HVAC Rechan

8/16/2019 HVAC Rechan

1/24

LAPORAN PRAKTIKUM KONSERVASI ENERGI

SISTEM HVAC

Disusun sebagai salah satu tugas mata konservasi energi pada semester VI

Diusulkan Oleh :

Rechan Afranzia Nugraha

11!11"#1

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

BANDUNG

2016

BAB I. PENDAHULUAN

I.1. Latar Belaka!

Audit $nergi merupakan langkah a%al dalam kegiatan konservasi energi& Audit

energi mengidentifikasi dimana sa'a energi dikonsumsi dan berapa ban(ak energi (ang

dikonsumsi dalam sebuah fasilitas eksisting) gedung dan bangunan&


2/24

Informasi (ang dikumpulkan dari kegiatan audit enregi dapat diguakan untuk

memperkenalkan ukuran konservasi energi atau teknologi penghematan enregi&

*eterbatasan pasokan energi pada dasa%arsa ini men'adi isu (ang sangat penting

untuk ditanggapi) baik di skala nasional maupun internasional& *eadaan tersebut

dipengaruhi oleh faktor utama (aitu mulai ter'adin(a pengurangan produksi dan suplai

energi (ang kontradiktif dengan penggunaan energi (ang semakin membesar seiring

meningkatn(a 'umlah pengguna&

Dari faktor tersebut) maka dibutuhkan keseriusan untuk melaksanakan langkah

penghematan energi) (ang kini populer dengan istilah konservasi energi& +enurut

,eraturan +enteri $-D+ No& 1. /ahun #"1#) *onservasi energi adalah upa(a

sistematis) terencana) dan terpadu guna melestarikan sumber da(a energi dalam negeri

serta meningkatkan efisiensi pemanfaatann(a&Oleh karena itu kegiatan konservasi energi sangat penting dilakukan untuk

meningkatkan efisiensi dan mengefektifkan suatu alat (ang digunakan sehingga rugi0rugi

(ang ter'adi dapat dimanfaatkan kembali dan tidak terbuang sia0sia&

I.2.T"#"a

1& +ahasis%a dapat mengetahui sistem VA2

#& +ahasis%a dapat mengoperasikan rangkaian dan alat ukur pada sistem VA2

& +ahasis%a dapat mengidentifikasi konservasi energi (ang ter'adi pada sistem

VA2

.& +ahasis%a dapat mengetahui penghematan setelah dilakukan konservasi energi

pada sistem VA2

2


3/24

BAB II. TIN$AUAN PUSTAKA

II.1.S%&te' HVAC

+esin ,engkondisi 3dara 4Air 2onditioning5 digunakan untuk mengolah udara

agar profil udara sesuai (ang diinginkan& ,engaturan profil udara meliputi temperatur

udara) kelembaban udara) kebersihan udara) dan kecepatan udara di dalam ruangan&

+esin pengkondisi udara beker'a seperti mesin refrigerasi (ang lain) (aitu memindahkan

kalor dari daerah bertemperatur rendah ke daerah bertemperatur tinggi 4lingkungan5&

Dalam proses pemindahan energi ini dibutuhkan energi input berupa ker'a&

6luida ker'a dalam mesin A2 ini adalah refrigerant 4freon5& Refrigerant akan

men(erap kalor di sisi evaporator dan akan melepasn(a di sisi kondensor& Diagram siklus

refrigerasi kompresi uap ditun'ukan oleh 7ambar 1 dan 7ambar #&

7ambar 1 -iklus Refrigerasi *ompresi 3ap

4sumber: Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia) #""85


4/24

7ambar # -iklus

Refrigerasi *ompresi 3ap pada Diagram ,0

4sumber: Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia) #""85

Ketera!a(

1 ) 2 ( Pr*&e& E+a,*ra&% 9 Refrigeran masuk dalam fasa cair dan tekanan rendah dan

men(erap kalor dari lingkungan sekitar& -elama proses pen(erapan kalor refrigeran akan

berubah fasa dari cair men'adi gas& ,ada saat keluar dari evaporator) refrigeran telah

men'adi uap panas lan'ut 4 superheated 5&

2 ) - ( Pr*&e& K*',re&% 9 3ap panas lan'ut ini akan masuk ke kompresor dimana

tekanann(a akan dinaikkan& ,ada proses ini suhu 'uga akan meningkat karena refrigeran

menerima energi dari ker'a kompresor& +aka refrigeran keluaran kompresor memiliki

suhu paling tinggi dan berada pada tekanan (ang tinggi pula&

- ) ( Pr*&e& K*/e&a&% 9 3ap refrigeran akan dialirkan menu'u kondensor& ,ada

proses kondensasi refrigeran akan melepas kalor ke lingkungan& -elama proses ini

refrigeran akan berubah fasa dari gas men'adi cair& ,roses pelepasan kalor pada

kondensor ini dapat dibantu dengan aliran udara maupun air& umlah kalor (ang dilepas

'umlah sama dengan kalor (ang diserap di evaporator ditambah ker'a kompresor&

) 1 ( Pr*&e& Ek&,a&% 9 2airan refrigeran (ang sudah didinginkan dan bertekanan

tinggi akan dialirkan melalui peralatan ekspansi (ang dapat berupa katup ekspansi atau

pipa kapiler& Alat ekspansi ini akan mengurangi tekanan refrigeran dan mengendalikan

aliran menu'u evaporator& ,roses ekspansi ter'adi pada entalpi konstan sehingga tidak ada

kalor (ang diserap maupun dilepas&


5/24

Dari pen'elasan tersebut dapat diketahui bah%a mesin refrigerasi tidak han(a

berfungsi sebagai mesin refrigerasi sa'a tapi 'uga bisa berfungsi sebagai mesin pompa kalor

4heat pump5& *alor (ang dilepas pada kondensor 'umlahn(a cukup besar tapi pada umumn(a

dibuang begitu sa'a& al ini bisa dimanfaatkan untuk memanaskan air dengan media heat

e;changer& 3ntuk mengetahui performa pada A2 maka digunakan parameter0parameter

berikut:

1& *alor (ang diserap di evaporator

3ℎ24ℎ15315

*et:

9 >>>&45

COP=h2−h4

h3−h2 ………..(4)

.& *alor (ang diserap air

3 4 5 375

*et:


6/24

? 9


7/24


8/24

BAB III. Met*/e

Gerikut merupakan metode (ang digunakan dalam perumusan laporan praktikum

konservasi) antara lain :

III.1 Pr*&e/"r Ker#a

A. Se8el"' k*&er+a&%

1& N(alakan A2

#& 2atat parameter0parameter (ang dibutuhkan :

0 /emperatur refrigeran masuk $ 4heat e&changer)

0 /emperatur refrigeran keluar $ 4heat e&changer)

0 /emperatur refrigeran masuk evaporator

0 /emperatur refrigeran keluaran evaporator

0 /ekanan masuk $ 4heat e&changer)

0 /ekanan keluar $ 4heat e&changer)

0 /ekanan masuk evaporator

0 /ekanan keluar evaporator

& 2atat setiap perubahan %aktu C menit selama . kali atau #" menit&

.& +atikan A2

B. Setela9 K*&er+a&%

1& ,asangkan selang dari masukan heat e&changer 4$5 ke sumber air&

#& N(alakan A2

& 2atat parameter0parameter (ang dibutuhkan :

0 /emperatur refrigeran masuk $ 4heat e&changer)

0 /emperatur refrigeran keluar $ 4heat e&changer)

0 /emperatur air masuk $ 4heat e&changer)

0 /emperatur air keluar $ 4heat e&changer)

0 /emperatur air dalam $ 4heat e&changer)

0 /emperatur refrigeran masuk evaporator

0 /emperatur refrigeran keluaran evaporator

0 /ekanan masuk $ 4heat e&changer)

0 /ekanan keluar $ 4heat e&changer)

0 /ekanan masuk evaporator0 /ekanan keluar evaporator


9/24

.& 2atat setiap perubahan %aktu C menit selama . kali atau #" menit&

C& +atikan A2

III.2 Ske'a Ra!ka%a Per:*8aa S%&te' HVAC

Gerikut merupakan skema rangkaian percobaan sistem VA2 secara umum) (ang

dilan'utkan pada titik0titik pengukuran untuk pengambilan data&

47ambar :-kema rangkaian5 47ambar : /itik ,engukuran5

*eterangan:

/1 9 /emperatur refrigeran keluar kondensor

/# 9 /emperatur refrigeran keluar evaporator

/ 9 /emperatur refrigeran keluar kompresor

/. 9 /emperatur refrigeran keluar heat e;changer

,1 9 /ekanan refrigeran keluar kondensor

,# 9 /ekanan refrigeran keluar evaporator

, 9 /ekanan refrigeran keluar kompresor

,. 9 /ekanan refrigeran keluar heat e;changer

/in 9 /emperatur air masuk heat e;changer

/air 9 /emperatur air di dalam heat e;changer


10/24

III.-. Alat /a Ba9a ;a! D%!"aka

Gerikut merupakan alat dan bahan (ang digunakan :

A. Alat Uk"r

15 /ermometer

#5 +anometer

5 *lampmeter

.5 -top%atch

C5 7elas 3kur

• /emperature di setting 1 H2

BAB IV. K*',%la&% Data /a Aal%&%&

A. Data Pr%'er

1. S,e&%


11/24

2. Data Prakt%k"'

Se8el"' K*&er+a&%

Tabel 2. Data Sebelum Konservasi

Se&"/a9 K*&er+a&% 3Pea'8a9a Heat E=:9a!er5

Tabel 3. Data Setelah Konservasi


12/24

Gerdasarkan aplikasi gala;( sensors didapatkan data primer (ang lainn(a (aitu temperatur

lingkungan dan kelembaban pada %aktu praktikum di lab ba%ah koversi energi sebagai

berikut:

B. Data Ola9a

Aal%&%& Ber/a&arka Data Akt"al

Se8el"' K*&er+a&%

Gerdasarkan perhitungan pada aplikasi refrop dengan R0## didapatkan hasil sebagai berikut :

Tabel 4 nilai entalpi sebelum konservasi

Gerdasarkan pers 45 dan pers 4.5 untuk mencari nilai 2O, didapatkan sebagai berikut :

Tabel 5 nilai COP sebelum konservasi

Setela9 K*&er+a&%


13/24

Gerdasarkan perhitungan dengan aplikasi refrop R0## didapatkan hasil sebagai berikut :

Tabel 6 nilai entalpi setelah konservasi

Gerdasarkan pers 45 dan pers 4.5 untuk mencari nilai 2O, didapatkan sebagai berikut :

Tabel 7 nilai COP setelah konservasi

Aal%&%& Ber/a&arka Te*r%

Setela9 K*&er+a&%

A. Me'8"at P>9 /%a!ra' R22

Gerdasarkan hasil percobaan (ang telah dilakukan pada temperatur setting 1"2)

diperoleh data rata0rata sebagai berikut :

, evaporasi 9 ")#"E bar 4abs5

, kondensasi 9 ").. bar 4abs5


14/24

/ refrigerant 9 E8)1 "2

+enentukan titik # 4h#p#5

Dengan menggunakan aplikasi coolpack refrigerant calculator R## kondisi super

hated pada :,# 9 "&.. bar

/ refrigerant 9 E8)1 "2

+aka diperoleh :

h# 9 .!E). *=*g

s# 9 ##1"). =4*g"25

-ehingga titik # 4.!E).*=*g ").. bar5

+enentukan titik 1 4h1 p15

Dengan menggunakan aplikasi coolpack refrigerant calculator R## kondisi super

hated pada :

p1 9 ")#"E bar

s1 9 ##1"). =4*g"25

+aka diperoleh :

h1 9 .C)8E *=*g

/1 9 CE).!"2

-ehingga titik 1 4.C)8E *=*g ")#E bar5

+enentuka titik 4h p5

Dengan menggunakan aplikasi coolpack refrigerant calculator R## kondisi

saturated li'uid pada :

p 9 ").. bar

+aka dieroleh

h 9 1!)E8 *=*g

-ehingga titil 41!)E8 *=*g ").. bar5

+enentukan titik . 4h.p.5

h. 9 h 9 1!)E8 *=*g

,ada tekanan ,. 9 ")#"E bar

/. 9 08E)!1"2

B. Me!9%t"! N%la% E


15/24

$R 9 P u ; A ; u ; 4hu)in J hu)out5

Gerdasarkan pada hasil percobaan (ang telah dilakukan pada temperatur setting

1"2) diperoleh data rata0rata sebagai berikut :

/u)in 9 #8)!

"

2/u)out 9 1

"2

Ru)in 9 C1)# K

Ru)out 9 C1)#K

u 9 1)1 m=s

A 9 ")"#m#

Dengan menggunakan aplikasi android ps(chrometric pada kondisi :

/u)in 9 #8)!"2

/u)out 9 1"2

Ru)in 9 C1)# K

Ru)out 9 C1)#K

+aka diperoleh

u)in 9 CC). *=*g

,u)in 9 1)1C! *g=m

u)out 9 .)! *=*g

,u)out 9 1)#"" *g=m

+encari nilai P u

Pu 9 Pu∈+ Pu out

2

9(1,157+1,200 ) Kg/m 3

2

9 1)1! *g=m

+encari nilai $R

$R 9 P u ; A ; u ; 4hu)in J hu)out5

9 1)1! *g= m ; ")"# m# ; 1)1 m=s 4 CC).0.)!5*=*g

9 ")!! *?

C. Me!9%t"! N%la% E


16/24

$e 9

Tr , evaout −Tr ,eva∈¿¿

Tu ,eva∈−Tr ,eva∈¿¿

¿¿

Gerdasarkan hasil pengukuran (ang telah dilakukan pada temperatur setting 18"2)


/u)eva in 9 #)C1 "2

/u) eva out 9 1E) "2

Gerdasarkan ,0h diagram R## pada setting temperature 1"2) diperoleh data

sebagai berikut :

/r)eva out 9 CE).!"2

/r)eva in 9 08E)!1"2

+encari nila $e

$e 9

Tr , eva out −Tr , eva∈¿¿

Tu , eva∈−Tr , eva∈¿¿¿¿

9

(59,47−(−69,71) ) C

(28,51−(−69,71) )C

9 1)1 *?

D. Me!9%t"! N%la% Da?a E+a,*rat*r 3@e5

3ntuk mencari da(a evaporator digunakan persamaan sebagai berikut :

$R 9 $e ; Le

Le 90,77

KW 1,31

9 ")C *?

E. Me:ar% N%la% La#" Al%ra Ma&&a Re


17/24

Gerdasarkan hasil perhitungan (ang telah dilakukan sebelumn(a) diperoleh data

sebagai berikut :

$R 9 ")!! *?

$e 9 1)11 9 .C)8E *=*g

. 91!)E8 *=*g

+encari nilai mr :

mr 9 ER

Ee (h1−h 4)

9

0,77 KW

1,31 (453,69−137,96 ) KJ / Kg

9 1)1 ; 1"0 kg=s

. Me!9%t"! N%la% Da?a ;a! D%&era, A%r 3@a5

3ntuk mencari nilai da(a (ang diserap air 4La5 digunakan persamaan sebagai

berikut :

La 9

Ta,out −Ta ,∈¿ Pa x Va

t permukaan x CPa x¿

Gerdasarkan hasil percobaan (ang telah dilakukan pada temperature setting 1"2


/a)in 9 #C)# "2

/a) out 9 #!)# "2

Va 9 ")"C m

t pemanasan 9 8"" s

+enghitung nilai /f

/f 9Ta ,∈+Ta , out

2

9(25,2+27,2 ) C

2


18/24

9 #8)# "2

Dengan menggunakan aplikasi android steampropert* #O pada kondisi /f 9 #8)#

"2

+aka diperoleh nilai

2,a 9 .)11. *=*g"2

P a 9 1"""

+encari nilai ma

ma 9 pa x Va

t pemanasan

91000

Kg

m3 x0,05m3

3600 s

9 ")"1 *g=s

+encari nilai La

La 9 ma ; 2pa ; 4/a)out J /a)in5

9 ")"1 kg=s ; .)11. *=*g"2 4 #!)# J #C)#5 "2

9 ")11C *?

G. Me:ar% N%la% E


19/24

+r 9 1)1 ; 1"0 kg=s

/r# 9 E8)1 "2

/r 9 #)C# "2

/a)in 9 #C)#"

2+a 9 ")"1 *g=s

2pa 9 .)11. *=*g"2

/rf# 9 8#)1 "2 +encari nilai 2pd

+enggunakan aplikasi coolpack refrigerant calculator R## pada kondisi super

heated dengan :

,# 9 ").. bar

/rf# 9 8#)# "2

+aka diperoleh :

2pr 9 ")8E *'=*g "2

+encari nilai 2min

2r 9 +r&2pr

9 1)1 ; 1"0 kg=s ; ")8E *'=*g"2

9 1)#.E ; 1"0 *?="2

2a 9 ma ; 2pa

9 ")"1 *g=s ; .)11. *=*g"2

9 ")"C! *?="2

2r B 2a) +aka 2min 9 2r

+encari nilai $fektitifitas $

$fektifitas $ 9

Tr 2−Tr 3

Tr2−Ta,∈¿¿

¿¿

¿


20/24

9( 96,1−28,52 )C ( 96,1−25,2 )C

9 ")EC

H. Me!9%t"! Da?a K*/e&*r T*tal 3@:5 3ntuk mencari nilai da(a kondesnor total 4Lc5 digunakan persamaan sebagai

berikut :

Lc 9 mr 4 h# J h 5

9 1)1 ; 1"0 kg=s 4.!E). 0 1!)E85 *'=*g

9 ")81 *?

I. Me!9%t"! Da?a ;a! D%le,a& K*/e&*r 3Q:5

3ntuk mencari nilai da(a (ang dilepas kondensor 4+c5 digunakan persamaan

sebagai berikut :

+c 9 Lc J 4La=$f $5

9 ")81 *% J 4 ")11C*% = ")EC5

9 "). *?

$. Me!9%t"! N%la% COP

3ntuk mecanri nilai 2O, digunakan persamaan sebagai berikut :

2O, 9 Lc = La

9 ")81 *? = ")11C *?

9 C)

Analisis a%aban ,ertan(aan

1& Gerdasarkan praktikum sistem VA2 (ang telah dilakukan) temperatur di setting

pada 1"2 kemudian dilakukan pengukuran data pada kondisi sebelum konservasi dan

setelah konservasi) parameter (ang diukur pada titik keluaran $) $vaporator)

*ondensor) *ompresor adalah temperature lingkungan) temperature refrigerant

operasi) tekanan operasi) da(a listrik& ,engambilan data dilakukan C menit=sekali (ang

dilakukan selama #C menit&


21/24

Gerdasarkan /abel # tentang data pengukuran) data (ang didapatkan sesuai dengan

teori dibuktikan dengan temperetur refiregeran kompresor tinggi sedangkan

kondensor rendah begitupun dengan tekanan di kondensor lebih tinggi dari tekanan di

evaporator) sehingga dari data tersebut didapatkan nilai entalpi untuk menghitung

2O, dari sistem VA2 tersebut&

#&


22/24

pada h1 dan h. (ang men(ebabkan sistem hvac terbsebut lebih beker'a optimal karena

kalor (ang terbuang percuma dimanfaatkan dengan penambahan $) 'ika dilihat dari

analisi teori perhitungan untuk mendapatkan nilai 2O, 9 Da(a kondensor=Da(a

kompresor) dimana da(a kondensor didapatkan dari pers Lc 9 mr 4 h#0h5

berdasarkan data nilai h# dan h relatif lebih besar dibandingkan sebelum konservasi&

8& ,erbandingan sebelum dan setelah konservasi dilihat dari nilai 2O, n(a

• -ebelum konservasi

• -etelah konservasi

*arena nilai 2O, rata0rata setelah konservasi menggunakan analisis data

aktual dengan teori perhitungan relative sama maka) sa(a mengambil nilai 2O,

berdasrkan analisis aktual agar dapat dibandingkan pada kondisi %aktu (ang

sama&

ika diplot pada sebuah grafik maka didapatkan


23/24

0 5 10 15 20 250

1

2

3

4

5

6

Perbandingan nilai COP

Setelah sebelum

Waktu (menit)

COP

GAG V *$-I+,3


24/24

•

HVAC Rechan

Documents

Transcript of HVAC Rechan