BAB II LANDASAN TEORI
Dalam merencanakan pengkondisian udara dalam suatu gedung diperlukan perhitungan beban kalor dan kebutuhan udara. Perhitungan beban kalor menggunakan prinsip perpindahan panas yang meliputi 3 hal yaitu konduksi, konveksi dan radiasi. Disamping itu perlu menentukan ukuran duct, diffusser, grill dan register yang digunakan.
2.1 Teori tentang kenyamanan tubuh
Tubuh manusia adalah tubuh yang menghasilkan panas dari hasil dari proses metabolisme tubuh dan juga kehilangan panas ke lingkungan sekitar untuk memperbaiki keseimbangan temperatur tubuh. Tubuh manusia mempunyai temperatur normal sekitar 98,6°Fahrenheit atau 37° Celcius.
Ada 4 cara agar panas hilang dari tubuh manusia yaitu konduksi, konveksi dan radiasi serta evaporasi (penguapan). Evaporasi (penguapan) dari tubuh berlangsung cepat bila kelembaban relatif udara adalah rendah dan menyebabkan tubuh dapat mengatasi kehilangan panas dibawah temperature sangat tinggi dari bola kering jika kelembaban relatif sekitar 20%. Di kasus lainnya temperatur bola kering sangat rendah (sekitar 90° F) adalah tidak nyaman jika kelembaban relatifnya diatas 85%. Dibawah ini adalah grafik yang menunjukkan zona nyaman untuk manusia .
Gambar 2.1 Grafik Zona nyaman manusia. Air Conditioning Clinic (July 2000). Cooling Load. North American Group The Trane Company: 3600 Pammel Creek Road La Crosse, WI 54601-7599. p 7.
Berdasarkan pada gambar 2.1 dapat diketahui bahwa manusia sangat nyaman bila berada pada kondisi kelembaban udara sekitar 30%-60% RH dan temperatur 70°F DB sampai 80°F DB.
2.2 Istilah dalam diagram Psikrometri
Psikrometri adalah ilmu yang mempelajari perilaku udara kering dan uap air di dalam berbagai kondisi. Adapun udara yang mengandung uap air dinamai udara basah atau lembab sedangkan udara kering tidak mengandung uap air.
Gambar 2.2 Diagram Psikrometrik. Air Conditioning Clinic (July 2000). Psychrometry. North American Group The Trane Company: 3600 Pammel Creek Road La Crosse, WI 54601-7599. p 2.
Adapun prinsip-prinsip psikrometri diterapkan pada: 1. Perhitungan beban kalor
2. Sistem Pengkondisian Udara 3. Kondensor penguapan
Sifat thermal dari udara basah (udara yang mengandung uap air) umumnya ditunjukkan dalam bagan psikrometrik.
1. Temperatur bola kering (Dry Bulb Temperature)
Dibaca pada termometer dengan sensor udara kering dan terbuka merupakan udara kering murni dan merupakan campuran dari nitrogen, oksigen, karbonmonoksida
2. Temperatur bola basah (Wet Bulb Temperature)
Digunakan termometer dengan sensor dalam keadaan basah untuk menghilangkan pengaruh radiasi panas.namun perlu diperhatikan bahwa melalui bulb (sensor) harus ada udara yang mengalir melaluinya sekurang-kurangnya 5 m/s.
3. Persentase kelembaban (Humidity Prosentase)
Perbandingan massa aktual dari uap air dalam satuan massa udara kering terhadap massa aktual dari uap air dalam massa dan temperatur yang sama dari udara kering bila udara tersebut dalam keadaan jenuh pada temperatur sama.
4. Kelembaban absolut (Absolute Humidity)
Menyatakan jumlah massa uap air yang terkandung dalam 1m3 udara kering
5. Kelembaban relatif (Relative Humidity)
Perbandingan antara massa aktual uap air didalam suatu volume tertentu campuran udara kering dan uap air didalam volume yang sama dari uap jenuh pada temperatur dan tekanan yang sama.
6. Temperatur dew poin (Dew Point Temperature)
Temperatur jenuh berkaitan dengan tekanan parsial uap air dan terbaca ketika uap air yang terkandung didalamnya mulai mengembun.
7. Volume spesifik (Specific Volume)
Adalah volume udara lembab per 1 kg udara kering 8. Enthalpi (Enthalpy)
Adalah energi kalor yang dimiliki oleh suatu zat pada suatu temperatur 9. Faktor kalor Sensibel (Sensibel Heat Factor)
Adalah perbandingan perubahan besarnya kalor sensibel terhadap perubahan enthalpi.
kondisi udara yang memasuki mesin penyegar menjadi suatu kondisi yang diinginkan dan sering disebut koil proses.
Secara umum koil proses dibagi menjadi tiga bagian:
1. Perubahan panas sensibel yaitu: pemanasan dan pendinginan sensibel.
2. Perubahan panas laten yaitu: humidification (pelembaban) dan dehumification (pengurangan kelembaban).
3. Kombinasi dari keduanya. Keterangan:
Perubahan panas sensibel.
Proses ini merupakan proses dimana panas ditambahkan atau dikeluarkan dari udara. Dalam proses ini DB temperatur akan berubah tetapi tidak terjadi perubahan kandungan air (rasio kelembaban tetap).
Perubahan panas laten.
Proses ini merupakan proses perubahan enthalpi udara yang disebabkan karena perubahan enthalpi uap air. Proses perubahan uap air ini ada dua yaitu: proses penambahan uap air (humidification) dan proses penguapan uap air dari udara (dehumidification).
Kombinasi keduanya.
Suatu perubahan panas sensibel dan laten. Proses ini biasanya terjadi perubahan temperatur udara kering, rasio kelembaban dan enthalpi.
2.3 Teori Perhitungan Beban Kalor
Perpindahan kalor yang terjadi pada suatu bangunan yang dipengaruhi oleh jenis bahan bangunan yang digunakan, adanya sumber kalor dalam dan luar dan faktor iklim sehingga dalam perancangan beberapa hal ini patut diperhitungkan. Perhitungan beban pendinginan harus dalam keadaan ekstrim yaitu direncanakan untuk memenuhi beban puncak sehingga mampu mencipta kan kondisi yang sejuk dan nyaman sehingga konsumen dapat bersantap dengan nyaman.
1. Metode Total Equivalent Temperature Differential (TETD) 2. Metode Transfer Function
3. Metode CLTD/CLF
Pada perancangan ini dipilih metode dengan pendekatan CLTD/CLF oleh ASHRAE. Tahap awal harus mengetahui data-data seperti tata letak, posisi bangunan, dan jam kerja kondisi ruangan yang akan dikondisikan. Perolehan kalor suatu bangunan secara garis besar terbagi menjadi 2 sumber kalor:
• Internal yaitu manusia, lampu, motor listrik, alat rumah tangga, udara ventilasi dan inflitrasi.
• Eksternal yaitu atap, dinding, kaca, partisi, langit-langit dan lantai. Dibawah ini gambar komponen dari beban kalor pada gedung.
Gambar 2.3 Komponen beban kalor Air Conditioning Clinic (July 2000). Cooling Load. North American Group The Trane Company: 3600 Pammel Creek Road La Crosse, WI 54601-7599. p 9.
Kalor tersebut yang diatasi oleh mesin pendingin dibedakan menjadi 2 yaitu: 1. sensibel yaitu kalor yang mengakibatkan perubahan DB temperatur dan
tidak mengubah kandungan uap air.
2. laten yaitu kalor yang dibutuhkan menguapkan air yang terkandung di udara. Dengan kata lain kalor laten bisa diartikan energi panas tersembunyi dimana bila kalor itu diserap/dilepaskan akan terjadi perubahan dari substansi.
Gambar 2.4 Kalor Sensibel Air Conditioning Clinic (July 2000). Cooling Load. North American Group The Trane Company: 3600 Pammel Creek Road La Crosse, WI 54601-7599. p 4.
Gambar 2.5 Kalor laten. Air Conditioning Clinic (July 2000). Cooling Load. North American Group The Trane Company: 3600 Pammel Creek Road La Crosse, WI 54601-7599. p 4.
2.3.1 Perolehan kalor melalui dinding dan atap
Proses perpindahan kalor untuk permukaan yang tidak tembus cahaya ialah dimana sebagian dari energi matahari dipantulkan dan diserap sedangkan energi yang diserap sebagian dikonveksikan dan sebagian lagi diradiasikan kembali keluar tetapi sisa energi yang diserap dinding ditransmisikan kedalam ruangan.
Gambar 2.6 Transfer panas dari sudut cahaya matahari per satu hari. Air Conditioning Clinic (July 2000). Cooling Load. North American Group The Trane Company: 3600 Pammel Creek Road La Crosse, WI 54601-7599. p 18. Didalam perencanaan sistem pengkondisian udara perhitungan yang digunakan adalah sbb:
2.3.1a Perolehan kalor melalui atap
Q = U x A x CLTDcorr (2.4)
CLTDcorr = [(CLTD + LM) K + (25,5 - tR) + (to - 29,4)].f (2.5)
Dimana :
Q = perolehan kalor (watt)
U = koefisien perpan dari atap C m W 2
A = luas dari atap (m″)
to = temperatur udara luar
( )
° Ctr = temperatur udara ruangan yang dikondisikan
( )
° C LM = Koreksi Latitude Month untuk atap( )
° CCLTDcorr = Koreksi Cooling Load Temperatur Difference dari atap
( )
° CCLTDcorr harus dikoreksi terhadap kondisi lintang dan bulan, warna permu kaan, kondisi rancang dalam, rancang luar dan kondisi attic.
2.3.1b Perolehan kalor melalui dinding
CLTDcorr = Faktor koreksi Cooling Load Temperatur Difference
dari dinding 2.3.2 Perolehan kalor melalui kaca
Q = U x A x CLTDcorr (2.7a)
Dimana: U = koefisien perpan dari kaca A = luas dari kaca
CLTDcorr = Faktor koreksi Cooling Load Temperatur Difference dari kaca
CLTDcorr = CLTD + (25,5 – WB) + (DB – 29,4) (2.7b) 2.3.3 Perolehan kalor melalui sinar matahari
Q = A x SC x SHGF x CLF (2.8)
Dimana: A = luas dari kaca SC = koefisien peneduhan
SGHF = faktor perolehan kalor matahari CLF = faktor beban pendinginan 2.3.4 Perolehan kalor melalui langit-langit
Q= U x A x ∆t (2.9)
Dimana: U = koefisien perpan dari langit-langit A = luas langit-langit
∆t = beda temperatur antara daerah yang dikondisikan dengan daerah yang tidak dikondisikan
2.3.5 Perolehan kalor melalui lantai
Q = U x A x ∆t (2.10)
Dimana:
U = koefisien perpan dari lantai A = luas lantai
∆t = beda temperatur antara daerah yang dikondisikan dengan daerah yang tidak dikondisikan
2.3.6 Perolehan kalor melalui orang Besar kalor sensibel:
Qs = n x SHG x CLF (2.11)
Dimana: n = jumlah orang SHG = Sensible Heat Gain CLF = Cooling Load Factor
= 1 jika tingkat hunian tinggi/AC mati Besar kalor laten
Ql = n x LHG (2.12)
Dimana: n = jumlah orang LHG = Latent Heat Gain
2.3.7 Perolehan kalor dari lampu
Q = W x Fu x Fb x CLF (2.13)
Dimana: W = Daya lampu total
Fu = rasio penyalaan lampu = 1 Fb = faktor balast lampu = 1,2
CLF = Cooling load factor = 1
(jika lampu 24 jam menyala/AC mati) 2.3.8 Perolehan kalor melalui ventilasi dan inflitrasi
Kalor sensibel
Qs= 1,23 x Q x ∆t (2.14)
Dimana: Q = kapasitas udara ventilasi ∆t= beda suhu luar dan dalam Kalor laten
Ql = 3010 x Q x ∆W (2.15)
Dimana: ∆W = beda spesific humidity luar dan dalam 2.3.9 Perolehan kalor dari peralatan dapur
Dalam suatu desain sistem pengkondisian udara, udara di dalam suatu ruangan ibadah harus terjaga kesegaran dan kebersihannya demi kenyamanan umat. Oleh karena itu udara yang keluar dari mesin penyegar udara harus mengatasi beban kalor ruangan sedangkan udara yang masuk mesin pengkondisi udara harus mampu mengatasi beban kalor total. Udara luar berfungsi agar udara suplai supaya menjadi segar karena semakin banyak manusia dalam ruangan dan semakin luas udara yang dikondisikan maka semakin banyak pula udara segar yang dibutuhkan. Untuk menghitung jumlah udara suplai dengan mengasumsikan bahwa 100% udara ruangan disirkulasikan (tidak ada fresh air) dan faktor by-passnya diabaikan digunakan rumus sebagai berikut:
) t t 1.08( RSH cfm supply room− = (2.16)
Dimana: RSH = Total panas sensibel-panas sensibel dari ventilasi Cfm = Jumlah udara suplai ( )
3
mnt ft
RSH = Room Sensibel Heat h BTU troom = Temperatur ruangan
( )
° F tsupply = Temperatur udara suplai( )
° F Sedangkan bila mempunyai:1. nilai bypass factor (BF ≠ 0)
2. 100 % udara ruangan akan disirkulasikan maka rumus diatas bertransformasi menjadi:
tLA) t 1.08( RSH cfm − = room supply (2.17) tLA = troom – (1-BPF).(troom – ADPr) (2.18) dimana:
Cfm supply = Jumlah udara suplai ) mnt
ft (
RSH = Room Sensibel Heat h BTU troom = Temperatur ruangan
( )
° FtLA = Temperatur udara meninggalkan koil
( )
° F ADPr = Aparatus dew point room( )
° FDan bila:
1. Nilai nilai bypass factor (BF ≠ 0)
2. Ada udara ventilasi (< 100 % udara ruangan akan disirkulasikan) maka dipakai rumus sebagai berikut:
) ADP t .( ) BPF -1 ( 1.08 RSH cfm room room supply − = (2.19) Cfm return = cfm supply–cfm fresh air (2.20)
supply air fresh room return CFM x to) (CFM ) x t (CFM campuran T = + (2.21)
Tcampuran = Temperatur udara campuran
( )
° F to = Temperatur udara luar( )
° F troom = Temperatur udara ruangan( )
° F2.5 Menentukan ADP koil ruangan dalam Diagram Psikrometrik
Dalam menggambar diagram psikrometrik adalah karakteristik udara dalam dan luar ruangan yang terkondisi serta udara campuran, RSHF dan data lain. Tahapan dalam penggambaran diagram psikrometrik sebagai berikut: Langkah-langkah mencari kebutuhan udara dari grafik psikrometrik
1. Menarik garis dari titik SHF ke titik referensi 78°F DBdan50%RH (Titik 2)
2. Menarik garis dari titik kondisi udara luar 90 °F, 78 °F menuju titik referensi (Titik 1) dan menarik garis sejajar menuju temperatur bola basah untuk menentukan temperatur bola kering kebutuhan udara, bila tidak berpotongan maka langkah berikutnya adalah:
4. Mencari titik tLA dengan rumus persamaan 2.18. kemudian menarik ga ris dari titik tLA itu menuju kondisi ruang.
5. Mencari titik temperatur campuran dengan persamaan rumus 2.21 6. Menarik garis lurus dari titik tLA menuju titik temperatur campuran (Titik3).
Gambar 2.7 Mencari ADP di Diagram Psikrometrik 2.6 Mencari beban ton pendinginan
Setelah didapat jumlah kebutuhan udara suplai seperti yang diatas maka dicari beban pendinginan. Beban ton pendinginan merupakan suatu entalphi yang menggambarkan total energi panas dari sensibel dan laten. Untuk mencari beban pendinginan menggunakan data-data dari grafik yang dipadukan dengan rumus sebagai berikut:
Total refrigeration load = 4,5 x suplai air flow x (h3-hL) (2.22) Dimana : hL = entalphi pada temperatur udara suplai ruang (btu/lb)
h3 = entalphi pada temperatur campuran (btu/lb) h4 = entaphi pada temperatur koil pendingin (btu/lb) Ton pendinginan = btu/hr/ton 000 . 12 btu/hr i refrigeras beban Total (2.23)
2.7 Menentukan jenis sistem yang digunakan
Menurut klasifikasi sistem yang ada ditinjau dari fluida yang diguna kan ada 3 macam yaitu:
1. Sistem air penuh 2. Sistem udara penuh
3. Sistem kombinasi keduanya
Sedangkan menurut konstruksinya dibagi menjadi: 1. Sistem Unitary
2. Sistem Central 2.7.1 Sistem Air penuh
Pada sistem ini yang didistribusikan adalah air panas atau air dingin dari central plant dan tidak ada udara yang didistribusikan. Sistem ini menggunakan terminal unit yang dipasang pada ruangan yang dikondisikan yang berfungsi sebagai tempat pertukaran kalor dengan udara ruangan (udara sekunder).
Keuntungan dari sistem ini adalah:
1. Tidak menyita tempat dalam gedung yang dikondisikan
2. Bila ada ruangan yang tidak dipakai maka terminal unit dapat dimatikan sehingga beban kerja chiller berkurang.
3. Umur chiller lebih panjang. Kekurangan dari sistem ini adalah:
Gambar 2.8 Sistem Air Penuh, Trane Air Conditioning (July 2000). Air conditioning Manual. North American Group The Trane Company: 3600 Pammel Creek Road La Crosse, WI 54601-7599, p. 344.
2.7.2 Sistem udara penuh
Sistem ini merupakan sistem penyegaran udara yang paling banyak digunakan untuk pertokoan dan industri. Pada sistem ini udara yang dipanaskan atau didinginkan oleh koil (berisi refrigeran) kemudian disalurkan ke ruangan yang akan dikondisikan.
Keuntungannya adalah:
1. Biaya investasi dan perawatan murah.
2. Sederhana, mudah dalam pemasangan dan perancangan. Kerugiannya adalah:
1. Saluran utama berukuran besar sehingga makan tempat. 2. Umur mesin relatif lebih pendek daripada sistem air penuh. Ada 2 macam sistem saluran udara yaitu:
1. Sistem saluran tunggal
Sistem yang paling banyak digunakan pada sistem pengkondisian udara je nis udara penuh. Sistem ini memadukan campuran udara luar dan udara ru angan didinginkan dan dilembabkan kemudian dialirkan kembali kedalam ruangan melalui saluran udara.
2. Sistem saluran ganda
Sistem ini dapat mensuplai udara panas dan dingin yang dihasilkan secara terpisah oleh mesin penyegar udara karena kedua jenis udara itupun disa lurkan melalui saluran yang terpisah satu sama lain tetapi kemudian dicam pur sedemikian rupa sehingga tercapai tingkat keadaan yang sesuai dengan beban kalor dari ruangan yang disegarkan lalu disalurkan kedalam ruangan yang bersangkutan.
Gambar 2.9 Sistem Udara Penuh, Arismunandar, Wiranto & Saito, Heizo (1995). Penyegaran Udara. Jakarta: Pradnya Paramita, hal 43.
2.7.3 Sistem Air dan udara
Dalam sistem ini unit koil-kipas udara atau unit induksi yang dipasang di dalam ruangan yang akan disegarkan. Pada sistem kombinasi ini air dingin atau air panas yang dialirkan melalui unit tersebut sehingga menjadi dingin/panas.
Gambar 2.10 Sistem Air Udara, Arismunandar, Wiranto., & Saito, Heizo (1995). Penyegaran Udara. Jakarta: Pradnya Paramita, hal 78.
Prinsip kerja sistem ini:
Pada gambar diatas untuk sistem air udara jumlah pemasukan udara ke dalam ruangan biasanya sama dengan jumlah udara luar untuk ventilasi atau jumlah udara yang dikeluarkan dari dalam ruangan. Udara luar itu kemudian didinginkan dan dilembabkan dan termasuk sebagian dari beban kalor ruangan. Udara tersebut di namai udara primer. Pada umumnya sebagian dari kalor sensibel dari ruangan diatasi oleh unit ruangan sedangkan kalor laten diatasi oleh udara primer.
2.7.4 Sistem penyegar udara unitrary
Pada sistem ini komponen pengkondisi udara dan refrigerasi dirakit menjadi satu kesatuan dan biasanya disebut package. Komponen refrigerasinya adalah kompresor, kondensor, evaporator dan katup ekspansi sedangkan komponen peng kondisian udara ialah fan, filter, damper dan lain-lain.
Gambar 2.11 Sistem Udara Unitary, ASHRAE (1996). ASHRAE Handbook System and Equpment, p 5.4.
Prinsip kerja sistem ialah:
Udara yang terinduksi melalui lubang masuk akan mencapai temperatur dan kelembaban yang diinginkan selanjutnya udara itu akan ditekan masuk ke dalam ruang plenum yang ada dibagian atas kipas udara lalu masuk ke ruangan.
Dibagian bawah dari sistem penyegar udara terdapat mesin pendingin yang terdiri dari kompresor, kondensor, pengontrol otomatik, dan pemanas listrik. Penyegar udara jenis paket berkapasitas antara 3 sampai 10 Ton Refrigeran (TR) dengan menggunakan motor berdaya sekitar 7,5 KW dan kompresor jenis hermetik.
Keuntungan jenis ini:
1. Investasi awal rendah 2. Lebih simpel
Kerugian jenis ini:
1. efisiensi kipas udara dan kompresor relatif rendah 2. biaya perawatan tinggi
2.7.5 Sistem penyegar udara tunggal
Sistem ini merupakan dasar dari kebanyakan jenis penyegar udara yang terdiri dari kipas udara, koil udara, pelembab udara dan saringan udara yang berada dalam satu kotak dan terminal pipa air pendingin dan daya listrik dibagian luarnya. Ada 4 jenis penyegar udara kelompok yaitu jenis paket, jenis jendela, jenis lantai dan jenis atap.
Unit penyegar udara tunggal biasanya dipergunakan untuk keperluan pendinginan saja tetapi bila ditambah koil pemanas dan pelembab udara maka sistem itu digunakan untuk pemanasan ruangan.
dan pada umumnya dipakai rumah, gudang, dan gedung yang tidak memerlukan pengaturan temperatur dan kelembaban yang teliti.
Gambar 2.12 Sistem Penyegar udara tunggal, LG Electronic Inc. (2002). Series LG Air Conditioners. The LG Company: 20 Yoido-dong, Youngdung po-gu, Yoido PO. BOX 355 Seoul 150-721, Korea. p 16 –17.
2.8 PEMILIHAN KOMPONEN MESIN PENGKONDISIAN UDARA 2.8.1 Komponen Utama Sistem Penyegaran Udara
Komponen utama dari sistem pengkondisian udara adalah mesin chiller, terminal unit, saluran udara, unit pendistribusian udara dingin dalam ruangan termasuk penyegaran udara sentral sebagai sistem dasar yang telah ditunjukkan.
Komponen tersebut adalah:
1. Sistem pembangkit kalor, mesin refrigerasi, menara pendingin dan ketel uap 2. Sistem pipa: pipa air, pipa refrigerasi dan pompa
3. Penyegar udara, saringan udara, pendingin udara, pemanas udara dan pelembab udara.
Gambar 2.13 Komponen Sistem Refrigerasi, Trane Air Conditioning (July 2000). Water chillers. North American Group The Trane Company: 3600 Pammel Creek Road La Crosse, WI 54601-7599, p 3.
2.8.2 Mesin Chiller
Tujuan dari perencanaan mesin penyegar udara ini adalah untuk mendapatkan suatu kenyamanan bagi manusia yang terdiri dari beberapa properti yaitu: temperatur, kelembaban, kebersihan, dan distribusi udara dalam ruangan dapat dipertahankan untuk mengatasi beban pendinginan ruangan total.
Faktor yang perlu diperhatikan: 1. Faktor kenyamanan
Properti yang harus diperhatikan: Temperatur bola kering dan basah, aliran udara, kebersihan udara, bau, kualitas, ventilasi, dan tingkat kebisingan. 2. Faktor ekonomi
Hal ini sangat berpengaruh pada pihak restoran sebagai konsumen agar mesin penyegar udara memiliki nilai tambah sehingga dalam perencanaan patut mempertimbangkan aspek dari biaya awal, biaya operasi, dan perawatan. Akhirnya dalam menentukan tipe chiller yang diperhatikan adalah data-data mengenai total beban pendinginan, jumlah air pendinginan dan temperatur air keluar-masuk kondensor.
Gambar 2.14. Tipe dan kapasitas chiller, Trane Air Conditioning (July 2000). Water chillers. North American Group The Trane Company: 3600 Pammel Creek Road La Crosse, WI 54601-7599, p 6.
Tipe- tipe dari chiller adalah: 1. Tipe pendingin udara
Tipe chiller yang menggunakan udara sebagai media pendingin dari refrigerannya. Tipe ini digunakan untuk beban pendinginan yang relatif kecil yaitu hanya sampai 500 ton saja dan pada umumnya jenis ini lebih disukai oleh konsumen karena lebih murah dan mudah perawatannya.
Keuntungan yang lain dari tipe ini adalah hanya dalam satu paket sehingga mengurangi biaya desain dan mudah dalam pemasangannya.
2. Tipe Pendingin air
Tipe adalah tipe chiller yang menggunakan air sebagai media pendinginnya dan umumnya digunakan untuk menangani beban pendinginan dalam jumlah yang relatif besar sampai 3000 ton. Keuntungan jenis ini adalah lebih efisien energi listrik dan umur pemakainnya lebih lama sedangkan kerugiannya adalah lebih mahal perawatan dan harganya.
2.8.3 Terminal unit
Dalam komponen sistem pengkondisian udara terdapat ruangan yang berbeda fungsi maka dipakai terminal unit berupa AHU (Air handling unit) dan FCU (fan coil unit). Unit-unit ini dipakai karena faktor ekonomisnya yaitu: bila
ada kamar atau ruangan yang tidak dipakai maka hanya unit itu yang dimatikan sehingga beban kerja chiller dapat berkurang maka biaya listrik lebih hemat. Contoh dari terminal unit yaitu:
1. Air Handling unit
Merupakan jenis terminal unit pendingin atau dan juga pemanas yang memakai air sebagai media penukar panas dalam ruangan. Pada umumnya memakai Mechanical Room
Dibawah ini gambar cara kerja aliran udara dalam Air Handling unit (AHU)
Gambar 2.15 Cara kerja Air handling unit, Trane Air Conditioning (July 2000). Air handler system. North American Group The Trane Company: 3600 Pammel Creek Road La Crosse, WI 54601-7599, p 9.
Keterangan
Cara kerja Air handling unit adalah udara luar dihisap kemudian dicampur dengan udara balik dalam ruang koil pendingin dalam unit AHU kemudian didistribusikan melalui saluran udara suplai sampai ke diffuser lalu dihembuskan ke ruang yang dikondisikan.
2. Fan Coil Unit
Merupakan jenis terminal unit yang pada umumnya langsung terpasang dalam suatu ruangan tanpa ada media penghantar yang lain.
Pada unit koil kipas udara, udara dialirkan oleh kipas udara yang dipasang dalam unit tersebut.
Gambar 2.16 Bentuk Fan coil Unit Arismunandar, Wiranto., & Saito, Heizo (1995). Penyegaran Udara. Jakarta: Pradnya Paramita, hal 88.
2.8.4 Memilih fan
Dalam FCU dan AHU terdapat fan untuk menghembuskan udara dingin kedalam ruangan maka diperlukan fan untuk mengatasi rugi-rugi tekanan pada unit dan rugi-rugi saringan udara pada koil pendingin serta eksternal pressure drop semisal: rugi-rugi tekanan pada saluran pipa lurus dan belokan. Akhirnya dalam pemilihan harus dipilih pressure drop catalog harus lebih besar dari perhitungan.
2.9 KOMPONEN DALAM MESIN CHILLER
Didalam mesin pendingin chiller ada bermacam komponen yang ikut menen tukan kerja dari mesin chiller itu sendiri antara lain: kondensor, evaporator, kompresor dan katup ekspansi.
Dibawah ini komponen chiller.
Gambar 2.17 Komponen chiler, Trane Air Conditioning (July 2000). Refrigeration cycle. North American Group The Trane Company: 3600 Pammel Creek Road La Crosse, WI 54601-7599 . p 36.
2.9.1 Kondensor
Kondensor berfungsi sebagai penukar kalor untuk mencairkan uap refrigeran yang bertekanan tinggi keluaran dari kompresor (C), diperlukan usaha melepaskan kalor sebanyak kalor laten pengembunan dengan cara mendinginkan uap refrigeran itu sehingga menjadi refrigeran cair (D).
Gambar 2.18 Kondensor, Trane Air Conditioning (July 2000). Refrigeration cycle North American Group The Trane Company: 3600 Pammel Creek Road La Crosse, WI 54601-7599. p 24.
Jumlah total kalor yang dilepaskan didalam kondensor sama dengan jumlah kalor yang diserap refrigeran didalam evaporator dan kalor yang ekivalen dengan energi yang diperlukan untuk melakukan kerja kompresor dalam kompresor. Untuk kondensor, fluida yang biasa digunakan sebagai penyerap kalor buangan adalah udara atau air. Jika kondensor berpendingin air maka air dialirkan ke menara pendingin untuk pengeluaran kalor yang paling optimal ke atmosfir.
Fungsi air pendingin yang melalui kondensor ialah untuk menerima panas yang dilepaskan kondensor sehingga panas yang diterima oleh air pendingin sama dengan yang dilepaskan air kondensor dan kemudian air akan didinginkan oleh cooling tower. Kondensor harus dapat mengeluarkan energi yang diserap oleh evaporator serta kalor kompresi yang diberikan kompresor.
Evaporator adalah alat penukar kalor yang paling penting dalam siklus refrigerasi yaitu untuk mendinginkan udara sekitar.
Gambar 2.19. Evaporator, Trane Air Conditioning (July 2000). Refrigeration cycle North American Group The Trane Company: 3600 Pammel Creek Road La Crosse, WI 54601-7599. p 23.
Ada beberapa macam jenis evaporator misalnya: jenis ekspansi kering, jenis setengah basah, jenis basah dan sistem pompa cairan.
Di pintu masuk dari evaporator fluida dari refrigeran berbentuk campuran dari cair dan uap. Disini terjadi pertukaran panas dari udara yang akan didinginkan dengan fluida refrigeran (A) sehingga udara dingin keluar dari evaporator dan fluida refrigeran (B) akan dikirim ke compressor.
2.9.3 Kompresor
Kompresor adalah alat untuk menaikkan tekanan uap refrigeran untuk mencapai tekanan dan temperatur yang diperlukan sehingga dapat masuk ke kondensor untuk ditukarkan panasnya kembali dengan udara luar.
Gambar 2.20 Kompresor, Trane Air Conditioning (July 2000). Refrigeration cycle North American Group The Trane Company: 3600 Pammel Creek Road La Crosse, WI 54601-7599. p 23.
Keterangan
Kompresor menaikkan tekanan uap refrigeran (B) menuju tekanan dan temperatur tinggi (C) untuk dikirim ke kondensor.
2.9.4 Katup ekspansi
Katup ekspansi berfungsi untuk menurunkan tekanan fluida refrigeran menuju tekanan yang sama dari evaporator.
Gambar 2.21 Katup ekspansi, Trane Air Conditioning (July 2000). Refrigeration cycle North American Group The Trane Company: 3600 Pammel Creek Road La Crosse, WI 54601-7599. p 24.
Pada gambar diatas terlihat bahwa selain menurunkan tekanan maka katup ekspansi juga mengubah fluida cair refrigeran (D) menjadi campuran dari uap dan cairan refrigeran.
2.10 MERENCANAKAN DIMENSI SALURAN UDARA
Ada beberapa macam penyelesaian untuk menghitung dimensi saluran udara yaitu:
• Metode penurunan kecepatan
Prinsip dasar: Mengasumsikan kecepatan udara di main duct dengan harga makin turun di section berikutnya
section yang didapat berdasarkan kecepatan aliran dan jumlah udara. • Metode menaikkan tekanan statik
Prinsip dasar: mengurangi kecepatan pada setiap section duct sehingga terjadi kenaikan static pressure yang cukup untuk mengatasi losses akibat gesekan akibat section berikutnya
Sistem saluran udara pada umumnya terdiri dari saluran lurus utama, cabang dan berbelok-belok serta terdapat tiga macam saluran pada unit AC yaitu: saluran udara suplai, balik dan udara luar.
2.10.1 Perhitungan dimensi saluran udara
Metode yang dipilih adalah metode gesekan yang sama untuk menghi tung sistem saluran udara suplai, udara balik, dan udara segar.
Tahapan awal adalah: menentukan kecepatan awal pada saluran utama dekat fan (main duct). Kecepatan ditentukan dalam tabel berdasarkan ruangan dengan faktor batas suara. Luasan saluran udara didapatkan dengan membagi jumlah udara suplai dengan kecepatan udara sesuai tabel serta menentukan jenis saluran udara berbentuk bulat/persegi. Dalam menentukan friction losses misalnya: untuk saluran udara suplai ditarik garis dari jumlah udara suplai (Cfm supply air) ke arah horisontal sampai memotong diameter saluran udara yang berbentuk bulat kemudian dari titik perpotongan ditarik garis vertikal ke atas atau ke bawah didapatkan friction lossnya.
2.10.2 Pemilihan dan Perhitungan Dimensi saluran udara suplai
Pada tahapan ini hembusan udara yang dimasukkan kedalam ruangan harus melalui sebuah alat yaitu diffuser berdasarkan jumlah udara suplai, noice level, dan jangkauan udara.
Tahapan perhitungan adalah:
1. Kecepatan suplai awal untuk bangunan komersial sekitar 1200 – 2200 fpm (lampiran tabel 16g).
Kemudian setelah ditentukan jumlah diffuser yang akan dipakai dan lay out saluran udaranya maka dapat dihitung luasan saluran udara utama.
2. Menentukan luas saluran udara suplai rumusnya : duct duct fpm cfm A = supply air
Bila persegi dicari ukuran yang sesuai dengan saluran udara bulat (tabel 17a dan 17b)
3. Dari gambar friction loss for round duct dapat ditentukan friction rate pada lampiran grafik 3 dengan data jumlah udara suplai dan diameter saluran udara. Harga friction rate ini dipertahankan konstan dengan jum lah udara tiap section maka didapatkan luasan saluran udara tiap cabang. Untuk saluran udara persegi harus diperhatikan aspek rasio sebaiknya se rendah mungkin (maksimum 6:1).
Tahapan dalam pemilihan diffuser ialah:
Jumlah udara yang dapat disuplai oleh diffuser persegi adalah 5 2 ft CFM Luas yang dapat ditangani sebuah diffuser maksimum 1,5:1 (panjang
ruangan dibagi lebar)
Maksimum radius diffusi ≤ 1,5 x tinggi diffuser dari lantai.
Data yang diperlukan: jumlah udara pendingin, noice control dan throw udara.
Noise yang timbul harus sesuai dengan kriteria ruangan (tabel 16a). Bila sudah diketahui jumlah cfm tiap diffuser kemudian diplotkan pada
lampiran tabel 16c untuk mengetahui ukuran diffuser. 2.10.3 Perhitungan Dimensi Saluran Udara Balik
Udara balik berasal dari udara suplai yang diisap sebagian oleh return air grille untuk didinginkan kembali dalam terminal unit yaitu FCU/AHU. Dalam desain diperlukan saluran udara antara return air grille dan ruang plenum (ruang pencampur udara balik dan segar) pada AHU atau FCU. Tahapan perhitungan saluran udara.
balik bercampur dengan udara luar. 2. Menentukan luasan saluran udara balik:
duct RAD
fpm cfm
A = returnair 3. Langkah selanjutnya sesuai dengan langkah 3-5 perhitungan udara suplai. 2.10.4 Perhitungan Register Udara Balik
Dalam desain udara balik yang ditarik ke dalam ruang plenum melalui sebu ah register yang dipasang dalam ruangan yang dikondisikan.
Fungsi register sebagai pintu utama untuk masuknya udara balik kedalam saluran udara balik/langsung ke ruang plenum.
Tahapan pemilihan register udara balik ialah:
1. Merencanakan letak dan jumlah return grille yang dipasang.
Kecepatan udara pada return grille tergantung lokasi penempatannya dan berpengaruh pada faktor bunyi maka kecepatan udara balik grille tidak boleh terlalu besar.
2. Menentukan kriteria kecepatan register berdasarkan lampiran tabel 16b. 3. Setelah diketahui jumlah cfm udara balik tiap register kemudian diplot kan ke lampiran tabel 16d untuk mengetahui ukuran register.
2.10.5 Menghitung Dimensi Saluran Udara Segar 2.10.5.1 Saluran Udara Luar
Tahapan perhitungan:
1. Kecepatan dalam saluran udara segar = kecepatan udara balik sehingga udara balik dan udara luar dapat bercampur dengan baik.
2. Menentukan luasan saluran udara luar:
duct FAD
fpm cfm
A = freshair
3. Tahapan ini sesuai dengan perhitungan saluran udara udara balik. 2.10.5.2 Menghitung Register udara segar/udara luar
Fungsinya sama dengan register udara balik bedanya hanya pada udara yang ditarik adalah udara luar ruangan.
Tahapan perhitungan:
1. Menentukan kecepatan udara pada fresh air register berdasarkan lampi ran tabel 16f (outdoor air intakes).
2. Menentukan kriteria kecepatan register berdasarkan lampiran tabel 16b. 3. Kebutuhan udara segar yang telah diketahui diplotkan pada lampiran ta
bel 16d (mencari ukuran register). 2.11 SISTEM PERPIPAAN
Sistem perpipaan yang dibahas adalah sebuah sistem perpipaan yang menghubungkan antara mesin chiller dengan unit-unit FCU yang berada dalam ruangan atau sistem AHU yang pada umumnya menggunakan ruangan sendiri.
Desain sistem perpipaan untuk unit pengkondisian udara ada dua macam yaitu: 1. Open system (sistem terbuka)
2. Closed system (sistem tertutup) 2.11.1 Closed system (Sistem tertutup)
Sistem perpipaan ini merupakan jenis sistem tertutup dan disirkulasikan kembali dimana air yang telah dipakai tidak dibuang.dan tanpa terhubung dengan udara luar sama sekali karena air yang ada beredar selalu dalam pipa.
Dibawah ini jenis sistem perpipaan tertutup: 1. Series loop
Sistem yang digunakan adalah seri dimana supply air melewati masing-ma sing terminal unit lalu kembali ke chiller.
Gambar 2.22 Series loop, Carrier Air Conditioning Company (1965). Handbook of Air Conditioning System Design. Mc Graw Hill Book Company
2. One pipe main
Pada sistem ini telah terjadi peningkatan dimana digunakannya pipa cabang suplai dan balik menuju pipa utama.
Gambar 2.23 One pipe, Carrier Air Conditioning Company (1965). Handbook of Air Conditioning System Design. Mc Graw Hill Book Company.
3. Two pipe direct return.
Pada model jenis ini terdapat dua pipa utama, satu suplai dan balik serta tiap- tiap cabang mempunyai pipa cabang untuk suplai dan balik.
Gambar 2.24 Two pipe direct and return. Carrier Air Conditioning Company (1965). Handbook of Air Conditioning System Design. Mc Graw Hill Book Company
Model jenis ini merupakan penyempurnaan jenis diatas karena masalah balancing tetapi biaya investasi makin mahal.
Gambar 2.25 Two pipe reverse return. Carrier Air Conditioning Company (1965). Handbook of Air Conditioning System Design. Mc Graw Hill Book Company.
2.11.2 Open system (Sistem terbuka).
Model yang digunakan adalah sistem terbuka karena air pendingin dikontakkan pada udara luar.
Gambar 2.26 Open sistem pipe, Arismunandar, Wiranto & Saito, Heizo (1995). Penyegaran Udara. Jakarta: Pradnya Paramita. hal 208
2.11.3 Cara memilih dimensi pipa air pendingin
inilah yang menentukan dari jumlah kerugian gesek dan kebanyakan pada sistem pengkondisian udara menggunakan jenis pipa baja atau tembaga.
Pada suatu aliran incompressible yang stationer tanpa gesekan berlaku rumus: Κ = Η = + + Ρ Z g c 2 2 1 γ onstant (2.24)
atau dapat dikatakan bahwa tenaga yang dimiliki untuk menggerakkan fluida sama dengan jumlah tenaga potensial + tenaga tekan + tenaga kinetis.
Dimana : Z = Tinggi tempat
P = Tekanan pada tempat itu c = kecepatan fluida rata-rata Ρ = γ Pressure Head g c 2 2 = Velocity head H = Total Head
Sedangkan untuk persamaan aliran 2 titik berlaku persamaan:
2 2 2 2 1 2 1 1 2 2 P Z g c Z g c + = Ρ + + + γ γ (2.25) Dimana: P = tekanan (kg/m2) V = kecepatan (m/s)
Z = tinggi dari garis datum (m) γ = berat jenis air (kg/m≥)
g = percepatan gravitasi (9,8 m/s″)
Langkah-langkah dalam menentukan dimensi pipa air yaitu:
1. Mengidentifikasi kapasitas air tiap-tiap cabang dan terminal unit. 2. Memilih harga kecepatan aliran dalam pipa yang sesuai.
3. Dengan harga kecepatan dan kapasitas diplotkan pada grafik sehingga didapatkan diameter pipa.
1. Mayor losses (hl)
Kerugian yang berhubungan dengan gesekan fluida yang mengalir pada din ding tabung (dimana luas penampang tabung konstan).
2. Minor losses (hlm)
Kerugian yang berhubungan dengan entrance (masukan), fitting (sambungan), perubahan luas penampang saluran dan lainnya.
Sehingga persamaan kerugian aliran dalam pipa pada 2 titik adalah: hf Z g c Z g c + = Ρ + + + + 2 22 2 1 2 1 1 2 2 P γ γ (2.26)
Dimana : hf = kerugian- kerugian sepanjang pipa dari titik 1 dan titik 2
2.12 Perhitungan penurunan tekanan pada pipa air 2.12.1 Penurunan Tekanan pipa lurus
Pada umumnya ada 3 rumus yang dipakai untuk menghitung kerugian gesekan pada pipa lurus yaitu:
1. Persamaan Darcy-Weisbach yaitu:
Pada umumnya digunakan untuk pipa pendek seperti penghubung antara pompa dengan ruang hisap.
= 2g V . D L . h 2 f λ (2.27)
Dimana : hf = kerugian tekanan karena gaya gesek λ = faktor gesekan
untuk cast iron pipe: λ = x1,5 2000 D 02 , 0 +
untuk steel pipe: λ = x1,5 1000 V 9,5 0144 , 0 + L = panjang pipa (m) D = diameter dalam pipa (m)
V = kecepatan rata-rata dalam pipa (m/s) Dimana : 1 =−2logK/D+ 2,51 x1,5
λ λ
Re = Reynold Number 2. Rumus Manning
Rumus ini banyak digunakan untuk open channel = 3 4 2 2 f R V L h n (2.28) Dimana : hf = kerugian tekanan karena gaya gesek (m)
L = panjang pipa (m) R = Radius hidrolik (m)
V = kecepatan rata-rata dalam pipa (m/s) n = Koefisien kekasaran
Tabel 2.1. Koefisien Kekasaran pada material
MATERIAL N(mm) Pipa halus (tembaga/kaca) 0,0015
Pipa baja 0,045 – 0,15
Pipa baja galvanisasi 0,15
Pipa besi tempa 0,25
Pipa beton 1,0 – 3,0
Sumber : Arismunandar, Wiranto., & Saito, Heizo (1995). Penyegaran Udara. Jakarta. PT. Pradnya Paramita hal 185.
3. Rumus Hazen-William
Rumus ini pada umumnya lebih tepat digunakan pada pipa yang panjang.
4,87 1,85 1,85 f D C Q 666 , 10 L h = (2.29)
Dimana : hf = kerugian tekanan karena gaya gesek (m) L = panjang pipa (m)
C = flow koefisen Q = Debit air (m≥/s)
D = Diameter dalam pipa (m) Harga Koefisien C:
Tabel 2.2. Harga Koefisien Jenis Pipa
C JENIS PIPA
140 Pipa baru : kuningan, tembaga, timah hitam, besi tuang, baja atau besi dilapis semen, Pipa asbes semen (licin dan sangat lurus) 130 Pipa baja baru (lurus tanpa perlengkapan, dilas atau ditarik),pipa
besi tuang baru, pipa tua (kuningan, tembaga, timah tuang), Pipa PVC-keras
110 Pipa dengan lapisan semen yang sudah tua, pipa keramik yang masih baik.
100 Pipa besi tuang atau baja yang sudah tua
Sumber: Morimura, Takeo(1984). Plambing. Jakarta: PT.Pradnya Paramita hal71 2.12.2 Penurunan Tekanan pada elemen perpipaan
Dalam suatu sistem perpipaan selalu ada sambungan untuk menghubungkan pipa lurus dengan percabangan. Penurunan tekanan pada suatu belokan dapat diekivalenkan dengan saluran lurus sepanjang-panjangnya hingga sekitar 20 m. Belokan yang paling banyak yang dipakai dalam sistem saluran udara adalah belokan 90° baik di saluran bulat maupun persegi.
Rumus kerugian tekanan dalam belokan berdasarkan panjang ekivalen adalah: = 2g V . f h 2 f (2.30) Dimana:
hf = kerugian tekanan karena gaya gesek (m) V = kecepatan rata-rata dalam pipa (m/s) g = percepatan gravitasi (9,8 m/s″)
f = Head loss koefisien (Harga dapat dilihat pada tabel) 2.13 POMPA
suatu tempat ke tempat lain melalui pipa. Baik dari level rendah ke tinggi dengan tujuan meningkatkan debitnya sedangkan fungsi pompa adalah menaikkan tekanan fluida dari tekanan rendah ke tinggi.
2.13.1 Jenis-jenis pompa
1. Menurut cara pemindahan tenaga pada fluida - Positive displacement
Suatu pompa dengan volume kerja yang secara periodik berubah dari besar ke kecil dan sebaliknya sehingga fluida pindah volume per volume.
Contoh: pompa plunyer, torak dan rotari - Non positive displacement
Suatu pompa yang volume kerjanya tidak berubah pada waktu pompa bekerja dan pemindahan fluida terjadi karena perubahan kecepatan.
Contoh: Pompa impeller dan jet 2. Menurut jenis penggeraknya - Pompa tangan dan Pompa mekanis 3. Menurut sifat cairan
- air panas, air berlumpur, cairan viskositasnya tinggi dan cairan korosif
Spesifikasi pompa dinyatakan oleh head yaitu tingkat energi angkat dan jumlah fluida yang dapat dialirkan per satuan waktu. Head merupakan faktor yang diperlukan untuk menyatakan kemampuan pompa untuk menaikkan fluida ke tempat yang lebih tinggi dari tempat yang lebih rendah serta mengatasi tahanan aliran dalam pipa.
2.13.2 Head pompa
Pompa untuk mengalirkan air dalam pipa harus mengatasi tahanan gesek, lokal dan tinggi angkat statik pompa.
Tinggi angkat total yang diperlukan ialah: s m d f pompa
h
h
h
h
h
=
+
+
+
(2.31)hd = Kerugian gesek lokal sistem pipa misal: chiller, terminal unit
(mH2O)
hm = Kerugian gesek pada perlengkapan pipa (mH2O)
misal: tee, elbow, gate valve. hs = tinggi angkat statik pompa (mH2O)
Besarnya kerugian gesek dan tahanan lokal dapat dihitung sedangkan tahanan perlengkapan didapat dari tabel. Harga hs pada rumus tinggi angkat pompa dapat berbeda tergantung sistem perpipaan yang kita gunakan.
Pada sistem yang tertutup tinggi angkat statik pada bagian isap dan tekan seimbang sehingga hs=0 tetapi pada sistem terbuka tinggi angkat statik adalah tinggi puncak pipa dikurangi tinggi permukaan air. Untuk harga hm adalah pressure drop pada kondensor, evaporator, head pump pada menara pendingin dan katup.
2.14 Ventilasi dari Peralatan masak pada Kitchen Area.
Sistem saluran udara buang untuk restauran seringkali bermasalah pada kondensasi pada minyak/lemak yang menempel pada interior saluran udara. Akumulasi dari lemak/minyak itu tadi berasal dari kompor selama penggorengan minyak atau mentega dalam panci penggorengan.
Dibawah ini adalah desain dari ventilasi udara buang pada restoran.
Udara Buang
Motor Exhaut Fan Atap
Dari material mudah terbakar jaraknya 18 “ Kitchen area
Celah Pembersih
Saluran udara Perangkap Asap Exhaust Hood
Gambar 2.27. Tipe ventilasi udara buang pada restoran, Tryon, George H. & McKinnon, Gordon P. (1969). Fire Protection Handbook. National Fire Protection Association. p 9-167.
Beberapa elemen dari system ventilasi dapur yaitu: 1. Filter lemak/minyak.
Filter ini bila berfungsi untuk menyaring lemak/minyak yang ikut tersedot sehingga lemak/minyak tidak masuk ke ducting.
2. Ducting/saluran udara buang.
Saluran udara buang yang dibuat sedemikian rupa untuk mengalirkan udara buang/asap dari peralatan masak dapur restoran.
Syarat ducting yang baik yaitu:
- Kecepatan minimal yang dianjurkan agar meminimalkan akumulasi lemak/ minyak adalah 1500- 2200 fpm.
- Bahan ducting harus tidak mudah terbakar.
- Merupakan sistem terpisah dan tidak terhubung dengan sistem ventilasi lain. - Harus memenuhi standar NFPA dan meminimalkan penggunaan sambungan dan tikungan.
3. Hood
Hood/Kanopi/Tudung merupakan elemen ventilasi udara buang yang langsung menangkap asap dapur dari penggorengan.
Jenis- jenis Hood yaitu: - Short Circuit Hood
Adalah jenis hood yang dirancang untuk panas yang rendah/asap penggorengan yang sedikit.
Hood jenis ini juga dirancang untuk langsung tanpa ditunjang dari make up air yang independen dalam hood plenum.
Gambar 2.28 Jenis Short ciruit Hood, Trane Air Conditioning (July 2000). Restauran HVAC Load Design. North American Group The Trane Company: 3600 Pammel Creek Road La Crosse, WI 54601-7599. p 20.
- Condensate hood
Tipe hood jenis ini didesain untuk digunakan pada aplikasi selain campuran minyak/lemak. Hood dikonstruksi dengan luar biasa untuk mengumpulkan kondensasi langsung menuju ruang drainase penampungan. 100% udara yang dibuang keluar adalah dari ruang yang dikondisikan
Gambar 2.29 Tipe Condensate Hood, Trane Air Conditioning (July 2000). Restauran HVAC Load Design. North American Group The Trane Company: 3600 Pammel Creek Road La Crosse, WI 54601-7599. p 20.
- Oven hood jenis ini didesain untuk membuang panas dan bau tidak enak dalam penggunaan pada penggorengan selain dari lemak seperti oven.
Gambar 2.30 Tipe oven Hood, Trane Air Conditioning (July 2000). Restauran HVAC Load Design. North American Group The Trane Company: 3600 Pammel Creek Road La Crosse, WI 54601-7599. p 20.
4. Exhaust fan
Exhaust fan adalah kipas udara buang yang berfungsi untuk menghisap udara buang yang berasal dari exhaust hood. Pada umumnya kapasitas hisapnya dipilih yang sesuai dengan kapasitas cfm udara pada exhaust hood.
2.15 MENENTUKAN TOTAL BUILDING AIRFLOW DIAGRAM
Perencanaan restauran yang baik harus disertai dengan pengaturan aliran udara dalam ruang restoran hingga dapur sehingga konsumen restoran merasa nyaman karena tidak ditemui adanya bau-bauan dan asap dapur yang masuk keruang makan (dining area). Selain itu kebersihan dan kenyamanan suatu restoran akan tercapai bila aliran udara tertata dengan baik.
Komponen- komponen yang berhubungan dengan tata udara dalam restoran yaitu: 1. Air handling unit (AHU) dan ducting yang mendistribusikan udara dingin ke ruang restoran.
2. Make up air unit adalah unit untuk menghembuskan dan menambahkan udara dingin dari luar untuk menggantikan udara yang dibuang oleh exhaust hood. Unit ini mensupplai 100% udara luar secara langsung/tak langsung seperti pa da gambar.
Pilihan dari Make up air unit antara lain yaitu:
- Electric heater, Evaporative cooling, DX cooling coil, dan Chilled water cooling coil.
3. Exhaust Hood = unit yang mengeluarkan udara buang dari kitchen area. Gambar Aliran Udara dalam restoran
Udara Buang
Make up Udara
air unit segar
Langit2
FCU/ AHU
Udara supplai Udara Balik Udara Buang Udara Supplai
AIR TRANSFER
KITCHEN AREA DINING AREA ( - NEGATIF PRESSURE) ( + POSITIF PRESSURE)
Gambar 2.31 Aliran Udara dalam restoran, Trane Air Conditioning (July 2000). Restauran HVAC Load Design. North American Group The Trane Company: 3600 Pammel Creek Road La Crosse, WI 54601-7599. p14.
Keterangan
Pada gambar 2.31 terlihat diagram aliran udara dalam restoran dimana AHU/ FCU mendistribusikan/mensuplai udara sedangkan di kitchen area, unit exhaust hood mengeluarkan udara buang sehingga bila jumlah udara yang dihisap dalam exhaust hood lebih besar dari jumlah udara make up air unit maka kitchen area memiliki tekanan negatif sehingga terjadilah air transfer dari dining area yang bertekanan positif menuju kitchen area untuk memenuhi keseimbangan tekanan udara antara dining area dan kitchen area. Tekanan Negatif pada ruangan dapat dibuktikan bila pintu ruang tersebut susah dibuka karena adanya udara yang keluar dari ruangan tersebut.
Keterangan:
Udara segar/outside air (cfm) = Udara suplai (cfm) – Udara balik (cfm) Jumlah udara buang pada dapur = Make up air(cfm) + Air transfer(cfm) Untuk menentukan udara buang pada exhaust hood ialah:
Exhaust air = (Fresh air - 10% dari fresh air) + supplai air kitchen area.
Tekanan positif Ruangan (cfm) = Udara segar dining area + Udara supplai – Jumlah udara buang kitchen area (cfm)
Exhaust Hood
