Desain Sistem
Rekayasa Termal
1. Saudara
akan mengkondisikan
suatu ruangan dari kondisi mula – mula atau kondisi awal menjadi kondisi yang
diinginkan di titik 10
2. Setiap
kelompok terhadap suatu sistem yang dipilih harus melibatkan minimal 3 (tiga)
proses fisis yang terjadi.
3. Tentukan
jenis peralatan termal yang mampu menjalankan setiap proses tersebut. (Alat,
proses fisis, besaran termal entalpi, energi temperatur – TdB, TwB,
RH, QT = Qsensibel + QLaten).
4. Hitunglah
sensibel heat rasio dan laten heat rasio di setiap proses.
5. Diketahui,
·
AV = 150 m3/min
TdBA = 200C
RHA
= 40%
·
Titik Kenyamanan yang
diinginkan adalah :
TdB = 160C
RH = 70%
Kelompok X membuat titik – titik pada grafik Psycometric chart untuk merubah kondisi
temperatur ruangan dengan temperatur awal di titik A menuju temperatur yang
diinginkan di titik B. Pyscometric chart yang
digunakan kelompok kami adalah ASHRAE
PSYCHROMETRIC CHART No. 6 yang dapat dilihat pada gambar 1 yang telah
disederhanakan.
Gambar
1. ASHRAE
PSYCHROMETRIC CHART No. 6
Nilai Parameter
Psycometrik Pada Setiap Titik
Titik A
· TdB A =
200C
· TwBA = 120C
· RHA = 40%
· hA = 39 KJ/Kg
· XA = 7 g moisture/Kg
· vA = 1.00667 m3/Kg
|
Titik B
· TdB B =
260C
· TwBB = 14.3 0C
· RHB = 30%
· hB = 45 KJ/Kg
· XB = 7.5 g moisture/Kg
· vB = 1.0273 m3/Kg
|
Titik C
· TdB C =
240C
· TwBC = 17.20C
· RHC = 60%
· hC = 55 KJ/Kg
· Xc = 12 g moisture/Kg
· vC = 1.0273 m3/Kg
|
Titik D
· TdB D =
160C
· TwBD = 150C
· RHD = 90%
· hD = 48 KJ/Kg
· XD = 12 g moisture/Kg
· vD = 1.0013 m3/Kg
|
Titik E
· TdB E =
160C
· TwBE = 12.50C
· RHE = 70%
· hE = 40 KJ/Kg
· X E = 9.5 g moisture/Kg
· vE = 0.0966 m3/Kg
| |
 | |
Proses yang
Terjadi
Dari gambar pyscometrik dan membuat titik yang
diinginkan kemudian menentukan proses yang terjadi.
·
Proses AB
Proses dimana
tekanan dalam kondisi tetap (isobarik) dan suhu mengalami peningkatan dan juga
entalpi (h) dan volume spesifik juga
mengalami peningkatan, hal ini untuk merubah kondisi uap kering menuju bagian
selanjutnya yaitu kompresor.
·
Proses BC
Proses ini terjadi
pencampuran udara kering menuju udara basah, terjadi peningkatan entalpi dan
volume spesifik kondisi tetap (isovolume).
·
Proses CD
Proses ini terjadi
penurunan entalpi dan semua suhu (TDB dan TWB), tekanan
dalam kondisi tetap (isobarik)
·
Proses DE
Terjadi penurunan
suhu wet bulb dan tekanan, suhu dry
bulb dalam kondisi tetap (isotermik)
·
Proses EA
Dalam proses ini
suhu (TDB dan TWB) dan tekanan dalam kondisi tetap
(isotermik dan isobarik)
Thermal Equipment
Pada setiap proses yang terjadi di setiap titik maka
dapat diketahui jenis peralatan termal yang cocok untuk kondisi tersebut
diantaranya adalah :
·
Pada proses AB
TdB
dan TWB meningkat, walaupun penaikan suhu yang tidak signifikan.
Alat yang digunakan adalah heat exchanger.
·
Pada proses BC
TDB mengalami
penurunan, TWB dan h sama
– sama mengalami kenaikan dan v tetap
(isovolume), alat yang digunakan adalah kompresor.
·
Pada Proses CD
Terjadi penurunan
entalpi (h), suhu dry-bulb (TDB) dan suhu wet-bulb (TWB) maka alat yang digunakan adalah
kondenser.
·
Pada Proses DE
Suhu dry bulb (TDB) tetap, dan
suhu wet bulb (TWB) &
entalpi (h) kondisi turun maka alat
yang digunakan adalah ekspansion valve.
·
Pada Proses EA
Proses kembalinya
ke kondisi awal, terjadi penurunan volume spesifik dan suhu TDB dan
TWB dalam kondisi tetap (isotermik). Maka alat yang digunakan adalah
Evaporator.
Menentukan
Besarnya Kalor pada setiap Garis
·
QAB = ṁA (hB – hA)
=
149
Kg/min (45 – 39) KJ/Kg
QAB = 894 KJ/min
·
QBC = ṁB (hC – hB)
=146 Kg/min (55 – 45)
KJ/Kg
QBC = 730 KJ/min
·
QCD = ṁC (hC – hD)
=146 Kg/min (55 – 48)
KJ/Kg
QCD
= 1022 KJ/min
·
QDE = ṁD (hD – hE)
= 149.81Kg/min (48 – 40)
KJ/Kg
QDE
= 1198.48 KJ/min
·
QEA = ṁE (hE – hA)
=1552 Kg/min (40 – 39)
KJ/Kg
QEA
= 1552 KJ/min
Menghitung
Sensibel Heat Rasio & Laten Heat Rasio
Qtot = Qsensible + Qlaten
dimana Qsensible = QHE + QKompresor
= 894 KJ/min + 730 KJ/min
= 1624
kj/menit
Qlaten =
Qevaporator + Qcondensor
=1552 KJ/min +1022 KJ/min
= 2474 kj/menit
Qtot = Qsensible
+ Qlaten
= 1624 +
2474
= 4098 kj/menit
Panas laten adalah kalor
yang dibutuhkan untuk merubah wujud pada suhu tetap.
Panas sensible adalah panas yang digunakan untuk merubah
temperature.
Perhitungan sensible heat ratio :
Perhitungan
latent heat ratio :
0 komentar