Perancangan Sistem Tata Udara
2012
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Aplikasi keilmuan di bidang sistem tata udara atau pengkondisian udara terus mengalami perkembangan. Berbagai ruangan seperti gedung komersial, industri, maupun ruangan- ruangan khusus dengan kegunaan tertentu telah menerapkan sistem pengkondisi udara. Variabel yang dikondisikan diantaranya dapat berupa temperatur, kelembaban relatif, kandungan uap air, tekanan, kebersihan, kecepatan, maupun arah aliran udara. Ruang server merupakan salah satu ruangan yang menerapkan sistem pengkondisian udara dengan dengan perlakuan yang khusus. Pada ruang server (server room), variabel yang dikondisikan adalah temperatur, kelembaban relatif, arah aliran udara, dan kebersihan udara. Ruang server sangatlah sensitif dengan besaran nilai temperatur dan kelembaban relatif. Alat-alat elektronik yang beroperasi mengeluarkan kalor yang cukup besar dan akan tidak optimal jika temperatur pada alat-alat tersebut terlalu tinggi. Kelembaban relatif udara yang terlalu tinggi dapat merusak komponenkomponen ruang server, sementara kelembaban relatif yang terlalu rendah dapat menimbulkan listrik statik pada udara di dalam ruangan. Selisih batas atas dan bawah nilai temperatur dan kelembaban relatif harus seminimal mungkin dari set point . Untuk memenuhi kebutuhan tersebut maka diperlukan alat pengkondisi
udara yang tidak biasa dan memiliki tingkat kepresisian yang tinggi. Presision Air Conditioning (PAC) merupakan alat pengkondisi udara yang
biasa digunakan untuk ruang- ruang khusus yang memerlukan kepresisian tinggi, salah satunya adalah ruang server. PAC ini digunakan untuk menjaga kualitas udara pada ruang server agar tetap sesuai dengan kebutuhan, sehingga alat- alat yang ada di dalam ruangan dapat tetap bekerja secara optimal.
1
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
PT. Telkom di Jalan Lembong, Bandung, telah menggunakan PAC untuk mengkondisikan udara di ruang server yang dimilikinya. Salah satu ruang server memiliki 34 rak dengan setiap rak memiliki 8 buah server. Atas ketertarikan dan keingintahuan, maka penulis memilih untuk melakukan perancangan ulang sistem tata udara pada ruang server di tempat tersebut.
1.2. Maksud dan Tujuan
Adapun beberapa hal yang ingin dicapai oleh penulis dalam perancangan sistem tata udara ruang server ini, antara lain: 1. Dapat melakukan perhitungan beban pendinginan pada ruang server. 2. Dapat membuat sketsa proses sirkulasi udara pada karta psycrometric. 3. Dapat memilih alat yang akan digunakan sesuai dengan hasil perhitungan beban pendinginan. pendinginan. 4. Dapat membuat sistem saluran udara pada ruang server.
1.3. Batasan Masalah
Untuk memperjelas pembahasan, permasalahan perancangan sistem tata udara ruang server ini hanya terbatas pada : 1. Penulis merancang sistem tata udara ruang server bagian barat di PT. Telkom Lembong, Bandung. 2. Sirkulasi udara di ruangan mengguanakan jenis full return air .
2
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
1.4. Sistematika Penelitian BAB I Pendahuluan
Pada bab ini diuraikan mengenai latar belakang, tujuan, batasan masalah, dan sistematika penulisan pada laporan perancangan sistem tata udara. BAB II Dasar Teori
Pada bab ini diuraikan mengenai pengertian umum pengkondisian udara (Air Conditioning), faktor-faktor pertimbangan dalam pemilihan sistem tata udara dan
jenis-jenis sistem tata udara. BAB III Data Perancangan
Pada bab ini diuraikan mengenai data ruang server di PT Telkom Lembong, peralatan dalam ruangan, kondisi rancangan udara luar dan kondisi rancangan udara dalam. BAB IV Perhitungan Beban Pendinginan
Pada bab ini diuraikan mengenai beban kalor dari sinar matahari beban kalor yang melewati dinding, beban kalor partisi, beban kalor dari peralatan penghasil kalor, dan beban kalor total ruangan. BAB V Analisa Psikrometrik
Pada bab ini diuraikan mengenai analisa psikrometrik beban puncak dan. BAB VI Pemilihan Unit Mesin Pendingin dan Pola Saluran Udara
Menjelaskan tentang pemilihan unit mesin pendingin dan perhitungan rugi gesek serta perencanaan ukuran ducting suplai dan return. BAB VII Penutup
Pada bab ini bersisi kesimpulan dan saran.
3
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
BAB II DASAR TEORI
2.1. Sistem Tata Udara
Sistem tata udara adalah suatu proses mengkondisikan udara sehingga dapat mencapai temperatur dan kelembaban yang sesuai dengan yang dipersyaratkan terhadap kondisi udara dari suatu ruangan tertentu. Pengkondisian udara juga mengatur kandungan uap air, tekanan, kebersihan, kecepatan, maupun arah aliran udara. Sistem pengkondisian udara pada umumnya dibagi menjadi dua golongan utama, yaitu: 1. Pengkondisian udara untuk kenyamanan Mengkondisikan udara ruangan untuk memberikan kenyaman kerja bagi orang yang melakukan kegiatan tertentu. 2. Pengkondisian udara untuk ruang khusus Mengkondisikan udara rungan untuk kebutuhan khusus karena adanya suatu alat, prodak, atau kondisi tertentu yang memerlukan penanganan khusus. Pengkondisian
udara
untuk
kenyamanan
sangat
umum
digunakan.
Pengkondisi udara untuk kenyamanan banyak digunakan pada bangunan bangunan residental, perkantoran, dan gedung komersial. Pengkondisi udara untuk ruangan khusus tidak begitu umum namun sangat penting keberadaannya. Beberapa ruangan memerlukan pengkondisi udara ini untuk memenuhi kebutuhan persyaratan kualitas udara agar prodak, alat, atau bahkan manusia tidak mengalami kontaminasi atau gangguan.
4
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
2.2. Tata Udara Ruang Server
AC di ruang server adalah hal yang paling utama. Hal ini disebabkan oleh sensitivitas peralatan komputer terhadap panas, kelembaban, debu, dan juga kebutuhan untuk mempertahankan keoptimalan dan menghindari kerusakan komponen di ruang server. Beberapa ruang server, yang paling banyak digunakan adalah sistem close control air conditioning atau yang lebih dikenal sebagai PAC ( Precision Air Conditioning). Sistem ini adalah sistem kontrol suhu, kelembaban dan
penyaringan partikel dengan kepresisian yang tinggi selama 24 jam dan dapat dimonitor dari jarak jauh. Sistem ini dilengkapi dengan sinyal otomatis pada saat kondisi udara pada ruang server keluar dari batas toleransi .
2.3. Presision Air Conditioning (PAC)
Ruang Server harus mempuyai temperatur dan kelembaban yang presisi, menggunakan sistem pendingin udara yang awalnya dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan pendinginan ruang komputer. AC presisi berbeda dari standar AC biasa. AC presisi mempunyai kelebihan-kelebihan seperti dibawah ini: a) Debit udara yang besar b) Kapasitas pendinginan beban sensibel yang tinggi c) Mampu beroperasi selama 24 jam non-stop d) Memiliki
fasilitas
heater,
humidifier,
dan
dehumidifier untuk
mengendalikan suhu dan kelembaban secara bersamaan. e) Dilengkapi pengontrolan otomatis untuk mengendalikan kerja sistem f) Memiliki sistem penyaringan udara yang baik Untuk menentukan ukuran AC presisi yang digunakan secara tepat di dalam ruangan dapat dilakukan dengan cara berikut :
5
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
1. Memenuhi syarat kondisi udara rancangan. Beberapa produsen ruang server merekomendasian 22 ° C ± 1 db ° C dan 50% ± 5% RH. 2. Beda
temperatur
antara
temperatur
lingkungan
dan
temperatur
kondensing unit kurang lebih 11 °C. Sedangkan beda temperatur antara suplai dan ADP sekitar 4 °C. 3. Debit udara suplai harus terpenuhi sesuai kebutuhan beban pendinginan. Berikut klasifikasi ruang server sesuai dengan beban pendinginannya. a) Ringan : 20 – 40 watt per sq.ft. b) Sedang : 50-60 watt per sq.ft. c) Padat
: 70-100 watt per sq.ft.
d) Berat
: 100-150 watt per sq.ft.
• beban pencahayaan biasanya dianggap 1,5 watt per sq.ft. 4. Setelah dilakukan perhitungan beban pendinginan, langkah berikutnya adalah menentukan kapasitas dan jumlah unit AC yang akan dipilih. Untuk antisipai, tambahkan satu unit AC sebagai cadangan jika terjadi masalah pada AC yang lainnya.
2.4. Pola Aliran Udara Ruang Server
Pola aliran udara pada AC untuk ruang komputer atau server bervariasi tergantung pada pertimbangan desain, tetapi yang biasa digunakan adalah jenis konfigurasi up-flow dan down-flow. Jenis konfigurasi up-flow adalah type yang menghisap udara ke Air Handling Unit (AHU) untuk didinginkan, kemudian mendistribusikan udara
dingin dari bagian atas melalui saluran udara. Jenis konfigurasi down-flow adalah tipe yang menghisap udara ke Air Handling Unit (AHU) untuk didinginkan, kemudian mendistribusikan udara
dingin dari bagian bawah melalui saluran udara.
6
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
BAB III DATA PERANCANGAN
3.1. Kondisi Ruangan 3.1.1 Jenis dan Keterangan Ruangan
Ruang server yang akan akan dirancang sistem tata udaranya adalah salah satu ruang server bagian Barat dari salah satu gedung perkantoran PT. Telkom Lembong. Gedung ini terdiri dari empat lantai dan ruang server tersebut berada di lantai tiga. Ruang server ini beroperasi selama 24 jam nonstop. 3.1.2 Letak Dan Posisi Geometris Ruangan
Ruangan dalam perancangan ini terletak salah satu gedung di kota Bandung. Gedung ini berada pada posisi 8 o Lintang Selatan dengan arah ruangan menghadap barat. 3.1.3 Dimensi Ruangan
Ruang server yang dipilih adalah ruang server Barat. Dimensi dari ruangan tersebut adalah : Panjang
=
16 meter
Lebar
=
6 meter
Tinggi
=
3 meter
Ruangan tersebut memiliki 2 buah pintu dengan dimensi : Tinggi
=
2,1 meter
Lebar
=
1,2 meter
7
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
3.1.4 Bahan Yang Digunakan Pada Bangunan
a. Dinding Konstruksi dinding adalah sebagai berikut : Dinding terbuat dari bahan plester setebal 0.625 in dan bata merah setebal 4-in.
Ri Ro Lapisan udara
Lapisan udara
luar
dalam
A
B
C
Gambar 3.1 Konstruksi Dinding
Berdasarkan Tabel 3.2 ASHRAE GRP 158 , didapat harga resistansi dari masing- masing bahan penyusun dinding. •
Dinding Pembatas Luar Dinding pembatas antara ruangan dengan luar konstruksinya adalah sebagai berikut: Tabel 3.1 Konstruksi Bahan Dinding 2
No
Bahan
R (hr.ft °F)/Btu
1
Outside surface (15 mph wind)
0.17
2
Plaster 0.625-in
0.39
3
Common brick 4-in
0.44
4
Plaster 0.625-in
0.39
5
Inside surface (still air)
0.68
Total
2,07 2
Nilai U (Btu/hr.ft .°F)
8
0,483
Perancangan Sistem Tata Udara
•
2012
Dinding Pembatas Dinding pembatas antara ruangan yang satu dengan ruangan yang lain konstruksinya adalah sebagai berikut: 1. Bahan dinding tembok Tabel 3.2 Konstruksi Bahan Dinding Pembatas 2
No
Bahan
R (hr.ft °F)/Btu
1
Inside surface (still air)
0.68
2
Plaster 0.625-in
0.39
3
Common brick 4-in
0.44
4
Plaster 0.625-in
0.39
5
Inside surface (still air)
0.68
Total
2,58 2
0.387
Nilai U (Btu/hr.ft .°F)
Berdasarkan konstruksi dinding, didapat pada tabel 3.9 ASHRAE GRP 158 dinding tersebut termasuk group D.
2. Bahan dinding Kaca Berdasarkan tabel 3.1A ASHRAE GRP 158, didapatkan untuk mencari nilai U dinding kaca maka harga resistansi pintu yang digunakan, sebagai berikut: Tabel 3.3 Konstruksi Kaca No 1
2
Bahan
U (Btu/hr.ft .°F)
Cellular Glass (0,375 in)
0.98
b. Pintu Berdasarkan tabel 3.1A ASHRAE GRP 158, didapatkan untuk mencari nilai U pintu maka harga resistansi pintu yang digunakan, sebagai berikut:
9
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
Tabel 3.4 Konstruksi Pintu 2
No
Bahan
U (Btu/hr.ft .°F)
1
Steel over Sheating (0,375 in)
0.32
c. Atap dan Lantai Berdasarkan tabel 3.8 ASHRAE GRP 158 , untuk atap Gedung C adalah: Tabel 3.5 Konstruksi Atap Ruangan 2
No
Bahan
R (hr.ft °F)/Btu
1
Bottom surface (still air)
0,61
2
Metal lath and lightweight aggregate, plaster, 0,75 in
0,47
3
Nonreflective airspace 7,25 in
19,00
4
Top surface (still air)
0,61
Total
20,69 2
Nilai U (Btu/hr.ft .°F)
0.05
Tabel 3.6 Konstruksi Lantai Ruangan No
Bahan
R (hr.ft2°F)/Btu
1
Bottom surface (still air)
0,61
2
Metal lath and lightweight aggregate, plaster, 0,75 in
0,47
3
Nonreflective airspace 7,25 in
19,00
4
Top surface (still air)
0,61
Total
20,69
Nilai U (Btu/hr.ft2.°F)
0.05
10
Perancangan Sistem Tata Udara
3.2
2012
Peralatan Dalam Ruangan
Peralatan yang ada di dalam ruangan adalah sebagai berikut : Tabel 3.7 Jumlah Peralatan yang ada di dalam ruangan Nama Alat
Jumlah
Daya Alat (watt)
Server
272
300
UPS (Uninterruptible Power
34
2000
Router
46
95
Switch
6
135
Lampu
6
60
Supply)
3.3 Kondisi Udara Luar
Berdasarkan data-data yang diperoleh dari Klimatologi BMG mengenai temperatur rata-rata dan kelembaban rata-rata kota di Indonesia, kondisi udara untuk kota Bandung adalah sebagai berikut : Kota
: Bandung
Perhitungan pada bulan
: September 2010
Temperatur lingkungan
: 29 °C (84,2 F)
Temperatur Daily Range
: 23,6 °C (74,5 F)
RH lingkungan
: 70%
3.4 Temperatur Rancangan yang Digunakan •
Temperatur rancangan
: 68 F (20°C)
•
RH rancangan
: 50 %
11
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
3.5 Penyesuaian Terhadap Bulan Dan Arah Mata Angin
Pada perhitungan beban pendinginan digunakan harga-harga tertentu yang didapat dari tabel referensi. Tabel-tabel referensi tersebut dipakai pada keadaankeadaan tertentu untuk suatu pengukuran pada suatu tempat pula (Lintang Utara). Oleh karena itu tabel-tabel tersebut harus disesuaikan dengan kondisi tempat rancangan (Lintang Selatan).
3.6 Penyesuaian Terhadap Bulan
Karena tabel-tabel yang digunakan tersebut hasil pengukuran terhadap garis Lintang Utara, sedangkan daerah tempat rancangan (Indonesia) terletak pada
garis lintang selatan dan perbedaannya kira-kira 6 (enam) bulan, maka bulannya harus disesuaikan. Bulan Januari
sampai Desember untuk lintang utara harus
diganti menjadi bulan Juli sampai Juni untuk Lintang Selatan.
3.7 Penyesuaian Terhadap Arah Mata Angin
Penyesuaian perlu dilakukan karena seluruh tabel pengukurannya dilakukan pada belahan bumi sebelah utara (lintang utara), jadi tabel tersebut hanya berlaku untuk lintang utara saja. Agar tabel-tabel tersebut dapat digunakan pada belahan bumi sebelah selatan (lintang selatan), maka arah mata anginnya perlu disesuaikan sebagai berikut.
Tabel 3.8 Penyesuaian Arah Mata Angin Lintang Utara
N
NE
E
SE
S
SW
W
NW
N
NW
W
SW
Menjadi Lintang Selatan
S
SE
E
12
NE
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
BAB IV PERHITUNGAN BEBAN PENDINGINAN
4.1. Perhitungan Beban Eksternal 4.1.1. Beban Kalor Dinding
a) Dinding Pembatas Luar 2 o
Untuk nilai U dinding sebesar 0,483 Btu/hr.ft . F, persamaan untuk menghitung beban melalui dinding adalah: Q = U x A x CLTD corr dimana: Q
= Beban pendinginan, Btu/hr
U
= koefisien perpindahan panas, Btu/hr.ft ., F
A
= Luas permukaan dinding, ft
2
CLTDcorr
2
= Cooling Load Temperature Different Correction, F CLTD corr = (CLTD + LM x K + (78 - T R ) + (T o - 85)
dimana: CLTDcorr
= Cooling Load Temperature Different Correction, F
LM
= Latitude and Month, F (Table 3.12 ASHRAE Cooling and Heating Load Calculation Manual) 2
K
= Faktor penggunaan warna, ft
T o
= Temperature outdoor correction, F
T R
= Temperature indoor design, F
CLTD
= Cooling load temperature different (Table 3.10 ASHRAE Cooling and Heating Load Calculation Manual)
13
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
Contoh Perhitungan: 2
Dinding Barat Ruang Server mempunyai luas dinding 517 ft pada bulan September jam 16.00 WIB, temperatur udara luar 84,2 F sedangkan temperatur 2
rancangan 68 F dan U dinding = 0,483 Btu/hr.ft .°F. Hitung beban konduksi pada dinding yang terkena radiasi sinar matahari secara langsung ? Keterangan rancangan: K
= 1 (dark colored)
TR
= Indoor design temperatur koreksi (0)
To
= outdoor design temperatur koreksi (2)
U
= 0,483 Btu/hr.ft .°F (Group D)
2
Bulan = September
CLTD corr = (CLTD + LM x K + (78 - T R ) + (T o - 85) = (18+ (-1) x 1 + (78 - 68) + (84,2 - 85) = 26,2 Jadi, Q = U x A x CLTD corr = 0,483 x 517 x 26,2 = 6.542,42 btu/hr =1.914,47 watt b) Dinding Pembatas Dalam 2 o
Untuk nilai U dinding sebesar 0,387 Btu/hr.ft . F, persamaan untuk menghitung beban partisi melalui dinding adalah: Q = U x A x ΔT
dimana: Q
= Beban pendinginan, Btu/hr
U
= koefisien perpindahan panas, Btu/hr.ft ., F
A
= Luas permukaan dinding, ft 2
ΔT
2
= Beda Temperatur , F
14
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
Contoh Perhitungan: 2
Dinding Timur Ruang Server mempunyai luas dinding 517 ft , temperatur udara samping ruangan 80,6 F sedangkan temperatur rancangan 68 F dan U dinding = 0,387 Btu/hr.ft 2.°F. Hitung beban konduksi pada dinding ? Q = U x A x ΔT
Q = 0,387 x 517 x (68 – 80,6) Q = 2.520,99 btu/hr
Q = 738,82 watt c) Beban Atap dan Lantai Lantai dan atap memiliki bahan yang sama sehingga memiliki nilai U yang 2o
sama yaitu sebesar 0,387 Btu/hr.ft . F, persamaan untuk menghitung beban partisi melalui lantai dan atap adalah: Tabel 4.1 Perhitungan Beban Atap Atap U
A
0,05 1033
T Ruangan 68
T Luar 77
q partisi 492,90
q atap = 492,90 Btu/hr = 144,45 watt
Tabel 4.2 Perhitungan Beban Lantai U
A
0,05 1033
Lantai T T Ruangan Luar 68 77
q partisi 492,90
q atap = 492,90 Btu/hr = 144,45 watt
15
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
4.1.2. Tabel Perhitungan Beban Kalor Dinding Total
Tabel 4.3 Beban Kalor Total Melalui Dinding, Atap, dan Lantai Beban Puncak Pada Dinding (watt) Dinding
Dinding
Dinding
Dinding
Utara
Timur
Selatan
Barat
1.021,56
927,19
0
3.600,60
Atap
Lantai
q Total
144,45
144,45
5.494,40
4.2. Beban Pintu 4.2.1. Beban Kalor Pintu 2 o
Untuk nilai U pintu sebesar 0,32 Btu/hr.ft . F, persamaan untuk menghitung beban partisi melalui pintu adalah: Q = U x A x ΔT
dimana: Q
= Beban pendinginan, Btu/hr
U
= koefisien perpindahan panas, Btu/hr.ft ., F
A
= Luas permukaan pintu, ft
ΔT
2
2
= Beda Temperatur , F
Contoh Perhitungan: 2
Pintu Timur Ruang Server mempunyai luas 27,1 ft , temperatur udara samping ruangan 78,8 F sedangkan temperatur ra ncangan 68 F dan U pintu = 0,32 2
Btu/hr.ft .°F. Hitung beban konduksi pada pintu ? Q = U x A x ΔT
Q = 0,32 x 27,1 x (68 – 78,8) Q = 93,74 btu/hr
Q = 27,47 watt
16
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
4.2.2. Tabel Perhitungan Beban Kalor Pintu Total
Tabel 4.4 Beban Kalor Total Melalui Pintu Beban Total Pintu Pintu 1
Pintu 2
q Total (watt)
27,48
27,48
54,96
4.3. Perhitungan Beban Internal 4.3.1. Beban Server
Pada ruangan terdiri dari 34 rak, dan setiap rak memiliki 8 buah server. Satu buah server memiliki daya 300 watt. Beban total server adalah : Tabel 4.5 Perhitungan Beban Server Beban Server Jumlah Rak
Server / rak
34
8
q / server
q total (watt)
300
81.600
4.3.2. Beban UPS
Pada ruangan setiap rak memiliki 1 buah UPS dengan daya masing- masing 2000 watt. Beban total UPS adalah : Tabel 4.6 Perhitungan Beban UPS Beban UPS Jumlah Rak 34
UPS / rak
q / UPS
1
2000
17
q total (watt) 68.000
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
4.3.3. Beban Router
Pada ruangan setiap 6 buah server memiliki 1 buah router dengan daya masing- masing router sebesar 95 watt. Beban total Router adalah : Tabel 4.7 Perhitungan Beban Router Beban Router Jumlah Server
Server/Router
272
6
q / Router
q total (watt)
95
4.370
4.3.4. Beban Switch
Pada ruangan setiap 48 buah server memiliki 1 buah switch dengan daya masing- masing switch sebesar 135 watt. Beban total s witch adalah : Tabel 4.8 Perhitungan Beban Switch Beban Switch Jumlah Server
Server/Switch
272
48
q / Switch
q total watt
135
810
4.3.5. Beban Lampu
Pada Ruangan memiliki 6 buah lampu dengan 2 buah lampu per fixture. Masing- masing lampu memiliki daya 60 watt. Beban total lampu adalah : Tabel 4.9 Perhitungan Beban Lampu Beban Lampu Jumlah Lampu
q / lampu
Fs
CLF
q total watt
6
60
1,2
1
432
18
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
4.3.6. Tabel Perhitungan Beban Kalor Peralatan Total
Tabel 4.10 Beban Kalor Total Peralatan Beban Pada Alat (watt) q Server
q UPS
q Router
q Switch
q Lampu
q Total
81.600
68.000
4.370
810
432
155.212
4.4. Faktor Keamanan
Dari Carrier Handbook of Air Conditioning System Design, hal 1-112 ditentukan bahwa suatu faktor keamanan ditambahkan pada sub total sensibel heat harus dipertimbangkan. Faktor keamanan ini sebagai suatu faktor dari
kemungkinan terjadinya kesalahn dalam survey atau perancangan. Harga safety factor sekitar 5% ditambahkan pada RLH dan RSH.
4.5. Panas Dari Saluran Udara ( Duct Heat Gain)
Saluran udara supply ke ruangan terletak pada langit-langit yang tidak dikondisikan, sehingga panas dari saluran ini perlu diperhitungkan. Dari buku (Air Conditioning Principle and System an Energy Approach, Edward G. Pita, hal 129) panas dari saluran udara diperkirakan 5% dari RSH.
4.6. Perhitungan Beban Total
Beban sensibel total tiap gedung dapat diperoleh dengan menjumlahkan beban beban sensibel dari masing-masing ruangan pada tiap gedung. Beban sensibel tiap ruangan berasal dari beban sensibel internal dan eksternal. Maka Q sensibel total ruangan = Q sensibel internal + Q sensibel eksternal
Dimana, Q sensibel eksternal = Q dinding + Q pintu Q sensibel internal = Q server + Q UPS + Q router + Q switch + Q lampu
19
Perancangan Sistem Tata Udara
Tabel 4.11 Beban Kalor Total Ruangan Beban Total Ruangan (watt) q Dinding
q Alat
q Pintu
q total
5.494,40
155.212
54,95
160.761,36
Total beban sensibel RSH
= 160.761,36 watt
Safety factor (5%)
= 8.038,06 watt
Duct Heat Gain (5%) = 8.038,06 watt RSH total
= 176.837,49 watt
20
2012
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
BAB V ANALISA PSIKROMETRIK
Analisis
psikrometrik
ini
dilakukan
untuk
mengetahui
proses
thermodinamika dari udara yang dikondisikan untuk disalurkan keruangan yang akan dikondisikan. Dari hasil perhitungan pada bab IV didapatkan data-data sebagai berikut:
TRA 0
TR : (20 C) 68 F, 50%RH 0
Tadp = 9 C TRA
0
TSA
TS : (12 C) 53,6 F
Gambar 5.1 Sirkulasi Aliran Udara Ruangan q Total = 176.837,49 watt Tra = 20 °C Tsa = 12 °C
qtotal = 1,23 x Qsa x (Tra-Tsa) 176.837,49 = 1,23 x Qsa x (20-12)
=
176.837,49 1,23 8
= 17.971,29 LPS
21
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
Berdasarkan Perhitungan Debit Suplai = 17.971,29 LPS
RSHF =
RSH RSH + RLH
Karena beban laten (RLH) = 0 , maka :
RSHF
176.837,49 =
176.837,49
=1
Bypassfact or
tsa - tadp =
Bypassfact or =
tra - tadp 12 - 9 20 - 9
Bypassfact or = 0,27 Bypassfact or = 27%
Contactfactor = 1 − bypassfact or Contactfactor = 1 − 0,27 Contactfactor = 0,73 Contactfactor = 73%
Karena siklus udara dikondisikan all return air, maka tidak ada udara lingkungan yang dimasukan pada ruangan.
22
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
BAB VI PEMILIHAN UNIT MESIN PENDINGIN DAN POLA SALURAN UDARA
6.1. Pemilihan Unit Mesin Pendingin
Berdasarkan hasil perhitungan, didapat beban pendinginan ruangan sebesar 177.026,61 watt. Dari beban pendinginan tersebut dapat dilakukan pemilihan unit mesin pendingin. Unit mesin pendingin yang dipilih adalah : Jenis : Chilled Water Cooled Precision Air Conditioning Merk : Liebert Tipe : CW 060 : 45 F (7,2 °C) Entering Water : 10 F Water Rise Tabel 6.1 Katalog Chilled Water Liebert
23
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
6.2. Pola Saluran Udara
Pola aliran udara yang digunakan pada ruang server yang sedang dirancang adalah pola downflow. Aliran udara downflow berarti udara suplai akan dihembuskan dari bawah rak server dan saluran return akan berada di bagian atas ruangan. Ketinggian lantai rak server dari permukaan lantai ruangan adalah 50 centimeter. Pola saluran udara yang dirancang dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 6.1 Rancangan Saluran Udara Ruangan
24
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
BAB VII PENUTUP
7.1. Kesimpulan
Pada perancangan sistem tata udara ruang server bagian barat PT. Telkom Lembong, Bandung, dengan kondisi udara rancangan 20°C RH 50% didapat beban pendinginan yang harus ditangani mesin pendingin sebesar 176.837,49 watt atau sama dengan 176,83 kW. Beban pendinginan tersebut sudah termasuk beban pendinginan internal dan eksternal dan seluruhnya adalah beban kalor sensibel. Beban kalor yang seluruhnya sensibel menyebabkan RSHF yang didapat bernilai 1. Pada karta psikrometrik berdasarkan kondisi udara rancangan dan nilai RSHF, didapat temperatur koil pendingin (Tadp) adalah 9 °C. Berdasarkan standar yang direkomendasikan Carrier , beda temperatur antara suplai dan ruangan salah satunya adalah 8°C, maka dipilih temperatur suplai yang dirancang adalah 12°C. Berdasarkan hasil perhitungan beban, dipilih unit mesin pendingin berjenis Chilled Water Cooled Precision Air Conditioning dengan merk Liebert CW 060.
Kapasitas pendinginan dari unit mesin ini adalah 191 kW kalor sensibel. Pola aliran udara yang dipilih adalah berjenis downflow dimana udara suplai akan dihembuskan dari bawah rak server dan udara return akan dihisap dari bagian atas ruangan.
7.2. Saran
Dalam melakukan perancangan sistem tata udara pada ruang server, akan lebih baik jika dapat dilakukan survei dan pengumpulan data - data yang dibutuhkan sebagai penunjang perancangan didapat secara lengkap. Pengumpulan data yang lebih lengkap seperti denah ruangan, konstruksi bangunan, peralatan yang ada di dalam ruangan, dan lain- lain akan menghasilkan perhitungan beban pendinginan yang lebih akurat. Hal ini dapat dilakukan dengan perizinan yang
25
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
lebih resmi dan inten kepada pihak yang berwenang terhadap ruang server yang akan dirancang.
26
Perancangan Sistem Tata Udara
2012
DAFTAR PUSTAKA
NN. 2 Juni 2012. Server Room. Wikipedia.com. diakses pada tanggal 14 Juni 2012 : 10.20. Rudoy, William, 1979. Cooling and Heating Load Calculating Manual. ASHRAE GRP 158. New York. Setyawan, Andriyanto, 2010. Perancangan Sistem Tata Udara. Buku I Bahan Ajar. Bandung. Sofian. 7 Mei 2010. Mengenal AC Presisi. Iptach.wordpress.com. diakses pada tanggal 14 Juni 2012: 10.50.
27