LAPORAN PRAKTIKUM AUDIT ENERGI B
HVAC
Disusun untuk memenuhi salah satu tugas praktikum mata kuliah Audit Energi
Dosen Pengampu : Yanti Supriyanti S.T., M.T Kelas/Kelompok : 3D-TKE/2
Nama Anggota : Andini Noorma Chandraningtyas (201734005)
Deni Sidik (201734008)
Janet Anjeli Pratiwi (201734013) Nawwar Muhamad Najib (201734021) Rachmat Fajar Fadillah (201734022)
PROGRAM STUDI DIV-TEKNIK KONSERVASI ENERGI JURUSAN TEKNIK KONVERSI ENERGI
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2023
1. Tujuan :
Setelah melakukan praktikum, mahasiswa diharapkan dapat:
• melakukan audit pada sistem HVAC
• mengukur dan menghitung COP atau EER
• melakukan analisa peluang penghematan energi pada AC
• memberikan rekomendasi perbaikan kinerja pada AC 2. Dasar teori
Refrigerasi dan penyejuk AC digunakan untuk mendinginkan produk atau lingkungan gedung. Sistem refrigerasi (AC) memindahkan panas dari tangki reservoir rendah energi yang lebih dingin ke tangki reservoir energi tinggi yang lebih hangat. Karena dirancang untuk memindahkan energi panas berlawanan dengan arah aliran panas spontan, maka perlu ditambahkan sejumlah energi eksternal untuk mencapai transfer energi termal yang diinginkan dari heat source ke heat sink.
Gambar 1.Skema Sistem Refrigerasi
(Sumber: Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia, 2006)
Siklus Termodinamika Refrigerasi
Gambar 2. Skema Siklus Refrigerasi Kompresi Uap dan Diagram P-H (Sumber: Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia, 2006)
Siklus refrigerasi dapat dibagi menjadi tahapan-tahapan berikut:
• 1 – 2. Cairan refrigeran dalam evaporator menyerap panas dari lingkungan sekitarnya, biasanya udara, air atau cairan proses lain. Selama proses ini cairan berubah fasa dari cair menjadi gas, dan pada keluaran evaporator gas ini diberi pemanasan berlebih/superheated, atau melalui penyerapan panas di perpipaan.
• 2 – 3. Gas masuk menuju kompresor dimana tekanannya dinaikkan. Temperatur juga akan meningkat, sebab melalui proses kompresi terjadi perpindahan energi ke refrigeran.
• 3 – 4. Superheated gas bertekanan tinggi keluar dari kompresor menuju kondenser.
Bagian awal proses refrigerasi (3-3a) menurunkan panas superheated gas sebelum gas ini dikembalikan menjadi bentuk cairan/kodensasi (3a-3b). Proses ini biasanya dicapai dengan menggunakan udara atau air. Penurunan temperatur lebih lanjut terjadi pada perpipaan dan/atau alat subcooling (3b - 4), sehingga cairan refrigeran lebih dingin ketika cairan ini menuju alat ekspansi.
• 4 - 1 Cairan yang sudah didinginkan dan bertekanan tinggi melintas melalui peralatan ekspansi, yang akan menurunkan tekanan dan mengendalikan aliran menuju evaporator.
Jenis cairan yang digunakan sebagai refrigeran sebaiknya adalah cairan yang akan menguap pada temperatur rendah dan tekanan sekitar 1 atm. Dengan mempertahankan tekanan di atas 1 atm, maka kebocoran yang terjadi lebih mudah diketahui.
Kinerja AC: COP (Coefficient of Performance) dan EER (Energy Efficiency Ratio) Pada HVAC/pompa kalor, panas dipindahkan dari temperatur rendah ke temperatur yang lebih tinggi dengan menambahkan kerja. Perbandingan energi termanfaatkan dengan masukan energi ini bernilai lebih besar dari 1 dan biasa disebut coefficient of performance (COP). COP dapat dihitung dari hasil pengukuran kondisi termodinamika maupun hasil pengukuran daya kompresor, kalor pemanasan air/udara, dan pendinginan udara. Dalam hal pemanfaatan untuk pendinginan udara, maka yang diperhitungkan adalah COP pendinginan.
Untuk mengetahui performa HVAC, digunakan parameter-parameter sebagai berikut:
1. Kalor yang diserap refrigeran di evaporator
𝑄𝐸 = 𝑚˙𝑟𝑒𝑓. (ℎ2 − ℎ1)
Ket: 𝑚˙𝑟𝑒 𝑓
= Laju alir refrigeran (kg/s) ℎ2
ℎ1
= Entalpi refrigeran keluar evaporator (kJ/kg)
= Entalpi refrigeran masuk evaporator (kJ/kg) 2. Kalor yang dilepas udara sebagai pemberi panas
𝑄𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = 𝑚˙𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎. (ℎ𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎,𝑖𝑛 − ℎ𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎,𝑜𝑢𝑡) 𝑄𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = 𝜌𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎. 𝐴 . 𝑣𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎. (ℎ𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎,𝑖𝑛 − ℎ𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎,𝑜𝑢𝑡) Ket: 𝜌𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = densitas udara (rata-rata in & out) (kg/m3)
𝐴 = luas penampang saluran udara (m2) 𝑣𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = kecepatan udara (m/s) 3. Kalor yang dilepas refrigeran di kondensor
𝑄𝐶 = 𝑚˙𝑟𝑒𝑓. (ℎ3 − ℎ4) Ket: ℎ3 = Entalpi refrigeran keluar kompresor (kJ/kg)
ℎ4 = Entalpi refrigeran keluar kondensor (kJ/kg) 4. Energi yang diserap refrigeran akibat Kerja kompresor
𝑊𝑐𝑜𝑚𝑝 = 𝑚˙𝑟𝑒𝑓. (ℎ3 − ℎ2)
5. Energi yang dipasok untuk kerja kompesor (bila merupakan energi listrik) 𝑊𝑐𝑜𝑚𝑝 = 𝑉 . 𝐼. cos
6. COP (Coefficient of Performance)
COP adalah nilai yang menunjukan performa dari mesin refrigerasi. COP didapat dari perbandingan energi yang diserap di evaporator dengan kerja kompresor.
Perhitungan COP dengan pendekatan secara termodinamika disebut COP internal. Untuk sisi pendinginan adalah sebagai berikut:
𝐶𝑂𝑃 = 𝑚˙𝑟𝑒𝑓(ℎ2 − ℎ1) 𝑚˙𝑟𝑒𝑓(ℎ3 − ℎ2) =
ℎ2 − ℎ1 ℎ3 − ℎ2
Perhitungan COP dengan pendekatan pemberi energi disebut COP eksternal. Untuk sisi pendinginan adalah sebagai berikut:
𝐶𝑂𝑃 = 𝑄𝑒𝑣𝑎𝑝 (𝑠𝑖𝑠𝑖 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎) 𝑊𝑐𝑜𝑚𝑝 (𝑠𝑖𝑠𝑖
𝑙𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑘)
𝑚˙𝑢𝑑(ℎ𝑢𝑑,𝑜𝑢𝑡 − ℎ𝑢𝑑,𝑖𝑛)
= 𝑉. 𝐼. cos
7. EER (Energy Efficiency Ratio)
EER adalah rasio output energi pendinginan (dalam BTU/jam) dibandingkan dengan input energi listrik (dalam Watt).
𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔𝑖𝑛𝑎𝑛 (𝐵𝑇𝑈 )
𝐸𝐸𝑅 = 𝑗𝑎𝑚
𝑖𝑛𝑝𝑢𝑡 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑙𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑘 (𝑊𝑎𝑡𝑡) AC yang memiliki EER tinggi dianggap lebih cost effective.
Standar Acuan Sistem HVAC
Indonesia telah menerbitkan standar untuk sistem HVAC yaitu SNI 03-6390-2011 Konservasi Energi Sistem Tata Udara pada Bangunan Gedung. Untuk mesin refrigerasi, ditetapkan efisiensi minimum dari peralatan tata udara yang dioperasikan dengan listrik.
Kapasitas TR (ton of refrigeration) terkait kapasitas ekstraksi panas dari peralatan refrigerasi pengondisian udara. 1 TR ≈ 12000 Btu/h = 3,5 kW.
Selain SNI, dapat juga digunakan standar internasional.
Titik Pengukuran
Titik pengukuran disesuaikan dengan objek yang diamati dan tujuan praktikum.
3. Alat dan bahan
1. peralatan HVAC atau AC 2. Anemometer
3. Termogun 4. Terminal 5. Meteran
4. Langkah Percobaan
Bila menggunakan mesin Cussons P5670 Heat Pump:
1. Periksa level minyak pelumas kompresor atau pompa di dalam kaca penduga pada sisi kompresor.
2. Periksa fluida manometer, kalibrasi bila perlu.
3. Katup-katup pemipaan untuk sirkulasi fluida dalam posisi terbuka.
4. Periksa air untuk mengukur temperatur bola basah masukan dan keluaran dari udara yang mengalir di dalam saluran evaporator, tambah air bila tak mencukupi.
5. Siapkan tabel pengujian sesuai tujuan percobaan.
Bila menggunakan mesin AC lain, persiapan percobaan dapat disesuaikan:
1. Periksa kondisi AC.
2. Siapkan alat ukur yang diperlukan.
3. Siapkan tabel pengujian sesuai tujuan percobaan.
Prosedur pengujian
Bila menggunakan mesin Cussons P5670 Heat Pump:
1. Hidupkan pompa pemasok air laboratorium. Atur laju aliran dengan mengatur katup V101. Besarnya laju aliran yang dikehendaki terlihat pada rotameter.
2. Hidupkan saklar pada MCB.
3. Set selektor fan pada posisi yang dikehendaki dan hidupkan.
4. Jalankan motor penggerak kompresor. Bila kompresor mati karena tidak ada aliran air, tekan tombol “reset” pada pengesetan tekanan kompresor, kemudian alirkan air sebelum
kompresor dihidupkan.
Bila menggunakan mesin AC lain:
1. Persiapkan dan rakit alat ukur pada titik pengukuran.
2. Hidupkan AC.
Pengamatan (selama 40 menit dengan interval 5 menit)
1. Amati dan ukur: Pada bagian input dan output udara evaporator:
a. temperatur bola basah dan temperatur bola kering, atau temperatur bola kering dan kelembapan udara
b. kecepatan udara evaporator dan/atau P orifice udara c. luas penampang saluran udara
2. Amati dan ukur: Pada bagian input dan output refrigeran evaporator:
a. temperatur masuk dan keluar evaporator b. tekanan masuk dan keluar evaporator 3. Amati dan ukur: Pada bagian kompresor:
a. tekanan rerigeran masuk dan keluar rkompresor b. temperatur refrigeran masuk dan keluar kompresor c. daya kompresor, atau parameter kelistrikan (V, I, cos phi)
Gambar 3 Rangkaian Sistem AC Split
FAN TA3 TA4
7 EVAPORATOR
AIR AIR
AIR HANDLING UNIT
6
P5
TA1 TA2
5 TF5
SOLENOID VALVE SIGHT GLASS
THERMOSTATIC EXPANSION
VALVE
TF6
CONDENSATE DRAIN
ORIFICE
P7
FLOWMETER
F1 TF7
TF4
4 7
HEAT
WATER
TF8
8
EXCHANGER
V107
3
FLOWMETER F2
TW8 3
V101
TW7
V105
TF3 FILTER/
DRIER
V102
PSV
TF1 CUTOUT SWITCH HP/LP P1
1 V104
P2
2 V103
TF2
COMPRESSOR
Gambar 4 Rangkaian Sistem HVAC Cussons P5670 Heatpump
Pada alat uji terpasang berbgai alat ukur. Alat ukur digital untuk mengukur temperatur dipasang di 14 titik, yaitu:
• TA1 = temperatur bola kering udara masuk.
CCOONNDDEENNSSEERR
• TA2 = temperatur bola basah udara masuk.
• TA3 = temperatur bola kering udara keluar.
• TA4 = temperatur bola basah udara keluar.
• TW7 = temperatur air masuk kondensor.
• TW8 = temperatur air keluar kondensor.
• TF1 = temperatur refrigeran masuk ke kompresor
• TF2 = temperatur refrigeran keluar dari kompresor
• TF3 = temperatur refrigeran keluar dari pendingin
• TF4 = temperatur refrigeran keluar dari penukar panas
• TF5 = temperatur refrigeran masuk ke katup ekspansi
• TF6 = temperatur refrigeran masuk ke evaporator
• TF7 = temperatur refrigeran keluar dari evaporator
• TF8 = temperatur refrigeran setelah melakukan penukaran panas kembali
Alat ukur tekanan bekerja secara analog, dan terpasang seperti dalam rangkaian. Laju alir air diukur menggunakan flowmeter. Laju alir udara diukur menggunakan meter orifice yang dilengkapi dengan manometer. Alat ukur daya digunakan untuk mengukur daya yang digunakan kompresor. Mesin pompa kalor ini juga dilengkapi dengan sembilan katup kendali, yaitu:
• V101 = katup kendali aliran air. Selama pengujian, katup ini diatur untuk mendapatkan laju alir air yang dikehendaki.
• V102 = katup untuk menghentikan keluaran fluida kerja dari kondensor.
• V103 = katup untuk menghentikan keluaran fluida kerja dari kompresor.
• V104 = katup untuk menghentikan masukan fluida kerja ke kompresor.
• V105 = seperti katup V104.
• V106 = katup ekspansi.
• V107 = katup untuk mengisi kembali fluida kerja.
• V108 = katup ekspansi otomatis. Katup ini bekerja secara otomatis tergantung pada temperatur fluida pendingin keluaran evaporator.
Selain katup V101 dan V108, berfungsi sebagai katup pemeliharaan.
Keterangan untuk Sistem HVAC Cussons P5670 Heatpump adalah:
• Tekanan masuk kompresor (P1)
• Tekanan keluar kompresor (P2)
• Tekanan masuk katup ekspansi (P5)
• Tekanan keluar evaporator (P7)
• Laju alir fluida kerja (F1)
• Laju alir air (F2)
• Daya masukan kompresor (Wc)
• Penurunan manometer ( P) 5. Data Pengamatan
Ukuran
Ruangan 3.14 Jurusan Evaporator
Masuk Keluar
P (m) L (m) T (m) P (cm) L (cm) P (cm) L (cm)
Bagian 1 80 5 68 9
8.4 4,955 3,3
Bagian 2
Bagian 1
4,2 3,42 3,3
Bagian 2
T in (°C) RH in (%) v in (m/s) T out (°C) RH out (%) v out (m/s)
1 2 24.5 69.8 1.4 17 66 4.4 226,9 2.974 0.978 0.66
2 4 22.1 70.9 1.4 12.3 67.1 5.2 227,1 3.19 0.978 0.692
3 6 21.3 71.5 1 12.5 62.2 5 226,8 3.244 0.979 0.72
4 8 20.4 75.8 1 12.6 63.3 5.1 227,3 3.3 0.978 0.734
5 10 20.4 72 1 12.3 66.8 5 226,8 3.33 0.979 0.742
6 12 21.3 73.5 1 12.6 63.8 5 226,6 3.385 0.979 0.751
7 14 21.6 75.1 1.4 12.2 62.8 5 227 3.38 0.979 0.752
8 16 21.5 73.1 1 11.6 62.1 4.3 226.9 3.35 0.979 0.745
9 18 21.8 74.8 1 11 61.3 4.4 227 3.50 0.979 0.745
10 20 21.1 76.7 1 11.3 62.3 4.4 226.9 3.398 0.979 0.77
11 22 21.6 75.2 1 10 61.2 4.5 226.7 3.396 0.979 0.754
12 24 19.8 72.8 1.4 9.8 63.3 4.3 226.2 3.424 0.980 0.759
13 26 19.1 75.7 1.4 9.9 63 4.1 226.9 3.39 0.979 0.753
14 28 19.1 73.7 1.4 9.5 62.4 4.6 226.9 3.375 0.979 0.75
15 30 19 72.4 1.4 8.7 60.3 4.7 226.7 3.363 0,979 0.746
P (kW)
Masuk Keluar
V (V) I (A) cos Φ Nomor t (menit)
Keadaan
Awal Akhir Setting
RH ruangan (%) T ruangan (°C) RH ruangan (%) T ruangan (°C)
18 T (°C)
26,5 70,1 24.9 69
Perhitungan Laju Alir Udara, QUdara Eva, Wkompresor, COP Untuk Q evaporator :
𝑄𝐸 = 𝑚̇ 𝑟𝑒𝑓× (ℎ2− ℎ1) Ket: 𝑚̇ 𝑟𝑒𝑓 = Laju alir (kg/s)
ℎ2 = Entalpi refrigeran keluar evaporator (kJ/kg) ℎ1 = Entalpi refrigeran masuk evaporator (kJ/kg) Berdasarkan data praktikum untuk input evaporator :
𝑇𝑖𝑛_𝑒𝑣𝑎 = 24,5 𝑂𝐶
%𝑅ℎ 𝑖𝑛 = 69,8 % _ 𝑉𝑖𝑛_ = 1,4 𝑚̇/𝑠 Maka :
ℎ𝑖𝑛_𝑒𝑣𝑎 = 62.7 𝑘𝐽/𝑘𝑔
Berdasarkan data praktikum untuk output evaporator : 𝑇𝑜𝑢𝑡_𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎𝑡𝑜𝑟 = 17 𝑂𝐶
%𝑅ℎ 𝑜𝑢𝑡 = 66 % _ 𝑉𝑜𝑢𝑡_ = 4.4 𝑚̇/𝑠 Maka :
ℎ𝑜𝑢𝑡 𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎𝑡𝑜𝑟 = 37,23 𝑘𝐽/𝑘𝑔
Untuk temperatur rata – rata adalah sebagai berikut : 𝑇𝑓 (𝑂𝐶) =24.5 + 17
2 = 20.75 𝑂𝐶 Untuk flow udara rata – rata adalah sebagai berikut :
𝑉𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 = 𝑉𝑖𝑛+ 𝑉𝑜𝑢𝑡
2 = 1.4 + 4.4
2 = 2.9 𝑚̇/𝑠
Untuk mengetahui nilai massa jenis udara menggunakan interpolasi dari dari tabel Ideal-gas properties of air dengan temperatur sebesar 20.75 oC
𝜌𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 @20.75 𝐶 = 1.2018125 𝑘𝑔/𝑚̇3
Untuk menghitung nilai luas penampang pipa diperlukan data Panjang dan lebar penampang pendingin, nilai tersebut adalah :
𝐴 = 𝑃 𝑥 𝐿 𝐴 = 0,8 𝑚̇𝑥0,05𝑚̇
𝐴 = 0.04 𝑚̇2
Dalam hidrodinamik, laju aliran massa dapat diturunkan dari laju aliran volume dengan Persamaan Kontinuitas.
𝑄 = 𝐴 𝑥 𝑉
Mengalikan persamaan kontinuitas dengan massa jenis fluida maka diperoleh : 𝑚̇ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = 𝜌 𝑥 𝐴 𝑥 𝑉
𝑚̇ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = 1.2018125𝑘𝑔
𝑚̇3 𝑥 0.04 𝑚̇2 𝑥 2.9𝑚̇
𝑠 𝑚̇ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = 0.1394103 𝑘𝑔/𝑠
Maka Q evaporator adalah :
𝑄𝐸 = 𝑚̇ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 × (ℎ2− ℎ1) 𝑄𝐸 = 0.1394103𝑘𝑔
𝑠 𝑥 (62.7 − 37.23)𝑘𝐽
𝑘𝑔 ) 𝑄𝐸 = 3.55078 𝑘𝐽/𝑠
Kompressor
Berdasarkan hasil praktikum diperoleh data sebagai berikut : 𝑉 = 226.9 𝑣𝑜𝑙𝑡
𝐼 = 2.974 𝐴
cos 𝜃 = 0.978
𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛 (𝑃) = 0.66 𝑘𝑊
Untuk daya perhitungan adalah sebagai berikut :
𝑃𝑝𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛 = 𝑉 𝑥 𝐼 𝑥 cos 𝜃
𝑃𝑝𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛 = 226.9 𝑥 2.974 𝑥 0.978 = 659.954987 𝑊 𝑃𝑝𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛 = 0.6595 𝑘𝑊
Maka untuk perhitungan COP (coefficient of performance) adalah : 𝐶𝑂𝑃 𝐸𝑘𝑠𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎𝑙 = 𝑄 𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎𝑡𝑜𝑟
𝑊 𝑘𝑜𝑚̇𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟
= 3.55078 0.6595 𝑘𝑊
=5,380335 Nilai EER dapat dihitung sebagai berikut :
𝐸𝐸𝑅 =
𝑂𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔𝑖𝑛𝑎𝑛(𝐵𝑇𝑈 𝑗𝑎𝑚̇ ) 𝐼𝑛𝑝𝑢𝑡 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑙𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑘 (𝑊𝑎𝑡𝑡)
𝐸𝐸𝑅 =
12115,76(𝐵𝑇𝑈 𝑗𝑎𝑚̇ ) 660 (𝑊𝑎𝑡𝑡)
Neraca Massa
Neraca Energi
EVAPORATOR
𝑇𝑖𝑛 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = 24.50𝐶 𝑅𝐻𝑖𝑛 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎= 69.8 % ρ = 1,2018125 kg. m/s2 𝑚̇ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎= 0,1394103 𝑘𝑔/𝑠 𝑄𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎𝑡𝑜𝑟 = 3.55078 𝑘𝐽/𝑠
𝑚̇ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎=0.1394103 𝑘𝑔/𝑠 𝑇𝑜𝑢𝑡 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎= 170𝐶 𝑅𝐻𝑜𝑢𝑡 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = 66 %
EVAPORATOR
𝑚̇ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 =0.1394103 𝑘𝑔/𝑠 𝑚̇ 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 =0.1394103 𝑘𝑔/𝑠
Profil Energi Akibat Pengaruh Parameter Parameter Terukur
Dalam praktikum Audit HVAC kali ini dalam pengukuran ada beberapa parameter terkait yaitu ialah kecepatan udara, temperature, daya listrik dan % Rh. Hubungan setiap parameter terhadap waktu dapat dilihat bpada grafik grafik dibawah ini :
Grafik diatas menggambarkan hubungan kecepatan udara masuk dan keluar evaporator terhadap waktu. Nilai kecepatan udara masuk maupun keluar eevaporator juga cenderung konstan seiring bertambahnya waktu, namun pada kecepatan udara keluar sedikit ada penurunan nilai meskipun masih cenderung konstan. Dari grafik dapat dilihat bahwa kecepatan udara keluar evaporator lebih tinggi dibandingkan kecepatan udara masuk evaporator. Hal ini menandakan bahwa terjadi laju perpindahan panas yang lebih besar dari refrigran ke udara keluaran evaporator.
Kecepatan udara masuk evaporator berada pada nilai sekitar 1-2 m/s dan kecepatan udara keluar evaporator memiliki nilai sekitar 4-5 m/s. kecepatan udara keluaran ini juga cukup tinggi dikarenakan setting AC yang diatur pada temperature setting 18°C sehingga AC bekerja lebih untuk mendinginkan kondisi ruangan yang memiliki temperature awal sebesar 26,5°C.
0 1 2 3 4 5 6
0 5 10 15 20 25 30 35
V (m/s)
Waktu (menit)
Kurva Hubungan Kecepatan Udara Masuk dan Keluar Evaporator terhadap Waktu
V in V out
Grafik diatas menggambarkan hubungan temperature udara masuk dan keluar evaporator terhadap waktu. Dalam grafik dapat dilihat bahwa temperature udara masuk dan keluar evaporator cenderung menurun seiring dengan berjalannya waktu. Hal ini menandakan bahwa AC bekerja untuk mendinginkan ruangan seperti yang diinginkan. Jika dilihat dari grafik juga dapat dilihat bahwa temperature keluar evaporator lebih rendah dibandingkan dengan temperature masuk evaporator hal ini dikarenakan temperature yang keluar evaporator merupakan udara yang diinginkan sesuai dengan temperature setting yang telah diatur pada AC. Namun pada grafik dapat dilihat bahwa nilai temperature keluar evaporator ini berada dibawah temperature setting yang ditentukan yaitu 18°C. hal ini terjadi karena posisi pengukuran temperature ini mengunakan termo gun dimana titik yang di ukur ada ketika menggunakan alat ini berada tepat diluar keluaran ac yang kemungkinan titik ini membaca nilai temperature komponen didalam ac. Sedangkan temperature masuk ini seiring bertambahnya waktu menurun karena temperature ruangan seiring bertambahnya waktu semakin dingin dikarenakan AC yang menyala.
0 5 10 15 20 25 30
0 5 10 15 20 25 30 35
T (C)
Waktu (menit)
Kurva Hubungan Temperatur Udara Masuk dan Keluar terhadap Waktu
T in T out
Grafik diatas menggambarkan hubungan daya listrik pengukuran terhadap waktu. Dari grafik dapat dilihat bahwa semakin bertambahnya waktu maka daya listrik yang digunakan akan semakin meningkat. Hal ini terjadi karena pengaruh lamanya AC dioperasikan maka semakin besar jumlah kalor yang ada pada refrigran.
Grafik diatas menggambarkan hubungan % rh terhadap waktu. Nilai % rh udara masuk evaporator memiliki nilai yang lebih tinggi dari keluaran evaporator. Hal ini dikarenakan kelembaban udara keluaran AC akan lebih kering dibandingkan udara masukan. Hal ini dikarenakan suhu udara semakin rendah. Karena semakin rendah suhu udaranya maka banyak uap
0,64 0,66 0,68 0,7 0,72 0,74 0,76 0,78
0 5 10 15 20 25 30 35
Q (W)
Waktu (menit)
Kurva Hubungan Daya Listrik Pengukuran terhadap Waktu
0 20 40 60 80 100
0 5 10 15 20 25 30 35
RH (%)
Waktu (menit)
Kurva Hubungan Relatice Humidity Udara Masuk dan Keluar Evaporator terhadap Waktu
RH in RH out
air yang dapat ditampung oleh udara semakin sedikit. Hal ini terjadi karena ketika udara panas, maka jarak antara molekul nya lebih lebar sehingga dapat mengakomodasi banyak uap air.
Grafik diatas menggambarkan hubungan Q evaporator terhadap waktu. Dari grafik dapat dilihat bahwa nilainya berfluktuatif seiring bertambahnya waktu. Hal ini menandakan bahwa panas yang diserap evaporator tidak konstan seiring bertambahnya waktu. Hal ini dipengaruhi kondisi udara yang masuk kedalam evaporator.
Menentukan Baseline Dari Kinerja HVAC
0,00000 0,50000 1,00000 1,50000 2,00000 2,50000 3,00000 3,50000 4,00000 4,50000 5,00000
0 5 10 15 20 25 30 35
Q (J/s)
Waktu (menit)
Kurva Hubungan Q Evaporator terhadap Waktu
0,000000 1,000000 2,000000 3,000000 4,000000 5,000000 6,000000 7,000000
0 5 10 15 20 25 30 35
COP
Waktu
Hubungan COP terhadap waktu
Baseline exsiting
COP yang dihitung pada praktikum kali ini secara eksternal dikarenakan keterbatasan dalam pengambilan data. Dari hasil perhitungan didapatkan nilai cop diantara 5-6. Sehingga nilai rata rata dari COP sebesar 5,417. Kinerja COP ini seiring bertambahnya waktu mengalami nilai yang berfluktuatif. Hal ini terjadi karena nilai kalor yang diterima refrigran dari udara seperti pada grafik parameter diatas juga mengalami fluktuasi seiring bertambahnya waktu.
Membandingkan Dengan Standar
Grafik diatas menggambarkan hubungan COP yang dibandingkan dengan standar.
Berdasarkan spesifikasi AC split yang tertera pada teori sebelumnya besar COP minimum yaitu 2,7. Sehingga berdasarkan nilai standar ini maka AC yang digunakan pada praktikum Audit kali ini baik. Karena berada diatas nilai standar minimal nya.
Analisa peluang penghematan energi
Selanjutnya nilai pengehematan energi ini dapat dilihat dari hasil perhitungan EER yang telah dilakukan. Dimana nilai EER hasil perhitungan yang digunakan > 10,41. Dan dapat dilihat dari kriteria label tanda hemat energi pada peranti kondisi udara berdasarkan peraturan Menteri energi sebagai berikut :
0,000000 1,000000 2,000000 3,000000 4,000000 5,000000 6,000000 7,000000
0 5 10 15 20 25 30 35
COP
Waktu
Hubungan COP terhadap waktu
Baseline Standar exsiting
Sehingga berdasarkan standar dari nilai EER dapat dilihat dari Peraturan Menteri Energi dan SDM RI nomor 57 tahun 2017, memiliki bintang 4. Sehingga berdasarkan hal ini peluang penghematan energi berdasarkarkan hasil tersebut dapat dibilang masih dalam kondisi baik. Maka peluang penghematan energi tidak dapat dijelaskan spesifik karena sudah dalam kelas yang baik.
Manun untuk menjaga kinerja agar tetap baik maka perlu dilakukan perawatan rutin dari setiap bagian komponen utama.
Rekomendasi untuk perbaikan kinerja AC tersebut.
Biaya minimum/ tanpa biaya. Hal ini dikarenakan kinerja AC masih dalam kondisi baik. Maka penghematan dapat dilakukan dengan cara mengatur waktu penggunaan AC dengan cara melakukan penjadwalan pengguaan AC pada kondisi dibutuhkan saja. Seperti ketika ruangan
sedang digunakan. Dan mematikan nya jika tidak menggunakan ruangan. Selain itu juga dapat dilakukan dengan mengisolasi ruangan yang menggunakanAC dari udara luar ruangan sehingga ketika ac dinyalan pastikan ruangan dalam kondisi tertutup agar kinerja AC mendinginkan ruangan dapat berjalan dengan baik. Untuk menjaga kinerja AC dengan biaya minimum dan tanpa biaya pada bagian kondensor, maka dapat dilakukan pembersihan kisi-kisi pada kondensor dari debu dan kotoran. Hal ini dikarenakan Debu dan kotoran dapat menghambat perpindahan panas dari refrigran ke udara luar. Jika terjadi kegagalan pembuangan panas dari kondensor ke udara luar, maka panas akan menumpuk di kondensor sehingga refrigran tidak dapat beroperasi pada kondisi yang seharusnya mengalami pengurangan suhu dan perubahan fasa pada saat proses kondensasi sampai ke katup ekspansi. Jika panas yang dilepas sedikit, maka nilai COP nya juga akan semakin rendah. Hal yang sama juga dapat terjadi pada bagian evaporator, dilter udara pada evaporator juga dapat ditutupi oleh debu dan kotoran, maka filter udara pada evaporator perlu dibersihkan dari debu dan kotoran supaya perpindahan panas dari udara ke refrigran dapat bekerja dengan baik, dan dapat menjaga nilai COP nya tetap tinggi.
