4
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Air Conditioner (AC) Jenis Split
Dilihat dari segi bentuknya AC Split ini memiliki dua bagian yaitu indoor dan outdoor, compressor pada AC Split ini 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 dikeluarkan pada ruangan yang telah ditentukan 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. Didalam kondensor suhu gas yang tinggi dibuang oleh fan yang terletak pada outdoor unit, sehingga suhu gas refrigeran menjadi dingin.
Setelah melalui kondensor gas refrigeran masuk ke filter dryer untuk disaring, agar gas yang mengalir tidak terdapat kotoran. Setelah disaring gas refrigeran masuk ke pipa kapiler, didalam pipa ini refrigeran saling berdesak-desakan disini refrigeran telah berubah wujud menjadi cair yang sebelumnya berupa gas. Setelah melewati pipa kapiler refrigeran 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.
2.2 Sistem Kompresi Uap
Sistem kompresi uap merupakan dasar sistem refrigerasi yang terbanyak
digunakan, dengan komponen utamanya adalah kompresor, kondensor, alat
ekspansi, dan evaporator. Keempat komponen tersebut melakukan proses yang
saling berhubungan dan membentuk siklus refrigerasi kompresi uap. Pada sistem
ini juga terdapat refrigeran atau fluida yang digunakan sebagai media penyerap
panas dari kabin atau ruangan yang dikondisikan ke dalam sistem, kemudian
dihantarkan dan membuang panas tersebut ke lingkungan. Sistem yang terjadi
pada sistem refrigerasi kompresi uap merupakan sistem tertutup. (Dossat, 1981).
5
Gambar 2.1 Siklus sistem refrigerasi kompresi uap
2.3 Fault Detection Air Conditioner (AC)
Fault Detection Air Conditioner (AC) merupakan sistem deteksi kesalahan pada Air Conditioner (AC). Kesalahan ini terdeteksi ketika sistem berjalan tidak sesuai dengan yang diharapkan. Dinamika sistem Air Conditioner (AC) saling berkaitan, sehingga kesalahan pada satu komponen dapat mempengaruhi fungsi komponen lainnya. (Mahendra Kumar, I.N. Kar, Anjan Ray, 2013)
2.4 Sistem Kontrol
Sistem kontrol adalah proses pengaturan ataupun pengendalian terhadap satu atau beberapa besaran (variabel, parameter) sehingga berada pada suatu harga atau dalam suatu rangkuman harga (range) tertentu. Di dalam dunia industri, dituntut suatu proses kerja yang aman dan berefisiensi tinggi untuk menghasilkan produk dengan kualitas dan kuantitas yang baik serta dengan waktu yang telah ditentukan. Otomatisasi sangat membantu dalam hal kelancaran operasional, keamanan (investasi, lingkungan) ekonomi (biaya produksi), mutu produk, dll.
Ada banyak proses yang harus dilakukan untuk menghasilkan suatu produk sesuai
standar, sehingga terdapat parameter yang harus dikontrol atau di kendalikan
antara lain tekanan (pressure), aliran (flow), suhu (temperature), ketinggian
(level), kerapatan (intensity), dll. Gabungan kerja dari berbagai alat-alat kontrol
dalam proses produksi dinamakan sistem pengontrolan proses (process control
6
system). Sedangkan semua peralatan yang membentuk sistem pengontrolan disebut pengontrolan instrumentasi proses (process control instrumentation).
Dalam istilah ilmu kendali, kedua hal tersebut berhubungan erat, namun keduanya sangat berbeda hakikatnya. Pembahasan disiplin ilmu Process Control Instrumentation lebih kepada pemahaman tentang kerja alat instrumentasi, sedangkan disiplin ilmu Process Control System yaitu mengenai sistem kerja suatu proses produksi. (Alwan, Fauzi. 2010)
2.4.1 Prinsip Pengontrolan Proses
Ada 3 parameter yang harus diperhatikan sebagai tujuan pada suatu sistem kontrol proses yaitu :
a. Cara kerja sistem kontrol
b. Keterbatasan pengetahuan operator dalam pengontrolan proses
c. Peran instrumentasi dalam membantu operator pada pengontrolan proses
Empat langkah yang harus dikerjakan operator yaitu: mengukur, membandingkan, menghitung, mengoreksi. Pada waktu operator mengamati ketinggian level, yang dikerjakan sebenarnya adalah mengukur process variable (besaran parameter proses yang dikendalikan). (Alwan, Fauzi.
2010)
Contohnya proses pengontrolan temperatur line fuel gas secara manual, proses variablenya adalah suhu. Lalu operator membandingkan apakah hasil pengukuran tersebut sesuai dengan apa yang diinginkan. Besar proses variable yang diinginkan tadi disebut desired set point. Perbedaan antara process variable dan desired set point disebut error.
Dalam sistem kontrol suhu diatas dapat dirumuskan secara matematis:
Error = Set Point – Process Variable
Process variable bisa lebih besar atau bisa juga lebih kecil daripada desired
set point. Oleh karena itu error bisa diartikan negatif dan juga positif.
7
A. Open Loop (Loop Terbuka)
Suatu sistem kontrol yang keluarannya tidak berpengaruh terhadap aksi pengontrolan. Dengan demikian pada sistem kontrol ini, nilai keluarannya tidak di umpan-balikan ke parameter pengendalian. (Alwan, Fauzi. 2010)
Gambar 2.2 Diagram blok sistem pengendalian loop terbuka
B. Close Loop (Loop Tertutup)
Suatu sistem kontrol yang sinyal keluarannya memiliki pengaruh langsung terhadap aksi pengendalian yang dilakukan. Sinyal error merupakan selisih dari sinyal masukan dan sinyal umpan balik (feedback), lalu diumpankan pada komponen pengendalian (controller) untuk memperkecil kesalahan sehingga nilai keluaran sistem semakin mendekati harga yang diinginkan.
Keuntungan sistem loop tertutup adalah adanya pemanfaatan nilai umpan balik yang dapat membuat respon sistem kurang peka terhadap gangguan eksternal dan perubahan internal pada parameter sistem. Kerugiannya adalah tidak dapat mengambil aksi perbaikan terhadap suatu gangguan sebelum gangguan tersebut mempengaruhi nilai prosesnya. (Alwan, Fauzi.
2010)
Gambar 2.3 Diagram blok sistem pengendalian loop tertutup
8
2.4.2 Tanggapan Sistem
1. Pengertian Tanggapan Sistem
Respon sistem atau tanggapan sistem adalah perubahan perilaku output terhadap perubahan sinyal input. Respon sistem berupa kurva ini akan menjadi dasar untuk menganalisa karakteristik sistem selain menggunakan persamaan atau model matematika. Bentuk kurva respon sistem dapat dilihat setelah mendapatkan sinyal input. Sinyal input yang diberikan untuk mengetahui karakteristik sistem disebut sinyal test. Ada 3 tipe input sinyal test yang digunakan untuk menganalisa sistem dan bentuk kurva respon:
a. Impulse signal, sinyal kejut sesaat
b. Step signal, sinyal input tetap DC secara mendadak c. Ramp signal, sinyal yang berubah mendadak (sin.cos)
A. Karakteristik Respon Waktu (Time Respon), adalah karakteristik respon yang spesifikasi performansinya didasarkan pada pengamatan bentuk respon output sistem terhadap berubahnya waktu. Secara umum spesifikasi performansi respon waktu dapat dibagi atas dua tahapan pengamatan, yaitu:
1. Spesifikasi Respon Transient, adalah spesifikasi respon sistem yang diamati mulai saat terjadinya perubahan sinyal input /gangguan /beban sampai respon masuk dalam keadaan steady state. Tolak ukur yang digunakan untuk mengukur kualitas respon transient ini antara lain: rise time, delay time, peak time, setting time, dan overshoot.
2. Spesifikasi Respon Steady State, adalah spesifikasi respon sistem yang
diamati mulai saat respon masuk dalam keadaan steady state sampai
waktu tak terbatas. Tolak ukur yang digunakan untuk mengukur kualitas
respon steady state ini antara lain: error steady state baik untuk error
posisi, error kecepatan maupun error percepatan.
9
2.5 Rangkaian Listrik
A. Rangkaian Seri
Rangkaian seri adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara sejajar (seri). Baterai dalam senter umumnya disusun dalam rangkaian seri.
Gambar 2.4 Rangkaian Seri
B. Rangkaian Paralel
Rangkaian paralel adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara berderet (paralel). Lampu yang dipasang dirumah umunya merupakan rangkaian paralel. Rangkaian listrik paralel adalah suatu rangkaian listrik yang dimana semua input komponen berasal dari sumber yang sama, semua komponen satu sama lain tersusun paralel.
(Wasit Pardosi M.Eng. 2008)
Gambar 2.5 Rangkaian Paralel
2.6 Sensor Arus ACS712
ACS712 adalah sensor arus yang bekerja berdasarkan efek medan. Sensor
arus ini dapat digunakan untuk mengukur arus AC dan DC. Sensor ini telah
dilengkapi dengan rangkaian penguat operasional, sehingga sensitivitas
pengukuran arusnya meningkat dan dapat mengukur perubahan arus yang kecil.
10
Gambar 2.6 Sensor arus ACS712
Gambar 2.7 Rangkaian skematik sensor arus ACS712
Tabel 2.1 Konfigurasi Pin ACS712
Nomor Nama Keterangan
1 dan 2 IP + Pin mendeteksi arus 3 dan 4 IP - Pin mendeteksi arus
5 GND Pin Ground
6 Filter Pin untuk kapasitor eksternal yang digunakan menentukan bandwitch
7 Vout Arus keluaran yang dihitung
8 VCC Tegangan power supply 5V
2.7 Daya Listrik (W)
Hal lain yang penting setelah besar tahanan (hambatan) adalah besar daya resistor. Daya resistor merupakan kekuatan yang dimiliki oleh resistor dalam menerima kuat arus listrik. Daya listrik didefinisikan sebagai laju hantaran energy listrik dalam rangkaian listrik. Satuan SI daya listrik adalah watt.
Daya listrik, seperti daya mekanik dilambangkan oleh huruf P dalam
persamaan listrik. Pada rangkaian arus DC , daya listrik sesaat dihitung
mengunakan Hukum Joule, sesuai nama fisikawan Britania James Joule, yang
11
