dasar pemprosesan udara

DASAR PEMPROSESAN UDARA

Materi Perkuliahan

• Proses termal udara : proses sensibel udara, proses laten udara, campuran antara proses sensibel dan laten terhadap udara, Proses pencampuran termal udara

• Mengambarkan garis aliran pemrosesan termal udara pada diagram psikrometrik

• Perhitungan perubahan entalpi, perubahan laju kalor dan perubahan kadar uap air hasil pemrosesan termal udara

Tujuan Pembelajaran Umum

• Mahasiswa dapat menjelaskan metoda pemrosesan termal udara

• Tujuan Pembelajaran Khusus

• Mahasiswa dapat menghitung perubahan kalor dengan menggunakan diagram psikrometrik pada pemrosesan termal udara

• Mahasiswa dapat menghitung perubahan kadar uap air didalam udara dengan menggunakan diagram psikrometrik pada pemrosesan termal udara

• Mahasiswa dapat mencari variabel sifat-sifat udara dengan menggunakan diagram psikrometrik pada pencampuran udara

Metoda Dehumidifikasi• Dehumidifikasi dengan desicant• Seperti silika gel kemampuan menyerapairnya besar, makin lama makin jenuh bisadipanaskan menjadi kering lg

Pendinginan dan dehumidifikasi dengan bahanhidrat desicant

Dehumidifier dengan sistem RefrigerasiSistem mekanis

Humidifikasi dengan uap air

• Dengan memasukkan uap air ke dalam aliranudara :

a. Terjadi penambahan uap air, panas latenudara meningkat ,rasio kelembaban udara, ωmeningkat

mw = ma ( ω2 – ω1) [g/s]

b. Laju pemindahan panas :

Q = ma ( h2 - h1) . [kW]

Pelembaban dengan uap air

Pemanasan dan Pelembaban

Berapa daya yang dibutuhkan untuk

melembabkan dan memanaskan 1000 liter per detik udara dari 50CDB dan 30% RH menjadi 35 0CDB dan 70% rh? Berapal/jam uap air yang diuapkan ?

Jawab:

Udara mengalami proses termal dari temperatur 27⁰Cdb dan kelembaban relatif 50% hingga mencapai kondisi 9⁰Cdb dan 90% RH. Sketsakan proses tersebut dan hitung laju kalor yang dilepaskan oleh udara serta laju kondensasi uap air! Debit udara 10.000 liter/ menit

Jawab

Pendinginan dengan penguapan air(Evaporative cooling)

• Dengan menguapkan air pada temperaturlingkungan ke dalam aliran udara :

a. Terjadi penambahan uap air, panas latenudara meningkat ,kelembaban udarameningkat :

mw = ma ( ω2 – ω1) [g/s]

b. Terjadi proses -pendinginan, TDB udaramenurun, panas sensibel udara menurun

QS = ma ( h2 - h1) . [kW]

Evaporative cooling

Pemetaan proses Evaporative cooling

Berapa daya yang dibutuhkan untukmelembabkan 1000 liter per detik udara dari40 0CDB dan 30% RH menjadi 50%RH? Berapal/jam air yang diuapkan ?

Jawab:

No ma

kg/

s

Tdb

1

0C

RH

1

%

Tdb

2

0C

RH

2

%

ω1

gv/k

ga

ω2

gv/k

ga

h1

kJ/k

ga

h2

kJ/k

ga

Q

kW

mv

gv/

s

Proses

1 1 20 50 30 30

2 2 25 30 30 9

3 3 50 10 90 15

4 4 60 18 16 70

5 5 35 20 90 51

6 4 35 35 35 25

7 3 25 100 25 25

8 2 35 30 90 10,5

9 1 25 100 25 20

Pencampuran udara

• Proses pencampuran udara adalahproses antara dua arus udaradicampurkan dan membentuk arusketiga.

• Proses ini banyak dijumpai padasistem pengkondisian udara.

• Yang paling umum dijumpai adalahpencampuran antara udara luardengan udara balik dari ruangan.

Menentukan hasil pencampuran dengan diagram psikrometri :

• Kondisi udara campuran akan terletak pada garis lurus yang menghubungkan antara kedua kondisi udara.

• Posisi dari kondisi udara hasil pencampuran pada garis pencampuran akan berbanding terbalik terhadap debit dari udara asalnya.

1

3

2

Q1, db

1, wb

1

Q2, db

2, wb

2

Q3, db

3, wb

3

Hasil pencampuranHasil pencampuran:

Temperatur tabung kering hasil pencampuran:

3

22113

m

dbxmdbxmdb

atau:

3

22113

Q

dbxQdbxQdb

Kelembaban akhir hasil pencampuran:

3

22113

Q

WxQWxQW

Udara luar dan udara balik dicampurkanseperti diagram di bawah. Tentukantemperatur tabung kering dan tabung

basah udara hasil pencampuran.

OA1000 cfm

900F db, 720F wb

2000 cfm

750F db, 50% RH

RA

1

2

3

Udara segar lingkungan dengan debit 2000 l/s pada temperatur db = 35⁰C dan RH = 50% bercampur denganudara balik dari ruangan dengan debit 4000l/s pada temperatur db =25⁰C danRH = 50 %.

Cari Tdb, RH, h dan ω hasilpencampuran.

Udara memasuki koil pendingin pada Tdb = 27⁰C dan 50 % RH. Temperatur koil 5 ⁰C dan udarakontak koil = 5⁰C dan 100% RH. Temperaturkeluar koil (campuran) = 8 ⁰C. Berapa persenudara yang bypass?

Tdb1⁰C

RH1%

h1kJ/kg

ω1g/kg

ma1kg/s

Tdb2⁰C

RH2%

h2kJ/kg

ω2g/kg

ma2kg/s

Tdb3⁰C

h3kJ/kg

ω3g/kg

27 50 7 100 ma2 9

25 50 0,1ma2

14 90 ma2

32 60 0,5ma2

24 50 ma2