TUGAS AKHIR
Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1
Program Studi Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin
Diajukan oleh :
ALEP DARU ATMAKA NIM : 045214013
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA
ii
FINAL PROJECT
As partitial fulfillment of the requirement to obtain the Sarjana Teknik degree
Mechanical Engineering Study Program Mechanical Engineering Department
by
ALEP DARU ATMAKA Student Number : 045214013
SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY
iii
PERANCANGAN SISTEM PENGKONDISIAN UDARA (AC)
UNTUK BANK
Disusun oleh :
NAMA : ALEP DARU ATMAKA NIM : 045214013
Telah disetujui oleh :
Pembimbing
iv
Yang dipersiapkan dan disusun oleh : NAMA : ALEP DARU ATMAKA NIM : 045214013
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji pada tanggal 16 Agustus 2008
Susunan Dewan Penguji
Tugas Akhir ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
Yogyakarta, Agustus 2008 Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta
Dekan
Ir. Gregorius Heliarko, S.J., S.S., B.S.T., MA, M.Sc Pembimbing
Ir. PK. Purwadi, M.T.
Anggota tim penguji
Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T.
Ir. Rines, M.T
v
sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Yogyakarta, Februari 2008
vi
Nama : Alep Daru Atmaka
Nomor Mahasiswa : 045214013
Demi perkembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
“PERANCANGAN SISTEM PENGKONDISIAN UDARA (AC) UNTUK BANK ”
Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya.
Dibuat di Yogyakarta.
Pada Tanggal : 19 Agustus 2008
Yang menyatakan,
vii
udara untuk bank. Pengkondisian udara yang dirancang adalah menggunakan sistem sentral dengan mesin pendingin air (water chiller) dan sebuah menara pendingin (cooling tower) untuk membantu pendinginan kondenser pada chiller.
viii
dan karunia-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulis menyadari, bahwa Penulis tidak dapat bekerja dengan baik tanpa campur tangan Tuhan termasuk dalam penyusunan Tugas Akhir ini.
Tugas Akhir merupakan sebagian persyaratan yang wajib ditempuh oleh setiap mahasiswa Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Tugas Akhir ini juga dapat dikatakan sebagai wujud pemahaman dari hasil belajar mahasiswa setelah mengikuti kegiatan perkuliahan selama di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Dalam Tugas Akhir ini akan dibahas mengenai perancangan sistem pengkondisian udara (AC) untuk bank. Dalam skripsi tersebut, Penulis berencana untuk merancang ulang sistem AC yang semula split diubah menjadi sistem AC sentral.
Penulis menyadari bahwa penyusunan Tugas Akhir ini juga melibatkan banyak pihak. Dalam kesempatan ini, Penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada :
1. Romo Ir. Gregorius Heliarko, S.J., S.S., B.S.T., MA, M.Sc, Dekan Fakultas Sains dan Teknologi.
2. Bapak Budi Sugiharto, S.T., M.T., Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3. Bapak Ir. PK. Purwadi, M.T., dosen pembimbing Tugas Akhir.
ix
7. Bapak Bambang yang telah menunjukkan lokasi bank secara keseluruhan.
8. Bapak Tuwuh, selaku Satpam PD BANK BAPAS 69 yang selalu memberi pelayanan terbaik.
9. Bapak dan ibu Penulis yang telah memberi dorongan dan membiayai Penulis hingga saat ini.
10. Kakak / adik yang telah memberi dorongan kepada Penulis.
Usaha yang Penulis lakukan sudah semaksimal mungkin, namun Penulis menyadari bahwa kemampuan Penulis terbatas termasuk dalam penyusunan Tugas Akhir ini. Oleh karena itu, Penulis mohon maaf atas segala kekurangan dan kesalahan yang terdapat dalam penyusunan Tugas Akhir ini. Saran serta kritik yang membangun dari Pembaca sangat Penulis harapkan demi perbaikan dikemudian hari.
Penulis berharap semoga Tugas Akhir yang telah Penulis susun ini dapat memberikan manfaat bagi para Pembaca.
Yogyakarta, Februari 2008
x
TITLE PAGE………. ii
LEMBAR PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING……… iii
HALAMAN PENGESAHAN……… iv
PERNYATAAN……….. v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI………... vi
INTISARI ……….. vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI……….. x
DAFTAR GAMBAR ………. xv
DAFTAR TABEL……….. xvii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang……… 1
1.2 Tujuan………. 2
1.3 Manfaat ……….. 3
1.4 Langkah Perancangan………. 3
1.5 Cara Mempertahankan Kondisi Udara yang Nyaman……… 4
xi
2.3 Denah Ruangan Lantai III……….. 11
2.4 Sistem Pengkondisian Udara Yang Direncanakan………. 12
2.5 Gambar Rancangan AC Secara Lengkap……… 14
2.5.1 Rancangan Lengkap AC pada Lantai I ……….. 16
2.5.2 Rancangan Lengkap AC pada Lantai II ………. 16
2.5.3 Rancangan Lengkap AC pada Lantai III………. 16
BAB III PERHITUNGAN BEBAN PENDINGINAN 3.1 Perhitungan Beban Pendinginan pada Lantai I……….. 20
3.1.1 Ruang Pelayanan Nasabah……….. 20
3.1.2 Ruang Pegawai ……….. 34
3.1.3 Ruang Kerja Kepala Pengawas ……….. 38
3.1.4 Ruang Penyimpanan Jaminan dan Uang Nasabah ………. 39
3.2 Perhitungan Beban Pendinginan pada Lantai II………. 41
3.2.1 Kantor Bagian Personalia ……… 41
3.2.2 Lobi………. 45
3.2.3 Kantor Bagian Sekretariat……….. 49
3.2.4 Ruang Kerja Direktur Utama……….. 52
3.2.5 Ruang Kerja Kepala Bagian (E)……….………. 56
ii
3.3.1 Aula………. 64
3.3.2 Lobi………. 67
3.4 Psychrometric Chart……… 71
3.4.1 AHU 1 pada lantai I……… 71
3.4.2 AHU pada lantai III………. 76
BAB IV WATER CHILLER 4.1 Prinsip Kerja Water Chiiler………. 80
4.1.1 Proses penguapan refrigeran .……….. 82
4.1.2 Proses pemanasan lanjut………. 82
4.1.3 Proses kompresi……….. 83
4.1.4 Proses penurunan suhu……… 83
4.1.5 Proses pendinginan lanjut……… 84
4.1.6 Proses penurunan tekanan……….. 84
4.2 Pemilihan Water Chiller………. 84
4.3 Skematik Lengkap Water Chiller……… 86
4.4 Cooling Tower……… 87
4.4.1 Perhitungan Head Pompa 1………. 91
iii
5.1.2 One Pipe Main System……… 100
5.1.3 Two Pipe Direct Return System………. 101
5.1.4 Two Pipe Reverse Return System……….. 102
5.2 Debit Air Pendingin Melalui Unit Penyegar Udara……… 104
5.3 Perhitungan Sistem Perpipaan Setiap Lantai……….. 106
5.3.1 Sistem Perpipaan Lantai I………... 108
5.3.2 Sistem Perpipaan Lantai II ………. 111
5.3.3 Sistem Perpipaan Lantai III……… 114
5.4 Perhitungan Head Pompa……… 115
5.4.1 Perhitungan Head Pompa pada Lantai I………. 115
5.4.2 Perhitungan Head Pompa pada Lantai II ………. 122
5.4.3 Perhitungan Head Pompa pada Lantai III………... 122
BAB VI SISTEM DUCTING 6.1 Metode Perancangan Saluran Udara ……….. 125
6.2 Perancangan Sistem Ducting Lantai I………. 129
6.3 Perancangan Sistem Ducting Lantai II……… 134
6.3.1 Rancangan ducting untuk AHU1……… 135
6.3.2 Rancangan ducting untuk AHU2……… 137
iv
7.1 Kesimpulan………. 143
7.2 Perawatan Sistem Pengkondisian Udara……… 144
7.2.1 Perawatan mesin pendingin air………... 144
7.2.2 Pemeriksaan dan perawatan berkala………... 144
7.3 Penutup……… 145
DAFTAR PUSTAKA………. 146
v
Gambar 1.2 Gedung kantor dan aula BPR BAPAS 69 ………... 7
Gambar 2.1 Denah PD BPR BAPAS 69 lantai I ……… 9
Gambar 2.2 Denah PD BPR BAPAS 69 lantai II ………... 10
Gambar 2.3 Denah PD BPR BAPAS 69 lantai III ………. 12
Gambar 2.4 Skema sistem penyegaran udara ……… 14
Gambar 2.5 Air Handling Unit (AHU)……… 15
Gambar 2.6 Fan Coil Unit (FCU)……… 15
Gambar 2.7 Gambar rancangan lengkap AC pada lantai I……….. 17
Gambar 2.8 Gambar rancangan lengkap AC pada lantai II………. 18
Gambar 2.9 Gambar rancangan lengkap AC pada lantai III……… 19
Gambar 3.1 Diagram Psikrometri untuk beban pendinginan lantai I……….. 75
Gambar 3.2 Diagram Psikrometri untuk beban pendinginan lantai III …….. 79
Gambar 4.1 Skema sistem kerja water chiller………. 81
Gambar 4.2 Siklus kompresi uap ……… 81
Gambar 4.3 Semi hermetic reciprocating compressor………. 83
Gambar 4.4 Skema lengkap water chiller……… 87
Gambar 4.5 Skema pemasangan pipa saluran cooling tower dan kondenser .. 88
Gambar 4.6 Cooling Tower model LBC-40……… 90
vi
Gambar 5.4 Two pipe reverse return system………... 103
Gambar 5.5 Friction loss for water in schedule 40 steel pipe-closed system .. 109
Gambar 5.6 Friction loss for water in copper tubbing-open or closed system. 110 Gambar 5.7 Skema sistem perpipaan lantai I ………. 111
Gambar 5.8 Skema sistem perpipaan lantai II………. 112
Gambar 5.9 Skema sistem perpipaan lantai III ………. 114
Gambar 6.1 Skema diagram sistem ducting………. 127
Gambar 6.2 Friction loss for air flow in galvanized steel round ducts……… 128
Gambar 6.3 Equivalent round duct sizes……….…… 129
Gambar 6.4 Skema sederhana sistem ducting lantai I……….…… 131
vii
Tabel 3.2 Kondisi udara kering luar ruangan rancangan……… 22
Tabel 3.3 Koefisien perpindahan panas………... 24
Tabel 3.4 Cooling Load Temperature Differences melalui kaca……… 24
Tabel 3.5 Koefisien perpindahan panas melalui dinding……… 25
Tabel 3.6 Wall Construction Group Description……… 26
Tabel 3.7 Cooling Load Temperature Differences melalui dinding………… 27
Tabel 3.8 Koreksi CLTD untuk garis lintang………. 28
Tabel 3.9 Solar Heat Gain Factors untuk kaca……… 29
Tabel 3.10 Shading Coefficients untuk kaca………. 30
Tabel 3.11 Cooling Load Factors untuk kaca……… 31
Tabel 3.12 Sensibel dan Laten Heat Gain pada manusia……….. 32
Tabel 3.17 Koefisien perpindahan panas melalui lantai……… 44
Tabel 3.20 Koefisien perpindahan panas melalui atap………. 50
Tabel 3.21 Cooling Load Temperature Differences melalui atap……… 51
Tabel 4.1 Spesifikasi data Water Cooled Screw Chiller ……… 85
Tabel 4.2 Spesifikasi Water Chiller yang digunakan………. 86
Tabel 4.3 Spesifikasi data Cooling Tower……….. 89
Tabel 4.4 Spesifikasi cooling tower yang digunakan………. 90
Tabel 4.5 Equivalent feet of pipe for piping and valves………. 93
viii
Tabel 5.3 Data-data sistem perpipaan lantai II……… 113
Tabel 5.4 Data-data sistem perpipaan lantai III ……… 114
Tabel 5.5 Kerugian tekanan pada beberapa komponen sistem perpipaan….. 119
Tabel 5.6 Data-data perhitungan Head Pompa perpipaan lantai I………….. 121
Tabel 5.7 Data-data perhitungan Head Pompa perpipaan lantai II………….. 123
Tabel 5.8 Data-data perhitungan Head Pompa perpipaan lantai III.……….. 124
Tabel 6.1 Recommended maximum duct velocity for low velocity system ... 127
Tabel 6.2 Hasil perhitungan ukuran ducting AHU 1 lantai I………... 132
Tabel 6.3 Loss Coefficients (C) untuk sambungan ducting (fitting)……….. 133
Tabel 6.4 Hasil perhitungan Pressure Loss ducting pada lantai I…………... 134
Tabel 6.5 Hasil perhitungan ukuran ducting AHU1 lantai II.………. 136
Tabel 6.6 Hasil perhitungan ukuran ducting AHU2 lantai II.………. 138
Tabel 6.7 Hasil perhitungan ukuran ducting AHU3 lantai II.………. 140
1.1 Latar Belakang
Tuntutan untuk memenuhi kebutuhan hidup mendorong manusia untuk melakukan berbagai macam aktivitas atau kerja. Akan tetapi, dengan kondisi suhu udara yang panas dan tidak bersih sangatlah mungkin membuat manusia merasa cepat lelah, malas, bahkan dapat menurunkan semangat dalam melakukan aktivitas.
Kualitas udara terutama di kota-kota besar kini juga mengalami penurunan. Polusi udara akibat dari gas buang kendaraan bermotor maupun dari industri semakin hari semakin meningkat. Sebagai contoh di kota Jakarta dengan penduduknya yang padat dan banyaknya kendaraan bermotor mengakibatkan tingginya tingkat polusi udara. Sekitar 70% polusi udara diakibatkan oleh asap kendaraan bermotor, sedangkan 30% sisanya diakibatkan oleh berbagai macam sebab, antara lain asap pabrik, kompleks pertokoan, asap rokok, dapur hotel, dapur rumah sakit, dan dapur rumah tangga.
untuk dihirup. Kualitas udara menjadi sangat berbeda bila dibandingkan dengan udara pegunungan atau di daerah pedesaan.
Selain berbagai macam hal di atas, efek rumah kaca dan juga adanya pembangunan besar-besaran khususnya di Indonesia saat ini, juga dapat menjadi penyebab bertambah panasnya cuaca. Area yang seharusnya digunakan untuk tumbuh-tumbuhan guna mengurangi tingkat polusi dan mampu menghasilkan oksigen justru malah digunakan sebagai lahan untuk pembangunan.
Berbagai macam cara dan usaha dilakukan manusia untuk mengurangi panasnya cuaca yang ada. Salah satu usaha yang dilakukan adalah dengan digunakannya sistem pendinginan udara berupa AC (Air Conditioning). AC dapat diaplikasikan pada bangunan dan juga pada kendaraan, baik kendaraan pribadi maupun kendaraan umum.
Seiring dengan perkembangan jaman dan kemajuan teknologi, maka AC juga mengalami perkembangan. Berbagai macam refrigeran juga dikembangkan untuk memperoleh pendinginan yang lebih baik dan untuk mengurangi tingkat kerusakan lapisan ozon. Berbagai macam merk AC juga dikembangkan, baik untukAC centralmaupunAC split.
1.2 Tujuan
1. Mengkondisikan udara dalam suatu ruangan pada suhu yang nyaman. 2. Mengkondisikan udara dalam suatu ruangan pada kelembaban (RH)
3. Mengkondisikan ruangan agar udara segar tercukupi.
4. Menjaga agar udara dalam ruangan bersih dan terbebas dari polusi, baik itu dari debu, virus, kuman, bakteri, maupun bibit penyakit.
5. Mengatur aliran udara dalam ruangan sehingga kondisi udara baik suhu dan kelembabannya merata.
6. Membuang udara kotor yang ada dalam ruangan.
1.3 Manfaat
1. Menambah pengetahuan mengenai sistem pengkondisian udara.
2. Menerapkan ilmu yang dipelajari selama perkuliahan, khususnya mata kuliah Pesawat Pendingin dan Pemanas.
3. Membuat betah orang yang berada dalam ruangan.
4. Membuat orang tidak cepat lelah dan lebih bersemangat dalam beraktivitas di dalam ruangan.
1.4 Langkah Perancangan
1. Mengetahui atau menggambar terlebih dahulu denah ruangan.
2. Menggambar rancangan lengkap sistem rancangan udara, baik ducting maupun sistem perpipaan.
3. Melakukan perhitungan beban pendinginan pada setiap ruangan.
4. Menentukan water chiller dan cooling tower yang akan digunakan sesuai dengan beban pendinginan.
1.5 Cara Mempertahankan Kondisi Udara yang Nyaman
Beberapa hal yang perlu dipertahankan agar kondisi udara dalam ruangan nyaman, antara lain :
1. Suhu udara
a. Memasang alat kontrol suhu.
b. Mencegah energi matahari yang masuk ke dalam ruangan secara langsung. Hal tersebut dapat dilakukan dengan pemasangan korden atau pemasangan kaca film atau kaca jendela yang bersifat memantulkan energi matahari.
c. Mencegah kalor secara konduksi yang masuk ke dalam ruangan. Hal tersebut dapat dilakukan dengan pemasangan bahan-bahan yang bersifat isolator.
d. Mencegah udara luar yang masuk ke dalam ruangan.
e. Tidak memasukkan sumber-sumber panas ke dalam ruangan ber-AC. 2. Kelembaban udara
a. Untuk AC rumah tangga, dapat dilakukan dengan cara memasang kain/handuk yang basah atau dengan menyediakan air di dalam wadah pada ruangan ber-AC tersebut.
b. Untuk mesin AC yang besar (Air Handling Unit), diberikan alat pemercik air pada saluran udara suplai.
3. Kebersihan udara
b. Membersihkan unit AC secara teratur. 4. Udara segar
a. Pembuatan saluran khusus yang memberikan kebutuhan udara segar di dalam ruangan ber-AC sesuai dengan jumlah orang yang berada di dalam ruangan.
b. Memasang fan atau blower untuk mengalirkan udara segar.
c. Untuk AC rumah tangga, biasanya memanfaatkan celah-celah pintu/jendela.
5. Kondisi udara yang merata
a. Untuk ruangan yang kecil, biasanya tidak dibuat sistem ducting yang membuat kondisi udara di dalam ruangan merata.
b. Untuk ruangan yang besar, umumnya menggunakan ducting yang bercabang-cabang ke setiap ruangan, sehingga kondisi udara di dalam ruangan ber-AC merata.
c. Untuk ruangan yang besar, terdapat saluran pembuangan udara kotor. Posisi pemasukan udara segar dan posisi pembuangan udara kotor diatur sedemikian rupa sehingga aliran udara mengalir melewati seluruh ruangan.
1.6 Batasan Masalah
diubah menjadi sistem AC central. Pengkondisian udara tersebut mempergunakan sistem central dengan mesin pendingin (chiller) air.
Bank yang akan dirancang ulang sistem pengkondisian udaranya adalah Bank PD BPR BAPAS 69 yang terletak di Jl. Jend. Sarwo Edie Wibowo No 1, Mertoyudan, Magelang. Bank tersebut terdiri dari 2 lantai, dengan tambahan lantai ke 3 sebagai aula. Bangunan tersebut dapat dilihat padaGambar 1.1 dan Gambar 1.2.
2.1 Denah Ruangan Lantai I
Lantai I pada PD BPR BAPAS 69 ini memiliki denah ruangan yang secara umum dapat ditunjukkan pada Gambar 2.1. Denah lantai I tersebut terdiri dari beberapa ruangan sebagai berikut :
A : ruang pelayanan nasabah bank B : ruang pegawai
C : kamar mandi / WC D : ruang tunggu tamu
E : ruang kerja kepala pengawas
F : ruang penyimpanan jaminan dan uang nasabah
Ruang pelayanan nasabah bank merupakan ruangan besar yang terdiri dari ruang tunggu nasabah, kasir, dll. Selain itu, juga terdapat ruang kerja untuk pelayanan jaminan, baik itu arsip-arsip kantor maupun arsip-arsip nasabah.
Gambar 2.1 Denah PD BPR BAPAS 69 lantai I
2.2 Denah Ruangan Lantai II
Lantai II pada PD BPR BAPAS 69 ini memiliki denah ruangan yang secara umum dapat ditunjukkan pada Gambar 2.2. Denah lantai II tersebut terdiri dari beberapa ruangan kurang lebihnya sebagai berikut :
A : kantor bagian Personalia B : lobi lantai II
C : kantor bagian sekretariat D : ruang kerja Direktur Utama
E, F, G : ruang kerja kepala-kepala bagian H : kantor kerja para pegawai bank
Kantor bagian Personalia, kantor bagian Sekretariat, dan kantor kerja para pegawai bank merupakan ruangan yang cukup besar. Ruangan-ruangan tersebut terdiri dari sekat-sekat terbuat dari kayu setinggi hanya kurang lebih 1,5 meter. Dengan demikian, ruangan-ruangan tersebut dapat diasumsikan tidak ada sekat. Dengan kata lain, sekat-sekat tersebut hanya sebagai batas kerja bagi setiap orang yang bekerja di dalam ruangan tersebut.
2.3 Denah Ruangan Lantai III
Lantai III pada PD BPR BAPAS 69 ini memiliki denah ruangan yang secara umum dapat ditunjukkan pada Gambar 2.3. Denah lantai III tersebut terdiri dari beberapa ruangan kurang lebihnya sebagai berikut :
A : aula
B : lobi lantai III
Gambar 2.3 Denah PD BPR BAPAS 69 lantai III
2.4 Sistem Pengkondisian Udara Yang Direncanakan
Sistem pengkondisian udara yang banyak digunakan ada beberapa jenis. Saat ini sistem pengkondisian udara yang banyak dipakai adalah sistem udara penuh (all-air type air conditioning systems), sistem air-udara, sistem air penuh (all-water air conditioning systems), dan sistem penyegar udara tunggal (paket / split). Selain itu, ada beberapa jenis lain yang relatif baru, yaitu sistem pengkondisian udara jenis pompa kalor, sistem pengkondisian udara dengan memanfaatkan kembali kalor (heat recovery sistem), dan sistem pengkondisian udara panas matahari. (Sumber :Penyegaran Udara, W. Arismunandar)
1. Perancangan, pemasangan, pemakaian, dan perawatannya relatif lebih mudah.
2. Biaya awalnya relatif murah.
Sistem pengkondisian udara penuh memiliki beberapa komponen utama yang dapat dilihat pada Gambar 2.4. Komponen-komponen tersebut adalah sebagai berikut :
1. Sistem pembangkit kalor, mesin refrigerasi, menara pendingin (cooling tower), dan ketel uap.
2. Sistem perpipaan, yaitu pipa refrigeran, pipa air, dan pompa.
3. Penyegar udara, yang terdiri atas saringan udara, pendingin udara, pemanas udara, dan pelembab udara.
4. Sistem saluran udara, yang terdiri atas kipas udara (fan) dan saluran udara (ducting).
Udara luar dan udara dalam ruangan yang kembali masuk ke dalam mesin pengkondisian udara bercampur dan kemudian masuk ke dalam saringan udara yang menyaring debu yang ada dalam udara.
Gambar 2.4 Skema sistem penyegaran udara
(Sumber :Penyegaran Udara, Wiranto Arismunandar dan Heizo Saito, gambar 4.1)
Pendingin udara merupakan pipa-pipa atau koil yang dialiri air dingin dari water chiller (pendingin air) atau dari refrigeran cair yang dipompa atau mengalir sendiri karena adanya tekanan dari refrigeran itu sendiri. Sedangkan pemanas udara merupakan pipa-pipa atau koil yang dialiri uap panas atau uap panas dari ketel uap. Selain itu, ada pula sistem penyegar udara yang dapat berfungsi sebagai pendingin udara maupun pemanas udara, yaitu menggunakan air dingin sebagai pendingin udara dan air panas sebagai pemanas udara.
2.5 Gambar Rancangan AC Secara Lengkap
ruangan kecil. Ruangan-ruangan yang menggunakan FCU bertujuan agar kondisi udaranya dapat diatur sesuai dengan keinginan penghuni yang ada di dalam ruangan tersebut, bahkan dapat dimatikan sewaktu-waktu. Hal tersebut berbeda dengan pemanfaatan AHU yang tidak sewaktu-waktu dapat diatur kondisi udaranya dan tidak sewaktu-waktu dapat dimatikan. Jenis AHU ada dua, yaitu jenis vertikal dan horisontal yang dapat dilihat dilihat padaGambar 2.5. Sedangkan contoh FCU dapat dilihat padaGambar 2.6.
Gambar 2.5 Air Handling Unit (AHU)
(Sumber :Penyegaran Udara, Wiranto Arismunandar dan Heizo Saito, gambar 4.13)
Gambar 2.6 Fan Coil Unit (FCU)
Beberapa ruangan seperti kamar mandi dan ruangan-ruangan yang selalu terbuka sengaja dirancang untuk tidak dipasangi AC. Selain bertujuan untuk mengurangi beban pendinginan, juga bertujuan untuk menghemat biaya pemasangan AC.
2.5.1 Rancangan Lengkap AC pada Lantai I
Gambar rancangan lengkap pemasangan AC pada lantai I dapat dilihat pada Gambar 2.7. Ruangan C atau kamar mandi sengaja direncanakan untuk tidak diberi AC karena memanfaatkan udara luar. Selain itu, pada ruangan D atau ruang tunggu tamu juga dirancang untuk tidak dipasang AC. Hal tersebut dikarenakan ruangan tersebut selalu terbuka dengan udara luar.
2.5.2 Rancangan Lengkap AC pada Lantai II
Gambar rancangan lengkap pemasangan AC pada lantai II dapat dilihat pada Gambar 2.8. Pada lantai II ini, terdapat pula kamar mandi yang sengaja dirancang untuk tidak diberi AC. Ruangan tersebut sudah memanfaatkan ventilasi udara.
2.5.3 Rancangan Lengkap AC pada Lantai III
Perhitungan beban pendinginan ini dilakukan untuk mendapatkan instalasi AC yang sesuai, baik itu rancangan ducting, perpipaan, mesin penyegar udara (AHU dan FCU), maupun mesin refrigerasi atau dalam hal ini menggunakan water chiller. Dalam perhitungan ini akan diasumsikan bahwa panas yang masuk ke dalam ruangan dan yang sudah ada dalam ruangan tersebut adalah berada dalam kondisi maksimum atau merupakan beban pendinginan terbesar.
3.1 Perhitungan Beban Pendinginan pada Lantai I
Perhitungan beban pendinginan pada lantai I PD BPR BAPAS 69 dilakukan dengan menghitung beban pendinginan pada setiap ruangan.
3.1.1 Ruang Pelayanan Nasabah
Langkah-langkah perhitungan beban pendinginan yang dilakukan adalah sebagai berikut :
sebesar 46,4 F (8°C). DariPsychrometric Chartdiperoleh rasio kelembaban udara luar rancangan = 142 gr / lb dan rasio kelembaban udara dalam rancangan = 72gr / lb.
Tabel 3.1 Kondisi udara kering dalam ruangan rancangan
(Sumber :Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita, Tbl 1.1)
2. Kaca single, diasumsikan tebalnya ¼ inchi. Dari Tabel 3.3 diperoleh nilai F
ft hr BTU
U 1,04 / 2 . Nilai CLTD diambil dari Tabel 3.4 pada pukul 14.00, yaitu sebesar 13.CLTDcdapat dihitung sebagai berikut :
78
85
R O
C CLTD t t
CLTD ……….……… (3.1)
Dengan :
CLTD = Cooling Load Temperatur Differences tR = temperatur kering dalam ruangan tO = temperatur luar rancangan rata-rata
78 78
84 85
1213
C
CLTD
3. Dinding terbuat dari bata dan kemudian diplester dengan campuran semen dan pasir, kemudian dicat dengan warna terang. Diasumsikan tebal dinding 8 inchi. Dari Tabel 3.5 diperoleh nilai U 0,39BTU/hr ft2 F. Dari Tabel 3.6dinding tersebut termasuk dalam group B, sehingga nilai CLTD dapat diperoleh dariTabel 3.7 sebagai berikut : N = 9, S = 12, E = 22, dan W = 14. Sedangkan nilaiCLTDCdapat dihitung sebagai berikut :
CLTD LM K t t
fCLTDC 78 R O 85 ………….. (3.2)
Dengan :
LM = koreksi dari garis lintang dan bulan, diambil dariTabel 3.8. K = koreksi dari warna permukaan
K = 1, untuk warna gelap atau area industri K = 0,5, untuk warna terang pada atap K = 0,65, untuk warna terang pada dinding
f = koreksi untuk ventilasi pada langit-langit ruangan (khusus untuk langit-langit ruangan).
97 0,65 7878 8485
9,4 C
CLTD (utara)
127 0,65 7878 8485
2,25 C
CLTD (selatan)
222 0,65 7878 8485
12 C
CLTD (timur)
142 0,65 7878 8485
6,8 C
CLTD (barat)
Keliling dinding eksterior, L39m130ft
Konduktansi,
L A U A U
K w w g g ……… (3.3)
Dengan :
Uw = koefisien perpindahan panas pada dinding (BTU/hr ft2 F) Aw = luas permukaan dinding (ft2)
Ug = koefisien perpindahan panas pada kaca (BTU/hr ft2 F) Ag = luas permukaan kaca (ft2)
K
FC 10,002 ……… (3.4)
87 , 0 3 , 6 02 , 0
1
C
F
Tabel 3.3 Koefisien perpindahan panas
(Sumber :Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita, Tbl A.5)
Tabel 3.4 Cooling Load Temperature Differences melalui kaca (Sumber :Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita, Tbl 6.5)
Hour 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Tabel 3.6 Wall Construction Group Description
Tabel 3.8 Koreksi CLTD untuk garis lintang
Tabel 3.9 Solar Heat Gain Factors untuk kaca
Tabel 3.10 Shading Coefficients untuk kaca
(Sumber :Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita, Tbl 6.7)
4. Atap dan lantai diasumsikan tidak mengalami perpindahan panas. Hal tersebut dikarenakan kondisi ruangan pada lantai I dikondisikan pada suhu dan kelembaban udara yang sama.
5. Pintu juga terbuat dari kaca, diasumsikan sama dengan jendela.
roller shades gelap. Dari Tabel 3.10 diperoleh nilai SC = 0,4. Nilai CLF diperoleh dari Tabel 3.11, yaitu pada pukul 14.00 sebesar 0,88 (Light Construction).
7. Lampu menggunakan jenis Fluorescent, masing-masing 1 buah untuk setiap 9m2. dengan demikian, di dalam ruang pelayanan nasabah terdapat 14 lampu. Jika diasumsikan setiap lampu memilki daya 15 Watt, maka daya total lampu yang dihasilkan adalah sebesar 210 Watt. Ballast Factor (BF) diasumsikan sudah terkandung dalam intensitas pencahayaan lampu, sehingga tidak perlu diperhitungkan. Lampu hanya dinyalakan selama waktu kerja, sehingga lama waktu penyalaan lampu juga sama dengan waktu penggunaan AC, sehingga nilai CLF = 1.
Tabel 3.11 Cooling Load Factors untuk kaca
Tabel 3.12 Sensibel dan Laten Heat Gain pada manusia
8. Orang-orang di dalam ruangan yang melakukan aktifitas dapat diperhitungkan dari Tabel 3.12. Jika diasumsikan terdapat 10 karyawan bank yang duduk dan melakukan pekerjaan menggunakan komputer, 10 nasabah yang duduk tenang, serta 15 nasabah bank yang berdiri karena melakukan transaksi, maka perhitungannya adalah sebagai berikut :
- Nilai Sensible Heat Gain (SHG) :
10255
(10210)
15315
9375- Nilai Latent Heat Gain (LHG) :
10255
(10140)
15325
8825Diasumsikan AC akan digunakan selama jam kerja, sehingga CLF =1. 9. Pada ruang pelayanan nasabah diasumsikan tidak ada peralatan yang
menjadi sumber panas.
10. Infiltrasi atau keluar masuknya udara melalui celah-celah sengaja tidak diperhitungkan. Untuk ventilasi, diasumsikan setiap orang membutuhkan udara segar sebanyak 10 CFM. Pada sambungan ducting juga diasumsikan terdapat kebocoran sebesar 5% dari total CFM. Selain itu, dibutuhkan suatu unit untuk menghembuskan udara suplai, diasumsikan supply air fan gain (draw through) sebesar 2,5%.
Selisih udara kering di dalam dan luar ruangan adalah
9078
F 12F. Selisih rasio kelembaban di dalam dan luar ruangan adalahSetelah melakukan perhitungan beban pendinginan, hasil perhitungan beban pendinginan pada ruang pelayanan nasabah dapat dilihat pada Tabel 3.13.
3.1.2 Ruang Pegawai
Dalam perhitungan beban pendinginan ruang pegawai ini sebagian besar memiliki bahan yang sama dengan ruangan lainnya, sehingga nilai koefisien perpindahan panasnya juga sama. Beberapa perhitungan yang dilakukan juga menggunakan persamaan yang sama dengan perhitungan beban pendinginan pada ruang pelayanan nasabah. Beberapa perhitungan beban pendinginan yang dilakukan adalah sebagai berikut :
1. Keliling dinding eksterior, L9m30ft
4 , 7 30 3 , 32 04 , 1 1 , 484 39 , 0 K 85 , 0 4 , 7 02 , 01
C
F
Tabel 3.13 Data hasil perhitungan beban pendinginan ruang pelayanan nasabah
Project PD BPR BAPAS 69 Room Ruang pelayanan nasabah (A) Engr. Alep Location Magelang Lat. 6o
LS Calc. by Alep Check
DB WB RH W Daily range 46,4 F. Ave. 84 F
F F % gr/lb Day Mei Time 14.00
Design Outdoor 90 80,6 67 142
Conditions Room 78 50 72
Conduction Dir. Color U A, ft
2
CLTD, F Fc
RSHG Gross Net Table Corr. BTU/hr
Glass
N 1,04 161,5 13 12 0,87 1754
Wall G ro u p B
N 0,39 645 419 9 9,4 0,87 1336
S 0,39 516 494,5 12 2,25 0,87 378
E 0,39 258 22 12 0,87 1050
W 0,39 258 14 6,8 0,87 595
Roof/ceiling Floor Partition
Door N 1,04 64,5 13 12 0,87 700
S 1,04 21,5 13 12 0,87 233
Solar Dir. Sh SHGF A SC CLF Fc
Glass
N Yes 74 161,5 0,4 0,88 0,87 3660
Lights 210 W x 3,41x - BF x 1 CLF x 0,87 Fc 623 RLHG
People 9375 SHG x 0,87 Fc 8156 BTU/hr
8825 LHG 8825
Equipment
Infiltration 1,1 x CFM x TC
0,68 x CFM x gr/lb
Subtotal 18486 SA duct gain
SA duct leakage 5 % 924 RTHG
SA fan gain (draw through) 0 % BTU/hr
Room Heat Gain 19410 8825
Ventilation 1,1 x 350 CFM x 12 TC 4620
16660
0,68 x 350 CFM x 70 gr/lb
SA fan gain (blow through) 2,5 % 485
Pump gain RA duct gain
RA fan gain 0 %
Cooling Load 24516 25485 50001
3. Orang-orang di dalam ruangan yang melakukan aktifitas dapat diperhitungkan dari Tabel 3.12. Jika diasumsikan terdapat 2 orang yang duduk dan melakukan pekerjaan menulis, maka perhitungannya adalah sebagai berikut :
- Nilai Sensible Heat Gain (SHG) :
2230
460- Nilai Latent Heat Gain (LHG) :
2190
380Diasumsikan AC akan digunakan selama jam kerja, sehingga CLF =1. 4. Pada ruang pegawai bank diasumsikan tidak ada peralatan yang menjadi
sumber panas.
Tabel 3.14 Data hasil perhitungan beban pendinginan ruang pegawai
Project PD BPR BAPAS 69 Room Ruang pegawai (B) Engr. Alep Location Magelang Lat. 6o
LS Calc. by Alep Check
DB WB RH W Daily range 46,4 F. Ave. 84 F
F F % gr/lb Day Mei Time 14.00
Design Outdoor 90 80,6 67 142
Conditions Room 78 50 72
Conduction Dir. Color U A, ft
2
CLTD, F Fc
RSHG Gross Net Table Corr. BTU/hr
Glass
S 1,04 10,8 13 12 0,85 115
Wall G ro u p B
N 0,39 129,1 9 9,4 0,85 402
S 0,39 129,1 118,3 12 2,25 0,85 88
E 0,39 129,1 107,6 22 12 0,85 428
W 0,39 129,1 14 6,8 0,85 291
Roof/ceiling Floor Partition
Door E 1,04 21,5 13 12 0,85 228
Solar Dir. Sh SHGF A SC CLF Fc
Glass
S No 38 10,8 0,69 0,65 0,85 156
Lights 15 W x 3,41x - BF x 1 CLF x 0,85 Fc 43 RLHG
People 460 SHG x 0,85 Fc 391 BTU/hr
380 LHG 380
Equipment
Infiltration 1,1 x CFM x TC
0,68 x CFM x gr/lb
Subtotal 2143 SA duct gain
SA duct leakage 5 % 107 RTHG
SA fan gain (draw through) 0 % BTU/hr
Room Heat Gain 2250 380
Ventilation 1,1 x 20 CFM x 12 TC 264
952
0,68 x 20 CFM x 70 gr/lb
SA fan gain (blow through) 2,5 % 56
Pump gain RA duct gain
RA fan gain 0 %
Cooling Load 2571 1332 3903
3.1.3 Ruang Kerja Kepala Pengawas
Dalam perhitungan beban pendinginan ruang kerja kepala pengawas ini sebagian besar memiliki bahan yang sama dengan ruangan lainnya, sehingga nilai koefisien perpindahan panasnya juga sama. Beberapa perhitungan yang dilakukan juga menggunakan persamaan yang sama dengan perhitungan beban pendinginan pada ruang-ruang lainnya. Beberapa perhitungan beban pendinginan yang dilakukan adalah sebagai berikut :
1. Keliling dinding eksterior, L6m20ft
10 20 8 , 10 04 , 1 1 , 484 39 , 0 K 8 , 0 10 02 , 01
C
F
2. Kaca jendela diasumsikan terdapat pelindung dari sinar matahari. Dengan mengasumsikan nilai SHGF (Solar Heat Gain Factors) pada LU = LS, maka padaTabel 3.9diambil nilai terdekat dari 6°LS yaitu 8°LU, sehingga diperoleh nilai SHGF = 209. Seluruh kaca diasumsikan dapat menyerap sebagian panas dan cahaya dari matahari serta terdapat interior shading roller shades gelap. Dari Tabel 3.10 diperoleh nilai SC = 0,4. Nilai CLF diperoleh dari Tabel 3.11, yaitu pada pukul 14.00 sebesar 0,23 (Light Construction).
- Nilai Sensible Heat Gain (SHG) :
2230
460- Nilai Latent Heat Gain (LHG) :
2190
380Diasumsikan AC akan digunakan selama jam kerja, sehingga CLF =1. 4. Pada ruang kepala pengawas ini diasumsikan tidak ada peralatan yang
menjadi sumber panas.
Setelah melakukan perhitungan beban pendinginan, maka hasil perhitungan beban pendinginan pada ruang penyimpanan jaminan dan uang nasabah dapat dilihat padaTabel 3.15.
3.1.4 Ruang Penyimpanan Jaminan dan Uang Nasabah
Dalam perhitungan beban pendinginan ruang penyimpanan jaminan dan uang nasabah ini sebagian besar memiliki bahan yang sama dengan ruangan lainnya, sehingga nilai koefisien perpindahan panasnya juga sama. Beberapa perhitungan yang dilakukan juga menggunakan persamaan yang sama dengan perhitungan beban pendinginan pada ruang-ruang lainnya. Beberapa perhitungan beban pendinginan yang dilakukan adalah sebagai berikut :
1. Keliling dinding, L6m20ft
5 20 0 2 , 258 39 , 0 K 9 , 0 5 02 , 01
C
Tabel 3.15 Data hasil perhitungan beban pendinginan ruang kepala pengawas
Project PD BPR BAPAS 69 Room Ruang kerja ka. pengawas (E) Engr. Alep Location Magelang Lat. 6o
LS Calc. by Alep Check
DB WB RH W Daily range 46,4 F. Ave. 84 F
F F % gr/lb Day Mei Time 14.00
Design Outdoor 90 80,6 67 142
Conditions Room 78 50 72
Conduction Dir. Color U A, ft
2
CLTD, F Fc
RSHG Gross Net Table Corr. BTU/hr
Glass
E 1,04 10,8 13 12 0,8 108
Wall G ro u p B
N 0,39 129,1 9 9,4 0,8 379
S 0,39 129,1 12 2,25 0,8 91
E 0,39 129,1 96,8 22 12 0,8 362
Roof/ceiling Floor Partition
Door E 1,04 21,5 13 12 0,8 215
Solar Dir. Sh SHGF A SC CLF Fc
Glass
E Yes 209 10,8 0,4 0,23 0,8 166
Lights 15 W x 3,41x - BF x 1 CLF x 0,8 Fc 41 RLHG
People 460 SHG x 0,8 Fc 368 BTU/hr
380 LHG 380
Equipment
Infiltration 1,1 x CFM x TC
0,68 x CFM x gr/lb
Subtotal 1729 SA duct gain
SA duct leakage 5 % 86 RTHG
SA fan gain (draw through) 0 % BTU/hr
Room Heat Gain 1816 380
Ventilation 1,1 x 20 CFM x 12 TC 264
952
0,68 x 20 CFM x 70 gr/lb
SA fan gain (blow through) 2,5 % 45
Pump gain RA duct gain
RA fan gain 0 %
Cooling Load 2125 1332 3457
2. Ruangan ini sengaja dirancang tidak ada jendela karena berkaitan dengan faktor keamanan.
3. Di dalam ruangan hanya petugas khusus saja yang boleh masuk.. Jika diasumsikan hanya 1 orang saja yang boleh masuk dan berdiri melakukan suatu pekerjaan, maka dariTabel 3.12diperoleh data sebagai berikut : - Nilai Sensible Heat Gain (SHG) = 315
- Nilai Latent Heat Gain (LHG) = 325
Diasumsikan AC akan digunakan selama jam kerja, sehingga CLF =1. 4. Pada ruang ini tidak ada peralatan yang menjadi sumber panas.
Setelah melakukan perhitungan beban pendinginan, maka hasil perhitungan beban pendinginan pada ruang pegawai bank dapat dilihat pada Tabel 3.16.
3.2 Perhitungan Beban Pendinginan pada Lantai II
Perhitungan beban pendinginan pada lantai II PD BPR BAPAS 69 juga dilakukan dengan menghitung beban pendinginan pada setiap ruangan sama seperti perhitungan pada lantai I.
3.2.1 Kantor Bagian Personalia
Tabel 3.16 Data hasil perhitungan beban pendinginan ruang penyimpanan dan uang nasabah
Project PD BPR BAPAS 69 Room Ruang penyimpanan (F) Engr. Alep
Location Magelang Lat. 6oLS Calc. by Alep Check
DB WB RH W Daily range 46,4 F. Ave. 84 F
F F % gr/lb Day Mei Time 14.00
Design Outdoor 90 80,6 67 142
Conditions Room 78 50 72
Conduction Dir. Color U A, ft
2
CLTD, F F c
RSHG Gross Net Table Corr. BTU/hr
Glass Wall G ro u p B
S 0,39 129,1 12 2,25 0,9 102
W 0,39 129,1 22 12 0,9 544
Roof/ceiling Floor Partition Door
Solar Dir. Sh SHGF A SC CLF Fc
Glass
Lights 15 W x 3,41x - BF x 1 CLF x 0,9 Fc 46 RLHG
People 315 SHG x 0,9 Fc 284 BTU/hr
325 LHG 325
Equipment
Infiltration 1,1 x CFM x TC
0,68 x CFM x gr/lb
Subtotal 975
SA duct gain
SA duct leakage 5 % 49 RTHG
SA fan gain (draw through) 0 % BTU/hr
Room Heat Gain 1024 325
Ventilation 1,1 x 20 CFM x 12 TC 264
952
0,68 x 20 CFM x 70 gr/lb
SA fan gain (blow through) 2,5 % 26
Pump gain RA duct gain
RA fan gain 0 %
Cooling Load 1314 1277 2591
1. Keliling dinding eksterior, L39m130ft
1 , 7 130 419 04 , 1 8 , 1257 39 , 0 K 86 , 0 1 , 7 02 , 01
C
F
2. Atap tidak mengalami perpindahan panas, karena udara di lantai atasnya dikondisikan pada kondisi udara yang sama.
3. Pada bagian bawah lantai terdapat tempat sebagai areal parkir kendaraan. Dengan demikian, terjadi perbedaan panas sebesar 12 F antara dalam ruangan dengan luar ruangan. Lantai terbuat dari beton, sehingga dariTabel 3.17diperoleh nilai U 0,35BTU/hr ft2 F
Tabel 3.17 Koefisien perpindahan panas melalui lantai
(Sumber :Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita, Tbl A.5)
5. Orang-orang di dalam ruangan yang melakukan aktifitas dapat diperhitungkan dariTabel 3.12. Jika diasumsikan terdapat 15 orang pekerja yang duduk dan sibuk bekerja serta 10 orang berjalan berkeliling, maka perhitungannya adalah sebagai berikut :
- Nilai Sensible Heat Gain (SHG) :
15255
10315
6975- Nilai Latent Heat Gain (LHG) :
Diasumsikan AC akan digunakan selama jam kerja, sehingga CLF =1. 6. Pada ruang pegawai bank diasumsikan tidak ada peralatan yang menjadi
sumber panas.
Setelah melakukan perhitungan beban pendinginan, maka hasil perhitungan beban pendinginan pada ruang pegawai bank dapat dilihat pada Tabel 3.18.
3.2.2 Lobi
Sebenarnya lobi merupakan ruangan kecil yang jarang dihuni oleh manusia. Akan tetapi, ruangan ini sering digunakan sebagai tempat untuk lalu-lalang beberapa orang saja. Dalam perhitungan beban pendinginan lobi ini sebagian besar juga memiliki bahan yang sama dengan ruangan lainnya, sehingga nilai koefisien perpindahan panasnya juga sama. Beberapa perhitungan yang dilakukan juga menggunakan persamaan yang sama dengan perhitungan beban pendinginan pada ruangan lainnya. Beberapa perhitungan beban pendinginan yang dilakukan adalah sebagai berikut :
1. Dinding pada kamar mandi tidak seluruhnya menutup sampai ke atap, sehingga diasumsikan tidak ada partisi.
Keliling dinding eksterior, L16m53,3ft
-
3,23 , 53 45 , 6 04 , 1 55 , 423 39 , 0 K
Tabel 3.18 Data hasil perhitungan beban pendinginan kantor bagian personalia
Project PD BPR BAPAS 69 Room Kantor bagian personalia (A) Engr. Alep
Location Magelang Lat. 6oLS Calc. by Alep Check
DB WB RH W Daily range 46,4 F. Ave. 84 F
F F % gr/lb Day Mei Time 14.00
Design Outdoor 90 80,6 67 142
Conditions Room 78 50 72
Conduction Dir. Color U A, ft
2
CLTD, F
Fc RSHG Gross Net Table Corr. BTU/hr
Glass
N 1,04 193,5 13 12 0,86 2077
E 1,04 193,5 13 12 0,86 2077
W 1,04 32,25 13 12 0,86 346
Wall G ro u p B
N 0,39 516 322,5 9 9,4 0,86 1017
S 0,39 516 12 2,25 0,86 389
E 0,39 516 322,5 22 12 0,86 1298
W 0,39 129 96,75 14 6,8 0,86 221
Roof/ceiling
Floor 0,35 1548 12 0,86 5591
Partition Door
Solar Dir. Sh SHGF A SC CLF Fc
Glass
N Yes 74 193,5 0,4 0,88 0,86 4335
E Yes 209 193,5 0,4 0,23 0,86 3200
W Yes 209 32,25 0,4 0,53 0,86 1229
Lights 240 W x 3,41x - BF x 1 CLF x 0,86 Fc 704 RLHG
People 6975 SHG x 0,86 Fc 5999 BTU/hr
8125 LHG 8125
Equipment
Infiltration 1,1 x CFM x TC
0,68 x CFM x gr/lb
Subtotal 28482 SA duct gain
SA duct leakage 5 % 1424 RTHG
SA fan gain (draw through) 0 % BTU/hr
Room Heat Gain 29906 8125 38031
Ventilation 1,1 x 250 CFM x 12 TC 3300
11900
0,68 x 250 CFM x 70 gr/lb
SA fan gain (blow through) 2,5 % 748
Pump gain RA duct gain
RA fan gain 0 %
Cooling Load 33953 20025 53978
2. Atap tidak mengalami perpindahan panas, karena udara di ruangan atasnya dikondisikan pada kondisi udara yang sama.
3. Kaca jendela diasumsikan tidak terdapat pelindung dari sinar matahari. Dengan mengasumsikan nilai SHGF (Solar Heat Gain Factors) pada LU = LS, maka pada Tabel 3.9 diambil nilai terdekat dari 6°LS yaitu 8°LU, sehingga diperoleh nilai SHGF = 74. Seluruh kaca diasumsikan dapat menyerap sebagian panas dan cahaya dari matahari. Dari Tabel 3.10 diperoleh nilai SC = 0,69. Nilai CLF diperoleh dari Tabel 3.11, yaitu pada pukul 14.00 sebesar 0,82 (diasumsikanLight Construction).
4. Di ruangan tersebut hanya terdapat beberapa orang saja yang lalu-lalang, diasumsikan hanya 2 orang. Perhitungan heat gain diambil dariTabel 3.12. sebagai berikut :
- Nilai Sensible Heat Gain (SHG) :
2315
630- Nilai Latent Heat Gain (LHG) :
2325
650Diasumsikan AC akan digunakan selama jam kerja, sehingga CLF =1. 5. Pada ruang pegawai bank diasumsikan tidak ada peralatan yang menjadi
sumber panas.
Tabel 3.19 Data hasil perhitungan beban pendinginan lobi lantai II
Project PD BPR BAPAS 69 Room Lobi Engr. Alep
Location Magelang Lat. 6oLS Calc. by Alep Check
DB WB RH W Daily range 46,4 F. Ave. 84 F
F F % gr/lb Day Mei Time 14.00
Design Outdoor 90 80,6 67 142
Conditions Room 78 50 72
Conduction Dir. Color U A, ft
2
CLTD, F
Fc RSHG Gross Net Table Corr. BTU/hr
Glass
N 1,04 6,45 13 12 0,9
Wall G ro u p B
N 0,39 215 208,55 9 9,4 0,9 688
S 0,39 215 12 2,25 0,9 170
W 0,39 258 14 6,8 0,9 616
Roof/ceiling Floor Partition Door
Solar Dir. Sh SHGF A SC CLF Fc
Glass
N No 74 6,45 0,69 0,82 0,9 243
Lights 240 W x 3,41x - BF x 1 CLF x 0,9 Fc 737 RLHG
People 630 SHG x 0,9 Fc 567 BTU/hr
650 LHG 650
Equipment
Infiltration 1,1 x CFM x TC
0,68 x CFM x gr/lb
Subtotal 3020 SA duct gain
SA duct leakage 5 % 151 RTHG
SA fan gain (draw through) 0 % BTU/hr
Room Heat Gain 3171 650
Ventilation 1,1 x 20 CFM x 12 TC 264
952
0,68 x 20 CFM x 70 gr/lb
SA fan gain (blow through) 2,5 % 79
Pump gain RA duct gain
RA fan gain 0 %
Cooling Load 3515 1602 5117
3.2.3 Kantor Bagian Sekretariat
Dalam perhitungan beban pendinginan kantor bagian sekretariat ini sebagian besar juga memiliki bahan yang sama dengan ruangan lainnya, sehingga nilai koefisien perpindahan panasnya juga sama. Beberapa perhitungan yang dilakukan juga menggunakan persamaan yang sama dengan perhitungan beban pendinginan pada ruangan lainnya. Beberapa perhitungan beban pendinginan yang dilakukan adalah sebagai berikut :
1. Keliling dinding eksterior, L18m60ft
-
5,4160 55 , 36 04 , 1 455 , 734 39 , 0 K
- FC 10,025,410,89
2. Atap mengalami perpindahan panas. Dengan mengasumsikan bahwa genteng terbuat dari semen asbes dengan langit-langit berupa gipsum, maka dari Tabel 3.20 diperoleh nilai U 0,34BTU/hrft2F . Dengan mengasumsikan bahwa atap ruangan terbuat dari l.w (gipsum) dengan ketebalan 4 inchi, maka dari Tabel 3.21 diperoleh nilai CLTD sebesar 48. Nilai koreksi lintang (LM) diambil dari Tabel 3.8, yaitu sebesar -2. SedangkanCLTDC dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
482 1 7878 8485
45 C
Tabel 3.20 Koefisien perpindahan panas melalui atap (Sumber :Handbook of Air Conditioning System Design, Tbl 28)
Tabel 3.21 Cooling Load Temperature Differences melalui atap (Sumber :Air Conditioning Principles and Systems, Edward G. Pita, Tbl 6.1)
4. Di ruangan tersebut terdapat ruangan tunggu tamu. Jika diasumsikan terdapat 10 orang pegawai yang duduk dan bekerja dan 5 orang tamu yang duduk santai, maka perhitungan heat gain diambil dari Tabel 3.12 sebagai berikut :
a. Nilai Sensible Heat Gain (SHG) :
b. Nilai Latent Heat Gain (LHG) :
10255
5140
3250Diasumsikan AC akan digunakan selama jam kerja, sehingga CLF =1. 5. Pada ruang pegawai bank diasumsikan tidak ada peralatan yang menjadi
sumber panas.
Setelah melakukan perhitungan beban pendinginan, maka hasil perhitungan beban pendinginan pada ruang pegawai bank dapat dilihat pada Tabel 3.22.
3.2.4 Ruang Kerja Direktur Utama
Dalam perhitungan beban pendinginan ruang kerja Direktur Utama ini sebagian besar juga memiliki bahan yang sama dengan ruangan lainnya, sehingga nilai koefisien perpindahan panasnya juga sama. Beberapa perhitungan yang dilakukan juga menggunakan persamaan yang sama dengan perhitungan beban pendinginan pada ruangan lainnya. Beberapa perhitungan beban pendinginan yang dilakukan adalah sebagai berikut :
1. Keliling dinding eksterior, L9m30ft
-
9,230 5 , 193 04 , 1 5 , 193 39 , 0 K
- FC 10,029,20,82
Tabel 3.22 Data hasil perhitungan beban pendinginan kantor bagian sekretariat
Project PD BPR BAPAS 69 Room Kantor bagian sekretariat (C) Engr. Alep Location Magelang Lat. 6o
LS Calc. by Alep Check
DB WB RH W Daily range 46,4 F. Ave. 84 F
F F % gr/lb Day Mei Time 14.00
Design Outdoor 90 80,6 67 142
Conditions Room 78 50 72
Conduction Dir. Color U A, ft
2
CLTD, F Fc
RSHG Gross Net Table Corr. BTU/hr
Glass
N 1,04 4,3 13 12 0,89 48
S 1,04 32,25 13 12 0,89 358
Wall
G
ro
u
p N 0,39 129 124,7 9 9,4 0,89 407
S 0,39 516 483,75 12 2,25 0,89 378
E 0,39 129 22 12 0,89 537
Roof/ceiling 0,34 677,25 48 45 0,89 9222
Floor Partition Door
Solar Dir. Sh SHGF A SC CLF Fc
Glass
N No 74 6,45 0,69 0,82 0,89 240
S No 38 32,25 0,69 0,65 0,89 489
Lights 105 W x 3,41x - BF x 1 CLF x 0,89 Fc 319 RLHG
People 3600 SHG x 0,89 Fc 3204 BTU/hr
3250 LHG 3250
Equipment
Infiltration 1,1 x CFM x TC
0,68 x CFM x gr/lb
Subtotal 15202 SA duct gain
SA duct leakage 5 % 760 RTHG
SA fan gain (draw through) 0 % BTU/hr
Room Heat Gain 15962 3250 19212
Ventilation 1,1 x 250 CFM x 12 TC 3300
11900
0,68 x 250 CFM x 70 gr/lb
SA fan gain (blow through) 2,5 % 399
Pump gain RA duct gain
RA fan gain 0 %
Cooling Load 19661 15150 34811
3. Kaca jendela diasumsikan terdapat pelindung dari sinar matahari. Dengan mengasumsikan nilai SHGF (Solar Heat Gain Factors) pada LU = LS, maka padaTabel 3.9diambil nilai terdekat dari 6°LS yaitu 8°LU, sehingga diperoleh nilai SHGF = 74 (utara). Seluruh kaca diasumsikan dapat menyerap sebagian panas dan cahaya dari matahari serta terdapat interior shadingroller shadesgelap. DariTabel 3.10diperoleh nilai SC = 0,4. Nilai CLF diperoleh dariTabel 3.11, yaitu pada pukul 14.00 sebesar 0,88 (utara), diasumsikanLight Construction.
4. Di ruangan tersebut terdapat bangku untuk tamu. Jika diasumsikan terdapat 2 orang tamu yang duduk santai dan 1 orang Direktur Utama yang duduk dan bekerja, maka perhitungan heat gain diambil dari Tabel 3.12 sebagai berikut :
a. Nilai Sensible Heat Gain (SHG) :
2210
1255
675b. Nilai Latent Heat Gain (LHG) :
2140
1255
535Diasumsikan AC akan digunakan selama jam kerja, sehingga CLF =1. 5. Pada ruang pegawai bank diasumsikan tidak ada peralatan yang menjadi
sumber panas.
Tabel 3.23 Data hasil perhitungan beban pendinginan ruang kerja Direktur Utama
Project PD BPR BAPAS 69 Room Ruang kerja Direktur Utama (D) Engr. Alep
Location Magelang Lat. 6oLS Calc. by Alep Check
DB WB RH W Daily range 46,4 F. Ave. 84 F
F F % gr/lb Day Mei Time 14.00
Design Outdoor 90 80,6 67 142
Conditions Room 78 50 72
Conduction Dir. Color U A, ft
2
CLTD, F
Fc RSHG Gross Net Table Corr. BTU/hr
Glass
N 1,04 193,5 13 12 0,82 1980
Wall G ro u p B
N 0,39 258 64,5 9 9,4 0,82 194
E 0,39 129 22 12 0,82 495
Roof/ceiling 0,34 193,5 48 45 0,82 2428
Floor Partition Door
Solar Dir. Sh SHGF A SC CLF Fc
Glass
N Yes 74 193,5 0,4 0,88 0,82 4133
Lights 30 W x 3,41x - BF x 1 CLF x 0,82 Fc 84 RLHG
People 675 SHG x 0,82 Fc 554 BTU/hr
535 LHG 535
Equipment
Infiltration 1,1 x CFM x TC
0,68 x CFM x gr/lb
Subtotal 9867 SA duct gain
SA duct leakage 5 % 493 RTHG
SA fan gain (draw through) 0 % BTU/hr
Room Heat Gain 10361 535
Ventilation 1,1 x 30 CFM x 12 TC 396
1428
0,68 x 30 CFM x 70 gr/lb
SA fan gain (blow through) 2,5 % 259
Pump gain RA duct gain
RA fan gain 0 %
Cooling Load 11016 1963 12979
3.2.5 Ruang Kerja Kepala Bagian (E)
Dalam perhitungan beban pendinginan ruang kerja ini sebagian besar juga memiliki bahan yang sama dengan ruangan lainnya, sehingga nilai koefisien perpindahan panasnya juga sama. Beberapa perhitungan yang dilakukan juga menggunakan persamaan yang sama dengan perhitungan beban pendinginan pada ruangan lainnya. Beberapa perhitungan beban pendinginan yang dilakukan adalah sebagai berikut :
1. Keliling dinding eksterior, L3m10ft
-
3,7710 75 , 96 04 , 1 25 , 32 39 , 0 K
- FC 10,023,770,9
2. Atap juga mengalami perpindahan panas. Diasumsikan bahwa genteng terbuat dari semen asbes dengan langit-langit ruangan terbuat dari gipsum. 3. Kaca jendela diasumsikan terdapat pelindung dari sinar matahari, sama
seperti pada ruangan kerja Direktur Utama.
4. Jika diasumsikan terdapat 2 orang yang duduk dan bekerja, maka perhitungan heat gain diambil dariTabel 3.12sebagai berikut :
a. Nilai Sensible Heat Gain (SHG) :
2255
510b. Nilai Latent Heat Gain (LHG) :
2255
5105. Pada ruang pegawai bank diasumsikan tidak ada peralatan yang menjadi sumber panas.
Setelah melakukan perhitungan beban pendinginan, maka hasil perhitungan beban pendinginan pada ruang pegawai bank dapat dilihat pada Tabel 3.24.
3.2.6 Ruang Kerja Kepala Bagian (F)
Dalam perhitungan beban pendinginan ruang kerja ini sebagian besar juga memiliki bahan yang sama dengan ruangan lainnya, sehingga nilai koefisien perpindahan panasnya juga sama. Beberapa perhitungan yang dilakukan juga menggunakan persamaan yang sama dengan perhitungan beban pendinginan pada ruangan lainnya. Beberapa perhitungan beban pendinginan yang dilakukan adalah sebagai berikut :
1. Keliling dinding eksterior, L3m10ft
-
510
0 04 , 1 25 , 32 39 , 0
K
- FC 10,0250,9
2. Atap juga mengalami perpindahan panas. Diasumsikan bahwa genteng terbuat dari semen asbes dengan langit-langit ruangan terbuat dari gipsum. 3. Kaca jendela berada di dalam ruangan, sehingga diasumsikan tidak terjadi
Tabel 3.24 Data hasil perhitungan beban pendinginan ruang kerja Kepala Bagian (E)
Project PD BPR BAPAS 69 Room Ruang kerja Kepala Bagian (E) Engr. Alep
Location Magelang Lat. 6oLS Calc. by Alep Check
DB WB RH W Daily range 46,4 F. Ave. 84 F
F F % gr/lb Day Mei Time 14.00
Design Outdoor 90 80,6 67 142
Conditions Room 78 50 72
Conduction Dir. Color U A, ft
2
CLTD, F
Fc RSHG Gross Net Table Corr. BTU/hr
Glass
N 1,04 96,75 13 12 0,9 1087
Wall G ro u p B
N 0,39 129 32,25 9 9,4 0,9 106
Roof/ceiling 0,34 96,75 48 45 0,9 1332
Floor Partition Door
Solar Dir. Sh SHGF A SC CLF Fc
Glass
N Yes 74 96,75 0,4 0,88 0,9 2268
Lights 15 W x 3,41x - BF x 1 CLF x 0,9 Fc 46 RLHG
People 510 SHG x 0,9 Fc 459 BTU/hr
510 LHG 510
Equipment
Infiltration 1,1 x CFM x TC
0,68 x CFM x gr/lb
Subtotal 5299 SA duct gain
SA duct leakage 5 % 265 RTHG
SA fan gain (draw through) 0 % BTU/hr
Room Heat Gain 5563 510
Ventilation 1,1 x 20 CFM x 12 TC 264
952
0,68 x 20 CFM x 70 gr/lb
SA fan gain (blow through) 2,5 % 139
Pump gain RA duct gain
RA fan gain 0 %
Cooling Load 5967 1462 7429
4. Jika diasumsikan terdapat 2 orang yang duduk dan bekerja, maka perhitungan heat gain diambil dariTabel 3.12sebagai berikut :
a. Nilai Sensible Heat Gain (SHG) :
2255
510b. Nilai Latent Heat Gain (LHG) :
2255
510Diasumsikan AC akan digunakan selama jam kerja, sehingga CLF =1. 5. Pada ruang pegawai bank diasumsikan tidak ada peralatan yang menjadi
sumber panas.
Setelah melakukan perhitungan beban pendinginan, maka hasil perhitungan beban pendinginan pada ruang pegawai bank dapat dilihat pada Tabel 3.25.
3.2.7 Ruang Kerja Kepala Bagian (G)
Tabel 3.25 Data hasil perhitungan beban pendinginan ruang kerja Kepala Bagian (F)
Project PD BPR BAPAS 69 Room Ruang kerja Kepala Bagian (F) Engr. Alep
Location Magelang Lat. 6oLS Calc. by Alep Check
DB WB RH W Daily range 46,4 F. Ave. 84 F
F F % gr/lb Day Mei Time 14.00
Design Outdoor 90 80,6 67 142
Conditions Room 78 50 72
Conduction Dir. Color U A, ft
2
CLTD, F
Fc RSHG Gross Net Table Corr. BTU/hr
Glass Wall G ro u p B
S 0,39 129 12 2,25 0,9 102
Roof/ceiling 0,34 96,75 48 45 0,9 1332
Floor Partition Door
Solar Dir. Sh SHGF A SC CLF Fc
Glass
Lights 15 W x 3,41x - BF x 1 CLF x 0,9 Fc 46 RLHG
People 510 SHG x 0,9 Fc 459 BTU/hr
510 LHG 510
Equipment
Infiltration 1,1 x CFM x TC
0,68 x CFM x gr/lb
Subtotal 1939 SA duct gain
SA duct leakage 5 % 97 RTHG
SA fan gain (draw through) 0 % BTU/hr
Room Heat Gain 2036 510
Ventilation 1,1 x 20 CFM x 12 TC 264
952
0,68 x 20 CFM x 70 gr/lb
SA fan gain (blow through) 2,5 % 51
Pump gain RA duct gain
RA fan gain 0 %
Cooling Load 2351 1462 3813
1. Keliling dinding eksterior, L3m10ft
-
510
0 04 , 1 25 , 32 39 , 0
K
- FC 10,0250,9
2. Atap juga mengalami perpindahan panas. Diasumsikan bahwa genteng terbuat dari semen asbes dengan langit-langit ruangan terbuat dari gipsum. 3. Kaca jendela berada di dalam ruangan, sehingga diasumsikan tidak terjadi
perpindahan panas.
4. Jika diasumsikan terdapat 2 orang yang duduk dan bekerja, maka perhitungan heat gain diambil dariTabel 3.12sebagai berikut :
c. Nilai Sensible Heat Gain (SHG) :
2255
510d. Nilai Latent Heat Gain (LHG) :
2255
510Diasumsikan AC akan digunakan selama jam kerja, sehingga CLF =1. 5. Pada ruang pegawai bank diasumsikan tidak ada peralatan yang menjadi
sumber panas.
Tabel 3.26 Data hasil perhitungan beban pendinginan ruang kerja Kepala Bagian (G)
Project PD BPR BAPAS 69 Room Ruang kerja Kepala Bagian (G) Engr. Alep Location Magelang Lat. 6o
LS Calc. by Alep Check
DB WB RH W Daily range 46,4 F. Ave. 84 F
F F % gr/lb Day Mei Time 14.00
Design Outdoor 90 80,6 67 142
Conditions Room 78 50 72
Conduction Dir. Color U A, ft
2
CLTD, F Fc
RSHG Gross Net Table Corr. BTU/hr
Glass Wall G ro u p B
S 0,39 129 12 2,25 0,9 102
W 0,39 129 14 6,8 0,9 308
Roof/ceiling 0,34 96,75 48 45 0,9 1332
Floor Partition Door
Solar Dir. Sh SHGF A SC CLF Fc
Glass
Lights 15 W x 3,41x - BF x 1 CLF x 0,9 Fc 46 RLHG
People 510 SHG x 0,9 Fc 459 BTU/hr
510 LHG 510
Equipment
Infiltration 1,1 x CFM x TC
0,68 x CFM x gr/lb
Subtotal 2247 SA duct gain
SA duct leakage 5 % 112 RTHG
SA fan gain (draw through) 0 % BTU/hr
Room Heat Gain 2359 510
Ventilation 1,1 x 20 CFM x 12 TC 264
952
0,68 x 20 CFM x 70 gr/lb
SA fan gain (blow through) 2,5 % 59
Pump gain RA duct gain
RA fan gain 0 %
Cooling Load 2682 1462 4144
3.2.8 Kantor Kerja Pegawai Bank
Dalam perhitungan beban pendinginan kantor kerja ini sebagian besar juga memiliki bahan yang sama dengan ruangan lainnya, sehingga nilai koefisien perpindahan panasnya juga sama. Beberapa perhitungan yang dilakukan juga menggunakan persamaan yang sama dengan perhitungan beban pendinginan pada ruangan lainnya. Beberapa perhitungan beban pendinginan yang dilakukan adalah sebagai berikut :
1. Keliling dinding eksterior, L12m40ft
-
8,1840 5 , 193 04 , 1 5 , 322 39 , 0 K
- FC 10,028,180,84
2. Atap juga mengalami perpindahan panas. Diasumsikan bahwa genteng terbuat dari semen asbes dengan langit-langit ruangan terbuat dari gipsum. 3. Kaca jendela diasumsikan terdapat pelindung dari sinar matahari, sama
seperti pada ruangan kerja Direktur Utama.
4. Jika diasumsikan terdapat 10 orang pegawai yang duduk dan bekerja serta 5 orang yang lalu-lalang, maka perhitungan heat gain diambil dariTabel 3.12 sebagai berikut :
e. Nilai Sensible Heat Gain (SHG) :
10255
5315
4125f. Nilai Latent Heat Gain (LHG) :
10255
5325
41755. Pada ruang pegawai bank diasumsikan tidak ada peralatan yang menjadi sumber panas.
Setelah melakukan perhitungan beban pendinginan, maka hasil perhitungan beban pendinginan pada ruang pegawai bank dapat dilihat pada Tabel 3.27.
3.3 Perhitungan Beban Pendinginan pada Lantai III
Perhitungan beban pendinginan pada lantai III PD BPR BAPAS 69 juga dilakukan dengan menghitung beban pendinginan pada setiap ruangan sama seperti perhitungan pada lantai-lantai sebelumnya.
3.3.1 Aula
Dalam perhitungan beban pendinginan aula ini sebagian besar memiliki bahan yang sama dengan ruangan lainnya, sehingga nilai koefisien perpindahan panasnya juga sama. Ukuran ruangannya juga sama dengan ruangan Kantor Bagian Personalia pada lantai II. Beberapa perhitungan yang dilakukan juga menggunakan persamaan yang sama dengan perhitungan beban pendinginan pada ruangan lainnya. Beberapa perhitungan beban pendinginan yang dilakukan adalah sebagai berikut :
1. Keliling dinding eksterior, L39m130ft
1 , 7 130 419 04 , 1 8 , 1257 39 , 0 K 86 , 0 1 , 7 02 , 01
C
Tabel 3.27 Data hasil perhitungan beban pendinginan kantor kerja pegawai (H)
Project PD BPR BAPAS 69 Room Kantor kerja pegawai bank (H) Engr. Alep Location Magelang Lat. 6o
LS Calc. by Alep Check
DB WB RH W Daily range 46,4 F. Ave. 84 F
F F % gr/lb Day Mei Time 14.00
Design Outdoor 90 80,6 67 142
Conditions Room 78 50 72
Conduction Dir. Color U A, ft
2
CLTD, F Fc
RSHG Gross Net Table Corr. BTU/hr
Glass
N 1,04 193,5 13 12 0,84 2028
Wall G ro u p B
N 0,39 258 64,5 9 9,4 0,84 199
W 0,39 258 14 6,8 0,84 575
Roof/ceiling 0,34 193,5 48 45 0,84 2487
Floor Partition Door
Solar Dir. Sh SHGF A SC CLF Fc
Glass
N Yes 74 193,5 0,4 0,88 0,84 4234
Lights 60 W x 3,41x - BF x 1 CLF x 0,84 Fc 172 RLHG
People 4125 SHG x 0,84 Fc 3465 BTU/hr
4175 LHG 41