Tugas Akhir Air Conditioning (AC).docx

49


69

18

21

72





71

69

70

xi







Wiranto A. & Heizo Saito, 1980. Penyegaran Udara. Pradya Paramita: Jakarta. Halaman 34
Ibid, Halaman 30
Ibid, Halaman 31
Wiranto A. & Heizo Saito, Loc.cit
Wiranto A. & Heizo Saito, Loc.cit
Wiranto A. & Heizo Saito, Loc.cit
Wiranto A. & Heizo Saito, Loc.cit
Wiranto A. & Heizo Saito, Loc.cit
Wiranto A. & Heizo Saito, Loc.cit
Ibid, Halaman 32
Wiranto A. & Heizo Saito, Loc.cit
Wiranto A. & Heizo Saito, Loc.cit
Wiranto A. & Heizo Saito, Loc.cit
Wiranto A. & Heizo Saito, Loc.cit
Wiranto A. & Heizo Saito, Loc.cit
W. F. Stoecker, 1996, Refrigerasi dan Pengkondisian Udara, Edisi kedua, Erlangga: Jakarta. Halaman 41
Ibid, Halaman 40
Ibid, Halaman 43
48

33



UNIVERSITAS DIPONEGORO

PERENCANAAN DAN PEMASANGAN AIR CONDITIONING PADA RUANG DOSEN DAN TEKNISI PSD III TEKNIK MESIN UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG

TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya

Disusun oleh :
HARI NOVIANTO YASMIRJA
21050113060008

SEKOLAH VOKASI
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK MESIN
SEMARANG
2017

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Tugas Akhir ini adalah hasil karya saya sendiri, dan
semua sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk
telah saya nyatakan benar


Nama : Hari Novianto Yasmirja
Nim : 21050113060008
Tanggal :
Tanda Tangan :

HALAMAN PERSETUJUAN

Telah disetujui Laporan Proyek Akhir mahasiswa Program Studi Diploma III Teknik Mesin yang disusun oleh:

Nama : Hari Novianto Yasmirja
Nim : 21050113060008
Judul TA : Perencanaan dan Pemasangan Air Conditioning Pada Ruang Dosen dan Teknisi PSD III Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang.

Disetujui pada tanggal :

Semarang,
Dosen Pembimbing


Drs. Ireng S. A., M.Kes.
NIP: 19604211986031002


HALAMAN PENGESAHAN

Tugas akhir ini diajukan oleh :
Nama : Hari Novianto Yasmirja
NIM : 21050113060008
Program Studi : Diploma III Teknik Mesin
Judul Tugas Akhir : Perencanaan dan Pemasangan Air Conditioning Pada Ruang Dosen dan Teknisi PSD III Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang.

Telah berhasil dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Ahlimadya (Amd) pada Program Studi Diploma III Teknik Mesin, Sekolah Vokasi, Universitas Diponegoro.

TIM PENGUJI
Pembimbing I : Drs. Ireng S. A., M.Kes ( )
Penguji I : Drs. Ireng S. A., M.Kes ( )
Penguji II : Drs. Sutrisno, MT ( )
Penguji III : Alaya Fadhlu H. M., ST. M.Eng ( )

Semarang,
Ketua PSD III Teknik Mesin


Bambang Setyoko, ST. M.Eng.
NIP: 196809011998021001

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN
AKADEMIS

Sebagai civitas akademika Universitas Diponegoro, Saya yang bertanda tangan dibawah ini:
Nama : Hari Novianto Yasmirja
NIM : 21050113060008
Program Studi : PSD III Teknik Mesin
Fakultas : Sekolah Vokasi
Jenis Karya : Proyek Akhir

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Diponegoro Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive Royalty Free Right) atas Karya Ilmiah yang berjudul : Perencanaan dan Pemasangan Air Conditioning Pada Ruang Dosen dan Teknisi PSD III Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang. Berseta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti/Non-Eksklusif ini, Universitas Diponegoro berhak menyimpan, mengalih media/formatkan, mengolah dalam bentuk pangkalan data (database), merawat dan mempublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik hak cipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.


Dibuat di : Semarang
Pada tanggal :

Yang Menyatakan,

Hari Novianto Yasmirja
NIM. 21050113060008

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO
- "Ingatlah Penciptamu Niscaya Semua Masalah Di Permudah ." (Hari Novianto Yasmirja)

PERSEMBAHAN
Laporan ini dipersembahkan kepada :
1. Ayahanda Suwarto dan Ibunda Siti Rokayah Serta seluruh keluarga atas segala kepercayaan, kasih sayang dan motivasi yang luar biasa.
2. Kelompok Tugas Akhir, Kamaludin Ahmad A.Md, Moh. Faiz Akbar A.Md, A'inurrafiq Ismail A.Md atas segala kerjasamanya dalam mengerjakan Tugas Akhir ini.
3. Teman-teman seperjuangan PSD III Teknik Mesin 2013
4. Partner kost saya, Al-Fajr Squad yang sangat luar biasa saling mendukung dalam proses tugas akhir ini.

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan rahmat dan kasih-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir yang berjudul "Perencanaan dan Pemasangan Air Conditioning Pada Ruang Dosen dan Teknisi PSD III Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang" dengan baik dan lancar.
Laporan Tugas Akhir ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi di Program Studi Diploma III Teknik Mesin Sekolah Vokasi Universitas Diponegoro.
Dalam kesempatan ini tak lupa penulis ucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini, antara lain :
Prof.Dr. Ir.Budiyono, M.Si selaku Dekan Sekolah Vokasi Universitas Diponegoro Semarang.
Bapak Bambang Setyoko, S.T., M.Eng. selaku Ketua Program Studi Diploma III Teknik Mesin Sekolah Vokasi Universitas Diponegoro.
Bapak Drs. Ireng S.A., M.Kes. selaku Dosen Pembimbing kami yang telah banyak memberikan arahan dan dorongan motivasi kepada kami atas terselesainya Tugas Akhir ini.
Bapak Ir. Sutomo, M.Si., selaku dosen wali angkatan 2013 kelas B
Dosen Tim Penguji Tugas Akhir.
Segenap staff pengajar pada Program Studi Diploma III Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang yang telah banyak memberi arahan.
Ibu, Bapak, dan Adikku yang telah memberikan dukungan moril dan materil sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan baik.
Teman – teman D3 Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang terutama angkatan 2013, juga kakak dan adik angkatan yang turut membantu jalannya penyusunan Laporan Tugas Akhir ini.
Teman – teman terutama kelompok Tugas Akhir yang telah memberikan dukungan motivasi kepada saya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan baik.
Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini hingga selesai, yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini tak luput dari kesalahan dan kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar penulis menjadi lebih baik lagi ke depannya. Akhir kata, penulis berharap semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca maupun penulis.

Semarang, Agustus 2016






Hari Novianto Yasmirja
21050113060008


ABSTRAK
PERENCANAAN DAN PEMASANGAN AIR CONDITIONING PADA RUANG DOSEN DAN TEKNISI PSD III TEKNIK MESIN UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG

Air Conditioning merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk mengkondisikan udara sehingga dapat mencapai temperatur dan kelembaban yang sesuai dengan kondisi udara nyaman berdasarkan peraturan K3. Sehingga memberikan kenyamanan kerja bagi orang yang melakukan kegiatan tertentu didalam ruangan tersebut. Pada tugas akhir ini dilakukan perhitungan beban pendinginan ruangan. Beban pendinginan direncanakan mengacu pada beberapa faktor, yaitu faktor kalor sensibel dan faktor kalor laten. Sistem pengkondisian udara yang direncanakan berupa unit Air Conditioning Split. Untuk mendapatkan udara dengan kondisi yang diinginkan, maka peralatan yang dipasang harus mempunyai kapasitas sesuai dengan beban pendinginan yang ada dalam ruangan. Untuk itu diperlukan survey dan perhitungan untuk menentukan beban pendinginan. Berdasarkan perhitungan daya dengan desain suhu 24oC dan Kelembaban (RH) 50% didapatkan beban pendinginan sebesar 10.836,94 Btu/hr. Sehingga pada ruang dosen dan teknisi dibutuhkan 1 unit Air Conditioning dengan kapasitas pendinginan 12.000 Btu/hr. Dari hasil pengujian diketahui beban daya refrigeran yang semakin menurun ketika mendekati suhu dan kelembaban yang ditentukan.

Kata Kunci = Air Conditioner, Beban Pendingin, Suhu, Kelembaban.


ABSTRACT
PLANNING AND INSTALLATION OF AIR CONDITIONING IN THE TEACHING AND TECHNICIANS ROOM PSD III MECHANICAL ENGINEERING DIPONEGORO UNIVERSITY SEMARANG

Air Conditioning is an equipment used to condition the air so as to achieve the temperature and humidity in accordance with the comfortable air condition under the rules K3. Working to provide comfort for people doing certain activities inside the room. In this final project room cooling load calculation. Cooling loads are planned based on several factors, namely sensible heat and latent heat factor. The HVAC system is planned in the form of units of Air Conditioning Split. To get the air to the desired conditions, the equipment installed must have the capacity in accordance with the cooling load in the room. It required surveys and calculations to determine the cooling load. Based on design power calculation 24°C temperature and humidity (RH) 50% obtained the cooling load of 10.836,94 Btu/hr. So that in the dosen and technicians room use a unit Air Conditioning with a 12,000 Btu / hr cooling capacity. From the results test are known power load refrigerant decreases when approaching the specified temperature and humidity.

Key Word = Air Conditioner, Cooling Load, Temperature, Humidity.
DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................................i
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS....................................................ii
HALAMAN PERSETUJUAN...............................................................................iii
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................iv
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN ....................................................v
MOTTO DAN PERSEMBAHAN..........................................................................vi
KATA PENGANTAR...........................................................................................vii
ABSTRAK ...............................................................................................................ix
ABSTRACT ..............................................................................................................x
DAFTAR ISI ..........................................................................................................xi
DAFTAR GAMBAR.............................................................................................xv
DAFTAR TABEL ...............................................................................................xvii
DAFTAR NOTASI ............................................................................................xviii
BAB I PENDAHULUAN........................................................................................1
1.1. Latar Belakang......................................................................................1
1.2. Perumusan Masalah ..............................................................................2
1.3. Batasan Masalah ...................................................................................2
1.4. Tujuan ...................................................................................................2
1.5. Manfaat .................................................................................................3
1.6. Sistematika Penulisan Laporan.............................................................3
BAB II DASAR TEORI ..........................................................................................5
2.1. Pengertian Umum .................................................................................5
2.2. Prinsip Kerja Pendingin Ruangan.........................................................6
2.3. Jenis - Jenis Pendingin Ruangan...........................................................7
2.3.1. AC Split ....................................................................................7
2.3.2. AC Window ..............................................................................8
2.3.3. AC Sentral.................................................................................9
2.3.4. Standing AC............................................................................10
2.4. Komponen Utama Sistem Pendingin..................................................10
2.4.1. Kompresor ..............................................................................10
2.4.2. Kondensor ...............................................................................11
2.4.3. Katup Ekspansi .......................................................................11
2.4.4. Pipa Kapiler ............................................................................12
2.4.5. Evaporator ..............................................................................13
2.5. Thermodinamika Sistem Refrigerasi ..................................................13
2.5.1. Siklus Refrigerasi Carnot .......................................................13
2.5.2. Siklus Kompresi Uap Standar(Teoritis)..................................14
2.5.3. Siklus Kompresi Uap Aktual...................................................16
2.6. Klasifikasi Sistem Refrigerasi.............................................................17
2.6.1. Sistem Refrigerasi Kompresi Uap...........................................18
2.6.2. Sistem Refrigerasi Absorbsi....................................................18
2.7. Beban Pendinginan ............................................................................ 19
2.7.1. Kondisi Dasar .........................................................................20
2.7.2. Beban Kalor Sensibel Daerah Parimeter (tepi).......................22
2.7.3. Beban Kalor Laten Daerah Parimeter (tepi)............................24
2.7.4. Beban Kalor Sensibel Daerah Interior ....................................25
2.7.5. Beban Kalor Laten Daerah Interior.........................................26
2.7.6. Beban Kalor Sensibel Ruangan Total......................................26
2.7.7. Beban Kalor Laten Ruangan Total..........................................27
2.7.8. Beban Pendinginan Keseluruhan ............................................27
2.8. Proses Psikometri................................................................................27
2.8.1. Proses Psikometri dan Sifat UdaraBasah................................28
BAB III PERENCANAAN, PERHITUNGAN BEBAN PENDINGIN, DAN PEMILIHAN UNIT AC ........................................................................................33
3.1. Denah Ruangan...................................................................................33
3.2. Kondisi Rancangan ............................................................................35
3.3. Perhitungan Beban Pendinginan.........................................................36
3.3.1. Kalor Sensibel Daerah Perimeter(Tepi)..................................38
3.3.2. Beban Kalor Laten Daerah Perimeter......................................40
3.3.3. Beban Kalor Sensibel Daerah Interior.....................................41
3.3.4. Beban Kalor Laten Daerah Interior ........................................45
3.3.5. Beban Kalor Sensibel..............................................................45
3.3.6. Beban Kalor Laten ..................................................................46
3.4. Pemilihan Unit AC..............................................................................47
3.5. Proses Psikometrik..............................................................................47
BAB IV PEMASANGAN UNIT AC, PENGUJIAN DANPEMBAHASAN.......49
4.1. Alat dan Bahan....................................................................................49
4.2. Penempatan Unit AC ..........................................................................53
4.3. Cara Pemasangan AC..........................................................................54
4.4. Alat Pengujian ....................................................................................60
4.5. Pengujian ............................................................................................62
4.6. Hasil Pengujian...................................................................................63
4.7. Pembahasan dan Perhitungan HasilPengujian....................................65
4.7.1. Pembahasan Hasil Pengujian ..................................................65
BAB V PENUTUP ................................................................................................69
5.1. Kesimpulan .........................................................................................69
5.2. Saran ...................................................................................................70
DAFTAR PUSTAKA............................................................................................71
LAMPIRAN ......................................................................................................... 72













DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Prinsip Kerja Mesin Pendingin Ruangan.........................................6
Gambar 2.2. Pipa Kapiler (Sunyoto, 2010).........................................................13
Gambar 2.3. Siklus Refrigerasi Carnot ..............................................................14
Gambar 2.4. Diagram Siklus Kompresi Uap Standar (Sunyoto, 2010)...............14
Gambar 2.5. Perbandingan Siklus Aktual dan Siklus Standar (Sunyoto, 2010)..17
Gambar 2.6. Sistem Refrigerasi Kompresi Uap (Sunyoto, 2010).......................18
Gambar 2.7. Sistem Refrigerasi Absorbsi (Sunyoto, 2010)................................19
Gambar 2.8. Ukuran Lantai ................................................................................20
Gambar 2.9. Tinggi Bangunan ...........................................................................20
Gambar 2.10. Rasio Kelembaban (W.F.Stoecker.at.all.1996) .............................30
Gambar 2.11. Kelembaban Relatif (W.F.Stoecker.at.all.1996) ............................30
Gambar 2.12. Garis Volume Spesifik Konstan (W.F.Stoecker.at.all.1996) .........31
Gambar 2.13. Garis Entalpi Konstan (W.F.Stoecker.at.all.1996) ........................32
Gambar 2.14. Diagram Psikometri .......................................................................32
Gambar 3.1. Denah Ruangan .............................................................................33
Gambar 3.2. Bagian Dinding ............................................................................. 39
Gambar 3.3. Pintu Triplek ..................................................................................41
Gambar 3.4. Diagram Proses Psikometri ...........................................................48
Gambar 4.1. Alat Flaring ...................................................................................50
Gambar 4.2. Alat Bending ..................................................................................51
Gambar 4.3. Alat Cutter .....................................................................................52
Gambar 4.4. Tang Multimeter Digital ................................................................53
Gambar 4.5. Bracket Indoor ...............................................................................55
Gambar 4.6. Unit Indoor ....................................................................................55
Gambar 4.7. Unit Outdoor .................................................................................56
Gambar 4.8. Nepel Pipa Instalasi AC Split.........................................................57
Gambar 4.9. Flaring .......................................................................................... 57
Gambar 4.10. Pipa yang Sudah di Flaring ...........................................................58
Gambar 4.11. Thermo Hygrometer ......................................................................60
Gambar 4.12. Anemometer .................................................................................. 60
Gambar 4.13. Infrared Thermometer ...................................................................61
Gambar 4.14. Tang Multimeter Digital ................................................................61
Gambar 4.15. Pengukuran Temperatur Ruangan .................................................62
Gambar 4.16. Grafik Efisiensi terhadap Waktu....................................................68























DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Kondisi Udara Dalam Ruangan...........................................................21
Tabel 2.2. Temperatur Udara...............................................................................21
Tabel 3.1. Dimensi Ruangan................................................................................34
Tabel 3.2. Luas Dinding ......................................................................................34
Tabel 3.3. Temperatur Rancangan.......................................................................35
Tabel 3.4. Temperatur Udara Luar.......................................................................37
Tabel 4.1. Hasil Pengujian pada saat AC OFF.....................................................63
Tabel 4.2. Hasil Pengujian pada saat ACON.......................................................64
Tabel 4.3. Hasil Perhitungan Kalor Udara...........................................................66
Tabel 4.4. Beban Daya Listrik pada saatpengujian..............................................66
Tabel 4.5. Hasil Beban Daya Listrik....................................................................67
Tabel 4.6. Hasil Perhitungan Efisiensi.................................................................67














DAFTAR NOTASI

Simbol
Keterangan
Pengunaan Pertama Halaman
t0
Temperatur Udara Luar
22
t
Perubahan Temperatur
22
τ
Waktu Penyinaran Matahari
22
γ
Saat Terjadinya Temperature Tertinggi
22
k
Transmisi Kalor
22
K
Koefisien Kalor
22
w
Perbandingan Kelembaban
24
Tdb
Temperatur Bola Kering
29
Twb
Temperatur Bola Basah
29
w
Perbandingan Kelembaban
29
RH
Kelembaban Relatif
30
V
Volume Spesifik
31
H
Entalpi
31
Q
Kalor
38
P
Daya Listrik
67
η
Efisiensi
67





BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Air Conditioning merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk mengkondisikan udara sehingga dapat mencapai temperatur dan kelembaban yang sesuai dengan kondisi udara nyaman berdasarkan peraturan hukum K3. Sehingga memberikan kenyamanan kerja bagi orang yang melakukan suatu kegiatan tertentu didalam ruangan tersebut.
Pengkondisian suhu udara pada ruangan baik yang berukuran kecil maupun besar pada umumnya dimaksudkan untuk kenyamanan penghuni yang ada di dalamanya. Untuk pengkondisian udara didalam ruangan perkantoran biasanya hanya diperlukan satu unit mesin pengkondisi udara. Namun pada kenyataannya sering kali keadaan di dalam ruangan belum dapat memberikan kondisi-kondisi yang diharapkan karena keadaan di luar ruangan yang berubah ubah yang dapat mempengaruhi keadaan di dalam ruangan. Seperti kita ketahui Indonesia terletak di daerah tropis dimana suhu berkisar 27-35°C. Keadaan ini dapat membuat suhu udara yang diharapkan tidak nyaman sehingga diperlukan suatu alat pengkondisian udara untuk mencapai suhu dan kelembaban ideal yang diharapkan sehingga dengan alat ini hal tersebut dapat terpenuhi.
Sehubungan dengan keadaan ruang Dosen dan Teknisi PSD III Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang yang masih lembab dan suhu yang masih tinggi, sehingga kurang nyaman untuk bekerja. Maka dengan demikian perlu didakan pemasangan pengkondisi udara agar membuat kenyamanan pada saat bekerja atau melakukan kegiatan diruang tersebut.
1.2 Perumusan Masalah
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, permasalahan yang dihadapi penyusun adalah berapa beban pendinginan dalam suatu ruang atau gedung yang nyaman untuk pemilihan mesin pengkondisi udara yang tepat.
1.3 Batasan Masalah
Mengingat luas dan kompleknya permasalahan pada mesin pengkondisi udara, maka tugas akhir ini hanya dibatasi pada perhitungan beban pendingin, pemasangan dan estimasi unit Air Conditioning pada ruang Dosen dan Teknisi PSD III Teknik Mesin Universitas Diponegoro. Cara perhitungan harus sesuai dengan metode perhitungan pada referensi yang ada sehingga permasalahan dapat terarah dan tidak melebar.
1.4 Tujuan
Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah untuk merancang, memasang dan menghitung beban pengkondisi udara pada Ruang Dosen dan Teknisi Program Studi Diploma III Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang.
1.5 Manfaat
Perencanaan dan Pemasangan Air Conditioning Pada Ruang Dosen dan Teknisi agar mengetahui tentang cara perhitungan beban pendingin sehingga mengetahui perubahan beban kalor Air Conditioning di dalam Ruang Dosen dan Teknisi PSD III Teknik Mesin Universitas Diponegoro. Selain itu kami dapat mengetahui tentang sistem Air Conditioning yang sebenarnya, sehingga diharapkan mampu merencanakan kebutuhan sistem pengkondisi udara hingga dapat menciptakan kondisi udara yang nyaman bagi orang yang berada didalam ruangan tersebut.
1.6 Sistematika Penulisan Laporan
Adapun metode penulisan yang digunakan dalam mengerjakan tugas akhir ini adalah studi pustaka, dimana dibutuhkan beberapa referensi yang mendukung demi terselesaikannya tugas akhir ini. Adapun sistematika dalam penulisan ini adalah sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini berisi tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan tugas akhir, manfaat tugas akhir dan sistematika laporan.
BAB II : DASAR TEORI
Bab ini berisi mengenai teori yang mendasari penyusunan laporan tugas akhir secara umum, khususnya yang berhubungan dengan sistem Air Conditioning dan tinjauan kepustakaan yang mendukung proses penulisan Tugas Akhir ini.


BAB III : PERENCANAAN, PERHITUNGAN DAN PEMILIHAN UNIT AC
Bab ini menguraikan perencanaan, jumlah perhitungan beban pendinginan yang dibutuhkan dalam proses perencanaan instalasi AC pada Ruang Dosen dan Teknisi PSD III Teknik Mesin Universitas Diponegoro. Serta pemilihan unit AC yang sesuai dengan kebutuhan.
BAB IV : PEMASANGAN, PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas tentang langkah-langkah dalam pemasangan unit Air Conditioning ruangan. Sekaligus pembahasan hasil pengujian Air Conditioning dalam ruangan.
BAB V : PENUTUP
Bab ini menjelaskan mengenai kesimpulan dan saran dari keseluruhan proses penyusunan Laporan Tugas Akhir yang merupakan jawaban dari permasalahan yang diangkat pada penelitian Tugas Akhir ini.

BAB II
DASAR TEORI

Pengertian Umum
Air Conditioning (AC) atau alat pengkondisi udara merupakan modifikasi pengembangan dari teknologi mesin pendingin. Alat ini dipakai bertujuan untuk memberikan udara yang sejuk dan menyediakan uap air yang dibutuhkan bagi tubuh. Di lingkungan tempat kerja, AC juga dimanfaatkan sebagai salah satu cara dalam upaya peningkatan produktivitas kerja. Karena dalam beberapa hal manusia membutuhkan lingkungan udara yang nyaman untuk dapat bekerja secara optimal. Tingkat kenyamanan suatu ruang juga ditentukan oleh temperatur, kelembaban, sirkulasi dan tingkat kebersihan udara.
Untuk dapat menghasilkan udara dengan kondisi yang diinginkan, maka peralatan yang dipasang harus mempunyai kapasitas yang sesuai dengan beban pendinginan yang dimiliki ruangan tersebut. Untuk itu diperlukan survey dan menentukan besarnya beban pendinginan. Secara garis besar beban pendinginan terbagi atas dua kelompok, yaitu beban pendinginan sensibel dan beban pendinginan laten. Beban pendinginan sensibel adalah beban panas yang dipengaruhi oleh perbedaan suhu, seperti beban panas yang lewat kontruksi bangunan, peralatan elektronik, lampu, dll. Sedangkan beban pendinginan laten adalah beban yang dipengaruhi oleh adanya perbedaan kelembaban udara.
Untuk merencanakan penggunaan Air Conditioning (AC) perubahan beban terjadi pada peralatan yang menghasilkan kalor seperti: lampu, komputer. Selain itu faktor manusia dan kecepatan udara yang masuk ke dalam ruangan juga mempengaruhi perubahan pembebanan, yang nilai bebannya dapat berubah-ubah baik secara acak maupun teratur.

Prinsip Kerja Pendingin Ruangan

Gambar 2.1. Prinsip Kerja Mesin Pendingin Ruangan
Kompresor AC yang ada pada sistem pendingin dipergunakan sebagai alat untuk memampatkan fluida kerja (refrigerant), jadi refrigerant yang masuk ke dalam kompresor AC dialirkan ke kondensor yang kemudian dimampatkan di kondensor. Di bagian kondensor ini refrigerant yang dimampatkan akan berubah fase dari refrigeran fase uap menjadi refrigeran fase cair, maka refrigerant mengeluarkan kalor yaitu kalor penguapan yang terkandung di dalam refrigeran. Adapun besarnya kalor yang dilepaskan oleh kondensor adalah jumlah dari energi kompresor yang diperlukan dan energi kalor yang diambil evaporator dari substansi yang akan didinginkan. Pada kondensor tekanan refrigerant yang berada dalam pipa-pipa kondensor relatif jauh lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan refrigeran yang berada pada pipa-pipa evaporator.
Prinsip pendinginan udara pada AC melibatkan siklus refrigerasi, yakni udara didinginkan oleh refrigerant / pendingin (freon), lalu freon ditekan menggunakan kompresor sampai tekanan tertentu dan suhunya naik, kemudian didinginkan oleh udara lingkungan sehingga mencair. Proses tersebut diatas berjalan berulang-ulang sehingga menjadi suatu siklus yang disebut siklus pendinginan pada udara yang berfungsi mengambil kalor dari udara dan membebaskan kalor ini ke luar ruangan.

Jenis – Jenis Pendingin Ruangan
Berdasarkan jenisnya ada 4 jenis AC yang sering dipergunakan pada rumah tangga yaitu AC Split, AC Window, AC Sentral dan Standing AC.
2.3.1. AC Split
Pada AC jenis split komponen AC dibagi menjadi dua unit yaitu unit indoor yang terdiri dari filter udara, evaporator dan blower, ekspansion valve dan control unit, serta unit outdoor yang terdiri dari kompresor, kondenser, dan kipas kondenser. Selanjutnya antara unit indoor dengan unit outdoor dihubungkan dengan 2 buah saluran refrigerant, satu buah untuk menghubungkan evaporator dengan kompresor dan satu buah untuk menghubungkan kompresor dan condenser dengan ekspansion valve serta kabel power untuk memasok arus listrik pada kompresor dan kipas kondenser. AC Split cocok untuk ruangan yang membutuhkan ketenangan, seperti ruang tidur, ruang kerja atau perpustakaan.
Kelebihan AC Split :
1. Bisa dipasang pada ruangan yang tidak berhubungan dengan udara luar
2. Suara di dalam ruangan tidak berisik.
Kekurangan AC Split :
1. Pemasangan pertama maupun pembongkaran apabila akan dipindahkan membutuhkan tenaga yang terlatih.
2. Pemeliharaan atau perawatan membutuhkan peralatan khusus dan tenaga yang terlatih.
3. Harganya lebih mahal.

2.3.2. AC Window
Pada AC jenis window, semua komponen AC terpasang pada satu base plate, kemudian base plate beserta semua komponen AC tersebut dimasukkan kedalam kotak plat sehingga menjadi satu unit. Biasanya dipilih karena pertimbangan keterbatasan ruangan, seperti pada rumah susun.



Kelebihan AC window :
1. Pemasangan pertama maupun pembongkaran kembali apabila akan dipindahkan mudah dilaksanakan.
2. Pemeliharaan / perawatan mudah dilaksanakan.
3. Harga murah.
Kekurangan AC window :
1. Karena semua komponen AC terpasang pada base plate yang posisinya dekat dengan ruangan yang didinginkan, maka cederung menimbulkan suara berisik (terutama akibat suara dari kompresor).
2. Tidak semua ruangan dapat dipasang AC window, karena AC window harus dipasang dengan cara bagian kondenser menghadap ketempat terbuka supaya udara panas dapat dibuang ke alam bebas.

2.3.3. AC Sentral
Pada AC jenis ini udara dari ruangan didinginkan pada cooling plant di luar ruangan tersebut, kemudian udara yang telah dingin dialirkan kembali ke dalam ruangan tersebut. Biasanya cocok untuk dipasang di sebuah gedung bertingkat (berlantai banyak), seperti di hotel atau mall.
Kelebihan AC sentral :
1. Suara di dalam ruangan tidak berisik sama sekali
2. Estetika ruangan terjaga, karena tidak ada unit indoor.


Kekurangan AC sentral :
1. Perencanaan, instalasi, operasi dan pemeliharaan membutuhkan tenaga yang benar – benar terlatih.
2. Apabila terjadi kerusakan pada waktu beroperasi, maka dampaknya dirasakan pada seluruh ruangan.
3. Pengaturan temperatur udara hanya dapat dilakukan pada central cooling plant.
4. Biaya investasi awal serta biaya operasi dan pemeliharaan tinggi.

2.3.4. Standing AC
Jenis AC ini cocok dipergunakan untuk kegiatan – kegiatan situasional karena fungsinya yang mudah dipindahkan, seperti seminar, pengajian outdoor dsb.

Komponen Utama Sistem Pendingin
2.4.1. Kompresor
Kompresor atau pompa isap mempunyai fungsi yang vital. Dengan adanya kompresor, refrigerant bisa mengalir ke seluruh sistem pendingin. Sistem kerjanya adalah dengan mengubah tekanan, sehingga terjadi perbedaan tekanan yang memungkinkan refrigeran mengalir (berpindah) dari sisi bertekanan rendah ke sisi bertekanan tinggi.
Ketika bekerja, refrigerant yang di hisap dari evaporator dengan suhu dan tekanan rendah dimampatkan sehingga suhu dan tekanannya naik. Gas yang dimampatkan ini ditekan keluar dari kompresor lalu dialirkan ke kondensor.

2.4.2. Kondensor
Kondensor berfungsi untuk membuang kalor yang diserap dari evaporator dan panas yang diperoleh dari kompresor, serta mengubah wujud gas menjadi cair. Kontruksi dari kondensor dicirikan oleh adanya sekumpulan pipa (tabung) yang dipasangkan didalam shell (Pipa Galvanis) yang berbentuk silinder dimana 2 jenis fluida saling bertukar kalor yang mengalir secara terpisah (udara dan refrigerant). Kondensor ditempatkan di antara kompresor dan alat pengatur bahan pendingin (pipa kapiler). Posisinya ditempatkan berhubungan langsung dengan udara luar agar gas di dalam kondensor juga didinginkan oleh suhu sekitar.

2.4.3. Katup Ekspansi
Komponen utama yang lain untuk mesin refrigerasi adalah katup ekspansi. Katup ekspansi ini dipergunakan untuk menurunkan tekanan dan untuk mengekspansikan secara adiabatik cairan yang bertekanan dan bertemperatur tinggi sampai mencapai tingkat tekanan dan temperatur rendah, atau mengekspansikan refrigeran cair dari tekanan kondensasi ke tekanan evaporasi, refrigerant cair diinjeksikan keluar melalui oriffice, refrigerant segera berubah menjadi kabut gas yang tekanan dan temperaturnya rendah.
Selain itu, katup ekspansi juga sebagai alat kontrol refrigerasi yang berfungsi :
1. Mengatur jumlah refrigerant yang mengalir dari pipa cair menuju evaporator sesuai dengan laju penguapan pada evaporator.
2. Mempertahankan perbedaan tekanan antara kondensor dan evaporator agar penguapan pada evaporator berlangsung pada tekanan kerjanya.

2.4.4. Pipa Kapiler
Pipa kapiler adalah salah satu alat ekspansi. Alat ekspansi ini mempunyai dua kegunaan yaitu untuk menurunkan tekanan refrigerant cair dan untuk mengatur aliran refrigerant ke evaporator. Cairan refrigerant memasuki pipa kapiler tersebut dan mengalir sehingga tekanannya berkurang akibat dari gesekan dan percepatan refrigerant. Diameter dan panjang pipa kapiler ditetapkan berdasarkan kapasitas pendinginan, kondisi operasi dan jumlah refrigerant dari mesin refrigerasi yang bersangkutan.
Konstruksi pipa kapiler sangat sederhana, sehingga jarang terjadi gangguan. Pada waktu kompresor berhenti bekerja, pipa kapiler menghubungkan bagian tekanan tinggi dengan bagian tekanan rendah, sehingga menyamakan tekanannya dan memudahkan start berikutnya. Pipa kapiler ditunjukkan pada Gambar 2.2.


Gambar 2.2. Pipa Kapiler (Sunyoto,2010)

2.4.5. Evaporator
Evaporator adalah komponen pada sistem pendingin yang berfungsi sebagai penukar kalor, serta bertugas menguapkan refrigerant dalam sistem, sebelum dihisap oleh kompresor. Panas udara sekeliling diserap evaporator yang menyebabkan suhu udara disekeliling evaporator turun. Suhu udara yang rendah ini dipindahkan ketempat lain dengan jalan dihembus oleh blower, yang menyebabkan terjadinya aliran udara.

Termodinamika Sistem Refrigerasi
2.5.1. Siklus Refrigerasi Carnot
Siklus refrigerasi carnot merupakan kebalikan dari mesin carnot. Mesin carnot menerima energi kalor dari temperatur tinggi, energi kemudian diubah menjadi suatu kerja dan sisa energi tersebut dibuang ke sumber panas pada temperatur rendah. Sedangkan siklus refrigerasi carnot menerima energi pada temperatur rendah dan mengeluarkan energi pada temperatur tinggi. Oleh sebab itu pada siklus pendingin diperlukan penambahan kerja dari luar. Dan untuk Siklus Refigerasi carnot ditunjukan pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3. Siklus Refrigerasi Carnot

2.5.2. Siklus Kompresi Uap Standar (Teoritis)
Siklus kompresi uap standar merupakan siklus teoritis, dimana pada siklus tersebut mengasumsikan beberapa proses sebagai berikut :

Gambar 2.4. Diagram Siklus Kompresi Uap Standar (Sunyoto,2010)


2.5.2.1. Proses Kompresi
Proses kompresi berlangsung dari titik 1 ke titik 2. Pada siklus sederhana diasumsikan refrigerant tidak mengalami perubahan kondisi selama mengalir dijalur hisap. Proses kompresi diasumsikan isentropik sehingga pada diagram tekanan dan entalpi berada pada satu garis entropi konstan, dan titik 2 berada pada kondisi super panas. Proses kompresi memerlukan kerja dari luar dan entalpi uap naik dari h1 ke h2, besarnya kenaikan ini sama dengan besarnya kerja kompresi yang dilakukan pada uap refrigerant.
2.5.2.2. Proses Kondensasi
Proses 2-3 merupakan proses kondensasi yang terjadi pada kondensor, uap panas refrigerant dari kompresor dikondensasikan kemudian berubah menjadi cair. Pada titik 2, refrigerant kondisi uap jenuh pada tekanan dan temperatur kondensasi. Proses 2-3 terjadi pada tekanan konstan, dan jumlah panas yang dipindahkan selama proses ini adalah beda entalpi antara titik 2 dan 3.
2.5.2.3. Proses Ekspansi
Proses ekspansi berlangsung dari titik 3 ke titik 4. Pada proses ini terjadi proses penurunan tekanan refrigerant dari tekanan kondensasi (titik 3) menjadi tekanan evaporasi (titik 4). Pada waktu cairan di ekspansi melalui katup ekspansi atau pipa kapiler ke evaporator, temperatur refrigerant juga turun dari temperatur kondensat ke temperatur evaporasi. Proses 3-4 merupakan proses ekspansi adiabatik dimana entalpi fluida tidak berubah disepanjang proses. Refrigerant pada titik 4 berada pada kondisi campuran-uap.
2.5.2.4. Proses Evaporasi
Proses 4-1 adalah proses penguapan yang terjadi pada evaporator dan berlangsung pada tekanan konstan. Pada titik 1 seluruh refrigerant berada pada kondisi uap jenuh. Selama proses 4-1 entalpi refrigerant naik akibat penyerapan kalori dari ruang refrigerasi. Besarnya kalor yang diserap adalah bedaentalpi titik 1 dan titik 4 biasa disebut dengan efek pendinginan.
2.5.3. Siklus Kompresi Uap Aktual
Siklus kompresi uap yang sebenarnya (aktual) berbeda dari siklus standar (teoritis). Perbedaan ini muncul karena asumsi yang ditetapkan dalam siklus standar. Pada siklus aktual terjadi pemanasan lanjut uap refrigerant yang meninggalkan evaporator sebelum masuk ke kondensor. Pemanasan lanjut ini terjadi akibat tipe peralatan ekspansi yang di gunakan atau dapat juga karena penyerapan panas dijalur masuk antara evaporator dan kompresor.
Demikian juga pada refrigerant cair mengalami pendinginan lanjut sebelum masuk katup ekspansi atau pipa kapiler. Keadaan diatas adalah peristiwa normal dan melakukan fungsi yang diinginkan untuk menjamin bahwa seluruh refrigerant yang memasuki kompresor atau alat ekspansi dalam keadaan 100 % uap atau cair.
Perbedaan yang penting antara daur nyata (aktual) dan standar terletak pada penurunan tekanan dalam kondensor dan evaporator. Daur standar dianggap tidak mengalami penurunan tekanan pada kondensor dan evaporator, tetapi pada daur nyata terjadi penurunan tekanan karena adanya gesekan antara refrigerant dengan dinding pipa.
Akibat dari penurunan tekanan ini, kompresor pada titik 1 dan 2 memerlukan lebih banyak kerja dibandingkan dengan daur standar. Untuk Silkus aktual dan siklus standar ditunjukan pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5. Perbandingan Siklus Aktual dan Siklus Standar (Sunyoto,2010)

Klasifikasi Sistem Refrigerasi
Ditinjau dari prinsip kerjanya sistem refrigerasi dibagi menjadi 2 jenis, yaitu :
1. Sistem refrigerasi kompresi uap
2. Sistem refrigerasi absorbsi


2.6.1. Sistem Refrigerasi Kompresi Uap
Siklus refrigerasi kompresi memafaatkan fluida yang bertekanan tinggi pada suhu tertentu karena cenderung menjadi lebih dingin jika dibiarkan mengembang. Jika perubahan tekanan cukup tinggi, maka gas yang ditekan akan menjadi lebih panas dari pada sumber dingin di luar (contoh udara di luar) dan gas yang mengembang akan menjadi lebih dingin dari pada suhu dingin yang dikehendaki. Dalam kasus ini, fluida digunakan untuk mendinginkan lingkungan dan membuang panas ke lingkungan yang bersuhu tinggi.

Gambar 2.6. Sistem Refrigerasi Kompresi Uap (Sunyoto,2010)
2.6.2. Sistem Refrigerasi Absorbsi
Dalam siklus refrigerasi absorbsi, dipergunakan penyerap untuk menyerap refrigerant yang diuapkan di dalam evaporator sehingga menjadi suatu larutan absorbsi. Kemudian, larutan absorbsi tersebut dimasukan ke dalam sebuah generator untuk memisahkan refrigerant dari larutan absorbsi tersebut dengan cara memanasi, yang sekaligus akan menaikan tekanannya sampai mencapai tingkat keadaan mudah diembunkan.

Gambar 2.7. Sistem Refrigerasi Absorbsi (Sunyoto,2010)

Beban Pendinginan
Beberapa faktor yang perlu diperhatikan pada waktu melakuan perhitungan beban pendinginan dan penentuan perlengkapan sistem tata udara serta sistem control, antara lain penggunaan atau fungsi ruang, jenis konstruksi bangunan, pola beban pengkondisian, kondisi dalam ruangan.
Pada tahap perencanaan, perhitungan beban pendinginan yang tepat harus dilakukan karena hasil perhitungan beban pendinginan yang tepat akan menjadi dasar untuk pemilihan jenis dan kapasitas peralatan pendinginan.
Di dalam ruang Dosen dan Teknisi beban pendinginan ada 2 macam, yaitu beban sensibel dan beban laten. Beban sensibel antara lain beban kalor melalui dinding, atap, langit-langit, lantai, peralatan listrik (komputer dan lampu) dan beban infiltrasi ruangan dan kaca. Sedangkan beban kalor laten antara lain penghuni (orang) dan beban kalor pada infiltrasi ruangan. Sebelumnya ditentukan dulu kondisi ruangan perancangan sebelum melakukan perhitungan beban kalor dari ruangan tersebut.

2.7.1. Kondisi Dasar
2.7.1.1. Luas Lantai
Luas lantai adalah jarak panjang dikalikan lebar ruangan seperti pada gambar dimana jarak antara garis-garis teras tembok digunakan dalam perhitungan ini.
LebarLebar
Lebar
Lebar
Gambar 2.8. Ukuran Lantai

2.7.1.2. Volume Ruangan
Volume ruangan adalah luas lantai dikali jarak antara titik tengah lantai dan titik tengah langit-langit.

Gambar 2.9. Tinggi Bangunan
2.7.1.3. Nama Bulan Perancangan
Dalam hal ini harus diberikan bulan terpanas seperti yang terlihat pada lampiran 1 Data cuaca dibeberapa Negara asia.
2.7.1.4. Kondisi Udara dalam Ruang
Tabel 2.1. Kondisi Udara Dalam Ruangan







Temperatur
bola kering
Perubahan
temperatur harian
Temperatur
bola basah
Kelembaban
relative

Perbandingan
Kelembaban rata-rata sepanjang hari

Di dalam
ruangan





Di luar
ruangan






Data kondisi udara didalam ruangan tersebut, kelembaban rata-rata sepanjang hari, dan perbandingan kelembaban rata-rata sepanjang hari di dalam ruangan untuk rancangan (Wiranto A. & Heizo Saito "Penyegaran Udara", halaman 33, Tabel 3.2. Temperatur ruang, kelembaban dan perbandingan).
2.7.1.5. Temperatur Udara Luar
Tabel 2.2. Temperatur Udara
Waktu, Pukul
11
12
13
14
15
Temperatur Luar (ºC)







Temperatur udara pada suatu saat tertentu dapat diperkirakan dengan formula :
to=to,rancangan- t2+ t2cos15 τ- γ …
Dimana :
to = Temperatur udara luar sesaat, (OC)
to rancangan = Temperatur udara luar untuk perancangan, (OC)
t = Perubahan temperature harian, (OC)
15 = Perubahan waktu sudut (360°24 Jam)
τ = Waktu penyinaran matahari
γ = Saat terjadinya temperature maksimum (+2)
Untuk τ (waktu penyinaran matahari), pukul 12.00 siang adalah 0, pagi hari (A.M) adalah negatif (-) dan siang hari (P.M) adalah positif, dengan besarnya dinyatakan sampai satu angka desimal, misalnya pukul setengah sepuluh pagi dinyatakan dengan -2.5.

2.7.2. Beban Kalor Sensibel Daerah Parimeter (Tepi)
2.7.2.1. Beban Transmisi Kalor melalui Jendela
Dapat dirumuskan :
Luas jendela (m2) x koefisien transmisi kalor melalui jendela, K (kcal/ m2jam oC) x t ruangan (oC)...
Untuk nilai K dapat dilihat pada lampiran 2 koefisien transmisi kalor dari jendela. t ruangan adalah beda temperatur luar dan dalam.

2.7.2.2. Infiltrasi Beban Kalor Sensibel
Dapat dirumuskan :
{(Volume ruangan (m3) x jumlah penggantian ventilasi alamiah, Nn) + jml udara luar} x 0,24Volume Spesofik x t ruangan (ºC)…
Jumlah penggantian udara dalam ventilasi alamiah dapat ditentukan dengan tabel jumlah penggantian lihat lampiran 3 Jumlah penggantian. t ruangan adalah beda temperatur luar dan dalam.

2.7.2.3. Beban Transmisi Kalor melalui Dinding
Dapat dirumuskan :
Luas dinding (m2) x koefisien transmisi kalor dari dinding, K (kcal/ m2jam. oC) x (selisih temperatur ekivalen dari radiasi matahari oC ) …
Koefisien perpindahan kalor dari dinding, dapat ditunjukkan pada Wiranto A. & Heizo Saito "Penyegaran Udara", halaman 45, tabel 3.8. koefisien transmisi kalor dan kapasitas kalor dari dinding.



2.7.2.4. Beban Kalor Tersimpan dari Ruangan dari Penyegaran Udara
Perhitungan (Beban transmisi radiasi matahari melalui jendela + Beban transmisi kalor melalui jendela + Infiltrasi beban kalor sensibel + Beban transmisi kalor melalui dinding dan atap) x faktor beban kalor tersimpan …
Faktor beban kalor tersimpan. Dalam perhitungan beban kalor dari suatu ruangan yang didinginkan, tetapi sebelumnya mengalami pemanasan oleh matahari, beban kalor sensibel dari ruangan bagian tepi gedung haruslah ditambah dengan 10% - 20%.

2.7.3. Beban Kalor Laten Daerah Parimeter (Tepi)
Beban kalor laten oleh infiltrasi dapat dirumuskan :
Vol ruang (m3) x jml ventilasi alamiah, Nn x 597,3 kcal/kgVolume Spesofik x w (kg/kg')…
Jumlah ventilasi alamiah dapat dilihat pada lampiran 3 Jumlah penggantian 597,3 kcal/kg merupakan kalor laten penguapan. w (kg/kg') Selisih kelembaban di dalam dan di luar ruangan.





2.7.4. Beban Kalor Sensibel Daerah Interior
2.7.4.1. Beban kalor kalor dari partisi langit-langit dan lantai
Dapat dirumuskan :
Luas kompartemen langit-langit atau lantai (m2) x koefisien transmisi kalor dari kompartemen langit-langit atau lantai, K (kcal/ m2jam. oC) x selisih temperature dalam dan luar ruangan, (oC) …
2.7.4.2. Beban kalor sensibel karena adanya sumber kalor interior
a. Beban Orang
Dapat dirumuskan :
Jml orang x kalor sensibel manusia (kcal/ jam.orang) x faktor kelompok …
Jika tidak diketahui jumlah orang dalam ruangan dapat dilihat pada Penyegaran Udara, halaman 63, tabel 3.18. Sedangkan kalor sensibel dari orang dapat dilihat pada Penyegaran Udara, halaman 64, table 3.19 jumlah kalor sensibel, kalor laten dari orang dan faktor kelompok.
b. Beban Peralatan
Dapat dirumuskan :
Peralatan, Kw x kalor sensibel peralatan, kcal / Kw x faktor penggunaan peralatan …


2.7.5. Beban Kalor Laten Daerah Interior
Beban Kalor Laten oleh Sumber Penguapan (Orang)
Dapat dirumuskan:
Jumlah orang x kalor laten manusia (kcal/ jam.orang) x faktor kelompok …
Kalor laten dari orang dapat dilihat Penyegaran Udara, halaman 64, tabel 3.19. jumlah kalor sensibel, kalor laten dari orang dan faktor kelompok.

2.7.6. Beban kalor sensibel ruangan total
2.7.6.1. Beban Kalor Sensibel Ruangan
Dapat dirumuskan :
Total Perhitungan 2.7.2 + total perhitungan 2.7.4 …
Merupakan jumlah dari total kalor sensible daerah parimeter dan total kalor sensibel daerah interior.

2.7.6.2. Kenaikan Beban oleh Kebocoran Saluran Udara
Dapat dirumuskan :
Beban kalor sensibel ruangan x faktor kebocoran saluran udara …




2.7.7. Beban Kalor Laten Ruangan Total
2.7.7.1. Beban kalor laten ruangan
Dapat dirumuskan :
Total perhitungan 2.7.3 + perhitungan 2.7.5 …
Merupakan jumlah dari total kalor laten daerah parimeter dan total kalor laten daerah interior.
2.7.7.2. Kenaikan beban oleh kebocoran saluran udara
Dapat dirumuskan :
Beban kalor laten ruangan x faktor kebocoran salurnan udara …
Faktor kebocoran saluran udara untuk saluran segi empat kira-kira 0,1 dan 0,2.

2.7.8. Beban Pendinginan Keseluruhan
Dapat dirumuskan :
Jumlah beban kalor sensibel mesin (2.7.6) + Jumlah kalor laten mesin (2.7.7) …

Proses Psikometri
Psikometri merupakan kajian tentang sifat-sifat campuran udara dan uap air, yang mempunyai arti penting di dalam bidang teknik pengkondisian udara karena udara atmosfer tidak kering sekali tetapi merupakan campuran antara udara dan uap air. Pada beberapa proses pengkondisian udara, kandungan air sengaja disingkirkan dari udara, tetapi pada proses yang lain, air ditambahkan.
Pada beberapa alat terdapat proses perpindahan kalor dan massa antara udara dan permukaan bagian yang basah. Sebagai contohnya adalah beberapa jenis alat pelembab udara (humidifier), penurunan kelembaban (dehumidifying) dan oli pendingin serta peralatan penyemprot air (water spray), seperti cooling tower dan kondensor penguapan. Dengan menggunakan potensial entalpi, yang akan dibahas dalam bab ini, beberapa hubungan yang mudah untuk menentukan laju perpindahan kalor dapat dikembangkan. Pertama-tama akan dibahas tentang bahan bagan psikometrik, pengkajian sifat demi sifat, yang kemudian diikuti dengan pembahasan tentang proses pengkondisian udara secara umum. Untuk dapat menghitung jumlah udara yang diperlukan dan temperatur udara pada setiap sisi dan menggambarkan proses pengkondisian udara secara umum.
Untuk dapat menghitung jumlah udara yang diperlukan dan temperatur udara pada setiap sisi dan menggambarkan proses pengkondisian udara pada grafik psikometrik, setelah mengetahui besarnya beban pendingin.
2.8.1. Diagram Psikometrik dan Sifat Udara Basah
Sifat termal udara basah pada umumnya ditunjukan mengggunakan diagram psikometrik. Dalam mengggunakan diagram psikometrik menggunakan beberapa istilah dan simbol yaitu :


2.8.1.1. Temperatur bola kering (Tdb)
Temperatur tersebut dapat dibaca pada thermometer dengan sensor kering dan terbuka, namun penunjukan tidaklah tepat karena adanya pengaruh radiasi panas, kecuali jika sensornya memperoleh ventilasi yang cukup baik.
2.8.1.2. Temperatur bola basah (Twb)
Dalam hal ini digunakan thermometer dengan sensor yang dibalut dengan kain basah untuk menghilangkan pengaruh radiasi panas. Namun perlu diperhatikan bahwa melalui sensor harus terjadi aliran udara sekurang-kurangnya 5 m/s.
2.8.1.3. Perbandingan Kelembaban (W)
Kelembaban spesifik atau ratio kelembaban (W), dinyatakan dalam besaran masa uap air yang terkandung di udara per satuan masa udara kering yang diukur dalam gram per kilogram dari udara kering (gr/kg) atau grain/Lb. Pada tekanan barometer tertentu, kelembaban spesifik merupakan fungsi dari suhu titik embun. Tetapi karena penurunan tekanan barometer menyebabkan volume per satuan masa udara naik, maka kenaikan tekanan barometer akan menyebabkan kelembaban spesifik menjadi turun. Hal ini dinyatakan dengan persamaan :
W=0,622 PvPt-Pv…

Gambar 2.10. Rasio Kelembaban (W.F.Stoecker.at.all.1996)

2.8.1.4. Kelembaban Relatif (RH)
Kelembaban relatif (RH), dinyatakan dalam persen (%), merupakan perbandingan antara tekanan parsial aktual yang diterima uap air dalam suatu volume udara tertentu (tekanan uap moist) dengan tekanan parsial yang diterima uap air pada kondisi saturasi pada suhu udara saat itu (Psat). Dapat dirumuskan dengan persamaan :
RH= PvPsat…

Gambar 2.11. Kelembaban Relatif (W.F.Stoecker.at.all.1996)
2.8.1.5. Volume Spesifik (v)
Volume spesifik adalah volume udara campur dengan satuan meterkubik perkilogram udara kering. Dapat juga dikatakan sebagai meterkubik campuran udara kering, karena volume yang diisi oleh masing-masing substansi sama, hal ini dinyatakan dengan persamaan :
v= RaTPa…

Gambar 2.12. Garis Volume Spesifik Konstan (W.F.Stoecker.at.all.1996)

2.8.1.6. Entalpi (h)
Entalpi adalah energi kalor yang dimiliki oleh suatu zat pada suatu temperatur tertentu. Apabila proses dengan tekanan tetap diatas ditambahkan batasan dengan meniadakan kerja yang dilakukan terhadap bahan, misalnya pada sebuah kompresor maka jumlah kalor yang diberikan atau dilepaskan persatuan massa adalah perubahan entalpi dari bahan itu.

Gambar 2.13. Garis Entalpi Konstan (W.F.Stoecker.at.all.1996)


Gambar 2.14. Diagram Psikometri

BAB III
PERENCANAAN, PERHITUNGAN BEBAN PENDINGIN, DAN PEMILIHAN UNIT AC

Dalam perancangan pemasangan AC pada Ruang Dosen dan Teknisi, data-data yang dibutuhkan diambil dari berbagai buku acuan. Data-data yang akan diterangkan disini antara lain lokasi ruangan yang dirancang, temperatur udara rancangan, temperatur udara pada bulan terpanas pada lokasi tersebut, dan dimensi dari ruangan yang akan dirancang.

3.1. Denah Ruangan

Gambar 3.1. Denah Ruangan

Data Ruangan :
1. Panjang : 5,45 m
2. Lebar : 4,63 m
3. Tinggi : 3,20 m
4. Dinding : Batu bata + plester semen
5. Lantai : Keramik
6. Plafon : Gypsum
7. Pintu : Bahan Triplex, L = 0,92 m , T = 2,08 m
8. Jendela : Kaca biasa, 2 Jendela ukuran 0,64 m x 1,14 m
9. Lampu : 1 buah @42 W
10. Penghuni : 6 orang
11. Laptop : 6 buah @60 W
12. Peralatan lain : Lemari 2, Meja 6, Kursi 6
13. Jenis Bangunan : Ruangan Kantor
Tabel 3.1. Dimensi Ruangan
Objek
Panjang
(m)
Lebar
(m)
Tinggi
(m)
Luas
(m2)
Volume
(m3)
Ruang Teknisi
5,45
4,63
3,20
25,23
80,75

Tabel 3.2. Luas Dinding
No.
Objek
Meter
Jumlah
Luas
(m2)
Keterangan


Panjang
Tinggi



1
D. Selatan
5,45
3,20
1
17,44
Pengurangan akibat adanya pintu dan jendela

Jendela
0,64
1,14
2
1,46


Pintu
0,92
2,08
1
1,91


Luas Dinding Selatan
14,07

No.
Objek
Meter
Jumlah
Luas
(m2)
Keterangan


Panjang
Tinggi



2
D. Barat
4,63
3,20
1
14,82
-
3
D. Utara
5,45
3,20
1
17,44
-
4
D. Timur
4,63
3,20
1
14,82
-
3.2. Kondisi Rancangan
a. Kondisi Udara Dalam Ruangan Rancangan
Lokasi ruangan yang akan dikondisikan berada di Semarang, Indonesia. (Wiranto A. & Heizo Saito "Penyegaran Udara" Tabel 3.2, halaman 33)
Temperatur bola kering (Tdb) untuk ruangan biasa adalah 24ºC
Kelembaban relative (RH) rata-rata adalah 50%
Perbandingan kelembaban rata-rata adalah 0,0105 kg/kg'.
b. Kondisi Udara Luar Ruangan Rancangan
Kondisi udara rancangan dapat di lihat pada tabel 3.3 (Wiranto A. & Heizo Saito "Penyegaran Udara") didapat bahwa bulan terpanas adalah bulan Mei – September :
Temperatur bola kering (Tdb) rata-rata adalah 32ºC
Perubahan temperatur harian adalah 8ºC
Perbandingan kelembaban rata-rata adalah 0,020 kg/kg'
Volume spesifik udara luar adalah 0,892 m3/kg'
Tabel 3.3. Temperatur Rancangan







Temperatur bola kering
Perubahan temperatur harian
Temperatur bola basah
Kelembaban relative
Perbandingan
Kelembaban rata-rata sepanjang hari
Di dalam ruangan
24ºC


50%
0,0105 kg/kg'
Di luar ruangan
32ºC
8ºC


0,020 kg/kg'


3.3. Perhitungan Beban Pendinginan
a. Temperatur Udara Luar
Temperatur udara pada suatu saat tertentu dapat diperkirakan dengan formula:
to=to,rancangan- t2+ t2cos15 (τ- γ )
Dimana :
to = Temperatur udara luar sesaat, (OC)
to rancangan = Temperatur udara luar untuk perancangan, (OC)
t = Perubahan temperature harian, (OC)
15 = Perubahan waktu sudut (360°24 Jam)
τ = Waktu penyinaran matahari
(Dalam persamaan ini, pukul 12 siang adalah 0, pagi dari (A.M) adalah negative (-) dan siang hari (P.M) adalah positif (+), dengan besarnya dinyatakan sampai satu angka desimal, misalnya pukul setengah sepuluh pagi dinyatakan dengan -2.5)
γ = Saat terjadinya temperature maksimum (+2)

Temperatur udara luar sesaat pada pukul 11.00, 12.00, 13.00, 14.00, dan 15.00
to rancangan = 32ºC dan t = 8ºC. Maka persamaan:
to = 32 – 4 + 4 cos 15 (τ – 2) = 28 + 4 cos 15 (τ – 2)
pada waktu penyinaran matahari secara berturut-turut
τ = -1, τ = 0, τ = 1, τ = 2, dan τ = 3. Sehingga,
Pukul 11, to = 28 + 4 cos 15 (-1 – 2)
= 28 + 4 cos -45
= 28 + 2,8
= 30,8ºC
Pukul 12, to = 28 + 4 cos 15 (0 – 2)
= 28 + 4 cos -30
= 28 + 3,5
= 31,5ºC
Pukul 13, to = 28 + 4 cos 15 (1 – 2)
= 28 + 4 cos -15
= 28 + 3,9
= 31,9ºC
Pukul 14, to = 28 + 4 cos 15 (2 – 2)
= 28 + 4 cos 0
= 28 + 4
= 32ºC
Pukul 15, to = 28 + 4 cos 15 (3 – 2)
= 28 + 4 cos 15
= 28 + 3,9
= 31,9ºC
Tabel 3.4 Temperatur Udara Luar
Waktu, Pukul
11
12
13
14
15
Temperatur Udara Luar (ºC)
30,8
31,5
31,9
32
31,9

3.3.1. Kalor Sensibel Daerah Perimeter (Tepi)
1. Beban Transmisi Kalor Melalui Jendela
Luas jendela (m2) x koefisien transmisi kalor melalui jendela, K (kcal/ m2jam oC) x t ruangan (oC)
Jendela bagian selatan :
Luas jendela = 1,46 m2
K transmisi kalor melalui jendela = 5,5 kcal/m2h°C
t ruangan = 32ºC - 24ºC = 8ºC
Q = 1,46 m2 x 5,5 kcal/m2h°C x 8ºC
Q = 64,20 kcal/h
2. Infiltrasi Beban Kalor Sensibel
{(Volume ruangan (m3) x jumlah penggantian ventilasi alamiah, Nn) + jml udara luar} x 0,24 kcal/kg°CVolume Spesofik x t ruangan (ºC)
Volume ruangan = 80,75 m3
Jumlah pergantian ventilasi alamiah = 1
Jumlah orang = 6 orang
Udara luar masuk = 18 m3/h
Jumlah udara luar = 18 m3/h x 6 = 108 m3/h
t ruangan = 8ºC
Q = {(80,75 m3 x 1) + 108 m3/h } x 0,24 kcal/kg°C0,892 m3/kg x 8ºC
Q = 313,21 kcal/h

3. Beban Kalor Sensible Melalui Dinding
Beban kalor sensible melalui dinding (dengan lapisan plester 3mm dan bagian utama batu bata).

Gambar 3.2. Bagian dinding
Luas dinding (m2) x koefisien transmisi kalor dari (dinding atau atap), K (kcal/ m2jam. oC) x (selisih temperatur ekivalen dari radiasi matahari oC ).
Dinding bagian selatan :
Luas dinding = 14,07 m2
KBatu Bata = 1,62 kcal/m2h°C
KAdukan = 2,05 kcal/m2h°C
Rso (udara luar) = 0,05 m2hºC/kcal
Rsi (udara dalam) = 0,125 m2hºC/kcal
Rt = 0,05 m2hºC/kcal + 0,125 m2hºC/kcal
Rt = 0,175 m2hºC/kcal
KRt= 1Rt
KRt= 10,175
KRt= 5,71 Kcal/m2hºC
Koefisien dinding = 1,62 + 2,05 + 5,71 Kcal/m2hºC
= 9,38 Kcal/m2hºC
t ekivalen radiasi matahari = 2,4 ºC
Q = 14,07 m2 x 9,38 kcal/m2h ºC x 2,4ºC
Q = 316,68 kcal/h
4. Perhitungan Beban Kalor Tersimpan dari Ruangan Dengan Penyegaran Udara (Pendinginan) Terputus-Putus
(Beban transmisi kalor melalui jendela + Infiltrasi beban kalor sensible + Beban kalor sensible melalui dinding) x faktor beban kalor tersimpan
Q = (64,20 kcal/h + 313,21 kcal/h + 316,68 kcal/h) x 20%
Q = 138,82 kcal/h
Q Total Kalor Sensibel daerah perimeter (tepi)
Q = 64,20 kcal/h + 313,21 kcal/h + 316,68 kcal/h + 138,82 kcal/h
Q total = 832,92 kcal/h
3.3.2. Beban Kalor laten daerah perimeter
1. Beban kalor laten oleh infiltrasi
Vol ruang (m3) x jml ventilasi alamiah, Nn x 597,3 kcal/kg0,892 m3/kg x w (kg/kg')
Q = {80,75 m3 x 1 x 597,3 kcal/kg0,892 m3/kg x (0,020 – 0,0105) kg/kg' } : 60
Q = 8,56 kcal/h



3.3.3. Beban kalor sensible daerah interior
1. Koefisien transmisi dari partisi langit-langit
L. kompartemen m2 x k. kompartemen kcal/m2hºC x t ruangan
Koefisien transmisi pada partisi langit-langit :
Luas langit-langit = 25,23 m2
K langit-langit = 2,86 kcal/m2hºC
t ruangan = 8ºC
Q = 25,23 m2 x 2,86 kcal/m2hºC x 8ºC
Q = 577,34 kcal/h
2. Koefisien Transmisi dari Partisi Pintu
L. kompartemen m2 x k. kompartemen kcal/m2hºC x t ruangan

Gambar 3.3. Pintu Triplek
Tebal pintu = 0,5 cm x 2 = 1 cm = 0,01 m
Rso (udara luar) = 0,05 m2hºC/kcal
Rsi (udara dalam) = 0,125 m2hºC/kcal
r = 7,35 m2hºC/kcal
Rpintu = r pintu x tebal pintu
= 7,35 m2hºC/kcal x 0,01 m
= 0,0735 m2hºC/kcal
Rt = Rso + Rpintu + Rsi
= 0,05 m2hºC/kcal + 0,0735 m2hºC/kcal + 0,125
m2hºC/kcal
= 0,2485 m2hºC/kcal
K= 1Rt
K= 10,2485
K= 4,02 kcal/m2hºC
Luas Pintu = 1,91 m2
K Pintu = 4,02 kcal/m2hºC
t ruangan = 32ºC - 24ºC = 8ºC
Q = 1,91 m2 x 4,02 kcal/m2hºC x 8ºC
Q = 61,43 kcal/h
3. Koefisien Transmisi Dari Partisi Dinding
L. kompartemen m2 x k. kompartemen kcal/m2hºC x t ruanganºC
a. Dinding Bagian Selatan
Luas dinding = 14,07 m2
K dinding = 1,62 kcal/m2hºC
t ruangan = 8ºC
Q = 14,07 m2 x 1,62 kcal/m2hºC x 8ºC
Q = 182,35 kcal/h

b. Dinding Bagian Timur
Luas dinding = 14,82 m2
K dinding = 1,62 kcal/m2hºC
t ruangan = 2ºC
Q = 14,82 m2 x 1,62 kcal/m2hºC x 2ºC
Q = 48,02 kcal/h
c. Dinding Bagian Barat
Luas dinding = 14,82 m2
K dinding = 1,62 kcal/m2hºC
t ruangan = 3ºC
Q = 14,82 m2 x 1,62 kcal/m2hºC x 2ºC
Q = 48,02 kcal/h
d. Dinding Bagian Utara
Luas dinding = 17,44 m2
K dinding = 1,62 kcal/m2hºC
t ruangan = 2ºC
Q = 17,44 m2 x 1,62 kcal/m2hºC x 2ºC
Q = 56,51 kcal/h
Q koefisien transmisi dinding = Dinding selatan + Dinding timur +
Dinding barat + Dinding utara
Q = 182,35 kcal/h + 48,02 kcal/h + 48,02 kcal/h + 56,51 kcal/h
Q = 334,89 kcal/h
4. Beban Kalor Sensibel Karena Adanya Sumber Kalor Interior
a. Jumlah Orang
Jml orang x kalor sensibel manusia (kcal/ jam.orang) x faktor kelompok
Q = 6 orang x 50 kcal/h orang x 0,897
Q = 269,10 kcal/h
b. Lampu
Jumlah x Peralatan, kW x kalor sensibel peralatan, kcal / kW x faktor penggunaan peralatan
Q = 1 x 0,042 kW x 1000 kcal/kW x 1
Q = 42 kcal/h
c. Laptop
Jumlah x Peralatan, kW x kalor sensibel peralatan, kcal / kW x faktor penggunaan peralatan
Q = 6 x 0,06 kW x 0,860 kcal/kW x 1
Q = 0,31 kcal/h
Q Beban sensibel sumber kalor interior = Orang + Neon + Laptop
Q = 269,10 kcal/h + 42 kcal/h + 0,31 kcal/h
Q = 311,41 kcal/h




Beban kalor sensible interior
Q = Koefisien transmisi dari partisi langit-langit + Koefisien transmisi dari partisi pintu + Koefisien transmisi dari partisi dinding + Beban kalor sensible karena adanya sumber kalor interior
Q = 577,34 kcal/h + 61,43 kcal/h + 334,89 kcal/h + 311,41 kcal/h
Q = 1.285,06 kcal/h
3.3.4. Beban Kalor Laten Daerah Interior
Tambahan kalor laten oleh sumber penguapan interior
Jml orang x kalor sensibel manusia (kcal/ jam.orang) x faktor kelompok
Q = 6 orang x 28 kcal/h orang x 0,897
Q = 150,70 kcal/h
3.3.5. Beban Kalor Sensibel
1. Beban Kalor Sensibel Ruangan Total
Q = Beban kalor sensibel tepi + Beban kalor sensibel interior
Q = 832,92 kcal/h + 1.285,06 kcal/h
Q = 2.117,98 kcal/h
2. Kenaikan Beban Oleh Kebocoran Saluran Udara
Q = beban kalor sensibel ruangan total x faktor kebocoran saluran udara
Q = 2.117,98 kcal/h x 0,2
Q = 423,60 kcal/h

Q Beban kalor sensibel = Beban kalor sensibel ruangan total + Kenaikan beban oleh kebocoran saluran udara
Qtotal = 2.117,98 kcal/h + 423,60 kcal/h
Qtotal = 2.541,58 kcal/h
3.3.6. Beban kalor laten
1. Beban kalor laten ruangan total
Q = Beban kalor laten daerah tepi + Beban kalor laten daerah interior
Q = 8.56 kcal/h + 150,70 kcal/h
Q = 159,26 kcal/h
2. Kenaikan beban oleh kebocoran saluran
Q = Beban kalor laten ruangan total x factor kebocoran
Q = 159,26 kcal/h x 0,2
Q = 31,85 kcal/h

Q Beban kalor laten = Beban kalor laten ruangan total + kenaikan oleh
kebocoran
Qtotal = 159,26 kcal/h + 31,85 kcal/h
Qtotal = 191,11 kcal/h

Beban pendinginan total = beban kalor sensibel total + beban kalor laten total
= 2.541,58 kcal/h + 191,11 kcal/h
= 2.732,69 kcal/h
= 10.836,94 Btu/h
3.4. Pemilihan Unit AC
Menurut letak dan posisi ruangan Dosen dan Teknisi yang berbatasan langsung dengan kondisi luar, maka untuk ruangan tersebut sebaiknya menggunakan jenis AC Split. Karena AC ini cocok untuk ruangan yang membutuhkan ketenangan serta suara didalam ruangan yang tidak berisik.
Berdasarkan hasil dari perhitungan beban pendinginan pada ruangan Dosen dan Teknisi dengan desain suhu dalam 24°C, RH = 50% didapat beban atau panas pendingin total sebesar 2.732,69 kcal/h atau 10.836,94 Btu/h. Sehingga AC yang memenuhi beban pendingin dan dapat dipasang untuk rancangan ruang Dosen dan Teknisi adalah AC berukuran 1,5 PK sebanyak 1 buah.

3.5. Proses Psikometrik
Jika besarnya beban pendingin sudah di ketahui, kita dapat menghitung jumlah udara yang diperlukan dan temperature udara pada setiap sisi dan menggambarkan proses pengkondisian udara pada grafik psikometrik.

Gambar 3.4. Diagram Proses Psikometri

BAB IV
PEMASANGAN UNIT AC, PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

Dalam pemasangan AC Ruangan sangat menetukan kualitas kedinginan dan keawetan AC Ruang, untuk itu bagi anda yang ingin memasang AC Ruangan dan ingin merawatnya, maka mulailah dari posisi pemasangan, sebab pemasangan yang kurang baik walaupun anda melakukan perawatan cleaning service secara teratur tetap saja AC Ruangan anda tidak akan bertahan lama.
4.1 Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan dalam pemasangan AC split antara lain:
a. Satu set Flaring dan Swaging
Dalam sistem refrigerasi proses Flaring dan Swaging adalah proses pengembangan pipa yang akan disambung atau diinstalasi, baik itu pada sistem maupun pada pemipaan lainnya sesuai dengan kebutuhan. Adapun tujuan dari kedua proses ini adalah memudahkan proses dari penyambungan yang akan kita lakukan.
b. Proses Flaring
Proses Flaring ada dua macam yaitu Single Flare dan Double Flare. Pada penerapan penggunaan yang umum dipakai adalah single flare karena proses ini lebih praktis dan mudah untuk diproses.

Gambar 4.1. Alat Flaring

c. Proses Swaging
Proses Swaging digunakan pada sistem penyambungan las atau solder fitting.
Alat Flaring digunakan untuk pipa-pipa dari bahan:
1. Tembaga lunak
2. Alumunium
3. Baja lunak atau dinding tipis
4. Baja tahan karat
Kualitas pipa sangat berpengaruh dalam proses pemipaan, pipa-pipa dengan kualitas rendah, terutama pipa tipis, bila dibending atau diFlaring atau Swaging hasilnya tidak terlalu baik atau kadang rusak, sehingga perlu berhati-hati dalam menanganinya, gunakan alat yang sesuai dan tepat dalam menangani pipa.
d. Pembengkokan (Bending)
Dalam proses pembengkokan (bending process) pada pipa, juga harus diperhatikan jenis dan ukuran bahan yang akan di proses. Ada dua cara alat pembengkokan pipa yaitu :
a. Pegas Pembengkok (blending spring)
b. Dengan tipe pengukit (lever type bender)
Pegas pembengkok ini mempunyai diameter dalam dimana diameter ini dapat digunakan. Untuk diameter yang dalam biasanya digunakan pada pipa-pipa bagian ujung.

Gambar 4.2. Alat Bending

e. Pemotongan (Cutting)
Cutting adalah pengerjaan pemotongan pipa yang biasanya digunakan dengan menggunakan alat khusus yang disebut Tubing Cutter atau disebut juga Cutter Pipe. Alat ini mempunyai sebuah mata pisau atau blade yang berbentuk bulat dan dapat diputar pada porosnya.
Penggunaan alat ini harus dilakukan dengan hati-hati. Pemotongan pipa dilakukan dengan memutar pisau sedikit demi sedikit dengan menekan mata pisau tersebut pada pipa (memutar atau mengencangkan skrup pemutar pada ujung bawah cutter). Jika proses pemotongan selesai dilakukan, bagian dalam dari pipa tersebut akan mengecil, semakin lunak bahan pipa yang digunakan maka penyempitan diameter dalam tersebut akan semakin besar. Pipa harus dibersihkan terlebih dahulu sebelum ditangani lebih lanjut. Proses pemotongan dapat dilihat pada gambar 3.3.

Gambar 4.3. Alat Cutter

e. Tang Multimeter Digital
Tang multimeter digunakan untuk mengukur tahanan (misalnya 0-200 ), tegangan DC (sebaiknya sampai 1000 V), tegangan AC (sebaiknya sampai 750 V), arus listrik (sekitar 0-30 A). tang ini bias digunakan dengan melingkarkan tang pada salah satu kabel yang bertegangan (line). Alat ini dilengkapi juga dengan kabel penghubung biasa, sehingga bias digunakan untuk memeriksa sambungan dan juga memeriksa kumparan motor apakah terjadi kontak dengan badan kompresor dan sebagainya. Alat ini dapat digunakan untuk memeriksa tegangan dan arus listrik.

Gambar 4.4. Tang Multimeter Digital

4.2 Penempatan Unit AC
Penempatan Air Conditioning harus diperhatikan, tidak asal pasang saja karena dengan penempatan yang strategis dan benar akan banyak manfaatnya.
Langkah pemasangan Air Conditioning yang tepat adalah sebagai berikut:
1. Tempatkan unit Indoor yang memungkinkan penghematan penggunaan pipa refrigerant dan saluran refrigerant.
2. Supaya memudahkan ketika melakukan perawatan dan perbaikan AC, setidaknya pemasangan unit Indoor diberi jarak.
3. Penempatan AC yang biasanya terhubung dengan outdoor AC, yakni tempat pembuangan udara panas dan kotor, biasanya diletakkan didinding atau tembok luar. Hal ini dikarenakan agar udara panas dan kotor tersebut tidak masuk kembali kedalam ruangan.
4. AC biasanya didistribusikan lebih merata ke segala penjuru ruangan, udara merata kebawah, atas, samping kiri dan kanan, namun semua itu bergantung pada selera penghuni.
5. Jangan sampai barang elektronik (komputer atau lainnya) terkena tetesan air dari selang AC yang menyembur keluar. Selain itu jangan ada barang yang menghalangi sirkulasi udara, seperti lemari maupun lainnya.

4.3 Cara Pemasangan AC
Cara pemasangan AC Split dapat dilakukan apabila alat-alat kerja sudah kita miliki, seperti:
a. Kunci-kunci perkakas, contoh obeng kembang, palu, kunci inggris dan sebagainya.
b. Flare nut yaitu sebuah alat untuk mengembangkan ujung pipa AC Split.
c. Pemotong pipa, yang berfungsi untuk memasang pipa AC Split.
d. Bor Listrik.
Pemasangan Unit Indoor
Pertama kali yang harus dilakukan dalam pemasangan AC Split adalah melihat posisi dimana AC Split akan dipasang dan kemana jalur pipa instalasi AC Split harus ditempatkan, diatas plafon, ditanam ditembok atau melubangi tembok dengan cara mengebornya dengan sebuah bor listrik.
Kita mengukur bracket indoor akan dipasang dengan meteran, kemudian pasang bracket indoor dengan paku beton atau mengebornya bila ingin menggunakan fisher. Posisikan bracket indoor dengan waterpas agar tidak miring kekanan dan kekiri, agar air yang keluar dari indoor unit dapat lancar keluarnya.

Gambar 4.5. Bracket Indoor

Pasang unit Indoor pada bracket yang telah terpasang dan posisikan drat nepel keluar dari unit indoor pada lubang bobokan tembok yang telah dibuat. Unit indoor harus terpasang pada bracket, kemudian dorong keatas dan tarik kebawah agar unit indoor terkunci dengan bracket.

Gambar 4.6. Unit Indoor
Pemasangan Unit Outdoor
Pertama kita memasang plat siku-siku sebagai dudukan unit outdoor dengan cara mengebor tembok sebagai dudukan baut pada unit outdoor. Pasang siku-siku pada dinding tembok kemudian tempatkan unit outdoor pada dudukan siku-siku kencangkan baut penguncinya.

Gambar 4.7. Unit Outdoor
Penginstalan Unit indoor ke unit outdoor
Pemasangan unit indoor ke unit outdoor selesai dilakukan, beralih ketahap pemasangan instalasi AC Split. Pipa instalasi AC Split ini terbuat dari tembaga yang lentur dan mudah dibentuk dalam pelaksanaan pemasangannya. Tapi hati-hati jangan sampai ada instalasi pipa AC Split yang tertekuk atau penyok, karena dapat menghambat sirkulasi freon yang dapat menyebabkan AC Split tidak mau dingin atau bekerja dengan normal.
Buka 2 buah mur nepel yang berada pada pipa di unit indoor dengan menggunakan 2 buah kunci inggris. Jangan kaget bila ada angina yang keluar pada saat melepaskan 2 buah nepel tersebut, yang keluar itu bukan freon tapi hanya angin. Setelah 2 buah nepel pada unit indoor anda lepaskan, masukkan nepel 3/8" pada pipa instalasi AC Split yang berukuran 3/8" lalu lihat pada ujung pipa instalasi AC Split apakah pada diameter pipanya terpotong dengan rata, apabila tidak rata lakukan pemotongan dengan pemotong pipa.

Gambar 4.8. Nepel Pipa Instalasi AC Split

Pipa AC Split harus terpotong dengan rata, kemudian masukkan pipa instalasi AC Split pada lubang penjepit flarenut yang berukuran sama dengan pipa AC Split yang akan kita flaring, ketinggian pipa yang keluar pada ujung bibir flaring kira-kira 0,2 cm.

Gambar 4.9. Flaring
Jika pipa instalasi AC sudah berada tepat pada lubang penjepit flaring, pasang pemutar flaring dengan mata flaring yang berbentuk kerucut pada penjepit flaring, lalu putar sampai mengenai pipa instalasi AC Split agar bias mengembang. Lakukan hal yang sama pada pipa instalasi AC Split yang berukuran 1/4".

Gambar 4.10. Pipa yang Sudah di flaring

Pipa instalasi AC split yang sudah mengembang menggunakan flaring kemudian dipasang nepel. Nepel tersebut dipasang ke drat nepel pipa AC unit outdoor dan unit indoor. Ukuran pipa instalasi AC split 3/8" ke 3/8" pada drat nepel unit indoor dan ukuran pipa instalasi AC Split 1/4" ke 1/4" pada drat nepel unit indoor, begitu juga ketika menyambungkan ke unit outdoor. Kencangkan mur nepel kedua-duanya dengan menggunakan 2 buah kunci inggris agar tidak terjadi ruang kebocoran freon. Jika mur nepelnya sudah dikencangkan, tutup dengan pembungkus pipa atau hamaflex, kemudian lilitkan solasi untuk merapatkan pembungkus pipa agar tidak terjadi kondensasi. Setelah selesai melakukan pemasangan nepel pipa instalasi AC Split pada drat nepel unit indoor dan unit outdoor, atur posisi instalasi pipa AC Split agar terlihat rapi.
Instalasi Sistem Kelistrikan
Pemasangan kabel power untuk suplly listrik ke bagian unit outdoor dilakukan dengan membuka tutup unit indoor, kemudian lihat pada bagian komponen PCB yang terdapat terminal untuk pemasangan kabel power ke bagian unit outdoor. Masukan kabel untuk power outdoor unit melalui lubang pipa ac dan pasang kabel pada terminal yg berada dibagian bawah komponen PCB, kabel warna hitam pada terminal no 1, kabel warna biru pada terminal no 2, dan kabel warna kuning pada ground, kencangkan dengan menggunakan obeng kembang.
Jika pemasangan kabel power untuk indoor telah dilakukan, kita ketahap pemasangan instalasi pipa ac pada outdoor unit. Pada tahap ini sama dengan apa yg dilakukan pada tahap pemasangan instalasi pipa AC pada indoor unit. Untuk pemasangan kabel power unit outdoor, buka tutup power suplly unit outdoor yg berada diatas kran valve. Setelah selesai melakukan pemasangan instalasi pipa AC dan pemasangan kabel power suplly untuk unit outdoor dengan kabel power suplly yang berada di unit indoor. AC Split telah siap dioperasikan.






Alat Pengujian
Pengujian dilakukan dengan menggunakan beberapa peralatan, antara lain:
Thermo Hygrometer
Alat ini digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban.

Gambar 4.11. Thermo Hygrometer

Anemometer
Alat ini digunakan untuk mengukur laju kecepatan angin.

Gambar 4.12. Anemometer




Infrared Thermometer
Alat ini digunakan untuk mengukur temperatur permukaan dinding

Gambar 4.13. Infrared Thermometer

Tang Volt & Amperemeter
Alat ini digunakan untuk mengukur tegangan dan arus listrik.

Gambar 4.14. Tang Multimeter Digital


4.5 Pengujian
Dari hasil perhitungan beban pendinginan ruangan, pemilihan jenis AC serta pemasangan AC kemudian kita akan melakukan pengujian AC untuk mengetahui distribusi suhu pada ruangan, agar distribusi suhu dapat diketahui secara keseluruhan. Pengambilan data diambil dengan cara:
Pada saat AC OFF
Temperatur & Kelembaban udara didalam ruangan di titik yang sudah ditentukan, suhu dinding didalam dan diluar ruangan, suhu & kelembaban udara luar dan kecepatan udara.
Pada saat AC ON
Temperatur & Kelembaban udara didalam ruangan di titik yang sudah ditentukan dan kecepatan udara.
PintuKacaAC124356PintuKacaAC124356
Pintu
Kaca
AC
1
2
4
3
5
6
Pintu
Kaca
AC
1
2
4
3
5
6
Gambar 4.15. Pengukuran Temperatur Ruangan



4.6 Hasil Pengujian
Berikut data hasil pengamatan yang kami dapatkan:
Pada saat AC OFF
Data diambil pada : Senin, 25 Juli 2016. Pukul 13:10
Temperatur udara luar : 34,7ºC
RH udara luar : 49%
Kecepatan udara luar : 0 m/s
Tabel 4.1. Hasil Pengujian pada saat AC OFF
Posisi
Temperatur ºC

Bagian Dalam
Bagian Luar
Dinding Utara
27,8
30,6
Dinding Timur
28,0
30,6
Dinding Selatan
28,2
31,7
Dinding Barat
27,8
29,5
Kaca
31,8
32,0

No.
Temperatur ºC
RH %
1
29,8
50
2
29,8
50
3
29,8
50
4
29,6
52
5
29,6
52
6
29,6
52

Pada AC ON
Penyalaan AC dimulai pada Pukul 13:30 WIB. Dan temperatur AC diatur 24ºC






Tabel 4.2. Hasil pengujian pada saat AC ON
Menit ke 10
No.
Temperatur ºC
RH %
Kec. Udara m/s
1
26,7
58
0
2
26,8
58
0,4
3
26,7
59
0
4
26,8
59
0
5
26,8
59
1,5
6
26,9
59
0
Menit ke 20
1
25,4
55
0
2
25,4
54
0,5
3
25,6
55
0
4
25,7
56
0
5
26
53
1,6
6
25,8
53
0
Menit ke 30
1
25,1
52
0
2
25,1
52
0,7
3
25,4
51
0
4
25,4
52
0
5
25,4
50
1,7
6
25,1
51
0
Menit ke 40
1
25,1
48
0
2
24,7
49
0,6
3
25
49
0
4
25,1
48
0
5
25,1
48
1,8
6
25,1
48
0
Menit ke 50
1
25
50
0
2
24,7
48
0,6
3
25,1
49
0
4
24,9
50
0
5
24,9
48
1,8
6
24,6
47
0
Menit ke 60
1
24,3
47
0
2
24,0
46
0,6
3
24,7
47
0
4
24,5
47
0
5
24,4
45
1,7
6
24,4
46
0
4.7 Pembahasan dam Perhitungan Hasil Pengujian
Suhu pada saat AC OFF
Suhu pada ruangan sebelum AC dinyalakan tertinggi yaitu 29,8ºC, suhu tersebut lebih rendah daripada suhu rancangan yaitu 32ºC sehingga hasil perhitungan masih aman.
Suhu pada saat AC ON
Dari data yang diambil suhu setelah AC dinyalakan dibutuhkan waktu setidaknya 60 menit untuk mencapai suhu yang diatur yaitu 24ºC. Dengan kecepatan udara tertinggi yaitu 1,8 m/s
4.7.1 Pembahasan Hasil Pengujian
1. Perhitungan Kalor Udara
Untuk mencari beban kalor yang digunakan pada pengujian maka dapat dihitung dari data pada hasil pengujian AC di Ruang Dosen dan Teknisi dengan menggunakan persamaan dan rumus seperti dibawah ini:
Q = ṁudara x Cpudara x T
Dimana Perhitungan pada menit 10:
ṁudara = (υ x A) x ρudara
A = P x L
= 0,62m x 0,09m
= 0,0558 m2

ρudara = 1,275 kg/m3
υ = 0,32 m/s
ṁudara = (0,32 m/s x 0,0558 m2) x 1,275 kg/m3=
= 0,023 kg/s
Cpudara = 1 kj/kgºC
t = 2,92ºC

Q = ṁudara x Cpudara x T
Q = 0,023 kg/s x 1 kj/kgºC x 2,92ºC
Q = 0,07 kj/s
Q = 0,07 kW
Tabel 4.3. Hasil Perhitungan Kalor Udara
Menit
υudara (m/s)
A
(m2)
ρudara
(kg/m3)
Cpudara
(kj/kgºC)
T
(ºC)
ṁudara
(kg/s)
Q (kW)
10
0,32
0,0558
1,275
1
2,92
0,023
0,07
20
0,35
0,0558
1,275
1
4,05
0,025
0,10
30
0,40
0,0558
1,275
1
4,45
0,028
0,13
40
0,40
0,0558
1,275
1
4,68
0,028
0,13
50
0,40
0,0558
1,275
1
4,83
0,028
0,14
60
0,38
0,0558
1,275
1
5,32
0,027
0,14

2. Perhitungan Beban Daya Listrik pada saat pengujian:
Tabel 4.4. Beban Daya Listrik pada saat pengujian
Menit
Tegangan (V)
Arus
(A)
10
220
4,72
20
220
4,68
30
220
4,61
40
219
4,57
50
219
4,53
60
219
4,47



Menit ke 10
P = V x I x cos φ
P = 220 V x 4,72 A x 1
P = 1.038,4 Watt
= 1,0384 Kw

Dimana,
P : Daya (Watt)
V : Tegangan (Volt)
I : Arus (Ampere)
Cos φ : Faktor daya
Tabel 4.5. Hasil Beban Daya Listrik
Menit
P (kW)
10
1,0384
20
1,0296
30
1,0142
40
1,0008
50
0,9877
60
0,9789

3. Perhitungan Efisiensi
η = Qin-QoutQin x 100%
η = 1,0384 kW-0,07 kW1,0384 kW x 100%
η = 97,51 %
Tabel 4.6. Hasil Perhitungan Efisiensi
Menit
Efisiensi (%)
10
97,51
20
93,17
30
88,93
40
86,77
50
84,84
60
83,08





Dan Efisiensi dapat dilihat pada grafik dibawah ini :

Gambar 4.16. Grafik Efisiensi terhadap Waktu

Dari grafik Efisiensi terhadap waktu diatas efisiensi pada AC tertinggi terjadi pada saat startup dan semakin turun ketika mendekati suhu yang direncanakan. Dari hasil perhitungan pengujian diatas daya yang digunakan masih aman karena masih dibawah daya AC yang tersedia pada spesifikasi.

BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil pembahasan dan perhitungan data yang diperoleh, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Dari hasil perhitungan beban pendinginan diruang Dosen dan Teknisi PSD III Teknik Mesin Universitas Diponegoro dengan desain suhu dalam 24°C, RH = 50% diperoleh hasil sebesar 10.836,94 Btu/h.
2. Pemilihan unit AC disesuaikan dengan ukuran ruangan, semakin besar ruangan yang harus didinginkan maka semakin besar pula kapasitas AC yang digunakan. Pada ruang Dosen dan Teknisi PSD III Teknik Mesin Universitas Diponegoro dipasang 1 unit AC dengan daya 1,5 PK dengan kapasitas sebesar 12.000 Btu/h.
3. Dari Hasil Pengujian Beban daya AC pada saat startup tinggi dan akan semakin menurun ketika suhu udara ruangan telah mendekati suhu dan kelembaban yang ditentukan sehingga efisiensi dari pendinginan tersebut pun semakin turun.



5.2 Saran
1. Dalam perencanaan dan pemasangan AC kita harus menghitung beban pendinginan ruangan terlebih dahulu agar pemilihan unit AC dapat disesuaikan dengan kapasitas ruangan.
2. Pemempatan unit AC yang baik harus diperhatikan, agar distribusi suhu dapat merata atau dipusatkan pada beban tertentu.
3. Pemeliharaan unit AC secara rutin harus dilakukan agar AC dapat bekerja secara maksimal dan AC tidak mudah rusak dan awet.


DAFTAR PUSTAKA

Arismunandar, W. dan Saito, H., 1991, Penyegaran Udara, Cetakan keempat, Pradnya Paramita, Jakarta.
Stoecker,W.F, Jones, J.W., dan Supratman, 1982, Refrigerasi dan Pengkondisian Udara, Edisi kedua, Penerbit Erlangga, Jakarta.
Badan Standarisasi Nasional. SNI 03-6196-2000, SNI 03-6090-2000, SNI 03-6197-2000, SNI 03- 6759-2002, SNI 03-6572-2001. Jakarta : Bagian Proyek Efisiensi Energi Depdiknas. 2001.
Akbar, Moh. Doni, 2015, Perencanaan dan Pemasangan Air Conditioning di Ruang Kuliah C2 PSD III Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang, Tugas Akhir, Diploma Teknik Mesin, Universitas Diponegoro.
http://staff.unila.ac.id/atusi/files/2013/03/Temperatur-Bola-Basah-dan-Kering.pdf diunduh pada tanggal 20 Agustus 2016.
http://me.queensu.ca/Courses/MECH330/PsychrometricchartNautica_SI.pdf diunduh pada tanggal 23 Agustus 2016.
http://www.uigi.com/UIGI_SI.PDF diunduh pada tanggal 23 Agustus 2016.





LAMPIRAN
Lampiran 1. Tabel Koefisien Transmisi Kalor Dan Kapasitas Kalor dari Dinding


Lampiran 2. Koefisien Transmisi Kalor dan Kapasitas Kalor Atap




Lampiran 3. Tabel Faktor Transmisi dari Jendela


Lampiran 4. Tabel Koefisien Transmisi Kalor dari Jendela


Lampiran 5. Tabel Jumlah Penggantian Ventilasi




Lampiran 6. Tabel Udara Luar Masuk Ruangan Penyegaran


Lampiran 7. Tabel Kalor Sensibel dari Peralatan Listrik


Lampiran 8. Spesifikasi AC


34

5








x



η - T
Menit (T)

Efisiensi (%)