ANALISA PERHITUNGAN BEBAN PENYEJUKAN
RUANG (COOLING LOAD) (metoda MEE)
PERHITUNGAN COOLING LOADBERHUBUNGAN DENGAN DUA MACAM HEAT GAINS, YAKNI:
1. PANAS SENSIBEL (SENSIBLE HEAT), YAITU PANAS YANG MENGALIR KEDALAM ATAU YANG DIHASILKAN DIDALAM RUANG.
• MENYEBABKAN PERUBAHAN TEMPERATUR DIDALAM RUANG.
2. PANAS LATEN (LATENT HEAT), PANAS YANG TERKANDUNG DALAM UAP AIR.
• TIDAK MENYEBABKAN BERUBAHNYA TEMPERATUR, NAMUN SUATU ZAT AKAN BERUBAH FASE DAN MENYEBABKAN NAIKNYA RH.
SENSIBLE HEAT GAINS(PEROLEHAN PANAS SENSIBEL)
YANG TERMASUK DIDALAMNYA ADALAH:
• HEAT TRANSMISSION MELALUI STRUKTUR BANGUNAN BAIK DENGAN PROSES KONDUKSI, KONVEKSI DAN RADIASI.
• UDARA PANAS LUAR YANG MASUK MELALUI VENTILASI
• SENSIBLE HEAT YANG DIHASILKAN OLEH PENGHUNI/PENGGUNA RUANG
• SENSIBLE HEAT YANG DIHASILKAN OLEH PERALATAN, LAMPU, MESIN, DSB.
• SENSIBLE HEAT YANG DIKELUARKAN OLEH MATERIAL ATAU PRODUK.
LATENT HEAT GAINS(PEROLEHAN PANAS LATEN)
YANG TERMASUK DIDALAMNYA ADALAH:
• LATENT HEAT YANG BERASAL DARI UDARA LUAR MASUK MELALUI VENTILASI DAN INFILTRASI
• LATENT HEAT DARI PENGHUNI/PENGGUNA RUANG
• LATENT HEAT DARI PROSES MEMASAK, MANDI (AIR PANAS), DAN SEGALA PROSES PENGUAPAN YANG TERJADI DI DALAM RUANG.
• LATENT HEAT DARI MATERIAL ATAU PRODUK YANG DIBAWA KEDALAM RUANG.
Udara campuran 31oC
A
DB
C
2426
20
LANGKAH 1 :MENENTUKAN ROOM DESIGN
TENTUKAN:
• DB (OF) DAN WB (OF) UDARA LUAR (SEBUT KONDISI D). Konversi dari oC ke oF = 9/5xoC+32. Rancangan: DB=31oC (88oF), RH=80%
• DB (OF) DAN RH (%) COMFORT DIDALAM RUANG (SEBUT KONDISI A). Rancangan: DB=25oC (77oF), RH=60%
• FUNGSI RUANG/AKTIFITAS, JUMLAH PENGGUNA RATA-RATA.
A
C
D
Menentukan titik A dan titik D
77oF, 60%
88oF, 80%
77oF
Wb A
LANGKAH 2 :MENENTUKAN BEBAN PANAS
(TOTAL HEAT GAINS)
TENTUKAN:
• EXTERNAL SENSIBLE HEAT GAIN: JENDELA, PINTU, DINDING, LANTAI, LANGIT-LANGIT, PARTISI.
• Rumus: Q=A x FAKTOR (tabel heat transfer multiplier)Atau apabila tidak terdapat pada tabel maka dipakai rumus: Q=UA (t0-ti)(untuk semua bahan) +A (SHGF) (SC)(khusus untuk kaca).U adalah nilai u value bahanA adalah area/luasan, 1M2 = 9 Sqftt0 adalah temperatur luar ruanganti adalah temperatur ruang dalamSHGF adalah solar heat gain kaca untuk latitude tertentuSC adalah shading coefficient kaca
Tabel Heat Transfer Multiplyer (faktor panas sensible dari panas radiasi matahari)
TENTUKAN:
• INTERNAL SENSIBLE HEAT GAIN: LAMPU, PENGHUNI, PERALATAN
• Rumus: Jumlah Unit,W atau hp x Faktor (Btu/hr)Faktor dilihat pada tabel tabel 4.29 dan 4.30Faktor lampu dipakai 3,40 Btu/hr untuk konversi dari Watt ke Btu/hrKonversi dari hp ke Btu/hr dipakai faktor 2540
• INTERNAL LATENT HEAT GAIN: PENGHUNI, PERALATAN
• RUMUS: Jumlah Unit x Faktor (Btu/hr)Faktor dilihat pada tabel 4.3.3.16, 4.29 dan tabel 4.30
Tabel 4.30 Heat Gains (Sensibel dan Laten) dari Penghuni sesuai dengan Kegiatan/Aktifitas
Tabel 4.3.3.16 Heat Gains (Sensibel dan Laten) dari Beberapa Peralatan
Tabel 4.2.9 Heat Gains (Sensibel dan Laten) dari Beberapa Peralatan
SEHINGGA DIDAPAT TABEL TOTAL BEBAN PANAS:
BEBAN SENSIBEL LATEN TOTAL
EXTERNAL SENSIBLE HEAT GAIN:• KACA• DINDING• ATAP• LANTAI• PARTISIINTERNAL SENSIBLE HEAT GAIN:• LAMPU• PENGHUNI• PERALATANINTERNAL LATENT HEAT GAIN:• PENGHUNI• PERALATAN
TOTAL BEBAN PANAS:(TOTAL HEAT GAINS) RSH= RLH= RSH+RLH
PENENTUAN KAPASITAS PENDINGIN
MESIN
LANGKAH 3:MENENTUKAN SENSIBLE HEAT FACTOR (SHF)
TENTUKAN SHR:
• RUMUS: RSH
RSH+RLH• MENENTUKAN ruas garis B (KONDISI UDARA YANG KELUAR
DARI COOLING COIL), DIASUMSIKAN MAKSIMAL BEDA TEMPERATUR maks 150 F DARI TEMPERATUR LUAR.
• TITK B HARUS BERADA PADA GARIS RASIO BEBAN YANG BERSINGGUNGAN DENGAN GARIS SATURASI. GARIS RASIO BEBAN DIDAPAT DARI PERPANJANGAN KEMIRINGAN SEJAJAR SHF YANG BERPOTONGAN DENGAN TITIK A.
A
B
D
Menentukan kemiringan SHF dan titik B
77oF, 60%
88oF, 80%
73oF, 60%
Maksimal Beda 15oF
Wb A
LANGKAH 4-6:MENENTUKAN JUMLAH UDARA (CFM), VENTILASI (VENT RATE) DAN PERSENTASI UDARA LUAR DENGAN TOTAL UDARA YANG
DIBUTUHKAN
TENTUKAN:
• (4) JUMLAH UDARA YANG DIBUTUHKAN(cfm)RUMUS: CFM= RSH
1,08 x tt= 150F
• (5) VENT RATE (jumlah udara luar yang dibutuhkan untuk ventilasi)RUMUS: JUMLAH PENGHUNI x … cfm/orang (tabel 4.3)
• (6) PERSENTASE (udara luar terhadap jumlah total udara yang dibutuhkan): Vent Rate/CFM x 100%
TITIK C (UDARA CAMPURAN) DIDAPATKAN DARI JARAK HASIL PERSENTASE YANG DIUKUR DARI TITIK A KE D. ENTALPI DITITIK C (hc) DIDAPAT DARI MENGIKUTI KEMIRINGAN GARIS WBC KE ARAH GARIS ENTALPI.
A
B
C
D
Menentukan jarak dari A ke C (dihitung dari persentasi panjang ruas garis AD)
Persentasi
Maksimal Beda 15oF
Wb A
Wb B
LANGKAH 7,8:MENENTUKAN GRAND TOTAL HEAT DAN KAPASITAS MESIN PENDINGIN
TENTUKAN:
• (7) GRAND TOTAL HEATRUMUS: GTH = 4.5 x cfm x (hC - hB) Btuh
• (8) KAPASITAS MESIN PENDINGINCOOLING COIL:
GTH = TONS (REFRIG)12,000 Btuh/ton
CHILLER10% lebih besar dari kapasitas cooling coil (Szokolay, 1980, hal 389)
A
B
C
D
Menentukan entalpi di B (hb) dan entalpi di C (hc)
77oF, 60%
88oF, 80%
73oF, 60%
Maksimal Beda 15oF
hc
hb