Teknik Pendingin

BAB V

SISTEM PENGKONDISIAN UDARA

5.1 Klasifikasi Sistem Pengkondisian Udara

Sistem penyegaran udara (air conditioning) diperlihatkan seperti pada gambar

berikut:

Gambar. 5.1 Sistem penyegaran udara

Udara luar untuk ventilasi dan udara ruangan yang kembali masuk kedalam

mesin pendingin, bercampur dan kemudian masuk kedalam saringan udara yang

menyaring debu yang berada didalam maupun diluar ruangan. Saringan udara yang

diaktifkan kadang-kadang digunakan untuk menghilangkan bau dan gas baracun dari

udara.

Pada proses pendinginan, udara bersih didinginkan dan dikeringkan oleh

pendingin udara, sedangkan pada proses pemanasan udara bersih dipanaskan oleh

Ir. Henry Nasution, MT Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta

40

Teknik Pendingin

pamanas udara dan dilembabkan oleh pelembab udara. Selanjutnya, udara

dimasukkan oleh kipas udara kedalam ruangan melalui saluran udara.

Sistem pengkondisian udara dapat dibedakan atau diklasifikasikan atas bentuk

dan tipenya. Berdasarkan bentuk adalah ekspansi langsung, sistem air penuh, sistem

udara penuh dan sistem air-udara. Sedangkan berdasarkan tipe yaitu tipe jendela,

terpisah, unit paket sentral, unit koil kipas udara dan unit induksi.

5.1.1 Klasifikasi Berdasarkan Bentuk

5.1.1.1 Ekspansi Langsung

Pada sistem ekspansi langsung, komponen-komponen utamanya diletakkan

pada ruangan yang dikondisikan. Udara yang dikondisikan, didinginkan oleh unit

pendingin melalui kipas peniup, kemudian dihembuskan kedalam ruangan.

Gambar.5.2 Sistem ekspansi langsung

5.1.1.2 Sistem Air Penuh (All Water System)

Pada sistem air penuh, udara dingin dialirkan melalui unit koil kipas udara,

dalam hal ini udara sebagai infiltran dimasukkan melalui celah-celah pintu atau

jendela, atau udara luar yang terhisap langsung melaui lubang masuk pada dinding

disebalah belakang unit koil kipas udara tersebut. Hal ini akan menyebabkan

ventilasi kurang baik, untuk mengatasi kesulitan atau kekurangan tersebut udara yang

dibutuhkan untuk ventilasi dimasukkan kedalam ruangan melalui saluran khusus,

disamping itu kesulitan yang kita hadapi berikutnya adalah pengontrolan kelembaban,

akibatnya adalah udara dalam ruangan akan menjadi sangat lembab atau terlalu

kering. Dengan kesulitan ventilasi dan pengontrolan kelembaban ini akan

Ir. Henry Nasution, MT Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta

41

Teknik Pendingin

menyebabkan sistem ini tidak sesuai untuk dipergunakan pada gedung-gedung

berskala besar.

Gambar.5.3 Sistem air penuh

5.1.1.3 Sistem Udara Penuh (All-Air System)

Sistem penyegaran udara sentral adalah sistem yang paling banyak

dipergunakan. Pada sistem ini udara dari ruangan yang akan dikondisikan,

didinginkan oleh udara pendingin yang dihasilkan pada suatu tempat khusus mesin

pendingin, kemudian setelah itu dialirkan kedalam ruangan yang akan dikondisikan.

Gambar.5.4 Sistem udara penuh

Ir. Henry Nasution, MT Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta

42

Teknik Pendingin

5.1.1.4 Sistem Air-Udara (Air - Water System)

Pada sistem air-udara ini, air dingin (pada proses pendinginan) atau air panas

(pada proses pamanasan) dialirkan kedalam unit tersebut, sedangkan udara ruangan

dialirkan melalui unit tersebut sehingga menjadi dingin atau panas.

Udara yang didinginkan dan dikeringkan atau udara luar yang telah

dipanaskan dan dilembabkan dialirkan dari mesin pendingin ke ruangan yang akan

dikondisikan, selanjutnya udara tersebut disirkulasi didalam ruangan.

Gambar.5.5 Sistem air-udara

5.1.2 Klasifikasi Berdasarkan Tipe :

5.1.2.1 Tipe Jendela (Window Unit)

Pada gambar.5.6 komponen-komponen utamanya adalah sebagai berikut :

Gambar.5.6 Tipe Jendela

Ir. Henry Nasution, MT Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta

43

Teknik Pendingin

kompresor, kondensor, evaporator, katup ekspansi, kipas udara, motor penggerak dan

sistem kontrol. Pada tipe ini seluruh komponen terpasang pada satu unit, sehingga

perletakkan tipe ini sebagian masuk kedalam ruangan dan sebagian lagi berada di luar

ruangan.

Pengaturan temperatur ruangan dapat dilakukan dengan menjalankan dan

menghentikan kerja kompresor, berdasarkan temperatur masuk. Jenis ini, disamping

berukuran kecil, operasi dan pemasangan yang mudah juga memiliki kapasitas yang

cukup besar. Dengan demikan sering digunakan di rumah-rumah maupun didalam

gedung. Sedangkan kekurangannya dapat ditinjau dari segi distribusi udara,

penyaringan debu, ventilasi, pengaturan temperatur, dan pengaturan kelembaban

udara serta peredam suara kurang baik terutama pada musim pancaroba.

5.1.2.2 Tipe Terpisah

Maksud dari tipe terpisah ini adalah, unit mesin pendingan yang komponen

utamanya dipisahkan. Sebagian berada di dalam ruangan (evaporator, kipas udara

dan alat kontrol) serta lainnya diluar ruangan seperti kompresor, kondensor dan motor

penggerak. Sedangkan katup ekspansi kadang-kadang diletakkan di luar ruangan

tergantung pada kondisi yang diinginkan.

Gambar.5.7 Tipe terpisah

Ir. Henry Nasution, MT Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta

44

Teknik Pendingin

Pada tipe ini bentuknya bervariasi mulai dari tipe didinding, menggantung dan

lemari. Dan untuk kegunaan pada kapasitas besar, biasanya dipergunakan saluran

udara agar distribusi udara dapat diatur sesuai dengan keinginan.

5.1.2.3 Unit Paket Sentral

Unit paket sentral merupakan dasar dari kebanyakan jenis penyegar udara.

Pada gambar.5.8 diperlihatkan dua jenis unit paket sentral, yaitu jenis vertikal dan

jenis horizontal.

Gambar.5.8 Unit paket sentral

Jenis kipas udara yang dipergunakan tergantung dari volume udara dan tekanan yang

diinginkan. Pada tipe ini terbagi atas dua, yaitu tipe dengan pendingin air dan udara.

Kedua tipe ini biasanya diletakkan dengan kondisi yang berbeda, untuk tipe

pendinginan air diletakkan di dalam ruangan sedangkan pada tipe pendinginan udara

diletakkan di luar ruangan. Dengan sistem ini pula distribusi udara terjadi secara

sentral, melalui saluran udara ruangan-ruangan yang dikondisikan mendapat udara

segar, sehingga diperoleh kenyamanan yang diinginkan.

Ir. Henry Nasution, MT Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta

45

Teknik Pendingin

5.1.2.4 Unit Koil Kipas Udara

Jenis ini dipergunakan di dalam ruangan, yang komponennya terdiri dari kipas

udara, motor listrik, koil udara dan saringan udara. Komponen tersebut diletakkan

dalam satu unit, seperti pada gambar 5.9. Udara yang dimasukkan kedalam ruangan

terlebih dahulu harus diatur temperatur dan kelembabannya, kemudian baru

dimasukkan kedalam ruangan yang akan dikondisikan.

Gambar.5.9 Unit koil kipas udara

5.1.2.5 Unit Induksi

Pada pemakaiannya unit induksi sama halnya dengan unit koil kipas udara,

yaitu didalam ruangan. Unit ini terdiri dari kotak udara, nosel, koil udara sekunder

dan penutup.

Gambar.5.10 Unit induksi

Ir. Henry Nasution, MT Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta

46

Teknik Pendingin

Pada unit induksi, udara segar dimasukkan kedalam kotak udara primer, kemudian

dialirkan melalui nosel. Sehingga udara masuk dengan kecepatan tinggi kedalam

ruangan pencampur. Dengan pengaruh induksi dari pancaran udara tersebut, udara

ruangan terhisap dan masuk melalui koil udara sekunder (udara ruangan) sehingga

terjadi proses pendinginan atau pemanasan. Kemudian dicampur dengan udara

primer dan masuk kedalam ruangan yang dikondisikan.

Kapasitas pendinginan atau pemanasan dari unit induksi dapat diatur oleh

volume udara primer, dengan temperatur dan kelembabannya. Juga dapat diatur

dengan temperatur air dingin atau air panas yang dialirkan kedalam koil sekunder,

atau oleh simpangan udara sekunder.

5.2 Dasar Pemilihan Sistem

Sasaran dari pengkondisian udara adalah agar temperatur, kelembaban,

kebersihan dan distribusi udara dalam ruangan dapat dipertahankan pada tingkat

keadaan yang diinginkan. Hal diatas dapat dicapai dengan merancang dan

mempergunakan beberapa macam sistem pendinginan dan ventilasi yang sesuai.

Dengan demikian proses pemilihan sistem pengkondisian udara, diantara perancang

dan pemakai haruslah bersepakat agar tingkat keadaan dan persyaratan yang

ditetapkan dapat terpenuhi dengan sebaik-baiknya.

Untuk menentukan sistem mana yang akan dipergunakan ada beberapa hal

yang harus dipertimbangkan sehingga pengkondisian udara sesuai dengan apa yang

diharapkan, adapun hal tersebut meliputi :

Kapasitas Pendingin

Dalam hal ini dapat diketahui pada total estimasi beban pendinginan,

kemudian dipilih jenis yang cocok dan sesuai dengan kondisi perencanaan.

Faktor Kenyamanan

Ada beberapa parameter yang diperjhatikan dalam menentukan kenyamanan

didalam ruangan, yaitu :

Ir. Henry Nasution, MT Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta

47

Teknik Pendingin

♦ Temperatur bola kering dan bola basah

♦ Kelembaban relatif

♦ Aliran udara

♦ Kebersihan udara

♦ Bau

♦ Kualitas ventilasi

♦ Tingkat kebisingan

Hal diatas tergantung kepada kondisi kerja (aktifitas), jenis kelamin,suku

bangsa dan lain-lain. Tingkat keadaan tersebut dapat diatur dengan sistem

pengaturan yang ada pada mesin pengkondisian udara. Namun demikian, juga perlu

diperhatikan perbedaan atau kecepatan perubahan temperatur yang terjadi, dan ini

pengaruhnya besar terhadap kenyamanan bagi orang yang ada didalam ruangan.

Faktor Ekonomi

Pada proses pemasangan, operasi, perawatan serta sistem pengaturan yang

akan dipergunakan, haruslah diperhitungkan dari faktor ekonomi yaitu :

♦ Biaya awal

♦ Biaya operasi dan perawatan

Biaya awal tergantung pada investasi yang akan menjadi beban pembeli dan

sebagai faktor penentu dalam pemilihan sistem pengkondisian udara. Sedangkan

pada biaya operasi dan perawatan ini termasuk kedalam biaya tetap, seperti dipresiasi

peralatan, pengembalian investasi dan bunga, ditambah biaya tidak tetap, seperti

biaya energi (listrik dan bahan bakar) dan air, biaya perawatan dan reparasi seperti

biaya personil. Disini barulah ekonomis bila biaya yang dipergunakan serendah

mungkin.

Faktor Operasi dan Perawatan

Pada faktor ini yang sering digemari terhadap pemilihan sistem pengkondisian

udara adalah dengan melihat kontruksi yang mudah untuk dipahami serta susunan

dan cara pengoperasiannya. Dengan pertimbangan sebagai berikut ;

Ir. Henry Nasution, MT Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta

48

Teknik Pendingin

♦ Kontruksi sederhana

♦ Tahan lama

♦ Mudah direparasi jika terjadi kerusakan

♦ Mudah untuk dijangkau dan dirawat

♦ Dapat melayani perubahan kondisi operasi

♦ Efisiensi tinggi

Ir. Henry Nasution, MT Jurusan Teknik Mesin – Universitas Bung Hatta

49