yang ada pada mesin penyegar udasra. &amun,
perlu diperhatikan bah#a perbedaan atau kecepatan perubahan temperatur
yang ter$adi, besar pengaruhnya terhadap kenyamanan bagi orang yang
ada didalam ruangan.
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
2/25
('! faktor ekonomi
alam proses pemasangan, operasi dan pera#atan, serta sistem
pengaturan yang akan dipergunakan, haruslah diperhitungkan pula segi-segi
ekonominya. )leh karena itu, dalam perencanaan dan perancangan sistem
penyegaran udara haruslah dipertimbangkan faktor ekonomi tersebut diba#ah
ini :
a. biaya a#al
b. biaya operasi dan pera#atan. Biaya a#al tergantung pada investasi
yang akan men$adi beban pembeli dan men$adi faktor penentu dalam
pemilihan sistem penyegaran udara. alam biaya operasi dan
pera#atan itu termasuk biaya tetap, seperti depresiasi peralatan,
pengembalian investasi dan bunga* ditambah biaya tak tetap, seperti
biaya energi (listrik dan bahan bakar! dan air, biaya pera#atan dan
reparasi, serta biaya personil. Maka sistem penyegaran udara yang
paling baik adalah sistem yang dapat beroperasi dengan biaya total
yang serendah-rendahnya.
(+! beberapa faktor operasi dan pera#atan
tentu sa$a sistem penyegaran udara yang paling disukai adalah sistem yang mudah
difahami konstruksi, susunan dan cara men$alankannya. Beberapa faktor
pertimbangan operasi dan pera#atan meliputi :
a. konstruksi sederhana
b. tahan lama
c. mudah direparasi $ika ter$adi kerusakan
d. mudah dicapai
e. mudah pera#atannya
f. dapat melayani perubahan kondisi operasi
g. efisiensi tinggi
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
3/25
4.!. Komponen tama sistem penyegaran dara
alam gbr. .. diperlihatkan komponen utama dari sistem penyegaran udara
termasuk sistme penyegaran udara sentral, sebagai sistem dasar seperti yang telah
ditun$ukkan dalam gbr '.. komponen tersebut adalah :
a. sistem pembangkit kalor, mesin refrigerasi, menara pendingin dan ketel
uap
b. sistem pipa* pipa air, dan pipa refrigerasi dan pompa*
c. penyegar udara, saring udara, pendingin udara, pemanas udara dan
pelembab udara* dan
d. sistem saluran udara * kipas udara, saluran udara dan register
alam sistem penyegaran udara sentral tersebut dalam gbr .. udara luar
untuk ventilasi dan udara ruangna yang kembali masuk kedalam mesin penyegar
udara, bercampur dan kemudian masuk kedalam saringan udara yang menyaring
debu yang ada didalam udara. Saringan arang yang diaktivasi kadang-kadang
dipakai untuk menilangkan bau dan gas beracun dari udara.
Untuk pendinginan, udara bersih didinginkan dan dikeringkan oleh
pendingin udara* sedangkan untuk pemanasan , udara bersih dipanaskan oleh
pemanas udara dan dilembabkan oleh pelembab udara. Setelah itu, udara
dimasukkan oleh kipas udara ke dalam ruangan, melalui saluran udara.
idalam pendingin udara mengalir air dingin dari mesin refrigerasi, atau,
refrigeran cair yang dipompa atau mengalir karena adanya tekanan dari
refrigeran itu sendiri.
ir dingin atau refrigeran tersebut mengalir di dalam pipa-pipa pendingin
udara dan bersirkulasi antara pendingin udara dan mesin regrigerasi. endingin
udara yang menggunakan refrigerasn cair dinamai koil e/pansi langsung
(0direct e/pansion coil 01 coil!. Sedangkan di dalam pemanasa udara mengalir
uap air panas atau uap panas dari ketel uap. da pula sistem penyegar udara yang
dapat berfungsi sebagai pendingin udara maupun pemanas udara. alam hal
tersebut dipakai air diingin untuk pendinginan udara dan air panas apabila
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
4/25
beker$a sebagai pemanas udara. Baik pendingin udara maupun pemanas udara
yang terdiri dari pipa bersirip, dinamai koil udara.
Megenai pelembab udara, ada tiga macam, yaiatu penyemprot uap,
penyemprot air dan panci panas
ada umumnya, kondensor mesin refrigerasi memerlukan air pendingin.
alam hal 2ni dapat dipakai air sumur, air sungai atau air minum, selama
kualitasnya memenuhi persyaratan. Menara pendingin sebaiknya dipergunakan
untuk menghemat pemakaian air, terutama di daerah di mana persediaan air
sangat terbatas.
4.!. "enggolongan sistem penyegaran dara
3enis yang mendasari adalah sistem penyegaran udara sentral, seperti yang
telah diterangkan diatas. Untuk men$amin pengaturan penyegaran udara ruangan
yang teliti, maka sesuai dengan kema$uan teknik penyegaran udara yang telah
dicapai sampai pada saat ini, dapat dikembangkan beberapa sistem. 4al tersebut
terutama menyangkut perkembangan leemen pendinginnya.
ada saat ini banyak dipakai sistem penyegaran udara tersebut diba#ah ini
:
(! sistem udara penuh
a. saluran tunggal *
- volume konstan
- volume variabel
- pemanasan ulang
b. saluran ganda
- volume konstan
- volume variabel
- unit multi daerah
('! sistem air udara
a. pipa
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
5/25
- dua pipa (berubah dan tak berubah !
- tiga 5pipa
- empat 5pipa
-
b. unit
- unit koil 5kipas udara
- unit induksi
c. panel udara
(+! sistem air penuh
a. unit kipas udara
(! Sistem penyegar udara tunggal
a. penyegar udara $enis paket
b. penyegar udara ruangan
Selain itu, ada beberapa $enis yang baru. Misalnya, $enis pompa kalor,
yang melepaskan panas dari kondensor mesin refrigerasi, kemudian menggunakan
panas tersebut untuk keperluan pemanasan* sistem pemanfaatan kembali kalor
(heat recovery system!, diman akalor yang ter$adi di dalam ruangan digunakan
secara efektif untuk pendinginan dan pemanasan* dan sistem penyegaran udara
panas mastahari, dimana energi mastahari dipakai untuk pendinginan dan
pemanasan. %iga sistem baru tersebut terakhir semakin banyak dipakai se$ak
adanya krisis energi dunia pada tahun 67+.
4.4. #istem dara penh
4.4.1. #istem salran tnggal
Sistem ini merupakan sistem penyegaran udara yang paling banyak
dipergunakan seperti terlihat pada gambar .. campurna udara luar dan udara
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
6/25
ruangan didinginkan dan dilembabkan, kemudian dialirkan kembali ke dalam
ruangan melalui saluran udara. Sebagian dari udara tersebut dialirkan ked alam
ruangan dapur, ruanga pemanas air, kamar kkecil dan sebagian $uga keluar melalui
celah-celah $endela dan pintu.
"euntungan dari sistem ini adalah :
(! sederhana, mudah perancangan, pemasangan, pemakaian dan
pera#atannya
('! biaya a#alnya relatif murah. Sedangkan kerugiannya adalah
(i! kesulitan pengaturan temperatur dan kelembaban dari ruangan
yang disegarkan, karena beban kaor dari setiap ruangan
tersebut mungkin berbeda satu sama lain.
(ii! Saluran utama berukuran besar sehingga makan tempat.
ada dasarnya sistem pengaturan untuk sistem saluran tunggal
menyangkut pengturan temperatur udara melalui bagian-bagian utama dari
saluran. alam hal tersebut la$u aliran air dingin, la$u aliran air panas atau uang
ke koil udara, diatur sedemikian rupa sehingga temperatur udara dapat diubah.
Sistem ini dinamai sistem voloume konstan temperatur variabel, yang sudah
banyak dipergunakan dalam sistem penyegaran udara.
alam keadaan dimana beban kalor dari bebrapa ruangan yang akan
dilayani itu berbeda-beda, boleh dikatakan tidak mungkin mempertahankan
udara ruangan pada suatu temperatur tertentu, kecuali bagi beberapa urangan
utama sa$a. 3adi, masalah tersebut dapat dipecahkan dengna melayani ruangan
dengan beban kalor yang sama oleh satu penyegar udara sentral. ada gbr. .'.
dapat dilihat suatu rancangan penyegaran udara, dimana ruangan dibagi men$adi
dua daerah. aerah luar atau daerah pinggir atau daerah perimeter, meliputi
ruangan yang menghadap ke dinding luar gedung.* dan daerah dalam atau daerah
interior yang meliputi ruangan yang dikelilingi oleh daerah 5daeraah dalam atau
daerah interior yang meliputi urangan yang dikelilingi oleh daerah luar.
Sedangkan daerah luar dibagi lagi men$adi beberap asub daerah. aerah-dalam
dan daerah luar, masing-masing dilayani oleh penyegar udara yang terpisah.
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
7/25
Sistem pembagian daerah tersebut disebut 8oning. 9oning dapat pula dilakukan
berdasarkan #aktu (time 8ones! atau sesuai dengan $enis penggunaannya.
3enis 8oning lainnya adalah berdasarkan tingkat lantai (each floor unit
system!* misalnya pada toko serba guna. alam hal tersebut, gedung bertingkat
diatur sedemikian rupa sehingga 8oning dilakukan berdasarkan tingkat lantai,
yang berada pada tingkat beban kalor yang berbeda. Maka setiap lantai dilayani
oleh penyegar udara yang terpisah satu sama lain (gbr .+! pada sistem unit
tingkat lantai, udara luar masuk kedalam aalat penyegar melalui saluran udara
yang samaa* tetapi, udara ruangan dapat masuk kembali langsung ke dalam
penyegaran udara masing-masing, astau dioleh terlebih dahulu secasra bersama-
sama dan baru kemudian masuk kedalam penyegar udara masing-masing.
Sistem sauran tunggal yang lain adalah sistem pemanasan ulang, dimana
udara segar yan gmengalir di dalam saluran utama dapat dipertahankan konstan,
pada alat pemanas yang dipasang pada saluran 5cabang masing-masing. emanas
tersebut memanaskan udara dan diatur sedemikian ruap sehingga diperoleh
temperatur udara yang sesuai dengan temperatur udara ruangan yang diinginkan
(lihat gbr .! sistem ini diaanami sistem pemanasan ulang terminal dan banyak
digunakan untuk melayani beberapa ruangan pribadi yang ada di dalam gedung
perkantoran umum.
dapula sistme saluran tunggal yang beker$a dengan volume variabel di
mana $umlah aliran udara dapat diubah sesuai dengan beban kalornya* $adi,
volume aliran udara akan berkurang dengan turunya beban kalor dari ruangan
yang harus dilayani. engaturan voluem alirna udara dilakukan dengan mengatur
posisi damper atua denga unit volume variabel. da beberrapa macam unit
volume variabel. Salah satu diantaranya ditun$ukkan pada gambar .. pada hal
tersebut terakhir terdapat dua saluran* satu saluran menyalurkan $umlah udara
yang minimal diperlukan, sedangkan saluran lainnya menyalurkan $umlah udara
sesuai dengan pembukaan katup udara yang diatur oleh termostat. emasukan
udara diatur oleh tekanan udara yang beker$a pada tirai (curtain! dari alat
pengatur volume konstan dan gaya pegas. emasukan udara minimum harus
diatur supaya distribusi udara didalam ruangan dapat berlangsung sebaik-
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
8/25
baiknya, dengan $umlah ventilasi udara yang minimal. 3umlah udara masuk akan
berkurang dengan turunya beban kalor, sehingga apabila $umlah udara masuk
men$adi lebih kecil dari pada $umlah udara masuk yang minimal, maka
temperatur udara masuk akan berubah.
alam sistem volume variabel, putaran atau sudu isap dari kipas udara
dapat diatur sesuai dengan perubahan pemasukan udara yang diinginkan. Sistem
pengaturan kipas udara tersebut di atas memungkinkan penghematan daya yang
diperlukan untuk menggerakkan kipas udara pada beban parsial.
4.4.!. #istem da salran
Untuk mengatasi kesulitan dari sistem saluran tunggal, maka sistem
tersebut pada gbr .;. kebanyakan dipergunakan untuk gedung-gedung yang
besar. alam hal tersebut udara panas dan udara dingin dihasilkan secara
terpisah oleh mesin penyegar udara yang bersangkutan. "edua $enis udara itupun
disalurkan melalui saluran yang terpisah satu sama lain. %etapi kemudian
dicampur sedemikian ruap sehingga tercapai tingkat keadaan yang sesuai dengan
beban kalor dari ruangan yang akan disegarkan. Sesudah itu disalurkan ke dalam
ruangan yang bersangkutan. Sistem ini dinamai sistem dua saluran. alam
sistem ini, alat yang dipergunakan untuk mencapur udara penas dan udara dingin,
dalam perbandingan $umlah aliran yang ditetapkan untuk memperoleh kondisi
akhir yang diinginkan. inamai alat pencampur. Sistem dua saluran dapat
dmemberikan hasil pengaturan yang lebih teliti. %etapi memerlukan lebih banyak
energi kalor dan lebih tinggi harga a#alnya. da dua $enis sistem dua saluran,
yaitu sistem voluem konstan dan sistem volume variabel.
alam gbr .7 ditun$ukkan modifikasi dari sistem dua saluran, dimana
pemanas udara dan pendingin udara dipasang paralel di dalam emsin penyegar.
encampuran udara dilaksanakan oleh pengatur campuran, sedemikian rupa
sehingga dapat memberikan beberapa tingkat keadaan udara sesuai dengan
kesegaran ruangan atau daerah yang dilayani. Maka udara segar denga tingkat
keadaan yang berbeda itu mengalir melalui saluran yang berbeda pula. Sistem
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
9/25
tersebut dinamai sistem unit multi daerah, sedangkan mesin penyegarnya dinamia
unit multi daerah.
4.$. #istem air dara
4.$.1. %iri &'iri sistem air dara
Sistem yan gtelah dibahas dalam pasal terdahulu, dimana kondisi ruangan
sepenuhinya diatur oleh udara dari sistem penyegaran udara sentral, termasuk
dalam golongan sistem udara penuh (all air system!. alam sistem air udara,
seperti terlihat pada gbr .
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
10/25
sebagian dari beban kalor ruangan. Udara tersebut dinamai udara primer. ada
umumnya, sebagian dari kalor sensibel dari ruangan diatas oleh unit ruangan*
sedangkan kalor laten diatasi oleh udara primer.
4.$.!. Unit koil kipas dara dan nit indksi
(! ciri-ciri
unit ini dinamai unit terminal dan dipasang didalam ruangan. Semua unit tersebut
merupakan bagian dari sistem penyegaran udara dan berfungsi sama.
2dalam unit tersebut (konstruksi dan detailnya akan diterangkan
kemudian !, kecil udara ditempatkan di dalm kabinet kecil, dimana dialirkan air
panas atau air dingin pada unit koil kipas udara, udara primer dialirkna oleh
kipas udara yang dipasang didalam unit tersebut. ada unit induksi, udara primer
berkecepatan tinggi dialirkan melalui beberapa nosel. Selan$utnya, dengan efek
induksi udara primer, udara ruangan tersiap masuk ke dalam unit dan didinginkan
atau dipanaskan oleh koil udara, kemudian disirkulasikan kembali ke dalam
ruangan.
"edua $enis unit tersebut diatas berbeda konstruksi dan fungsinya,
masing-masing memiliki faktor keuntungan dan kerugiannya yang khas. "edua-
duanya dapat dipergunakan untuk keperluan yang sama. Unit koil-kipas udara,
yang dilengkapi kipas udara dapat dengan mudah mengisap udara ruangan.
engan menaikkan tekanan statik kipas udara, udara yang mengandung debu
dapat dibersihkan dengan mengalirkan udara tersebut melalui saringan yang
dipasang didalam saluran udara. erpindahan kalor di dalam unit dapat diatur
dengan mengatur putaran poros kipas udara. era#atan dan pemeriksaan men$adi
lebi sulit dan makan #aktu karena kipas udara, motor penggerak dan
perlengkapan listrik lainnya berada idalam unit yang brsangkutan.
Berbeda dengan unit koil kipas udara. ada unit induksi tidak terdapat
bagian mesin yang bergerak dan lebih mudah pera#atannya. Unit koil kipas
udara dapat mengisap udara ruangan karena adanya efek induksi udara yang
disemburkan dengan kecepatan tinggi melalui nosel* tetapi, tanpa saringan udara.
alam hal ini, penggunaan udara dilaksanakan dengan agitasi dan
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
11/25
mensirkulasikan udara ruangan yang berdebu itu melalui unit secara berulang-
ulang. &amun, hendaknya diketahui bah#a perancangan yang kurang sempurna
dapat mengakibatkan menurunya efek induksi.
('! $enis dua, tiga dan empat pia
ada tiga $enis sistem yang menggunakan air dingin atau air panas yang dialirkan
ke unit koil udara dari unit kipas udara atau unit induksi* yaitu $enis dua, tiga, dan
empat pipa (lihat gbr .6!
3enis dua pipa adalah yang saling populer, dimana dipergunakan pipa
masuk dan pipa balik untuk mengalirkan air dingin (untuk pendinginan! dan air
panas (untuk pemanasan!. ada $enis tiga 5pipa terdapat tiga $enis pipa* yaitu pipa
masuk untuk air dingin, pipa air panas, dan pipa balik. alam hal tersebut
terakhir, dipakai katup tiga $alan, dimana air dingin dan air panas dialirkan
kedalam koil udara sesuai dengan beban kalor ruangan. Sedangkan pipa balik
memba#a kembali air panas dan air dingin tersebut dalam bentuk campuran.
encampuran seerti itu menyebabkan kerugian energi. ada $enis empat pipa
terdapat dua pipa masuk dan dua pipa balik, masing-masing untuk air dingin dan
air panas. engaturannya dilakukan dengan mengatur $umlah pemasukan air,
dengan perataraan katup tiga $alan, sesuai denga perubahan beban kalor yang
ter$adi di dalam ruangan. 3enis ini tidak mengalami kerugian energi kalor karena
pencampuran, selain itu mudah pengaturannya.
Mengenai unit induksi $enis dua pipa yang dipakai dengna menggunakan
air dingin, kenaikan temperatur ruangan dapat pula diperoleh dengan menaikkan
temperatur udara primer. 3adi, dapat dipergunakan untuk mendinginkan ruangan
apda hari yang panas, dan menghangatkan ruangan pada hari yang dingin (lihat
gbr .=(a!!. Sistem tersebut diatas dinamai sistem tanpa ganti (non change over
system!
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
12/25
Sistem yang lain adalah sistem ganti (change-over system!. engan
temperatur air tertentu untuk pendinginan, temperatur uara primer dapat
dinaikkan apabila beban kalornya turun. Sedangkan apabila temperatur udara
luar turun men$adi =-'o>, udara primer merupakan udara dingin sehingga air
panas harus dialirkan ke dalam koil udara. Meskipun sistem ganti dapat
menggunakan uara luar yang dingin untuk memanaskan ruangan, seperti hal
tersebut diatas, tetapi ada beberapa kesulitan utnuk merubah kondisi operasi dari
pendinginan ke pemanasan. Sistem tanpa ganti lebih mudah di$alankan. &amun,
pada cuaca yang dingin, udara primer yang bertemperatur tinggi dan udara
ruangan yang men$adi dingin akan bercampur sedemikian rupa sehingga pada
temperatur udara luar yang sangat rendah, kerugian energi yang ter$adi akan
bertambah besar.
4.$.(. #istem dara panel
Se$ak 8aman roma dahulu, telah dipergunaka pipa pipa yang ditanam di
dalam lantai, dingin dan langit-langi, untuk keperlukan pemanasan ruangan.
alam hal tersebut air panas dialirkan melalui pipa-pipa tersebut untuk
menaikkan temperatur bagian-bagian tersebut diatas. engan demikian
permukaannya men$adi panas dan memancarkan panas radiasi kedalam ruangan.
Sistem pemanasan ini dinamai panel. inding, langit-langit dan lantai, dan
dimana tertanama pipa pipa pemanas, dinamai panel. Selan$utnya, sistem
pendingin radiasi atau pendinginan panel merupakan sistem pendinginan,
dimana air dingin dialirkan melalui pipa-pipa tersebut sehingga akan menyerap
panas yang ter$di didalam ruangan. Melalui panel yang bersangkutan. Sistem
pendinginan radiasi pemanasan radiasi, yaitu berdasarkan penyeraan dan
pelepasan panas radiasi, dapat memberikan kenyamanan yang lebih baik dari
pada sistem udara yang konvensional.
alam sisatem pendinginan radiasi, temperatur permukaan panel haruslah
sampai 'o> lebih tinggi dari pada titik embun (de# point! dari udasra ruangan.
engan cara demikian uap air dalam udara tidak akan mengembun pada
permukaan panel. &amun. 4anya sebagian dari beban sensibel ruangan dapat
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
13/25
diserap, sehingga masih diperlukan pemasukan udara tambahan yang dingin dan
kering. 4al tersebut dilaksanakan untuk menyerap sisa kalor sensibel dan kalor
laten yang ada, dan untuk memberikan ventilasi. Berdasarkan hal tersebut diatas
maka ter$adilah sistem udara panel, seperti terlihat pada gbr. ..
pabila sistem udara panel hendak dipergunakan untuk pemanasan,
temperatur permukaan penel sebaiknya += sampai =o>, sesuai dengan lokasinya.
Udara tambahan pada temperatur tinggi dan lembab dimasukkan ke dalam
ruangan.
Sistem udara panel seperti diterangkan diatas, dapat memberikan
kenyamanan yang lebih tinggi dan memerlukan udara primer lebih sedikit.
engan demikian ukuran alat penyegar udara dan saluran udara men$adi lebih
kecil, dibandingkan dengan sistem penyegaran udara lainnya. Maka ada beberapa
kerugiannya. 4arga a#alnya relatif tinggi dan #aktu persiapan operasi
pendinginan dan pemanasannya lebih lama* selain itu, ada kemungkinan ter$adi
kebocoran pada pipa dan reparasinya lebih sukar.
4.). #istem air penh
ada sistem air penuh air dingin dialirkan melalui unit koil-kipas udara,
untuk penyegaran udara ($adi, berbeda dengan sistem udara air! yang
menggunakan uadra primer!
alam hal ini, udara yang diperlukan untuk ventilasi dimasukkan sebagai
infiltran melalui celah 5celah pintu atau $endela, atau , udara luar yang terisap
langsung melalui lubang masuk pada dinding, di sebelah belakang unit koil kipas
udara yang bersangkutan. 4al ini akan menyebabkan ventilasi yang kurang baik.
Untuk mengatasi kekurangan tersebut, dalam beberapa hal udara yang
diperlukan untuk ventilasi dimasukkan ke dalam ruangan melalui saluran khusus,
seperti terlihat pada gbr. .'.
Mengingat karakteristik unit koil kipas udara tersebut, maka timbul
kesulitan pengontrolan kelembaban pada sistem air penuh, sehingga udara
ruangan dapat men$adi terlamoau lembab ataupun terlampau kering. "esulitan
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
14/25
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
15/25
dimasukkan ke dalam ruangan melalui beberapa tempat. >ara tersebut terakhir
banyak dierpgunakan untuk melayani ruangan berukuran besar, dimana beban
kalor ruangan tidak terbagi rata, atau untuk melayani ruangan yang memerlukan
distribusi udara maupun distribusi temperatur yang baik.
&amun, karena sistem penyegar udara tunggal biasanya dibuat secara
masal dan distandarisasikan, maka harga a#alnya rendah, mudah di$alankan dan
mudah pera#atannya, $adi, kapasitas mesin refrigerasi yang dibuat itupun
ditetapkan menurut bebrapa tingkatan, sehingga boleh dikatakan tidak mungkin
tepat sama dengan yang dikehendaki. engan demikian tidak dapat memberikan
respons yang cepat terhadap temperatur dan kelembaban yang teliti. Selain itu,
sistem tersebut banyak dipergunakan sebagai pembantu atau untuk mengatasi
keadaan darurat, apabila sistem penyegaran udara utama dihentikan atau
mengalami kerusakan.
4.+. ,plikasi sistem penyegaran dara ntk berbagai ma'am gedng
Seperti telah diterangkan di atas, $enis ruangan yang harus dilayani banyak
ragamnya*demikian pula, banyak $enis sistem penyegaran udara yang dapat
dipakai. Meskipun dalam pasal .. telah diberikan persyaratan untuk memilih
sistem penyegaran udara, namun tidak selalu dapat memenuhi semua keinginan
yang diminta. %abel .. memberikan faktor untung rugi dari sistem penyegaran
udara untuk gedung kantor yang akan beroperasi sepan$ang tahun. alam
memilih sistem penyegaran udara, kesesuaiannya hendaknya diperiksa dengan
saksama. dakalanya diperlukan kombinasi dua atau lebih sistem untuk
memenuhi suatu kebutuhan tertentu.
4.+.1. Gedng kantor
enyegaran udara gedung kantor diperlukan untuk memberikan
kenyamanan lingkungan ker$a bagi para karya#an. alam banyak hal penyegaran
udara itu $uga diadakan untuk melindungi peralatan kantor. i dalam gedung
yang terdiri dari ruangan pribadi dan ruangan pertemuan, sebaikna terdapat
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
16/25
pengatur temperatur dan kelembaaban atua penyegar udara untuk setiap
kelompok ruangan dengan tingkat kegiatan yang sama.
Sebuah gedung besar dapat dibagi men$adi daerah perimeter (pinggir!,
yang dipengaruhi oleh kondisi udara luar* dan daerah interior (dalam!, yang tidak
banyak dipengaruhi oleh kondisi udara luar dan karena selalu ada ambahan
kalor (heat gain! di dalam ruangan, boleh dikatkaan selalu memerlukan
pendinginan.
Aedung kecil dimana daerah perimeter dan daerah interiornya tidak dapat
dibedakan lagi, dan daerah perimeter dari gedung besar, biasanya menggunakan
sistem saluran tunggal dengan volume udara yang variabel, dengan unit induksi
atua uni koil kipas udara. Untuk daerah interoir gedung besar biasanya dipakai
sistem saluran udara tunggal dengan volume konstan. Bagi gedung yang
sederhana tersedia sistem saluran udara tunggal dengan volume udara konstan.
Untuk penyegaran udara gedung kantor, sebaiknya pembagian daerah
dilakukan berdasarkan titik 5titik kardinal, lama kegiatan adanya ruangan khusus
seperti ruangan pertemuan dan sebagainya.
4.+.! -otel
4otel terdiri dari ruangan tamu, ruangan umum seperti duduk, ruang
makan, ruang pertemuan, dan sebagainya.
Mengenai ruang tamu, sebaiknya sistem penyegaran dilengkapi dengan
pengatur temperatur dan kelembaban. engan demikian temperatur dan
kelembabannya dapat disesuaikan dengna keperluan, seperti umur, $enis kelamin
dari tamu, dan sebagainya. )leh karena itu, biasanya dipakai sistem air udara
dengan unit koil kipas udara atau unit induksi, dimana volume udara primer
merupakan $umlah yang diperlukan untuk memberikan ventilasi bagi kamar
mandi dan kloset.
?uangan umum hendaknya ditempatkan sesuai dengan tu$uan
penggunaaannya dimana setiap ruangan tersebut dilayani oleh saluran tunggal
$enis sentral.
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
17/25
ada hotel yang khusus dipakai untuk keperluan peker$aa, sebaiknya
digunakan sistem saluran udara tunggal untuk ruang tamu dan pemanas pada
setiap saluran cabang kesetiap ruangan tamu. alam hal tersebut dapt pula
digunakan unit pula digunakan unit koil kipas udara $enis air penuh, pnedingin
ruangan yang terpasang pada dinding atau pendingin ruangan $enis pompa kalor.
Untuk rumah-rumah apartemen dan asrama dapat digunakan sistem
penyegaran udara yang biasa dipakai untuk hotel. &amun, haruslah diperhatikan
ventilasi untuk dapur.
4.+.(. mah #akit
?umah sakit terdiri dari beberapa bagian, misalnya bagian penyakit dalam,
bedah, kebidanan dan kandungan, patologi, dan sebagainya, termasuk bangsal,
klinik dan ruang pera#atan serta perlengkapannya antara lain untuk ruang
pemeriksaan, ruang operasi, ruang radioskopi, dan sebagainya. Selain itu,
terdapat ruang pelayanan seperti kantor administrasi, ruang $aga dan sebagainya.
?umah sakit berbeda dari $enis bangunan lainnya, dimana lingkungannya
harus di$uaga supaya tetap bersih untuk mencegah penyebaran dan
berkembangnya baakteria patogenik. )leh karena itu ruangan yang tersedia
hendaknya dibagi men$adi beberapa daerah, sedemikian rupa sehingga tidak
ter$adi pencampuran udara yang mengandung kuman penyakit.
Untuk bangsal, hendaknya dipakai sistem penyegaran udara $enis air udara
dengan unit koil kipas udara atau unit induksi. alaam hal tersebut udara primer
dimasukkan ke dalam ruangan untuk ventilasi dan beker$a dengan sistem udara
luar penuh. Saringan udara yang dipergunakan hendaknya dira#at dengan cermat,
diperiksa dan dibesihkan dengan sebaik-baiknya untuk mencegah penularan
penyakit.
Untuk ruangan konsultan, sebaiknya dipakai sistem penyegaran udara
$enis air udara dengan pengaturan yang terpisah satu sama lain. Sedangkan untuk
ruang tunggu boleh dipergunakan sistem sentral atau sistem unit paket. ?uang
operasi hendaknya menggunakan sistem saluran tunggal dengan penyegar udara
ang terpisah. Sistem yang sama dapat dipakai pada ruang periksa dan radioskopi,
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
18/25
dengan catatan bah#a dalam hal ini dipakai sistem udara luar penuh dan udara
yang termasuk kedalam ruangan haruslah bebas debu. Untuk ruangan pengurus
rumah sakit dan pelayanan dipakai sistem penyegaran udara seperti yang
dipergunakan di gedung kantor.
4.+.4 /oko serba ada dan psat pertokoan
alam toko serba ada, setiap tingkat baisanya men$ual barang yang dapat
dimasukkan dalam kelompok yang sama. alam hla tersebut $umlah pengun$ung
dan pramuniaga berbeda, sehingga beban kalornya berbeda pula. 3adi, dalam hal
tersebut setiap tingkat dilayani oleh sistem penyegaran udara yan gkhsusu. usat
perbelan$aaa, yang biasanya merupakan modifikasi dari toko serba ada, pada
umumnya menggunakan siste saluran tungal yang murah. ?uangan dimana
terdapat makanan yang didinginkan dalam lemari pendingin, kadang-kadang
tidak memerlukan pendinginan.
alam banyak hal, toko serba ada dan pusat perbelan$aan menggunakan
sistem dengan beberapa unit paket dimana udara dingin dimasukkan langsung ke
dalam ruangan, dari unit-unit tersebut.
.
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
19/25
ke luar dari ruangan melalui lantai di ba#ah tempat duduk atau melalui bagian
samping dari panggung. Untuk gedung dengan langit-langit yang tinggi dimana
udara panas akan naik ke atas, pemanasan sebaiknya dilakukan dengan
memasukkan udara panas melalui panel pada lantai. )leh karena tarikan udara
dingin dapat ter$adi di panggung, maka mesin penyegar udara yang dipergunakan
harus dipasang dengan radiator pada dinding untuk mencegah $atuhanya udara
dingin.
alam gedung yang termasuk dalam kelompok ini, ruangan yang ada
tidak semuanya dipergunakan pada saat yang sama. )leh karena itu, dalam
perancangan sistem penyegaran udara faktor penggunaan ruangan hendakyna
dipertimbangkan dengan saksama, sehingga dapat dipilih mesin penyegar uara
dengan kapasitas yang tepat.
4.+.) Indstri
Sistem penyegaran udara untuk keperluan industri di bagi men$adi dua
golongan, yaitu penyegaran udara untuk kenyamanan, untuk memberikan
kenyataman lingkungan ker$a bagi karya#an* dan penyegaran udara industri,
untuk mengatur temperatur dan kelembaban dari udara yang dipergunakan dala
proses produksi, penyimpanan, lingkungan ker$a mesin, dan sebagainya.
alam setiap sistem tersebut diatas, maka faktor yang terpenting adalah
segi ekonominya, setelah terlebih dahulu mempertimbangkan ter$aminnya mutu
produksi dan usaha meningkatkan produktivitasnya.
alam sistem penyegaran udara untuk industri persyaratan temperatur dan
kelembaban udara yang diminta akan sangat tergantung dari $enis pabrik dan
$enis produksinya. )leh karena itupun sistem penyegaran uara dapat berbeda
satu sama lain. alam proses perencanaan dan perancangan sistem penyegaran
udara, hendaknya dibicarakan terlebih dahulu dengan insiyur dan karya#an yang
bersagkutan tentang persyaratan yang harus dipenuhi dan harga a#al dari
instalasi yang akan dipergunakan
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
20/25
.
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
21/25
kotak di bengkel pabrik, kemudian unit tersebut diisolasi dan dicat. enyegar
udara yang konvensional biasanya dirakit ditempat instalasi. alam hal
tersebut, semua komponen diletakkan pada fondasi (beton atau $enis yang lain!,
kemudian ditutup dengan pelat ba$a sehingga merupakan kotak atau lemari.
Setelah itu diberi isolasi dan dicat.
ada #aktu ini mesin penyegar udara dirakit di tempat instalasi hanya
dalam keadaan tertentu, misalnya : apabila ruangan yang tersedia tidak sesuai
dengan bentuk dan ukuran mesin penyegar udara yang dirakit di pabrik, atau
apabila terdapat kesulitan dalam transportasinya, dan sebagainya.
Unit pengolah udara tersedia dengan kapasitas antara '===-===.===
m'@$am, dalam berbagai ukuran sesuai dengan standar yang diberikan oleh
pabrik pembuatannya. da dua $enisnya, yaitu $enis vertikal dan $enis horisontal
(lihat gmbr .+!. $enis kipas udara yang digunakan tergantung dari volume
udara dan tekanan yng diinginkan. "ipas udara yang banyak dipakai adalah $enis
daun berganda (multiblade!. "oil udara dibuat dari pipa bersirip pelat* dalam hal
tersebut pipa dibuat dari tembaga, sedangkan sirip dibuat dari aluminium. da
dua $enis koil udara. Satu utnuk pendinginan dan yang lain untuk pemanasan*
namun, dapat dipergunakan satu koil udara sa$a yang dapat dipakai untuk
pendinginan dan pemanasan. elembaban udara yang banyak dipakai adalah
$enis penyemprotan air dan $enis pancaran uap* panci pelembab sudah $arang
dipergunakan. da beberapa macam saringan udara (lihat bab ;!, misalnya $enis
satuan (unit type! dan $enis otomatik ($enis layar bergerak!. Bahan saringan yang
dipakai adalah fiber glass, nilon, busa vinil, dan sebagainya. Unit pengolah udara
lainnya adalah $enis daerah ganda, seperti terlihat pada gbr. .7.
4..!. Unit koil kipas dara
Unit koil kipas udara adalah penyegar udara kecil yang dipergunakan di
dalam ruangan, terdiri dari kipas udara, motor listrik, koil udara dan saringan
udara yang terletak dalam satu kotak, seperti terlihat pada gbr... didalam unit
tersebut, udara ruangan yang diisap masuk diatur temperatur serta
kelembabannya, kemudian dimasukkan kembali kedalam ruangan. Unit tersebut
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
22/25
dapat merupakan $enis lantai atau $enis langit-langit, yang dapat diletakkan di atas
lantai atau digantungkan pada langit-langkit, atau ditanamkan di dalamnya. Unit
koil kipas udara dapat dipasang langsung di dalam ruangan dan pada umumnya
dibatasi pada tingkat kebisingan + dB, pada $arak eter dari unit tersebut.D',D+
4..(. Unit indksi
Unit induksi, seperti unit koil kipas udara, diapsang langsung didalam
ruangan. Unit tersebut mempunyai kotak udara, nosel, koil udara sekonder dan
penutup (gbr .! damper simpangan ataupun saringan udara dapat pula dipakai
sebagai aksesori.
alam unit induksi, udara segar dari penyegar udara sentral (dinamai
udara primer! dimasukkan kedalam kotak udara primer, kemudian dialirkan
melalui nosel, sehingga udara masuk dengan kecepatan tinggi kedalam ruang
pencampur. engan pengaruh induksi dari pancara udara tersebut, udara
ruangan (udara sekonder! terisap dan masuk melalui koil udara sekonder
sehingga didinginkan atua dipanaskan, kemudian dicampur dengan udara primer
dan masuk ke dalam ruangan yang akan disegarkan.
Abr. .. dan .; menun$ukkan konstruksi dari unit yang ada. %ekanan
osel D berkisar antara ' sampai 7= mm4') untuk unit yang pertama, dan
antara sampai ' mm4') untuk unit yang terakhir.
erbandingan pemasukan (entrainment ratio! dari udara ruangan kira-kira
+ sampai untuk unit yang pertama, dan sekitar sampai ' untuk unit yang
terakhir. "edua unit induksi ini dapat pula secara berturut-turut disebut $enis
tekanan tinggi dan $enis tekanan rendah.
"apasitas pendinginan dan pemanasan dari unit induksi dapat diatur oleh
volume udara primer, dengan temperatur dan kelembabannya, tetapi $uga dapat
diatur oleh temperatur air dingin atau air panas yang dialirkan ke dalam koil
sekodner, atau oleh sipangan udara sekonder (lihat gbr .7!. bentuk nosel yang
dipergunakan tergantung dari pabrik pembuatannya, namun, hendaknya bentuk
nosel yang dipakai itu dapat memberikan kualitas pemasukan (entrainmnet
Euality! yang baik dan tidak terlalu bising. %ingkat kebisingan yang diperbolehkan
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
23/25
berkisar aantara ' sampai =dB(!. untuk hal tersebut kotak udara primer
dilapisi isolator untuk panas maupun untuk meredam kebisingan. "oil udara
biasanya terdiri dari satu baris pipa bersirip pelat yang memberikan tahanan
aliran udara relatif rendah.
Unit induksi tersedia dalam $enis lantai dan $enis langit-langit, dapat
dipasang di luar atau ditanam (Fo-Boy! seperti telah diterangkan dalam pasal
tenang unit koil kipas udara. Golume udara primer dan volume udara sekonder
yang terinduksi dapat diatur oleh ukuran unit maupun oleh $umlah nosel syang
dipergunakan.
4..4 "enyegar dara enis paket
enyegar udara $enis paket terdiri dari peralatan penyegar dan refrigerator
yang terletak dalam satu rumah. Abr. .< menun$ukkan konstruksi, di mana
komponen dari penyegar udara tersebut yang terdiri dari kipas udara, koil udara,
saringan udara dan panci penampung terletak di bagian atas dari rumah. engan
demikian udara yang terinduksi melalui lubang masuk akan mencapai temperatur
dan kelembaban yang diinginkan. Selan$utnya udara tersebut ditekan masuk
kedalam ruang plenum yang ada dibagian atas kipas udara, kemudian masuk ke
dalam ruangan. alam keadaan dimana satu penyegar udara paket harus melayani
beberap aruangan.,maka udara dimasukkan kedalam ruangan melaui saluran
udara dari ruang plenum. "oil udara yang dipergunakan biasanya dari $enis
e/pansi langsung (1 coil!, dimana refrigeran cair dari konsensor diuapkan
sehingga udara yang mengalir melalui koil udara tersebut men$adi dingin dan
kering.
enyegar udara $enis paket semula ditu$ukan utnuk pendinginan, tetapi
dapat $uga dipergunakan atau pemanasan apabila dilengkapi dengan koil pemanas
yang beker$a dengan uap atau air panas, atau dengan pemanas listrik.
i bagian ba#ah ini penyegar udara terdapat mesin pendingin yang
terdiri dari kompresor, kondesor, pengontrol otomatik dan peralatan listrik.
"ompresor yang dipakai dapat berupa kompresor torak atau kompresor putar.
Motor listrik yang dipakai berdaya sekitar 7. "H dan biasanya dari $enis
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
24/25
hermetik, dimana motor dan komperesor terbungkus dalam satu rumah. alam
hal ini dapat dipakai kondesor, dengan pendinginan udara atau pendinginan air.
3ika dipakai konsedor pendinginan air, kondesor biasanya diletakkan didalam
unit. Sedangkan konsedor pendinginan udara biasanya diletakkan di luar unit
tersebut* pipa refrigeran menghubungkan konsedor dengan mesin penyegar udara
gbr. .6 menun$ukkan sistem pipa dari $enis penyegar udara pekt dengan
pendingian air.
enyegar udara $enis paket berkapasitas antara + sampai = %? (ton
rerigeran! dan dirancang untuk memberikan kenyamanan normal maupun untuk
keperluan industri atau keperluan lain, diaman dapat diperoleh udara
bertemperatur dan berkelembaban rendah. enyegar udara dari $enis pompa kalor
tersedia untuk keperluan pendinginan maupun untuk pemanasan.
ada $enis ini banyak dipergunakan kipas udara $enis daun banyak,
dengan pengisapan tunggal untuk unit berkapasitas kecil atau pengisapan ganda
untuk unit berkapasitas besar. "oil udara terbuat dari beberapa pipa tembaga
dengan sirip alumunium, dari $enis e/pansi langsung dengan refrigeran D ?-',
?'' atau ?-==. selama proses pendinginan, air yang ada dalam udara mengebun
pada koil pendinginan dan dialirkan keluar melalui panci penampung.
enyegar udara pekat, yang dirakit di pabrik,, sebenarnya tidak cocok
untuk penyegaran udara sepan$ang tahun karena tinggi biaya pera#atannya* di
sampiong itu, efisiensi kipas udara dan kompresor relatif rendah. &amun, $enis ini
banyak dpergunakan dalam berbagai gedung, terutama karena harga a#alnya
yang rendah.
4..$ "enyegar Udara Kamar
enyegar udara kamar adalah penyegar udara paket berukuran kecil
dengan kapasitas pendinginan antara =, sampai ' %?* tersedia dalam $enis lantai,
langit-langit $enis dinding, dan $enis $endela. "onsedor dengan pendinginan air
dipakai pada instalasi yang besar, tetapi dapat $uga dipakai konsedor dengan
pendinginan udara * kondesor dengan pendinginan udara biasanya diletakkan di
luar kamar, terpisah dari unit tersebut. "adang-kadang dipakai pula kondesor
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Dr. Ir. M. Syarif Hidayat M.ArchFISIKA BANGUNAN
-
7/25/2019 Pengendalian Ternal Ac
25/25
yang dapat berfungsi sebaai evaporator pada musin dingin dan sebagai pompa
panas untuk pemanasa.
Abr. .'= menun$ukkan konstruksi penyegar udara $enis $endela dengan
komporesor torak atau kompresor putar. "ipas udara daun banyak dipasang
didalam kamar (dibagian evaporator!, sedangkan kipas udara propeler dipasang
di bagian luar (dibagian kondesor!* motor listrik menggerakan kedua kipas udara
tersebut. "oil udara pendigin (evaporator! dan kondesor terdiri dari pipa-pipa
bersirip pelat aluminium. engaturan temperatur kamar dapat dilakukan dengan
men$alankan dan menghentikan ker$a kompresor, berdasarkan pengukuran
temperatur masuk. enyegar udara ruangan yang biasanya berukuran kecil,
mudah dipasang dan di$alankan* disamping itu, kapasitas pendinginannya cukup
besar. 3enis ini banyak digunakan dirumah maupun di dalam gedung. Untuk
keperluan pemanasan, mesin ini dilengkapi dengan pemanas listrik dan koil udara
dengan uap atau air panas sebagai fluida ker$anya.
enyegar udara ruangan dapat memadai penyegar udara sentral
berkapasitas besar $ika ditin$au dari segi biaya a#alnya. &amun, $enis tersebut
pertama kurang baik $ika dibandingkan dengan $enis yang kedua $ika ditin$au
dari segi distribusi udara, penyaringan debu, entilasi, pengatur dan pengaturan
kelembaban udara serta peredaman suara, khususnya dalam musim pancaroba.