BAB II DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Dasar Teori
2.1.4. Psychrometric Chart
Psychrometric chart merupakan grafik termodinamis udara yang digunakan untuk menentukan properti-properti dari udara pada kondisi tertentu. Dengan Psychrometric chart dapat diketahui hubungan antara berbagai parameterudara secara cepat dan cukup presisi. Untuk mengetahui nilai dari properti-properti (Tdb, Twb, W, RH, H, SpV) bisa dilakukan apabila minimal dua buah parameter tersebut sudah diketahui.
2.1.4.1 Parameter-parameter pada psychrometric chart
Parameter-parameter yang digunakan dalam psychrometric chart ini meliputi :
a. Temperatur Bola Kering (Tdb)
Temperatur bola kering (Tdb) adalah suhu ruang yang diperoleh dari pengukuran termometer dengan bola dalam kondisi kering. Tbd diplotkan sebagai garis vertikal yang berawal dari garis sumbu mendatar yang terletak pada bagian bawah chart. b. Temperatur bola basah (Twb)
Temperatur bola basah (Twb) adalah suhu udara yang diperoleh dari pengukuran termometer kondisi bola dalam keadaaan basah. Twb diplotkan sebagai garis miring ke bawah yang berawal dari garis saturasi yang terletak dibagian samping kanan psychrometric chart.
c. Temperatur titik embun (Tdp)
Temperatur titik embun (Tdp) adalah suhu uap air di dalam udara mulai mengalami proses pengembunan ketika didinginkan. Tdp ditandai sebagi titik sepanjang saturasi, pada saat udara ruang mengalami saturasi (jenuh) maka besarnya Tdp sama dengan Twb.
d. Kelembapan spesifik (W)
Kelembapan spesifik (W) adalah jumlah kandungan uap air yang ada di udara sekitar dalam setiap kilogram udara kering (kg air/kg udara kering). Diplotkan pada garis sumbu vertikal yang ada dibagian samping kanan psychrometric chart. e. Kelembapan realtif (RH)
Kelembapan realtif (RH) meruapakan perbandingan jumlah aktual dan jumlah maksimal saturasi dari uap air yang ada dalam ruangan atau suatu lingkungan dalam bentuk persentase.
f. Entalpi (H)
Entalpi (H) adalah jumlah panas total darri campuran udara dan uap air diatas titik nol. Nilai entalpi dapat diperoleh sepanjang skala diatas garis saturasi.
g. Volume spesifik (SpV)
Volume spesifik (SpV) adalah volume udara campuran dengan satuan meter kubik per kilogram udara kering.
Gambar 2.17 parameter-parameter pada diagram psychrometric chart (Sumber: https://www.google.com/search?q=paramter+psychrometric) 2.1.4.2 Proses-proses Yang Terjadi pada Udara dalam Psychrometric Chart
Proses-proses yang terjadi pada udara dalam psychometric chart adalah sebagai berikut (a) proses pendinginan dan penurunan kelembapan (cooling and dehumidifying), (b) proses pemanasan sensibel (sensible heating), (c) proses pendinginan dan menaikkan kelembapan (cooling and humidifying), (d) proses pendinginan sensibel (sensible cooling), (e) proses humidifying, (f) proses dehumidifying, (g) proses pemanasan dan penurunan kelembapan (heating and
dehumidifying), (h) proses pemanasan dan menaikkan kelembapan (heating and humidifying). Proses-proses ini dapat dilihat seperti pada Gambar 2.18.
Gambar 2.18 Proses-proses udara yang terjadi dalam Psychrometric chart
(Sumbe :https://sustainabilityworkshop.autodesk.com /psycrometric_porcess.jpg) a. Proses pendinginan dan penurunan kelembapan (cooling and dehumidifying)
Proses pendinginan dan penurunan kelembapan (cooling and dehumidifying) adalah proses penurunan kalor sensibel dan penurunan kalor laten ke udara. Pada proses ini terjadi penurunan temperatur pada bola kering, temperatur bola basah, entalpi, volume spesifik, temperatur titik embun, dan kelembapan spesifik. Sedangkan kelembapan relatif dapat mengalami peningkatan dan dapat mengalami penurunan, tergantung dari prosesnya.
b. Proses pemanasan sensibel (sensible heating)
Proses pemanasan (sensible heating) adalah proses penambahan kalor sensibel ke udara. Pada proses pemanasan, terjadi peningkatan temperatur bola kering, temperatur bola basah, entalpi, dan volume spesifik. Sedangkan temperatur titik embun dan kelembapan spesifik tetap konstan. Namun kelembapan relatif mengalami penurunan.
Gambar 2.20 Proses sensible Heating
c. Proses pendinginan dan menaikkan kelembapan (cooling and humidifying) Proses pendinginan dan menaikkan kelembapan (cooling and humidifying) berfungsi menurunkan temperatur dan menaikkan kandungan uap air di udara. Proses ini menyebabkan perubahan temperatur bola kering, temperatur bola basah dan volume spesifik. Selain itu, terjadi peningkatan temperatur bola basah, titik embun, kelembapan relatif dan kelembapan spesifik
d. Proses pendinginan sensibel (sensible cooling)
Proses pendinginan (sensible cooling) adalah pengambilan kalor sensibel dari udara sehingga temperatur udara mengalami penurunan. Pada proses ini, terjadi penurunan pada suhu bola kering, suhu bola basah dan volume spesifik, namun terjadi peningkatan kelembapan relatif. Pada kelembapan spesifik dan suhu titik embun tidak terjadi perubahan atau konstan
Gambar 2.22 Proses Sensible cooling
e. Proses humidifying
Proses humidifying merupakan penambahan kandungan uap air ke udara tanpa merubah suhu bola kering sehingga terjadi kenaikan entalpi, suhu bola basah, titik embun dan kelembapan spesifik.
f. Proses dehumidifying
Proses dehumidifying merupakan proses pengurangan kandungan uap air pada udara tanpa merubah suhu bola kering sehingga terjadi penurunan entalpi, suhu bola basah, titik embun dan kelembapan spesifik.
Gambar 2.24 Proses Dehumidifying
g. Proses pemanasan dan penurunan kelembapan (heating and dehumidifying) Proses pemanasan dan penurunan kelembapan (heating and dehumidifying) berfungsi untuk menaikkan suhu bola kering dan menurunkan kandungan uap air pada udara. Pada proses ini terjadi penurunan kelembapan spesifik, entalpi, suhu bola basah dan kelembapan relatif tetapi terjadi peningkatan suhu bola kering.
h. Proses pemanasan dan menaikkan kelembaban (heating and humidifying) Pada proses ini udara dipanaskan disertai penambahan uap air. Pada proses ini terjadi kenaikan kelembapan spesifik, entalpi, suhu bola basah, dan suhu bola kering.
Gambar 2.26 Proses Heating and Humidifying
2.1.4.3 Proses-Proses Udara Yang Terjadi pada Mesin Pengkondisian Udara Dengan Pengerak Mula Motor Bakar pada Psychrometric Chart
Proses-proses yang terjadi pada mesin pengkondisian udara dengan penggerak mula motor bakar dalam Psychrometric chart adalah sebagai berikut:
a. Proses pendinginan sensibel atau sensible cooling,
b. Proses pendinginan dan penurunan kelembapan atau cooling and dehumidifying, c. Proses pemanasan dan menaikkan kelembapan atau heating and humidifying.
Pada Gambar 2.27, titik A adalah udara balik yang keluar dari ruangan, titik B adalah udara campuran antara udara balik dan udara yang keluar dari evaporator, titik C adalah udara yang keluar dari evaporator.
Gambar 2.27 Aliran Udara pada Sistem Pengkondisian Udara
Keterangan yang terdapat pada huruf merupakan suhu-suhu yang akan digunakan dalam pengambilan data penelitian, meliputi :
A : Udara balik. (Udara dari ruang yang dikondisikan). B : Udara di evaporator.
C : Udara keluar dari evaporator.
a. Proses pendinginan sensibel atau sensible cooling (titik A-B).
Pada proses ini terjadi penurunan temperatur bola kering, temperatur bola basah, dan volume spesifik dari udara, namun terjadi peningkatan kelembaban relatif. Titik A merupakan titik awal sebelum proses sensible cooling, sedangkan titik B merupakan titik akhir setelah proses sensible cooling diperoleh dengan menarik garis lurus secara horizontal menuju garis lengkung yang menunjukkan kelembaban relatif 100 %.
b. Proses pendinginan dan penurunan kelembapan atau cooling and dehumidifying titik (B-C).
Proses (B-C) merupakan proses penurunan suhu udara basah dan penurunan suhu udara kering, nilai entalpi, volume spesifik, temperatur titik embun, dan kelembaban spesifik mengalami penurunan. Sedangkan kelembaban relatif tetap pada nilai 100 %.
d. Proses pemanasan dan menaikkan kelembapan atau heating and humidifying (titik C-A).
Pada proses ini udara dipanaskan disertai penambahan uap air. pada proses ini terjadi kenaikan kelembaban spesifik, entalpi, suhu bola basah, suhu bola kering. Kenaikan udara bisa terjadi karena beban pendingin.