BAB V PERANCANGAN SISTEM PERPIPAAN dan DUCTING
5.1.1. Two Pipe Direct Return
Sistem ini juga disebut sistem kembali langsung. Sistem ini bertujuan untuk memperoleh air dingin yang sama pada saat masuk ke setiap unit pendingin udara. Siistem ini menggunakan dua buah pipa utama, yaitu masing-masing pipa mendapatkan fungsi yang berlainan, yang satu sebagai pipa suplai dan yang satunya menjadi pipa balik.
Sistem dengan dua pipa ini disebut two pipe direct return system karena saluran balik untuk mengalirkan air kembali ke generator menggunakan jalur yang terdekat ini diberikan. Pada two pipe direct system terdapat kontrol terpisah dan servis dari tiap-tiap unit terminal. Karena suhu air suplai sama pada tiap-tiap unit, sistem ini dapat digunakan untuk berbagai macam ukuran instalasi. Two pipe direct system sering digunakan untuk sistem dalam skala besar. Keuntungannya pun jauh lebih besar dibandingkan one pipe system. Sehingga biaya perawatannya pun jauh lebih besar dari one pipe system, maka biaya yang dibutuhkan pun semakin mahal. Skema sistem ini dapat dilihat pada Gambar 5
125 Gambar 5.1 Two Pipe Direct Return System
(Air Conditioning Principles and System, Edward G. Pita, Fig 5.5, hal.77)
5.2 Debit Air Pendingin Melalui Unit Penyegar Udara
Setelah dilakukan perhitungan pada Bab III, maka dapat diketahui beban pendinginan keseluruhan Hotel Santika Premiere Yogyakarta lantai II adalah sebesar 65,6 TR atau 787200 BTU/hr. Dengan demikian, laju aliran pendingin yang masuk pada setiap unit penyegar udara dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :
Q = 500 x GPM x TC ... (5.1) (Air Conditioning and Systems, Edward G. Pita, Eq 5.2 )
Dengan :
126
GPM = Laju aliran pendingin
TC = Temprature Change ( perubahan temprature) Hf = Head Pompa
Sistem pengkondisian udara Hotel Santika Premiere Yogyakarta ini dirancang menggunakan menggunakan 61 unit penyegar udara, yaitu 58 buah FCU dan 3 buah AHU. Setiap unit mempunyai beban pendinginan yang berbeda-beda sehingga debit air yang masuk juga berberbeda-beda-berbeda-beda.
Temperatur air dingin yang keluar Air Cooled Chiller menuju ke unit-unit penyegar udara adalah 10∘C ( 50∘F) sedangkan yang masuk ke dalam Air Cooled Chiller temperaturnya adalah 15∘C ( 59∘F). Dengan demikian dapat dihitung laju aliran air dingin yang masuk ke setiap unit penyegar udara.
Pada pemompaan jalur 1, AHU I digunakan untuk mendinginkan 16 Standard Room dan pada jalur 1 terdapat 16 FCU yang digunakan untuk mendinginkan 16 Standard Room. Maka beban pendinginan pada pemompaan jalur I adalah penjumlahan beban pendinginan AHU I dan 16 FCU, yaitu sebesar 146624,57 BTU/hr. Dengan demikian, dapat dilakukan perhitungan laju aliran pendingin yang masuk pada pemompaan jalur 1 sebagai berikut :
GPM AHU I = GPM AHU I = , / ( )℉ = 30,73 GPM untuk 16bh FCU =
127 GPM untuk 16bh FCU = , /
( )℉ = 29,50 GPM
Sehingga laju aliran air pendingin yang masuk pada pemompaan jalur 1 adalah GPM tot = GPM untuk AHU I + GPM untuk 16bh FCU
= 30,73 GPM +29,50 GPM = 60,24 GPM
Perhitungan dengan cara tersebut juga dilakukan terhadap unit-unit penyegar udara yang lain. Dengan menggunakan microsoft excell, maka dapat diperoleh hasil perhitungan laju aliran pendingin yang masuk ke setiap unit penyegar udara. Hasil perhitungan selengkapnya ditunjukan pada Tabel 5.1
Peralatan Beban/ Unit Jumlah TC Debit (GPM) (BTU/hr) oF Setiap peralatan Pompa ke- Pemompaan Jalur 1 AHU I 138329,04 1 9 30,74 60,24 FCU-Standard Room 8295,53 16 9 29,50 Pemompaan Jalur 2 AHU II 468699,79 1 9 104,16 133,34 FCU-Executive Office 12059,99 3 9 8,04 FCU-Standard Room 8295,53 10 9 18,43 FCU-Deluxe Room 12188,85 1 9 2,71 Pemompaan Jalur 3 AHU III 178357,21 1 9 39,63 86,83 FCU-Standard Room 8295,53 22 9 40,56 FCU-Deluxe Room 12188,85 1 9 2,71 FCU-Suite Room 17707,54 1 9 3,94 Pemompaan Jalur 4 FCU-Standard Room 8295,53 4 9 7,37 7,37
128
Total GPM 287,78
5.3 Perhitungan Sistem Perpipaan Lantai II
Sebelum dilakukan perhitungan sistem perpiapaan yang akan digunakan, terlebih dahulu harus ditentukan bahan pipa yang akan digunakan. Pipa-pipa yang akan digunakan dapat terbuat dari berbagai macam bahan. Beberapa ha; yang digunanakan dalam pemilihan bahan pipa, antara lain :
1. Fluida yang mengalir dalam pipa 2. Temperatur
3. Tekanan
4. Ketahanan pipa terhadap oksidasi dan karat 5. Biaya pembuatan sistem perpipaan
Pada rancangan ini digunakan pipa berbahan tembaga karena pipa tembaga memiliki beberapa keuntungan. Pertama, hambatan karena gesekan lebih kecil bila dibandingkan dengan pipa berbahan baja, sehingga pompa yang digunakan pun akan semakin kecil dan konsumsi daya yang digunakan juga lebih kecil. Kedua, pipa berbahan tembaga merupakan bahan yang tidak mudah teroksidasi. Ketiga, tembaga merupakan bahan yang mudah diperoleh, dikerjakan dan harganya relatif murah.
Pemasangan pipa air pendingin diasumsikan menempel pada dinding atau langit-langit sehingga panjang pipa yang digunakan menyesuaikan dengan ukuran dinding atau langit-langit. Sistem perpipaan yang digunakan disini adalah sistem tertutup (closed hidronic system), hal tersebut dikarenakan pemasangan sistem perpipaan berada ditempat yang relatif terlindungi. Untuk menentukan perpipaan
129 yang akan digunakan maka dilakukan langkah-langkah sebagai berikut :
1. Menentukan skema sistem perpipaan yang akan digunakan. Pada gedung Hotel Santika Premiere Yogyakarta ini digambarkan skema perpipaan pada lantai II.
2. Laju aliran rata-rata air pendingin pada setiap pipa ditentukan dengan menjumlahkan debit air pendingin yang mengalir di setiap unit penyegar udara.
3. Air pendingin yang mengalir pada pipa tembaga akan mengalami rugi-rugi gesekan. Untuk pipa dengan bahan tembaga, rugi-rugi gesekan dapat ditentukan dengan Gambar 5.2. Seperti yang dijelaskan sebelumnya dalam sistem perpipaan ini menggunakan pipa berbahan tembaga, maka
a) Besar rugi-rugi gesekan rata-rata berada diantara 1 s/d 5 feet.w/100ft b) Kecepatan aliran air pendingin melalui pipa berada diantara 4 s/d 6 FPS
pada sistem kecil. Akan tetapi, kecepatan aliran pendingin dalam pipa yang berada di daerah yang dihuni tidak boleh lebih dar 4 FPS, hal ini bertujuan agar dapat menghindari suara berisik yang ditimbulkan oleh aliran pendingin.
4. Ukuran pipa ditentukan melalui Gambar 5.2 sesuai dengan laju aliran dan rugi-rugi gesekan yang terjadi.
130