AIR HANDLING UNIT Andriyanto Setyawan
Air-handling unit (AHU)
Fungsi (salah satu atau lebih):
sirkulasi, pembersihan, pemanasan, pendinginan, humidifikasi, dehumidifikasi, dan pencampuran udara
Tanpa sumber pemanas atau pendingin Dihubungkan dengan saluran udara dengan hambatan tekanan statik sedikitnya 0.25 in. wg. Pada sistem tata udara sentral AHU menyaring udara dengan filter udara, mendinginkan atau memanaskannya dengan koil pendingin atau pemanas, dan mengirimkannya ke ruangan-ruangan yang dikondisikan dengan kipas melalui suatu sistem saluran udara. Setelah beban pendinginan ruangan selesai dihitung, langkah berikutnya dari desain sistem tata udara adalah memilih AHU yang sesuai.
1
Jenis
Horizontal draw-thru Vertical draw-thru Blow-thru
AHU
2
AHU
Bagian utama dan asesori BAGIAN UTAMA AHU • Cooling coil • Fan ASESORI PADA AHU • Filter • Heating coil • Mixing box • Humidifier
3
Cooling coil
Dapat digunakan dengan air dingin (chilled water cooling coil) maupun campuran uap dan cairan refrigeran (dry expansion/DX
coil).
Kapasitas koil ditentukan oleh: 1. Jumlah baris 2. Jumlah kolom 3. Jarak antarsirip 4. Jenis sirip 5. Bahan sirip 6. Pola aliran fluida 7. Susunan pipa 8. Pembagian aliran (khusus DX) Jumlah baris koil bervariasi antara 2 sampai 12. Yang paling sering ditemui adalah 4, 6, dan 8 baris.
Sirip/fin
Sirip digunakan untuk meningkatkan luas perpindahan kalor efektif. Spasi sirip yang umum ditemui: 8 sampai 12 sirip per inci. Jenis sirip yang sering digunakan: Sirip spiral Sirip pelat Bahan sirip yang umum: alumunium dan tembaga. Sirip tembaga lebih mahal, cocok untuk lingkungan yang mengandung hidrogen sulfida, sulfur dioksida, dan karbon dioksida pada konsentrasi tinggi.
4
Sirip/fin
Untuk penggunaan khusus di mana air disemprotkan ke koil, sirip tembaga lebih disarankan. Sirip alumunium pada pipa tembaga juga dapat digunakan asal air tidak menimbulkan korosi dan kerak. Pada lingkungan yang sangat korosif, sirip sebaiknya dilapisi dengan lapisan antikorosi.
Pemilihan koil pendingin
Dipilih setelah AHU. Kunci: paduan antara harga dan performansi koil. Performansi & prosedur biasanya disediakan oleh produsennya. Cara pemilihan: 1. 2.
Berdasarkan debit udara yang akan diproses oleh koil pendingin Berdasarkan rating koil pendingin
5
Pemilihan koil Berdasarkan debit udara yang akan diproses koil:
Tentukan debit udara. Tentukan kondisi udara setelah koil. Tentukan kondisi udara campuran OA dan RA yang akan memasuki koil. Dengan menggunakan spesifikasi pabrik, berdasarkan EA dan LA, pilih koil pendingin yang sesuai.
Pemilihan koil Berdasarkan rating koil: Tentukan rating koil (jumlah baris dan jarak antarsirip) dari data pabrik berdasarkan aspek aplikasi, ekonomi dan pengalaman. Dengan data desain ruangan dan bypass factor tentukan temperatur permukaan koil efektif (ADP = apparatus dew point). Hitung debit udara yang diproses
6
Pertimbangan
Merapatkan sirip lebih ekonomis dibanding menambah baris koil. Koil 4-row, 14 fpi memiliki luas efektif yang lebih besar dibanding dengan koil 6-row, 8 fpi.
Penghematan energi dari koil lebih signifikan dibanding dengan penghematan yang diperoleh dari komponenkomponen lain pada sistem tata udara.
Kipas AHU
Kipas AHU: umumnya sentrifugal. Jenis: backward inclined, backward curved, forward inclined, dan airfoil . Forward curved lebih cocok digunakan untuk tekanan statik dari rendah sampai menengah (0 sampai 5 in.). Pada aplikasi tekanan tinggi (5 in. sampai 9 in.), kipas jenis backward curved atau backward inclined memiliki efisiensi yang lebih tinggi. Kipas jenis airfoil memiliki efisiensi tertinggi tetapi harganya mahal. Kipas yang paling umum digunakan pada AHU adalah double width, double inlet forward curved, backward inclined, dan backward curved airfoil . Karena AHU dibuat oleh pabrik, pemilihan ukuran AHU berarti sekaligus memilih kipas.
7
Kipas AHU
BACKWARD INCLINED
AIRFOIL
BACKWARD CURVED
FORWARD CURVED
Kipas AHU
8
Kurva karakteristik kipas
Menunjukkan hubungan antara jumlah atau debit udara yang dikirimkan oleh kipas dengan tekanan, daya, dan efisiensi kipas. Dihasilkan dari serangkaian pengujian di laboratorium. Sangat bermanfaat dalam pemilihan kipas yang sesuai dengan kebutuhan.
Kurva performansi kipas pada umumnya hanya menunjukkan karakteristik umum kipas pada satu tingkat kecepatan saja. Untuk itu pabrik biasanya juga mengeluarkan tabel kipas. Tabel ini berisi informasi tentang rpm dan daya yang digunakan untuk berbagai harga debit dan tekanan statik udara.
Efisiensi
BHP
Tekanan
Kurva karakteristik kipas
Debit udara
9
Karakteristik kipas
Fan volume adalah debit udara keluaran kipas, dinyatakan CFM atau CMS atau CMM.
Fan outlet velocity hasilbagi antara debit kipas dengan luas penampang keluaran kipas. Fan velocity pressure tekanan yang diakibatkan oleh kecepatan udara keluaran kipas.
Fan total pressure selisih antara tekanan total keluaran dengan tekanan total masukan kipas.
Fan static pressure selisih antara tekanan statik keluaran dengan tekanan total masukan kipas.
Karakteristik kipas
Fan horsepower daya input motor kipas.
Fan efficiency Perbandingan antara AHP dengan BHP.
10
Hukum kipas
Perbandingan kipas Forward curved:
Backward curved/inclined:
Airfoil:
1. Biaya awal murah 1. Umumnya lebih mahal 1. Mahal. 2. Biaya operasi relatif besar dibanding forward 2. Efisiensi paling akibat dari efisiensi yang curved. tinggi. relatif rendah 2. Biaya operasi lebih 3. Karakteristik BHP murah karena memungkinkan terjadinya efiisensinya lebih overloading pada debit di atas tinggi. desain. 3. Karakteristik BHP 4. Sering digunakan pada tidak menyebabkan packaged AC karena overloading debit di harganya yang murah atas desain.
11
Interaksi kipas-sistem
BHP
efisiensi BHP
Debit udara
Efisiensi
titik kerja
Tekanan statik
Tekanan
•Karakteristik sistem menjelaskan hubungan antara rugi tekanan pada salura udara terhadap debit. •Karakteristik sistem mirip kurva pers.kuadrat yang memotong titik asal. •Interaksi antara kipas dan sistem dapat dilihat pada kurva interaksi kipas dan sistem, di mana kurva kipas dan kurva sistem diplot bersama dalam satu grafik. • TITIK POTONG ANTARA KURVA
KIPAS DAN KURVA SISTEM MERUPAKAN TITIK KERJA (POINT OF OPERATION) DARI SISTEM.
Pedoman pemilihan kipas
Kipas harus dipilih sedemikian hingga efisiensinya mendekati maksimum. Kondisi operasi kipas sebaiknya dipilih di sebelah kanan titik puncak kurva.
Jika menggunakan kipas dari tipe forward blade, selidiki apakah ada kemungkinan terjadinya aliran udara yang melebihi debit yang dirancang. Jika demikian, daya motor akan lebih besar dan diperlukan motor yang lebih besar. Perhitungkan system effect. Untuk debit udara yang relatif konstan tetapi tekanan berubah-ubah, gunakan kipas dengan kurva tekanan yang relatif curam. Untuk sistem variable air volume (VAV), gunakan kipas dengan kurva tekanan yang relatif landai.
12
