modul_analisa perhitungan beban penyejukan ruang

ANALISA PERHITUNGAN BEBAN PENYEJUKAN

RUANG (COOLING LOAD) (metoda MEE)

PERHITUNGAN COOLING LOADBERHUBUNGAN DENGAN DUA MACAM HEAT GAINS, YAKNI:

1. PANAS SENSIBEL (SENSIBLE HEAT), YAITU PANAS YANG MENGALIR KEDALAM ATAU YANG DIHASILKAN DIDALAM RUANG.

• MENYEBABKAN PERUBAHAN TEMPERATUR DIDALAM RUANG.

2. PANAS LATEN (LATENT HEAT), PANAS YANG TERKANDUNG DALAM UAP AIR.

• TIDAK MENYEBABKAN BERUBAHNYA TEMPERATUR, NAMUN SUATU ZAT AKAN BERUBAH FASE DAN MENYEBABKAN NAIKNYA RH.

SENSIBLE HEAT GAINS(PEROLEHAN PANAS SENSIBEL)

YANG TERMASUK DIDALAMNYA ADALAH:

• HEAT TRANSMISSION MELALUI STRUKTUR BANGUNAN BAIK DENGAN PROSES KONDUKSI, KONVEKSI DAN RADIASI.

• UDARA PANAS LUAR YANG MASUK MELALUI VENTILASI

• SENSIBLE HEAT YANG DIHASILKAN OLEH PENGHUNI/PENGGUNA RUANG

• SENSIBLE HEAT YANG DIHASILKAN OLEH PERALATAN, LAMPU, MESIN, DSB.

• SENSIBLE HEAT YANG DIKELUARKAN OLEH MATERIAL ATAU PRODUK.

LATENT HEAT GAINS(PEROLEHAN PANAS LATEN)

YANG TERMASUK DIDALAMNYA ADALAH:

• LATENT HEAT YANG BERASAL DARI UDARA LUAR MASUK MELALUI VENTILASI DAN INFILTRASI

• LATENT HEAT DARI PENGHUNI/PENGGUNA RUANG

• LATENT HEAT DARI PROSES MEMASAK, MANDI (AIR PANAS), DAN SEGALA PROSES PENGUAPAN YANG TERJADI DI DALAM RUANG.

• LATENT HEAT DARI MATERIAL ATAU PRODUK YANG DIBAWA KEDALAM RUANG.

Udara campuran 31oC

A

DB

C

2426

20

LANGKAH 1 :MENENTUKAN ROOM DESIGN

TENTUKAN:

• DB (OF) DAN WB (OF) UDARA LUAR (SEBUT KONDISI D). Konversi dari oC ke oF = 9/5xoC+32. Rancangan: DB=31oC (88oF), RH=80%

• DB (OF) DAN RH (%) COMFORT DIDALAM RUANG (SEBUT KONDISI A). Rancangan: DB=25oC (77oF), RH=60%

• FUNGSI RUANG/AKTIFITAS, JUMLAH PENGGUNA RATA-RATA.

A

C

D

Menentukan titik A dan titik D

77oF, 60%

88oF, 80%

77oF

Wb A

LANGKAH 2 :MENENTUKAN BEBAN PANAS

(TOTAL HEAT GAINS)

TENTUKAN:

• EXTERNAL SENSIBLE HEAT GAIN: JENDELA, PINTU, DINDING, LANTAI, LANGIT-LANGIT, PARTISI.

• Rumus: Q=A x FAKTOR (tabel heat transfer multiplier)Atau apabila tidak terdapat pada tabel maka dipakai rumus: Q=UA (t0-ti)(untuk semua bahan) +A (SHGF) (SC)(khusus untuk kaca).U adalah nilai u value bahanA adalah area/luasan, 1M2 = 9 Sqftt0 adalah temperatur luar ruanganti adalah temperatur ruang dalamSHGF adalah solar heat gain kaca untuk latitude tertentuSC adalah shading coefficient kaca

Tabel Heat Transfer Multiplyer (faktor panas sensible dari panas radiasi matahari)

TENTUKAN:

• INTERNAL SENSIBLE HEAT GAIN: LAMPU, PENGHUNI, PERALATAN

• Rumus: Jumlah Unit,W atau hp x Faktor (Btu/hr)Faktor dilihat pada tabel tabel 4.29 dan 4.30Faktor lampu dipakai 3,40 Btu/hr untuk konversi dari Watt ke Btu/hrKonversi dari hp ke Btu/hr dipakai faktor 2540

• INTERNAL LATENT HEAT GAIN: PENGHUNI, PERALATAN

• RUMUS: Jumlah Unit x Faktor (Btu/hr)Faktor dilihat pada tabel 4.3.3.16, 4.29 dan tabel 4.30

Tabel 4.30 Heat Gains (Sensibel dan Laten) dari Penghuni sesuai dengan Kegiatan/Aktifitas

Tabel 4.3.3.16 Heat Gains (Sensibel dan Laten) dari Beberapa Peralatan

Tabel 4.2.9 Heat Gains (Sensibel dan Laten) dari Beberapa Peralatan

SEHINGGA DIDAPAT TABEL TOTAL BEBAN PANAS:

BEBAN SENSIBEL LATEN TOTAL

EXTERNAL SENSIBLE HEAT GAIN:• KACA• DINDING• ATAP• LANTAI• PARTISIINTERNAL SENSIBLE HEAT GAIN:• LAMPU• PENGHUNI• PERALATANINTERNAL LATENT HEAT GAIN:• PENGHUNI• PERALATAN

TOTAL BEBAN PANAS:(TOTAL HEAT GAINS) RSH= RLH= RSH+RLH

PENENTUAN KAPASITAS PENDINGIN

MESIN

LANGKAH 3:MENENTUKAN SENSIBLE HEAT FACTOR (SHF)

TENTUKAN SHR:

• RUMUS: RSH

RSH+RLH• MENENTUKAN ruas garis B (KONDISI UDARA YANG KELUAR

DARI COOLING COIL), DIASUMSIKAN MAKSIMAL BEDA TEMPERATUR maks 150 F DARI TEMPERATUR LUAR.

• TITK B HARUS BERADA PADA GARIS RASIO BEBAN YANG BERSINGGUNGAN DENGAN GARIS SATURASI. GARIS RASIO BEBAN DIDAPAT DARI PERPANJANGAN KEMIRINGAN SEJAJAR SHF YANG BERPOTONGAN DENGAN TITIK A.

A

B

D

Menentukan kemiringan SHF dan titik B

77oF, 60%

88oF, 80%

73oF, 60%

Maksimal Beda 15oF

Wb A

LANGKAH 4-6:MENENTUKAN JUMLAH UDARA (CFM), VENTILASI (VENT RATE) DAN PERSENTASI UDARA LUAR DENGAN TOTAL UDARA YANG

DIBUTUHKAN

TENTUKAN:

• (4) JUMLAH UDARA YANG DIBUTUHKAN(cfm)RUMUS: CFM= RSH

1,08 x tt= 150F

• (5) VENT RATE (jumlah udara luar yang dibutuhkan untuk ventilasi)RUMUS: JUMLAH PENGHUNI x … cfm/orang (tabel 4.3)

• (6) PERSENTASE (udara luar terhadap jumlah total udara yang dibutuhkan): Vent Rate/CFM x 100%

TITIK C (UDARA CAMPURAN) DIDAPATKAN DARI JARAK HASIL PERSENTASE YANG DIUKUR DARI TITIK A KE D. ENTALPI DITITIK C (hc) DIDAPAT DARI MENGIKUTI KEMIRINGAN GARIS WBC KE ARAH GARIS ENTALPI.

A

B

C

D

Menentukan jarak dari A ke C (dihitung dari persentasi panjang ruas garis AD)

Persentasi

Maksimal Beda 15oF

Wb A

Wb B

LANGKAH 7,8:MENENTUKAN GRAND TOTAL HEAT DAN KAPASITAS MESIN PENDINGIN

TENTUKAN:

• (7) GRAND TOTAL HEATRUMUS: GTH = 4.5 x cfm x (hC - hB) Btuh

• (8) KAPASITAS MESIN PENDINGINCOOLING COIL:

GTH = TONS (REFRIG)12,000 Btuh/ton

CHILLER10% lebih besar dari kapasitas cooling coil (Szokolay, 1980, hal 389)

A

B

C

D

Menentukan entalpi di B (hb) dan entalpi di C (hc)

77oF, 60%

88oF, 80%

73oF, 60%

Maksimal Beda 15oF

hc

hb