7/26/2019 Asdiadis

1/22

LAPORAN AUDIT ENERGI

HVAC (Heating, Ventilation & Air Condition)

Disusun Oleh :

Mohammad Anshar J A (141734018)

JUU!A" #$%"% %'"V$! $"$

'AM !#U* *4 %'"!$VA! $"$

'+#$%"% "$$ A"*U"

-01.

7/26/2019 Asdiadis

2/22

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Keterbatasan pasokan energi pada dasawarsa ini menjadi isu yang sangat penting untuk

ditanggapi, baik di skala nasional maupun internasional. Keadaan tersebut dipengaruhi oleh faktor

utama yaitu mulai terjadinya pengurangan produksi dan suplai energi yang kontradiktif dengan

penggunaan energi yang semakin membesar seiring meningkatnya jumlah pengguna.

Dari faktor tersebut, maka dibutuhkan keseriusan untuk melaksanakan langkah penghematan

energi, yang kini populer dengan istilah konservasi energi. Menurut Peraturan Menteri ESDM o. !"

#ahun $%!$, Konservasi energi adalah upaya sistematis, teren&ana, dan terpadu guna melestarikan

sumber daya energi dalam negeri serta meningkatkan efisiensi pemanfaatannya.

Dalam pelaksanaan konservasi energi, dapat diaplikasikan pada praktikum konservasi energi

yang meliputi alat'alat laboratorium yang mengonsumsi banyak energi, diantara sistem ()*+, sistem

penerangan, sistem kelistrikan, sistem pompa, dan lain sebagainya. *dapun dalam modul ini

dikhususkan untuk men&ari peluang konservasi energi pada sistem ()*+.

1.2 Tujuan

Setelah melakukan praktikum, mahasiswa diharapkan dapat

menjelaskan prinsip kerja ()*+-pompa kalor

menjelaskan alat yang diperlukan untuk pengukuran sistem ()*+

melakukan pengukuran pada sistem ()*+

menginterpretasi data pengukuran sistem ()*+

menampilkan profil energi sistem ()*+

menghitung kinerja sistem ()*+

men&ari peluang penghematan pada sistem ()*+

melaporkan hasil audit sistem ()*+

BAB II

LANDASAN TEORI

7/26/2019 Asdiadis

3/22

2.1 Dasar teori

()*+-Pompa kalor merupakan alat yang mentransfer energi dari sumber panas heat source/ ke heat

sink melawan gradien temperatur.Pompa kalor diran&ang untuk memindahkan energi panas

berlawanan dengan arah aliran panas spontan. Sebuah pompa kalor menggunakan sejumlah energieksternal untuk men&apai transfer energi termal yang diinginkan dari heat sourceke heat sink.

Mesin pompa kalor yang digunakan dalam per&obaan ini adalah jenis siklus tekanan uap

0ankine.Keterangan megenai alat pompa kalor adalah sebagai berikut

!. 1ahan pendingin refrigeran/ yang dipergunakan adalah 2reon !$ 0!$/

$. Kompresor berupa kompresor torak,semi hermetic, dengan pendinginan udara. Kapasitas 3,"4

m5-jam pada putaran !"6% rpm.

5. Motor listrik 5 fasa "!6 ) 6% (7 dengan daya maksimum $,6 k8. Daya yang digunakan dapat

dilihat pada meter daya.". *(9 *ir (andling 9nit/. Kipas terpasang pada *(9 dengan tiga ke&epatan yang berbeda.

Maksimum laju udara yang dihasilkan adalah %,5: m5-detik. #ermometer yang berfungsi

mengukur temperatur bola kering dan basah terpasang pada saluran masuk dan keluaran *(9.

Meter orificeyang dapat dipindah'pindah terpasang pada saluran masuk *(9.

6. Kondensor dengan tipeshell and tube.

4. ;nstrumentasi.

= temperatur air keluar kondensor.

#2!= temperatur refrigeran masuk ke kompresor

#2$= temperatur refrigeran keluar dari kompresor

#25= temperatur refrigeran keluar dari pendingin

#2"

= temperatur refrigeran keluar dari penukar panas

#26= temperatur refrigeran masuk ke katup ekspansi

#24= temperatur refrigeran masuk ke evaporator

#2:= temperatur refrigeran keluar dari evaporator

#2>= temperatur refrigeran setelah melakukan penukaran panas kembali

*lat ukur tekanan bekerja se&ara analog, dan terpasang seperti dalam rangkaian.?aju alir air diukur

menggunakanflowmeter. ?aju alir udara diukur menggunakan meter orificeyang dilengkapi dengan

manometer.*lat ukur daya digunakan untuk mengukur daya yang digunakan kompresor. Mesin

pompa kalor ini juga dilengkapi dengan sembilan katup kendali, yaitu

7/26/2019 Asdiadis

4/22

)!%!= katup kendali aliran air. Selama pengujian, katup ini diatur untuk mendapatkan laju alir

air yang dikehendaki.

)!%$= katup untuk menghentikan keluaran fluida kerja dari kondensor.

)!%5= katup untuk menghentikan keluaran fluida kerja dari kompresor.

)!%"= katup untuk menghentikan masukan fluida kerja ke kompresor.

)!%6= seperti katup )!%".

)!%4= katup ekspansi.

)!%:= katup untuk mengisi kembali fluida kerja.

)!%>= katup ekspansi otomatis. Katup ini bekerja se&ara otomatis tergantung pada temperatur

fluida pendingin keluaran evaporator.

Selain katup )!%!dan )!%>, berfungsi sebagai katup pemeliharaan.

Skemati

s Pengujian Poma !alor

Keterangan untuk alat ukur lainnya adalah

#ekanan masuk kompresor P!/

#ekanan keluar kompresor P$/

#ekanan masuk katup ekspansi P6/

#ekanan keluar evaporator P:/

?aju alir fluida kerja 2!/

?aju alir air 2$/

Daya masukan kompresor 8&/

Penurunan manometer P/

7/26/2019 Asdiadis

5/22

"." Siklus Termo#inamika

Prinsip kerja ()*+-pompa kalor

Perubahan fasa dari &air ke uap penguapan-evaporasi/ membutuhkan panas dan perubahan

dari fasa uap ke &air pengembunan-kondensasi/ melepas sejumlah panas.

#emperatur pengembunan dan penguapan suatu 7at tergantung pada tekanannya. Makin tinggi

tekanan, maka makin tinggi temperatur penguapan maupun pengembunan. Sebagai &ontoh,

air akan menguap pada %o+ jika pada kondisi vakum, atau sebaliknya akan mengembun pada

$%%o+ bila tekanannya sangat besar.

Prinsip kerja refrigeran setelah melalui pompa hampa, diembunkan dan dikembalikan ke

fasa &air. 0efrigeran yang telah mengembun kemudian dilewatkan ke ketel penguapan dan

akan mulai menguap lagi, demikian seterusnya. Dalam usaha untuk mengembunkan kembali

uap, perlu menaikkan tekanan pada pengembun condenser/. Dengan menggunakan pompa

bukan vakum/, maka tekanan berada di atas tekanan atmosfer. Dengan tekanan makin tinggi,

volume spesifik uap makin ke&il, sehingga volume kompresor lebih ke&il, juga pipa'pipa dan

penukar panas.

@enis &airan yang digunakan sebagai refrigeran sebaiknya adalah &airan yang akan menguap pada

temperatur rendah dan tekanan sekitar ! atmosfer. Dengan mempertahankan tekanan di atas ! atm,

maka kebo&oran yang terjadi lebih mudah diketahui.

+ara kerja siklus se&ara rin&i dapat dilihat pada

7/26/2019 Asdiadis

6/22

Kondisi termodinamika fluida kerja pada sistem di atas dapat digambarkan pada diagram #'S dan P'(

Penyerapan panas pada penukar panas

>'! Penyerapan panas pada pipa saluran

7/26/2019 Asdiadis

7/22

Pada kondisi nyata, proses tak berlangsung se&ara ideal.#emperatur fluida kerja pada kompresor

meningkat, dan turun sepanjang aliran pipa karena gesekan.Dengan demikian, diagram yang diperoleh

tidak seperti diagram ideal.

".$ %OP &Coefficient of Performance'

Efisiensi mesin kalor, perbandingan keluaran energi dengan masukan energi, selalu lebih ke&il dari

!.Pada ()*+-pompa kalor, panas diperoleh dari temperatur rendah ke temperatur yang lebih tinggi

dengan menambahkan kerja.Perbandingan keluaran dan masukan daya ini lebih besar dari ! dan biasa

disebut coefficient of performance +AP/. +AP dapat dihitung dari hasil pengukuran kondisi

termodinamika maupun hasil pengukuran daya kompresor, kalor pemanasan air, dan pendinginan

udara.

Se&ara termodinamika dengan mengetahui tekanan dan temperatur fluida kerja pada titik tinjauan

seperti

7/26/2019 Asdiadis

8/22

Diagram Psikrometrik

".( Per)itungan laju alir u#ara

mA=0,083(A P )0,5

mA = laju alir udara Bkg-sC

A = densitas udara Bkg-m5C

1

A=v

= volume spesifik udara Bm5-kgC

Kinerja ()*+

COPCarnot= Te

(TcTe)

Te = #emperatur evaporator BKC

Tc = #emperatur kondensor BKC

COPinternal=h1h

6

h2h1

7/26/2019 Asdiadis

9/22

H ud ,outH ud ,

mud

COPeksternal= Efek refrigerasi

Input daya ke kompresor=

".* Stan#ar Sistem H+A%

*dapun standar untuk sistem ()*+ adalah sebagai berikut

Tabel 1 Standar ASHRAE Mengenai Pengkondisi Udara

Euipment type Si7e &ategory Minimum effi&ient #est Pro&edure

*ir &ooled, with&ondenser, ele&tri&ally

operated

!6% tons$,> +AP

5,6 ;P?)*0; 66%-63%

*ir &ooled, with

&ondenser, ele&tri&ally

operated

*ll &apa&ities5,!% +AP

5,"6 ;P?)*0; 66%-63%

8ater &ooled,

ele&tri&ally operated,

positive displa&ement

re&ipro&ating/

*ll &apa&ities",$% +AP

6,$% ;P?)*0; 66%-63%

8ater &ooled,

ele&tri&ally operated,

positive displa&ement

rotary s&rew and

s&roll/

!6% tons","6 +AP

6,$% ;P?)

*0; 66%-63%F!6% tons ' 5%% tons",3% +AP

6,4% ;P?)

F5%% tons6,6 +AP

4,!6 ;P?)

8ater &ooled,

ele&tri&ally operated,&entrifugal

!6% tons6,% +AP

6,$6 ;P?)

*0; 66%-63%F!6% tons ' 5%% tons 6,66 +AP6,3% ;P?)

F5%% tons4,! +AP

4,"% ;P?)

*ir &ooled absorption

single effe&t*ll &apa&ities %,4 +AP

*0; 64%

8ater &ooled

absorption single

effe&t

*ll &apa&ities %,4

*bsorption doubleeffe&t, ;ndire&t fired

*ll &apa&ities ! +AP!,%6 ;P?)

7/26/2019 Asdiadis

10/22

*bsorption double

effe&t, dire&t fired*ll &apa&ities

! +AP

! ;P?)

Keterangan +AP = k8 of &ooling-k8

BAB III

SOP &STANDAR O, OPERATION'

$.1 Persiaan er-oaan

!. Periksa level minyak pelumas kompresor atau pompa di dalam ka&a penduga pada sisi kompresor.

$. Periksa fluida manometer, kalibrasi bila perlu.

5. Katup'katup pemipaan untuk sirkulasi fluida dalam posisi terbuka.

". Periksa air untuk mengukur temperatur bola basah masukan dan keluaran dari udara yang

mengalir di dalam saluran evaporator, tambah air bila tak men&ukupi.

6. Siapkan tabel pengujian sesuai tujuan per&obaan.

$." Prose#ur engujian

!. (idupkan pompa pemasok air laboratorium. *tur tekanan hingga $ bar.

$. *tur laju aliran dengan mengatur katup )!%!. 1esarnya laju aliran yang dikehendaki terlihat pada

rotameter.

5. (idupkan saklar pada M+1.

". Set selektor fan pada posisi yang dikehendaki dan hidupkan.

*. @alankan motor penggerak kompresor. 1ila kompresor mati karena tidak ada aliran air, tekan

tombol GresetH pada pengesetan tekanan kompresor, kemudian alirkan air sebelum kompresor

dihidupkan.

$.$ Pengamatan

!. *mati dan ukur temperatur bola basah dan temperatur bola kering pada saluran udara ke

evaporator.

$. 9kur ke&epatan aliran udara, fluida kerja dan air ke kondensor.

5. *mati tekanan dan temperatur untuk menentukan keadaan fluida kerja pada lokasi yang

diperlukan.

". *mati daya motor untuk menggerakkan kompresor.

7/26/2019 Asdiadis

11/22

BAB I+

HASIL PER%OBAAN DAN ANALISIS

!/ee

dan

Udara Air erigeran

*a%omor (

Mas56 %el5ar

+a5 alirol5met

ri6(l9menit)

Mas56

%el5ar

+a5 alirol5met

ri6(l9menit) 1 - 3 4 :

.7 8

#d;

(oC)

#;(oC)

#d;

(oC)

#;(oC)

#7(oC)

#8(oC)

#(oC)

(;ar)

#(oC)

(;ar)

#(oC)

#(oC)

#(oC)

(;ar)

#(oC)

#(oC)

(;ar)

#(oC)

3

1:4 >" $.!4

5 %.>>5 !.!55

!.%

> >4 >5 5.$5

" %.>>5 !.!55!.%> >4 >5 5.$5

6 %.>>5 !.!55

!.%

: >4 >5 5.$$

4 %.>>5 !.!55

!.%

: >4 >5 5.$$

: %.>> !.!54

%.3

$ >4 >$ 5.43

> %.>>5 !.!55

%.3

$ >4 >5 $.:4

3 %.>>5 !.!55

%.3

$ >4 >5 $.:4

!% %.>>! !.!56

%.3

$ >> >5 ".63

!! %.>>4 !.!$3

%.3

$ 3% >5 4."!

!$ %.>>4 !.!$3

%.3

$ 3% >5 4."!

!5 %.>>4 !.!$3

%.:

> 3% >5 6."5

!" %.>>: !.!$3

%.:

> 3% >6 5.>>

!6 %.>>: !.!$3

%.:

4 3% >6 5.>!

!4 %.>>3 !.!$>

%.:

: 3$ >6 6."%

!: %.>>: !.!$3

%.:

> 3% >6 5.3%

!> ' ' ' ' ' '

Analisa Air?

7/26/2019 Asdiadis

15/22

Tf=T&7+T&8

2=27+27

2=27

oC

'2=10 l

mm

=1,667!104

m3/ s

air /ada # -7oC @ ==.

7/26/2019 Asdiadis

16/22

- 4 4

13

%.%%%!4: 334.!%.!4

4

113

7/26/2019 Asdiadis

17/22

: 0

7/26/2019 Asdiadis

18/22

COPinternal=

h1h6h2h1

=364.5215.2350.4364.5

=10.59

H ud ,outH ud ,

mud

COPeksternal= Efek refrigerasi

Input daya ke kompresor=

COPeksternal=(1.080 kgs (8683))k$/kg

1.007#& =3.21

o.

+op

;nternal/

+op

Eksternal/

! 4>.63 $.!5

$ $".$5 $.!"

5 !$."! 5.$!

" !%.63 5.$!

6 :."3 5.!3

4 4.>$ 5.$!

: 4.$6 5.:%

> 6.5! $.:4

3 6.%$ $.::!% 6.%$ ".6>

!! ".:! 4.5:

!$ "."" 4.5:

!5 "."% 6.53

!" ".!3 5.>4

!6 ".!5 5.>!

!4 ".!5 6."$

!: 5.3$ 5.>3

!> ' '

7/26/2019 Asdiadis

19/22

(.$ Analisa Data

Dari praktikum ini didapatkan grafik

10: 110 11: 1-0 1-: 130 13:0

7/26/2019 Asdiadis

20/22

%ons5msi da2a terlihat se/erti ;eri65t?

0

7/26/2019 Asdiadis

21/22

=?:7 10?04 10?1- 10?1= 10?-.

0

7/26/2019 Asdiadis

22/22