FISIKA BANGUNAN

AC CENTRAL DAN PENERAPANNYA DALAM DESAIN

ANGGOTA KELOMPOK:

1. ABIDAH HUSNA (I0212002)

2. ANITA CAROLINE ANDREAS (I0212016)

3. ATIKA DWI HARJANTI (I0212023)

4. KARINA PUTRI PRATIWI (I0212042)

PRODI ARSITEKTUR

JURUSAN ARSITEKTUR

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

FISIKA BANGUNAN |AC CENTRAL DAN PENERAPANNYA DALAM DESAIN 1

DAFTAR ISI

JUDUL……………………………………………………………………………………………………………………………. 1

DAFTAR ISI……………………………………………………………………………………………………………………… 2

A. PENDAHULUAN 3

1. Latar Belakang………………………………………………………………………………………… 3

2. Tujuan…………………………………………………………………………………………………….. 4

B. AC CENTRAL…………………………………………………………………………………………………………. 5

C. KELEBIHAN DAN KEKURANGAN AC CENTRAL………………………………………………………… 9

D. PENERAPAN AC CENTRAL DALAM DESAIN……………………………………………………………. 11

KESIMPULAN………………………………………………………………………………………………………………….. 16

DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………………………………………………………… 17

FISIKA BANGUNAN |AC CENTRAL DAN PENERAPANNYA DALAM DESAIN 2

A. PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Penghawaan buatan (AC) di era globalisasi, sudah menjadi sebuah kebutuhan.

Hampir di setiap bangunan/gedung perkantoran, mall, hotel, rumah sakit bahkan

rumah tinggal, menggunakan AC ( air conditioner ). Semula, jendela sangat di

perlukan untuk memungkinkan masuknya cahaya matahari bagi penerangan

ruangan dan masuknya udara segar. Namun, seiring dengan kemajuan yang di

peroleh dalam bidang penghawaan buatan, jendela sudah tidak lagi menjadi

persyaratan rumit.

Perinsip penghawaan buatan adalah untuk menurunkan temperatur dan

kelembaban ruang, sehingga penyaluran/distribusi udara dalam ruangan

memperoleh keadaan yang diinginkan sesuai dengan fungsi ruangan tersebut.

Temperatur udara di Indonesia sekitar 30-34ºC dan kelembaban sekitar 90 %

sehingga Indonesia masuk ke dalam katagori daerah Tropis. Padahal, untuk sebuah

ruang dengan iklim ideal, suhu ruangan berkisar antara 26-270 C dengan udara segar

30 m3 perjam tiap orangnya. Gerakan udara dalam ruang pun 0,25 m/detik. Ruang

juga tidak berbau, memiliki kualitas ventilasi dengan noise criteria antara 25-45.

Untuk menciptakan kondisi ruang yang ideal seperti di atas, penghawaan

secara alami sangat sulit untuk mencapai kriteria-kriteria di atas sehingga jalan yang

di tempuh untuk mendapatkan ruang dengan iklim ideal adalah penghawaan dengan

menggunakan AC.

Penggunaan Ac juga dapat di pengaruhi oleh beberapa factor, misalnya saja

ventilasi alami yang tidak memungkinkan untuk di gunakan (karena berada di

gedung tinggi, sehingga angin kencang, terlalu panas dan kering). Selain itu, kondisi

lingkungan yang tidak memenuhi syarat (karena polusi udara, polusi suara,dll) juga

sangat berpengaruh terhadap alasan menggunakan AC.

Terdapat beberapa sistem pemasangan AC yang umum di gunakan oleh

masyarakat. Sistem pemasangan tersebut adalah sistem AC Split dan sistem AC

Central.

FISIKA BANGUNAN |AC CENTRAL DAN PENERAPANNYA DALAM DESAIN 3

Sistem pemasangan AC split adalah sistem yang paling umum di gunakan di

rumah, kantor maupun instalasi lain seperti sekolah maupun rumah sakit. Sistem AC

ini sangat mudah dalam hal perawatan dan biaya yang murah pada pemasangan dan

perawatannya. Sedangkan Sistem pemasangan AC Central adalah sistem AC yang

umum di gunakan di bangunan-bangunan tinggi dan luas seperti Mall, Stasiun,

Bandara dll.

Tedapat banyak perbedaan antara sistem pemasangan AC Split dan AC

Sentral. Namun dalam paper kali ini, kami akan lebih focus untuk menjelaskan

detail-detail mengenai Sistem pemasangan AC Central mulai dari pengertian,

komponen-komponen penyusunnya, kelebihan dan kelemahan, maupun penerapan

dalam desainnya.

2. Tujuan

Tujuan dari di buatnya paper ini adalah agar dapat mengetahui apa itu sistem

pemasangan AC Central, komponen-komponen penyusunnya, keebihan dan

kekurangan dari AC central sehingga dapat di gunakan sebagai landasan dalam

penerapan Desain bangunan yang menggunakan AC Central sebagai upaya

pengkondisian udara.

FISIKA BANGUNAN |AC CENTRAL DAN PENERAPANNYA DALAM DESAIN 4

B. AC CENTRAL

AC Central adalah sistem pendinginan ruangan yang dikontrol dari satu titik atau

tempat dan di distribusikan secara terpusat ke seluruh isi gedung dengan kapasitas yang

sesuai dengan ukuran ruangan dan isinya dengan menggunakan saluran udara / ducting

ac.

Sistem AC Central terbagi atas beberapa komponen pembentuk utama yaitu :

1. Chiller / Condensing Unit / Outdoor AC

Chiller adalah mesin refrigerasi yang berfungsi untuk mendinginkan air pada sisi

evaporatornya. Air dingin yang dihasilkan selanjutnya didistribusikan ke mesin

penukar kalor ( FCU / Fan Coil Unit ).

FISIKA BANGUNAN |AC CENTRAL DAN PENERAPANNYA DALAM DESAIN 5

Gambar 1. Ducting AC

Gambar 2. Chiller/ Condensing Unit/ outdoor AC

2. AHU (Air Handling Unit)

AHU Adalah suatu mesin penukar kalor, dimana

udara panas dari ruangan dihembuskan

melewati coil pendingin didalam AHU sehingga

menjadi udara dingin yang selanjutnya

didistribusikan ke ruangan.

3. Ducting AC / saluran ac

Ducting AC adalah saluran-saluran yang dibuat untuk mengalirkan udara yang

dikeluarkan AC menuju ruangan yang

diinginkan seperti halnya pipa yang menjadi

“jalan” air. Ducting diperlukan terutama pada

bangunan atau ruangan yang menggunakan AC

sentral, yaitu AC berkapasitas pendinginan

besar tapi hanya terdapat satu atau beberapa

buah dan terpusat. Ducting ini akan berfungsi

mendistribusikan udara dingin ke ruangan-

ruangan yang diinginkan.

4. Cooling Tower

Adalah suatu mesin yang berfungsi untuk

mendinginkan air yang dipakai pendinginan

condenssor chiller dengan cara melewat air panas

pada filamen didalam cooling tower yang

dihembus oleh udara sekitar dengan blower yang

suhunya lebih rendah.

5. Pompa Sirkulasi

Ada dua jenis pompa sirkulasi, yaitu :

FISIKA BANGUNAN |AC CENTRAL DAN PENERAPANNYA DALAM DESAIN 6

Gambar 3. AHU (Air Handling Unit)

Gambar 4. Ducting AC/saluran Ac

Gambar 5. Cooling Tower

a. Pompa sirkulasi air dingin ( Chilled Water Pump ) berfungsi mensirkulasikan air

dingin dari Chiller ke Koil pendingin AHU / FCU.

b. Pompa Sirkulasi air pendingin ( Condenser Water Pump ).Pompa ini hanya

untuk Chiller jenis Water Cooled dan berfungsi untuk mensirkulasikan air

pendingin dari kondensor Chiller ke Cooling Tower dan seterusnya

Terdapat dua sistem AC Central yang ada di pasaran saat ini, yaitu sistem air dan

sistem freon. Pada sistem air, media pembawa dingin yang berjalan dalam pipa

distribusi adalah air. Sedangkan pada sistem freon, media yang dipakai untuk membawa

dingin adalah freon. Sistem air memiliki kelebihan dapat digunakan dalam skala yang

besar atau gedung bertingkat, misalnya mall yang berukuran besar. Sedangkan Sistem

freon hanya dapat dipakai dalam sistem yang tidak terlalu besar seperti mini market,

klinik, sekolah, kantor, dll.

Pada sistem freon, unit AC Central yang

dikenal biasa disebut dengan Split Duct. Prinsip

kerjanya hampir sama dengan sistem ac split

biasa, akan tetapi lubang udaranya menggunakan

sistem ducting atau pipa dan pada tiap-tiap

keluaran udaranya menggunakan diffuser. Untuk

mengatur besar kecilnya udara yang keluar

digunakan damper.

Kelebihan daripada sistem ac central split duct ini adalah pendistribusian

dinginnya merata pada setiap ruangan dan komponen yang dipakai tidak terlalu banyak

karena hanya menggunakan unit indoor, condensing unit / outdoor ac, dan ducting ac /

saluran ac.

Sedangkan sistem AC Central dengan menggunakan air adalah sebuah sistem ac

central yang menggunakan media air sebagai pembawa dinginnya. Biasanya pada skala

FISIKA BANGUNAN |AC CENTRAL DAN PENERAPANNYA DALAM DESAIN 7

Gambar 6. Split Duct

kecil, unit indoor yang digunakannya adalah fan coil unit. Sedangkan pada skala yang

besar biasanya menggunakan AHU / Air Handling Unit.

Untuk mendinginkan air yang akan di distribusikan, maka digunakan Chiller.

Chiller bertugas memindahkan panas yang di dapat dari sirkulasi di dalam ruangan ke

sistem sirkulasi luar gedung. Lalu air yang panas itu kemudian di dinginkan dengan

menggunakan cooling tower.

Sistem AC Central yang menggunakan air ini biasanya lebih cocok digunakan

pada gedung-gedung bertingkat dan berskala besar seperti Mall, Stadion, Pabrik, Bandar

Udara dan terminal kereta.

FISIKA BANGUNAN |AC CENTRAL DAN PENERAPANNYA DALAM DESAIN 8

Gambar 7. Chiller AC Central

Gambar 8. Cooling Tower

C. KELEBIHAN DAN KELEMAHAN AC CENTRAL

Setiap produk pasti memiliki kelebihan dan kekurangan dalam operasiolanalnya,

berikut ini adalah kelebihan dan kekurangan dari sistem Ac Central serta solusi untuk

mengatasi kekurangan dari sistem ini.

Kelebihan AC Central adalah :

1. Suara getaran mesin pendingin dan kebisingan tidak terdengar

2. Perbaikan dan pemeliharaan AC lebih mudah

3. Seluruh beban pendingin semua ruangan dalam bangunan dapat dilayani oleh

satu system ( unit ) saja.

4. Kelembapan udara dapat diatur

5. Estetika ruangan terjaga karena tidak ada unit indoor

Kekurangan AC Central adalah :

1. Perencanaan, instalasi, operasi dan pemeliharaan membutuhkan tenaga yang

betul-betul terlatih.

2. Biaya investasi awal/ Initial cost serta biaya operasi dan pemeliharaan tinggi.

3. Butuh Ruang khusus untuk ducting, isolasi, shaft, AHU.

4. Perlu disiapkan unit tambahan pada saat service.

5. Apabila terjadi kerusakan pada waktu beroperasi, maka dampaknya dirasakan

pada seluruh ruangan.

6. Jika temperatur udara terlalu rendah atau dingin maka pengaturannya harus

pada termostat di koil pendingin pada komponen AHU.

7. Pengaturan temperatur udara hanya dapat dilakukan pada sentral cooling plant.

Untuk mengatasi kelemahan-kelemahan dari AC Central, berikut ini adalah

beberapa solusi yang mungkin dapat mengurangi kekurangan AC Central diatas :

1. AC Central lebih baik dipasang pada bangunan hotel / mall yang mempunyai

tempat yang luas untuk menghemat biaya.

FISIKA BANGUNAN |AC CENTRAL DAN PENERAPANNYA DALAM DESAIN 9

2. Sebelum melakukan pemasangan AC Sentral,diperlukan perhitungan biaya dan

energi yang diperlukan sehingga pemasangan AC Sentral menjadi efektif dan

murah.

Jika di lihat dari dari sistem pendinginannya, berikut keuntungan dan kerugian yang

terdapat pada sistem pendinginan Air dan sistem pendinginan Udara :

Keterangan Keuntungan Kerugian

Sistem

Pendingin Air

1. Umur kompresor lebih

panjang

2. Diperlukan daya lebih rendah

utk setiap ton pendingin

3. Memberikan pendingin yang

sama untuk cuaca panas dan

dingin

1. Harga awal mahal.

2. Instalasi mahal dan perawatan tinggi.

3. Penambahan air

4. Ada cooling tower

Sistem

Pendingin

Udara

1. Perawatan ringan.

2. Soal instalasi relatif kecil

3. Harga awal lebih rendah

4. Tidak ada cooling tower.

1. Diperlukan daya lebih besar.

2. Umur kompresor lebih pendek.

3. Pendingin berkurang pada cuaca

panas.

D. PENERAPAN AC CENTRAL DALAM DESAIN

FISIKA BANGUNAN |AC CENTRAL DAN PENERAPANNYA DALAM DESAIN 10

Dalam penerapannya di dalam bangunan, AC Sentral biasanya diaplikasikan pada tempat yang

sangat membutuhkan beban pendinginan yang tinggi

untuk setiap ruangannya. Tempat- tempat yang biasanya

menggunakan AC sentral ini yaitu gedung-gedung besar ,

rumah sakit, auditorium, area resepsi, bioskop , bandara,

pusat perbelanjaan dan juga mall karena pada tempat-

tempat ini, penggunaan AC sangat dibutuhkan di setiap

ruangannya sehingga penggunaan AC Sentral ini bersifat

praktis dan efisien untuk tempat- tempat seperti ini.

Pada bangunan yang menggunakan

AC Sentral, aliran udara dingin yang dihasilkan oleh AC ini akan disalurkan secara merata

ke semua ruangan. Sehingga semua ruangan akan mempunyai tingkat pendinginan yang

sama tidak seperti penggunaan AC yang lainnya.

1. SISTEM KERJA AC SENTRAL RUANGAN

Pada unit pendingin atau Chiller 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 yang mengalami pendinginan pada evaporator dialirkan menuju system

penanganan udara (AHU) menuju koil pendingin.

Jika kita perhatikan komponen-komponen apa saja yang ada di dalamnya maka

setiap AHU akan memiliki :

1. Filter merupakan penyaring udara dari kotoran, debu, atau partikel-partikel

lainnya sehingga diharapkan udara yang dihasilkan lebih bersih. Filter ini

dibedakan berdasarkan kelas-kelasnya.

FISIKA BANGUNAN |AC CENTRAL DAN PENERAPANNYA DALAM DESAIN 11

Gambar 9. Penerapan AC Central dalam Bangunan

2. Centrifugal fan merupakan kipas/blower sentrifugal yang berfungsi untuk

mendistribusikan udara melewati ducting menuju ruangan-ruangan.

3. Koil pendingin, merupakan komponen yang berfungsi menurunkan

temperatur udara.

Prinsip kerja secara sederhana pada unit penanganan udara ini adalah menyedot

udara dari ruangan (return air) yang kemudian dicampur dengan udara segar dari

lingkungan (fresh air) dengan komposisi yang bisa diubah-ubah sesuai keinginan.

Campuran udara tersebut masuk menuju AHU melewati filter, fan sentrifugal dan koil

pendingin. Setelah itu udara yang telah mengalami penurunan temperatur

didistribusikan secara merata ke setiap ruangan melewati saluran udara (ducting) yang

telah dirancang terlebih dahulu sehingga lokasi yang jauh sekalipun bisa terjangkau.

Beberapa kelemahan dari sistem ini adalah jika satu komponen mengalami

kerusakan dan sistem AC sentral tidak hidup maka semua ruangan tidak akan

merasakan udara sejuk. Selain itu jika temperatur udara terlalu rendah atau dingin

maka pengaturannya harus pada termostat di koil pendingin pada komponen AHU.

2. PENGGUNAAN CHILLER DI DALAM GEDUNG

Chiller atau mesin refigerasi yang rerdapat pada AC Sentral ini sendiri terdapat 3

jenis, yaitu Air Cooled Chiller (ACC), Water Cooled Chiller, Absorption Chiller. Dalam

penerapannya di dalam gedung, Chiller ini mempunyai karakteristik masing- masing

yang dapat dibedakan fungsinya di dalam penggunaannya.

a. Air Cooled Chiller (ACC)

Dalam desain gedung, bila menggunakan Air Cooled Chiller perlu

diperhatikan lokasi dan luas atap betun untuk penempatan unit- unit

chillernya. Hal yang sering kurang diperhatiakan dalam desain atap untuk Air

Cooled Chilleradalah akses pemeliharaan unit tersebut. Ada kalanya terjadi

perubahan desain dari Water Cooled Chiller ke Air Cooled Chiller, karena

masalh waktu instalasi ataupun keadaan udara setempat. Tetapi perubahan

FISIKA BANGUNAN |AC CENTRAL DAN PENERAPANNYA DALAM DESAIN 12

seperti itu pada akhirnya berakibat fatal terhadap konstruksi Air Cooled

Chiller yang mengambil ruang space apa adanya.

b. Water Cooled Chiller

Pendinginan air melalui cooling water, di dalam desain gedung perlu

diperhatikan aliran udara yang diperoleh dari kipas udara. Aliran udara dan

aliran air di dalam menarapendingin ini dapat berlawanan arah (counter

flow), arah melintang (cross flow), aliran parallel (parallel flow), aliran melaui

dek atau aliran pancar.

c. Absorption Chiller

Salah satu cara tertua untuk melakukan pendinginan suatu ruangan

secara mekanis adalah teknologi absorbsi 9 absorption technology).

Teknologi absorbs ini sebenarnya mudah pengoperasiannya maupun

pemeliharaannya, tapi pada masa kini teknologi ini mulai hampir tidak

digunakan karena tidak fleksibel penggunaanya.

Sistem ini sebenarnya sangat efisien dan pemeliharaannya mudah, tetapi

bila ada kerusakan pada peralatan ini, perbaikannya memerlukan waktu

lama dan biaya yang sangat besar. Bahkan untuk kerusakan tertentu saja,

semua unit tidak dapat difungsikan kembali. Ini menyebabkan penggunaan

peralatan pengkondisian udara dengan sistem absorsi ini kurang diminati.

3. PEMASANGAN DUCTING DALAM DESAIN BANGUNAN

FISIKA BANGUNAN |AC CENTRAL DAN PENERAPANNYA DALAM DESAIN 13

Gambar 10. Mekanisme Absorption Chiller

Saluran udara/ ducting dapat di letakan di beberapa lokasi/tempat berdasarkan desain,

berikut ini merupakan contoh-contoh alternatif pemasangan saluran udara/ ducting di

dalam bangunan.

a. Pemasangan ducting dengan plat lantai

b. Pemasang Ducting di Lantai

c. Pemasangan Ducting di plafon

FISIKA BANGUNAN |AC CENTRAL DAN PENERAPANNYA DALAM DESAIN 14

Gambar 11. Pemasangan ducting dengan plat lantai

Gambar 12. Pemasangan Ducting di lantai

KESIMPULANFISIKA BANGUNAN |AC CENTRAL DAN PENERAPANNYA DALAM DESAIN 15

Gambar 13-14. Ducting yang di pasang di plafon/langit-langit

AC Central adalah sistem pendinginan ruangan yang dikontrol dari satu titik atau tempat

dan di distribusikan secara terpusat ke seluruh isi gedung dengan kapasitas yang sesuai dengan

ukuran ruangan dan isinya dengan menggunakan saluran udara / ducting ac.

Maksudnya adalah istilah yang diperuntukkan untuk instalasi AC di satu gedung yang

tidak memiliki pengatur suhu sendiri-sendiri (misalnya per ruang). Jadi, semua dikontrol di satu

titik dan kemudian hawa dinginnya didistribusikan dengan pipa ke ruangan-ruangan.

Dengan AC Central yang bisa dilakukan cuma mengecilkan dan membesarkan lubang

tempat hawa dingin AC untuk mengontrol seberapa banyak udara dingin yang masuk ke dalam

ruangan.

Contoh penggunaan sistem pemasangan AC Central adalah di gedung-gedung tinggi dab

berskala besar seperti Mall, Gedung Mimbar, Gedung Perkantoran yang luas atau di dalam bis

ber-AC.

DAFTAR PUSTAKA

FISIKA BANGUNAN |AC CENTRAL DAN PENERAPANNYA DALAM DESAIN 16

http://www.brighthubengineering.com/hvac/906-central-air-conditioning-plants/

http://engineeringbuilding.blogspot.com/2011/02/prinsip-kerja-cooling-tower-pada-

sistem.html

http://dosen.narotama.ac.id/wp-content/uploads/2013/01/TATA-UDARA.doc

http://teknisi-elektro.blogspot.com/2012/10/pengenalan -dan-cara-kerja-ac-sentral.html

http://harisistanto.wordpress.com/2010/05/20/jenis-jenis-ac/accentral.info/ac-central/

FISIKA BANGUNAN |AC CENTRAL DAN PENERAPANNYA DALAM DESAIN 17