Upload
deniyusrizal
View
224
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
1/46
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Utilitas bangunan adalah suatu kelengkapan fasilitas bangunan yang
digunakan untuk menunjang tercapainya unsur-unsur kenyamanan, kesehatan,
keselamatan, kemudian komunikasi dan mobilitas dalam bangunan.
Perancangan bangunan harus selalu memperhatikan dan menyertakan fasilitas
utilitas yang dikoordinasikan dengan perancangan yang lain, seperti
perancangan arsitektur, perancangan struktur, perancangan interior dan
perancangan lainnya. Dalam perancangan fasilitas utilitas, seorang arsitek juga
harus memperhatikan dan mempertimbangkan beberapa faktor di antaranya,
kemudahan dalam penggunaan dan pemeliharaan, kesederhanaan jaringan
sistem, kecilnya faktor resiko crossing antar jaringan, keamanan terhadap
pelaku utilitas, dan keamanan terhadap lingkungan. Sistem utilitas itu sendiri
terbagi menjadi beberapa sistem yang menunjang kinerja bangunan yaitu sistem
plambing, sistem sampah, pencahayaan alami, penghawaan alami,
pengkondisian udara ( Air Conditioner ), dan sistem transportasi (non-mekanis).
Dalam era modern ini, terutama di perkotaan dan daerah yang memiliki
curah hujan yang rendah, sistem utilitas pengkondisian udara ( Air Conditioner )
seperti sudah menjadi fasilitas wajib yang harus ada di dalam setiap bangunan,
terutama perkantoran dan bangunan-bangunan umum seperti rumah sakit,
pertokoan atau mall, bioskop, hotel, dan lain-lain. Udara panas dan cuaca yang
membuat gerah menjadi penyebab utama penggunaan pengkondisian udara ( Air
Conditioner ) tersebut. Udara panas menyebabkan rasa tidak nyaman untuk beraktifitas. Kondisi ini akan semakin parah apabila orang bekerja atau
beraktifitas di dalam ruang yang tertutup dengan sirkulasi udara yang terbatas.
Udara dengan kelembaban tinggi dapat menimbulkan rasa tidak nyaman, hal ini
karena pada kondisi tersebut orang menjadi mudah berkeringat. Untuk
mengatasi kondisi tersebut, udara di dalam ruangan harus dikondisikan
sehingga mempunyai karakteristik yang cocok dengan kondisi tubuh orang
yang menempati ruangan. Di dalam suatu ruangan yang udaranya dikondisikan,
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
2/46
2
temperatur dan kelembaban udara dapat dikontrol sampai kondisi dimana
penghuni ruangan merasa nyaman. Selain pengkondisian udara ( Air
Conditioner ), sistem yang digunakan untuk mendinginkan udara lainnya antara
lain humidifier (pelembab), fan atau blower. Disamping untuk mengontrol
temperatur udara, AC dapat digunakan sekaligus untuk sirkulasi sehingga
kondisi udara tetap bersih. Oleh karena pengkondisian udara ( Air Conditioner )
seperti sudah menjadi kebutuhan, seorang perancang juga harus tahu seluk-
beluk tentang pengkondisian udara ( Air Conditioner ) yang akan dipasang di
suatu ruangan. Tujuannya adalah agar kriteria pengkondisian udara ( Air
Conditioner ) yang dipilih bisa sesuai dengan kriteria ruangan yang telah
dirancang, sehingga ruangan yang digunakan menjadi sejuk dan penghuni pun
menjadi nyaman. Arsitek sebagai perancang rumah dalam penggunaan
pengkondisi udara ( Air Conditioner) juga harus bijaksana mengingat
pengkondisi udara ( Air Conditioner) memiliki beberapa dampak negatif yang
secara tak langsung merusak lingkungan seiring dengan semakin bertambahnya
perkantoran besar serta bangunan-bangunan umum seperti mall, hotel, rumah
sakit, dan sebagainya. Berdasarkan latar belakang di atas, penulis mengambil
judul “Sistem AC ( Air Conditioner) Sentral”.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan judul di atas, penulis akan membahas beberapa masalah
antara lain, sebagai berikut:
1.2.1 Bagaimana sistem struktur pada AC ( Air Conditioner) sentral?
1.2.2 Bagaimana komponen dan prinsip kerja AC ( Air Conditioner) sentral?
1.2.3
Apa kekurangan dan kelebihan AC ( Air Conditioner) sentral?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari tugas ini adalah setelah mengetahui dan memahami
mengenai sistem AC ( Air Conditioner ) sentral baik komponen dan struktur,
prinsip kerja, jenis-jenis AC, kelebihan, serta kekurangannya. Mahasiswa
diharapkan mampu untuk mengaplikasikan pengetahuan tersebut baik itu dalam
ruang lingkup lingkungan kampus maupun ketika telah kembali ke masyarakat
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
3/46
3
dan lingkungan kerja nantinya. Adapun membahas kekurangan dan kelebihan
AC ( Air Conditioner ) sentral sendiri adalah agar kita sebagai mahasiswa yang
nantinya akan terjun ke masyarakat dapat menerapkan penggunaan AC ( Air
Conditioner ) dengan bijaksana.
1.4
Manfaat
1.4.1 Untuk Mahasiswa
a. Meningkatkan pengetahuan mahasiswa mengenai sitem kerja,
komponen, layout, dan kapasitas pengkondisian udara ( Air
Conditioner )
b.
Meningkatkan kemampuan mahasiswa dalam pembuatan makalah
dan presentasi
1.4.2
Untuk Dosen
a. Memberi wawasan tambahan kepada Bapak/Ibu dosen mengenai siste
kerja, komponen, layout, dan kapasitas pengkondisian udara ( Air
Conditioner ).
b. Membantu Bapak/Ibu dosen untuk mengetahui tingkat kemampuan
mahasiswa dalam pembuatan makalah dan presentasi.
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
4/46
4
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian AC ( Air Conditoner) Sentral
Awal dari AC (air Conditioner ) sudah dimulai sejak jaman Romawi
yaitu dengan membuat penampung air yang mengalir di dalam dinding rumah
sehingga menurunkan suhu ruangan , tetapi saat itu hanya orang tertentu saja
yang bisa karena biaya membangunnya sangatlah mahal karena membutuhkan
air dan juga bangunan yang tidak biasa. Hanya para raja dan orang kaya saja
yang dapat membangunnya.
Baru kemudian pada tahun 1820 ilmuwan Inggris bernama Michael
Faraday Image menemukan cara baru mendinginkan udara dengan
menggunakan Gas Amonia dan pada tahun 1842 seorang dokter menemukan
cara mendinginkan ruangan dirumah sakit Apalachicola yang berada di Florida
Ameika Serikat. Dr.Jhon Gorrie Image adalah yang menemukannya dan ini
adalah cikal bakal dari tehnologi AC (air conditioner) tetapi sayangnya
sebelum sempurna beliau sudah meninggal pada tahun 1855.
Willis Haviland Carrier Image seorang Insinyur dari New York Amerika
menyempurnakan penemuan dari Dr.Jhon Gorrie tetapi AC ini digunakan
Gambar 2.1 Pengkondisi Udara Masa Lalu
Sumber: http://asal-usul-motivasi.blogspot.com/2011/01/asal-
usul-sejarah-ac-atau-air.html
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
5/46
5
bukan untuk kepentingan atau kenyamanan manusia melainkan untuk
keperluan percetakan dan industri lainnya. Penggunaan AC untuk perumahan
baru dikembangkan pada tahun 1927 dan pertama dipakai disbuah rumah di
Mineapolis, Minnesota. Saat ini AC sudah digunakan disemua sektor, tidak
hanya industri saja tetapi juga sudah di perkantoran dan perumahan dengan
berbagai macam bentuk dari mulai yang besar hingga yang kecil. Semuanya
masih berfungsi sama yaitu untuk mendinginkan suhu ruangan agar orang
merasa nyaman.
Pengkondisian udara, atau yang lebih kita kenal dengan istilah air
conditioner ( AC ), adalah salah satu upaya akal budi manusia untuk membuat
ruangan menjadi lebih nyaman secara termal, dengan jalan menghilangakan
panas laten udara ke lingkungan luar dengan bantuan siklus refrigerasi (pada
umumnya) atau dengan evaporasi. Tujuan pengkondisian udara adalah untuk
mendapatkan kenyamanan bagi penghuni yang berada didalam ruangan.
Kondisi udara yang dirasakan nyaman oleh tubuh manusia adalah berkisar
antara suhu dan kelembaban : 200C hingga 260C, 45% hingga 55% dengan
kecepatan udara : 0.25 m/s
Terdapat beberapa jenis sistem pengkondisi udara, diantaranya sistem
ekspansi langsung dan sistem sentral. Namun, dalam hal ini yang akan di bahas
adalah sistem sentral di mana
sistem tata udara (AC) sentral berarti bahwa
proses pendinginan udara terpusat pada satu lokasi yang kemudian
didistribusikan ke semua arah atau lokasi. Sistem ini memiliki beberapa
komponen utama yaitu unit pendingin atau Chiller, Unit penanganan udara atau
Air Handling Unit (AHU), Cooling Tower, system pemipaan, system saluran
udara atau ducting dan system control & kelistrikan. Pada unit pendingin atauchiller yang menganut system kompresi uap, komponennya terdiri dari
kompresor, kondensor, alat ekspansi dan evaporator. Pada chiller biasanya tipe
kondensornya adalah water-cooled condenser. Air untuk mendinginkan
kondensor dialirkan melalui pipa yang kemudian outputnya didinginkan
kembali secara evaporative cooling pada cooling tower. Pada komponen
evaporator, jika sistemnya indirect cooling maka fluida yang didinginkan tidak
langsung udara melainkan air yang dialirkan melalui system pemipaan. Air
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
6/46
6
yang mengalami pendinginan pada evaporator dialirkan menuju system
penanganan udara (AHU) menuju koil pendingin.
Sistem AC Sentral (Central) merupakan suatu sistem AC dimana proses
pendinginan udara terpusat pada satu lokasi yang kemudian
didistribusikan/dialirkan ke semua arah atau lokasi (satu outdoor dengan
beberapa indoor ). Sistem ini memiliki beberapa komponen utama yaitu unit
pendingin atau Chiller , Unit pengatur udara atau Air Handling Unit (AHU),
Cooling Tower , system pemipaan, sistem saluran udara atau ducting dan sistem
control & kelistrikan.
Dari penjelasan diatas, jelas sistem AC Sentral sangat berbeda dengan
AC Split baik dari segi fungsi maupun dari segi instalasi. Istilah Sistem AC
Gambar 2.2 Skema Kerja AC Sentral
Sumber: http://
http://hamparanmandiri.blogspot.co.id/2013/12/cara-kerja-ac-
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
7/46
7
Sentral (Central) diperuntukkan untuk instalasi AC di satu gedung yang tidak
memiliki pengatur suhu sendiri-sendiri (misalnya per ruang). Semua dikontrol
di satu titik dan kemudian hawa dinginnya didistribusikan dengan pipa ke
ruangan-ruangan. Dengan AC Central, yang bisa dilakukan hanya mengecilkan
dan membesarkan lubang tempat hawa dingin AC masuk ke ruang kita. Contoh
AC Central adalah di mall, gedung mimbar, gedung perkantoran yang luas atau
di dalam bis ber-AC. Di dalam sistem Chiller yang dijelaskan diatas dapat
dijadikan satu kesatuan sistem yang terdiri dari tiga buah siklus, yaitu:
1. Siklus refrigerasi (Chiller)
2. Siklus Chilled Water, dan
3. Siklus Cooling Water
Gambar 2.3 Diagram Skema Kerja AC Sentral
Sumber: http://www.energystar.gov/ia/business/Web_art/EPA-
BUM-HVAC 9-2.gifchiller-ac-sentral.htmlcentral.html
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
8/46
8
2.2 Komponen dan Prinsip Kerja AC ( Air Conditioner) Sentral
Sebelum membahas prinsip kerja AC ( Air Conditioner) sentral, agar bisa
berfungsi dengan baik, terdapat beberapa komponen pada AC ( Air
Conditioner) sentral, diantaranya:
1. Ducting
Ducting merupakan bahasa inggris yang kalau di terjemahkan ke
dalam bahasa indonesia adalah penyaluran pipa udara. Jika di jabarkan
kira-kira adalah alat yang digunakan untuk mengarahkan atau menyalurkan
udara atau lainya ke arah tertentu dengan mempertimbangkan tiap-tiap
tujuan akhir tersebut manjadi bagian beban terhadap dimensi atau diameter
media penyalur.
Fungsi dari Ducting adalah untuk mendistribusikan udara di dalam
gedung terdapat berbagai macam ducting dalam penggunaannya, fungsi
sebagai supply udara dingin ke ruang yang dikondisikan (supply air),
ducting yang berfungsi sebagai supply dari udara luar (fresh air) dan ada
Gambar 2.4 Sistem Ducting pada AC Sentral
Sumber:
http://mepcons.blogspot.co.id/2015_08_01_archive.html
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
9/46
9
pula ducting yang berfungsi untuk membuang udara dari dalam ke luar
(exhaust air).
a. Supply Air Ducting
Supply Air Ducting ini berfungsi sebagai penyalur udara dingin
ke ruangan yang akan dikondisikan udaranya. Pada praktiknya,
ducting ini biasanya berujung pada diffuser sebagai tempat
keluarnya udara dingin tersebut.
b. Fresh Air Ducting
Gambar 2.5 Supply Air Ducting
Sumber: http://jasapembuatanducting.blogspot.co.id/
Gambar 2.6 Fresh Air Ducting
Sumber: http://jasapembuatanducting.blogspot.co.id/
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
10/46
10
Ducting ini adalah untuk menghisap udara dari luar ruangan
yang nantinya akan dimix dengan hawa dingin dari air pada
sistem AHU (Air Handling Unit) untuk kemudian disalurkan ke
masing-masing ruangan yang dikondisikan udaranya.
c. Exhaust Air Ducting
Ducting yang satu ini mirip dengan fresh air ducting, yang
membedakan adalah fungsinya yaitu sebagai jalur pembuangan
udara dari AHU (Air Handling Unit) hasil pertukaran kalor di
dalam ruangan.
Secara fisik bentuk ducting supply air berinsulasi karena untuk
mempertahankan udara dingin yang didistribusikan tidak terbuang,
sedangkan untuk ducting fresh air dan exhaust air ini tidak menggunakan
insulasi.
Lapisan dari insulasi ini antara lain : Glasswool, Alumunium Foil,
Spindle pin/pengikat/tali/flinkote.
Gambar 2.7 Exhaust Air Ducting
Sumber: http://jasapembuatanducting.blogspot.co.id/
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
11/46
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
12/46
12
Ducting kotak atau square duct adalah jenis ducting yang berbentuk
kotak (segi empat) dengan ketebalan bahan yang disesuaikan
dengan dimensi ducting tersebut.
II) Spiral atau Round Duct
Ducting spiral dibuat dengan menggunakan mesin rol yang
canggih, kelebihan ducting ini bisa panjang hingga 4-6 meter,
namun jenis ducting ini ketebalan bahan nya terbatas, umumnya
mesin rol pembuat ducting ini hanya mampu mengerol dengan
ketebalan maksimal 1,2mm. Selain jenis spiral ada juga yang
disebut rounduct. Jenis ducting ini umumnya dibuat dengan mesin
manual dan mesin semi otomatis.
Berdasarkan bahan yang digunakan, jenis ducting dibagi menjadi sebagi
berikut:
I) Polyurethane Duct
Gambar 2.9 Polyurethane
Sumber: https://reader015.{domain}/reader015/html5/0718/5b4e846cbf64b/5b4e847719927.jp
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
13/46
13
Polyurethane Duct adalah ducting yang terbuat dari bahan
polyurethane, hampir seperti stearofoam akan tetapi berbeda.
Memiliki bobot yang sangat ringan namun memiliki density yang
sangat baik. Mampu bertahan pada suhu -60ºc s/d +80º c dengan
tekanan maksimal 2000Pa. Dan density 71,49 Kg/m3. Pada
umumnya Polyurthane Duct ini dari prabik sudah dilapisi dengan
lapisan insulasi baik luar maupun dalam.
Kelebihan Polyurethane Duct:
-
Pada Polyurethane isolasi suhu sangat baik karena isolasi
ducting pada semua tempat sama dengan density : 45 – 47
Kg/m3.
- Pada Polyurethane Duct isolasi udara pada sambungan ducting
sangat baik karena dipergunakan sambungan khusus
Polyurethane Duct silicon sehingga menjamin udara tidak ada
bocor. System ini menjamin sampai 8 kali lebih baikdibandingkan BJLS, sehingga meninggkatkan efisiensi kerja
pada unit AC dan mengurangi biaya yang terbuang.
- Pada Polyurethane Duct tidak ada hambatan udara yang berarti
sehingga udara dapat mengalir dengan baik didalam ducting.
- Pada Polyurethane Duct kebersihan dan kualitas udara sangat
baik karena adanya lapisan alumunium pada lapisan dalam
Gambar 2.10 Polyurethane Duct
Sumber: https://reader015.{domain}/reader015/html5/0718/5b4e846cbf64b/5b4e8479d308c.jpg
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
14/46
14
ducting dan tidak dipergunakan glasswool yang serbuknya
dapat mengotori udara.
- Masa pemakaian lebih lama ketimbang BJLS Duct
-
Polyurethane tidak merambatkan Api
- Lebih ringan dan mudah dalam pemasangan
-
Pada Polyurethane Duct menghasilkan isolasi suhu yang
sempurna serta isolasi udara yang optimal menyebabkan
kapasitas Air Handling Unit (AHU) dapat bekerja dengan
maksimal, meningkatkan efisiensi serta mengurangi biaya.
II)
BJLS (Baja Lapis Seng) Rectangular Duct
Gambar 2.11 BJLS Rectangular Duct
Sumber: http://jakarta-network.blogspot.co.id/2011/04/jenis-
jenis-ducting.html
Gambar 2.12 Model BJLS Duct
Sumber: http://jakarta-network.blogspot.co.id/2011/04/jenis-
jenis-ducting.html
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
15/46
15
Ducting ini terbuat dari bahan BJLS atau juga disebut baja lapis
seng dengan ketebalan BJLS yang disesuaikan dengan kebutuhan
(lebar ducting). Bahan BJLS sendiri terbagi menjadi tiga jenis
yaitu:
a. Ducting BJLS (Seng) Tanpa Isolasi
Jenis ini dalah jenis ducting yang di gunakan untuk
menyalurkan udara dimana ducting ini tidak
mempertahankan kesetabilan suhu udara yang akan di
salurkan. Hanya berfungsi sebagai penyalur saja dari satu
tempat ke tempat yang lain atau dari beberapa tempat ke
dalam satu tempat.
Contohnya :
1. Ducting exhaust. Yaitu sirkulasi udara pada
suatu ruangan misalnya toilet, tempat parkir an lain-lain.
2. Ducting fresh air. Yaitu ducting yang di
gunakan untuk menyalurkan udara segar dari luar
ruangan menuju indoor unit ac seperti AHU ataupun
FCU.3. Ducting Intake. Untuk menyalurkan udara
dari luar gedung menuju ruangangan yang membutuhkan
udara segar. Seperti lahan parkir yang tertutup atau
lainya.
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
16/46
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
17/46
17
c. Ducting BJLS (Seng) Isolasi Luar Dalam
Ducting ini pada umumnya digunakan untuk
mengalirkan udara dingin dari AHU (Air Handling Unit)
ke ruangan yang memerlukan udara dingin. Isolasi di
bagian dalam mencegah saluran ducting dari kondensasi
yang berlebihan. Selain itu, juga untuk mencegah bunyi
bising yang keluar dari unit karena bunyi bisa diredam
dengan isolasi bagian dalam.
Kelebihan BJLS sendiri yaitu:
- Tidak mudah terbakar apabila menggunakan BJLS tanpa
isolasi-
Ketebalannya lebih bervariasi
Kekurangan BJLS, antara lain:
-
Harga lebih mahal dibandingkan dengan PU (Polyurethena
Duct)
- Massanya lebih besar dan berat dibandingkan PU
(Polyurethena Duct)
Gambar 2.15 BJLS isolasi luar dalam
Sumber: http://www.iking-
glasswool.com/upload/image/201408/bf2ea6e68ec31a701c4716
577257d729.jpg
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
18/46
18
- Lebih susah dalam pemasangannya
III) BJLS (Baja Lapis Seng) Round Duct / Spiral Duct
BJLS (baja lapis seng) round duct juga umum disebut dengan spiral
duct. Ducting ini memiliki bentuk melingkar layaknya tabung.
Ducting jenis ini memiliki daya rugi gesekan (angin) yang sangat
rendah, dikarenakan bentuknya seperti tabung (round). Bahan yang
digunakan sama dengan BJLS Rectangular Duct seperti BJLS
tanpa isolasi, BJLS isolasi luar, dan BJLS isolasi luar dalam
Hanya saja, bentuknya yang berbeda.
IV) Textile Duct
Gambar 2.16 BJLS Round Duct/Spiral Duct
Sumber: http://www.airmike.net/here/images/a-
c_services_smallimg_ducts.jpg
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
19/46
19
Textile duct biasa juga disebut Fabric Duct atau ducting kain,
banyak diaplikasikan pada ruangan yang tidak menggunakan
plafon atau langit-langit. Penggunaannya banyak dijumpai pada
stadion, supermarket, theater, hall/gedung olahraga, pabrik
makanan, industri textile, dan lain-lain.
Ada 3 sistim penyaluran udara pada textile duct :
1. Air - Porous / Pori pori : penyebaran udara dingin melalui pori-
pori pada bahan (textile) duct.
2. Linear Vent : penyebaran udara dingin melalui lubang sejajar
pada jalur ducting.
3. Nozzles : hampir sama dengan Linear Vent akan tetapi
dilengkapi dengan Nozzel pada buang nya. Jenis ini diaplikasikan
untuk tekanan udara tinggi/high static air flow.
Kelebihan textile duct, antara lain:
- Lebih mudah dalam instalasi dan perawatan
Kekurangan textile duct, antara lain:
- Lebih mahal dibandingkan dengan kedua bahan di atas
- Bahan masih sulit didapatkan karena harus mengimpor dari
luar Indonesia
Gambar 2.17 Textile Duct
Sumber:
http://gocontractor.blogspot.co.id/2014/03/keunggulan-textile-
ducting.html
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
20/46
20
Pada ujung supply air ducting umumnya dilengkapi dengan
diffuser (pada ducting supply) dan grill (pada ducting return). Serta
damper adalah suatu alat untuk mengatur volume udara yang
masuk atau keluar melalui ducting.
Gambar 2.18 Diffuser pada Ducting Supply
Sumber: http://www.airmike.net/here/images/a-
c_services_smallimg_ducts.jpg
Gambar 2.19 Grille pada Ducting Return
Sumber: http://www.airmike.net/here/images/a-
c_services_smallimg_ducts.jpg
Gambar 2.20 Damper
Sumber: http://www.airmike.net/here/images/a-
c_services_smallimg_ducts.jpg
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
21/46
21
2. AHU (Air Handling Unit)
Air Handling Unit merupakan bagian penting dalam sistem AC
central sebagai alat penghantar udara yang telah dikondisikan dari sumber
dingin ataupun panas ke ruang yang akan dikondisikan. AHU adalah
komponen penukar kalor dimana air dingin hasil pendinginan oleh chiller
disirkulasikan ke coil yang ada pada AHU, kemudian udara dinginnya di
sirkulasikan oleh blower dan di distribusikan ke ruangan melalui ducting.
Komponen AHU terdiri dari Casing,
Motor, Blower, Coil dan Filter. Penggunaan AHU biasanya untuk
ruangan berkapasitas besar yang menggunakan AC sentral seperti pada
hotel biasanya untuk supplay udara pada ruang pertemuan
seperti ballroom, ruang meeting dan Lobby. Adapun komponen-kemponen
pada AHU adalah sebagai berikut:
Gambar 2.21 Komponen AHU
Sumber: http://alfitara.blogspot.co.id/2015/12/air-handling-
unit-ahu.html?view=timeslide
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
22/46
22
Prinsip kerja secara sederhana pada AHU (air handling unit ) ini
adalah dengan menghisap udara dari ruangan (return air) yang kemudian di
campur dengan udara segar dari lingkungan (fresh air) dengan komposisi
yang bisa diubah ubah. Campuran tersebut masuk menuju AHU melewati
filter, coil pendingin, dan fan (blower ), setelah itu udara yang telah
mengalami penurunan temperatur didistribusikan secara merata ke setiap
ruangan melewati saluran udara (ducting) yang telah dirancang terlebihdahulu sehingga lokasi yang jauh bisa terjangkau dan merata.
Gambar 2.22 Cara Kerja AHU
Sumber: http://alfitara.blogspot.co.id/2015/12/air-handling-
unit-ahu.html?view=timeslide
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
23/46
23
3. FCU (Fan Coil Unit)
FCU atau fan coil unit adalah perangkat sederhana yang terdiri dari
kumparan (Coil) dan kipas. FCU digunakan untuk mengontrol suhu dalam
ruangan yang dikendalikan oleh on/off switch atau thermostat. Karena
kesederhanaannya FCU lebih ekonomis daripada AHU.
Karena kesederhanaan dan fleksibilitasnya FCU dapat lebih
ekonomis untuk diinstal sehingga dapat lebih efisien menyalurkan udara.
FCU juga tidak menimbulkan bunyi bising sehingga tidak mengganggu.
Gambar 2.23 Komponen FCU
Sumber: http://image.slidesharecdn.com/
Gambar 2.24 Bentuk FCUSumber:
https://en.wikipedia.org/wiki/Fan_coil_unit#/media/File:Fancoil_1.jpg
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
24/46
24
4. Cooling Tower
Cooling tower adalah suatu sistem refrigerasi dalam AC (Air
Conditioner) sentral yang melepaskan kalor ke udara. Cooling tower
bekerja dengan cara mengontakkan air dengan udara dan menguapkan
sebagian air tersebut. Cooling tower menggunakan penguapan dimana
sebagian air diuapkan ke aliran udara yang bergerak dan kemudian
dibuanag ke atmosfer. Sebagai akibatnya, air yang tersisa didinginkan
secara signifikan.
Ada dua tipe dari Cooling tower ini, yaitu:
1. Atmospheric Draft
2.
Mechanical Draft
Namun, yang sering digunakan untuk AC ( Air Conditioner) sentral adalah
jenis Mechanical Draft di mana dalam pengoperasiaannya menggunakan
tenaga listrik sebagai penggeraknya. Cooling tower Mechanical Draft
terbagi beberapa jenis, yaitu:
1. Cooling Tower Forced Draft
Prinsip kerjanya adalah udara dihembuskan ke menara oleh sebuah
fan yang terletak pada saluran udara masuk sehingga terjadi kontak
langsung dengan air yang jatuh.
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
25/46
25
2. Cooling tower induced draft dengan aliran berlawanan
Prinsip kerjanya:
a. Air masuk pada puncak dan melewati Filler.
b. Udara masuk dari salah satu sisi (menara aliran tunggal) atau pada
sisi yang berlawanan (menara aliran ganda).
c. Fan mengalirkan udara melintasi bahan pengisi menuju saluran
keluar pada puncak menara.
3. Cooling Tower induced draft dengan aliran melintang
Prinsip kerjanya:
a.
Air panas masuk pada puncak menara, melalui bahan pengisi (Filler )
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
26/46
26
b. Udara masuk dari samping menara melewati Filler , sehingga terjadi
kontak langsung dengan air (pendinginan) dan keluar menuju
puncak.
Komponen-komponen dari cooling tower adalah :
a. Rangka dan casing
Hampir semua menara memiliki rangka berstruktur yang menunjang
tutup luar (wadah/casing), motor, fan, dan komponen lainnya.
b. Filler
Terdapat dua jenis Filler , yakni :1)
Splash Filler : air jatuh dari atas lapisan yang berturut
dari batang pemercik horizontal, secara terus menerus
pecah menjadi tetesan yang lebih kecil, sambil
membasahi permukaan Filler . Splash Filler dari kayu
memberikan perpindahan panas yang lebih baik daripada
Filler percikan dari plastik.
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
27/46
27
2) Filler berbentuk film : terdiri dari permukaan plastik
yang tipis dengan jarak yang berdekatan dimana di
atasnya terdapat semprotan air, membentuk lapisan film
yang tipis dan melakukan kontak dengan udara.
Permukaannya dapat berbentuk datar bergelombang,
berlekuk, atau pola lainnya. Jenis film Filler lebih efisien
dan memberikan perpindahan panas yang sama dalam
volume yang lebih kecil daripada Filler jenis splash.
Gambar 2.25 Splash Filler Plastik
Sumber: google images
Gambar 2.26 Splash Filler Kayu
Sumber: google images
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
28/46
28
c. Pond
Pond terletak pada bagian bawah menara dan menerima air dingin
yang mengalir turun melalui menara dan Filler . Pond biasanya
memiliki sebuah lubang atau titik terendah untuk pengeluaran air
dingin.
d. Drift eliminator
Alat ini menangkap tetesan air yang terjebak dalam aliran udara agar
tidak hilang ke atmosfer.
Gambar 2.27 Film Filler
Sumber: google images
Gambar 2.28 Drift Eliminator
Sumber: google images
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
29/46
29
e.
Louvers
Kegunaan louvers adalah titik masuk bagi udara menuju menara.
Saluran masuk ini dapat berada pada seluruh sisi menara.
Gambar 2.29 Letak Drift Eliminator pada Cooling Tower
Sumber: google images
Gambar 2.30 Louvers
Sumber: google images
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
30/46
30
f. Nosel/Sprinkler
Alat ini menyemprotkan air untuk membasahi Filler .
g. Fan
Fan digunakan di dalam menara untuk mengeluarkan udara panas
yang ada di dalam tower dan untuk menghisap udara dari luar
melalui louvers.
h. Make-up Water
Air make-up memiliki pengaruh yang besar pada cooling tower
karena mencegah timbulnya mikroorganisme atau hal lainnya yang
membawa beberapa komponen yang dapat mengakibatkan
timbulnya deposit maupun korosi. Make-up water biasanya
dilengkapi dengan Filter Water Sistem.
Prinsip kerja Cooling Tower:
Cooling tower ini menggunakan Fan / kipas untuk menghisap udara.
Udara dihisap melalui louver/pengarah dari samping masuk ke dalam
Cooling Tower kemudian dihisap ke atas. Udara dingin ini mengalami
kontak langsung dengan air panas yang jatuh dari Nozel/Sprinkler atas
menuju kolam bawah, air panas ini sebelumnya disemprot dari
Nozel/Sprinkler ke bawah melewati filler . Udara panas akan dihembuskan
kembali ke atmosfir oleh fan lewat bagian atas cooling tower. Air dingin
yang telah melewati kontak dengan udara dan filler akan berkumpul di bak
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
31/46
31
penampung ( pond ) di bagian bawah cooling tower. Selanjutnya air
pendingin disirkulasikan lagi ke kondensor.
5. Mesin Chiller
Chiller atau mesin refrigerasi adalah peralatan yang biasanya
menghasilkan media pendingin utama untuk bangunan gedung, dengan
mengkonsumsi energi secara langsung berupa energi listrik, termal atau
mekanis, untuk menghasilkan air dingin (chilled water) dan membuang
kalor ke udara (atmosfir) melalui menara pendingin (cooling tower) atau
kondensor. Mesin utama dari sebuah chiller adalah kompresor. Fungsi
Chiller dalam sistem tata udara adalah mendinginkan media air, dimana air
disinggungkan pada bagian evaporator chiller. Air kemudian dialirkan ke
AHU (Air Handling Unit) untuk diambil dinginnya dan dihembuskan ke
ruangan. Pada Chiller terdapat beberapa parameter yang menunjukkan
unjuk kerjanya, antara lain; suhu air masuk (inlet) ke evaporator dan suhu
air keluar (outlet) dari evaporator, tekanan discharge, serta tekanan suction.
Dengan pembacaan suhu inlet dan outlet maka dapat ketahui kapasitas atau
kemampuan chiller untuk mendinginkan air.
Adapun komponen dari chiller ini tidak jauh berbeda dengan
komponen siklus refigerasi yang terjadi pada AC langsung. Komponen
komponen tersebut adalah, sebagai berikut:
a. Kompresor
Gambar 2.31 Kompresor
Sumber: google images
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
32/46
32
Merupakan alat yang paling Vital dalam sebuah rangkaian
Chilller dimana kompresor merupakan alat yang berfungsi sebagai
sarana untuk mensirkulasi gas freon ke kondensor dan sebaliknya
dimana sirkulasi tersebut terdapat proses gas freon dari liquid menjadi
gas dan sebaliknya sehingga mendapatkan pengembunan yang cukup
dan itulah disebut proses pendinginan.
b. Kondensor
Di dalam kondenser terjadi proses pekepasan kalor dari gas
refrigerant ke medium pendingin kondenser (air), sehingga refrigerant
mengalami perubahan fase dari fase gas ke fase cair sedangkan
temperatur air pendingin setelah keluar kondenser naik.
c. Evaporator
Refrigerant cair dari kondenser mengalir masuk ke cooler
(evaporator) setelah mengalami ekspansi di katup ekspansi. Pada waktu
masuk cooler temperatur dan tekanan refrigerant turun dalam fasa
campuran.
Gambar 2.32 Kondensor
Sumber: google images
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
33/46
33
Kemudian refrigerant menguap pada temperatur rendah sambil
menyerap kalor dari air dingin, fasa refrigerant seluruhnya menjadi uap
dan dihisap kembali kedalam kompresor.
d. Katup Ekspansi
Refrigerant yang kelur dari kondenser dalam keadaan fasa cair
dengan temperatur dan tekanan yang tinggi. Pada saat masuk kedalam
katup ekspansi terjadi proses penurunan tekanan refrigerant sehingga
refrigerant dapat menguap (sambil menyerap kalor) pada temperatur
rendah didalam cooler.
Gambar 2.33 Evaporator
Sumber: google images
Gambar 2.34 Katup Ekspansi
Sumber: google images
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
34/46
34
e. Control Box
Control box merupakan suatu komponen yang digunakan untukmengetahui dan memeriksa batasan-batasan dalam pengoperasian
chiller. Di dalam control box terdapat beberapa komponen lainnya,
yaitu:
a. Freeze Protection Thermostat
Sensor alat ini mendeteksi temperatur air dingin yan
keluar dari cooler. Bila temperatur air dingin terlalu rendah,
lebih rendah dari set point thermostat, kontroler akan
Gambar 2.35 Control Box
Sumber: google images
Gambar 2.35 Control Box
Sumber: google images
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
35/46
35
mematikan kompresor. Pada umumnya tempratur air dingin
keluar dari cooler adalah pada rentang 4-10 oC
b. Oil Pressure Cut Off
Kontroler ini akan mematikan motor kompresor jika
perbedaan antara Suction Kompresor dan Discharge Pompa Oli
berada dibawah harga minimum yang aman. Pada umumnya
switch kontroler akan membuka (open) jika harga
differensialnya sekitar 10 psi dan kaan menutup kembal jika
naik sekitar 15 psi.
c.
High & Low Pressure Cut OffHigh pressure switch akan mematikan motor kompresor
sebelum tekanan Discharge kompresor mencapai harga setting
relief valve. Low Pressure Switch akan mematikan motor
kompresor sebelum tekanan cooler (evaporator) mencapai
harga yang bersesuaian dengan temperatur refrigerant 32oF.
sebagai contoh untuk sistem yang menggunakan R-12 akan
menutup pada posisi 50 psi dan akan membuka pada 33 psi.
d.
Capacity Control
Fungsi dari Kontrol kapasitas ssitem adalah untu
mengatur kapasitas pemompaan refrigerant dari kompresor
secara otomatis yang disesuaikan dengan beban peningin yang
ada. Sensor dari alat ini mendeteksi temperatur air dingin yang
masuk kecooler.
Sinyal darisensor masuk ke arangkaian Kontroler. Jika
tempratur air dingin berada di bawah/atas setpoint thermostat,
kontroler akan mengatur bukanan selenoid valve yang
selanjutnya secara sekuensial akan mengatur pembebanan dari
satu atau dua set slilinder kompresor
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
36/46
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
37/46
37
dalam desain atap untuk air cooled chiller adalah akses untuk
pemeliharaan unit tersebut. Ada kalanya terjadi perubahan desain dari
water cooled chiller ke air cooled chiller, karena terutama masalah
waktu instalasi ataupun keadaan air setempat.
b.
Air Cooled Chiller
Mesin refrigerasi dengan pendinginan air (water cooled chiller),
pada prinsipnya hampir sama dengan Mesin refrigerasi pendinginan
udara (air cooled chiller) dalam distribusi udara dingin melalui AHU
atau FCU. Perbedaan utamanya adalah pendinginan refrigerannya,
bukan dengan udara, tetapi dengan air, dimana airnya didinginkan
melalui menara air atau cooling tower. Prinsip kerja dari mesin Water
chiller ini adalah mendinginkan suatu media yang menghasilkan panas
dengan cara di aliri air yang dingin, sehingga melalui air ini panas bisa
di redam sesuai dengan kemampuan mesin & temperature yang
diharapkan. Air dingin dari mesin Water chiller ini di pompa menuju
media yang di dinginkan, seperti Matras Mesin moulding,
Transformator, SCR Tig Welding Dll. setelah melewati Media yang di
kehendaki, air kembali menuju ke bak pendinginan untuk di dinginkan
Gambar 2.37 Water Cooled Chiller
Sumber: google images
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
38/46
38
oleh evaporator. di dinginkan dalam bak oleh evaporataor, air kembali
di pompa menuju media yang dikehendaki. Water chiller mulai dengan
cairan dijalankan melalui kompresor, yang menyebabkan cairan untuk
bepergian bersama sistem perpipaan dan menyerap panas dari sumber
yang dikehendaki. Hal ini kemudian pergi ke evaporator, di mana ia
berubah menjadi gas dan menyebarkan panas ke atmosfer. Kemudian
berjalan melalui kondensor, yang mengubah kembali menjadi cair dan
mengirimkannya kembali ke kompresor.Perangkat metering digunakan
untuk mengatur aliran air dan suhu kontrol. Siklus kompresi uap dapat
menangani sampai dua ratus ton cairan pada satu waktu, dan dapat
mendinginkan mesin besar atau kondisioner rumah tangga tunggal
udara. Mesin refrigerasi dengan pendinginan air, pada umumnya
ditempatkan dalam lantai bawah (basement) suatu bangunan. Dalam
desain yang perlu diperhatikan adalah ventilasi keruangan chiller harus
dihitung dengan baik, agar ruangan tersebut jangan menjadi “neraka”
bagi pengerjanya.
Perbedaan antara Air Cooled Chiller dan Water Cooled Chiller.
1.
Air Cooled Chiller :
Efisiensi rendah
Waktu pemasangan cepat.
Biaya perawatan rendah.
2.
Water Cooled Chiller :
Effisiensi tinggi
Waktu pemasangan lebih lama.
Biaya perawatan tinggi.
Prinsip kerja Chiller:
Siklus refrigerasi dari water chiller system secara sederhana. Air
masuk kedalam cooler (evaporator) dan didinginkan oleh cairan
refrigerant yang menguap pada temperatur rendah. Uap refrigerant dihisap
masuk ke kompresor dan tekanannya dinaikkan sehingga dapat mencair
kembali pada temperatur tinggi di kondenser. Pada proses ini temperatur
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
39/46
39
medium pendingin kondenser (air atau udara) mengalami kenaikan.
Refrigerant cair tersebut kemudian mengalir ke evaporator melalui alat
kontrol refrigerant (katup ekspansi) dan siklus terus berulang seperti
semula.
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
40/46
40
Prinsip Kerja AC ( Air Conditioner) Sentral
Untuk mengkondisikan udara gedung-gedung besar AC biasa
mungkin sudah tidak efisien lagi. Dapat dibayangkan jika menggunakan AC
biasa sangat banyak refrigerant yang harus digunakan. Begitu pula dengan
kerja kompresornya. Oleh karena itu sering kali sistem yang digunakan
adalah sistem Chiller.
Siklus Chilled Water dan Refrigerasi
Untuk mendinginkan udara dalam gedung, chiller tidak langsung
mendinginkan udara melainkan mendinginkan fluida lain (biasanya air)
terlebih dahulu. Setelah air tersebut dingin kemudian air dialirkan melaui
AHU (Air Handling Unit). Di sinilah terjadi pendinginan udara di mana
AHU (Air Handling Unit) meneruskan suhu air yang dingin ke sistem
ducting dengan menghembuskan hawa dingin dari air itu sendiri. Untuk
lebih jelasnya lihat gambar 2.4.
Gambar 2.4 Chiller Operation
Sumber:
http://fawwazservice.blogspot.co.id/2013/09/mekanisme-kerja-
chiller-ac-sentral.html
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
41/46
41
Chiller dapat dibuat dengan prinsip siklus refrigerasi kompresi uap
atau sistem absorbsi. Sistem refrigerasi yang digunakan dalam chiller tidak
jauh berbeda dengan AC biasa, namun perbedaannya adalah pertukaran
kalor pada sistem chiller tidak langsung mendinginkan udara melainkan
mendinginkan fluida lain yaitu air.
Pada evaporator terjadi penarikan kalor. Heat Exchanger disini
mungkin berupa pipa yang didalamnya terdapat pipa. Di pipa yang lebih
besar mengalir air sedangkan pipa yang lebih kecil mengalir refrigeran
(bagian evaporator siklus refrigerasi). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat
Gambar 2.5.
Gambar 2.5 Pipa Refrigerasi
Sumber:
http://fawwazservice.blogspot.co.id/2013/09/mekanisme-kerja-
chiller-ac-sentral.html
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
42/46
42
Siklus Cooling Water
Seperti dijelaskan sebelumnya dalam chiller juga terdapat perangkat
refrigerasi yang sistemnya terdapat bagian yang menarik kalor dan
membuang kalor. Dalam hal pembuangan kalor sering kali chiller
menggunakan perantara air untuk media pembuangan kalornya. Untuk lebih
jelasnya lihat gambar 2.6.
Hampir sama dengan Chilled water, pertukaran kalor chiller padakondensernya juga melalui perantara air. Air dialirkan melalui kondenser.
Kondenser ini juga merupakan Heat exchanger berupa pipa yang
didalamnya terdapat pipa. Pipa yang lebih besar untuk aliran air dan pipa
yang lebih kecil untuk aliran refrigeran. Di Heat exchanger ini terjadi
pertukaran kalor dimana kalor yang dibuang kondenser diambil oleh air.
Akibatnya air yang telah melewati kondenser akan menjadi lebih hangat.
Kemudian air ini dialirkan ke cooling tower untuk didinginkan dengan
Gambar 2.6 Cooling Tower
Sumber:
http://fawwazservice.blogspot.co.id/2013/09/mekanisme-kerja-
chiller-ac-sentral.html
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
43/46
43
udara luar. Setelah air ini menjadi lebih dingin, kemudian alirkan kembali
ke kondenser untuk mengambil kalor yang dibuang kondenser. Jadi di
dalam sistem Chiller yang dijelaskan diatas dapat dijadikan satu kesatuan
sistem yang terdiri dari tiga buah siklus, yaitu: siklus refrigerasi (Chiller),
Siklus Chilled Water, dan siklus Cooling Water. Untuk menjelaskan hal
ini dapat dilihat gambar 2.7.
Gambar 2.7 Sistem Kerja AC SentralSumber:
http://fawwazservice.blogspot.co.id/2013/09/mekanisme-kerja-
chiller-ac-sentral.html
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
44/46
44
2.1 Kelebihan dan kekurangan AC ( Air Conditoner) Sentral
Dalam penggunaan benda apapun, tentunya terdapat dampak yang
ditimbulkan, tidak terlepas dari penggunaan AC ( Air Conditioner ) sentral yang
juga memiliki kelebihan dan kekurangan di dalam penggunaanya. Kelebihan
dan kekurangan itu antara lain, sebagai berikut:
a.
Kelebihan:
1. Kebisingan dan getaran mesin pendingin hampir tidak mempengaruhi
ruangan
2. Perbaikan dan pemeliharaan lebih mudah
3. Seluruh beban pendingin semua ruangan dalam bangunan dapat
dilayani oleh satu system ( unit ) saja. Sehingga lebih hemat dan efisien.
b.
Kekurangan:
1. Harga mula cukup tinggi
2. Biaya operasional yang cukup mahal
3.
Unit sentral tidak dapat dipakai untuk rumah sakit, karena kuman-
kuman dari ruangan untuk penderita penyakit menular ( melalui saluran
udara balik ) dapat disebarkan ke ruangan – ruangan lain.
4.
Jika satu komponen mengalami kerusakan dan sistem AC sentral tidak
hidup.
5. Jika temperatur udara terlalu rendah atau dingin maka pengaturannya
harus pada termostat di koil pendingin pada komponen AHU.
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
45/46
45
BAB III
PENUTUP
3.1
Kesimpulan
Dalam merancang sebuah bangunan, tentunya kita sebagai calon arsitek
masa depan harus memperhatikan sistem utilitas yang digunakan pada
bangunan, yang salah satunya sistem pengkodisian udara. Saat ini penggunaan
AC Sentral sebagai pengondisian udara dalam ruang sudah menjadi hal lumrah
di kehidupan masyarakat terutama untuk gedung-gedung besar yang kebutuhan
akan AC langsungnya tidak dapat dipenuhi. Penggunaan AC sentral memang
banyak keunggulannya, akan tetapi arsitek sebagai seorang perancang, selain
mementingkan kebutuhan klien akan pengkondisi udara juga harus bisa
menyesuaikan dan juga harus memperhitungkan penggunaan AC Sentral
tersebut dikarenakan tidak semua gedung bisa menggunakan AC Sentral
seperti rumah sakit. Maka dari itu, seorang arsitek diharapkan mampu dan bisa
mengembangkan kreativitasnya dalam merancang sebuah gedung.
8/17/2019 AC SENTRAL FIX
46/46
DAFTAR PUSTAKA
Sukirman, Iwan. 2014. Sistem Tata Udara di Gedung Bertingkat. Bahan Ajar
Perkuliahan (ITS).Turangan, John. 2012. Tata Udara. Bahan Ajar Perkuliahan (UMB).
____________. 2010. Bagian-bagian AC Sentral. Tersedia dalam
https://iptech.wordpress.com/2010/05/11/bagian-%E2%80%93-bagian-
ac-sentral/ diakses tanggal 25 Maret 2016.
Hendri, Muhammad. 2014 AC Sentral. Tersedia dalam http://hendri-
word.blogspot.co.id/2014/02/ac-central.html diakses tanggal 25 Maret
2016.
Haryanto, Budi. 2008. PRINSIP KERJA COOLING TOWER PADA SISTEM AC
SENTRAL. Tersedia dalam
https://bayu2191.wordpress.com/2010/04/19/prinsip-kerja-cooling-
tower-pada-sistem-ac-sentral/ diakses tanggal 25 Maret 2016.