Download - 06. beban pendinginan.ppt
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
1/39
Darwin R. B Syaka
Beban Pendinginan (Cooling Load)
TEKNIK PENDINGIN
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
2/39
ISI
• Konsep dasar
• Kondisi disain luar ruangan
• Kriteria disain dalam ruangan
• Prinsip beban pendinginan
• Komponen-komponen beban pendinginan
• Contoh perhitungan beban pendingian
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
3/39
Konsep dasar
• Beban termal (Thermal load)
• Jumlah panas yang harus ditambahkan atau
dihapus dari ruang untuk mempertahankan suhuyang tepat dalam ruang
• Ketika beban thermal mendorong kondisi di
luar rentang kenyamanan, sistem ACdigunakan untuk membaa kembali ke
kondisi kenyamanan termal
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
4/39
Konsep dasar
• Tu!uan dari estimasi beban AC
• "enghitung beban desain pun#aknya (pendingin $
pemanas)
• Perkirakan kemungkinan kapasitas pabrik $ peralatan atau
ukurannya
• "emberikan in%o untuk desain AC misalnya pro%il beban
• "en!adi landasan untuk analisis energi• Beban pendinginan adalah target utama kita
• Penting untuk iklim tropis
"empengaruhi kiner!a bangunan & biaya operasional
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
5/39
Konsep dasar
• "ekanisme perpindahan kalor
• Condu#tion
• Con'e#tion
• adiation
• Properti Termal material bangunan
• Transmitansi termal keseluruhan (nilai-)
• Kondukti'itas Thermal
• Kapasitas Thermal (kalor spe#i%i#)
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
6/39
Konsep dasar
• *ebuah sur'ei bangunan akan membantu kitamen#apai perkiraan yang realistis dari beban termal• arah$letak bangunan
• Penggunaan ruang• +imensi %isik ruang
• ketinggian langit-langit
• Kolom dan balok
• bahan konstruksi• kondisi sekitar
• Jendela, pintu, tangga
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
7/39
Konsep dasar
• *ur'ey bangunan
• rang (!umlah atau kepadatan, durasi hunian, si%at
kegiatan)• penerangan ($m., !enis)
• Peralatan umah Tangga (att, lokasi,
penggunaan)• /entilasi (kriteria, persyaratan)
• Penyimpanan panas (!ika ada)
• perasi terus-menerus atau kadang kala
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
8/39
Kondisi disain luar ruangan
• 0al ini digunakan untuk menghitung
bebandesain ruang
• "emuat in%ormasi disain iklim• 1n%o umum2 e3g3 lintang, bu!ur, ketinggian, tekanan
atm3
• Kondisi disain luar ruangan
• Berasal dari analisis statistik data #ua#a
• +ata yang khas dapat ditemukan di buku pegangan $
databooks, seperti *41 56783.899, A*0A:
;undamental, dll
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
9/39
Kondisi disain luar ruangan
• Kondisi desain 1klim dari *41
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
10/39
Kondisi disain luar ruangan
• Kondisi desain 1klim dari *41
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
11/39
Kriteria disain dalam ruangan
• Kondisi desain dari *41
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
12/39
()
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
13/39
Kriteria disain dalam ruangan
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
14/39
Kriteria disain dalam ruangan
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
15/39
Kriteria disain dalam ruangan
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
16/39
Kriteria Design dalam Ruangan
• Parameters design yang lain2• Tingkat kebisingan (*ound le'el)
• Perbedaan tekanan antara ruangan dengan lingkungan
(#ontohnya untuk men#egah in%iltration)
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
17/39
Prinsip Beban
Pendinginan
Prinsip Beban
Pendinginan
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
18/39
Komponen Beban Pendinginan
(Cooling Load Components)
Perhitungan Cooling load
• ntuk menentukan la!u aliran
'olume sistem udara
• ntuk menentukan ukuran
peralatan AC
• ntuk memberikan in%ormasi
perhitungan analisis energi3
dua kategori2
• Beban eksternal
• Beban 1nternal
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
19/39
Pada prakteknya tidak selalu semua !enis sumber panas di atas
merupakan beban pendinginan tergantung dari pemakaiannya sa!a3
*ebaliknya *eandainya ada sumber lainnya tidak tertulis di atas tentumesti di perhitungkan !uga3
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
20/39
Cooling ?oads
perhitungan untuk
kemungkingan keadaan
terburuk:
• di musim kemarau saat
siang hari yang panas
meliputi:
• Panas akibat matahari
• Sumber panas dari orang,
lampu dan peralatan
• Infiltrasi dari ruangan
didalam gedung
• Ventilasi dari luar bangunan
SR-3
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
21/39
Waktu operasi
e!uipment running time"• Pro%il beban ( Load profile)• "enun!ukkan 'ariasi ruang beban (spa#e load)
• *eperti siklus .>-!am
• ;aktor apa yang mempengaruhi load pro%ile@
• Berguna untuk saat operasi & analisa energi• Beban pun#ak (Peak load)dan blo#k load
• Peak load ma3 #ooling load
• Blo#k load !umlah dari one loads pada aktu tertentu
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
22/39
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
23/39
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
24/39
#$ternal loads
• sumber panas melalui dinding eksterior dan
atap
• sumber panas matahari melalui !endela• sumber panas kondukti% melalui !endela
• sumber panas melalui partisi & pintu
interior
• 1n%iltrasi udara luar
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
25/39
sumber panas melalui dinding
eksterior dan atap
• Koe%isien perpindahan kalor dari dinding dan atap
tergantung dari luasnya,
• dapat ditun!ukkan dengan rumus berikut,
• sedangkan koe%isien perpindahan kalor (u), dapat di
tentukan dari tabel3
• Adapun harga DTm dapat ditentukan dari data disainDTm dapat ditentukan dari data disain3
83 3 menyeluruhq U A T = ∆
+imana 2+imana 2
oo koe%isien perpindahan koe%isien perpindahan
kalor menyeluruhkalor menyeluruh
AA
luas bidang aliran kalor luas bidang aliran kalor
DTmDTm beda suhu menyeluruh beda suhu menyeluruh
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
26/39
+ari Eambar dapat !uga kita buat analogi listriknya2+ari Eambar dapat !uga kita buat analogi listriknya2
F
A B C
A K
x
A
A
3
∆
A K
x
B
B
3
∆
A K
x
C
C
3
∆
Analogi listrik digunakan untuk mempermudah meme#ahkan soal-soalAnalogi listrik digunakan untuk mempermudah meme#ahkan soal-soal
yang rumit baik yang seri maupun paralel3yang rumit baik yang seri maupun paralel3*ehingga transmisi thermal dapat dirumuskan sebagai 2*ehingga transmisi thermal dapat dirumuskan sebagai 2
K%&'ISI K#('((& )*&(K S()*
'I+#&SI
FF
AA
99 .. 66 >>
AA
BBCC
FF
tot R
t A
∆=
3 +imana nilai total dapat+imana nilai total dapat
diketahui berdasarkan tabel >3>diketahui berdasarkan tabel >3>
(pengkondisian udara, stoe#ker,(pengkondisian udara, stoe#ker,
97G.)97G.)
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
27/39
A4EKA1A4 PAA??:?$*:1:*
• Pertimbangkan aliran kaloryang melalui sistem dalam
unit lebar, dengan suhu
permukaan yang tetap dan
tidak ada tahanan kontak
• Keseluruhan tahanan
!aringan
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
28/39
Koefisien Perpindahan Kalor +enyeluruhKoefisien Perpindahan Kalor +enyeluruh
;aktor atau koe%isien perpindahan panas adalah ukuran !umlah panas
yang mengalir melalui luas permukaan dinding tiap 9 m. dari satu sisi ke
sisi yang lain dengan perbedaan tiap 9oC
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
29/39
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
30/39
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
31/39
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
32/39
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
33/39
•pengaruh Panas +atahari pada dinding
• Jika dinding ruangan pendingin terkena pengaruh
pantulan sinar radiasi, baik dari matahari, maupun dari
benda lain yang meman#arkan panasnya, maka
temperatur permukaan dinding luar selalu dianggap lebihtinggi dari temperatur udara sekitarnya
• Perbedaan temperatur itu tergantung pada posisi matahari
dengan demikian tidak selalu tepat, untuk itu diperlukan
%aktor koreksi yang dapat dilihat pada tabel 5-H3
• 0arga dari tabel itu ditambahkan pada perbedaan
temperatur normal3 ntuk dinding yang menyerong
letaknya, dapat diambil harga rata-ratanya3
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
34/39
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
35/39
Contoh 2
*ebuah uangan kantor berukuran 9G8%t ..8 %t 9. %t, memiliki
!endela di keempat sisinya seluas .H %t. dilingkungan dengan temperatur
udara G=; dan temperatur di dalam diinginkan 6=;3 Carilah beban panas
dari ruangan itu !ika konstruksinya terdiri daria) semua +inding luar, terbuat dari bata biasa G in#i dengan tebal
isolasi . in#i ( tabel 539)
b) ?angit-langit, bahannya kayu .=$6. dengan tebal = in#i
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
36/39
Contoh 2
Jaab2?uas permukaan dinding
tara 9. 9G8 .958 %t.
Barat 9. ..8 .5>8 %t.
*elatan 9. 9G8 .958 %t.
Timur 9. ..8 .5>8 %t.
?angit-langit 9G8 ..8 67588 %t.
?antai 9G8 ..8 67588 %t.;aktor dari tabel3
ntuk dinding 8,899 BT$!am$der3;$ %t.
ntuk lantai 8,855 BT$!am$der3;$ %t.
ntuk langit-langit 8,8=6 BT$!am$der3;$ %t.
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
37/39
Contoh 2
• Jaab2• +engan persamaan I
• "aka 2
• ?angit-langit 67588 8,8=6 (G= 6=) 98>7>8 BT$!am
• +inding utara .958 8,899 (G= 6=) 99GG BT$!am• +inding barat .5>8 8,899 (G= 6=) 9>=. BT$!am
• +inding selatan .958 8,899 (G= 6=) 99GG BT$!am
• +inding timur .5>8 8,899 (G= 6=) 9>=. BT$!am
• total !umlah .> !am
• kapasitas mesin dihitung I
83 3 menyeluruhq U A T = ∆
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
38/39
Cooling ?oads
Insert roof alues
Insert all alues
SR-3
./.03 312.. 0. 98>7>8 3
* ./. 42. 0. 99GG
) ./. 425. 0. 9>=.S ./. 42. 0. 99GG
6 ./. 425. 0. 9>=.
-
8/16/2019 06. beban pendinginan.ppt
39/39
)% 6# 7%&)I&*#