BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.7 Psychrometric Chart
Di dalam psychrometric chart terdapat properti-properti udara antara lain:
(a) dry-bulb temperature, (b) wet-bulb temperature, (c) dew-point temperatre, (d) specific humidity, (e) volume spesifik, (f) entalpi, dan (g) kelembapan relatif.
a. Dry-bulb Temperature (Tdb)
Temperatur bola kering adalah temperatur udara yang dihasilkan dari pengukuran termometer dengan kondisi bulb/bola termometer dalam keadaan kering atau tidak dibalut dengan kain basah, atau dapat juga menggunakan termokopel dan penampil suhu digital. Pada psychrometric chart, nilai temperatur udara bola kering disajikan pada sumbu x atau sumbu mendatar, dengan satuan ⁰C.
b. Wet-bulb Temperature (Twb)
Temperatur bola basah adalah temperatur udara yang dihasilkan dari pengukuran termometer dengan kondisi bulb/bola termometer dalam keadaan basah atau dibalut dengan kain basah. Temperatur udara bola basah dapat dilihat dari garis wet bulb line dengan satuan ⁰C
c. Dwe-point Temperature (Tdp)
Temperatur titik embun adalah temperatur dimana uap air di dalam udara mulai mengembun ketika suhu udara kering diturunkan. Pada saat udara mengalami jenuh maka nilai temperatur titik embun (Tdp) indentik dengan nilai temperatur bola basah (Twb) demikian juga identik dengan temperatur bola kering (Tdb). Temperatur titik embun dapat dilihat dari garis dwe point line dengan satuan ⁰C.
d. Specific Humidity (w)
Kelembapan spesifik adalah berat uap air di udara setiap satu kilogram udara kering dengan satuan kgair/kgudara. Kelembapan spesifik dapat dilihat dari humidityratio (w).
e. Volume Spesifik (v)
Volume spesifik adalah volume udara per satuan massa-udara dengan satuan m3/kgudara. Volume spesifik dapat dilihat dari garis specific volume line.
f. Entalpi (h)
Entalpi adalah jumlah energi yang dimiliki udara per satuan massa-udara dengan satuan kJ/kg.
g. Relative humidity (RH)
Kelembapan relatif adalah perbandingan massa-air yang berada pada udara dibandingkan dengan massa-air maksimal yang dapat dikandung udara pada suhu dan tekanan yang konstan. Kelembapan relatif disajikan dengan garis relative humidity line.
17 Gambar 2.6 Psychrometric Chart
( https://lasopasources853.weebly.com )
18
Pada Gambar 2.6 menyajikan psychrometric chart. Untuk dapat mengetahui nilai properti-properti dari udara (Tdb, Twb, Tdp, W, RH, h, SpV) minimal dua buah properti harus sudah diketahui. Misalnya kondisi udara hanya diketahui nilai Tdb
dan Twb, maka properti-properti yang lain bisa diketahui dengan bantuan psychrometric chart.
Beberapa proses udara yang terjadi dalam psychrometric chart adalah: (a) proses pemanasan, (b) proses pendinginan, (c) proses pelembapan, (d) proses penurunan kelembapan, (e) proses pemanasan dan pelembapan, (f) proses pemanasan dan penurunan kelembapan, (g) proses pendinginan dan penaikkan kelembapan, dan (h) proses pendinginan dan penurunan kelambapan.
a. Poses pemanasan
Poses pemanasan adalah proses penambahan kalor sensibel ke udara sehingga temperatur udara tersebut naik. Proses ini disebabkan oleh perubahan temperatur bola kering udara tanpa perubahan rasio kelembapan. Garis proses pada Psychrometric chart adalah garis horizontal ke arah kanan. Beberapa kondisi
udara yang mengalami perubahan adalah: naiknya entalpi, naiknya temperatur udara basah (wet bulb), turunnya densitas udara karena terjadi kenaikan volume spesifik, dan turunnya kelembapan relatif udara. Gambar 2.7 menyajikan garis proses pemanasan pada psychrometric chart.
b. Proses pendinginan
Proses pendinginan adalah proses pengambilan kalor sensibel dari udara sehingga temperatur udara tesebut mengalami penurunan. Proses ini disebabkan oleh perubahan temperatur bola kering udara tanpa perubahan rasio kelembapan.
Garis proses pada psychrometric chart adalah garis horizontal ke arah kiri.
Beberapa kondisi udara yang mengalami perubahan adalah: turunnya entalpi, turunnya udara basah (wet bulb), naiknya densitas udara karena terjadi penurunan pada volume spesifik, dan naiknya kelembapan relatif udara. Gambar 2.8 menyajikan garis proses pendinginan pada psychrometric chart.
Gambar 2.7 Proses Pemanasan
W1 = W2
1 2
c. Proses pelembapan
Proses pelembapan adalah proses penambahan kandungan uap air ke udara sehingga terjadi kenaikan enalphi dan rasio kelembapan. Pada proses ini terjadi perubahan kalor laten tanpa disertai perubahan kalor sensibel. Garis proses pada psychrometric chart adalah garis vertikal ke arah atas. Beberapa kondisi udara yang
mengalami perubahan adalah:naiknya entalpi, naiknya temperatur udara basah (wet buib), naiknya titik embun (dwe point), turunnya densitas udara karena terjadi kenaikkan volume spesifik, dan naiknya kelembapan relatif udara. Gambar 2.9 menyajikan garis proses pelembapan pada psychrometric chart.
Gambar 2.8 Proses Pendinginan
W1 = W2
1 2
\
d. Proses penurunan kelembapan
Proses penurunan kelembapan adalah proses pengurangan kandungan uap air ke udara sehingga terjadi penurunan entalphi dan rasio kelembapan. Pada proses ini terjadi perubahan kalor laten tanpa disertai perubahan kalor sensibel. Garis proses pada psychrometric chart adalah garis vertikal ke arah bawah. Beberapa kondisi udara yang mengalami perubahan adalah: turunnya entalpi, turunnya temperatur udara basah (wet point), turunnya titik embun (dwe point), naiknya densitas udara karena terjadi penurunan volume spesifik, dan turunnya kelembapan relatif. Gambar 2.10 menyajikan garis proses penurunan kelembapan pada psychrometric chart.
Gambar 2.9 Proses Pelembapan Tdb1 = Tdb2
1 2
e. Proses pemanasan dan pelembapan
Proses pemanasan dan pelembapan ini dipanaskan disertai dengan penambahan uap air, sehingga didapatkan peningkatan kalor sensibel dan kalor laten secara bersamaan. Garis proses pada psychrometric chart adalah garis ke arah kanan atas. Kondisi udara yang mengalami perubahan adalah: naiknya rasio kelembapan, naiknya entalpi, naiknya temperatur udara basah (wet bulb),naiknya titik embun (dwe point), turunnya densitas udara karena terjadi kenaikkanvolume spesifik, dan bisa terjadi kenaikkan atau penurunan kelembapan relatif udara (tergantung proses heating dan humidifying yang diinginkan). Jadi pada proses ini penambahan uap air bukan berarti menaikkan kelembapan relatif. Gambar 2.11 menyajikan garis proses pemanasan dan pelembapan pada psychrometric chart.
Gambar 2.10 Proses Penurunan Kelembapan Tdb1 = Tdb2
1
2
f. Proses pemanasan dan penurunan kelembapan
Proses pemanasan dan penurunan kelembapan ini udara mengalami pendingianan dahulu sampai temperaturnya di bawah titik embun udara, pada temperatur ini udara mengalami pengembunan sehingga kandungan uap air akan berkurang Dalam psychrometric chart perubahan yang dihasilkan dari proses ini membuat kondisi udara bergerak menuju arah kanan bawah. Kondisi udara yang mengalami perubahan adalah: turun atau naiknya entalpi atau bisa juga terjadi pada entalpi yang konstan, turun atau naiknya temperatur udara basah (wet bulb) atau bisa juga terjadi dalam kondisi temperatur udara basah yang konstan, turunnya titik embun (dwe point), turun atau naiknya densitas udara, turunnya atau naiknya volumespesifik, dan turunnya kelembapan relatif udara. Gambar 2.12 menyajikan garis proses pemanasan dan penurunan kelembapan pada psychrometric chart.
Gambar 2.11 Proses Pemanasan dan Pelembapan 1
2
g. Proses pendinginan dan penaikkan kelembapan
Proses pendinginan dan penaikkan kelembapan ini dilakukan dengan melewatkan udara pada ruangan semburan air yang temperaturnya lebih tinggi dari titik embun udara sehingga temperatur akan mengalami penurunan dan rasio kelembapan akan mengalami peningkatan. Dalam psychrometric chart perubahan yang dihasilkan dari proses ini membuat kondisiudara bergerak menuju ke arah kiri atas. Kondisi udara yang mengalami perubahanadalah: naik atau turunnya entalpi atau juga bisa terjadi pada entalpi yang konstan, naik atau turunnya temperatur udara basah (wet bulb) atau bisa juga terjadi pada kondisi temperatur udara basah yang konstan, naiknya titik embun (dwe point), naik atau turunya densitas udara atau bisa juga terjadi pada densitas yang konstan, naikatau turunya volume spesifik atau bisa juga terjadi dalam kondisi volume spesifik yang konstan, dan kenaikkan pada kelembapan relatif udara. Gambar 2.13 menyajikan garis proses pendinginan dan penaikan kelembapan pada psychrometric chart.
Gambar 2.12 Proses Pemanasan dan Penurunan Kelembapan 1
2
h. Proses pendinginan dan penurunan kelembapan
Proses pendinginan dan penurunan kelembapan ini dilakukan dengan cara melewatkan udara pada koil pendingin atau ruangan semburan air dimana temperaturnya lebih rendah dari temperatur udara sehingga terjadi penurunan kalor laten dan kalor sensibel. Dalam psychrometric chart perubahan yang dihasilkan dari proses ini membuat kondisi udara bergerak menuju ke arah kiri bawah. Kondisi yang mengalami perubahan adalah: turunnya entalpi, turunnya temperatur udara basah (wet bulb), turunnya titik embun (dwe point), naiknya densitas udara, turunnya volume spesifik, dan bisa terjadi kenaikan atau penurunan kelembapan relatif udara (tergantung proses colling dan dehumidifying yang diinginkan).
Gambar 2.13 menyajikan garis proses pendinginan dan penurunan kelembapan pada psychrometric chart.
Gambar 2.13 Proses Pendinginan dan Penaikan Kelembapan 1
2