lapresp2fixseru p2
TRANSCRIPT
1
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM TERMODINAMIKA
PROSES TERMAL PADA SISTEM PENGKONDISIAN
UDARA
Kelompok 15
Evita Wahyundari NRP. 2411100031
Muhammad Iqbal Baikhaqi NRP. 2411100044
Reza Arrafi NRP. 2411100063
Ramadhan Agung Saputro NRP. 2411100106
Albertus Randy NRP. 2411100122
Asisten :
Naili Dahliyah NRP. 2410100046
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA
JURUSAN TEKNIK FISIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER
SURABAYA
2012
i
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM TERMODINAMIKA
SIKLUS REFRIGERASI
Kelompok 15
Evita Wahyundari NRP. 2411100031
Muhammad Iqbal Baikhaqi NRP. 2411100044
Reza Arrafi NRP. 2411100063
Ramadhan Agung Saputro NRP. 2411100106
Albertus Randy NRP. 2411100122
Asisten :
Nailil Dahliyah NRP. 2410100046
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA
JURUSAN TEKNIK FISIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER
SURABAYA
2012
iii
ABSTRAK
Pada praktikum Proses Termal dan Pengkondisian
Termal membahas tentang analisa proses termal dan
pengkondisian udara dalam suatu ruangan dengan
menggunakan AC. Pengkondisian udara merupakan proses
untuk mengatur udara hingga mencapai keadaan nyaman
atau ideal. Prosedur yang digunakan dalam praktikum ini
antara lain pengujian suhu ruangan dengan menggunakan
thermometer bola basah dan thermometer bola kering serta
penunjukan plot suhu dari masing-masing termometer pada
Psychometric Chart . Pada percobaan kali ini didapatkan
data yang akan membantu untuk penunjukan panas yang
dibuang dalam proses termal. Pada pengukuran diperoleh
penunjukkan suhu yang berbeda antara termometer basah
dan termometer kering. Sehingga dapat disimpulkan bahwa
ruangan yang dipakai pada praktikum kali ini masih ideal
atau tidak untuk digunakan.
Dari hasil praktikum tersebut kami mendapatkan
bawah thermometer kering steady pada suhu 25C sehingga
entalphinya 0, nilai H dan Q nya semakin kecil .Selain itu
penurunan suhu pada thermometer kering lebih terlihat
dibandingkan dengan thermometer basah.Kami juga
menggunakan persamaan hmQ . , m menggunakan laju
aliran R134a yaitu 0.014 dan nilai entalpi diperoleh dari
Psychometric Chart.
Kata kunci : Pengkodisian udara, suhu ruangan, temperatur
v
ABSTRACT
In practicum, the conditioning Thermal Thermal
Processes discusses the analysis of thermal processes and
air conditioning in a room by using AC. Air conditioning is
a process to adjust the air until it reaches a state of
discomfort or ideal. The procedure used in this lab include
testing at room temperature using a wet bulb thermometer
and a dry bulb thermometer and the temperature plot
designation of each thermometer on the Psychometric
Chart. At this time the experiment obtained data that will
help to appointment of heat removed in the thermal process.
Measurements are obtained at different temperatures
appointment between thermometer wet and dry
thermometer. It can be concluded that the rooms were used
in practice this time is ideal or not to use.
From the results of the lab work we get the dry
thermometer temperature steady at 25C and entalphi that
we get is 0, H and Q values its getting smaller.Beside that,
decrease in temperature on the thermometer dry more
visible than the thermometer basah.We also use equations,
using R134a flow rate is 0014 and enthalpy values obtained
from Psychametric Chart.
Keywords: Conditioning of water, at room temperature, the
temperature
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat
limpahan rahmat serta hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan
laporan resmi Praktikum Termodinamika dengan judul Proses
Termal Pada Sistem Pengkondisian Udara.
Tidak lupa kami ucapkan terima kasih kepada pihak yang
telah membantu dalam pembuatan laporan ini, sehingga laporan
ini bisa terselesaikan.
Laporan ini disusun untuk memenuhi tugas pasca
Praktikum Termodinamika. Laporan ini berisi tentang siklus
refrigerasi. Kami berharap agar laporan resmi ini dapat
memberikan manfaat bagi pembaca dan dapat diimplementasikan
dalam kehidupan sehari-hari.
Kami menyadari masih banyak kekurangan dalam laporan
ini, oleh karena itu kritik dan saran yang membangun sangat kami
harapkan dari para pembaca, sehingga kami dapat melakukan
perbaikan di waktu yang akan datang.
Surabaya, 7 Desember 2012
Penyusun
ix
DAFTAR ISI
Halaman Judul ............................................................... i
Abstrak .......................................................................... iii
Abstract ............................................................................ v
Kata Pengantar .............................................................vii
Daftar Isi ........................................................................ ix
Daftar Gambar .............................................................. xi
Daftar Tabel ................................................................ xiii
Bab I Pendahuluan ......................................................... 1
1.1 Latar Belakang .................................................... 1
1.2 Permasalahan ....................................................... 1
1.3 Tujuan ................................................................. 2
1.4 Sistematika Laporan ............................................ 2
Bab II Dasar Teori ......................................................... 3
2.1 Sistem Pengondisian Udara ................................. 3
2.2 Komponen-komponen Siklus Refrigerasi ........... 4
2.3 Proses pada Siklus Refrigerasi ............................ 6
Bab III Metodologi Percobaan ...................................... 9
3.1 Alat dan Bahan .................................................... 9
3.2 Prosedur Percobaan ............................................. 9
Bab IV Analisa Data dan Pembahasan ...................... 11
4.1 Analisa Data ...................................................... 11
4.2 Pembahasan ....................................................... 14
Bab V Penutup .............................................................. 19
5.1 Kesimpulan ....................................................... 19
5.2 Saran .................................................................. 19
Daftar Pustaka .............................................................. 21
Lampiran
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Skema sistem tata udara ......................................... 11
Tabel 4.2 Psycometric chart ................................................... 11
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Hasil Praktikum .............................................. 11
Tabel 4.2 Hasil perhitungan Entalpi dan Kalor .............. 11
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Terkait dengan hukum termodinamika dua muncul
istilah refrigerasi dan pengkondisian udara. Bidang
refrigerasi dan pengkondisian udara adalah saling berkaitan,
tetapi masing-masing mempunyai ruang lingkup yang
berbeda. Pengkondisian udara berupa pengaturan suhu,
pengaturan kelembaban dan kualitas udara. Pengkondisian
udara dan refrigerasi juga mempunyai ruang lingkup yang
sama yakni dalam hal pendinginan dan pengurangan
kelembaban.[1]
Tujuan penggunaan AC bagi tempat tinggal adalah
untuk kenyamanan sehingga dapat mencapai temperatur
dan kelembaban yang sesuai dengan yang dipersyaratkan,
sehingga orang yang berada dalam ruangan merasa nyaman.
Guna mengetahui karakteristik psychometric udara serta
COP (Coefficient Of Performance) dari AC tersebut, dapat
dilakukan dengan memodifikasi atau mendesain AC (air
conditioning test-bed). Modifikasi/desain air conditioning
testbed ini merupakan alat yang dirancang sedemikian rupa,
dengan pemisah/sekat yang diletakkan diantara saluran
masuk (inlet) dan keluar (outlet) sehingga tidak terjadi
percampuran udara, yaitu antara udara masuk dan keluar
(cooling coil).
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari praktikum proses termal pada
pengkondisian udara adalah sebagai berikut.
1. Bagaimana analisa pada sebuah proses termal pada
pengkondisian udara di suatu ruangan?
2
2.Bagaiamana cara membaca diagram psychometric
chart?
1.3 Tujuan
Tujuan dari praktikum ini adalah :
1. Praktikan memahami cara membaca psychometric
chart
2. Praktikan mampu menganalisa proses termal pada
pengkondisian udara di suatu ruangan.
1.4 Sistematika laporan
Sistematika laporan pada praktikum kali ini yaitu terdiri
dari beberapa bab. Bab I berisi pendahuluan yang
didalamnya terdapat latar belakang, rumusan masalah,
tujuan praktikum, dan sistematika laporan. Bab II berisikan
dasar teori yang menujang kegiatan praktikum. Untuk bab
III berisi metodologi praktikum, seperti alat dan langkah
kerjanya. Bab IV menjelaskan analisa data yang diperoleh
sewaktu praktikum, selain itu pada bab ini juga terdapat
pembahasan yang dari hasil praktikum. Bab V berisi
penutup yang terdiri dari kesimpulan dan saran selama
melaksanakan praktikum
3
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Sistem Pengkondisian Udara Sistem pengkondisian udara adalah usaha untuk
mengatur temperatur dan kelembabanudara agar
menghasilkan kenyamanan termal (thermal comfort ) bagi
manusia. Kenyamanan termal menurut standar ISO, adalah
hubungan yang kompleks antara temperatur,kelembaban,
dan kecepatan udara, ditambah dengan jenis pakaian dan
aktivitas serta tingkatmetabolisme manusia.
Sistem tata udara pada umumnya dibagi menjadi
tiga, diantaranya,
1. Sistem tata udara untuk kenyamananMengkondisikan
udara dari ruangan untuk memberikan kenyamanan bagi
orang yangmelakukan kegiatan.
2. Sistem tata udara untuk industriMengkondisikan udara
dari ruangan karena diperlukan oleh proses bahan,
peralatan dan barang yang ada di dalamnya.
3. Sistem tata udara untuk penggunaan khususMengkondisikan
udara dari ruangan karena diperlukan untuk kondisi
khusus, seperti ruang bedah, ruang optik, ruang
perawatan, dan lain - lain.
Sasaran dari pengkondisian udaraadalah agar temperatur,
kelembaban, kebersihan dan distribusi udara dalam ruangan
dapatdipertahankan pada tingkat keadaan yang
diinginkan.Untuk mencapai hal tersebut, dapat dirancang
dan digunakan beberapa macam sistem pendinginan,
pemanasan, dan ventilasi yang sesuai.
Beberapa faktor pertimbangan pemilihansistem pengkondisian
udara meliputi ,
1. Faktor Kenyamanan
4
Kenyamanan dalam ruangan pada umumnya ditentukan
oleh beberapa parameter sebagai berikut,
a. Temperatur dan kelembaban relatif. Secara umum
manusia akan merasa nyaman padalingkungan dengan
temperatur 250C dan kelembaban relatif 50% ± 60%
b. Kebersihan dan laju aliran udara. Manusia umumnya akan
merasa nyaman jikakecepatan udara kurang dari 50 fpm.
c. Distribusi udara.
d. Tingkat kebisingan
2. Faktor Ekonomi
Dalam proses pemilihan sistem pengkondisian udara
yang akan dipergunakan, haruslah diperhitungkan segi-
segi ekonominya.
2.2 Fungsi Sistem Pengkondisian Udara
Untuk memberikan kenyamanan bagi orang yang
berada dalam suatu ruangan dengan cara menyerap kalor
yang dikeluarkan oleh manusia, lampu penerangan,
peralatan listrik dan matahari. Selain itu juga berguna untuk
menjaga peralatan atau barang yang kondisi oprasionalnya
meembutuhkan persyaratan temperatur dan kelembapan
tertentu. [2]
Pada gambar di bawah ini merupakan komponen dalam
sistem tata udara sentral, sebagai dasar seperti yang
ditunjukkan gambar.
5
Gambar 2.1 skema sistem tata udara
Komponen-komponen tersebut adalah,
a. Sistem refrigerasi
b. Sistem pemipaan : pipa air, pipa refrigerasi dan
pompa
c. Penyegar udara, saringan udara, pendingin udara,
pemanas udara dan pelembab udara
d. Sistem saluran udara : kipas udara, saluran udara,
difuser, dan register. [1]
Beberapa komponen pendukung sistem pengolah udara:
a. Ducting: saluran udara yang terbuat dari bahan seng.
Ducting dibutuhkan jika terdapat jarak yang cukup
jauh antara tempat sistem pengolah udara dengan
ruangan yang hendak dikondisikan.
b. Preheater
alat pemanas
c. Humidifier/dehumidifier
alat pelembab/pengering
d. Filter: alat penyaring yang digunakan untuk menjaga
kebersihan udara.
6
2.3 Psychometric chart
Psychometric chart adalah istilah yang digunakan untuk
menggambarkan bidang teknik yang berkaitan dengan
penentuan dan sifat termodinamika dari campuran uap air
dan gas. Prinsip-prinsip psikrometri berlaku untuk setiap
sistem fisik yang terdiri dari campuran uap air dan gas,
psikrometri pada umumnya diterapkan dalam pemanasan,
pendinginan, dan penambahan kelembaban.
Gambar 2.2 Psycometric chart
Beberapa parameter dalam psychometric chart antara lain :
1. Dry bulb Temperature
Menyatakan derajat kandungan panas sensible dari suatu
substansi
2. Wet bulb temperature
Temperature udara yang didapatkan dengan membaca
temperature yang bulb-nya dibungkus dengan kain basah
untuk menghilangkan radiasi panas.
3. Dew point temperature
7
Temperature dimana uap air mulai mengembun ketika
campuran udara dan uap didinginkan.
4. Relative Humidity
Perbandingan antara tekanan actual uap air dalam udara
terhadap tekanan uap jenuh pada dry bulb temperature yang
sama.
5. Humidity Ratio
Menyatakan massa air yang terkandung dalam setiap
kilogram udara kering.
6. Enthalpy Menyatakan jumlah energi internal dari suatu sistem
termodinamika ditambah energi yang digunakan untuk
melakukan kerja.
11
Halaman Ini sengaja dikosongkan
9
9
BAB III
METODOLOGI
3.1 Alat dan bahan Peralatan dan bahan yang digunakan pada praktikum
kali ini antara lain :
a. Dry bulb thermometer dan wet bulb thermometer
b. Stopwatch
c. Psychometric chart untuk sea level
3.2 Petunjuk Teknis Praktikum
Petunjuk Teknis pada praktikum kali ini adalah
sebagai berikut :
a. Posisi dry bulb thermometer dan wet bulb thermometer
diletakkan pada tempat pengamatan yang sudah
ditentukan.
b. Nilai yang ditunjukkan temperatur bola kering dan
temperatur bola basah selang waktu 10 menit dicatat
pada tabel.
c. AC (Air Conditioning) dinayalakan
Percobaan diulang sampai menit ke – 28 dengan interval 2
menit
Halaman ini sengaja dikosongkan
11
11
BAB IV
ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisa Data
Tabel 4.1 HasilPraktikum
Menit
(s)
Termometer
basah(oC)
Termometer
Kering(oC)
Entalphy
(
5 27.1 29.2 87.25
7 27 28.8 86,825
9 27 28.2 86,825
11 27 27.6 86,825
13 26.9 27 86,4
15 26.2 26.7 84,425
17 26 25.8 87,25
19 25.8 25.8 83
21 25.7 26.1 80,875
23 25.6 26.2 80,875
25 25.5 25.6 80875
Dengan menggunkan interpolasi didapatkan data entalpi dari
data pada tabel 4.1.
Entalpi pada suhu kering dan suhu basah 30oC adalah 100
kj/kg
Entalpi pada suhu kering dan suhu basah 30oC adalah 57.5
kj/kg
Menit ke-5
25,87
5,57))2030(
)5.57100()2027((
H
H
Menit ke-7
12
825,86
5,57))2030(
)5.57100()209.26((
H
H
Menit ke-9
825,86
5,57))2030(
)5.57100()209.26((
H
H
Menit ke-11
825,86
5,57))2030(
)5.57100()209.26((
H
H
Menit ke-13
4,86
5,57))2030(
)5.57100()2028((
H
H
Menit ke-15
425,84
5,57))2030(
)5.57100()20261((
H
H
Menit ke-17
25,87
5,57))2030(
)5.57100()2027((
H
H
Menit ke-19
83
5,57))2030(
)5.57100()2026((
H
H
Menit ke-21
13
875,80
5,57))2030(
)5.57100()205.25((
H
H
Menit ke-23
875,80
5,57))2030(
)5.57100()205.25((
H
H
Menit ke-25
875,80
5,57))2030(
)5.57100()205.25((
H
H
Gambar 4.1 Posisi Steady
Dengan persamaan hmQ .
m menggunkan laju aliran R134a yaitu 0.014 dan nilai
entalpi diperoleh dari Psychametric Chart
14
1,1501
)15,82).(014,0(
.
Q
Q
hmQ
Humidity
% Humidity =100%
4.2 Pembahasan
4.1.1 Evita Wahyundari/2411100031
Dari hasil percobaan, didapatkan nilai yang naikturun
pada temometer bola basah dan termometer bola kering.
Dimana naik turun ini yang paling kelihatan adalah hasil
termometer kering, dimana hasilnya naik turun dari 25oC ke
26 o
C dan kembali ke 25 o
C naik 26 o
C lagi baru naik lagi.
Naik turun ini karena pegaruh dari lingkungan. Yakni saat
pengambilan data ada penambahan jumlah orang di
dalalmnya sehingga suhu pada ruanagn tersebut bertambah
naik. selain itu akibat suhu an dipengaruh oleh efek
suarayang dihasilkan praktikan saat pengambilan data.
Suhu juga dapat mempengaruhi nilai entalpi. Semakin
tinggi suhu maka semakin kecil entalpi yang didapat. Begitu
sebaliknya. Bila suhu rendah maka semakin besar angka
entalpi dapat. Artinya entalpi berbanding terbalik dengan
suhu. Selanjutnya adalah kalor (Q),kalor berbanding lurus
dengan temperatur.
Dan dari hasil humidity ratio yang didapatkan adalah
100%, dimana angka 100% didapatkan dari ploting
psychametric chart yang berhimpitan dalam segaris. Hal ini
menujukkan ruangan c-125 merupakan ruangan dengan
kondisi yang tidak nyaman karena ruangan yang nyaman
rentang humidity rationya adalah 50-60%.
4.2.2 Muhammad Iqbal Baikhaqie/2411100044
Praktikum pada kali ini adalah untuk memahani
prinsip pengkondisian udara pada suatu ruangan. Ada
15
beberapa parameter yang ingin diukur dalam ruangan yang
ingin dianalisa pengkondisian udaranya. Dalam
menganalisa,parameter suhu tentulah wajib diketahui.
Dalam praktikum ini kami menggunakan dua jenis
temperatur untuk mengetahui analisis pengkondisian
udaranya. Yaitu temperatur bola kering dan temperatur bola
basah. Dalam mengukur suhu kami mengukur dengan
ketentuan pengukuran setiap dua menit sekali mulai saat
menit ke 5 hingga menit ke 29 saat AC(air conditioning)
mulai dinyalakan. Pada temperatur bola kering kami
mendapatkan hasil 29.2o
C, 29.20 C,28.2
0 C,27.6
0 C,27
0
C,26.70 C,25.8
0 C,25.8
0 C,26.1
0 C,26.2
0 C,25.6
0 C berturut-
turut dari menit ke 2 hingga menit ke 29 saat AC dinyalakan
dalam selang dua menitan. Temperatur bola kering
merupakan temperatur yang terbaca pada termometer sensor
kering dan terbuka, namun penunjukan dari temperatur ini
tidak tepat karena adanya pengaruh radiasi panas. Dalam
proses kesetimbangan kalor, suhu bola kering berpengaruh
terhadap intensitas kalor yang diproduksi melalui penguapan
maupun konveksi. Dari hasil yang kami dapat,kami
menemukan suhu yang tidak bisa konstan turun dalam
selang dua menitan pengukuran,hingga ada yang naik dalam
pengukuran tersebut. Hal itu terjadi karena adanya efek dari
lingkungan luar seperti bertambahnya orang yang memasuki
ruangan serta saat melihat sekala atau saat memegan
thermometer yang membauat suhu badan si pengukur juga
ikut terukur. Selanjutnya yang kami dapatkan adalah suhu
temperature bola basah. Kami mendapatkan hasil, 27.1o
C,
270 C, 27
0 C, 27
0 C, 26.9
0 C, 26.2
0 C, 26
0 C, 25.8
0 C, 25.7
0
C, 25.60 C, 25.5
0 C berturut-turut dari menit ke 2 hingga
menit ke 29 saat AC dinyalakan dalam selang dua menitan.
Saat menit-menit awal pengukuran terlihat hasil yang
ditunjukkan thermometer tidak berubah. Hal ini dikarenakan
16
bahwa kondisi suhu awal sudah steady. Sesuai dengan
namanya wet bulb, suhu ini diukur dengan menggunakan
termometer yang bagian bawah termometer diisi
air.Temperature yang ditunjukkan oleh thermometer ini
adalah temperatur udara kering dengan memperhitungkan
kandungan uap air yang terdapat pada udara
tersebutTemperatur udara basah erat hubungannya dengan
relative humadity (RH) dengan mengetahui suhu bola basah
dan suhu bola kering suatu lingkungan atau daerah, maka
relative humadity dapat dicari dengan table atau dilihat
melalui diagram psikometrik. Dalam penerapannya untuk
cooling tower semakin kecil harga RH maka temperatur
bola basahnya akan semakin rendah dan hal ini akan
berpengaruh besar untuk menurunkan temperatur air
masukan cooling tower menjadi rendah pada temperatur air
keluaran cooling tower. Dari praktikum yang kami
lakukan,kami mendapat RH sebesar 100%. Dari suhu yang
kami dapatkan,maka kita bisa mendapatkan nilai entalpinya.
Suhu juga dapat mempengaruhi nilai entalpi. Semakin tinggi
suhu maka semakin kecil entalpi yang didapat. Begitu
sebaliknya. Bila suhu rendah maka semakin besar angka
entalpi dapat. Artinya entalpi berbanding terbalik dengan
suhu. Selanjutnya adalah kalor (Q),kalor berbanding lurus
dengan temperatur. Dari keseluruhan percobaan,kami
mendapat kalor sebesar + 1,1501 kJ/s. tanda plus disini
menunjukkan besar energi yang dibutuhkan dari sistem tiap
sekonnya.
Dan dari hasil humidity ratio yang didapatkan adalah
100%, hal ini menujukkan ruangan c-125 merupakan
ruangan dengan kondisi yang tidak nyaman karena ruangan
yang nyaman rentang hudity rationya 50-60%.
4.2.3 Reza Arrafi/2411100063
17
Pada praktkum kali ini diperoleh data suhu kering dan
suhu basah suatu ruangan yaitu ruangan C-124. Suhu kering
dan suhu basah suhu awalnya lebih tinggi suhu kering
karena suhu basah ditambahkan air. Perubahan suhu kering
lebih cepat dari suhu kering sehingga suhu akhirnya tidak
jauh beda yaitu suhu basah 25.5 oC dan suhu kering 25.6
oC.
Entalpi yang diperoleh Secara umum menurun setiap
pertambahan waktu. nilai Dalam mencari kalor pada system
ini dibutuhkan nilai entalpi dan laju aliran dari sebuah
fluida. Nilai h diperoleh dari psychometric chart dan laju
aliran, aliran yang dipakai diasumsikan R134a yaitu 0,014.
Nilaikalor yang diperoleh adalah 1,1501kJ .
Humidity yang diperoleh dalam kondisi steady
adalah100% sehingga ruangan ini kurang nyaman dari segi
humidity karena kondisi humidity agar ruangan itu nyaman
adalah 50% -60%.
4.2.4 Derivani Nur Widodo/2411100115
Pada praktikum ini kami mengukur tentang bagaimana
pengkondisian udara dalam suatu ruangan dapat mencapai
temperatur dan kelembapan yang ideal dengan
menggunakan Dry Bulb Temperature, Wet Bulb
Temperatur, dan Psychometric chart.
Praktikum ini kami melakukan 10 kali pengambilan
suhu dengan rentan waktu 2 menit di ruangan C-125.Pada
pengambilan ini Wet Bulb Temperatur diambil dengan
thermometer basah yang telah diberikan air diabwah
temperatur.Sehingga data yang didapat selama 10 kali
pengambilan suhu kenaikannya tidak terlalu singnifikan
dibandingkan dengan Dry Bulb Temperature dimana kami
menggunakan termometer tanpa diberikan subject
apapun.Sehingga kenaikan suhu yang dihasilkan terlihat
jelas.Hasil pada Dry Bulb Temperature terdapat keadaan
18
steady pada suhu 25C.Kami mendapat kan data juga dari
thermometer kering suhu tertinggi 29.2 dan suhu terendah
25.6, sedangkan pada thermometer basah suhu tertinggi 27.1
dan suhu terendah 25.5.Pada 10 kali pengambilan suhu ini
kami menggambar titik-titik dan kemudian
menghubungakannya pada Psycometric chart. Perpotongan
dari data tersebut tersebar, tidak membentuk satu pola naik
atau turun.
Untuk nilai enthalpy dan kalornya juga menurun
bertahap akan tetapi dikarenakan pada thermometer kering
terjadi suhu steady sehingga pada menit ke 17 enthalpy dan
suhu nya 0. Praktikum ini juga dipengaruhi oleh keadaan
ruangan yang tidak stabil, dan suhu badan yang
mempengaruhi termometer sehingga error mudah terjadi.
Dan dari hasil humidity ratio yang didapatkan adalah
100%, hal ini menujukkan ruangan c-125 merupakan
ruangan dengan kondisi yang tidak nyaman.
4.2.5 Albertus Randy/2411100122
Pada praktikum Termodinamika-P2 ini, praktikan
diharapkan mampu memahami bagaimana cara membaca
dan menggunakan Psychometric Chart dan mampu
menganalisa pengkondisian termal udara di suatu ruangan.
Pada praktikum kali ini alat yang digunakan adalah
thermometer bola kering dan thermometer bola basah.
Lokasi ruangan yang digunakan adalah C-125. Jumlah AC
yang digunakan selama praktikum ada 2 buah. Dan jenis
refrigerant pada AC dianggap R-134a yang memiliki laju
aliran 0.014 kg/s.Langkah awal praktikum yaitu dibiarkan
kedua jenis termometer tersebut pada titik tertentu selama 5
menit dan didapatkan nilai steady state dari suhu ruangan.
Pada termometer bola kering didapat 29˚C dan pada
termometer bola basah didapat 27˚C.
19
Kedua, AC dinyalakan dan diambil data dari kedua
termometer setiap interval 2 menit, sampai pada menit ke-25
(10 kali pengambilan saat AC dinyalakan). Selama itu
didapat data pada termometer bola kering adalah 29.2˚C,
28.8˚C, 28.2˚C, 27.6˚C, 27˚C, 26.7˚C 25.8˚C, 25.8˚C,
25.1˚C, 26.2˚C, dan 25.6˚C. Dan data pada termometer bola
basah adalah 27.1˚C, 27.0˚C, 27.0˚C, 27˚C, 26.9˚C, 26.2˚C
26.0˚C, 25.8˚C, 25.7˚C, 25.6˚C, dan 25.5˚C.
Berdasarkan data yang telah didapatkan ada
beberapa kemungkinan – kemungkinan yang terjadi,
sehingga menyebabkan prosedur praktikum tidak bisa
berjalan dengan baik. Kemungkinan-kemungkinan tersebut
antara lain banyaknya praktikan yang melakukan percobaan
di dalam ruangan tidak sesuai dengan volume ruangan. Jadi,
suhu dalam ruangan cenderung mempengaruhi pembacaan
suhu dari alat. Kemungkinan selanjutnya terkait komponen
pengatur suhu ruangan (AC) yang sudah tidak berjalan
efisien. Hal itu dibuktikan dengan nyala AC yang kurang
maksimal/tidak ada pengkontrolnya.
Dan dari hasil humidity ratio yang didapatkan adalah
100%, hal ini menujukkan ruangan c-125 merupakan
ruangan dengan kondisi yang tidak nyaman .
20
20
Halaman ini sengaja dikosongkan
21
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan dari Praktikum ini adalah Pembacaan
Psychrometric Chart dapat dilakukan dengan plot suhu dari
termometer bola basah dan termometer bola kering kemudian
dihubungkan pada sebuah titik yang sekaligus menunjukkan
kelembapan dan entalpinya.
Analisa proses termal dan pengkondisian udara pada suatu
ruangan dapat dilakukan dengan menggunakan data pengukuran
suhu dari termometer bola basah dan termometer bola kering
5.2 Saran
Saran yang dapat diberikan selama praktikum ini adalah:
1. Penempatan masing-masing thermometer harus berjarak
sama dari AC yang diukur.
2. Pengondisian AC harus kontinu dari awal hingga akhir
praktikum.
3. Pengondisian jumlah orang atau praktikan dalam ruang
harus sama selama praktikum.
Halaman ini sengaja dikosongkan
23
DAFTAR PUSTAKA
[1] Kurniady Raddy , 07-10-2011. id.scrib.com
[2] ww.library.upnjv.ac.id
Halaman ini sengaja dikosongkan
LAMPIRAN
EVITA WAHYUNDARI/2411100031
Analisa Performansi Pengkondisian Udara Tipe
Window dengan Penambahan Alat Penukar Kalor
I Ketut Gede Wirawan
Jurusan Teknik Mesin, Universitas Udayana, Kampus Bukit
Jimbaran Badung
e-mail: [email protected]
Prinsip dari pengkondisian udara adalah proses
penyerapan panas dan proses pembuangan panas dengan
cara memberikan kerja terhadap sistem. Banyak usaha
dilakukan untuk meningkatkan performansi dari sistem
pengkondisian udara dimana tujuannya adalah untuk
mendapatkan efek refrigerasi yang besar tetapi kerja yang
diberikan ke system sedikit. Salah satunya adalah dengan
penambahan alat penukar kalor yang di pasang pada pipa
discharge dari kondensor diintegrasikan dengan pipa
discharge yang keluar dari evaporator. Sistem penukar kalor
ini akan menyerap sisa panas dari kondensor kemudian
panas tersebut digunakan untuk memanaskan kembali
refrigeran yang keluar dari evaporator sebelum masuk ke
kompresor. Alasan praktis penggunaan alat penukar kalor
pada sistem pendingin adalah untuk menjaga agar
refrigeran dalam fase uap-cair tidak masuk ke dalam
kompresor (tidak terjadi kompresi basah) serta pendinginan
lanjut (subcooling) cairan dari kondensor untuk mencegah
terbentuknya gelembung uap yang melewati katup ekspansi.
Sehingga diharapkan dengan penambahan alat penukar kalor
ini dapat meningkatkan efek refrigerasi serta meningkatkan
Coefficient Of Performansi (COP) sistem pendingin.
Untuk penelitian ini dilakukan dengan dua metode,
dengan modifikasi alat penukar kalor dan tanpa modifikasi
alat penukar kalor. Sebelumnya penelitian ini telah
dilakukan oleh Abraham (2006) menggunakan modifikasi
penambahan alat penukar kalor dengan pipa dari evaporator
yang dililitkan di dalam pipa yang berasal dari kondensor
didapatkan kenaikan laju pendinginan ruangan sebesar 5%
dari yang tanpa dimodifikasi dengan alat penukar kalor
tetapi kerja kompresor lebih besar dari yang tanpa
dimodifikasi. Hal ini disebabkan karena adanya losses
tekanan yang terlalu besar akibat dari aliran refrigeran yang
keluar dari evaporator melalui belokan/lilitan pipa dari
kondensor sehingga tekanan awal (P1) masuk kompresor
menjadi relatif kecil sehingga kerja kompresor menjadi
lebih berat.
Dari hasil pengujian, pengolahan data, analisa grafik dan
pembahasan dapat disimpulkan, sebagai berikut :
a. Performansi sistem pengkondisian udara dengan
modifikasi penambahan alat penukar kalor lebih tinggi
daripada sistem pengkondisian udara yang tanpa
dimodifikasi. Hal ini dapat dilihat dari hasil perhitungan
kerja kompresi, dampak refrigerasi, dan COP masing-
masing sistem.
b. Rata-rata laju pendinginan ruangan yang dihasilkan dari
sistem pengkondisian udara modifikasi lebih besar yaitu
sebesar 11,79 J/s sedangkan pada sistem pengkondisian
udara tanpa modifikasi didapatkan rata-rata laju
pendinginan ruangan sebesar 11,60 J/s (kenaikan sebesar
1,63%).
MUHAMMAD IQBAL BAIKHAQI/2411100044
Analisa Performansi Sistem Air Conditioning Mobil tipe
ET 450 dengan Variasi Tekanan Kerja Kompresor
Mobil merupakan alat transportasi darat yang kini
banyak memakainya. Hingga kini manusia sudah
memikirkan Kenyamanan dan kesejukan pada saat
berkendara khususnya pada mobil sangat diperlukan.
Berbagai cara dan upaya yang dilakukan manusia sehingga
kenyamanan berkendara dicapai. Salah satu cara yang lebih
efektif untuk mendapatkan kenyamanan di dalam mobil
yaitu dengan memasang pengkondisi udara (air
conditioning). Performansi sistem air conditioning sangat
dipengaruhi oleh kerja kompresor. Sehingga tekanan kerja
kompresor (suction) sangat berperan pada performansi
sistem air conditioning yang akan berdampak bagi kerja
kompresor, daya kompresor, dampak refrigerasi, efficiency
isentropis dan coefficient of performance (COP) dari sistem
AC mobil.
Siklus atau sirkulasi refrigeran pada sistem ac mobil
bisa di jelaskan dengan beberapa tahap,yaitu dimulai
kompresor ac berputar menghisap freon pada sisi tekanan
rendah dan memompa gas refrigeran menuju kondensor ac
dalam kondisi bertekanan dan bertemperatur tinggi,
selanjutnya freon yang bertekanan tinggi dan berupa gas di
rubah menjadi cair oleh kondensor ac. Freon yang berbentuk
cair melewati receiver drier untuk di saring atau difilter jika
terdapat kotoran. Setelah melewati receiver drier freon cair
bertekanan tinggi menuju expansi valve melewati saluran
sempit pada expansi valve dan di kabutkan pada evaporator
atau di rubah wujudnya dari cair menjadi gas. Dari
evaporator selanjutnya gas refrigeran atau freon kembali
dihisap oleh kompressor dan siklus berulang dari awal.
Komponen utama pada ac mobil dan Fungsinya adalah
kompressor ac bekerja atau berputar bersama putaran mesin
menghisap gas freon dari evaporator dan memompa atau
menekan gas refrigeran menuju kondensor ac. Kondensor
ac berfungsi untuk merubah gas freon bersuhu dan
bertekanan tinggi yang di pompa oleh kompressor ac
menjadi cair dengan cara mendinginkan atau membuang
panas dengan bantuan extra fan atau motor cooling fan.
Receiver drier,refrigeran cair dari kondensor ac masuk ke
inlet receiver drier melewati deciscant atau filter untuk
menyaring kalau terdapat kotoran. Beberapa sistem ac mobil
tidak di perlukan receiver drier karena proses pelepasan
panas atau pendinginan yang baik terjadi di kondensor
sehingga proses kondensasi di kondensor terjadi dengan
sempurna. Expansi valve,merupakan saluran sempit tempat
mengalirnya refrigeran cair bertekanan tinggi dari receiver
drier menuju evaporator. Refrigeran cair bertekanan tinggi
ketika melewati saluran expansi valve yang sempit dan
terjadi pengabutan. Evaporator,pengabutan yang terjadi di
expansi valve atau katup expansi kemudian di salurkan di
dalam evaporator dan terbentuk udara dingin di kisi-kisi
evaporator, kemudian hembusan angin dari blower melewati
kisi evaporator sehingga udara dingin bisa di rasakan di
dalam kabin. Jika kisi-kisi evaporator tersumbat oleh
kotoran akan menyebabkan evaporator beku atau angin
hembusan blower tersumbat. Heater,merupakan pemanas
atau menghembuskan udara panas ketika angin blower
melewati heater, heater mendapatkan panas dari saluran air
pendingin mesin atau air radiator. semakin besar tekanan
kerja kompresor (suction) maka semakin besar pula
Coeffisient Of Performance (COP) nya semakin besar
tekanan kerja kompresor (suction) maka dampak
refrigerasinya semakin besar pula, akibat dari peningkatan
enthalpi pada titik isap kompresor atau titik pada keluaran
evaporator dan penurunan enthalpi pada titik sebelum
masuk evaporator, yang disebabkan oleh perningkatan
tekanan suction kompresor. tekanan kerja kompresor
(suction) berbanding terbalik dengan kerja kompresor. Dan
dapat dilihat pula terjadi penurunan kerja kompresor secara
drastis, baik secara teoritis (ideal) maupun aktual,
diakibatkan oleh semakin kecil perubahan tekanan
menyebabkan kerja kompresor yang dihasilkan semakin
kecil sehingga besarnya entalpi pada sisi isap dan sisi tekan
juga berubah, enthalpi pada sisi masuk kompresor
meningkat sejalan dengan peningkatan tekanan suction
kompresor dan entalpi sisi keluaran kompresor terjadi
penurunan. tekanan kerja kompresor (suction) berbanding
terbalik dengan daya kompresor. Dan dapat dilihat juga
tejadi penurunan daya kompresor secara drastis, baik secara
teoritis (ideal) maupun aktual,diakibatkan oleh semakin
kecil perubahan tekanan sehingga menyebabkan perubahan
enthalpi dan perubahan penurunan laju aliran massa
sehingga daya kompresor yang semakin kecil. Dari hasil
penelitian dapat disimpulkan, peningkatan tekanan suction
kompresor, menyebabkan kerja kompresi yang dibutuhkan
lebih menurun. Kerja kompresi aktual lebih besar dari pada
kerja kompresi teoritis pada tekanan suction yang sama.
Besarnya kapasitas refrigerasi yang dihasilkan relatif
konstan terhadap peningkatan tekanan suction kompresor.
Peningkatan tekanan suction meyebabkan peningkatan COP.
Pada tekanan suction yang sama, COP ideal (teoritis) sistem
yang dihasilkan lebih besar dari COP aktual.
REZA ARRAFI/2411100063
ASPEK KENYAMANAN TERMAL PADA
PENGKONDISIAN RUANG DALAM
James Rilatupa
Dalam jurnal ini dibaha mengenai tingkat
kenyamanan termal dari sebuah ruangan. Metodologi
percobaan yang dilakukan adalah dengan mengukur suhu
udara kering (DBT), suhu udara basah (WBT), dan
kecepatan udara. Berdasarkan hasil pengukuran data
diperoleh suhu efektif dari diagram suhu efektif dan
kelembaban relatif dari diagram psikometri. Hasil
penelitian menunjukkan Ruang Perpustakaan dan Ruang
Kelas I memiliki kondisi nyaman, sedangkan untuk
Ruang Klelas II dan Ruang Sekretariat Mahasiswa
kondinya kurang/tidak nyaman. Tujuan dari penelitian ini
adalah untuk mendisai sebuah ruanngan yang dapat
meminimaliskan ketidaknyamanan termal yang dipengaruhi
oleh iklim sekarang.
Kenyamanan termal merupakan salah satu unsur
kenyamanan yang sangat penting, karena menyangkut
kondisi suhu ruangan yang nyaman. Seperti diketahui,
manusia merasakan panas atau dingin dengn sensor suhu
yaitu kulit kemudian ditransmisikan ke otak setelah itu otak
akan memerintahakan organ tubuh ntuuk mepertahankan
tubuh sekitar 37ºC. Hal ini diperlukan organ tubuh agar
dapat menjalankan fungsinya secara baik.
Dalam kaitannya dengan bangunan, kenyamanan
didefinisikan sebagai suatu kondisi tertentu yang dapat
memberikan sensasi yang menyenangkan bagi pengguna
bangunan. Kenyamanan termal didefinisikan sebagai suatu
kondisi tertentu yang dapat memberikan sensasi yang
menyenangkan bagi pengguna bangunan.
Selain suhu udara, suhu radiasi matahari dari
sekeliling permukaan (plafon, dinding, pintu, jendela dan
lantai) juga ikut mempengaruhi kenyamanan ruang.
Sementara itu, pengaruh kelembaban udara pada
kenyamanan ruang tidak sebesar pengaruh suhu udara.
Faktor kecepatan udara juga mempengaruhi kenyamanan
termal, dimana semakin besar kecepatan udara akan
berpengaruh terhadap semakin rendahnya suhu kulit
manusia.
Metode penelitian yang dilakukan adalah
Pengukuran langsung dilakukan pada ruang-rung yang
dijadikan penelitian dengan menggunakan 7 – 9 titik ukur
untuk mendapatkan keakuratan data. Penelitian ini
menggunakan sling termometer untuk mendapatkan suhu
udara kering dan suhu udara basah dan anemometer
untuk mendapatkan data kecepatan udara. Data yang yang
diperoleh kemudian akan dirata-ratakan untuk
mendapatkan suhu efektif pada ruang-ruang penelitian
dengan menggunakan diagram suhu efektif. Data rata-rata
suhu udara kering dan suhu udara basah yang diperoleh
berdasarkan hasil pengukuran sling thermometer dianalisa
dengan menggunakan diagram psikometri untuk
mendapatkan kelembaban udara pada ruang penelitian.
Data yang diperoleh berdasarkan pengukuran pada
Fakultas Teknik Uniersitas Contoh ini menggambarkan,
bahwa kenyamanan termal suatu ruang sangat
dibutuhkan dalam aktivitas pengguna ruang-ruang
tersebut. Dari penilaian yang diperoleh ternyata luas dan
arah bukaan mempengaruhi kondisi kenyamanan ruang.
Semakin luas ruang dan arah bukaan yang tepat membantu
kondisi kenyamanan ruang.
ALBERTUS RANDY/2411100122
ASPEK KENYAMANAN TERMAL PADA
PENGKONDISIAN RUANG DALAM
James Rilatupa
Jurnal ini menjelaskan tentang kenyamanan termal
ruang sebagai bagian dari prinsip-prinsip kenyamanan
dalam desain arsitektur. Penelitian ini dilakukan di Fakultas
Teknik Universitas Tarumanagara dengan mengukur suhu
udara kering (DBT), suhu udara basah (WBT), dan
kecepatan udara. Berdasarkan hasil pengukuran data
diperoleh suhu efektif dari diagram suhu efektif dan
kelembaban relatif dari diagram psikometri. Hasil penelitian
menunjukkan Ruang Perpustakaan dan Ruang Kelas I
memiliki kondisi nyaman, sedangkan untuk Ruang Klelas II
dan Ruang Sekretariat Mahasiswa kondinya kurang/tidak
nyaman. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
menjelaskan peran arsitektur dalam desain bangunan yang
harus memperhatikan kondisi iklim dan alam untuk
meminimalkan kondisi ketidaknyamanan.
Data yang diperoleh berdasarkan pengukuran pada
Fakultas Teknik Uniersitas Contoh ini menggambarkan
bahwa kenyamanan termal suatu ruang sangat dibutuhkan
dalam aktivitas pengguna ruang-ruang tersebut. Dari
penilaian yang diperoleh ternyata luas dan arah bukaan
mempengaruhi kondisi kenyamanan ruang. Semakin luas
ruang dan arah bukaan yang tepat membantu kondisi
kenyamanan ruang. Ruang Perpustakaan dan Ruang Kelas I
memiliki kondisi yang nyaman, karena suhu efektifnya
masih masuk dalam kategori nyaman; demikian juga dengan
kelembaban udara pada kedua ruang tersebut masih
termasuk dalam kondisi nyaman. Sementara itu untuk
Ruang Kelas II dengan luas 72 m² ternyata masuk dalam
kategori kurang nyaman, meskipun memiliki banyak
bukaan. Hal ini dipengaruhi oleh arah bukaan yang
mendapatkan radiasi matahari secara langsung, sehingga
memungkinkan masuknya udara panas yang menyebabkan
kondisi suhu efektif dan kelembaban udara juga semakin
tinggi. Hal sebaliknya terjadi untuk Ruang Sekretariat
Mahasiswa yang tidak mempunyai pendingin ruangan.
Kondisi kurang nyaman pada ruang ini dihasilkan akibat
sirkulasi udara yang kurang baik, karena minimnya bukaan
pada ruang ini. Berdasarkan hasil penelitian ini, ternyata
peran arsitektur sangat mendukung kenyamanan termal
ruang. Penataan bangunan dan ruang sebaiknya
memperhatikan kondisi iklim dan alam setempat sehingga
dapat meminimalkan ketidaknyaman ruang.
DERIVANI NUR WIDODO/2411100115
UPAYA PENINGKATAN EFISIENSI KONSUMSI
DAYA LISTRIK PADA SISTEM PENGKONDISIAN
UDARA DI GEDUNG KANTOR PUSAT
POLITEKNIK NEGERI BALI
Ida Bagus Ketut Sugirianta
Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Bali
Bukit Jimbaran, Tuban Badung - BALI
Politeknik Negeri Bali sebagai salah satu lembaga
penyelenggara pendidikan dalam naungan Departemen
Pendidikan Nasional saat ini sedang menjalankan program
konservasi energi. Gedung kantor pusat PNB merupakan
gedung yang mempunyai intensitas konsumsi energi (IKE)
yang paling besar yaitu 2,49 Kwh/M2/bln, dengan beban
listrik terbesar adalah sistem pengkondisian udara yaitu
70,80%.
Konsumsi daya listrik dari unit AC yang terpasang
masih mempunyai peluang untuk diefisienkan.Persamaan
matematis menunjukkan bahwa konsumsi energi listrik unit
AC di pengaruhi oleh besarnya konsumsi daya dan lamanya
waktu operasi, sehingga peluang hemat energinya adalah
dengan memperkecil konsumsi daya listrik dan atau dengan
memperpendek waktu operasi. Peluang hemat energi yang
punya pengaruh cukup besar adalah mengganti unit AC
dengan kapasitas yang sesuai dengan perhitungan beban
dingin ruangan, mengganti zat refrigerant R22 dengan HC
22 yang hemat energi, memasang panel kontrol waktu untuk
mengontrol on-off unit AC secara otomatis Analisis
ekonomi dengan metode net present value (NPV), internal
rate of return (IRR), dan payback period (PBP)
mendapatkan hasil bahwa peluang hemat energi yang layak
dilaksanakan adalah dengan mengganti zat refrigerant R22
menjadi HC22 akan mampu meningkatkan efisiensi
konsumsi daya listrik
sebesar 19,1403%, atau penghematan Rp. 4.851.872,-/tahun.
TK AC SPLIT
Di lihat dari segi bentuknya AC Split ini memiliki dua
bagian yaitu indoor dan uotdoor, compressor pada AC Split
in terletak pada bagian outdoornya dan memiliki kipas
sebagai alat untuk mengurangi panas yang ada pada pipa
kondensornya.
Sedangkan pada bagian indoornya terdapat pipa
evaporator dan motor listrik yang berfungsi memutar blower
dan kemudian di keluarkan pada ruangan yang telah di
tentukan sehingga ruangan tersebut menjadi dingin
Prinsip kerja pada AC Split adalah dimulai dari
kompresor. Kompresor memompa gas yang bertekanan
tinggi dan bersuhu tinggi melalui pipa tekan (Discharge) ke
kondensor. Di dalam kondensor suhu gas yang tinggi
dibuang oleh Fan yang terletak pada Outdoor unit, sehingga
suhu gas refrigerant menjadi dingin. Setelah melalui
Condensor gas refrigerant masuk ke Filter Dryer untuk
disaring, agar gas yang mengalir tidak terdapat kotoran.
Setelah disaring gas (Freon) masuk ke pipa kapiler yang
lubangnya begitu kecil, di dalam pipa ini freon saling
bertubrukan dan berdesak-desakan disini freon telah
berubah wujud menjadi cair yang sebelumnya berupa gas.
Setelah melewati pipa kapiler freon akan menguap dan
mengambil panas didalam Evaporator yang hampa udara.
Sehingga pipa-pipa di evaporator menjadi dingin dan
dihembuskan oleh fan motor yang ada dalam Indoor unit.
Setelah melakukan proses pendinginan freon di dalam
evaporator, freon kembali disedot masuk kembali melalui
pipa hisap (suction) ke dalam Kompresor. Begitulah cara
kerja AC, singkatnya freon dipompa oleh kompresor keluar
melalui pipa tekan lalu masuk ke condensor lalu ke filter
dryer kemudian masuk melalui pipa kapiler menuju
evaporator dan kembali ke kompresor melalui pipa hisap
(Suction). Proses ini terus berulang ketika AC digunakan.