Bab V. Sistem Distribusi Udara
Tujuan Instruksional : Pada bab bab ini dijelaska dijelaskan n dasar – dasar pendek pendekatan atan untuk untuk mendesain mendesain suatu suatu system system saluran udara (ducting). (ducting). Dan juga dijelaskan dijelaskan beberapa konsep dasar yang penting dan harus harus dimengerti oleh mahasiswa, seperti halnya ukuran fan, ukuran ducting, ukuran dan lokasi outlet dan inlet. Setelah menyelesaikan bab bab ini diharapkan mahasiswa mampu mampu ; 1. Menget Mengetahu ahuii maca macam m – macam macam syste system m distr distribu ibusi si udara udara 2. Menget Mengetahu ahuii maca macam m – macam macam bentu bentuk k stand standard ard fittin fitting g 3. Menentukan Menentukan posisi yang optima optimall dari dari system system saluran saluran udara. udara.
5.1. Saluran Saluran udara (ducting) (ducting) Sistem distribusi udara berfungsi mengarahkan dan mendistribusikan udara kedalam ruangan yang akan dikondisikan. Biasanya sistem pengkondisian udara terdiri atas fan, duct, outlet dan sebagainya. Suatu system distribusi udara yang sederhana biasanya terdiri atas fan dengan fan outlet opening yang dihubungkan dengan suatu ducting lurus dan supply outlet dan atau terminal yang terpasang di ujung ducting. Saluran udara sederhana ini biasanya tidak berubah ukuran dan penampangnya. Pada system yang lebih komplek, biasanya biasanya saluran udara sudah bercabang – cabang, dilengkapi dilengkapi dengan dengan elbow, belokan dan sebagainya, ukuran yang berubah – ubah, dan dilengkapi dengan peralatan pengatur aliran udara seperti halnya damper, turning vanes. vanes. Komponen – komponen komponen tambahan tambahan tersebut tersebut akan akan menambah menambah tahanan tahanan pada systems systems saluran udara. Total tahanan pada komponen system saluran udara dan gesekan pada saluran udara diakibatkan oleh aliran udara yang melewati permukaan bagian dalam dari saluran, hal ini menjadi factor utama dalam menentukan ukuran fan, motor penggerak fan dan jumlah tekanan udara yang diperlukan.
76
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
Gambar Gambar 5.1. sistem sistem ducting ducting dan komponen komponen – komponen komponen yang yang berperan berperan menimbulkan menimbulkan tahanan.
5.2. Bentuk Bentuk Saluran Saluran Udara Ducting tersedia dalam bentuk lingkaran, persegi, kotak dan elips. Dari sudut pandang ekonomi, ducting lingkaran lingkaran lebih disukai karena ducting lingkaran menghabiskan menghabiskan ruangan yang lebih sedikit dan jumlah udara yang lebih banyak. Hal ini berarti lebih sedikit material yang digunakan, lebih sedikit permukaan ducting, lebih sedikit gesekan, dan lebih sedikit material insulasi yang digunakan daripada jika menggunakan ducting bentuk yang lain. Dari sudut pandang estetika, ducting rectangular lebih disukai karena cenderung untuk menampakankan bentuk yang flat dan lebih mudah untuk dikerjakan, selain itu ducting rectangular juga sering digunakan jika tempatnya sempit dan menyaratkan ducting dengan tinggi yang kecil.
77
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
Gambar 5.2. Layout Sistem Saluran Udara
Adalah suatu hal yang umum dalam praktek untuk menggunakan ducting rectangular pada bagian plenum dari sistem saluran udara dan menggunakan ducting lingkaran pada bagian cabang. Untuk menghubungkan antara ducting lingkaran dan ducting persegi digunakan take off fitting antara rectangular pada plenum dengan ducting lingkaran pada cabang. Pada beberapa installasi, sering kali ruang antara balok –balok lantai digunakan sebagai bagian dari sistem saluran udara. Ketika hal ini dilakukan, balok – balok dalam ruangan harus dilapisi dengan material kedap untuk mencegah kebocoran. Teknik lain adalah menggukana ruangan diatas langit – langit atau dibawah risefloor (crawl space construction) sebagai plenum chambers. Persyaratan dari teknik ini adalah, ruangan yang digunakan harus kedap, diisolasi dan harus memenuhi standard.
78
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
Gambar 5.3. Instalasi saluran udara dibawah lantai
5.3. Material Ducting Ducting bisa dibuat dari berbagai macam material diantaranyan adalah ; sheet metal, aluminium, fiberglass, keramik, plastik dan semen. Setiap material memiliki kelebihan dan kekurangan masing – masing. Misalkan ; sheet metal lebih berat daripada aluminium tetapi harganya lebih murah. Aluminium lebih tahan korosi seperti halnya fiberglass. Ducting plastik saat ini banyak digunakan karena ringan dan murah meskipun tidak tahan akan panas.
5.4. Fitting Pada gambar dibawah ini terdapat berbagai macam fitting yang sering digunakan dalam sistem saluran udara, seperti take-off, bends, elbow, turning vanes, transformation, collars, felxible connection, dampers, offsets, end caps, stack fitting, boots, register heads, floor pans dam beberapa kombinasi.
79
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
Gambar 5.4a. Macam – macam fitting
80
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
Gambar 5.4b. Macam – macam fitting (lanjutan)
81
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
Gambar 5.4c. Macam – macam fitting (lanjutan)
82
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
5.5. Sistem saluran udara Sistem saluran udara dibagi menjadi dua kategori umum ; (1). Sistem saluran udara untuk keperluan pemanas, (2) Sistem saluran udara untuk keperluan pendingin. Sistem perimeter yang mensuplai udara pada ketinggian mendekati lantai dan sepanjang dinding dari struktur bangunan adalah sistem yang sesuai digunakan untuk keperluan pemanasan. Sementara sistem yang mensuplai udara dari atas langit – langit adalah sesuai untuk sistem pendinginan. Layout sistem saluran udara dapat dibagi menjadi beberapa, yaitu loop perimeter, extended plenum, overhead system dan overhead trunk yang dijelaskan sebagai berikut :
a. Loop Perimeter. Pada sistem loop perimeter, ducting dipasang secara kontinyu, sebagai bagian dari loop tertutup dari sistem yang mengelilingi bangunan. Suplai udara melewati central plenum yang terletak di tengah dan dialirkan ke perimete loop melalui beberapa feeder duct. Feeder duct biasanya dilatakan sepanjang loop dan didesain untuk memasuki loop pada titik didalam ruangan yang memiliki tingkat kenyamanan paling sedikit. Untuk aplikasi pemanasan, hal ini bisa pada lokasi dekat jendela dimana udara dingin masuk, sementara untuk aplikasi pendinginan bisa diletakan pada area dimana terjadi konsentrasi sumber panas. Suatu sistem loop perimeter adalah ideal untuk kontruksi dari papan, ketika panas dari feeder duct berada dibawah lantai maka dapat mengimbangi kondisi lantai yang dingin.
Gambar 5.5. Loop perimeter system
83
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
b. Radial Perimeter Pada sistem radial perimeter, udara suplai dihantarkan dari suatu central plenum yang kemudian darinya dipisahkan ducting untuk menuju masing – masing oulet. Hal ini berari bahwa supplu duct merupakan kepanjangan dari plenum ke semua arah. Sistem ini hanya sesuai untuk ruangan diatas langit – langit atau dibawah lantai. Jika digunakan pada bangunan dengan basement, maka ketinggian basement harus ditambah untuk menempatkan ducting, atau ketinggian basement akan berkurang.
Gambar 5.6. Radial perimeter system
c. Ektended Plenum Sistem ektended plenum memiliki perpanjangan plenum ke dua arah atau lebih yang diletakan sepanjang rangka dari struktur bangunan. Seperti halnya pada sistem radial, masing – masing outlet disuplai dari ducting cabang yang terpisah. Pada sistem ektended plenum, ducting cabang diambil dari beberapa titik pada perpanjangan plenum sehingga semua ducting cabang dapat diinstall pararel. Teknik ini memungkinkan instalasi ini bisa dipasang pada basement, ruang langit – langit, bawah lantai maupun di loteng.
84
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
Gambar 5.7. Extended plenum system
Gambar 5.8. Layout Ducting Lantai 2, metode yang direkomendasikan untuk distribusi udara
85
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
d. Overhead system Overhead Trunk Pada sistem overhead trunk, plenum utama atau trunk di perpanjang sampai dengan dilangit – langit . Selanjutnya ducting cabang disambungkan dari perpanjangan plenum tadi untuk menyuplai udara kedalam ruangan. Sistem ektended overheadtrunk juga sering digunakan dengan outlet terpasang pada langit – langit.
Gambar 5.9 Overhead trunk system
86
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
Overhead radial. Pada sistem overhead radial tidak terdapat perpanjangan plenum. Udara dimasukan kedalam ruangan melalui ducting cabang yang dihubungkan langsung ke central plenum dan dipasang pada kangit – langit.
Gambar 5.10. Overhead Radial Duct System
Gambar 5.11. Detail unit pengkondisian udara pada overhead Radial Duct System
87
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
5.6. Outlet Outlet atau lubang keluar merupakan salah satu komponen penting dalam sistem saluran udara, dilihat dari sisi estetika, fungsi dan performance. Banyak tipe outlet yang tersedia dan didesain untuk memenuhi fungsi dan metode pendistribusian udara kedalam ruangan maupun untuk memindahkan udara dari dalam ruangan. Oleh karena itu outlet harus memenuhi kriteria ;
Gambar 5.12. Bentuk aliran udara d ari suatu diffuser
•
memiliki tampilan yang tidak menunjukan sebagai bukaan ducting.
•
Mengalirkan udara tidak kurang dari ¾ dari jarak dinding yang berlawanan.
•
Menyemburkan, membelokan dan atau menyebarkan udara ke ruangan.
•
Menambahkan laju aliran udara.
•
Mencegah kotoran dan kebisingan/
Tipe dari outlet •
Supply outlet opening (lubang masuk) ; lubang udara masuk yang terpasang didinding, di langit – langit maupun di lantai.
•
Return Outlet opening (lubang hisap) ; adalah lubang hisap yang terpasang dinding, langit – langin maupun di lantai yang berfungsi menangkap udara dari dalam ruangan untuk dikembalikan ke sistem pengkondisian udara.
88
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
Gambar 5.13. Perforated grilles
Gambar 5.14. Fixed deflecting registers
89
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
Ceiling Diffuser : lubang masuk berbentuk lingkaran maupun ractangular yang dilengkapi dengan multiple layer yang berfungsi untuk menyebarkan udara kedalam ruanga. Biasanya terpasang di langit – langit. •
Grille : adalah tutup yang terpasang pada semua bukaan ducting dimana udara keluar / masuk.
•
Register : Adalah grille yang dilengkapi dengan damper untuk mengontrol jumlah udara yang melewatinya.
•
Free Area : adalah area bebas dari bukaan suatu outlet dimana udara dapat melewatinya.
•
Core Area : adalah total are a dari bukaan grille.
•
Fixed Louver Register : adalah register dengan batang atau lajur (louver) vertikal maupun horizontal yang telah diset pada posisi tertentu untuk mengarahkan semburan udara kedalam ruangan.
•
Adjustable Louver Register : register yang dilengkapi dengan batang lajur yang dapat digerakan untuk mengarahkan semburan udara yang masuk kedalam ruangan.
Gambar 5.15.Adjustable deflecting registers
90
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
Lokasi / Peletakan outlet Supply dan return outlet opening pada ruangan yang dikondisikan harus diletakan
pada
tempat yang sesuai untuk mendapatkan suplai dan aliran udara yang tepat sehingga kenyamanan dalam ruangan tercapai dan terjaga. Peletakan outlet ditentukan dengan mempertimbangkan apakah sistem akan diaplikasikan untuk keperluan pemanasan ataukah keperluan pendinginan. Jika kedua nya diaplikasikan bersama, maka diperlukan pertimbangan dan perhatian yang lebih besar.
Gambar 5.16. Macam – macam tipe register dengan beberapa kemungkinan peletakannya Heating : sumber ketidaknyamanan pada sistem adalah suhu yang rendah, misalnya pada jendela. Jika aliran udara dingin tidak diperhatikan dalam peletakan outlet untuk keperluan pamanasan maka udara dingin akan menyebar keseluruh ruangan dan mengakibatkan ketidaknyamanan. Untuk alasan ini, maka suplai udara panas sering diletakan pada sisi dinding ataupun pada lantai dibawah jendela. Udara hangat dari outlet dikontrol dengan register. Cooling : sumber ketidaknyamanan pada sistem pendingin adalah adanya sumber panas. Masuknya udara dingin dari jendela tidak diperhitungkan dalam pendinginan sehingga peletakan outlet lebih felksible, dan memungkinkan menggunakan sistem ducting yang sederhana.
91
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
Low Wall Outlet Outlet diletakan pada dinding bagian bawah terutama dibawah jendela. Outlet ini biasanya dilengkapi dengan register untuk mengatur dan menyebarkan udara yang dimasukan kedalam ruangan. Jika low wall outlet dilengkapi dengan register dengan arah semburan udara konstan ke arah horizontal, maka kombinasi oultet dan register ini akan baik bagi aplikasi pemanasan namun kurang baik untuk aplikasi pendinginan.
High Wall Outlet High wall outlet biasanya diletakan pada sisi dinding bagian atas. High wall outlet bagus untuk aplikasi distrubusi udara dingin, kurang bagus untuk distribusi udara panas.
Gambar 5.17. Oultet dinding
Floor Outlet Floor outlet diletakan pada lantai disepanjang tepi ruangan. Floor outlet cukup bagus baik untuk aplikasi pendinginan maupun pemanasan, dengan dilengkapi register yang sesuai. Untuk aplikasi pendinginan, floor outlet harus mampu menyebarkan udara dingin dengan kecepatan yang cukup untuk mampu mencapilangit –langit. Jika kecepatan tidak tercapai karena ada kecenderungan udara dingin untuk turun kebawah, maka pendinginan hanya akan terjadi dibawa dan mengakibatkan ketidaknyamanan.
92
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
Gambar 5.18. Floor oultet
Baseboard Outlet Sesuai namanya, baseboard outlet diletakan sepanjang bagian paling bawah dari dinding. Cocok untuk aplikasi pemanasan maupun pendinginan.
Gambar 5.19. Baseboard oultet
93
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
Ceiling outlet Ceiling outlet diletakan dilangit –langit biasanya ditengah – tengah ruangan, atau jika ruangannya luas bisa dipasang beberapa ceiling outlet yang terpasang merata. Sistem outlet ini cocok digunakan untuk sistem pemanasan maupun pendiginan. Tutup yang berlubang – lubang / kisi – kisi (perforated panel) seringkali dipasang pada ceiling outlet untuk mendapatkan area penyebaran yang luas tanpa mengurangi tekanan.
Gambar 5.20. Overhead distribution dan ceiling outlet
Gambar 5.21. Perforated panel
94
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
Tabel 5.1. dibawah ini menunjukan perbandingan performance dari kelima tipe dasar dari outlet.
Tabel 5.1. Perbandingan lima tipe dasar dari outlet.
95
Sistem Saluran Udara
Bab V. Sistem Distribusi Udara
Gambar 5.22. Perbandingan posisi outlet terhadap distribusi udara
Return Outlet
Return outlet tipe floor dan baseboard seringkali digunakan pada instalasi perumahan. High wall dan ceiling return outlet juga bisa digunakan untuk aplikasi pemanasan. Jika suply outlet pada pemanasa berasal dari atas dan return outlet juga terpasang diatas, harus diperhatikan kemungkinan tidak efektifnya pengkondisian udara, ada kemungkinan udara langsung by pass kembali ke return outlet tanpa memanaskan ruangan.
Pemilihan outlet
1.
review kondisi gedung, bangunan dan ruangan untuk melihat ukuran dan bentuknya.
2. Menetukan jumlah udara yang harus dimasukan kedalam ruangan. 3. Memilih tipe outlet dan menentukan lokasi penempatannya. Menentukan aliran yang sesuai apakah throw, blow dan kecepatan aliran. 4. menentukan ukuran outlet dari katalog ataupun perhitungan. Hal ini akan dijelaskan dalam bab penentuan ukuran sistem saluran udara.
96