SISTEM PENGKONDISIAN UDARA HOTEL SANTIKA …1].pdf · 2018-07-05 · pendingin/refrigerasi adalah evaporator, kompresor, katup ekspansi, kondenser. ... BAB I PENDAHULUAN ... Katup

SISTEM PENGKONDISIAN UDARA

HOTEL SANTIKA PREMIERE YOGYAKARTA

LANTAI III

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Jurusan Teknik Mesin

Disusun oleh:

FX HATMINTO WIDHI KUNCORO

NIM : 065214035

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

ii

AIR CONDITIONING SYSTEM OF

FOR THIRD FLOOR

SANTIKA PREMIERE YOGYAKARTA HOTEL

FINAL PROJECT

Presented as partitial fulfillment of the requirement

To Obtain the Sarjana Teknik degree

In Mechanical Engineering

Created by :

FX HATMINTO WIDHI KUNCORO

Student Number : 065214035

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAMME

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2010

iii

iv

v

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tugas akhir ini tidak terdapat karya

yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan

Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang

pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu

dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Yogyakarta, 9 Juni 2010

Penulis,

FX Hatminto Widhi Kuncoro

vi

INTISARI

Perancangan sistem pengkondisian udara dilakukan untuk memperoleh

temperatur, kelembaban, kebersihan, kesejukan udara dan pendistribusian udara yang

nyaman pada gedung Hotel. Pada Tugas Akhir ini penulis menggunakan Hotel

Santika Premiere Yogyakarta sebagai gedung Hotel yang akan dirancang.

Pengkondisian udara yang dirancang adalah lantai III Hotel Santika Premiere

Yogyakarta. Sistem pengkondisian udara yang digunakan dalam perancangan ini

menggunakan sistem air-udara. Sistem air-udara ini menggunakan AHU (Air

Handling Unit) dan FCU (Fan Coil Unit). Komponen utama pada mesin

pendingin/refrigerasi adalah evaporator, kompresor, katup ekspansi, kondenser.

Komponen pendukung sistem pengkondisian udara yang digunakan adalah pompa,

air cooled chiller, AHU, dan FCU. Refrigeran yang digunakan adalah R-22.

Perhitungan beban pendinginan untuk gedung Hotel Santika Premiere

Yogyakarta lantai III diperoleh sebesar 65,6 TR. Pada perancangan sistem

pengkondisian udara ini menggunakan Air Cooled Chiller Carrier 30 GTN 070, AHU

I Carrier 39G 0914, AHU II Carrier 39G 1724, AHU III Carrier 39G 0916, FCU

standard room Carrier 42 CMX 004, FCU deluxe room Carrier 42 CMX 006, FCU

suite room dua buah Carrier 42 CMX 004, FCU president suite room dua buah

Carrier 42 CMX 004, FCU accounting room tiga buah Carrier 42 CMX 004. Sistem

perpipaan yang digunakan dalam gedung Hotel Santika Premiere Yogyakarta lantai

III adalah Two Pipe Direct Return Sistem sehingga air pendingin mempunyai

temperatur yang sama pada saat masuk ke FCU.

vii

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma

Nama : FX Hatminto Widhi Kuncoro

Nomor Mahasiswa : 065214016

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan Kepada Perpustakaan

Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :

Sistem Pengkondisian Udara Hotel Santika Premiere Yogyakarta Lantai III

beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan Demikian saya memberikan

Kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan,

mengalihkan dalam Bentuk media lain, mengelolanya di internet atau media lain

untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan

royalti Kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di Yogyakarta

Pada tanggal : 9 Juni 2010

Yang menyatakan,

(FX Hatminto Widhi Kuncoro)

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa karena telah

menyertai penulis dengan berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Sistem Pengkondisian Udara (AC) Hotel

Santika Premiere Yogyakarta Lantai III”.

Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

sarjana di jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata

Dharma, Yogyakarta. Dengan terselesaikannya tugas akhir ini, penulis mengucapkan

terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T., Dekan Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Budi Sugiharto, S.T., M.T., Ketua Program Studi Teknik Mesin Universitas

Sanata Dharma Yogyakarta.

3. Ir. PK. Purwadi, M.T., Dosen pembimbing Utama atas waktu, kesabaran,

semangat, masukkan dan kemudahan-kemudahan yang telah diberikan

kepada penulis.

4. Budi Setyahandana, S.T., M.T., Dosen Pembimbing Akademik.

5. Bapak Setiyana, Chief Engineering Hotel Santika Premiere Yogyakarta.

6. Fiatin Riastuti,S.E., Sekretaris bagian Engineering Hotel Santika Premiere

Yogyakarta.

ix

7. Bapak dan Ibu penulis yang selalu memberikan dukungan baik moril maupun

materiil.

8. Adik penulis Ign. Subono Hadi Nugroho yang selalu memberikan semangat

dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

9. Para sahabat dan pujaan hati penulis yang selalu memberikan dukungan

dikala penulis sedang mengalami kesusahan di dalam mengerjakan tugas

akhir ini.

10. Teman-teman seperjuangan kelompok TA, Evan dan Simeon Hermawan

terimakasih atas sumbangan pemikiran di dalam menyelesaikan Tugas

Akhir ini.

11. Ignatius Tri Widaryanta selaku karyawan Sekretariat Fakultas Sains dan

Teknologi atas waktu dan kesabarannya dalam menyelesaikan administrasi-

administrasi penulis.

12. Seluruh staff pengajar Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata

Dharma yang telah mendidik dan memberikan ilmu pengetahuan kepada

kami

13. Serta semua pihak yang tidak mungkin disebutkan satu per satu yang telah

ikut membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan-kekurangan yang perlu

diperbaiki dalam Tugas Akhir ini, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan

masukkan yang membangun dari para pembaca sehingga naskah ini dapat lebih

sempurna.

x

Akhir kata penulis mengharapkan semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan

banyak pengetahuan kepada para pembaca.

Yogyakarta, 9 Juni 2010

Penulis,

FX Hatminto Widhi Kuncoro

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i

TITLE PAGE ..................................................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii

HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... iv

HALAMAN PERNYATAAN .......................................................................... v

ABSTRAK ......................................................................................................... vi

HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .................................................. vii

KATA PENGANTAR....................................................................................... viii

DAFTAR ISI ..................................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xvii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xix

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang .................................................................................. 1

1.2. Tujuan ............................................................................................... 2

1.3. Manfaat ............................................................................................. 3

1.4. Langkah Perancangan........................................................................ 3

1.5. Batasan Masalah ............................................................................... 3

xii

BAB II LANDASAN TEORI

2.1. Mekanisme Perpindahan Kalor ............................................................ 5

2.1.1. Perpindahan Kalor Secara Konduksi ......................................... 5

2.1.2. Perpindahan Kalor Secara Konveksi.......................................... 5

2.1.3. Perpindahan Kalor Secara Radiasi ............................................ 6

2.2. Sistem Penyegaran Udara dan Peralatannya......................................... 6

2.3. Sistem Penyegaran Udara .................................................................... 6

2.3.1. Sistem Udara Penuh .................................................................. 6

2.3.2. Sistem Air Penuh....................................................................... 8

2.3.3. Sistem Air-Udara ...................................................................... 8

2.4. Mesin Pendingin Dengan Siklus Kompresi Uap ................................. 10

2.4.1. Proses Siklus kompresi Uap ..................................…………… 10

2.4.2. Perhitungan Siklus kompresi Uap ............................................ 13

2.5. Faktor Pertimbangan Dalam Pemilihan Sistem Penyegaran Udara .... 15

2.6. Komponen Utama Mesin Pendingin/Refrigerasi ................................. 16

2.6.1. Kompresor ................................................................................ 16

2.6.2. Kondenser ................................................................................ 19

2.6.3. Katup Expansi .......................................................................... 21

2.6.4. Evaporator ................................................................................. 21

2.7. Komponen Pendukung Dalam Sistem Penyegaran Udara ................... 22

2.7.1. Pompa ....................................................................................... 22

2.7.2. Kipas dan Blower ...................................................................... 22

xiii

2.7.3. Pemisah Minyak Pelumas ......................................................... 23

2.7.4. Saringan .................................................................................... 24

2.8. Refrigeran ............................................................................................ 24

2.9. Sistem Perpipaan ................................................................................. 25

2.9.1. Sistem Perpipaan Pada Refrigeran ............................................ 25

2.9.2. Sistem Perpipaan Pada Air Dingin Dan Udara Dingin.............. 26

BAB III BEBAN PENDINGINAN

3.1. Kalor Sensibel ..................................................................................... 27

3.2. Kalor Laten .......................................................................................... 28

3.3. Kondisi Umum Bangunan ................................................................... 29

3.4. Rumus yang Digunakan Dalam Perhitungan Beban Pendinginan ...... 33

3.4.1. Konduksi Melalui Lantai, Kaca, Dinding dan Atap Bangunan.. 33

3.4.2. Radiasi Sinar Matahari Melalui Kaca ....................................... 33

3.4.3. Lampu dan Peralatan Listrik ..................................................... 34

3.4.4. Manusia ..................................................................................... 34

3.4.5. Ventilasi .................................................................................... 35

3.5. Perhitungan Beban Pendinginan pada Lantai III Hotel Santika

Premiere Yogyakarta .......................................................................... 36

3.5.1. Standard Room Hotel Santika Premiere Lantai III ................... 36

3.5.2. Deluxe Room Hotel Santika Premiere Lantai III ..................... 48

3.5.3. Suite Room Hotel Santika Premiere Lantai III ......................... 52

3.5.4. Accounting Room Hotel Santika Premiere ............................... 57

xiv

3.5.5. President Suite Room Hotel Santika Premiere ........................ 62

3.5.6. Koridor Hotel Santika Premiere Yogyakarta Lantai III ........... 67

3.6. Psychometric Chart ............................................................................. 72

3.6.1. AHU I Pada Lantai III .............................................................. 73

3.6.2. AHU II Pada Lantai III ............................................................. 76

3.6.3. AHU III Pada Lantai III ............................................................ 80

BAB IV PEMILIHAN AIR COOLED CHILLER, AHU, dan FCU

4.1. Air Cooled Chiller ............................................................................... 87

4.2. Pemilihan AHU (air Handling Unit) ................................................... 91

4.3.1. AHU I ....................................................................................... 91

4.3.2. AHU II ...................................................................................... 95

4.3.3. AHU III ..................................................................................... 97

4.3. FCU (Fan Coil Unit) ............................................................................ 98

4.4.1. Pemilihan FCU untuk Standard Room ...................................... 98

4.4.2. Pemilihan FCU untuk Deluxe Room ....................................... 100

4.4.3. Pemilihan FCU untuk Suite Room .......................................... 101

4.4.4. Pemilihan FCU President Suite Room ………………………. 102

4.4.5. Pemilihan FCU untuk Accounting Room ................................ 102

BAB V PERANCANGAN SISTEM PERPIPAAN dan DUCTING

5.1. Sistem Perpipaan yang Digunakan .................................................... 104

5.2. Debit Air Pendingin Melalui Unit Penyegar Udara .......................... 105

5.3. Perhitungan Sistem Perpipaan Lantai III .......................................... 108

xv

5.3.1. Sistem Perpipaan Jalur I .......................................................... 111

5.3.2. Sistem Perpipaan Jalur II ........................................................ 116

5.3.3. Sistem Perpipaan Jalur III ....................................................... 119

5.3.4. Sistem Perpipaan Jalur IV ....................................................... 123

5.4. Perhitungan Head Pompa .................................................................. 126

5.4.1. Perhitungan Head Pompa Jalur I ............................................. 126

5.4.2. Perhitungan Head Pompa Jalur II ............................................ 126

5.4.3. Perhitungan Head Pompa Jalur III .......................................... 128

5.4.4. Perhitungan Head Pompa Jalur IV .......................................... 129

5.5. Sistem Ducting Lantai III Hotel Santika Premiere Yogyakarta ......... 130

5.5.1. Perancangan Ducting untuk AHU I ......................................... 136

5.5.2. Perancangan Ducting untuk AHU II ........................................ 139

5.5.3. Perancangan Ducting untuk AHU III ...................................... 142

BAB VI LANGKAH-LANGKAH MENGHEMAT ENERGI PADA HOTEL

BERBINTANG

6.1. Langkah-langkah Menghemat Energi Pada Hotel Berbintang ........... 144

6.1.1. Pergunakan FCU, AHU, atau AC Paket Seoptimal Mungkin... 145

6.1.2. Menurunkan Jumlah Jam kerja Mesin Pendingin .................... 146

6.1.3. Mencegah Pemasukkan Udara Dari Luar Gedung ................... 146

6.1.4. Mengurangi Pemakaian Peralatan/Bahan yang Mampu

Menimbulkan Panas ................................................................ 147

6.1.5. Mengganti Lampu ................................................................... 148

xvi

6.2. Pemeliharaan Rutin Terhadap Mesin AC/Chiller .............................. 150

BAB VII KESIMPULAN ................................................................................. 151

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 153

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1. Faktor Perpindahan Panas Maksimum (U) untuk Kaca ......................... 37

Tabel 3.2. Faktor Perpindahan Panas Maksimum (U) untuk Dinding .................... 38

Tabel 3.3. Faktor Perpindahan Panas Maksimum (U) untuk Langit-langit ............. 39

Tabel 3.4. Harga SHGF Kaca untuk Lintang Utara dan Selatan …………………. 41

Tabel 3.5. Shading Coefficients for Glass Without or With Interior Shading ........ 42

Tabel 3.6. Cooling Load Factors for Glass With Interior shading .......................... 43

Tabel 3.7. Sensible and Laten Heat Gain Pada Manusia ......................................... 45

Tabel 3.8. Data Hasil Perhitungan Total Beban Pendinginan Standard Room ........ 46

Tabel 3.9. Data Hasil Perhitungan Total Beban Pendinginan Deluxe Room .......... 51

Tabel 3.10. Data Hasil Perhitungan Total Beban Pendinginan Suite Room ............ 56

Tabel 3.11. Data Hasil Perhitungan Total Beban Pendinginan

President Suite Room ............................................................................ 61

Tabel 3.12. Data Hasil Perhitungan Total Beban Pendinginan Accounting Room... 66

Tabel 3.13. Data Hasil Perhitungan Total Beban Pendinginan Koridor.................... 71

Tabel 4.1. Jenis-jenis Air Cooled Chiller Carrier 30GTN,GTR .............................. 87

Tabel 4.2. Spesifikasi Water Chiller Tipe 30GTN-060PW, pada 50 Hz ................. 88

Tabel 4.3. Cooling Capacity pada frekuensi 50 Hz ................................................. 89

Tabel 4.4. Physical Data of AHU Jenis-jenis AHU Carrier 39 G ........................... 92

Tabel 4.5. Spesifikasi FCU 42CMX,C/V-2ROW …............................................... 98

Tabel 5.1. Hasil Perhitungan Laju Aliran Pendingin............................................... 107

xviii

Tabel 5.2. Equivalent Feet of Pipe for Fitting and Valves...................................... 111

Tabel 5.3. Hasil Perhitungan Friction Loss dan Pressure Drop untuk

Perpipaan Jalur 1 .................................................................................. 113


Perpipaan Jalur 2 .................................................................................. 117


Perpipaan Jalur 3 .................................................................................. 120


Perpipaan Jalur 4 .................................................................................. 124

Tabel 5.7 Recommended maximum duct velocity for

low velocity system (FPM) .................................................................... 132

Tabel 5.8. Hasil Perhitungan Ducting AHU I lantai III ......................................... 136

Tabel 5.9. Hasil Perhitungan Ducting AHU II bagian A lantai III ........................ 139

Tabel 5.10 Hasil Perhitungan Ducting AHU II bagian B lantai III ....................... 140

Tabel 5.11. Hasil Perhitungan Ducting AHU III lantai III .................................... 142

xix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Hotel Santika Premiere Yogyakarta ..................................................... 4

Gambar 2.1. Sistem Udara Penuh ............................................................................. 7

Gambar 2.2. Sistem Air Penuh ................................................................................. 8

Gambar 2.3. Sistem Air-Udara ................................................................................. 9

Gambar 2.4. Siklus Kompresi Uap ........................................................................... 12

Gambar 2.5. Diagram P-h ......................................................................................... 13

Gambar 2.6. Kompresor Torak ................................................................................ 17

Gambar 2.7. Langkah Kerja Kompresor .................................................................. 18

Gambar 2.8. Kondenser Berpendingin Udara .......................................................... 20

Gambar 2.9. Flooded Evaporator dan Direct Expansion Evaporator ....................... 22

Gambar 2.10. Pemisah Minyak Pelumas Dengan Penyaring.................................... 23

Gambar 3.1. Denah Gedung Hotel Santika Premiere Yogyakarta Lantai III ........... 29

Gambar 3.2. Psikometrik Beban Pendinginan untuk AHU1 lantai III ..................... 84

Gambar 3.3. Psikometrik Beban Pendinginan untuk AHU II lantai III ................... 85

Gambar 3.4. Psikometrik Beban Pendinginan untuk AHU III lantai III .................. 86

Gambar 4.1. Gambar grafik pemilihan AHU............................................................ 93 Gambar 4.2. AHU Carrier 39G ................................................................................ 94 Gambar 4.3. FCU 42CMX,C/V-2ROW .................................................................. 99 Gambar 5.1. Two Pipe Direct Return System ........................................................ 105

Gambar 5.2. Friction loss for water in cooper tubing – open or

xx

closed system ..................................................................................... 110

Gambar 5.3. Skema sistem perpipaan Lantai III

Hotel Santika Premiere Yogyakarta .................................................. 112

Gambar 5.4. Skema sistem perpipaan jalur I lantai III


Gambar 5.5. Skema sistem perpipaan jalur II lantai III


Gambar 5.6. Skema sistem perpipaan jalur III lantai III


Gambar 5.7. Skema sistem perpipaan jalur IV lantai III

Hotel Santika Premiere Yogyakarta................................................... 125

Gambar 5.8. Friction Loss For Air Flow in Galvanized Steel round Ducts ........... 133

Gambar 5.9. Equivalent round duct sizes ............................................................... 134

Gambar 5.10. Sistem ducting untuk AHU I lantai III


Gambar 5.11. Sistem ducting untuk AHU II bagian A lantai III


Gambar 5.12. Sistem ducting untuk AHU II bagian B lantai III


Gambar 5.13. Sistem ducting untuk AHU III lantai III


BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada masa sekarang ini tuntutan kebutuhan hidup makin lama makin

banyak. Salah satu dari sekian banyak kebutuhan manusia adalah kebutuhan akan

rasa nyaman di dalam beraktivitas. Kenyamanan di dalam beraktivitas dapat

dicapai dengan tersedianya lingkungan yang bersih, sejuk, dan bebas dari polusi.

Tentu keadaan yang seperti ini sudah sangat jarang ditemukan, khususnya daerah

perkotaan.

Udara kotor dapat disebabkan karena adanya berbagai macam polusi udara.

Polusi udara ini dapat disebabkan dari berbagai macam sumber, yaitu asap

knalpot kendaraan bermotor, asap rokok, asap dari pabrik-pabrik yang beroperasi,

asap pembakaran sampah, bakteri/virus, bau keringat manusia.

Dalam kondisi seperti ini, manusia dituntut untuk aktif di dalam berbagai

macam kegiatan/aktivitas. Akan tetapi, dengan keadaan udara yang panas, kotor,

dan kurangnya suplai oksigen dalam udara akan menyebabkan timbulnya sick

syndrome building. Sick syndrome building yang memiliki gejala manusia

menjadi cepat lelah, lemah, mengantuk dan sesak nafas.

Udara kotor dapat disebabkan karena adanya berbagai macam polusi

udara. Polusi udara ini dapat disebabkan dari berbagai macam sumber, yaitu asap

2

knalpot kendaraan bermotor, asap rokok, asap dari pabrik-pabrik yang beroperasi,

asap pembakaran sampah, bakteri/virus, bau keringat manusia. pada bangunan

dapat berupa AC sentral atau AC split. Untuk bangunan dengan ukuran yang

besar, seperti rumah sakit, bank, perkantoran, hotel, supermarket, mall dll lebih

cocok menggunakan AC sentral, tetapi untuk bangunan dengan ukuran kecil

ataupun sedang akan lebih cocok menggunakan AC split.

Gedung Hotel Santika Premiere Yogyakarta merupakan salah satu gedung

yang berperan penting dalam mobilitas tamu pengunjung atau turis/ wisatawan

asing maupun domestik dengan berbagai keperluan/ kegiatan. Oleh karena itu,

untuk mendukung seluruh kegiatan di dalamnya, maka pengkondisian udara di

dalam gedung hotel harus dibuat sedemikian rupa sehingga pengunjung di

dalamnya merasa nyaman dan betah.

1.2 Tujuan

1. Mengkondisikan udara dalam suatu ruangan pada suhu yang nyaman.

2. Mengkondisikan udara dalam suatu ruangan pada RH (kelembaban) tertentu.

3. Mengkondisikan ruangan agar udara segar tercukupi.

4. Menjaga agar udara di dalam ruangan bersih dan terbebas dari polusi, baik itu

dari debu, kuman, virus, bakteri, maupun bibit penyakit.

5. Menghilangkan bau – bau yang menyengat dari ruangan.

6. Membuang udara kotor yang ada dalam ruangan.

3

7. Mengatur sirkulasi aliran udara dalam ruangan.

1.3 Manfaat

1. Membuat tamu hotel merasa nyaman untuk beristirahat di dalam kamar.

2. Membuat tamu hotel merasa betah di dalam hotel

3. Memberikan suplai udara segar untuk para staff dan tamu hotel.

4. Meningkatkan produktifitas para staff Hotel Santika Primiere Yogyakarta.

1.4 Langkah Perancangan

1. Menentukan gedung yang akan dijadikan sebagai latar perancangan.

2. Mengetahui atau menggambar terlebih dahulu denah ruangan.

3. Menggambar rancangan lengkap sistem rancangan udara, baik itu ducting

maupun sistem perpipaan.

4. Melakukan perhitungan beban pendinginan dalam setiap ruangan.

5. Menentukan water chiller dan cooling tower yang akan digunakan sesuai

beban pendinginan.

6. Merancang sistem ducting dan sistem perpipaan

1.5 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam perancangan ini adalah merancang sistem

pengkondisian udara (AC) yang diperuntukkan bagi lantai III Hotel Santika

4

Premiere Yogyakarta yang terarah di Jalan Jenderal Sudirman No.19

Yogyakarta. Sistem pengkondisian yang dipilih adalah sistem AC sentral,

• AC sentral ini dirancang menggunakan mesin pendinginan udara (Air

Cooled Chiller), AHU (Air Handling Unit), dan FCU (Fan Coil Unit)

• Air Cooled Chiller, AHU, dan FCU yang akan digunakan pada

rancangan ini sudah terdapat dipasaran.

• Temperatur udara lingkungan yang terarah diluar dan didalam ruangan

dianggap tetap (yang tidak berubah terhadap waktu).

Gambar 1.1. Hotel Santika Premiere Yogyakarta

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Mekanisme Perpindahan Kalor

Panas didefinisikan sebagai bentuk energi yang berpindah antara dua sistem yang

dikarenakan perbedaan temperatur. Sedangkan dalam kehidupan sehari-hari,

kalor sering digunakan untuk mengartikan tenaga dalam (energi internal).

Dalam termodinamika, kalor dan energi internal adalah dua hal yang berbeda, energi

adalah suatu sifat tetapi kalor bukan merupakan sifat. Suatu benda mengandung energi

tetapi bukan kalor, energi berhubungan dengan suatu keadaan sedangkan kalor

berhubungan dengan proses. Maka dalam termodinamika, kalor berarti heat transfer.

Perpindahan kalor (heat transfer) adalah energi sebagai hasil dari perbedaan

temperatur. Adapun mekanisme perpindahan kalor dapat terjadi secara konduksi,

konveksi, dan radiasi.

2.1.1. Perpindahan Kalor Secara Konduksi

Perpindahan kalor secara konduksi adalah proses mengalirnya kalor dari

daerahyang bertemperatur tinggi ke daerah yang bertemperatur lebih rendah di

dalam satu medium atau antar medium berlainan yang bersinggungan secara

langsung.

2.1.2. Perpindahan Kalor Secara Konveksi

Perpindahan kalor secara konveksi adalah perpindahan kalor yang

disebabkan karena adanya fluida yang mengalir. Perpindahan kalor

konveksi dapat terjadi secara alami (natural convection) dan secara paksa

6

(forced convection). Konveksi alami terjadi karena adanya fluida yang

mengalir tanpa ada sumber gerakan dari luar. Sedangkan konveksi paksa

terjadi karena adanya sumber gerakan dari luar yang menyebabkan fluida

mengalir, misalnya kipas, pompa, kompresor, blower, dan sebagainya.

2.1.3. Perpindahan Kalor Secara Radiasi

Perpindahan kalor secara radiasi adalah perpindahan panas oleh adanya

gerakan gelombang elektromagnetik. Pads perpindahan panas konduksi

dan konveksi memerlukan adanya media, tetapi pads perpindahan kalor

secara radiasi di ruang hampa atau tanpa adanya perantara medium juga

dapat terjadi.

2.2. Sistem Penyegaran Udara dan Peralatannya

Tujuan dari penyegaran udara adalah supaya temperatur, kelembaban,

kebersihan dan distribusi udara dalam ruangan dapat dipertahankan pada tingkat

yang diinginkan.

2.3. Sistem Penyegaran Udara

Jenis sistem penyegaran udara yang digunakan dalam perancangan adalah

sistem udara penuh, sistem air penuh dan sistem air-udara.

2.3.1. Sis tem Udara Pe nuh

Pada sistem udara penuh campuran udara luar dan udara ruangan

didinginkan dan dilembabkan, kemudian dialirkan kembali ke dalam

7

ruangan melalui saluran udara (ducting). Mesin pendingin dari sistem

udara penuh terletak di luar ruangan yang akan disegarkan.

Gambar 2.1. Sistem Udara Penuh

8

2.3.2. Sistem Air Penuh

Pada sistem air penuh air dingin dialirkan melalui FCU

untuk penyegaran udara. FCU diletakkan di dalam ruangan yang akan

dikondisikan udaranya dan udara luar yang diperlukan untuk ventilasi

dimasukkan melalui celah-celah pintu, jendela atau lubang udara pada

dinding.

Gambar 2.2. Sistem Air Penuh

2.3.3. Sistem Air-Udara

Dalam sistem air-udara, seperti terlihat pada Gambar 2.3, unit koil-

kipas udara atau unit induksi dipasang di dalam ruangan yang akan

disegarkan. Air dingin (dalam hal pendinginan) atau air panas (dalam hal

pemanasan) dialirkan ke dalam unit tersebut, sedangkan udara ruangan

9

dialirkan melalui unit tersebut sehingga menjadi dingin atau panas.

Selanjutnya, udara tersebut bersirkulasi di dalam ruangan. Demikian pula

untuk keperluan ventilasi, udara luar yang telah didinginkan atau

dipanaskan.

Seperti terlihat pada Gambar 2.3, untuk sistem air-udara jumlah

pemasukan udara ke dalam ruangan biasanya sama dengan jumlah udara

luar untuk ventilasi atau jumlah udara yang dikeluarkan dari ruangan.

Udara luar tersebut di atas, didinginkan atau dipanaskan dan termasuk

sebagian dari beban kalor ruangan, sehingga sering disebut sebagai udara

primer. Pada umumnya, sebagian kalor sensibel dari ruangan diatasi oleh

unit ruangan, sedangkan kalor laten diatasi oleh udara primer.

Gambar 2.3. Sistem Air-Udara

10

2.4. Mesin Pendingin Dengan Siklus Kompresi Uap

2.4.1. Proses Siklus Kompresi Uap

Mesin pendingin dengan siklus kompresi uap menggunakan empat

komponen utama yaitu: kompresor, kondensor, katup ekspansi dan

evaporator. Sistem ini menggunakan kompresor untuk mengalirkan

refrigeran yang ada di dalam sistem. Kompresor mengisap uap refrigeran

dari ruang penampung uap.di dalam penampung uap, tekanannya

diusahakan supaya tetap rendah agar refrigerant senantiasa berada dalam

keadaan uap dan bertemperatur rendah. Di dalam kompresor, tekanan

refrigeran dinaikkan sehingga memudahkan pencairannya kembali. Energi

yang diperlukan untuk kompresi diberikan oleh motor listrik yang

menggerakkan kompresor. Uap refrigeran yang bertekanan dan

bertemperatur tinggi pada akhir kompresi dapat dengan mudah dicairkan

dengan mendinginkannya dengan air pendingin atau dengan udara

lingkungan temperatur normal. Di mana uap refrigeran melepaskan kalor

laten pengembunannya kepada air pendingin atau udara pendingin di dalam

kondenser, sehingga mengembun dan menjadi cair.

Selama refrigeran mengalami perubahan dari fasa uap ke fasa cair,

terdapat campuran refrigeran dalam fasa uap dan cair, tekanan

pengembunan dan temperatur pengembunannya konstan.

Kalor yang dikeluarkan di dalam kondenser adalah jumlah kalor yang

diperoleh dari udara yang mengalir melalui evaporator (kapasitas

pendinginan) dan kerja (energi) yang diberikan oleh kompresor kepada

11

refrigeran. Uap refrigeran menjadi cair sempurna di dalam kondensor,

kemudian dialirkan ke dalam pipa evaporator melalui katup ekspansi.

Dalam hal ini, temperatur refrigeran cair biasanya 5-10 °F lebih rendah dari

temperatur refrigeran cair jenuh pada tekanan kondensasinya. Temperatur

tersebut menyatakan besarnya derajat pendinginan lanjut (degree of

subcooling).

Untuk menurunkan tekanan dari refrigeran cair bertekanan tinggi

yang dicairkan di dalam kondensor supaya dapat mudah menguap maka

dipergunakan alai yaitu katup ekspansi atau pipa kapiler. Diameter dalam

dan panjang dari katup ekspansi ditentukan berdasarkan besarnya

perbedaan tekanan yang diinginkan, antara bagian yang bertekanan tinggi

dan bagian yang bertekanan rendah, dan jumlah refrigeran yang

bersirkulasi.

Tekanan cairan refrigeran yang keluar dari katup ekspansi

didistribusikan secara merata ke dalam pipa evaporator. Di dalam

evaporator, refrigeran akan menguap dan menyerap kalor dari udara

ruangan yang dialirkan melalui permukaan luar dari pipa evaporator.

Apabila udara didinginkan di bawah titik embun, maka air yang ada dalam

udara, akan mengembun pada permukaan evaporator.

12

Gambar 2.4. Siklus kompresi uap

Cairan refrigeran diuapkan secara berangsur-angsur karena menerima

kalor laten penguapan, selama mengalir di dalam pipa evaporator. Selama

proses penguapan, di dalam pipa akan terdapat campuran refrigeran dalam

fasa cair dan gas. Oleh sebab itu, biasanya dilakukan pemanasan lanjut

(superheating) sebesar 5 - 10 0F lebih tinggi dari uap jenuh, agar refrigeran

masuk ke kompresor semuanya berwujud gas. Selanjutnya refrigeran

masuk ke dalam kompresor dan siklus tersebut terjadi secara berulang-

ulang. Tujuan lain dari subcooling dan superheating adalah untuk

menaikkan nilai COP (Coefficient of Performance).

13

Gambar 2.5. Diagram P – h

Proses-proses yang terjadi pada siklus kompresi uap yang ditunjukkan pada

Gambar 2.5. sebagai berikut :

1 - 2 : Proses kompresi berlangsung di kompresor

2 - 4 : Proses penurunan temperatur dan proses pengembunan

4 - 5 : Proses pendinginan lanjut (subcooling)

5 - 6 : Proses penurunan tekanan (throtling) berlangsung di katup ekspansi

6 - 1 : Proses penguapan berlangsung di evaporator

2.4.2. Perhitungan Siklus Kompresi Uap

Perhitungan siklus kompresi uap dengan berdasarkan diagram P – h

dapat menentukan besarnya daya kompresor yang diperlukan dan COP

yang dihasilkan oleh mesin pendingin. Daya kompresor yang diperlukan

untuk mengkondisikan udara pada temperatur tertentu adalah :

Wimp = . (h2 — h1) (BTU/menit) …………………………… (2.1)

14

keterangan : : massa aliran refrigeran (lb/menit)

h1 : besarnya entalpi pada saat masuk kompresor (BTU/lb)

h2 : besarnya entalpi pada saat keluar dari kompresor (BTU/lb)

Refrigeration Effect (RE) adalah

RE = h1 —h6 (BTU/Ib) ………………………………………… (2.2)

Keterangan :

H6 : besarnya entalpi pada saat masuk evaporator (BTU/lb)

Kalor yang diserap evaporator adalah :

Qin = r (h1—h6) (BTU/mnt)…………………………………..(2.3)

Dari persamaan (2.2) dan (2.3), maka laju aliran massa refrigeran dapat

ditulis :

= (lb/menit) … … … … … … … … … … … … … … … … . . (2.4)

Kalor yang dilepas kondenser adalah

Qout = (h2—h4) (BTU/mnt) ………………………………..(2.5)

Keterangan :

h4 : besarnya entalpi pada saat masuk katup ekspansi (BTU/1b)

15

COP yang dihasilkan oleh mesin pendingin adalah :

= … … … … … … … … … … … … … … … … … . . … (2.6)

2.5. Faktor Pertimbangan Dalam Pemilihan Sistem Penyegaran Udara

Sistem penyegaran udara untuk kenyamanan manusia dirancang agar

temperatur, kelembapan, kebersihan dan pendistribusian udara dapat

dipertahankan pada keadaan yang diinginkan. Oleh sebab itu, perancangan

harus mempertimbangkan faktor-faktor dalam pemilihan sistem penyegaran

udara. Adapun faktor-faktor pemilihan sistem penyegaran udara meliputi :

a. Faktor kenyamanan

Kenyamanan pada sistem penyegaran udara yang dirancang ditentukan oleh

beberapa parameter, antara lain : aliran udara, kebersihan udara, bau, kualitas

ventilasi, tingkat kebisingan dan interior ruangan. Tingkat keadaan pada

sistem penyegaran udara dirancang dapat diatur dengan sistem pengaturan

yang ada pada mesin penyegar udara.

b. Faktor ekonomi

Dalam proses pemasangan, operasi dan perawatan, serta sistem pengaturan

yang digunakan harus diperhitungkan pula segi-segi ekonominya. Oleh sebab

itu, dalam perancangan sistem penyegaran udara harus mempertimbangkan

biaya awal, operasional, dan biaya perawatan yaitu sistem tersebut dapat

beroperasi maksimal dengan biaya total yang serendah-rendahnya.

16

c. Faktor operasi dan perawatan

Pemilihan sistem penyegaran udara yang paling disukai adalah sistem yang

mudah dipahami konstruksi, susunan dan cara menjalankannya. Beberapa

faktor pertimbangan operasi dan perawatan meliputi :

− Konstruksi sederhana

− Tahan lama

− Mudah direparasi jika terjadi kerusakan

− Mudah perawatannya

− Dapat fleksibel melayani perubahan kondisi operasi

− Efisiensi tinggi

2.6. Komponen Utama Mesin Pendingin/Refrigerasi

Komponen utama dari mesm pendingin/ refrigerasi terdiri dari kompresor,

kondenser, katup ekspansi dan evaporator.

2.6.1. Kompresor

Dalam sistem penyegaran udara, fungsi dari kompresor

adalah untuk mengalirkan dan menaikkan tekanan refrigeran dalam

mesin pendingin agar dapat berlangsung proses pendingin. Kompresor

terdiri dari beberapa jenis, yaitu :

− Kompresor torak (reciprocating compressor)

− Kompresor rotary (rotary compressor)

− Kompresor sentrifugal (centrifugal compressor)

17

− Kompresor hermetik (hermetic compressor)

− Kompresor semi hermetik

Perancangan penyegaran udara ini akan digunakan jenis kompresor

torak (reciprocating compressor) dengan pertimbangan efisiensi tinggi,

tidak berisik, dan umur pakai lebih panjang. Pada Gambar 2.6.

menunjukkan konstruksi dari kompresor torak.

Gambar 2.6. kompresor torak

Adapun cara kerja kompresor torak sebagai berikut :

Lubang yang dilalui refrigeran menuju ke kompresor dan dari

kompresor dikontrol oleh katup masuk (suction valve) dan katup keluar

(discharge valve). Kedua katup tersebut terletak pada bagian tutup

silinder. Gerak naik turun katup menyebabkan refrigeran dapat mengalir

keluar melalui saluran keluar (discharge) dan dapat masuk melalui saluran

masuk (suction).

18

Pada saat torak bergerak ke bawah (menjauhi dari katup masuk)

maka tekanan di dalam silinder menjadi berkurang lebih kecil dibanding

tekanan di atasnya, dengan demikian refrigeran akan dapat mendorong

katup masuk ke sebelah dalam dan mengalirlah refrigeran masuk ke dalam

silinder kompresor.

Pada saat gerak katup ke atas dan katup tertutup (karena telah

dicapai keseimbangan) tekanan di dalam silinder naik sedikit demi sedikit

sesuai dengan jarak yang sudah ditempuh torak. Akibat daya dorong ke

atas maka uap refrigerant terkompresikan sehingga sanggup mendorong

katup keluar (discharge valve) ke arah atas dan dapat mengalirkan

refrigeran tersebut menuju kondenser pada tekanan dan temperatur tinggi.

Gambar 2.7. Langkah kerja kompresor

19

Berdasarkan Gambar 2.7. torak berada di titik mati atas, katup masuk

(suction valve) dan katup keluar (discharge valve) tertutup. Katup keluar

(discharge valve) tertutup karena gaya tekan dari luar terhadapnya,

sedangkan katup masuk (suction valve) tertutup karena tekanan yang ada

pada ruang antara (clearance) kepala kepala torak dengan tutup silinder.

Jika torak bergerak ke bawah tekanan di dalam silinder menjadi menurun

karena volumenya membesar. Pada saat tekanannya lebih kecil dari

tekanan masuk, katup saluran masuk terbuka dan uap akan mengalir

masuk ke dalam silinder. Kejadian ini akan terus terjadi sampai torak

mencapai titik mati bawah. Setelah mencapai titik mati bawah, katup

masuk akan tertutup lagi karena gaya pegas.yang bekerja padanya.

Kemudian torak bergerak lagi ke atas, volume di dalam silinder mengecil,

berarti uap yang ada di dalammya tertekan dan tekanannya menjadi naik.

Pada saat tekanan uap tersebut lebih besar dari gays pegas pada katup

keluar (discharge valve) maka katup keluar akan terbuka dan uap akan

mengalir ke dalam kondenser.

2.6.2. Kondenser

Fungsi dari kondenser adalah untuk mendinginkan atau

mengembunkan uap refrigeran di dalam sistem penyegaran udara sehingga

refrigeran tersebut berubah fase menjadi cair. Jumlah kalor yang dilepaskan

oleh kondenser ke media pendingin merupakan jumlah kalor yang diterima

dari evaporator dan kalor akibat kompresi oleh kompresor. Berdasarkan

media pendinginannya, kondenser dibagi menjadi 3 macam yaitu :

20

− Kondenser berpendinginan udara (air cooled)

− Kondenser berpendinginan air (water cooled)

− Kondenser jenis campuran (evaporative)

Pada perancangan sistem penyegaran udara akan digunakan

kondenser berpendinginan udara (air cooled). Pada Gambar 2.8.

menunjukkan salah satu jenis dari kondenser berpendinginan udara.

Gambar 2.8. Kondenser berpendinginan udara

Kondenser berpendinginan udara menggunakan udara yang berada

disekitar kondenser untuk mendinginkan koil-koil kondenser. Kondenser

jenis pada umumnya memiliki fan dibagian atas untuk mensirkulasikan

udara melewati koil-koil kondenser. Kondenser ini memiliki biaya

perawatan yang lebih murah dan pengoprasiannya mudah. Kondenser tipe

ini harus dipasang pada bagian atap gedung, supaya mendapatkan udara

pendingin yang cukup.

21

2.6.3. Katup Ekspansi

Fungsi dari katup ekspansi adalah untuk menurunkan tekanan cairan

refrigeran dari tekanan tinggi ke tekanan yang rendah dan mengatur

jumlah refrigeran yang masuk ke dalam evaporator sesuai dengan beban

pendinginan yang harus dilayani oleh evaporator. Katup ekspansi yang

banyak digunakan adalah

1. Katup ekspansi otomatis termostatik

2. Katup ekspansi manual

3. Katup ekspansi tekanan konstan

4. Pipa kapiler

5. Orifice plates

2.6.4. Evaporator

Fungsi dari evaporator adalah untuk menyerap kalor pada suatu

produk yang akan didinginkan serta untuk menguapkan cairan refrigeran

yang ada di dalam sistem penyegaran udara. Temperatur refrigeran di

dalam evaporator selalu lebih rendah daripada temperatur sekelilingnya,

sehingga kalor yang ada di sekelilingnya dapat diserap oleh refrigeran.

Evaporator menguapkan cairan refrigeran agar tidak merusak kompresor.

Pada water chiller, evaporator digunakan untuk mendinginkan air dan

merubah fase refrigerant menjadi gas. Air yang telah didinginkan pada

water chiller akan digunakan untuk mengkondisikan udara ruangan.

Terdapat dua jenis evaprorator yang sering digunakan pada water chiller

22

yaitu :

- flooded evaporator

- direct expansion evaporator

Gambar 2.9. Flooded Evaporator (kiri) dan Direct Expansion Evaporator (kanan)

2.7. Komponen Pendukung Dalam Sistem Penyegaran Udara

2.7.1. Pompa

Dalam hal ini, pompa berfungsi untuk mensirkulasikan air dingin ke

dalam ruangan yang akan dikondisikan udaranya serta untuk

memompakan air dari dan ke evaporator untuk didinginkan. Pada

perancangan penyegaran udara ini digunakan pompa sentrifugal, dengan

pertimbangan perawatan dan pengoprasiannya yang mudah.

2.7.2. Kipas dan Blower

Kipas berfungsi untuk menghisap udara dari luar atau ke luar

ruangan. Blower juga mempunyai fungsi yang sama, hanya saja blower

mampu menghisap udara dalam kapasitas yang sangat besar.

23

2.7.3. Pemisah Minyak Pelumas

Kompresor torak merupakan salah satu jenis kompresor yang

membutuhkan pelumasan untuk mengurangi gesekan antara bagian ring

piston dan dinding silinder. Pelumas (refrigerator oil) yang digunakan

untuk melumasi kompresor akan bercampur dengan refrigeran. Pelumas

akan mengganggu proses perpindahan kalor yang terjadi di evaporator dan

kondenser.

Untuk mencegah terjadinya minyak pelumas ikut masuk ke dalam

kondenser dan kemudian masuk evaporator, maka perlu dipasang pemisah

minyak pelumas di antara kompresor dan kondenser. Pemisah tersebut

akan memisahkan pelumas dari refrigeran dan akan mengalirkannya

kembali ke dalam ruang engkol kompresor.

Gambar 2.10. Pemisah Minyak Pelumas dengan Uap Refrigerant

Minyak yang terpisah tersebut akan berkumpul di bagian bawah dari

pemisah minyak pelumas. Apabila permukaan minyak pelumas telah

mencapai suatu ketinggian tertentu, minyak pelumas tersebut akan

mengalir ke dalam ruang engkol kompresor secara otomatik, yaitu apabila

24

pelampung mencapai suatu posisi tertentu.

2.7.4. Saringan

Saringan berfungsi sebagai penyaring kotoran yang akan

mengganggu. Kotoran yang ada di dalam refrigeran yang bersirkulasi

dapat menempel dan mengendap dalam orifice dari katup ekspansi, katup

hisap atau katup buang kompresor, sehingga akan menggangu kerja dari

kompresor.

2.8. Refrigeran

Refrigeran adalah suatu zat yang mudah diubah bentuknya dari gas menjadi

cair atau sebaliknya, dipakai untuk menyerap kalor dari evaporator dan

membuang kalor di kondenser.

Dalam pemilihan refrigeran, sifat-sifat refrigeran yang perlu diperhatikan adalah

1. Tekanan evaporator dan tekanan kondenser diusahakan lebih besar dari

tekanan atmosfir untuk mencegah udara masuk dan memudahkan mencari

kebocoran.

2. Mempunyai viskositas yang rendah.

3. Tidak beracun dan berbau merangsang.

4. Tidak mudah terbakar dan mudah meledak.

5. Tidak bersifat korosif.

6. Mempunyai titik didih dan tekanan kondensasi yang rendah.

25

7. Mempunyai susunan kimia yang stabil, tidak terurai jika dimampatkan

(dikompesi), diembunkan dan divapkan

8. Mempunyai kalor laten yang besar agar kalor penguapan yang terjadi di

evaporator besar sehingga dapat menyerap kalor dalam jumlah yang besar

pula dan refrigeran yang bersirkulasi sedikit.

9. Hemat energi

10. Ramah lingkungan (tidak merusak ozon)

2.9. Sistem Perpipaan

2.9.1. Sistem Perpipaan Pada Refrigeran

Dalam menentukan ukuran pipa refrigeran perlu diperhatikan faktor-

faktor yang berhubungan dengan ekonomi dan kerugian akibat gesekan

(friction loss). Jika dilihat dari segi ekonomi tentunya dipilih ukuran pipa

sekecil mungkin, akan tetapi dari segi lain akan dijumpai beberapa

kerugian yang akan timbul akibat kerugian gesek, baik pada pipa suction

maupun pada pipa discharge, yang nantinya akan mempengaruhi kapasitas

sistem. Selain itu, adanya penurunan tekanan (pressure drop) pada liquid

line akan menyebabkan refrigeran cair mengalir tidak lancar dengan

konsekuensi katup ekspansi tidak akan bekerja normal.

26

2.9.2. Sistem Perpipaan Pada Air Dingin Dan Udara Dingin

Kunci keberhasilan dari sistem pendinginan adalah sebagian besar

tergantung pada perencanaan sistem perpipaan. Dalam pemasangan

perpipaan diusahakan tidak terlalu banyak belokan dan sambungan guna

untuk mengurangi timbulnya kerugian gesekan (friction loss) dan kerugian

tekanan (pressure loss) yang terjadi.

Pipa-pipa pada yang mengalir air dingin atau udara dingin untuk

menyegarkan ruangan harus diisolasi karena ada perbedaan temperatur

antara air dingin atau udara dingin dengan udara luar. Tujuan lain dari

isolasi adalah untuk mengurangi masuknya kalor ke fluida kerja dari

dinding pipa. Bahan isolasi pipa dapat mengunakan asbestos, serat kaca,

magnesium karbida, kalsium silikat, busa polistilen dan bulu binatang

ternak. Untuk mencegah perembesan air embun melalui isolasi maka

permukaan luar isolasi biasanya dilapisi dengan aluminium koil.

27

BAB III

BEBAN PENDINGINAN

Dalam perancangan sistem penyegaran udara, beban pendinginan

merupakan ha l ya n g p a l i n g p e n t in g . U n t u k me mp e r o l e h

k e n ya ma n a n ma k a be b a n pendinginan perlu diperhitungkan. Beban

pendinginan yang dihitung juga akan menentukan sistem perpipaan dan ukuran

ducting dari sistem penyegaran udara.

Sumber beban pendinginan suatu ruangan ada, 2 macam yaitu beban kalor

sensible dan beban kalor latent. Beban kalor sensible adalah beban karena kalor

yang dilepas atau diperlukan untuk merubah temperatur. Sedangkan

beban kalor latent adalah beban karena kalor yang dilepas atau diperlukan untuk

berubah fase.

3.1. Kalor Sensible

Kalor sensible suatu ruangan dapat ditimbulkan oleh

1. Manusia

2. Penyinaran matahari

3. Perbedaan temperatur udara luar dan udara ruangan (ventilasi)

4. Peralatan listrik yang dioperasikan di dalam ruangan

5. Benda yang bertemperatur tinggi, seperti kopi, air panas, dan

makanan yang bertemperatur tinggi.

6. Ventilasi

28

3.2. Kalor Latent

Kalor latent suatu ruangan dapat ditimbulkan oleh:

1. Manusia.

2. Kebocoran udara dengan temperatur yang berbeda

3. Perbedaan kelembaban udara luar dan udara ruangan (ventilasi)

4. Pengembunan bahan-bahan yang disimpan

5. Pengembunan karena air panas dan gas

6. Ventilasi

29

3.3. Kondisi Umum Bangunan

Dalam perancangan sistem penyegaran udara (AC) pada Hotel Santika

terletak di kota Yogyakarta yaitu pada 7,48o LS dan 110,22o BT. Namun

dalam hal ini, untuk menentukan beberapa parameter dalam perancangan,

digunakan kota Jakarta sebagai acuan perancangan yang terletak pada 6o LS

dan 107o BT.

3 . 3 . 1 . Denah Gedung Hotel Santika Yogyakarta Lantai III

Dow

n Up

Dow

n

Up

Down

Up

Down

Up

Dow

n

STANDARD ROOM

SUITE ROOM

DELUXE ROOM

PRESIDENT SUITE ROOM

ACCOUNTING ROOM

DELUXE ROOM

DELUXE ROOM

VOID

VOID

VOID

Gambar 3.1. Denah Ruangan Lantai III Hotel Santika Yogyakarta

30

3. 3. 2. Lantai III

Sistem penyegaran udara yang digunakan pada lantai III adalah

sistem udara penuh dan sistem air penuh. Pada sistem udara

penuh menggunakan AHU, sedangkan sistem air penuh

menggunakan FCU. Lantai III terdiri dari beberapa jenis ruangan

yang berbeda ukuran dan kondisi perancangan.

a. Standart Room Hotel Santika Lantai III

Kondisi dari ruang sebagai berikut:

Luas lantai : 248,52 ft2

Tinggi ruangan : 11,48 ft

Volume ruangan : 2853,01 ft3

Luas kaca jendela : 53,792 ft2

Daya yang digunakan atau dibangkitkan dalam ruangan

Lampu TL : 6 @ 40 W

Televisi : 75 W

Kulkas : 45 W

Jumlah pengunjung : 2 orang

b. Deluxe Room Hotel Santika Lantai III

Kondisi dari ruang sebagai berikut :





31


Lampu TL : 8 @ 40 W

Televisi : 75 W

Kulkas : 45 W


c. Suite Room Hotel Santika Lantai III

Kondisi dari ruangan sebagai berikut:






Lampu TL : 10 @ 40 W

Televisi : 100 W

Kulkas : 45 W


d. Presiden suite Room Hotel Santika






32



Televisi : 125 W

Kulkas : 100 W


e. Accounting Room Hotel Santika

Kondisi dari ruangan sebagai berikut :




Luas kaca jendela dan pintu kaca : 53,792 ft2



Komputer : 7 @ 450 W

Laptop : 1 @ 150 W

Printer : 7 @ 100 W

Jumlah Staff : 7 orang

f. Koridor Hotel Santika Premiere Lantai III






33


3.4. Rumus yang Digunakan dalam Perhitungan Beban Pendinginan

Komponen-komponen yang menghasilkan kalor terhadap ruangan

merupakan faktor utama dalam mempengaruhi besar kecilnya beban

pendinginan. Sumber kalor yang ditimbulkan dapat berasal dari luar maupun

dari dalam ruangan.

3.4.1. Konduksi Melalui Lantai, Kaca, Dinding dan Atap Bangunan

Besarnya beban kalor konduksi melalui kaca, dinding, langit-

langit/atap, lantai, partisi, dan pintu pada bangunan dapat dihitung dengan

persamaan berikut:

Q = U x A x ∆T (BTU/hr) ……………………………………….(3.1)

Keterangan :

Q : kalor konduksi melalui lantai, kaca dinding dan atap bangunan

(BTU/hr)

U : koefisien perpindahan kalor dari lantai, kaca, dinding dan atap

bangunan (BTU/hr. ft2 . ° F)

A : luas permukaan dari lantai, kaca, dinding dan atap bangunan (ft2 )

∆T : perbedaan temperatur antara kondisi di luar dan di dalam ruangan

(oF )

3.4.2. Radiasi Sinar Matahari Melalui Kaca

Besarnya beban kalor radiasi sinar matahari melalui kaca dapat

dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :

Q= SHGF x A x SC x CLF (BTU/hr)………………………………(3.2)

34

Keterangan :

Q : kalor dari radiasi sinar matahari melalui kaca (BTU/hr)

SHGF : faktor kalor dari sinar matahari (BTU/hr. ft2 )

A : luas permukaan kaca yang terkena sinar matahari (ft2 )

SC : koefisien penyerapan kaca terhadap sinar matahari

CLF : faktor beban pendinginan pada kaca

3.4.3. Lampu dan Peralatan Listrik

Besarnya beban kalor yang dihasilkan oleh lampu atau peralatan

listrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut

Q = 3,4 x W x BF x CLF (BTU/hr)……………………………(3.3)

Keterangan :

Q : kalor yang dihasilkan oleh lampu atau peralatan listrik (BTU/hr)

W : daya dari lampu atau peralatan listrik (Watt)

BF : faktor ballast

CLF : faktor beban pendinginan pada lampu atau peralatan listrik

3.4.4. Manusia

Besarnya beban kalor yang dihasilkan manusia dibagi menjadi 2

macam yaitu kalor sensible dan kalor latent. Kalor sensible yang

dihasilkan manusia dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

berikut :

Qs = qs x n x CLF (BTU/hr)……………………………………(3.4)

35

Sedangkan kalor latent yang dihasilkan manusia dapat dihitung dengan

persamaan berikut :

QL = qL x n (BTU/hr)…………………………………………..(3.5)

Keterangan :

Qs : kalor sensible yang dihasilkan manusia (BTU/hr)

QL : kalor latent yang dihasilkan manusia (BTU/hr)

qs : kalor sensible yang dihasilkan per orang (BTU/hr)

qL : kalor latent yang dihasilkan per orang (BTU/hr)

n : jumlah manusia

CLF : faktor beban pendinginan pada manusia

3.4.5. Ventilasi

Besarnya beban kalor yang dihasilkan ventilasi terdiri atas kalor

sensible dan kalor latent. Kalor sensible dari ventilasi dapat dihitung

dengan menggunakan persamaan berikut

Qs = 1,1 x CFM x ∆T (BTU/hr)…………………………………………(3.6)

Sedangkan untuk menghitung kalor latent dapat digunakan persamaan

berikut :

QL = 0,68 x CFM x ∆W’ (BTU/hr) …………………………………(3.7)

Keterangan

Qs : beban pendinginan kalor sensible dari ventilasi (BTU/hr)

QL : beban pendinginan kalor latent dari ventilasi (BTU/hr)

CFM : laju aliran udara pads ventilasi (ft3/min)

36

∆T : perbedaan temperatur antara di luar dan di dalam ruangan (oF)

∆W’ : perbedaan perbandingan kelembaban antara di luar dan di dalam

ruangan (gr/lb)

Dengan diuraikannya persamaan untuk menghitung beban

pendinginannya, maka perhitungan beban pendinginan pada Gedung Hotel

Santika Yogyakarta Lantai III yang letaknya menghadap ke arah Selatan.

3.5 Perhitungan Beban Pendinginan pada Lantai III Hotel Santika

Yogyakarta

Perhitungan beban pendinginan pada lantai III Hotel Santika

Yogyakarta dilakukan dengan menghitung beban pendinginan pada setiap

ruangan pada lantai tersebut.

3.5.1 Standar Room Hotel Santika Lantai III

a. Kondisi Perancangan

Ø Kondisi di dalam ruangan

Temperatur bola kering : 80 oF

Kelembaban relatif rata-rata (RH) : 50%

Dari Diagram Psikometri diperoleh :

Temperatur bola basah : 67 oF

Entalpi (h) : 31,5 BTU/lb

Perbandingan kelembaban (W) : 76 gr/lb

Ø Kondisi di luar ruangan

37

Asumsi (diambil pada bulan Oktober yang merupakan bulan terpanas

di Indonesia)

Temperatur bola kering : 35 oC (95 oF)

Temperatur bola basah :28 oC (82,4 oF)

Dari Diagram Psikometri diperoleh :

Entalpi (h) : 46,5 BTU/lb

Perbandingan kelembaban (W) : 170 gr/lb

Ø Kondisi udara di dalam hotel dan tempat-tempat lainnya yang tidak

terkena langsung radiasi matahari dan tidak dikondisikan

diasumsikan:

Temperatur bola kering: 28 oC (82,4 oF)

Temperatur bola basah: 24 oC (75,2 oF)

b. Menentukan Nilai Koefisien Perpindahan Panas Menyeluruh (U) pada

kaca, dinding, langit-langit/atap, dan lantai

Ø Kaca

Kaca yang digunakan adalah kaca single dengan tebal ¼ inchi.

Dari tabel 3.1 diperoleh nilai U = 1,04 BTU/hr.ft2.oF

Tabel 3.1. Harga U untuk Kaca

(Air Conditioning Principles and Systems, Edward G.Pita)

Ø Dinding

Dinding terbuat dari beton yang terdiri dari lapisan plester, batu bata,

38

dan plester. Plester dibuat dengan campuran antara semen dan pasir,

kemudian dicat krem. Sehingga tebal dinding keseluruhan 6 inchi.

Dari tabel 3.2 diperoleh, U = 0,200 BTU/hr.ft2.oF

Tabel 3.2. Harga U untuk Dinding (Air Conditioning Principles and Systems, Edward G.Pita)

Ø Langit-langit diasumsikan mengalami perpindahan panas. Hal ini

dikarenakan langit-langit berbatasan dengan bagian luar gedung yang

39

tidak dikondisikan. Bagian langit-langit dan atap terdiri dari

suspended plaster, concentrate (campuran pasir, semen, dan kerikil),

dan sekat. Sehingga tebal atap keseluruhan 10 inchi.

Dari table 3.3 diperoleh U=0,21 BTU/ hr ft2 0F

Tabel 3.3. Harga U untuk Langit-langit (Hand Book of Air Conditioning System Design, Carrier Air Conditioning Company)

Ø Pintu yang terbuat dari kaca pada standar room lantai III Hotel

Santika, khususnya pada bagian balkon diasumsikan sama dengan

jendela.

40

c. Menghitung Besarnya Beban Pendinginan dengan Rumus-rumus yang

tersedia

Pada lantai III Hotel Santika, digunakan standar room sebagai contoh

dalam perhitungan beban pendinginan.

Ø Beban kalor konduksi melalui kaca, dinding, atap dan pintu

Q = U x A x ∆T (BTU/hr)

Besarnya beban kalor konduksi melalui kaca di sebelah utara, timur,

barat, dan selatan adalah: = 1,04 ℎ ⁄ . .℉ 53,792 (95℉− 80℉)= 839,15 ℎ ⁄

Besarnya beban kalor konduksi melalui langit-langit adalah: = 0,21 ℎ ⁄ . .℉ 248,52 (95℉− 80℉)= 782,84 ℎ ⁄

Ø Beban kalor radiasi matahari melalui kaca

Q= SHGF x A x SC x CLF (BTU/hr)

Kaca jendela diasumsikan terdapat lapisan pelindung dari sinar

matahari. Nilai SHGF (Solar Heat Gain Factors) diasumsikan pada

LU = LS, maka pada Tabel 3.4 diambil nilai terdekat dari 7,48 oLS

yaitu 8 oLU, sehingga diperoleh nilai SHGF: N = 35, E = 231, W =

231, S = 108.

41

Tabel 3.4. Harga SHGF Kaca untuk Lintang Utara dan Selatan


Seluruh kaca diasumsikan dapat menyerap sebagian panas dan

cahaya dari matahari serta terdapat interior shading oleh Venetian

Blinds atau Roller Shades. Dari tabel 3.5 menggunakan Venetian

Blinds diperoleh nilai SC = 0,29. Nilai CLF diperoleh dari tabel 3.6,

yaitu pada pukul 13.00 sebesar: N = 0,88; E = 0,22; W = 0,31; S =

0,79 (Heavy Construction)

42

Tabel 3.5 Shading Coefficients untuk kaca

(Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita, Tabel 6.1 )

43

Tabel 3.6. Harga CLF untuk kaca dengan interior shading (Air Conditioning Principles and Systems, Edward G.Pita)

Besarnya beban kalor radiasi melalui kaca yang terletak di sebelah

utara adalah: = 35 53,792 0,29 0,88 = 480,47 ℎ ⁄


timur adalah: = 231 53,792 0,29 0,22 = 792,77 ℎ ⁄


barat adalah: = 231 53,792 0,29 0,31 = 1117,09 ℎ ⁄


selatan adalah:

44

= 108 53,792 0,29 0,79 = 1330,96 ℎ ⁄

Ø Beban kalor peralatan listrik/lampu

Q = 3,4 x W x BF x CLF (BTU/hr)

Di dalam standar room terdapat 6 buah lampu TL yang masing-

masing memiliki daya 40 Watt, maka daya total lampu yang

dihasilkan adalah sebesar 240 Watt. Ballast Factor (BF) diasumsikan

1. Lampu hanya dinyalakan selama waktu kerja, sehingga lama

waktu penyalaan lampu sama dengan waktu penggunaan AC,

sehingga nilai CLF = 1.

Maka besarnya beban kalor yang dihasilkan lampu TL adalah: = 3,4 240 1,25 1 = 1020 /ℎ

Besarnya beban kalor yang dihasilkan TV adalah: = 3,4 75 1 1 = 255 /ℎ

Besarnya beban kalor yang dihasilkan Kulkas adalah: = 3,4 45 1 1 = 153 /ℎ

Ø Beban kalor dari manusia

Qs = qs x n x CLF (BTU/hr)

QL = qL x n (BTU/hr)

Orang-orang di dalam standar room yang melakukan aktivitas dapat

diperhitungkan dari Tabel 3.7. Diasumsikan nilai CLF = 1 dan

terdapat 2 orang yang beristirahat,maka perhitungannya: = 210 ℎ 2 1 = 420 ℎ ⁄ = 140 ℎ 2 = 280 ℎ ⁄

45

Tabel 3.7. Nilai qL dan qS untuk Setiap Kegiatan


Ø Beban kalor dari ventilasi

Qs = 1,1 x CFM x ∆T (BTU/hr)

QL = 0,68 x CFM x ∆W (BTU/hr)

Untuk ventilasi, diasumsikan setiap orang membutuhkan udara segar

sebanyak 20 CFM. Pada sambungan ducting juga diasumsikan

terdapat kebocoran sebesar 5% dari total CFM. Selain itu, juga

dibutuhkan suatu unit untuk menghembuskan udara suplai air fan

gain (draw through) sebesar 2,5%.

Selisih udara kering di dalam dan di luar ruangan adalah

(95oF - 80oF) = 15oF

Selisih perbandingan kelembaman di dalam dan di luar ruangan

adalah

(170 gr/lb – 76 gr/lb) = 94 gr/lb

Sehingga: = 1,1 (20 2) 15℉ = 660 ℎ ⁄

46

= 0,68 (20 2) 94 ⁄ = 2556,8 ℎ ⁄

Hasil perhitungan beban pendinginan pada standar room lantai III

Hotel Santika Yogyakarta dapat dilihat pada Tabel 3.8

Tabel 3.8. Data perhitungan beban pendinginan standar room Tabel Perhitungan Beban Pendinginan

Proyek : Hotel Santika Yogyakarta Ruang :

Standar Room Engr : Kuncoro

Lokasi : Jln. Jend. Sudirman No. 19 Yogyakarta Calc. by Kuncoro

Temperatur Temperatur RH W Daily range : 22 Bola Kering Bola Basah % gr/lb Temp. Ave : 860F

0F 0F Bulan : Oktober Kondisi Luar 95 (350C) 82,4 (280C) 59 170 Jam : 13:00 design Dalam 80 (26,670C) 67 (19,40C) 50 76

Konduksi Letak U Luas

Perbedaan Suhu RSHG

BTU/(hr.ft2.0F) ft2 Luar Dalam BTU/hr

Kaca

Timur 1,04 591,71 95 80 9230,71 Barat 1,04 1183,42 95 80 18461,41 Utara 1,04 537,92 95 80 8391,55 Selatan 1,04 537,92 95 80 8391,55

Dinding

Timur 0,2 645,5 95 80 1937 Barat 0 0 0 0 0 Utara 0,2 322,75 95 80 968,25 Selatan 0 0 0 0 0

Atap 0,21 13420,1 95 80 42273,252 Lantai 0 0 0 0 0 Partisi 0 0 0 0 0 Pintu 0 0 0 0 0

Radiasi Letak SHGF Luas SC CLF

Kaca

Timur 231 591,71 0,29 0,88 34882,13 Barat 231 1183,42 0,29 0,22 17441,07 Utara 35 537,92 0,29 0,31 1692,57 Selatan 108 537,92 0,29 0,79 13309,65

Peralatan Listrik

W BF CLF (Watt)

Flourance 3,4 12960 1,25 1 55080 Bohlam RLHG Peralatan BTU/hr Televisi 3,4 4050 1 1 13770 Kulkas 3,4 2430 1 1 8262

47

Lanjutan Tabel 3.8 Manusia SHG LHG CLF Jumlah orang Sensibel 210 1 108 22680 Laten 140 108 15120 Infiltrasi CFM W ∆T

ft3/menit gr/lb 0F Sensibel Laten

Supply air duct gain Supply air leakage 5% 12838,53 Supply air fan gain (draw through) 2,5% 6419,27

Room Heat Gain 276028,44 15120

Ventilasi CFM W (gr/lb) ∆T (0F)

Jumlah orang

Sensibel 1,1 20 15 108 35640 Laten 0,68 20 94 108 138067,2

Supply air fan gain ( blow through) 0% Pump gain Return air duct gain RTHG Return air fan gain 0% BTU/hr

Cooling Load 311668,44 153187,20 464855,64 Tons Refrigerant 38,74

48

3.5.2 Deluxe Room Hotel Santika Lantai III

Dalam perhitungan beban pendinginan deluxe room ini, kondisi

udara rancangan sama dengan kondisi udara pada ruang standar room

hotel santika dan ruangan lainnya. Selain itu, bahan yang digunakan

untuk kaca, dinding, langit-langit dan pintu sama dengan bahan yang

digunakan pada standar room, sehingga nilai koefisien perpindahan

panas menyeluruhnya (U) sama dengan standar room. Perhitungan

beban pendinginan yang dilakukan adalah sebagai berikut:

Ø Beban kalor konduksi melalui kaca, dinding, dan pintu




Besarnya beban kalor konduksi melalui atap adalah: = 0,21 ℎ ⁄ . .℉ 331,47 (95℉− 80℉)= 1044,13 ℎ ⁄







49

231, S = 108. Seluruh kaca diasumsikan dapat menyerap sebagian

panas dan cahaya dari matahari serta terdapat interior shading oleh

Venetian Blinds atau Roller Shades. Dari tabel 3.5 menggunakan

Venetian Blinds diperoleh nilai SC = 0,29. Nilai CLF diperoleh dari

tabel 3.6, yaitu pada pukul 13.00 sebesar: N = 0,88; E = 0,22; W =

0,31; S = 0,79 (Heavy Construction)


timur adalah: = 231 64,55 0,29 0,22 = 951,32 ℎ ⁄





dihasilkan adalah sebesar 320 Watt. Ballast Factor (BF)

diasumsikan 1,25. Lampu hanya dinyalakan selama waktu kerja,

sehingga lama waktu penyalaan lampu sama dengan waktu

penggunaan AC, sehingga nilai CLF = 1.




50




Orang-orang di dalam deluxe room yang melakukan aktivitas dapat





QL = 0,68 x CFM x ∆W (BTU/hr)

Untuk ventilasi, diasumsikan setiap orang membutuhkan udara

segar sebanyak 20 CFM. Pada sambungan ducting juga diasumsikan





(95oF - 80oF) = 15oF


adalah

(170 gr/lb – 76 gr/lb) = 94 gr/lb

Sehingga: = 1,1 (20 4) 15℉ = 1320 ℎ ⁄

51

= 0,68 (20 4) 94 ⁄ = 5113,6 ℎ ⁄

Hasil perhitungan beban pendinginan pada deluxe room lantai III


Tabel 3.9. Data perhitungan beban pendinginan deluxe room

Tabel Perhitungan Beban Pendinginan

Proyek : Hotel Santika Yogyakarta Ruang : Deluxe Room Engr : Kuncoro




Konduksi Letak U Luas Perbedaan Suhu RSHG


Kaca

Timur 1,04 64,55 95 80 1006,98 Barat 1,04 0 95 80 0,00 Utara 1,04 65 95 80 1006,98 Selatan 1,04 64,55 95 80 1006,98

Dinding

Timur 0 0 0 0 0 Barat 0,2 322,75 95 80 968,25 Utara 0 0 0 0 0 Selatan 0 0 0 0 0

Atap 0,21 994,4 95 80 3132,3915 Lantai 0 0 0 0 0 Partisi 0 0 0 0 0 Pintu 0 0 0 0 0


Kaca

Timur 231 64,55 0,29 0,88 3805,30 Barat 231 0 0 0 0,00 Utara 35 64,55 0 0 0,00 Selatan 108 64,55 0,29 0,79 1597,15

Peralatan Listrik

W BF CLF (Watt)

Flourance 3,4 960 1,25 1 4080

Bohlam RLHG Peralatan BTU/hr Televisi 3,4 225 1 1 765 Kulkas 3,4 135 1 1 459

52

Lanjutan Tabel 3.9

Manusia SHG LHG CLF Jumlah orang Sensibel 210 1 12 2520 Laten 140 12 1680 Infiltrasi CFM W ∆T


Supply air duct gain Supply air leakage 5% 1017,40 Supply air fan gain (draw through) 2,5% 508,70



Jumlah orang

Sensibel 1,1 20 15 12 3960 Laten 0,68 20 94 12 15340,8



3.5.3 Suite Room Hotel Santika Lantai III

Dalam perhitungan beban pendinginan suite room ini, kondisi

udara rancangan sama dengan kondisi udara pada ruang standar room,


untuk kaca, dinding, langit-langit dan pintu sama dengan bahan yang





53




Besarnya beban kalor konduksi melalui atap adalah: = 0,21 ℎ ⁄ . .℉ 387,30 (95℉− 80℉)= 1220 ℎ ⁄














timur adalah: = 231 86,07 0,29 0,22 = 1268,48 ℎ ⁄

54






diasumsikan 1. Lampu hanya dinyalakan selama waktu kerja,









Orang-orang di dalam suite room yang melakukan aktivitas dapat



55



QL = 0,68 x CFM x ∆W’ (BTU/hr)







(95oF - 80oF) = 15oF


adalah

(170 gr/lb – 76 gr/lb) = 94 gr/lb

Sehingga: = 1,1 (20 6) 15℉ = 1980 ℎ ⁄ = 0,68 (20 6) 94 ⁄ = 7670,4 ℎ ⁄

Hasil perhitungan beban pendinginan pada suite room lantai III


56

Tabel 3.10. Data perhitungan beban pendinginan suite room Tabel Perhitungan Beban Pendinginan

Proyek : Hotel Santika Yogyakarta Ruang : Suite Room Engr : Kuncoro Lokasi : Jln. Jend. Sudirman No. 19 Yogyakarta Calc. by Kuncoro




Perbedaan Suhu RSHG


Kaca

Timur 1,04 86,07 95 80 1342,69 Barat 0 0 95 80 0 Utara 0 0 95 80 0 Selatan 0 0 95 80 0

Dinding

Timur 0,2 172,13 95 80 516,4032 Barat 0 0 0 0 0 Utara 0,2 193,65 95 80 580,9536 Selatan 0,2 193,65 95 80 580,9536

Atap 0,21 387,3 95 80 1220 Lantai 0 0 0 0 0 Partisi 0 0 0 0 0 Pintu 0 0 0 0 0


Kaca

Timur 231 86,07 0,29 0,88 5073,93 Barat 231 0 0 0 0 Utara 35 0 0 0 0 Selatan 108 0 0 0 0

Peralatan Listrik

W BF CLF (Watt)

Flourance 3,4 400 1,25 1 1700 Bohlam RLHG Peralatan BTU/hr Televisi 3,4 100 1 1 340 Kulkas 3,4 45 1 1 153 Manusia SHG LHG CLF Jumlah orang Sensibel 210 1 6 1260 Laten 140 6 840 Infiltrasi CFM W ∆T


57

Lanjutan Tabel 3.10 Supply air duct gain Supply air leakage 5% 638,40 Supply air fan gain (draw through) 2,5% 319,20

Room Heat Gain 13725, 52 840


Jumlah orang

Sensibel 1,1 20 15 6 1980 Laten 0,68 20 94 6 7670,4



3.5.4. President Suite Room Hotel Santika Lantai III

Dalam perhitungan beban pendinginan deluxe room ini, kondisi

udara rancangan sama dengan kondisi udara pada ruang standar room


untuk kaca, dinding, langit dan pintu sama dengan bahan yang







barat, dan selatan adalah:

58

= 1,04 ℎ ⁄ . .℉ 258 (95℉− 80℉)= 839,15 ℎ ⁄















utara adalah: = 35 258,21 0,29 0,88 = 2306,33 ℎ ⁄


timur adalah: = 231 258,21 0,29 0,22 = 3805,45 ℎ ⁄

59


barat adalah: = 231 258,21 0,29 0,31 = 5362,22 ℎ ⁄


selatan adalah: = 108 258,21 0,29 0,79 = 6388,84 ℎ ⁄















60

Orang-orang di dalam standar room yang melakukan aktivitas dapat












(95oF - 80oF) = 15oF


adalah

(170 gr/lb – 76 gr/lb) = 94 gr/lb

Sehingga: = 1,1 (20 6) 15℉ = 1980 ℎ ⁄ = 0,68 (20 6) 94 ⁄ = 7670,4 ℎ ⁄

Hasil perhitungan beban pendinginan pada president suite room

lantai III Hotel Santika Yogyakarta dapat dilihat pada Tabel 3.11

61

Tabel 3.11. Data perhitungan beban pendinginan president suite room Tabel Perhitungan Beban Pendinginan

Proyek : Hotel Santika Yogyakarta Ruang : President

Suite Room Engr : Kuncoro Lokasi : Jln. Jend. Sudirman No. 19 Yogyakarta Calc. by Kuncoro





Kaca

Timur 1,04 0 95 80 0 Barat 1,04 0 95 80 0 Utara 1,04 0 95 80 0 Selatan 1,04 258 95 80 4028

Dinding

Timur 0,2 0 95 80 0 Barat 0 0 0 0 0 Utara 0,2 0 95 80 0 Selatan 0,2 253,68 95 80 761,04

Atap 0,21 1194,2 95 80 3762 Lantai 0 0 0 0 0 Partisi 0 0 0 0 0 Pintu 0 0 0 0 0


Kaca

Timur 231 0 0,29 0,88 0 Barat 231 0 0 0 0 Utara 35 0 0 0 0 Selatan 108 258 0 0 0

Peralatan Listrik

W BF CLF (Watt)

Flourance 3,4 720 1,25 1 3060 Bohlam RLHG Peralatan BTU/hr Televisi 3,4 125 1 1 425 Kulkas 3,4 100 1 1 340 Manusia SHG LHG CLF Jumlah orang Sensibel 210 1 6 1260 Laten 140 6 840 Infiltrasi CFM W ∆T


62

Lanjutan Tabel 3.11 Supply air duct gain Supply air leakage 5% 681,79 Supply air fan gain (draw through) 2,5% 340,89



Jumlah orang

Sensibel 1,1 20 15 6 1980 Laten 0,68 20 94 6 7670,4



3.5.5 Accounting Room

Dalam perhitungan beban pendinginan accounting room ini,

kondisi udara rancangan sama dengan kondisi udara pada ruang

standar room hotel santika dan ruangan lainnya. Selain itu, bahan yang

digunakan untuk kaca, dinding, langit-langit dan pintu sama dengan

bahan yang digunakan pada standar room, sehingga nilai koefisien

perpindahan panas menyeluruhnya (U) sama dengan standar room.

Perhitungan beban pendinginan yang dilakukan adalah sebagai berikut:

Ø Beban kalor konduksi melalui kaca, dinding, dan pintu



barat, dan selatan adalah:

63

= 1,04 ℎ ⁄ . .℉ 53,792 (95℉− 80℉)= 839,15 ℎ ⁄







yaitu 8 oLU, sehingga diperoleh nilai SHGF: SE = 211. Seluruh

kaca diasumsikan dapat menyerap sebagian panas dan cahaya dari

matahari serta terdapat interior shading oleh Venetian Blinds atau

Roller Shades. Dari tabel 3.5 menggunakan Venetian Blinds

diperoleh nilai SC = 0,29. Nilai CLF diperoleh dari tabel 3.6, yaitu

pada pukul 13.00 sebesar: SE = 0,41 (Heavy Construction)


tenggara adalah: = 211 53,792 0,29 0,41 = 1349,53 ℎ ⁄





64






Besarnya beban kalor yang dihasilkan komputer adalah: = 3,4 (450 7) 1 1 = 10710 /ℎ

Besarnya beban kalor yang dihasilkan laptop adalah: = 3,4 150 1 1 = 510 /ℎ

Besarnya beban kalor yang dihasilkan printer adalah: = 3,4 100 1 1 = 340 /ℎ




Orang-orang di dalam standar room yang melakukan pekerjaan

ringan dapat diperhitungkan dari Tabel 3.7. Diasumsikan nilai CLF

= 1 dan terdapat 7 orang yang bekerja,maka perhitungannya: = 255 ℎ 7 1 = ℎ ⁄ = 255 ℎ 7 = ℎ ⁄




65

Untuk ventilasi, diasumsikan setiap orang membutuhkan udara segar

sebanyak 20 CFM. Pada sambungan ducting juga diasumsikan terdapat

kebocoran sebesar 5% dari total CFM. Selain itu, juga dibutuhkan

suatu unit untuk menghembuskan udara suplai air fan gain (draw

through) sebesar 2,5%.


(95oF - 80oF) = 15oF

Selisih perbandingan kelembaman di dalam dan di luar ruangan adalah

(170 gr/lb – 76 gr/lb) = 94 gr/lb

Sehingga: = 1,1 (20 7) 15℉ = 2310 ℎ ⁄ = 0,68 (20 7) 94 ⁄ = 8948,8 ℎ ⁄

Hasil perhitungan beban pendinginan pada accounting room lantai III


66

Tabel 3.12. Data perhitungan beban pendinginan accouting room Tabel Perhitungan Beban Pendinginan

Proyek : Hotel Santika Yogyakarta

Ruang :

President Suite Room

Engr : Kuncoro


Temperatur Temperatur RH W Daily range : 22

Bola Kering Bola Basah % gr/lb Temp. Ave : 860F

0F 0F Bulan : Oktober

Kondisi Luar 95 (350C) 82,4 (280C) 59 170 Jam : 13:00

design Dalam 80 (26,670C) 67 (19,40C) 50 76


Perbedaan Suhu RSHG


Kaca

Timur 1,04 0 95 80 0

Barat 1,04 0 95 80 0

Tenggara 1,04 53,79 95 80 839

Selatan 1,04 0 95 80 0

Dinding

Timur 0,2 0 95 80 0

Barat 0 0 0 0 0

Utara 0,2 0 95 80 0

Selatan 0,2 0 95 80 0

Atap 0,21 828,4 95 80 2609

Lantai 0 0 0 0 0

Partisi 0 0 0 0 0 Pintu 0 0 0 0 0


Kaca

Timur 231 0 0 0 0

Barat 231 0 0 0 0

Tenggara 211 53,79 0,29 0,41 1349

Selatan 108 0 0 0 0

Peralatan Listrik

W BF CLF

(Watt)

Flourance 3,4 800 1,25 1 3400

Bohlam RLHG

Komputer 3,4 3150 1 1 10710 BTU/hr

Laptop 3,4 150 1 1 510

Printer 3,4 100 1 1 340

67

Lanjutan Tabel 3.12

Manusia SHG LHG CLF Jumlah orang

Sensibel 255 1 7 1785

Laten 255 7 1785

Infiltrasi CFM W ∆T

ft3/menit gr/lb 0F

Sensibel

Laten

Supply air duct gain

Supply air leakage 5% 1077,15

Supply air fan gain (draw through) 2,5% 538,58



Jumlah orang

Sensibel 1,1 20 15 7 2310

Laten 0,68 20 94 7 8948,8

Supply air fan gain ( blow through) 0%

Pump gain

Return air duct gain RTHG

Return air fan gain 0% BTU/hr

Cooling Load 25468,79 10733,80 36202,59

Tons Refrigerant 3,02

3.5.6. Koridor Lantai III

Dalam perhitungan beban pendinginan Korridor ini, kondisi udara

rancangan sama dengan kondisi udara pada ruang standar room hotel

santika dan ruangan lainnya. Selain itu, bahan yang digunakan untuk

dinding dan atap sama seperti seperti standar room sehingga nilai

koefisien perpindahan panas menyeluruhnya (U) sama dengan standar

room. Namun pada koridor tidak terdapat kaca/ jendela. Perhitungan

68


Ø Dalam perhitungan beban pendinginan koridor Hotel Santika

Premiere Yogyakarta Lantai III ini, kondisi udara rancangan sama

dengan kondisi udara ruangan lainnya. Tetapi tidak

memperhitungkan beban kalor konduksi melalui kaca, dan beban

kalor radiasi matahari melalui kaca.

Ø Beban kalor konduksi melalui kaca


Beban kalor konduksi melalui kaca dianggap = 0 ,karena pada

koridor tidak terdapat terdapat jendela.

Ø Besarnya beban kalor konduksi melalui dinding,

di sebelah timur : = 0,2 ℎ ⁄ . .℉ 918,4 (95℉− 80℉) = 2755,2 ℎ ⁄

di sebelah utara : = 0,2 ℎ ⁄ . .℉ 656 (95℉− 80℉) = 1968 ℎ ⁄

di sebelah barat : = 0,2 ℎ ⁄ . .℉ 64,55 (95℉− 80℉) = 193,65 ℎ ⁄

di sebelah timur laut dan barat laut : = 0,2 ℎ ⁄ . .℉ 129,1 (95℉− 80℉) = 387,3 ℎ ⁄

69

Ø Besarnya beban kalor konduksi melalui atap : = 0,21 ℎ ⁄ . .℉ 8472,24 (95℉− 80℉) = 26687,56 ℎ ⁄



Baban kalor radiasi melalui kaca dianggap = 0 ,karena pada koridor

tidak terdapat jendela.

Perhitungan beban pendinginan yang dilakukan adalah sebagai berikut:



Koridor Hotel Santika Yogyakarta Lantai III secara keseluruhan

memiliki panjang 758,62 ft, dan lebar 4,92 ft. Jumlah lampu TL

yang digunakan adalah 60 lampu @ 40 W. Sehingga total lampu

yang dihasilkan sebesar 2400 W. Ballast Factor (BF) diasumsikan

1,25. Lampu hanya dinyalakan selama 24 jam, sehingga nilai CLF =

1.

Maka besarnya beban kalor yang dihasilkan lampu TL adalah: = 3,4 2400 1,25 1 = 10200 /ℎ Ø Beban kalor dari manusia



Pada koridor keseluruhan diasumsikan terdapat 20 orang (standing,

light work, walking slowly) diperhitungkan dari Tabel 3.6.

70

Diasumsikan nilai CLF = 1, maka perhitungannya: = (315 ℎ 20 1) = 6300 ℎ ⁄ = (325 ℎ 20) = 6500 ℎ ⁄

Maka besarnya = 12800 ℎ ⁄










(95oF - 80oF) = 15oF

Selisih perbandingan kelembaban di dalam dan di luar ruangan

adalah

(170 gr/lb – 76 gr/lb) = 94 gr/lb

Sehingga: = 1,1 (20 20) 15℉ = 6000 ℎ ⁄ = 0,68 (20 20) 94 ⁄ = 25568 ℎ ⁄

Maka besarnya = 31568 ℎ ⁄

Hasil perhitungan beban pendinginan pada koridor Hotel Santika

Premiere Yogyakarta Lantai III dapat dilihat pada Tabel 3.13

71

Tabel 3.13. Data perhitungan beban pendinginan koridor Tabel Perhitungan Beban Pendinginan

Proyek : Hotel Santika premiere Yogyakarta Ruang : Koridor Engr : Kuncoro


Temperatur Temperatur RH W Daily range : 22

Bola Kering Bola Basah % gr/lb Temp. Ave : 860F

0F 0F Bulan : Oktober

Kondisi Luar 95 (350C) 82,4 (280C) 59 170 Jam : 13:00

Desain Dalam 80 (26,670C) 67 (19,40C) 50 76


BTU/(hr.ft2.0F) ft2 Luar Dalam BTU/hr Kaca 0

Dinding

Timur 0,20 918,4 95 80 2755,2

Barat 0,20 64,55 95 80 193,65

Utara 0,20 656 95 80 1968

Timur Laut 0,20 129,1 95 80 387,3

Barat Laut 0,20 129,1 95 80 387,3 Langit-langit 0,21 10654,85 95 80 33562,78

Lantai

Partisi

Radiasi Letak SHGF Luas SC CLF Jendela Kaca

Lampu W BF CLF RLHG

Watt BTU/hr

Flourance 3,4 2400 1,25 1 10200

Bohlam

Manusia SHG LHG CLF Jumlah orang

Sensibel 210 1 20 4200

Laten 140 20 2800

72

Lanjutan Tabel 3.13

Infiltrasi CFM W ∆T

ft3/menit gr/lb

0F

Sensibel

Laten

Supply air duct gain

Supply air leakage 5% 2682,71 Supply air fan gain (draw through) 2,5% 1341,36



Jumlah orang

Sensibel 1,1 20 15 20 6600

Laten 0,68 20 94 20 25568,00

Supply air fan gain ( blow through) 0% Pump

gain Return air duct gain RTHG

Return air fan gain 0% BTU/hr

Cooling Load 64278,29 28368,00 92646,29 Ton Refrigerant 7,72

3.6. Psychometric Chart

Psychrometric chart merupakan suatu diagram yang menunjukkan

sifat termal dari udara basah. Sifat-sifat termal dari udara dibedakan menjadi

2, yaitu sensibel dan laten. Dalam uraian berikut akan dipaprkan contoh

penggunaan diagram psychometric.

Dalam hal ini akan diambil dua buah contoh penggunaan diagram

psikometri, yaitu AHU pada lantai III Hotel Santika Premiere Yogyakarta.

73

3.6.1 AHU I pada lantai III

AHU I pada lantai III Hotel Santika Premiere Yogyakarta

digunakan untuk mendinginkan ruang kamar standar room sebanyak 16

kamar, dan koridor seluas 576,11 ft2. Langkah-langkah yang dilakukan

adalah sebagai berikut :

1. Mengumpulkan data-data yang telah diketahui

Dari data-data udara yang ada, dapat ditentukkan titik-titik sebagai

berikut :

Titik A : kondisi udara luar ruangan, yaitu DB (Dry Bulb) = 95oF, dan

WB (Wet Bulb) = 82,4oF

Titik B : kondisi udara dalam ruang rancangan, yaitu DB (Dry Bulb)

= 80oF, dan RH = 50%

Kemudian, dari titik A dan titik B dihubungkan dengan sebuah garis.

2. Menghitung nilai RSHF (Room Sensible Heat Factor)

RSHF merupakan perbandingan antara RSHG dengan jumlah antara

RSHG dan RLHG. RSHF dapat dihitung dengan persamaan 3.8. = = ………………………… (3.8)

Dengan :

RSHG = Room Sensible Heat Gain

RLHG = Room Latent Heat Gain

RTHG = Room Total Heat gain atau (RSHG + RLHG)

Nilai RSHG dan RLHG merupakan penjumlahan dari beberapa

74

ruangan yang didinginkan oleh AHU I lantai III Hotel Santika

Premiere Yogyakarta.

RSHG :

Standar room (16 kamar) = 72585,79 BTU/hr

Sebagian koridor = 6657,20 BTU/hr

Maka RSHG total = 79242,99 BTU/hr

RLHG:

Standar room (16 kamar) = 4480 BTU/hr

Sebagian koridor = 700 BTU/hr

Maka RLHG total = 5180 BTU/hr

= 79242,99 ℎ ⁄79242,99 ℎ ⁄ + 700 ℎ ⁄ = 0,94

Kemudian dari RSHF ditarik garis lurus (1) sehingga melalui titik

acuan, yaitu DB (Dry Bulb) = 80oF dan RH = 50%. Garis RSHF

didapat dengan menggambar garis lurus yang sejajar dengan garis (1)

melalui titik B.

3. Menentukan suhu permukaan koil pendingin (titik D)

Diasumsikan suhu air pendingin yang keluar dari chiller adalah 13℃

atau 55,4℉, sehingga dapat dianggap bahwa suhu permukaan koil

pendingin pada AHU sama dengan suhu air pendingin yang keluar

dari chiller, yaitu 55,4℉.

4. Menghitung GSHF (Grand Sendible Heat factor)

GSHF digunakan untuk memperoleh coil Process line. GSHF

75

merupakan perbandingan antara TSH dengan jumlah TSH dan TLH.

GSHF dapat dilhitung dengan persamaan 3.9. = = ...................................................... (3.9)

Dengan :

TSH = Total Sensibel Heat

TLH = Total Latent Heat

GTH = Grand Total Heat

Sama seperti pada perhitungan RSHF, nilai TSH dan TLH merupakan

penjumlahan dari beberapa ruangan yang didinginkan oleh AHU I

lantai III Hotel Santika Premiere Yogyakarta.

TSH :



Maka TSH total = 91452,99 BTU/hr

TLH :



Maka TLH total = 52480,80 BTU/hr

= 91452,99 ℎ ⁄91452,99 ℎ ⁄ + 52480,80 ℎ ⁄ = 0,64

Kemudian dari GSHF ditarik garis lurus (2) sehingga melalui titik

acuan, yaitu DB (Dry Bulb) = 80oF dan RH = 50%. Garis GSHF

didapatkan dengan menggambar garis lurus sejajar dengan garis (2)

76

melalui titik suhu permukaan koil pendingin (titik D).

Hasil penggambaran Psychometric Chart AHU I pada lantai III Hotel

Santika Premiere Yogyakarta dapat dilihat pada Gambar 3.2. Dari

gambar Psychometric yang telah dilakukan, diperoleh data-data

sebagai berikut :

1. Titik A merupakan kondisi udara luar ruangan, yaitu DB (Dry

Bulb) = 95oF, WB (Wet Bulb) = 82,4oF, dan RH = 59%.

2. Titik B merupakan kondisi udara dalam ruangan, yaitu DB (Dry

Bulb) = 80oF, dan RH = 50%.

3. Titik C merupakan kondisi udara campuran antara udara segar dari

lingkungan dengan udara dalam ruangan, yaitu DB (Dry Bulb) =

83,5oF, WB (Wet Bulb) = 70,9, dan RH = 54%.

4. Titik D merupakan suhu permukaan koil pendingin, yaitu 55,4oF.

5. Titik E merupakan kondisi udara setelah melalui koil pendingin,

yaitu 66,8oF dan RH = 79%.

3.6.2 AHU II pada lantai III

AHU II pada lantai III Hotel Santika Premiere Yogyakarta

digunakan untuk mendinginkan ruang kamar standar room (20 kamar),

deluxe room (2 kamar), president suite room, accounting room, dan

koridor seluas 8118,55 ft2. Langkah-langkah yang dilakukan adalah

sebagai berikut :



77

berikut :



Titik B : kondisi udara dalam ruang rancangan, yaitu DB (Dry Bulb) =

80oF, dan RH = 50%




RSHG dan RLHG. RSHF dapat dihitung dengan persamaan 3.8.

RSHG :


Deluxe room (2 kamar) = 12774,89 BTU/hr

President suite room = 14658,47 BTU/hr

Accounting room = 23158,79 BTU/hr

Koridor ( 8118,55 ft2) = 39347,56 BTU/hr


RLHG:


Deluxe room (2 kamar) = 1120 BTU/hr

President suite room = 840 BTU/hr

Accounting room = 1785 BTU/hr

Koridor ( 8118,55 ft2) = 1120 BTU/hr


78

= 183819,39 ℎ ⁄183819,39 ℎ ⁄ + 10465 ℎ ⁄ = 0,95




melalui titik B.




pendingin pada AHU sama dengan suhu air pendingin yang keluar dari

chiller, yaitu 55,4℉.




GSHF dapat dilhitung dengan persamaan 3.9.


penjumlahan dari beberapa ruangan yang didinginkan oleh AHU II


TSH :





79

Koridor ( 8118,55 ft2) = 41987,56 BTU/hr


TLH :





Koridor ( 8118,55 ft2) = 11347,2 BTU/hr


= 206589,39 ℎ ⁄206589,39 ℎ ⁄ + 98674,60 ℎ ⁄ = 0,68





Hasil penggambaran Psychometric Chart AHU II pada lantai III Hotel



sebagai berikut :

1. Titik A merupakan kondisi udara luar ruangan, yaitu DB (Dry

Bulb) = 95oF, WB (Wet Bulb) = 82,4oF, dan RH = 59%.



80



82,4oF, WB (Wet Bulb) = 69,8oF, dan RH = 53%.



yaitu 71,7oF dan RH = 69,8%.

3.6.3 AHU III pada lantai III

AHU III pada lantai III Hotel Santika Premiere Yogyakarta

digunakan untuk mendinginkan ruang kamar standar room (18 kamar),

deluxe room, suite room, dan koridor seluas 1870,19 ft2. Langkah-

langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut :



berikut :



Titik B : kondisi udara dalam ruang rancangan, yaitu DB (Dry Bulb) =

80oF, dan RH = 50%




RSHG dan RLHG. RSHF dapat dihitung dengan persamaan 3.8.

81

Nilai RSHG dan RLHG merupakan penjumlahan dari beberapa

ruangan yang didinginkan oleh AHU III lantai III Hotel Santika

Premiere Yogyakarta.

RSHG :


Deluxe room = 7976,80 BTU/hr

Suite room = 13725,52 BTU/hr

Koridor Seluas 1870,19 ft2 = 13484,37 BTU/hr


RLHG:


Deluxe room = 560 BTU/hr

Suite room = 840 BTU/hr

Koridor Seluas 1870,19 ft2 = 980 BTU/hr


= 153858,04 ℎ ⁄153858,04 ℎ ⁄ + 7420 ℎ ⁄ = 0,954




melalui titik B.



82


pendingin pada AHU sama dengan suhu air pendingin yang keluar dari

chiller, yaitu 55℉.




GSHF dapat dilhitung dengan persamaan 3.9.


penjumlahan dari beberapa ruangan yang didinginkan oleh AHU III


TSH :






TLH :






83

= 171348,04 ℎ ⁄171348,04 ℎ ⁄ + 75175,20 ℎ ⁄ = 0,7





Hasil penggambaran Psychometric Chart AHU III pada lantai III Hotel



sebagai berikut :

1. Titik A merupakan kondisi udara luar ruangan, yaitu DB (Dry Bulb)

= 95oF, WB (Wet Bulb) = 82,4oF, dan RH = 59%.





72,8oF, WB (Wet Bulb) = 68,8oF, dan RH = 52%.



yaitu 62oF dan RH = 75%.

84

Gambar 3.2. Psychrometric Chart untuk AHU I Lantai III

0,64

0,94

A

B D

E

C

82,4

85

Gambar 3.3. Psychrometric Chart untuk AHU II Lantai III

E

0,68

0,95

A

B D

C

82,4

E

86

Gambar 3.4. Psychrometric Chart untuk AHU III Lantai III

0,7

0,95

A

B D

E C

82,4

BAB IV

PEMILIHAN KOMPONEN UTAMA

SISTEM PENGKONDISIAN UDARA

Dalam sistem pengkondisian udara sentral, digunakan beberapa

peralatan utama seperti water chiller, AHU (Air Handling Unit) dan FCU

(Fan Coil Unit). Pada perancangan ini digunakan air cooled chiller, AHU dan

FCU yang ada dipasaran/ komersial. Pemilihan air cooled chiller, AHU, dan FCU

didasarkan pada beban pendinginan yang telah dikalkulasikan pada bab III.

4.1. Air Cooled Chiller

Air cooled chiller merupakan peralatan yang berfungsi untuk

mendinginkan air sebelum disalurkan menuju FCU ataupun AHU. Water

chiller merupakan contoh lain dari refrigerator, selain kulkas dan AC split,

sehingga komponen-komponen yang ada pada water chiller sama seperti

refrigerator pada umumnya, yaitu kondenser, kompresor, expansion device,

dan evaporator. Water chiller mendinginkan air dengan menggunakan siklus

kompresi uap.

Total beban pendinginan (RTHG) yang dihasilkan ruangan-ruangan di

lantai III hotel santika :

Standard room 464855,64 BTU/ hr

Deluxe room 42854,93 BTU/ hr

Suite room 24215,92 BTU/ hr

President suite room 25148,87 BTU/ hr

88

Accounting room 36202,59 BTU/ hr

Koridor lantai III 92646,29 BTU/ hr

Total Beban Pendinginan 685924,24 BTU/ hr = 57,16 TR

Berdasarkan hasil perhitungan total beban pendinginan di atas dapat

dipilih air cooled chiller yang memiliki kemampuan beban pendinginan 60

tons refrigerant, sesuai dengan tabel 4.1.

Tabel 4.1. Jenis-jenis Air Cooled Chiller Carrier 30GTN,GTR

Dari tabel 4.1, digunakan air cooled chiller buatan Carrier tipe 30GTN-

060PW dengan spesifikasi yang ditunjukkan pada tabel 4.2. dan 4.3

89

Tabel 4.2. Spesifikasi Water Chiller Tipe 30GTN-060PW, pada 50 Hz

90

Tabel 4.3. Cooling Capacity pada frekuensi 50 Hz

91

4.2. AHU (Air Handling Unit)

Air Handling Unit tersedia dengan kapasitas antara 2000-1.000.000

m3/jam, dalam berbagai ukuran sesuai dengan spesifikasi yang diberikan oleh

pabrik pembuatnya. Ada dua jenis air handling unit, yaitu jenis vertikal dan

jenis horisontal. Jenis fan yang digunakan tergantung dari volume udara dan

tekanan yang diinginkan. Fan yang banyak dipakai adalah jenis daun

berganda (multiblade). Koil udara dibuat dari pipa bersirip plat; kebanyakan

pipa-pipa koil dibuat dari tembaga, sedangkan sirip dibuat dari aluminium.

Ada dua jenis koil udara, satu untuk pendinginan dan yang lain untuk

pemanasan; namun, dapat dipergunakan satu koil udara saja yang dapat

dipakai untuk pendinginan dan pemanasan.

Untuk memilih Air Handling Unit digunakan beban pendinginan total

dari keseluruhan ruangan yang akan dikondisikan oleh AHU I, AHU II, dan

AHU III.

4.2.1. AHU I

Dengan data beban pendinginan sebagai berikut :

TSH :




TLH :




92

RTHG (Room Total Heat Gain) = TSH + TLH

= (91452,99 +52480,80) BTU/hr

= 143933,79 BTU/hr

Diperoleh beban pendinginan sebesar 143933,79 BTU/hr. Jika diketahui

1 kW = 3410 BTU/hr, maka besar beban pendinginan pada AHU I

adalah 42,21 kW. AHU yang digunakan dapat dipilih sesuai Tabel 4.4

dan Gambar 4.1

93

Tabel 4.4. Jenis-jenis AHU Carrier 39 G

94

Gambar 4.1 Gambar grafik pemilihan AHU

95

Dengan demikian, AHU yang akan digunakan adalah Carrier 39G 0914.

AHU ini dapat dilihat pada Gambar 4.2

Gambar 4.2 AHU Carrier 39G

4.2.2 AHU II


TSH :





Koridor ( 8118,55 ft2) = 41987,56 BTU/hr


96

TLH :





Koridor ( 8118,55 ft2) = 11347,2 BTU/hr


RTHG = TSH + TLH

= 206589,39 BTU/hr + 98674,6 BTU/hr

= 305263,99 BTU/hr


1 kW = 3410 BTU/hr, maka besar beban pendinginan pada AHU (Air

Handling Unit) adalah 89,52 kW. AHU yang akan digunakan dapat

dipilih sesuai Tabel 4.4. dan Gambar 4.1


97

4.2.3 AHU III


TSH :






TLH :






RTHG = TSH + TLH

= 171348,04 BTU/hr + 75175,20 BTU/hr

= 246523,24 BTU/hr


1 kW = 3410 BTU/hr, maka besar beban pendinginan pada AHU (Air

Handling Unit) adalah 72,19 kW. AHU yang akan digunakan dapat

dipilih sesuai Tabel 4.4. dan Gambar 4.1


98

4.3. FCU (Fan Coil Unit)

FCU (Fan Coil Unit) 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. Di dalam unit ini, udara ruangan yang

diisap masuk diatur temperatur serta kelembabannya, kemudian dimasukkan

kembali ke dalam ruangan. Unit ini dapat berupa jenis lantai atau jenis

langit-langit. Jenis langit-langit dapat diletakkan di atas lantai atau

digantungkan pada langit-langit, atau ditanamkan di dalamnya.

Pada perancangan ini FCU akan diletakkan pada ruang kamar tidur saja,

yaitu pada standar room, deluxe room, suite room, president suite room dan

accouting.

Untuk memilih Fan Coil Unit digunakan beban pendinginan pada setiap

kamar standar room, deluxe room, suite room, president suite room dan

accounting room.

4.3.1 Standar Room

Data beban pendinginan :

TSH :

Standar room (1kamar) = 7799,18 BTU/hr

TLH :


99

RTHG = TSH + TLH

= 7799,18 BTU/hr + 2836,80 BTU/hr

= 10635,98 BTU/hr


1 kW = 3410 BTU/hr, maka besar beban pendinginan pada FCU (Fan

Coil Unit) adalah 3,12 kW = 3120 W. FCU yang akan digunakan dapat

dipilih sesuai Tabel 4.5

Tabel 4.5. Spesifikasi FCU 42CMX,C/V-2ROW

100

Gambar 4.3 FCU Carrier 42CMX

Dengan demikian, FCU yang akan digunakan adalah Carrier

42CMX004.

4.3.2 Deluxe Room


TSH :

Deluxe room (1kamar) = 10419,24 BTU/hr

TLH :


RTHG = TSH + TLH

= 10419,24 BTU/hr + 5673,60 BTU/hr

= 16092,84 BTU/hr


1 kW = 3410 BTU/hr, maka besar beban pendinginan pada FCU adalah

101

4.72 kW = 4720 W. FCU yang akan digunakan dapat dipilih sesuai

Tabel 4.5.


42CMX006.

4.3.3 Suite Room


TSH :

Suite room (1kamar) = 15705,52 BTU/hr

TLH :

Suite room (1 kamar) = 8510,4 BTU/hr

RTHG = TSH + TLH

= 15705,52 BTU/hr + 8510,4 BTU/hr

= 24215,92 BTU/hr




dipilih sesuai Tabel 4.5.


42CMX004 sebanyak 2 buah.

102

4.3.4 President Suite Room


TSH :

President suite room (1kamar) = 16638,47 BTU/hr

TLH :

President suite room (1 kamar) = 8510,40 BTU/hr

RTHG = TSH + TLH

= 16638,47 BTU/hr + 8510,4 BTU/hr

= 25148,87 BTU/hr




dipilih sesuai Tabel 4.5.



4.3.5 Accounting Room


TSH :

Accounting room (1kamar) = 25468,79 BTU/hr

TLH :

Accounting room (1 kamar) = 10733,8 BTU/hr

103

RTHG = TSH + TLH

= 25468,79 BTU/hr + 10733,8 BTU/hr

= 36202,59 BTU/hr



Coil Unit) adalah 10,62 kW = 10620 W. FCU yang akan digunakan

dapat dipilih sesuai Tabel 4.5.



BAB V

RANCANGAN SISTEM PERPIPAAN DAN DUCTING

5.1 Sistem Perpipaan yang Digunakan

Sistem yang digunakan di dalam sistem pengkondisian udara ada berbagai

macam, tetapi pada rancangan ini digunakan two pipe direct return system. Sistem

ini juga disebut sistem kembali langsung. Sistem ini bertujuan untuk memperoleh

air dingin yang sama pada saat masuk ke setiap unit pendingin udara. Siistem ini

menggunakan dua buah pipa utama, yaitu masing-masing pipamendapatkan

fungsi yang berlainan, yang satu sebagai pipa suplai dan yang satunya menjadi

pipa balik.

Sistem dengan dua pipa ini disebut two pipe direct return system karena

saluran balik untuk mengalirkan air kembali ke generator menggunakan jalur

yang terdekat ini diberikan. Pada two pipe direct system terdapat kontrol terpisah

danservis dari tiap-tiap unit terminal. Karena suhu air suplai sama pada tiap-tiap

unit, sistem ini dapat digunakan untuk berbagai macam ukuran instalasi. Two pipe

direct system sering digunakan untuk sistem dalam skala besar.

Keuntungannyapun jauh lebih besar dibandingkan one pipe system. Sehingga

biaya perawatannyapun jauh lebih besar dari one pipe system, maka biaya yang

dibutuhkan punsemakin mahal. Skema sistem ini dapat dilihat pada Gambar 5.1

105

Gambar 5.1 Two Pipe Direct Return System

(Air Conditioning Principles and System, Edward G. Pita, Fig 5.5)

5.2 Debit Air Pendingin Melalui Unit Penyegar Udara

Setelah dilakukan perhitungan pada Bab III, maka dapat diketahui beban

pendinginan keseluruhan Hotel Santika Premiere Yogyakarta lantai III adalah

sebesar 65,6 TR atau 787200 BTU/hr. Dengan demikian, laju aliran pendingin

yang masuk pada setiap unit penyegar udara dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan :

Q = 500 x GPM x TC ........................................................................ (5.1)

(Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita, Eq 5.2 )

Dengan :

Q = Beban Pendinginan, BTU/hr

GPM = Laju aliran pendingin

TC = Temprature Change ( perubahan temprature)

Sistem pengkondisian udara Hotel Santika Premiere Yogyakarta ini

dirancang menggunakan menggunakan 67 unit penyegar udara, yaitu 64 buah

106

FCU dan 3 buah AHU. Setiap unit mempunyai beban pendinginan yang berbeda-

beda. Sehingga debit air yang masuk juga berbeda-beda.

Temperatur air dingin yang keluar Air Cooled Chiller menuju ke unit-unit

penyegar udara adalah 10 0C (50 0F) sedangkan yang masuk ke dalam Air

Cooled Chiller temperaturnya adalah 15 0C (59 0F). Dengan demikian dapat

dihitung laju aliran air dingin yang masuk ke setiap unit penyegar udara.

Pada pemompaan jalur 1, AHU I digunakan untuk mendinginkan 16

Standard Room dan pada jalur 1 terdapat 16 FCU yang digunakan untuk

mendinginkan 16 Standard Room. Maka beban pendinginan pada pemompaan

jalur I adalah penjumlahan beban pendinginan AHU I dan 16 FCU, yaitu sebesar

154569,77 BTU/hr. Dengan demikian, dapat dilakukan perhitungan laju aliran

air pendingin pada pemompaan jalur 1 sebagai berikut :

GPM AHU I = 500 ×

GPM AHU I = 143933,79500 × (59− 50)℃ = 31,99

GPM 16 bh FCU = × 16500 ×

GPM 16 FCU = 10635,98 × 16500 × (59− 50)℃ = 37,82

107

Sehingga laju aliran air pendingin yang masuk pada pemompaan jalur 1

adalah GPM tot = GPM untuk AHU I + GPM 16bh FCU

GPMtot = 31,99 GPM + 37,82 GPM

= 69,81 GPM

Perhitungan dengan cara tersebut juga dilakukan terhadap unit-unit

penyegar udara yang lain. Dengan menggunakan microsoft excell, maka dapat

diperoleh hasil perhitungan laju aliran pendingin yang masuk ke setiap unit

penyegar udara. Hasil perhitungan selengkapnya ditunjukan pada Tabel 5.1

Tabel 5.1 Hasil perhitungan laju aliran pendingin

Peralatan Beban/ Unit

Jumlah TC Debit (GPM)

(BTU/hr) oF Setiap peralatan

Pompa ke-

Pemompaan Jalur 1 AHU1 143933,79 1 9 31,99

69,80 FCU-Standard Room 10635,98 16 9 37,82

Pemompaan Jalur 2 AHU2 305263,99 1 9 67,84

100,64 FCU-Accounting Room 8382,96 3 9 5,59

FCU-Standard Room 10635,98 10 9 23,64 FCU-Deluxe Room 16092,84 1 9 3,58

Pemompaan Jalur 3 FCU-President Suite

Room 12574,44 2 9 5,59 48,19 FCU-Standard Room 10635,98 15 9 35,45

FCU-Deluxe Room 16092,84 2 9 7,15 Pemompaan Jalur 4

AHU3 246523,24 1 9 54,78 90,89 FCU-Suite Room 12107,96 2 9 5,38

FCU-Standar Room 10635,98 13 9 30,73

Total GPM 309,52

108

5.3 Perhitungan Sistem Perpipaan Lantai III

Sebelum dilakukan perhitungan sistem perpipaan yang akan digunakan,

terlebih dahulu harus ditentukan bahan pipa yang akan digunakan. Pipa-pipa

yang akan digunakan dapat terbuat dari berbagai macam bahan. Beberapa ha;

yang digunanakan dalam pemilihan bahan pipa, antara lain :

1. Fluida yang mengalir dalam pipa

2. Temperatur

3. Tekanan

4. Ketahanan pipa terhadap oksidasi dan karat

Pada rancangan ini digunakan pipa berbahan tembaga karena pipa tembaga

memiliki beberapa keuntungan. Pertama, hambatan karena gesekan lebih kecil

bila dibandingkan dengan pipa berbahan baja, sehingga pompa yang digunakan

pun akan semakin kecil dan konsumsi daya yang digunakan juga lebih kecil.

Kedua, pipa berbahan tembaga merupakan bahan yang tidak mudah teroksidasi.

Ketiga, tembaga merupakan bahan yang mudah diperoleh, dikerjakan dan

harganya relatif murah.

Pemasangan pipa air pendingin diasumsikan menempel pada dinding atau

langit-langit sehingga panjang pipa yang digunakan menyesuaikan dengan

ukuran dinding atau langit-langit. Sistem perpipaan yang digunakan disini adalah

sistem tertutup (closed hidronic system), hal tersebut dikarenakan pemasangan

sistem perpipaan berada ditempat yang relatif terlindungi. Untuk menentukan

109

perpipaan yang akan digunakan maka dilakukan langkah-langkah sebagai

berikut:

1. Menentukan skema sistem perpipaan yang akan digunakan. Pada gedung

Hotel Santika Premiere Yogyakarta ini digambarkan skema perpipaan pada

lantai III.

2. Laju aliran rata-rata air pendingin pada setiap pipa ditentukan dengan

menjumlahkan debit air pendingin yang mengalir di setiap unit penyegar

udara.

3. Air pendingin yang mengalir pada pipa tembaga akan mengalami rugi-rugi

gesekan. Untuk pipa dengan bahan tembaga, rugi-rugi gesekan dapat

ditentukan dengan Gambar 5.2. Seperti yang dijelaskan sebelumnya dalam

sistem perpipaan ini menggunakan pipa berbahan tembaga, maka

a) Besar rugi-rugi gesekan rata-rata berada diantara 1 s/d 5 feet.w/100ft

b) Kecepatan aliran air pendingin melalui pipa berada diantara 4 s/d 6 FPS

pada sistem kecil. Akan tetapi, kecepatan aliran pendingin dalam pipa yang

berada di daerah yang dihuni tidak boleh lebih dar 4 FPS, hal ini bertujuan

agar dapat menghindari suara berisik yang ditimbulkan oleh aliran

pendingin.

4. Ukuran pipa ditentukan melalui Gambar 5.2 sesuai dengan laju aliran dan

rugi-rugi gesekan yang terjadi.

110

Gambar 5.2 Friction loss for water in cooper tubing – open or closed system (Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita, Fig 8.15)

111

5.3.1 Sistem Perpipaan Jalur I

Pada lantai III digunakan 4 jalur sistem perpipaan yang akan menyuplai

air dingin ke FCU dan AHU pada ruangan yang telah ditentukan. Sistem

perpipaan jalur I digunakan untuk mengkondisikan 16 unit FCU dan 1 unit

AHU. 16 unit FCU disini digunakan untuk mendinginkan 16 Standard Room

dan 1 unit AHU disini digunakan untuk mengkondisikan 16 Standard Room

dan sebagian koridor. Pada sistem perpipaan jalur I terdapat belokan 90o dan

percabangan. Panjang ekuivalen untuk belokan dapat dilihat pada Tabel 5.2.

Tabel 5.2 Equivalent Feet of Pipe for Fittings and Valves (Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita, tabel 8.1)

112

Gambar 5.3 Sistem perpipaan Lantai III Hotel Santika Premiere Yogyakarta

113

Skema Sistem perpipaan lengkap Hotel Santika Premiere Yogyakarta

dapat dilihat pada Gambar 5.3. Skema perpipaan jalur I lantai III Hotel

Santika Premiere Yogyakarta dapat dilihat pada Gambar 5.4. Setiap unit

penyegar (FCU) untuk Standard Room menerima 2,36 GPM air pendingin

dan untuk AHU I menerima 31,99 GPM air pendingin. Setelah dilakukan

pembacaan grafik pada Gambar 5.2, maka diperoleh data-data menggunakan

excel yang ditunjukan melalui Tabel 5.3.

Tabel 5.3 Tabel Perhitungan Friction Loss dan Pressure Drop

untuk Perpipaan Jalur 1

Section Debit Kecepatan Dia. Panjang E.L. No Friction loss

Hf GPM FPM in ft ft Item ft.water/100ft

A-B 69,8 3,2 3 65,98 8 3 1,2 1,08 B-C 65,08 3 3 28,37 8 2 1,1 0,49 C-D 60,36 4 2,5 5,93 8 2 2,4 0,53

D-E 55,64 3,6 2,5 28,71 6,5 2 2 0,83 E-F 50,92 3,4 2,5 6,29 6,5 2 1,6 0,31 F-G 46,2 3,1 2,5 28,62 6,5 2 1,5 0,62 G-H 41,48 2,8 2,5 6,23 6,5 2 1,3 0,25 H-I 36,76 2,6 2,5 32,06 6,5 2 1,1 0,50 I-J 32,04 3,4 2 14,49 6,5 1 2,3 0,48

K-L 32,04 3,4 2 24,48 6,5 1 2,3 0,71 L-M 36,76 2,6 2,5 32,06 6,5 2 1,1 0,50 M-N 41,48 2,8 2,5 6,23 6,5 2 1,3 0,25 N-O 46,2 3,1 2,5 28,62 6,5 2 1,5 0,62 O-P 50,92 3,4 2,5 6,29 6,5 2 1,6 0,31 P-Q 55,64 3,6 2,5 28,71 6,5 2 2 0,83 Q-R 60,36 4 2,5 5,93 8 2 2,4 0,53 R-S 65,08 3 3 28,37 8 2 1,1 0,49 S-T 69,8 3,2 3 59,49 8 3 1,2 1,00

114

Lanjutan-Tabel 5.3


Hf GPM FPM in ft ft Item ft.water/100ft CABANG

B-1&L-2

2,36 1,5 0,75

1,73

8

1

1,6 0,16 C-1&-M-2 8 1,6 0,16 D-1&N-2 8 1,6 0,16 E-1&O-2 6,5 1,6 0,13 F-1&P-2 6,5 1,6 0,13 G-1&Q-2 6,5 1,6 0,13 H-1&R-2 6,5 1,6 0,13 I-1&S-2 6,5 1,6 0,13 L-1&B-2

4,79

8 1,6 0,20 M-1&C-2 8 1,6 0,20 N-1&D-2 8 1,6 0,20 O-1&E-2 6,5 1,6 0,18 P-1&F-2 6,5 1,6 0,18 Q-1&G-2 6,5 1,6 0,18 R-1&H-2 6,5 1,6 0,18 S-1&I-2 6,5 1,6 0,18

115

Gambar 5.4 Sistem Perpipaan Lantai III Hotel Santika Yogyakarta jalur 1

A

B C D E F G H I

J K

L M N P Q R S

T 2,36 GPM

2,36 GPM

31,99 GPM

O

1 1 1 1 1 1 1 1

2 2 2 2 2 2 2 2

116

5.3.2 Sistem Perpipaan Jalur II

Sistem perpipaan jalur II digunakan untuk menyuplai 1 unit AHU dan 14

unit FCU. AHU-2 mendinginkan 20 Standard Room, 2 Deluxe Room, 1

accounting room, 1 presindent suite room dan sebagian koridor. Pada sistem

perpipaan jalur II juga terdapat belokan 90o dan percabangan. Panjang

ekuivalen untuk belokan dapat dilihat pada Tabel 5.2.

Skema perpipaan jalur II lantai III Hotel Santika Premiere Yogyakarta

dapat dilihat pada Gambar 5.5. Setiap unit penyegar untuk Standard Room

mendapat 2,36 GPM air pendingin, unit penyegar untuk Deluxe Room

mendapat 3,58 GPM, unit penyegar untuk Accounting Room mendapat 1,86

GPM dan AHU-2 mendapatkan 67,84 GPM. Setelah dilakukan pembacaan

grafik pada Gambar 5.2, maka diperoleh data-data menggunakan excel yang

ditunjukan melalui Tabel 5.4.

117

Tabel 5.4 Tabel Perhitungan Friction Loss dan Pressure Drop untuk Perpipaan Jalur 2

Section Debit Kecepatan Dia. Panjang E.L. No Friction loss Hf GPM FPS in ft ft Item ft.water/100ft A-B 100,64 3,7 3,5 31,53 9,5 5 1,3 0,88 B-C 32,8 3,4 2 8,86 9,5 1 2,2 0,29 C-D 30,44 3,2 2 22,62 5,5 1 2 0,51 D-E 28,58 2,9 2 6,13 5,5 1 1,7 0,16 E-F 26,22 2,6 2 6,4 5,5 1 1,4 0,14 F-G 23,86 2,4 2 4,59 5,5 1 1,3 0,11 G-H 22 2,3 2 16,73 5,5 2 1,1 0,29 H-I 20,14 3,8 1,5 7,12 5,5 0 4 0,28 I-J 17,78 3,3 1,5 6,33 4,3 1 3 0,23 J-K 13,06 2,3 1,5 27,72 4,3 4 1,6 0,62 K-L 8,34 2,2 1 5,28 4,3 2 1,8 0,18 M-N 8,34 2,2 1 6,89 4,3 2 1,8 0,21 N-O 13,06 2,3 1,5 27,71 5,5 2 1,6 0,55 O-P 17,78 3,3 1,5 6,33 5,5 2 3 0,30 P-Q 22 2,3 2 16,33 6,5 3 1,1 0,37 Q-X 23,86 2,4 2 12,12 6,5 1 1,3 0,22 X-W 26,22 2,6 2 6,33 6,5 1 1,4 0,15 W-R 28,58 2,9 2 5,02 6,5 1 1,7 0,15 R-S 30,44 3,2 2 23,76 6,5 1 2 0,54 S-T 32,8 3,4 2 8,23 6,5 1 2,2 0,25 T-U 100,64 3,7 3,5 25,15 11 5 1,3 0,88

CABANG B-V 67,84 3 3 23,98 9,5 1 1,1 0,36 T-V 24,69 9,5 1 0,37 M-1

3,58 2,4 0,75 15,92 2,6 2

4 0,69

L-1 15,39 2,6 2 0,67 D-2

1,86

1,3

0,75

18,89 2,6 1

1,3

0,27 G-2 1,3 6,98 2,6 1 0,12 H-2 1,3 23,72 2,6 1 0,33 P2 1,3 28,69 2,6 1 0,40 Q2 1,3 4,85 2,6 0 0,06 R2 1,3 23,17 2,6 1 0,33

C-1&E-1

2,36 1,5 0,75

2,12

5,5 1

1,6

0,09 F-1&I-1 5,5 1 0,09 J-1&O-2 5,5 1 0,09 K-1&N-2 4,3 1 0,08 N-1&K-2

4,14

4,3 1 0,11 O-1&K-2 5,5 1 0,12 P-1&X-1 5,5 1 0,12 W-1&S-1 5,5 1 0,12 L-2&L-3 9,2 2,6 1 0,17

M-2&M-3 16,95 2,6 1 0,30

118


AH

U2

A

B C D E F G H I J K L

M N O P Q R T

U

V

W X

1 1 1 1 1 1

1

2

3 2 2

2,36 GPM

2,36 GPM

1,86 GPM

3,58 GPM

67,84 GPM

S

2

2

2

119

5.3.3 Sistem Perpipaan Jalur III

Sistem perpipaan jalur III digunakan untuk menyuplai dan 19 unit FCU.

Pada sistem perpipaan jalur III juga terdapat belokan 90o dan percabangan.

Panjang ekuivalen untuk belokan dapat dilihat pada Tabel 5.2.

Skema perpipaan jalur III lantai III Hotel Santika Premiere Yogyakarta


mendapat 2,36 GPM air pendingin, unit penyegar untuk Deluxe Room

mendapat 3,58 GPM, dan unit penyegar untuk President Room mendapat

2,79 GPM. Setelah dilakukan pembacaan grafik pada Gambar 5.2, maka

diperoleh data-data menggunakan excel yang ditunjukan melalui Tabel 5.5.

120



Hf GPM FPS in ft ft Item ft.water/100ft AS-BS 48,19 3,2 2,5 18,83 6,5 3 1,5 0,48 BS-CS 26,09 2,7 2 3,47 6,5 1 1,5 0,12 CS-DS 22,51 2,4 2 25,92 5,5 1 1,2 0,37 DS-ES 20,15 2,2 2 6,23 5,5 1 1,1 0,12 ES-FS 17,79 3,4 1,5 28,03 5,5 1 3 0,90 FS-GS 15,43 2,9 1,5 5,76 4,3 1 2,5 0,19 GS-HS 13,07 2,4 1,5 28,36 4,3 1 1,7 0,53 HS-IS 10,71 1,9 1,5 5,76 4,3 1 1,2 0,11 IS-JS 8,35 2,2 1,25 27,21 4,3 1 1,8 0,53 JS-KS 5,99 2,4 1 10,16 3,3 2 2,8 0,35 KR-JR 5,99 2,4 1 7,18 3,3 2 2,8 0,27 JR-IR 8,35 2,2 1,25 27,29 4,3 1 1,8 0,53 IR-HR 10,71 1,9 1,5 5,76 4,3 1 1,2 0,11 HR-GR 13,07 2,4 1,5 28,29 4,3 1 1,7 0,52 GR-FR 15,43 2,9 1,5 5,76 4,3 1 2,5 0,19 FR-ER 17,79 3,4 1,5 28,03 5,5 1 3 0,90 ER-DR 20,15 2,2 2 6,23 5,5 1 1,1 0,12 DR-CR 22,51 2,4 2 25,92 5,5 1 1,2 0,37 CR-BR 26,09 2,7 2 5,25 6,5 1 1,5 0,14 BR-AR 48,19 3,2 3 19,7 7 3 1,5 0,49

CABANG UTAMA BS-LS 22,1 2,4 2 34,28 6,5 2 1,2 0,54 LS-MS 19,74 2,2 1,5 15,91 5,5 1 1,1 0,23 MS-NS 17,38 3,4 1,5 22,31 4,3 1 3,1 0,73 NS-OS 14,59 2,7 1,5 35,2 4,3 1 2,2 0,82 OS-PS 11,8 2,1 1,5 9,8 4,3 1 1,4 0,18 PS-QS 9,44 2,5 1,25 25,54 4,3 1 2,4 0,66 QS-RS 7,08 1,8 1,25 16,2 3,3 1 1,4 0,26 RS-SS 4,72 1,8 1 5,91 3,3 1 1,8 0,14 SR-RR 4,72 1,8 1 5,92 3,3 1 1,8 0,14 RR-QR 7,08 1,8 1,25 16,13 3,3 1 1,4 0,26 QR-PR 9,44 2,5 1,25 25,59 4,3 1 2,4 0,66 PR-OR 11,8 2,1 1,5 9,73 4,3 1 1,4 0,18 OR-NR 14,59 2,7 1,5 35,21 4,3 1 2,2 0,82 NR-MR 17,38 3,4 1,5 22,31 4,3 1 3,1 0,73 MR-LR 19,74 2,2 1,5 15,91 5,5 1 1,1 0,23 LR-BR 22,1 2,4 2 31 6,5 2 1,2 0,50

121

Lanjutan-Tabel 5.5


Hf GPM FPS in ft ft Item ft.water/100ft

Ke Kamar

CS1

3,58 2,4 0,75

3,28 5,5 1

4

0,19

CR1 5,91 5,5 1 0,29

KS1 10,15 3,3 1 0,44

KR1 8,26 3,3 1 0,36

NR2&OR2 2,79 1,9 0,75

10,51 4,3 1 2,8

0,34

NS2&OS2 9,22 4,3 1 0,30

DS1&ES1

2,36 1,5 0,75

3,15

5,5 1

1,6

0,11

FS1&GS1 4,3 1 0,09

HS1&IS1 4,3 1 0,09

JS1-SS2 3,3 1 0,08

RS2-QS2 3,3 1 0,08

PS2-OS2 4,3 1 0,09

NS2&MS2 4,3 1 0,09

LS2 5,5 1 0,11

DR1&ER1

5,28

5,5 1 0,14

FR1&GR1 4,3 1 0,13

HR1&IR1 4,3 1 0,13

JR1-SR2 3,3 1 0,12

RR2-QR2 3,3 1 0,12

PR2-OR2 4,3 1 0,13

NR2&MR2 4,3 1 0,13

LR2 5,5 1 0,14

KS2 3,39 3,3 1 0,09

SS1 19,31 3,3 2 0,37

KR2 2,24 3,3 1 0,07

SR1 21,45 3,3 2 0,41

122


2,36 GPM

2,36 GPM

2,36 GPM

3,58 GPM

3,58 GPM

2,36 GPM

2,79 GPM

AS

1

BS

CS

DS

ES

FS

GS

HS

IS

JS

KS

LS

MS

NS

OS

PS

QS

RS

SS

KR

JR

IR

HR

GR

FR

ER

DR

CR

BR

LR

MR

NR

OR

PR

QR

RR

SR

AR

1

1

1

1

1

1

1

1 2

1

2

2

2

2

2

2

2

2

123

5.3.3 Sistem Perpipaan Jalur IV

Sistem perpipaan jalur IV digunakan untuk menyuplai 1 unit AHU dan

15 unit FCU. AHU-3 mendinginkan 18 Standard Room, 1 Deluxe Room, 1

suite room dan sebagian koridor. Pada sistem perpipaan jalur IV juga

terdapat belokan 90o dan percabangan. Panjang ekuivalen untuk belokan

dapat dilihat pada Tabel 5.2.

Skema perpipaan jalur IV lantai III Hotel Santika Premiere Yogyakarta


mendapat 2,36 GPM air pendingin, unit penyegar untuk Suite Room

mendapat 2,69 GPM, unit penyegar untuk Accounting Room mendapat 1,86

GPM dan AHU-3 mendapatkan 54,78 GPM. Setelah dilakukan pembacaan

grafik pada Gambar 5.2, maka diperoleh data-data menggunakan excel yang

ditunjukan melalui Tabel 5.6.

124


Section Debit Kecepatan Dia. Panjang E.L. No Friction loss Hf GPM FPS in ft ft Item ft.water/100ft A-B 90,89 4,2 3 222,88 8 4 2 5,10 B-C 88,53 4 3 28,34 8 1 1,8 0,65 C-D 86,17 3,8 3 5,76 8 1 1,7 0,23 D-E 83,81 3,7 3 29,01 8 1 1,7 0,63 E-F 81,45 3,6 3 5,62 8 1 1,6 0,22 F-G 79,09 3,5 3 29,1 8 1 1,5 0,56 G-H 76,73 3,3 3 6,2 8 1 1,3 0,18 H-I 19,59 3,5 1,5 17,41 8 2 3,4 1,14 I-J 17,23 3,2 1,5 19,93 4,3 2 2,8 0,80 J-K 14,87 2,7 1,5 5,64 4,3 1 2,1 0,21 K-L 10,15 1,8 1,5 16,16 4,3 2 1,2 0,30 L-M 5,43 2,2 1 21,05 4,3 2 2,5 0,74 N-O 5,43 2,2 1 13,62 4,3 2 2,5 0,56 O-P 10,15 1,8 1,5 16,16 4,3 2 1,2 0,30 P-Q 14,87 2,7 1,5 5,86 4,3 1 2,1 0,21 Q-R 17,23 3,2 1,5 16,45 4,3 2 2,8 0,70 R-S 19,59 3,5 1,5 17,47 8 2 3,4 1,14 S-T 76,73 3,3 3 5,76 8 1 1,3 0,18 T-U 79,09 3,5 3 29,15 8 1 1,5 0,56 U-V 81,45 3,6 3 5,62 8 1 1,6 0,22 V-W 83,81 3,7 3 29,01 8 1 1,7 0,63 W-X 86,17 3,8 3 5,76 8 1 1,7 0,23 X-Y 88,53 4 3 28,36 8 1 1,8 0,65 Y-Z 90,89 4,2 3 241,11 8 4 2 5,46

CABANG H-2 54,78 3,8 2,5 6,2 8 1 2 0,28 S-2 4,05 8 1 0,24

B-1&C-1

2,36 1,7

0,75

3,15

8 1

1,6

0,18 D-1&E-1 8 1 0,18 F-1&G-1 8 1 0,18 H-1&I-1 8 1 0,18 J-1&K-1 4,3 1 0,12 L-1&O-2 4,3 1 0,12

P-2 4,3 1 0,12 O-1&L2

5,28

4,3 1 0,15 P-1&K2 4,3 1 0,15 Q-1&R-1 4,3 1 0,15 S-1&T-1 8 1 0,21 U-1&V-1 8 1 0,21 W-1&X-1 8 1 0,21

Y-1 8 1 0,21 M-1

2,69 1,6

6,25

4,3

1

2,3

0,24 M-2 6,49 1 0,25 N-1 8,3 1 0,29 N-2 4,41 1 0,20

125

Gambar 5.7 Sistem Perpipaan Lantai III Hotel Santika Yogyakarta jalur 4 A

B C D E F G H I

J

K

L

M

N

O

P

R S T U V W X Y

Z

Q 54,78 GPM

2,36 GPM

2,36 GPM

2,36 GPM

2,69 GPM

2,69 GPM

2

2

1

1

1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 2

126

5.4 Perhitungan Head Pompa Lantai I Hotel Santika Premiere Yogyakarta

5.4.1 Perhitungan Head Pompa jalur 1

Skema perpipaan pada perpipaan jalur 1 dapat dilihat pada Gambar 5.4.

Perhitungan Head Pompa yang akan digunakan mengacu pada saluran pipa

yang terpanjang. Pada jalur I saluran pipa yang terpanjang adalah melalui

Pompa1-B-C-D-E-F-G-H-I-J-AHU1-K-L-M-N-O-P-Q-R-S-T.

Pompa1-B

Saluran ini memiliki pipa lurus sepanjang 65,98 ft dengan diameter 3

inchi dan mengalirkan air sebanyak 69,8 GPM. Pada Tabel 5.3 diketahui

bahwa rugi-rugi gesekan 1,2 ft . w/100ft dan pada saluran ini terdapat

sambungan siku standar sebanyak 3 buah. Pada Tabel 5.2 didapatkan

ekivalen 90o elbow standard sebesar 8 ft dengan rugi-rugi gesek sebesar 1,2ft

. w/100ft, maka rugi-rugi tekanan pada dua sambungan siku standar adalah :

Hf = [L + (E.L x n)] x FL ................................................. (5.2)

dengan :

Hf = Head pompa (ft w)

L = Panjang (ft)

E.L = Ekivalen panjang (ft)

n = Jumlah belokan

FL = Rugi-rugi gesekan (ft . w/100ft)

Hf = [65,98 ft + (8 ft x 3)] x 1,2 ft.w/100 ft

= 1,08 ft.w

127

Perhitungan Head pompa untuk saluran lain juga menggunakan cara

yang sama yaitu dengan menggunakan Microsoft Excel diperoleh hasil

perhitungan Head pompa untuk jalur 1 dapat dilihat dari Tabel 5.3. Dari

perhitungan dengan menggunakan Microsoft Excel diperoleh Hf total jalur 1

sebesar 10,33 ft w.




yang terpanjang. Pada jalur 2 saluran pipa yang terpanjang adalah melalui

Pompa2-B-C-D-E-F-G-H-I-J-K-K1-L-M-N-O-P-Q-R-S-T-U.

Pompa2-B

Saluran ini memiliki pipa lurus sepanjang 31,53 ft dengan diameter

3,5 inchi dan mengalirkan air sebanyak 100,64 GPM. Pada Tabel 5.4

diketahui bahwa rugi-rugi gesekan 1,3 ft . w/100ft dan pada saluran ini

terdapat sambungan siku standar sebanyak 3 buah. Pada Tabel 5.2 didapatkan

ekivalen 90o elbow standard sebesar 9,5 ft dengan rugi-rugi gesek sebesar

1,3 ft . w/100ft, maka rugi-rugi tekanan pada dua sambungan siku standar

adalah :

Hf = [31,53 ft + (9,5 ft x 5)] x 1,3 ft.w/100 ft

= 1,03 ft.w



128



sebesar 8,97 ft w.





Pompa3-BS-CS-DS-ES-FS-GS-HS-IS-JS-KS-KS1-KR1-JR-IR-HR-GR-FR-

ER-DR-CR-BR-AR.

Pompa3-BS


2,5 inchi dan mengalirkan air sebanyak 48,19 GPM. Pada Tabel 5.5 diketahui

bahwa rugi-rugi gesekan 1,5 ft . w/100ft dan pada saluran ini terdapat


ekivalen 90o elbow standard sebesar 6,5 ft dengan rugi-rugi gesek sebesar

1,5 ft . w/100ft, maka rugi-rugi tekanan pada dua sambungan siku standar

adalah :

Hf = [18,83 ft + (6,5 ft x 3)] x 1,5 ft.w/100 ft

= 0,57 ft.w




129


sebesar 8,55 ft w.





Pompa4-B-C-D-E-F-G-H-I-J-K-L-M-M1-N-O-P-Q-R-S-T-U-V-W-X-Y-Z.

Pompa4-B


3 inchi dan mengalirkan air sebanyak 90,89 GPM. Pada Tabel 5.6 diketahui

bahwa rugi-rugi gesekan 2 ft . w/100ft dan pada saluran ini terdapat


ekivalen 90o elbow standard sebesar 8 ft dengan rugi-rugi gesek sebesar 2 ft .

w/100ft, maka rugi-rugi tekanan pada dua sambungan siku standar adalah :

Hf = [222,88 ft + (8 ft x 4)] x 2 ft.w/100 ft

= 5,1 ft.w

Perhitungan Head pompa untuk saluran lain juga menggunakan cara yang

sama yaitu dengan menggunakan Microsoft Excel diperoleh hasil

perhitungan Head pompa untuk jalur 4 dapat dilihat dari Tabel 5.6 Dari


sebesar 22,17 ft w.

130

5.5 Sistem Ducting Lantai III Hotel Santika Premiere Yogyakarta

Ducting yaitu Sebuah saluran yang mengalirkan/medistribusikan udara dari

mesin penyegar udara ke lubang keluaran dalam suatu ruangan, dari lubang hisap

ke mesin penyegar udara, mengalirkan udara segar masuk ke penyegar udara, atau

mengalirkan udara kotor untuk dibuang keluar ruangan.

Dalam perancangan sistem saluran udara (ducting), hal pertama yang perlu

diperhitungkan adalah ukuran saluran yang akan digunakan. Metode perancangan

saluran udara ada beberapa macam, tetapi yang digunakan di dalam perancangan

ini adalah metode gesekan sama.

Sistem ducting pada Hotel Santika Premiere Yogyakarta lantai III ini

dirancang menggunakan metode gesekan sama. Dasar dari metode ini adalah

besar rugi-rugi gesek rata-rata per satuan panjang saluran udara saluran udara

yang telah ditentukan sebelumnya. Besar rugi-rugi gesekan yang telah ditentukan

biasanya didasarkan pada kecepatan maksimum udara yang diijinkan di saluran

udara utama dari fan. Hal ini bertujuan untuk mencegah suara bising yang

ditimbulkan akibat aliran udara.

Untuk menentukan besar ukuran saluran udara yang akan digunakan, perlu

dilakukan langkah-langkah adalah sebagai berikut :

1. Menentukan AHU yang sesuai dengan beban pendinginan yang telah didapat

dari perhitungan.

2. Menggambarkan skema ducting bersama panjang pada setiap bagian. Biasanya

digambarkan secara sederhana untuk mempermudah perhitungan.

131

3. Menentukan jumlah kapasitas udara yang mengalir sebelum akhirnya

dikeluarkan ke ruangan.

4. Menentukan kecepatan udara rancangan untuk saluran udara utama, yaitu yang

langsung dihembuskan oleh fan. Kecepatan udara ini dapat ditentukan dari

Tabel 5.7.

5. Menentukan rugi-rugi gesekan pada saluran udara utama. Rugi-rugi gesekan ini

dapat ditentukan melalui gambar 5.8. rugi-rugi gesekan yang telah diperoleh

digunakan sebagai acuan untuk menentukan ukuran saluran udara. Dengan kata

lain semua saluran udara memiliki rugi-rugi gesekan yang sama.

6. Ukuran diameter saluran udara (equivalent round duct) juga ditentukan melalui

gambar 5.8.

7. Setelah diperoleh ukuran diameter saluran udara, maka ukuran saluran udara

dalam bentuk segi empat (rectangular sizes) dapat ditentukan menggunakan

gambar 5.9.

132

Tabel 5.7 Recommended maximum duct velocity for low velocity system (FPM)

(Handbook of Air Conditioning System Design, Table 2)

APPLICATION

CONTROLLING FACTOR CONTROLLING FACTOR-DUCT FRICTION

NOISE GENERATION Main ducts Branch Ducts Main Ducts Supply Return Supply Return

Residences 600 1000 800 600 600 Apartments

1000 1500 1300 1200 1000 Hotel Bedrooms Hospital Bedrooms Private Offices

1200 2000 1500 1600 1200 Directors Rooms Libraries Theatres

800 1300 1100 1000 800 Auditoriums General Offices

1500 2000 1500 1600 1200 High Class Restaurants High Class Stores Banks Averages Stores

1800 2000 1500 1600 1200 Cafetarias Industrial 2500 3000 1800 2200 1500

133

Gambar 5.8 Friction Loss For Air Flow in Galvanized Steel round Ducts

(Air Conditioning Principles and systems, Edward G. Pita, Fig 8.21)

134

Gambar 5.9 Equivalent round duct sizes

(Air Conditioning Principles and systems, Edward G. Pita, Fig 8.23)

135

Gambar 5.10 Sistem ducting untuk AHU I lantai III Hotel Santika Premiere Yogyakarta

A B C D

I

J

K

L N

M O

P

40 CFM 40 CFM

40 CFM 40 CFM 40 CFM

40 CFM 40 CFM

40 CFM 40 CFM

40 CFM

40 CFM

40 CFM 40 CFM

40 CFM

40 CFM

40 CFM

25 CFM 25 CFM 25 CFM 25 CFM

E F G H

1 2

1 2 1 2

1 2 1 2

1 2

1 2

1 2

136

5.5.1 Perancangan Ducting untuk AHU I

Dalam perancangan saluran pendistribusian udara (ducting) untuk lantai

III Hotel Santika Premiere Yogyakarta digunakan 3 unit AHU (AHU I, AHU

II, AHU III). Besarmya beban pendinginan yang dikondisikan oleh AHU I

adalah 128534,59 BTU/hr atau 10,71 TR. Gambar sistem ducting AHU I

dapat dilihat dari Gambar 5.10. Kecepatan udara ditentukan adalah 1000

diambil dari Tabel 5.7. Total kapasitas aliran AHU disini adalah 740 CFM.

Hasil perhitungan ducting dapat dilihat dari Tabel 5.8

Tabel 5.8 Hasil perhitungan ducting AHU I lantai III

Section CFM v friction loss eq rect duct ft/ mnt in.w/100ft D.in in

AHU-A 740 1000 0,1 12 12x10 A-B 715 990 0,1 11,5 12x9,5 B-C 555 940 0,1 10,5 10x9 C-D 530 910 0,1 10 10x8,25 D-E 370 850 0,1 9 9x7,5 E-F 210 740 0,1 7,5 7x6,5 F-G 185 710 0,1 7 7x6 G-H 25 430 0,1 3,5 3,5x3,5

CABANG B-I&B-J

80 570 0,1 5 4,75x4,5 D-K&D-L E-M&E-N G-O&G-P

I1&I2

40 480 0,1 4 3,75x3,5

J1&J2 K1&K2 L1&L4

M1&M2 N1&N2 O1&O2 P1&P2

137

Gambar 5.11 Sistem ducting untuk AHU II bagian A lantai III Hotel Santika Premiere Yogyakarta

AO

AA

AB AC AD AE AF AG

AN

AU

AK

AS

AT AR

AQ

AH

AM

AJ AI AL

AP

40 CFM 40 CFM 40 CFM 40 CFM 40 CFM 40 CFM

40 CFM

40 CFM

40 CFM 40 CFM

80 CFM

35 CFM

35 CFM 35 CFM

35 CFM

16 CFM

16 CFM

16 CFM

16 CFM

16 CFM

2 1 2 1 2 1

2 1

138

Gambar 5.12 Sistem ducting untuk AHU II bagian B lantai III

Hotel Santika Premiere Yogyakarta

BA

BC

BO

BD

BE

BF

BG

BH

BJ BI

BX

BM

BL

BK BP

BQ

BU

BR

BV

BS

BW

BT

BN

40 CFM

40 CFM 40 CFM

40 CFM

40 CFM

40 CFM

40 CFM

40 CFM

80 CFM 40 CFM

40 CFM

16 CFM

16 CFM

16 CFM

BY

20 CFM

20 CFM

20 CFM

20 CFM

20 CFM

20 CFM

16 CFM

16 CFM

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

139

5.5.2 Perancangan Ducting untuk AHU II

Besarmya beban pendinginan yang dikondisikan oleh AHU II adalah

217936,59 BTU/hr atau 25,44 TR. Gambar sistem ducting AHU III dapat

dilihat dari Gambar 5.11 dan 5.12. Kecepatan udara ditentukan adalah 1000

diambil dari Tabel 5.7. Total kapasitas aliran AHU disini adalah 2060 CFM.

Hasil perhitungan ducting dapat dilihat dari Tabel 5.9 dan 5.10

Tabel 5.9 Hasil perhitungan ducting AHU II bagian A lantai III

Section CFM v friction loss eq rect duct

ft/ mnt in.w/100ft D.in in AHU-AA 1380 1000 0,09 16 13x16,5 AA-AB 1364 1000 0,09 16 13x16,5 AB-AC 668 850 0,09 12 12x10 AC-AD 588 800 0,09 11 12x8,5 AD-AE 572 800 0,09 11 12x8,5 AE-AF 352 720 0,09 9,5 9x8,5 AF-AG 336 720 0,09 9,5 9x8,5 AG-AH 176 600 0,09 7,5 7x6,75 AH-AN 96 520 0,09 6 5x6 AN-AP 80 500 0,09 5,5 5x5

CABANG AB-AU 696 850 0,09 12,5 12x11 AE-AK 140 560 0,09 6,7 6,5x6 AK-AS 70 470 0,09 5,3 5x4,5 AK-AQ AS-AT 35 400 0,09 4 3,75x3,5 AQ-AR AC-AI

80 500 0,09 5,5 5x5 AE-AJ AG-AL AG-AM AH-AO

AI1&AI2

40 410 0,09 4,3 3,75x4 AJ1&AJ2 AL1&AL2

AM1&AM2 AO1&AO2

Grill Koridor 16 320 0,09 3 3x3

140

Tabel 5.10 Hasil perhitungan ducting AHU II bagian B lantai III


AU-BA 680 850 0,09 12 12x10 BA-BC 352 720 0,09 9,5 9x8,5 BC-BE 232 650 0,09 8,2 7,5x7,5 BE-BG 216 640 0,09 8 7,5x7 BG-BH 136 560 0,09 6,7 6,5x6 BH-BI 126 550 0,09 6,5 6x6 BI-BN 40 410 0,09 4,3 3,75x4

CABANG BA-BO 328 700 0,09 9,2 8,5x8,5 BO-BD 312 700 0,09 9,2 8,5x8,6 BD-BF 242 650 0,09 8,2 7,5x7,5 BF-BQ 216 640 0,09 8 7,5x7 BQ-BJ 96 520 0,09 6 5x6 BC-BK 120 550 0,09 6,5 6x6 BJ-BX

80 500 0,09 5,5 5x5 BK2

BG-BL BI-BM BD-BP

BK1

40 410 0,09 4,3 3,75x4

BL1&BL2 BM1&BM2 BP1&BP2 BX1&BX2

BU-BV BR-BS BY-BU 60 460 0,09 5 4,5x4,5 BY-BR BV-BW 20 350 0,09 3,4 3,25x3,25 BS-BT

Grill Koridor 16 320 0,09 3 3x3

141

Gambar 5.13 Sistem ducting untuk AHU III lantai III Hotel Santika Premiere Yogyakarta

A

40 CFM

40 CFM

40 CFM

40 CFM

40 CFM

40 CFM

40 CFM

40 CFM

40 CFM

40 CFM

B

5 4 3 O

1

6 7 8

C

P

R

2 1 Q

D F E

G 2

1

I H

J K

L

M

N

40 CFM 80 CFM 2

20 CFM

20 CFM

20 CFM 20 CFM

20 CFM

40 CFM

S

T 1

2 3

1

1

1

2

2

142

5.5.3 Perancangan Ducting untuk AHU III

Besarmya beban pendinginan yang dikondisikan oleh AHU III adalah

181276,84 BTU/hr atau 20,54 TR. Gambar sistem ducting AHU III dapat

dilihat dari Gambar 5.13. Kecepatan udara ditentukan adalah 1000 diambil

dari Tabel 5.7. Total kapasitas aliran AHU disini adalah 1060 CFM. Hasil

perhitungan ducting dapat dilihat dari Tabel 5.11

Tabel 5.11 Hasil perhitungan ducting AHU III lantai III

Section CFM v friction loss eq rect duct

ft/ mnt in.w/100ft D.in in AHU-A 1060 1000 0,11 14 13,5x8,5

A-B 380 780 0,11 9,5 9x8,5 B-C 360 750 0,11 9 8x8,5 C-D 340 750 0,11 9 8x8,6 D-S 300 740 0,11 8,6 8x7,5 S-E 280 740 0,11 8,6 8x7,5 E-F 160 630 0,11 6,8 6,5x6 F-G 140 610 0,11 6,5 5,75x6 G-H 60 500 0,11 4,8 4,5x4,5 H-I 40 450 0,11 4,2 3,75x4

CABANG A-J 360 750 0,11 9 8x8,5 J-K 340 750 0,11 9 8x8,6 K-L 300 740 0,11 8,6 8x7,5 L-M 220 700 0,11 7,8 7x7 M-N 200 680 0,11 7,5 6,5x7 N-T 120 590 0,11 6 5x6 E-Q 120 590 0,11 6 5x6 F-R 20 370 0,11 3,2 3x3 A-O 320 740 0,11 8,6 8x7,5 O-O3 240 700 0,11 7,8 7x7

O3-O4 200 680 0,11 7,5 6,5x7 O4-O5 160 630 0,11 6,8 6,5x6 O5-O6 120 590 0,11 6 5x6 O6-O7 80 540 0,11 5,3 5x5

143

Lanjutan - Tabel 5.11


O7-O8

40 450 0,11 4,2 3,75x4

O-O1&O-O2 D-P&K1 L1&L2 Q-Q2 T&T1 T&T2 T&T3

G1&G2 Grill Koridor 20 370 0,11 3,2 3x3

BAB VI

LANGKAH-LANGKAH MENGHEMAT ENERGI

PADA HOTEL BERBINTANG

6.1 Langkah-langkah Menghemat Energi Pada Hotel Berbintang

Beberapa cara dapat dilakukan untuk menghemat energi: kebijakan

pengaturan pola operasi, modifikasi ringan, dan modifikasi yang menyeluruh. Jika

dilaksanakan, kebijakan pola-pola operasi akan dapat menghemat konsumsi

energi antara 5% sampai 10%, modifikasi ringan dapat menghemat energi 10%

sampai 20%, dan modifikasi menyeluruh akan dapat menghemat energi sampai

30%.

Kebijakan pengaturan pola-pola operasi relatif membutuhkan biaya rendah

bahkan bisa tidak berbiaya karena sebenarnya tidak melakukan modifikasi apa-

apa. Contohnya, mematikan alat jika tidak dipergunakan, membersihkan alat agar

dapat bekerja secara optimal, menurunkan jam kerja peralatan, dll. Untuk

modifikasi ringan, meskipun memerlukan biaya, tetapi pengeluarannya tidak

begitu besar. Misalnya memberikan alat kontrol, mengganti refrigerant, dll.

Sedangkan modifikasi yang sifatnya lebih menyeluruh membutuhkan biaya yang

cukup tinggi, karena harus mengganti peralatan yang boros energi dengan

peralatan yang hemat energi. Misalnya mengganti semua lampu lama dengan

lampu yang hemat energi, mengganti mesin AC yang hemat energi, dll.

145

Program hemat energi tidak dimaksudkan untuk mengurangi kenyamanan

tamu. Kenyamanan para tamu tetap dinomorsatukan. Program hemat energi

dilakukan untuk mencegah terjadinya pembuangan energi yang tidak semestinya.

6.1.1 Pergunakan FCU, AHU, atau AC Paket Seoptimal Mungkin

Untuk AC kamar, sistemnya adalah AC sentral. Mematikan AC kamar

berarti mematikan kipas-angin FCU (Fan Coil Unit) di kamar bersangkutan.

Sedangkan AC ruangan besar, berarti mematikan blower AHU (Air

Handling Unit) ruangan bersangkutan. Jadi chiller tetap bekerja dan

sirkulasi air dingin tetap berlangsung. Jika kipas angin atau blower mati,

maka air dingin tidak akan menyedot panas ruangan kamar. Untuk ruangan

dengan sistem AC paket, mematikan AC berarti mematikan keseluruhan

kerja AC window, AC split, AC floor mounted, atau Rooftop liquid chiller,

sesuai dengan AC yang ada di ruangan itu. Pola operasi yang harus

dilakukan adalah, gunakan AC ketika diperlukan dan matikan AC ketika

tidak dipergunakan.

Jika AC kamar tidak dipergunakan, AC dimatikan, pelaksanaannya

dapat diserahkan pada tamu hotel sendiri atau dapat diserahkan kepada staf

karyawan hotel. Ketika tamu keluar dalam waktu yang cukup lama, dan jika

146

tamu lupa untuk mematikan AC, maka staf karyawan dapat bekerja untuk

mematikan AC ruang kamar. Sedangkan untuk ruang-ruang hotel besar yang

dipergunakan untuk segala macam kegiatan, pekerjaan mematikan blower

dapat diserahkan pada staf karyawan.

6.1.2 Menurunkan Jumlah Jam Kerja Mesin Pendingin

Salah satu alternatif untuk menghemat energi dilakukan dengan

menurunkan jam kerja chiller. Pihak hotel dapat melakukan pemilihan

kapan waktu yang tepat untuk mematikan/menghentikan kerja chiller, yang

dirasa tidak mengganggu kenyamanan para tamu hotel.

6.1.3 Mencegah Pemasukan Udara dari Luar Gedung

Udara di luar gedung hotel mempunyai kondisi yang berbeda dengan

kondisi udara di dalam ruangan ber-AC. Perbedaannya terletak pada suhu

dan kelembabannya. Suhu udara luar dapat mencapai suhu yang tinggi,

misalnya 34°C dengan kelembaban udara sekitar 85%. Jika udara luar

gedung hotel masuk ke dalam ruangan ber-AC, maka kondisi udara luar ini

selain harus diturunkan suhunya pada suhu standar (24°C-26°C), juga harus

diturunkan kelembabannya pada RH standar 55%-60%.

Udara dari luar gedung dapat masuk ke dalam ruangan melalui banyak

cara, misalnya lewat pintu, jendela, dan celah celah udara. Karenanya pintu

jendela (meskipun dapat dibuka) tidak dibuka ketika AC dihidupkan. Udara

segar sudah disediakan untuk ruangan yang dikondisikan udaranya dengan

147

sistem sentral, jadi tidak perlu kuatir kekurangan oksigen. Kecuali untuk

ruangan yang mempergunakan jenis AC paket (kebutuhan udara segar

diserahkan pada penghuni ruangan). Pintu masuk hotel (atau semua pintu

yang berbatasan dengan udara luar hotel) juga harus diperhatikan, udara

harus dikontrol agar udara luar yang masuk tidak terlalu banyak, atau

melebihi debit udara rancangan. Kecuali jika sudah dirancang dengan "tirai

udara dingin" pada pintu masuk. Prinsipnya udara yang masuk dari luar

gedung hotel diusahakan seminim mungkin. Jika mungkin tidak ada udara

luar yang masuk ke dalam ruangan ber-AC.

6.1.4 Mengurangi Pemakaian Peralatan/Bahan yang Mampu Menimbulkan Panas.

Banyak peralatan dalam ruangan yang mampu menimbulkan panas atau

kalor, seperti lampu, televisi, komputer, kipas angin, kulkas (kondenser-

kulkas). Semua peralatan listrik ketika bekerja akan menimbulkan efek

panas yang tidak dapat dihindarkan. Dalam sistem pengkondisian udara,

munculnya panas/kalor harus diusahakan sedikit mungkin dan sesingkat

mungkin.

Pola operasi yang dipergunakan adalah, jika lampu tidak terpakai,

lampu dimatikan. Nyalakan lampu pada saat diperlukan. Pada saat ruangan

kamar ditinggalkan tamu, lampu kamar sebaiknya dirancang secara otomatis

padam. Saat ini kemajuan teknologi dapat menciptakan peralatan yang dapat

membantu mengendalikan lampu. Gunakan teknologi pengendali

penerangan, misalnya photocell (ketika cahaya alami lemah, sensor ini

148

secara otomatis akan menghidupkan lampu, dan sebaliknya) atau sensor

gerakan (akan menghidupkan/mematikan lampu berdasarkan gerakan

manusia, cocok untuk lampu di koridor). Pesawat televisi dan video, jika

tidak ditonton, hendaknya dimatikan. Hindari kondisi stand by ketika TV

tidak dipergunakan dalam waktu yang lama. Demikian juga dengan kipas

angin, tape compo jika tidak dipakai, dimatikan dan gunakan pada saat

diperlukan saja. Semua peralatan kantor yangdapat merupakan sumber

panas, seperti komputer dimatikan ketika tidakdipergunakan. Dan gunakan

semua peralatan listrik yang hemat energi.

Jika ruangan sudah terang karena adanya pencahayaan matahari melalui

dinding kaca, sebaiknya lampu dimatikan saja. Tentunya dengan rancangan

dinding kaca yang baik sehingga aliran kalor yang menembus melalui

dinding kaca kecil. Penurunan jam kerja lampu akan dapat menurunkan

"sedotan kalor" yang akhirnya akan menghemat energi. Pemakaian lampu

yang dikurangi dari 12 jam per hari menjadi 10 jam per hari bisa menghemat

70 persen dari biaya listrik. Untuk hotel berbintang, bisa menghemat biaya

sebesar Rp 6 juta per bulan. Penghematan ini tidak butuh investasi besar,

hanya membutuhkan kedisiplinan staf hotel (Kompas, 13 Mei 2005).

6.1.5 Mengganti lampu

Dari segi keindahan dan warna yang dihasilkan, lampu pijar memang

menarik, terutama untuk lampu meja dan ruang kamar mandi. Karenanya

masih banyak hotel mempergunakan lampu pijar untuk penerangannya. Tapi

149

sebenarnya lampu pijar boros energi, hampir 85% daya yang dikonsumsi

lampu pijar diubah menjadi panas dan bukannya menjadi cahaya. Lampu

jenis TL sebenarnya lebih hemat energi, tetapi penggunaan lampu TL

menuntut adanya ballast yang memakan daya. Ballast pada lampu TL

(neon) dipergunakan untuk pengatur voltase.

Lampu merupakan kebutuhan yang harus ada, maka langkah untuk

menghemat energi adalah dengan cara mengganti lampu yang yang lama

dengan lampu yang hemat energi, seperti mengganti dengan jenis CFL.

Lampu jenis ini dapat menghemat energi hingga 80%. Sekarang banyak

sekali lampu hemat energi yang dijual di pasaran. Dengan lampu CFL,

jumlah lampu yang terpasang akan menjadi lebih sedikit. Lampu pijar

mempunyai 10-20 lumen per watt (Ipw), sedangkan lampu jenis CFL

mempunyai 50-60 Ipw. Meski harga awal lampu CFL lebih mahal tetapi

untuk jangka panjang, lampu CFL tetap lebih hemat dari lampu pijar. Jika

masih mempertahankan lampu TL, maka untuk menghemat energi, gunakan

lampu TL dengan ballast elektronik. Jenis lampu ini mampu mengurangi

konsumsi listrik hingga 30% dibandingan dengan lampu TL yang

mempergunakan ballas konvensional.

Membersihkan lampu dari debu yang melekat juga diperlukan, agar

kekuatan penerangan yang dihasilkan tidak berkurang. Debu pada lampu,

dapat menurunkan produksi lumen hingga 5%. Terkadang orang lebih

tertarik menambah jumlah lampu ketika yang seharusnya dilakukan adalah

150

membersihkan lampu yang sudah ada. Menambah lampu ketika tidak

diperlukan merupakan tindakan pemborosan energi.

6.2 Pemeliharaan Rutin terhadap Chiller

Pemeliharaan rutin pada sistem AC sentral tidak jauh berbeda dengansistem

AC paket, dengan tujuan utama memaksimalkan kinerja mesin. Kipas angin, filter

udara FCU, blower, filter udara AHU, pipa air dingin perlu dibersihkan.

Pelumasan pada benda yang berputar perlu dilakukan. Pada chiller demikian juga,

pelumasan kompresor, pengisian refrigeran, pembersihan pipa kondenser yang

mungkin timbul kerak, demikian juga pipa-pipa evoporator. Perawatan rutin kipas

angin, dan pompa sirkulasi pada sistem hidronik, semua juga dilakukan.

BAB VII

KESIMPULAN

Dari hasil perancangan sistem pengkondisian udara pada Hotel Santika Premiere

Yogyakarta yang telah dilakukan, maka dapat diperoleh data-data sebagai berikut:

1. Kondisi udara

- Kondisi di dalam ruangan

Temperatur bola kering : 26,6 oC (80 oF)

Kelembaban relatif rata-rata (RH) : 50%

- Kondisi di luar ruangan

Temperatur bola kering : 35 oC (95 oF)

Temperatur bola basah :28 oC (82,4 oF)

2. Beban pendinginan total pada Lantai III Hotel Santika Premiere Yogyakarta adalah

57,16 TR atau 685924,24 BTU/hr.

3. Air Cooled Chiller yang digunakan adalah Air Cooled Chiller buatan Carrier

30GTN-060PW.

4. AHU (Air Handling Unit) yang digunakan adalah

AHU I : Carrier 39G 0914

AHU II : Carrier 39G 1319

AHU III : Carrier 39G 1118

151

5. FCU (Fan Coil Unit) yang digunakan adalah

FCU Standard Room : Carrier 42 CMX 004

FCU Deluxe Room : Carrier 42 CMX 006

FCU Suite Room : 2 bh Carrier 42 CMX 004

FCU President Suite Room : 2 bh Carrier 42 CMX 004

FCU Accounting Room : 3 bh Carrier 42 CMX 004

6. Sistem perpipaan yang digunakan pada Hotel Santika Premiere Yogyakarta adalah

Two Pipe Direct Return System sehingga air pendingin yang masuk ke setiap unit

penyegar udara mempunyai temperatur yang sama.

DAFTAR PUSTAKA

Evan. Sistem Pengkondisian Udara Hotel Santika Premiere Yogyakarta Lantai II.

FST-Universitas Sanata Dharma, 2010

Handbook of Air Conditioning System,Carrier Air Conditioning Company

Pita, Edward G. Air Conditioning Principles and System An Energy Approach. New

York,1981.

Product Data Carrier International Sdn. Bhd. Malaysia

Purwadi, PK. Arah Reformasi Indonesia; Beberapa Langkah Penghematan Energi

Untuk Sistem AC Pada Hotel Berbintang. Yogyakarta : LPPM USD

Yogyakarta

Saito, Heizo. Alih bahasa : Wiranto Arismunandar. Penyegaran Udara. Jakarta :

Pradnya Paramita, 1980.

Shanghai Tonghui Carrier Air-Conditioning Equipment Co., LTD

Sugarman, Samuel C., 1946. HVAC fundamentals

Wang, Shan K. Handbook of Air Conditioning And Refrigeration. New York : Mc

Graw Hill.

Documents

SISTEM PENGKONDISIAN UDARA HOTEL SANTIKA …1].pdf · 2018-07-05 · pendingin/refrigerasi adalah evaporator, kompresor, katup ekspansi, kondenser. ... BAB I PENDAHULUAN ... Katup