ISTILAH ISTILAH DALAM PENGKONDISIAN UDARA
A. Definisi Pengkondisian Udara
1. Menurut W.F. Stoecker dan JW Jones; pengkondisian udara adalah proses perlakuan terhadap udara untuk mengatur suhu, kelembaban, kebersihan dan pendistribusiannya secara serentak guna mencapai kondisi nyaman yang dibutuhkan oleh penghuni yang berada didalamnya.
2. Menurut Arismunandar dan Hezo Saito; penyegaran udara adalah proses mendinginkan udara sehingga dapat mencapai temperature dan kelembaban yang sesuai dengan yang dipersyaratkan terhadap kondisi udara dari suatu ruangan tertentu. Selain itu untuk mengatur aliran udara dan kebersihannya.
B. Cakupan atau Scope Pengkondisian Udara
Menurut E.G Pita, sebuah pengkondisian udara yang modern harus mencakup hal hal sebagai berikut :
1. Mengontrol suhu udara pada nilai yang dinginkan untuk setiap waktu dengan cara pemanasan atau pendinginan.
2. Mengontrol gerakan udara pada kecepatan yang dinginkan.
3. Mengontrol kelembaban udara (kandungan uap air) dengan cara humidifikasi atau dehumidifikasi.
4. Mengantarkan udara luar yang diperlukan
5. Mengontrol kualitas udara dengan membersihkan atau menghilangkan partikel yang kotor atau bau gas yang ada.
6. Mengontrol suara yang dihasilkan oleh sistem tersebut.
C. Kegunaan dari Pengkondisian Udara
Ada dua kegunaan dari pengkondisian udara, yaitu unutk kenyamanan (comfort) dan pengendalian proses (process control).
1. Kenyamanan (comfort), mengacu kepada penyediaan kondisi udara yang menghasilkan atau menciptakan kepuasaan orang.
2. Pengendalian proses (process control), mengacu kepada penyediaan kondisi udara untuk pengendalian proses, bahan, peralatan atau barang yang ada didalamnya.
D. Komponen komponen sistem pengkondisian udara.
Sebuah sistem pengkondisian udara pada dasarnya dapat menyediakan untuk sistem pemanasan, pendinginan atau kedua duanya. Maka sering dijumpai dengan istilah heating system dan cooling system.
Heating system adalah perlengkapan perlengkapan dan bahan bahan yang digunakan untuk menyediakan panas yang diperlukan.
Cooling system adalah perlengkapan perlengkapan dan bahan bahan yang digunakan untuk menghilangkan panas yang diperlukan.
Baik heating maupu cooling system pada dasarnya terdiri dari empat komponen dasar, yaitu :
1. Heating source, untuk menambah panas pada suatu fluida; dan cooling source, untuk menghilangkan panas dari sebuah fluida. Bentuk fluida biasanya udara atau air.
2. Distribution system (ducting atau piping), untuk membawa air atau udara ke ruangan ruangan yang dipanaskan atau didinginkan.
3. Equipment for moving udara atau air (fans, pompa)
4. Device for transferring heat (convector atau diffusers)
E. Faktor Human Comfort (Kenyaman manusia).
Mengingat kegunaan dari pengkondisian udara seperti dijelaskan diatas, maka perlu disampaikan hal hal atau faktor faktor yang mempengaruhi kenyamanan :
1. Air temperatur,
2. Air humidity
3. Air motion, serta
4. Air quality.
F. Temperatur Efektif (TE)
Temperatur adalah diskripsi dari tingkat panas atau ukuran aktifitas panas didalam sebuah benda. Panas adalah sebagai energi dalam bentuk molekul yang bergerak atau sebuah bentuk energi yang dipindah dari satu benda ke benda lain karena ada perbedaan temperatur.Apakah temperatur efektif itu? Temperatur efektif adalah indek yang secara umum digunakan dalam kerjanya sistem pengkondisian udara untuk mengukur tingkat kenyamanan. Indek ini menggabungkan efek dari suhu, kelembaban, dan gerakan udara. Berdasarkan ASHRAE ( American Society Of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers) bahwa kondisi kenyamanan yang ideal bersuhu 760 F (24,50C) DB dengan RH 40%. DB adalah Dry Bulb yaitu temperature nyata yang dinyatakan oleh alat thermometer. RH adalah Relative Humidity yaitu perbandingan dari tekanan parsial uap air yang ada di dalam udara dengan tekanan jenuh uap air pada temperature yang sama. Hampir semua orang mengetahui bahwa titik beku air adalah 32 0 F dan titik didihnya 212 0F. Kedua titik ini secara umum ditunjukkan oleh senuah thermometer.
Kita mengenal tiga jenis derajat suhu yaitu :
1. Derajat Celcius
Pada titik beku air diberi angka 0 dan pada titik didih dibawah tekanan 76 CM hidragyrum diberi angka 100 . Jarak antara kedua titik tersebut dibagi dalam 100 bagian yang sama.
2. Derajat Fahrenheit
Sebagai titik tetap diambil dari titik beku larutan garam (00) dan suhu darah manusia (320). Pada titik didih diberi angka 212. Jarak antara 0 sampai 212 dibagi dalam180 bagian yang sama.
3. Derajat Reamur
Pada titik beku air diberi angka 0 dan pada titik didih dibawah tekanan 76 cm Hg diberi angka 80. Jarak antara kedua titik ini dibagi dalam 80 bagian yang sama.
Untuk mengubah pengukuran derajat Celcius menjadi Fahrenheit dan derajat Reamur ataupun sebaliknya dapat kita pergunakan persamaan sebagai berikut :
a. 0 C = 5/4 x 0 R
= 5/9 x (0F – 32)
b. 0 F = 9/5 x 0 C + 32
= 9/4 x 0 R + 32
c. 0 R = 4/5 x 0 C
= 4/9 x (0F – 32)
Selain ketiga jenis derajat tersebut, masih terdapat suhu yang disebut suhu mutlak yang oleh para ahli ditetapkan dalam suatu konferensi international. Derajat ini dinyatakan dengan satuan Kelvin (K) dan titik beku air yang derajat Celcius 0 0 dinilai 273 0 K.
Maka suhu mutlak adalah : 0 K = 0 C + 273
212 0 F 672 0 R 100 0 C 373 0 K
32 0 F 592 0 R 0 0 C 273 0 K
0 0 F 460 0 R
460 0 F 0 0 R - 273 0C 0 0 K
G. Suhu bola Kering/DB (Dry Bulb)
Istilah ini digunakan untuk membandingkan dengan suhu lengas. Yang dimaksud dengan suhu kering adalah derajat suhu dari udara bebas yang dapt kita ketahui dari petunjuk pada skala thermometer biasa.
H. Suhu Lengas (Bola basah)
Bilamana kita membungkus bola air raksa pada thermometer dengan kain kasa dan ujung kain dicelupkan didalam air, air yang diserap melalui kapiler membasahi kain pembungkus bola air raksa. Rembesan air itu akan menarik sebagian suhu ketika menguap, sehingga permukaan bola air raksa menjadi dingin. Derajat suhu yang ditunjukkan pada skala thermometer pada waktu itu disebut suhu lengas. Dengan mengetahui derajat suhu kering dan derajat suhu lengas masing masing, kita dapat menghitung nilai lembab nisbi dan lembab mutlak udara.
I. Derajat Lembab
Derajat lembab adalah suatu derajat yang menyatakan keadaan lembab dalam udara. Pada umumnya apabila derajat tinggi kita merasa tidak enak, dan sebaliknya bila derajat diturunkan kita akan merasa segar. Derajat lembab dinyatakan dalam dua satuan yaitu :
1. Lembab nisbi udara
Lembab nisbi udara adalah perbandingan antara berat uap air dalam udara dan banyaknya uap air yang dapat dikandung oleh udara ( berat uap air jenuh) dimana udara tidak dapat lagi menampung uap air yang makin bertambah pada temperatur yang sama.
e = (Pt / Mt ) x 100 %
Dimana :
Pt = berat uap air diudara.
Mt = berat uap air maksimum yang dikandung udara pada temperatur yang sama
Apabila kita turunkan suhu udara yang mengandung uap air e = 60 % pada suatu suhu udara dimana kandungan uap airnya sudah jenuh ( e = 100% ), bilamana suhu udara kita turunkan lagi, maka uap air yang tidak tertampung karena jenuh akan menajdi embun.
2. Lembab mutlak udara
Lembab mutlak udara adalah bilangan yang menunjukkan berapa gram uap air yang berada dalam 1 m3 udara.
J. Tekanan.
Tekanan adalah gaya yang bekerja secara tegak lurus pada suatu bidang dengan luas tertentu, yang mana satuannya dalam satuan berat dibagi satuan luas. Tekanan 76 cm Hg dinamakan 1 atmosfir yang berharga 1, 03 kg/cm2.
Asalnya adalah sebagai berikut :
Berat jenis air raksa : 13, 6 gr/cm3
Tinggi air raksa dalam tabung : 760 mm (76 cm), sehingga diperoleh :
13, 6 x 76 = 1033,6 gr/cm2 = 1.03 kg/cm2.
Tekanan yang dipergunakan dalam teknik adalah tekanan yang ditunjukkan oleh gauge yang mana tekanan 1 atmosfir ditunjukkan sama dengan 0 kg/cm2, ini untuk mempermudah pembacaan.
Tetapi yang dinamakan tekanan mutlak 0 kg/cm2 adalah gaya yang bekerja dalam keadaan hampa udara ( tinggi air raksa menjadi nol ), sehingga tekanan mutlak adalah tekanan yang dpergunakan dalam teknikatau tekanan yang ditunjukkan oleh gauge ditambah 1,03 kg/cm2.
K. Kalor Jenis
Kalor jenis adalah banyaknya panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu sebesar 10C dari 1 kg zat tertentu dan satuannya adalah K cal/Kg 0 C. Umpamanya untuk meningkatkan suhu sebanyak 1 0 C dari 1 Kg air diperlukan 1 kilo kalori panas. Jadi kalor jenis air adalah 1 K cal/Kg 0 C. Akan tetapi kalori yang diperlukan untuk menaikkan suhu sebayak 1 0 C berbeda beda menurut berbagai zat. Benda padat, cair, gas yang mempunyai harga kalor jenis yang tinggi lebih lambat untuk memanaskannya dan tidak cepat menajdi dingin.
L. Jenis Panas
Sungguhpun panas hanya terdiri dari satu energi saja, dapat kita golongkan juga ke dalam beberapa bentuk sesuai dengan sifat sifat panas tersebut.
1. Panas Bebas ( sensible)
Secara umum, jika kita memanaskan atau mendinginkan suatu benda, suhu dari benda itu mengalami perubahan. Panas yang mempengaruhi lansung pada suhu benda tersebut disebut dengan panas bebas.
2. Panas Laten/Transformasi
Bila kita memanaskan suatu benda dalam fasa padat, mula mula panas menyebabkan suhu dari benda tersebut naik, dan panas ini berbentuk panas bebas. Sampai pada perubahan fasa, misalnya dari fasa padat menjadi cair, suhu tidak naik lagi dan enrgi panas tersembunyi dinatara molekul molekul, hanya berfungsi untuk perubahan dari fasa padat menjadi fasa cair. Panas yang demikian disebut panas laten/panas transformasi
3. Panas Lebur (Panas Beku)
Bilamana memanaskan bongkah es, es tidak segera melebur menjadi air, setelah bongkah es melebur semua menjadi cair yang suhunya 0 0 C, baru panas tersebut dapat menaikkan temperatur airnya. Keadaan ini menunjukkan bahwa panas yang dikenakan pada bongkah es hanya terpakai untuk meleburkan es kedalam cairan, tidak membawa kenaikan suhu seketika itu. Energi yang dipergunkan untuk mengubah dari tingkat padat ke tingkat cair disebut sebagai panas lebur. Sebaliknya , energi panas yang dipergunakan untuk mrngubah benda cair menjadi benda padat disebut panas beku.
4. Panas Uap (Panas Eembun)
Apabila kita memanaskan air sampai 100 0 C, air mulai mendidih walaupun tetap dipanaskan, selanjutnya suhu air tetap tertahan pada suhu tersebut, energi panas hanya dipergunakan untuk menguapkan airnya. Energi panas yang dipergunakan untuk menguapkan cairan demikian disebut panas uap. Sebaliknya, energi yang dipergunakan untuk merubah benda gas menjadi benda cair disebut panas embun.
5. Panas Sublimasi
Gas karbon dioksida dalam bentuk benda padat atau naftalin dapat berubah dari fasa padat langsung ke fasa gas. Peristiwa perubahan dari fasa padat ke fasa gas disebut sublimasi.Tingkat suhunya ketika terjadi sublimasi tersebut dinamakan titik sublimasi.Dry ice adalah karbon diioksida dalam bentuk padat digunakan untuk pendinginan, karena benda tersebut mudah merubah ke fasa gas dengan suhu rendah dan ketika berubah menjadi gas, menarik panas sublimasi dari molekul molekul sekitarnya sebanyak 142 K cal/Kg
M. Perpindahan Panas
Panas telah diketahui dapat berpindah dari tempat yang lebih tinggi suhunya ke tempat yang lebih rendah suhunya. Menurut penyelidikan perpindahan panas dapat dibagi dalam tiga jenis atau cara :
1. Konduksi Panas
Perpindahan panas yang berlangsung melalui suatu benda padat yang disebut konduksi panas.
2. Radiasi Panas
Panas matahari dapat mencapai permukaan bumi tanpa suatu hantaran, hanya dengan pancaran saja. Perpindahan panas demikian adalah disebut radiasi panas.
3. Konveksi Panas
Suatu fluida baik gas atau cairan dapat menghantarkan panas secara aliran dalam fluida itu sendiri. Gerak aliran dalam fluida yang memindahkan panas disebut konveksi.
N. Udara
Udara merupakan paduan gas yang terdiri dari zat nitrogen, oksigen, argon, dn karbon dioksida. Sebagaimana dinyatakan dalam daftar berikut , zat nitrogen, oksigen, nitrogen, menguasai sebagaian besar dalam susunan kimia udara. Udara kering yang tidak mengandung sama sekali uap air mempunyai susunan kimia :
Nitrogen Oksigen Argon CO2
Susunan dalam volume 78,09 20,95 0,93 0,03
Susunan dalam bobot 75,53 23,14 1,28 0,05
Udara lembab adalah udara yang mengandung uap air. Volume maksimal dari uap air yang terkandung dalam udara lembab dipengaruhi oleh suhu udara. Udara yang mengandung uap air sampai maksimum disebut udara lembab jenuh.
O. Kapasitas Pendinginan
Untuk menyatakan efek pendinginan, banyaknya kalori panas yang diserap dalam satuan waktu dinyatakan dengan Kcal/jam. Satu (1) kalori adalah energi panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu kilogram air setiap 1 0 C. Untuk menaikkan suhu 10 C dari udara 1 kg diperlukan 0,24 kalori, maka dibandingkan kalori untuk memanaskan 1 0 C dari 1 kg air, dapatlah dikatakan bahwa untuk memanaskan udara cukup dengan kalori kurang lebih ¼ dari kalori yang dipergunakan untuk memanaskan air pada suhu yang sama.
P. Refrigerant
Suatu zat yang mengeliling / bersirkulasi dalam saluran instalasi air conditioning untuk mendinginkan udara. Sejak dahulu kala gas amonia atau gas karborat oksigen digunakan sebagai refrigerant untuk instalasi pendingin di industri. Akan tetapi zat tersebut berbahaya karena mudah meledak dan mengandung racun, sehingga tidak digunakan untuk kulkas rumah tangga. Untuk instalasi air conditioning dipakai refrigeran R12, R134 A atau MC 134
Q. Frost
Bila kita mendinginkan udara terus menerus, volume uap air dalam udara menjadi makin kecil, dan sebgaian uap air yang menyentuh pada permukaan suatu benda yang rendah suhunya akan membentuk embun es yang halus. Peristiwa demikian disebut frost.
R. Tekanan Kritis, Suhu Kritis
Benda gas seperti freon, amonia dan sebagainya, bila diberi tekanan dalam silinder tertutup dibawah suhu udara bebas, menjadi uap air jenuh dan akibatnya berubah menjadi cairan melalui fase pengembunan. Akan tetapi apabila suhu dinaikkan sampai suatu derajat tertentu, gas tersebut tidak mengembun lagi sekalipun diberi tekanan. Benda gas mempunyai batas kemampuan dimana sudah tidak berdaya untuk dirubah dari fase gas ke fasa cair. Suhu yang terdapat pada batas tersebut disebut sebgai suhu kritis dan tekanan pada gas yang terjadi pada batas tersebut dikatakan tekanan krirtis.
S. Enthalpy
Untuk memberi penjelasan tentang arti enthalpi, kiranya perlu diterangkan teori gas kinetik lebih dahulu. Dari hasil penyelidikan telah diketahui bahwa molekul molekul gas bergerak cepat menurut jalan lurus sehingga salah satu molekul membentur pada molekul yang lain, atau dinding tempat penyimpanan gas tersebut. Bilamana suhu dipertinggi , kecepatan gerak molekul bertambah sehingga benturan benturan molekul bertambah tiap detik, sedangkan setiap benturan sendiri berambah kuat. Gerakan molekul yang makin cepat dan menimbulkan makin banyak benturan dalam pemanasan gas ini adalah enrgi kinetik yang kita sebut dalam hal ini sebagai energi dalam gas.(enthalpi). Jadi enthalpi adalah kalor total darai panas bebas dan panas laten yang etrdapat pada suatu benda. Harga entalphi dinyatakan dengan satuan Kcal/kg.
T. Hanif
U.
Selasa, 08 Februari 2011
Langganan:
Postingan (Atom)