BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Dimensi Ruangan
Tinggi ruangan = 7 m
Panjang ruangan = 30 m
Lebar ruangan = 20 m
Luas ruangan = 4.200 m3
Luas dinding dan kaca
Timur
luas dinding = 140 m2
Barat
luas dinding = 140 m2
Selatan
Luas dinding = 143,5 m2
Luas kaca = 66,5 m2
Utara
Luas dinding = 143,5 m2
Luas kaca = 66,5 m2
4.2 Data Beban Luar
• Atap
Bahan yang digunakan adalah multiroof yang berbahan dasar metal
• Dinding
Bahan yang digunakan adalah batu merah + plester adukan semen timbal balik dengan tebal 12 cm
• Kaca
Bahan yang digunakan adalah kaca biasa lembaran kaca tunggal dengan ketebalan 0,5 cm frame kayu
4.3 Data Beban Dalam
• Lampu
Adapun jenis lampu yang digunakan pada gedung tersebut adalah lampu phillifs dengan kapasitas sebagai berikut :
1. Neon kapsul
a. 50 watt 1 buah
b. 18 watt 13 buah
2. Neon panjang
a. 40 watt 14 buah
b. 20 watt 8 buah
3. Neon merkuri 20 watt 4 buah.
4. Lampu Kristal 105 watt 1 buah.
• Manusia
Adapun kapasitas gedung maksimal dapat dihuni 500 orang dimana gedung tersebut digunakan sebagai tempat resepsi pernikahan, seminar, rapat dan lain sebagainya.
• Alat band 1 set
4.4 Kondisi Perencanaan
• Kondisi udara luar ruangan
Tdb = 35 °C
Twb = 26 °C
Out door daily range 7 °C
Berdasarkan kondisi diatas dari psychometric chart diperoleh
Relatif humadity : 50 %
Enthalpy : 81 kj/kg dry air
Moisture content : 0.018 kj/kg dry air
Dew point temperature : 23 °C
• Kondisi udara dalam ruangan
Tdb : 26 °C
Twb : 24 °C
Berdasarkan kondisi diatas dari psychometric chart diperoleh
Dew point temperature : 22,4 °C
Enthalpy : 72 kj/kg dry air
Moisture content : 0,0175 kj/kg dry air
4.5 Perhitungan Beban Luar
• Atap (roof)
Hambatan-hambatan Thermal bahan atap :
Lapisan udara luar : 0,029 m2.K/W
Atap genteng metal : 0,320 m2.K/W
Kasau kayu : 6,310 m2.K/W
Pelapisan kasau almunium : 0,320 m2.K/W
Kuda-kuda baja : 0,320 m2.K/W
Celah udara : 0,170 m2.K/W
Plafon tripleks : 8,660 m2.K/W
Lapisan udara dalam : 0,120 m2.K/W
R total : 16,429 m2.K/W
U = 1/R
= 1/16,429 m2.K/W
= 0,0609 W/ m2.K
CLTDcorr = CLTD + ( 25-ti ) + ( trat – 29 )
Ti rata-rata = 26 + 24 : 2 = 25 °C
T rata-rata = 35 + 26 : 2 = 30,5 °C
CLTDcorr = CLTD + ( 25 – 25 ) + ( 30,5 – 29 )
= CLTD + 1,5
Perolehan kalor atap pukul 08 : 00
Q = U . A . CLTDcorr
= 0,0609 . 6919,992 . 6,5
= 2.739,2789 watt
Perolehan kalor atap pukul 10 : 00
Q = U . A . CLTDcorr
= 0,0609 . 6919,992 . 21,5
= 9.060,6915 watt
Perolehan kalor atap pukul 12 : 00
Q = U . A . CLTDcorr
= 0,0609 . 6919,992 . 36,5
= 15.382,1042 watt
Perolehan kalor atap pukul 14 : 00
Q = U . A . CLTDcorr
= 0,0609 . 6919,992 . 44,5
= 18.753,5243 watt
Perolehan kalor atap pukul 16 : 00
Q = U . A . CLTDcorr
= 0,0609 . 6919,992 . 42,5
= 17.910,6693 watt
Perolehan kalor atap pukul 18 : 00
Q = U . A . CLTDcorr
= 0,0609 . 6919,992 . 32,5
= 13.696,3941 watt
Perolehan kalor atap pukul 20 : 00
Q = U . A . CLTDcorr
= 0,0609 . 6919,992 . 16,5
= 6.953,5540 watt
• Dinding
Hambatan thermal dinding :
Lapisan udara luar : 0,029 m2.K/W
Adukan kapur : 1,39 m2.K/W
Plester : 1,39 m2.K/W
Bata biasa : 1,39 m2.K/W
Celah udara : 0,13 m2.K/W
Papan penyekat : 6,31 m2.K/W
Lapisan udara dalam : 0,12 m2.K/W
Rtotal : 10,799 m2.K/W
U = 1/R
= 1/10,799 m2.K/W
= 0,0926 W/ m2.K
Perolehan kalor dinding pukul 08 : 00
→ Perolehan kalor sebelah timur
Q1 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 140 . 10,5 .
= 136,122 watt
→ Perolehan kalor sebelah barat
Q2 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 140 . 3,5 .
= 45,374 watt
→ Perolehan kalor sebelah selatan
Q3 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 143,45 . 2,5 .
= 33,209 watt
→ Perolehan kalor sebelah utara
Q4 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 143,45 . 3,5 .
= 46,492 watt
QTotal dinding = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
= 136,122 + 45,374 + 33,209 + 46,492
= 261,197 watt
Perolehan kalor dinding pukul 10 : 00
→ Perolehan kalor sebelah timur
Q1 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 140 . 22,5 .
= 291,69 watt
→ Perolehan kalor sebelah barat
Q2 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 140 . 4,5 .
= 58,167 watt
→ Perolehan kalor sebelah selatan
Q3 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 143,45 . 5,5 .
= 73,059 watt
→ Perolehan kalor sebelah utara
Q4 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 143,45 . 5,5.
= 73,059 watt
QTotal dinding = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
= 291,69 + 58,167 + 73,059 + 73,059
= 459,975 watt
Perolehan kalor dinding pukul 12: 00
→ Perolehan kalor sebelah timur
Q1 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 140 . 26,5 .
= 343,546 watt
→ Perolehan kalor sebelah barat
Q2 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 140 . 7,5 .
= 97,23 watt
→ Perolehan kalor sebelah selatan
Q3 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 143,45 . 12,5 .
= 166,068 watt
→ Perolehan kalor sebelah utara
Q4 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 143,45 . 7,5
= 99,641 watt
QTotal dinding = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
= 343,546 + 97,23 + 166,068 + 99,641
= 706,485 watt
Perolehan kalor dinding pukul 14 : 00
→ Perolehan kalor sebelah timur
Q1 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 140 . 23,5 .
= 304,654 watt
→ Perolehan kalor sebelah barat
Q2 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 140 . 12,5 .
= 162,05 watt
→ Perolehan kalor sebelah selatan
Q3 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 143,45 . 20,5 .
= 272,311 watt
→ Perolehan kalor sebelah utara
Q4 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 143,45 . 10,5 .
= 139,476 watt
QTotal dinding = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
= 304,654 + 162,05 + 272,311 + 139,476
= 878,491 watt
Perolehan kalor dinding pukul 16 : 00
→ Perolehan kalor sebelah timur
Q1 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 140 . 20,5 .
= 265,762 watt
→ Perolehan kalor sebelah barat
Q2 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 140 . 23,5 .
= 304,654 watt
→ Perolehan kalor sebelah selatan
Q3 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 143,45 . 23,5 .
= 312,162 watt
→ Perolehan kalor sebelah utara
Q4 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 143,45 . 13,5 .
= 179,327 watt
QTotal dinding = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
= 265,762 + 304,654 + 312,162 + 179,327
= 1.061,905 watt
Perolehan kalor dinding pukul 18 : 00
→ Perolehan kalor sebelah timur
Q1 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 140 . 18,5 .
= 293,834 watt
→ Perolehan kalor sebelah barat
Q2 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 140 . 33,5 .
= 434,294 watt
→ Perolehan kalor sebelah selatan
Q3 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 143,45 . 20,5 .
= 272,311 watt
→ Perolehan kalor sebelah utara
Q4 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 143,45 . 14,5 .
= 192,610 watt
QTotal dinding = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
= 293,834 + 434,294 + 272,311 + 192,610
= 1.193,049 watt
Perolehan kalor dinding pukul 20 : 00
→ Perolehan kalor sebelah timur
Q1 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 140 . 14,5
= 187,978 watt
→ Perolehan kalor sebelah barat
Q2 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 140 . 31,5 .
= 408,366 watt
→ Perolehan kalor sebelah selatan
Q3 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 143,45 . 16,5 .
= 219,177 watt
→ Perolehan kalor sebelah utara
Q4 = U . A . CLTDcorr
= 0,0926 . 143,45 . 14,5 .
= 192,610 watt
QTotal dinding = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
= 187,978 + 408,366 + 219,177 + 192,610
= 1.008,131 watt
• Dinding
Hambatan termal kaca tunggal ( U ) = 5,9 W/m2K
1. Secara konduksi
Qk = U . A . CLTDcorr
= 5,9 . 133,10 . 7,1
= 5.575,559 watt
2. Secara radiasi
Perolehan kalor pada kaca :
→ Perolehan kalor sebelah selatan
Qr1 = A. SC . SHGF
= 66,55 . 0,95 . 355
= 22.443,9875 watt
→ Perolehan kalor sebelah utara
Qr2 = A. SC . SHGF
= 66,55 . 0,95 . 115
= 7.270,5875 watt
Perolehan kalor radiasi total
Qrtot = Qr1 + Qr2
= 22.443,9875 + 7.270,5875
= 29.714,575 watt
Total perolehan kalor pada kaca
Qtotal = Qk + Qrtot
= 5.575,559 + 29.714,575
= 35.290,134 watt
• Partisi, Ceiling, Floor
1. Partisi
Perolehan kalor dari partisi dapat diabaikan dengan asumsi bahwa semua ruangan dikondisikan.
2. Ceiling ( langit-langit )
Bahan langit-langit yang digunakan adalah tripleks dengan luas 600 m2
Q = U . A . TD
Hambatan termal tripleks ( kayu lunak ) = 8,66 W/m2K
U = 1/R
= 1/8,66
= 0,1155 W/m2K
Q2 = 0,1155. 600. (35 °C - 26 °C)
= 0,1155. 600. 9
= 623,7 watt
• Lantai
Bahan lantai adalah keramik dengan luas 600 m2
Hambatan temal lantai adalah 0,267 W/m2K
Q3 = U . A . TD
= 0,267. 600. (35 °C - 26 °C)
= 0,267. 600. 9
= 1.441,8 watt
Qtotal = Q2 + Q3
= 623,7 + 1.441,8
= 2.065,5 watt
4.6 Perhitungan Beban Dalam
• Lampu-lampu
Jenis lampu Floressent yang terpasang adala jenis X*
Fu = 0,9 dan Fs = 1,2
Daya total lampu yang digunakan yaitu 1.189 watt
Qtotal = Daya total . Fu . Fs . Clf
= 1.189 . 0,9 . 1,2 . 0,82
= 1.052,9784 watt
• Manusia ( Penghuni )
1. Penambahan kalor sensible
Qs = No . SHG . CLF
= 500 . 100 . 0,6 . 0,84
= 25.200 watt
2. Penambahan panas laten
Ql = No . LHG
= 500 . 100 . 0,50
= 25.000 watt
3. Total perolehan kalor penghuni
Qtotal = Qs + Ql
= 25.200 + 25.000
= 50.200 watt
• Peralatan elektronik ( Alat Musik )
Daya input alat music 2.700 watt yang beroperasi 3 jam pada saat melakukan kegiatan ( pernikahan ). CLF = 0,6 ( Tabel 22, Hal 26 ASHRAE fundamental Handbook )
→ Beban panas sensible
Qs = 0,32 . qr . CLF
= 0,32 . 2.700 . 0,6
= 518,4 watt
→ Beban panas laten
Ql = 0,32 . qr
= 0,32 . 2.700
= 864 watt
Beban panas total
Qtotal = Qs + Ql
= 518,4 + 864
= 1.382,4 watt
• Ventilasi
Udara yang dibutuhkan perorang dalam ruangan yang diperbolehkan merokok 0,016518 L/S ( Tabel 1, Part 1 – 97 ) ASHARE Fundamental Hand Book ). Jumlah penghuni 500 orang, sehingga 500 x 0,016518 = 8,259 L/S.
→ Beban Panas Sensibel
Qs = 1,232 . L/S . Δt
= 1,232 . 8,259 (35 °C - 26 °C)
= 1,232 . 8,259 . 9
= 91,575792 watt
→ Beban Panas Laten
Ql = 3.012 . L/S . ΔW
= 3.012 . 8,259 . ( 0,018 - 0.0175 )
= 3.012 . 8,259 . 0,0005
= 1.243,8054 watt
Total beban panas dari ventilasi adalah
Qtotal = Qs + Ql
= 91,575792 + 1.243,8054
= 1.335,381192 watt
• Infiltrasi
Untuk setiap infiltrasi terjadi melalui 2 tempat diantaranya :
1. Melalui pintu masuk
Besarnya infiltrasi dari pintu dengan frekuensi pembukaan sangat jarang adalah 0,14385 L/S luas pintu ( table 41 C, ASHARE Fundamental Hand Book ), sehingga diperoleh ( 0,14385 . 29,725 = 4,276 L/S ).
2. Melalui jendela yang tertutup rapat, maka infiltrasi udara sangat kecil sehingga dapat diabaikan.
→ Beban panas sensible dari infiltrasi
Qs = 1,232 . L/S . Δt
= 1,232 . 4,276 (35 °C - 26 °C)
= 1,232 . 4,276 . 9
= 47,4123 watt
→ Beban panas laten dari infiltrasi
Ql = 3.012 . L/S . ΔW
= 3.012 . 4,276 . ( 0,018 - 0.0175 )
= 3.012 . 4,276 . 0,0005
= 6,440 watt
Total beban panas dari infiltrasi adalah
Qtotal = Qs + Ql
= 47,4123 + 6,440
= 53,8523 watt
4.7 Beban Pendinginan Total
Beban Luar Ruangan
Jam
Atap
Dinding
Kaca
Partisi, Lantai, langit-langit
Total
08.00
2.739,2789 watt
261,197 watt
35.290,134 watt
2.065,5 watt
40.356,1099 watt
10.00
9.060,6915 watt
459,975 watt
35.290,134 watt
2.065,5 watt
46.876,3005 watt
12.00
15.382,1042 watt
706,485 watt
35.290,134 watt
2.065,5 watt
53.444,2232 watt
14.00
18.753,5243 watt
878,491 watt
35.290,134 watt
2.065,5 watt
56.987,6493 watt
16.00
17.910,6693 watt
1.061,905watt
35.290,134 watt
2.065,5 watt
56.328,2083 watt
18.00
13.696,3941 watt
1.193,049watt
35.290,134 watt
2.065,5 watt
52.245,0771 watt
20.00
6.953,5540 watt
1.008,131watt
35.290,134 watt
2.065,5 watt
45.317,319watt
Beban Dalam Ruangan
Sumber
Sensibel
Laten
Total
Lampu
1.052,9784 watt
-
1.052,9784 watt
Manusia
25.200 watt
25.000 watt
50.200 watt
Peralatan
518,4 watt
864 watt
1.382,4 watt
Ventilasi dan Infiltrasi
Sumber
Sensibel
Laten
Total
Ventilasi
91,575792 watt
1.243,8054 watt
1.335,381192 watt
Infiltrasi
47,4123 watt
6,440 watt
53,8523 watt
» Grand Total Heat
Panas Luar Ruangan = 56.987,6493 watt
Beban Dalam Ruangan = 52.635,3784 watt
Beban Ventilasi = 1.335,381192 watt
Beban Infiltrasi = 53,8523 watt
Safety Factor 10 % = 60.559,124 watt +
Total Pendinginan = 171.571,39 watt
4.8 Fakta kondisi kapasitas AC Gedung Baruga Sapta Pesona Sulawesi Tengara saat ini
Jumlah AC yang terpasang saat ini adalah 5 unit yang terdiri dari :
1. Merek Akira 3 unit dengan total kapasitas pendinginan 25.575 Btu/h atau setara dengan 7.500 watt.
2. Merek Aux 2 unit dengan total kapasitas pendinginan 17.050 Btu/h atau setara dengan 5.000 watt.
Sehingga total kapasitas pendingin AC yang terpasang saat ini sebesar 12.500 watt atau 33.625 Btu/h.
Apabila dibandingkan dengan beban pendinginan maksimum hasil penelitian yang telah dilakukan yaitu sebesar 171.571,39 watt dengan kapasitas AC yang terpasang saat ini sebesar 12.500 watt atau 33.625 Btu/h, maka diperlukan penambahan AC dengan total kapasitas pendinginan sebesar 171.571,39 watt - 12.500 watt = 15.9071,39 watt
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Setelah melakukan analisi dan perhitungan peneliti menyimpulkan bahwa :
Beban perolehan kalor dalam suatu ruangan berubah-ubah bersamaan dengan berubahnya waktu.
Factor utama yang mempengaruhi beban pendinginan adalah aktivitas penghuni ruangan sebesar 50.200 watt atau sebesar dari total beban pendinginan.
Beban pendinginan puncak terjadi pada pukul 14 : 00 waktu setempat sebesar 56.987,6493 watt.
Kapasitas AC yang terpasang saat ini masih kurang sebesar 159.071,39 watt
5.2 Saran
1. Untuk mengurangi beban pendinginan dari radiasi matahari melalui kaca sebaiknya digunakan peneduh dalam.
2. Untuk mengurangi beban melalui infiltrasi ( pintu masuk ) sebaiknya digunakan pintu putar.
prinob aksar