EVALUASI KINERJA PENGATURAN KELEMBABAN UDARA PADA SISTEM AIR CONDITIONING SUATU STUDI KASUS DI PT ROHTO LABORATORIES INDONESIA

Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syaratmenyelesaikan pendidikanDIPLOMA III PROGRAM STUDI TEKNIK KONVERSI ENERGIdi DEPARTEMEN TEKNIK KONVERSI ENERGI

Oleh :Hana Hanifah121711046

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG2015

BAB IPENDAHULUAN1.1. Latar BelakangSeiring dengan berkembang pesatnya teknologi perindustrian di Indonesia, baik dalam bidang industri makanan, obat-obatan, tekstil maupun dalam industri pengolahan sumber daya alam, maka semakin banyak pula sistem-sistem yang dibutuhkan untuk menunjang industri tersebut. Sistem yang dimaksud tidak hanya berupa mesin atau teknologi yang langsung menunjang proses produksi, tapi juga sistem yang cukup berpengaruh terhadap kenyamanan termal bagi penghuni yang bekerja di dalam ruangan tersebut serta berpengaruh bagi kualitas produk yang akan dihasilkan. Sistem ini lebih kita kenal dengan sistem tata udara.Sistem tata udara juga banyak dimanfaatkan dalam berbagai segi kehidupan. Apalagi data ini begitu banyak konstruksi bangunan seperti gedung perkantoran, perhotelan, restoran, dan bahkan gedung farmasi pun sangat membutuhkan pengkondisian udara yang baik. Hal ini karena pengkondisian tersebut dapat berfungsi untuk mengatur temperatur, kelembaban, kebersihan dan pendistribusian udara secara merata sesuai dengan yang dibutuhkan. Terutama pada cleanroom yang banyak digunakan pada industri farmasi untuk menjamin kualitas hasil produk yang sesuai dengan kebutuhan dan tentu saja tidak membahayakan konsumen.PT Rohto Laboratories Indonesia merupakan salah satu industri farmasi di Indonesia. PT Rohto Laboratories Indonesia yang berada di kabupaten Bandung Barat merupakan bagian produksi, dimana memproduksi Intra Ocular Lens (IOL) dan Cosmetic and Health Care (CHC). Produk-produk yang diproduksi oleh PT Rohto Laboratories Indonesia sudah seharusnya bersih dan terbebas dari kontaminasi partikulat-partikulat yang membahayakan. Salah satu penunjang yang sangat berpengaruh pada produksi adalah sistem tata udara di dalam gedung. C / cFilterChiller Water Return (CHWR)Supply Air AHU 1Out AirSupply Air AHU 2Chiller Water Supply (CHWS)

Tidak hanya kualitas produk yang terpengaruh oleh tata udara dalam gedung, namun juga harus diperhatikan bagaimana kenyamanan para pekerja di dalam gedung supaya memberikan dan meningkatkan produktifitas pekerja yang berada di dalam gedung. Ada beberapa persyaratan kondisi udara yang harus dipenuhi oleh industri farmasi sebagai tolak ukur pembuatan obat yang baik. Diantaranya salah satu yang paling penting adalah temperatur dan kelembaban di dalam ruangan. Pengaturan temperatur dan kelembaban dilakukan sampai tercapai standar yang harus dipenuhi oleh sebuah industri farmasi.Kondisi temperatur dan kelembaban udara di lingkungan sebagai sumber udara yang disirkulasikan di dalam gedung tidak tetap atau berubah-ubah. Perlu dilakukan setting point kelembaban yang berubah-ubah pula supaya didapatkan nilai kelembaban yang tetap/konstan sesuai dengan kebutuhan ruangan dan sesuai dengan standar.Terdapat beberapa kondisi pada sistem pengkondisian udara di PT. Rohto Laboratories Indonesia. Salah satunya adalah temperatur dan kelembaban udara yang belum sesuai dengan standar suatu industri farmasi. Kebutuhan temperatur dan kelembaban pada setiap klasifikasi ruangan di industri farmasi berbeda-beda, maka perlu dievaluasi kinerja pengkondisian udara dan dilakukan pengaturan kelembaban supaya didapatkan kondisi udara yang sesuai dengan standar industry farmasi.

1.2. Rumusan Masalah1. Bagaimana kinerja sistem pengkondisian udara2. Bagaimana pengaturan kelembaban pada pemgkondisian udara

1.3. Tujuan1. Melakukan evaluasi kerja sistem air conditioning2. Melakukan simulasi pengaturan kelembaban pada sistem air conditioning menggunakan psychrometric chart

1.4. Batasan Masalah1. Simulasi pengaturan kelembaban sampai tingkat variasi RH berkisar antara 60%-45% sesuai dengan standar klasifikasi kelas industri farmasi.2. Rekomendasi peralatan yang digunakan untuk mencapai kondisi yang diinginkan

1.5. MetodologiDalam penyusunan tugas akhir ini akan dilakukan beberapa kegiatan diantaranya :1. Studi LiteraturStudi Literatur dilakukan untuk mendapatkan referensi mengenai hal-hal yang berhubungan dengan pengaturan kelembaban pada sistem tata udara..2. DiskusiMelakukan tanya jawab dan diskusi dengan pembimbing dan staf pengajar yang berkaitan dengan penyusunan Tugas Akhir.3. Pengambilan dan Analisis DataMelakukan pengambilan data di industri farmasi sebagai bahan penelitian yang selanjutnya dianalisis 4. Merancang Sistem Pengkondisian UdaraMelakukan evaluasi pada sistem pengkondisian udara supaya didapatkan hasil yang sesuai dengan yang diinginkan atau sesuai standar industri farmasi.

1.6. Sistematika Penulisan LaporanSistematika pembahasan yang dibuat adalah dengan melakukan pembahasan setiap bab, hal ini dimaksudkan agar pembahasan mengenai Evaluasi Kinerja Pengaturan Kelembaban Udara Pada Sistem Air Conditioning Suatu Studi Kasus Di Pt Rohto Laboratories Indonesia lebih jelas dan mudah dimengerti dimulai dari pengambilan data hingga penyelesaian masalah.BAB I PENDAHULUANBab ini berisi tentang latar belakang masalah, tujuan tugas akhir, ruang lingkup dan pembatasan masalah, metoda pembahasan serta sistematika penulisan laporan.

BAB II LANDASAN TEORIBab ini berisi landasan teori berkaitan dengan judul yang diambil oleh penulis. Berdasarkan dari teori-teori inilah penulis akan melakukan evaluasi kinerja pengaturan kelembaban.BAB III METODA DAN PROSES PENYELESAIANBab ini berisi tentang metoda penyelesaian masalahBAB IV HASIL DAN PEMBAHASANBab ini berisi mengenai BAB V KESIMPULAN DAN SARANDAFTAR PUSTAKA

BAB IILANDASAN TEORI1. Klasifikasi Kelas Industri FarmasiIndustri farmasi memiliki standar untuk klasifikasi ruangan dalam pembuatan produk, salah satu standar yang harus terpenuhi terdapat pada CPOB 2006 (Cara Pembuatan Obat yang Baik). Standar yang harus dipenuhi seperti pada Tabel 1.Tabel 1. Standar CPOB 2006Grade/ClassTemperatur (C)Humidity (%)

A16-2545-55

B16-2545-55

C16-25 or 20-2745-55 or 40-60

D20/2740-60 or max 70 or 40

F20/28-

1. Psycrometric Chart

1. Dry-bulb Temperature (DB)DB adalah suhu udara ruang yang diperoleh melalui pengukuran dengan Slink Psikrometer pada theremometer dengan bulb kering. Suhu DB diplotkan sebagai garis vertikal yang berawal dari garis sumbu mendatar yang terletak di bagian bawah chart. Suhu DB ini merupakan ukuran panas sensibel. Perubahan suhu DB menunjukkan adanya perubahan panas sensibel.

1. Wet-bulb Temperature (WB)WB adalah suhu udara ruang yang diperoleh melalui pengukuran dengan Slink Psikrometer pada theremometer dengan bulb basah. Suhu WB diplotkan sebagai garis miring ke bawah yang berawal dari garis saturasi yang terletak di bagian samping kanan chart. Suhu WB ini merupakan ukuran panas total (enthalpi). Perubahan suhu WB menunjukkan adanya perubahan panas total.

1. Dew-point temperature (DP)Suhu DP adalah suhu di mana udara mulai menunjukkan aksi pengembunan ketika didinginkan. Suhu DP ditandai sebagai titik sepanjang garis saturasi. Pada saat udara ruang mengalami saturasi (jenuh) maka besarnya suhu DB sama dengan suhu WB demikian pula suhu DP. Suhu DP merupakan ukuran dari panas laten yang diberikan oleh sistem. Adanya perubahan suhu DP menunjukkan adanya perubahan panas laten atau adanya perubahan kandungan uap air di udara.

1. Specific Humidity (W)Specific humidity adalah jumlah kandungan uap air di udara yang diukur dalam satuan grains per pound udara. ( 7000 grains = 1 pound) dan diplotkan pada garis sumbu vertikal yang ada di bagian samping kanan chart.

1. Relative Humidity (% RH)% RH merupakan perbandingan jumlah actual dan jumlah maksimal (saturasi) dari uap air yang ada pada suatu ruang atau lokasi tertentu. 100% RH berarti saturasi dan diplortkan menurut garis saturasi. Untuk ukuran yang lebih kecil diplotkan sesuai arah garis saturasi.

1. Enthalpi (H)Enthalpi adalah jumlah panas total dari campuran udara dan uap air di atas titik nol. Dinyatakan dalam satuan Btu/lb udara. Harga enthapi dapat diperoleh sepanjang skala di atas garis saturasi

1. Specific volume (SpV)Specific volume atau volume spesifik adalah kebalikan dari berat jenis, dinyatakan dalam ft3/lb. Garis skalanya sama dengan garis skala bola basah (wet bulb)

1. Perubahan Kondisi Udara RuangSistem Tata Udara dapat terdiri dari beberapa proses pengkondisian udara, yaitu proses pemanasan (heating), proses pendinginan (cooling), proses penambahan uap air (humidifying), dan proses pengurangan uap air (dehumidifying). Pengkondisian udara akan merubah kondisi udara, dari kondisi awal menjadi kondisi akhir.

Dalam prakteknya, ada enam proses yang lazim dilaksanakan dalam sistem tata udara, yaitu:1. Proses dengan Panas Sensibel Konstan1. Proses dengan Panas Laten Konstan1. Proses dengan Panas Total (entalpi) Konstan atau proses Adiabatik1. Proses dengan Kelembaban relatif constan1. Proses tata udara lengkap, kombinasi1. Proses Pencampuran udara dalam kondisi berbeda

Perlu dicatat, bahwa:1. Garis DB merupakan garis panas sensible konstan1. Garis DP merupakan garis panas laten konstan1. Garis WB merupakan garis entalpi (panas total) konstan

1. Pemanasan Udara tanpa Penambahan Uap AirPemanasan udara ruang tanpa menambah kandungan uap air, berarti proses pengkondisian udara ruang dengan panas laten konstan atau proses atau proses dengan kandungan uap air konstan. Dalam hal ini hanya panas sensibel yang ditambahkan ke udara ruang. Proses ini dapat berupa penggunaan pemanas ruang dengan air atau uap panas yang disalurkan melalui koil pemanas, baik dengan blower ataupun tanpa blower. Proses ini lazim disebut sebagai proses pemanasan-sensibel yang direpresentasikan dengan garis horisontal pada psikrometrik chart, karena kelembaban spesifik udara ruang tidak berubah.

1. Pemanasan dengan Penambahan Uap AirPada musim dingin didaerah empat musim, disamping suhu udara rendah kelembaban absolut atau kandungan uap air di udara juga rendah. Sehingga membutuhkan sistem pengkondisian udara, untuk menaikkan suhu dan kelembaban udara pada tingkat yang nyaman. Peralatan Pemanas (heater) yang bagus dilengkapi dengan piranti penambah kelembaban udara (humidifier). Pada peralatan itu memungkinkan menambah uap air secukupnya ke udara ruang untuk mempertahankan kelembaban relatif pada level 20 40% RH.

1. Pendinginan tanpa Pengurangan Uap AirProses pendinginan tanpa pengurangan uap air disebut proses pendinginan sensibel. Proses ini dapat dilakukan dengan menggunakan koil pendingin yang suhunya di atas suhu titik embun udara DP, tetapi di bawah suhu bola kering DB.

1. Pendinginan dengan Pengurangan Uap AirPendinginan dan proses pengurangankandungan uap air berlangsung secara simultan dalam suatu proses pengkondisian udara, ketika udara yang akan dikondisi disalurkan lewat koil pendingian yang mempunyai suhu permukaan di bawah suhu titik embun (DP) udara.

1. Pencampuran UdaraSalah satu proses sering dijumpai dalam proses psikrometrik adalah percampuran dua atau lebih aliran udara yang mempunyai kondisi berbeda. Dalam kasus ini, kondisi akhir campuran udara ini ditentukan oleh keseimbangan masa-energi.

1. Alat Penambah dan Penurun Kelembaban1. Humidifier (Penambah Kelembaban)Proses ini disebut humidifying yaitu proses penambahan kandungan uap air di udara pada ruangan yang dikondisikan dengan bantuan alat yang disebut humidifier. Proses humidifying terjadi bila kelembaban ruangan lebih rendah dari setpoint yang telah ditentukan. Humidifier merupakan komponen yang berfungsi untuk menghasilkan uap air untuk menaikkan kelembaban udara ruangan (relative humidity). Uap yang dihembuskan ke dalam ruangan melalui evaporator. Humidifier bekerja jika kelembaban udara ruangan di bawah setpoint dan di luar batas sensitivity yang ditentukan.

1. Dehumidifier (Penurun Kelembaban)Dehumidifier adalah salah satu alat yang digunakan untuk mengontrol atau menurunkan kadar kelembaban udara. Seperti kita ketahui karena Indonesia merupakan negara tropis maka kelembaban udara sangat tinggi bahkan di musim hujan RH ( relative humidity) dapat mencapai hingga lebih 80%. Pada dasarnya RH (relative humidty) adalah rasio uap air dalam udara.Dengan kandungan uap air yang berlebihan di udara dalam suatu ruangan pada industri farmasi menyebabkan perkembangan mikroorganisme pencemar semakin cepat dan tidak sesuai dengan standar cara pembuatan obat yang baik. Dasarnya kandungan uap air atau relative humidity yang ideal dalam suatu ruangan dengan temperatur sekitar 25C nilai dari RH berkisar antara 40% 55 % RH. Karena itu untuk menjaga atau mengendalikan RH jika terjadi kandungan uap air yang berlebihan maka digunakan dehumidifier untuk menghilangkan kelebihan kelembaban dari udara. Dalam Mengendalikan nilai RH Dehumidifier telah banyak dikenal dengan sistem refrigerasi dan absorb, Dimana sistem refrigerasi bayak digunakan dalam teknologi AC ( Air Conditioner) dengan mengunakan refrigerant. Pada sistem refrigrant ini udara dialirkan ke ruang evaporasi dimana pada ruang evaporasi dengan alat yang sering disebut dengan evaporator ini bertujuan untuk menyerap energi udara sekitar guna merubah bentuk uap air /cair dari refrigrant agar menjadi gas sehingga area yang diserap energinya menjadi dingin dan menyebabkan dingin yang cukup untuk menyebabkan uap air disekitar menjadi titik-titik air yang akan terkumpul sehinga udara diarea evaporator tersebut uap airnya menjadi berkurang.

1. Proses Kompresi Uap IdealSiklus kompresi uap ideal/standar merupakan siklus teoritis, dimana pada siklus tersebut mengasumsikan beberapa proses sebagai berikut :1. Proses 1 2 merupakan proses kompresi adiabatik dan reversibel, dari uap jenuh menuju tekanan kondensor.1. Proses 2 3 merupakan proses pelepasan kalor reversibel pada tekanan konstan, menyebabkan penurunan panas lanjut (desuperheating) dan pengembunan refrigerasi.1. Proses 3 4 merupakan proses ekspansi unreversibel pada entalpi konstan, dari fasa cairan jenuh menuju tekanan evaporator.1. Proses 4-1 merupakan proses penambahan kalor reversible pada tekanan konstan yang menyebabkan terjadinya penguapan menuju uap jenuh.

Gambar Sistem Refrigerasi Kompresi Uap IdealPada gambar diatas dapat dilihat terdapat beberapa proses yang bekerja pada siklus tersebut diantaranya adalah :1. Proses KompresiProses kompresi berlangsung dari titik 1 ke titik 2. Pada siklus sederhana diasumsikan refrigeran tidak mengalami perubahan kondisi selama mengalir di jalur hisap. Proses kompresi diasumsikan isentropik sehingga pada diagram tekanan-entalpi titik 1 dan titik 2 berada pada satu garis entropi konstan, dan titik 2 berada pada kondisi super panas. Proses kompresi memerlukan kerja dari luar dan entalpi uap naik dari h1 ke h2, dan untuk kenaikan entalpi sama dengan besarnya kerja kompresi yang dilakukan pada uap refrigeran.1. Proses KondensasiProses 2-3 terjadi pada kondensor, uap panas refrigeran dari kompresor didinginkan oleh udara luar sampai pada temperature kondensasi dan uap tersebut dikondensasikan. Pada titik 2 merupakan titik refrigeran pada kondisi uap jenuh dengan tekanan dan temperature kondensasi. Jadi proses 2-2 merupakan proses pandinginan sensible dari temperatur kompresi menuju temperatur kondensasi, dan proses 2-3 merupakan proses kondensasi uap dari dalam kondensor. Proses 2-3 terjadi pada tekanan konstan, dan jumlah kalor yang dipindahkan selama proses ini adalah beda entalpi antara titik 2 dan titik 3.1. Proses EkspansiProses ekspansi berlangsung dari titik 3 ke titik 4. Pada proses tersebut terjadi suatu proses penurunan tekanan refrigeran dari tekanan kondensasi (titik 3) menjadi tekanan evaporasi (titik 4). Pada saat cairan diekspansikan melalui katup ekspansi atau pipa kapiler menuju evaporator, temperatur refrigeran juga turun dari temperature kondensasi ke temperatur evaporasi. Proses 3-4 merupakan proses ekspansi adiabatik dimana entalpi fluida tidak berubah sepanjang proses. Refrigeran pada titik 4 berada pada kondisi campuran antara cairan dan uap, dan terjadi penurunan tekanan.1. Proses EvaporasiProses 4-1 adalah proses penguapan refrigerasi pada evaporator serta berlangsung pada tekanan konstan. Pada titik 1 seluruh refrigeran berada pada kondisi uap jenuh. Selama proses 4-1 entalpi refrigeran naik akibat penyerapan kalor dari ruang refrigerasi. Besarnya kalor yang diserap adalah beda entalpi antara titik 1 dan titik 4 dan biasa disebut efek pendinginan.

1. Komponen Utama Sistem Refrigerasi Siklus Kompresi Uap0. KompresorKompresor mempunyai klasifikasi yang bermacam-macam, akan tetapi pada umumnya dapat dibagi menjadi dua jenis utama yaitu :1. Kompresor langkah positif, dimana gas diisap masuk ke dalam silinder dan dikompresikan .1. Kompresor dinamis, dimana gas yang dihisap masuk dipercepat alirannya oleh sebuah impeller yang kemudian mengubah energi kinetik untuk menaikkan tekanan.Fungsi kompresor antara lain :1. Mensirkulasikan bahan pendingin (refrigeran)1. Menaikkan tekanan agar bahan pendingin dapat berkondensasi pada kondisi ruangan1. Mempertahankan tekanan yang konstan pada evaporator1. Menghisap gas bertekanan dan bertemperatur rendah dari evaporator, kemudian menekan/memampatkan gas tersebut, sehingga menjadi gas yang bertekanan dan suhu tinggi, lalu dialirkan ke kondensor.

Gambar Kompresor Hermatik 0. KondensorKondensor akan mengubah uap tekanan tinggi tersebut menjadi cairan bertekanan tinggi dengan adanya medium pendingin pada kondensor (udara maupun cair). Kalor dari ruangan dan panas dari kompresor akan diserap medium pendingin.Seperti halnya dengan kompresor, kondensor juga terdiri dari beberapa jenis diantaranya jenis tabung dan pipa horizontal, jenis tabung dan koil, jenis pipa ganda dan jenis pendingin udara.

Gambar Kondensor Pendingin Udara Jenis Koil Bersirip 0. Alat ekspansiPipa kapiler dibuat dari tembaga dengan diameter lubang dalam yang sangat kecil. Panjang dan lubang pipa kapiler dapat mengontrol jumlah bahan pendingin yang masuk evaporator. Karena tekanan dan temperatur cairan dari kondensor terlalu tinggi untuk terjadinya penguapan dalam kondisi ruangan, maka digunakan pipa kapiler (liquid control device) yang bekerja sebagai suatu tahanan aliran fluida (bahan pendingin cair).Dengan adanya tahanan tersebut, tekanan fluida akan turun dan sebagian kecil cairan pendingin menguap (flash gas). Penguapan ini akan menyerap kalor dari cairan pendingin, sehingga temperatur cairan berkurang sampai temperatur jenuh pada tekanan yang berkurang tersebut.Pipa kapiler (capillary tube) berguna untuk :1. Menurunkan tekanan bahan pendingin cair yang mengalir didalamnya.1. Mengatur jumlah tekanan bahan pendingin cair yang mengalir 1. Membangkitkan tekanan bahan pendingin dikondensor.Alat ekspansi yang sering digunakan adalah katup ekspansi termostatik dan pipa kapiler. Katup ekspansi termostatik merupakan katup ekspansi berkendali panas lanjut yang berfungsi agar refrigeran yang masuk evaporator sesuai dengan beban pendingin yang harus dilayani. Pipa kapiler berfungsi sebagai alat ekspansi dengan memanfaatkan tahanan gesek refrigeran terhadap pipa, sehingga tekanannya turun. Pipa kapiler biasanya mempunyai diameter yang kecil (0,031 0,054 inch) dengan panjang 5 20 ft. Pipa kapiler digunakan karena kemudahan dan murah.0. EvaporatorEvaporator adalah penukar kalor yang berfungsi untuk mendinginkan media sekitarnya. Berdasarkan kontruksinya evaporator dibedakan atas jenis tabung-koil, tabung-pipa jenis ekspansi kering dan jenis koil pendingin udara.

Gambar 2.5 Evaporator Koil Bersirip 0. RefrigeranRefrigeran adalah media perpindahan panas yang menyerap panas atau kalor dengan penguapan (evaporator) pada temperatur rendah dan memberikan kalor dengan pengembunanan (kondensor) pada temperatur dan tekanan tinggi. Refrigeran dalam perdagangan telah diklasifikasikan oleh ASRE (American Society Of Refrigerating Engineers). Standar dari ASRE membagi refrigeran dalam beberapa kelompok penting yaitu senyawa Halokarbon, Anorganik, Hidrokarbon, dan Aezotop.

BAB IIIMETODA DAN PROSES PENYELESAIAN1. Air Conditioning di PT. Rohto Laboratories IndonesiaPT. Rohto Laboratories Indonesia menggunakan prinsip kerja AC sentral dimana suplai udara ke ruangan-ruangan dipusatkan di 1 tempat.1. Sirkulasi Udara Dingin

OAHUAHU 2AHU 1

Gambar 3.1 Sirkulasi Udara AHU

Terdapat 3 unit AHU yang digunakan di PT. Rohto Laboratories Indonesia, yaitu OAHU (Out Air Handling Unit), AHU 1 (Air Handling Unit 1) dan AHU 2 (Air Handling Unit 2). Ketiga AHU ini mempunyai prinsip utama yang sama, yaitu untuk mensuplai udara dingin. Yang membedakan adalah kapasitas dan layanan udaranya.Secara sederhana sirkulasi udara pada AHU tersebut adalah udara segar dari lingkungan masuk ke dalam OAHU, selanjutnya OAHU menyuplai udara ke AHU1 dan AHU2. AHU1 dan AHU2 tidak hanya mendapatkan suplai dari OAHU saja melainkan juga dari udara luar dan udara yang dikembalikan dari ruangan (return air). Udara dari AHU1 dan AHU2 yang selanjutnya melayani ruangan-ruangan yang ada di dalam gedung.1. OAHU (Out Air Handling Unit)

Gambar 3.2 OAHU

OAHU (Out Air Handling Unit) berfungsi sebagai penyaring dan pendingin mula sebelum udara dari lingkungan didistribusikan ke seluruh ruangan di dalam gedung. Udara dingin tersebut disalurkan ke AHU1 (Air Handling Unit 1) dan AHU2 (air Handling Unit 2) yang bertugas sebagai penyalur udara dingin ke ruangan-ruangan. Di OAHU suplai udara seluruhnya berasal dari lingkungan dengan temperature berkisar antara 25C-28C. Udara dari luar disaring dari partikel-partikel dengan menggunakan pre filter. Temperature udara hasil pendinginan berkisar antara 9C-11C, hal tersebut dikarenakan udara dari lingkungan melewati coil pendingin yang berisi air dingin berasal dari chiller (Chiller Water Supply) sehingga udara keluar dari OAHU mempunyai temperature lebih rendah. Udara dingin yang dihasilkan OAHU disulpai ke AHU1 dan AHU2.1. AHU (Air Handling Unit) 1 dan 2

c/cFilterChiller Water Return (CHWR)Supply AirOut AirChiller Water Supply (CHWS)OAHUExhaust AirReturn Air

Gambar 3.3 AHU

Terdapat 2 unit AHU yang mempunyai fungsi berbeda pada ruangan yang disuplai. AHU 1 berfungsi untuk mensuplai udara ke ruangan kelas C dan D sedangkan AHU 2 berfungsi untuk mensuplai udara ke ruangan kelas A dan B klasifikasi tersebut berdasarkan pada CPOB (Cara Pembuatan Obat yang Baik). Suplai udara AHU 1 dan 2 berasal dari hasil pendinginan udara OAHU, udara yang disirkulasikan untuk didinginkan kembali dari ruangan yang didalamnya terdapat beban panas (Return Air) dan udara dari luar gedung (Out Air) banyaknya udara luar yang dialirkan dalam sistem ini harus disesuaikan dengan keperluan. Udara campuran antara udara dari OAHU, return air dan out air disebut mixing air. Udara campuran inilah yang akan disupply ke dalam gedung atau ruangan dengan terlebih dahulu dibersihkan dari partikel-partikel dan didinginkan dengan temperature yang telah ditentukan. Udara campuran ini melewati pre filter dan medium filter untuk dibersihkan. Debu-debu akan disaring sehingga menjadi lebih bersih. Setelah melewati pre filter dan medium filter udara campuran ini akan melepas kalor karena melewati Cooling Coil yang memiliki temperature 6C sehingga menerima kalor dari udara dan temperature Chiller Water Return menjadi lebih tinggi 12C. Seteleh itu udara yang bersih dan dingin dialirkan ke ruangan-ruangan.Pada AHU 2 terdapat filter dengan efisiensi tinggi (HEPA=High Efficiency Particulate Air) pada saluran aliran udara (ducting) sebelum ke ruangan-ruangan kelas A dan B penyaring udara ke ruangan supaya udara yang disuplai ke ruangan kelas A dan B mempunyai jumlah partikel yang sesuai dengan CPOB.AHU 1 mensuplai udara ke ruangan kelas C dan D. Yang termasuk dalam ruangan kelas C/D yaitu :1. Unpacking 1. Pass room 11. Mixing room11. Corridor 21. Janitor1. Material stock1. Weighing room1. Tool stock room1. Handsanitizer1. Clothes room male1. Undress room male1. Clothes room female1. Undress room female1. Washing room sterilization ante1. Mixing room 2Ruangan yang termasuk dalam kelas A/B yaitu1. Clean booth 1 dan clean booth 2 (kelas A)1. Filling room 1 dan filling room 21. Sterilized tool stock room1. Sterilized container stock room1. Pass room 31. Corridor 11. Pass room 21. Clothes romm female1. Undress room female1. Clothes room male1. Clothes room male

1. Sirkulasi Air Dingin (Chiller Water) Temperatur air yang didinginkan pada bagian evaporator chiller berkisar antara 4C-5C, yang selanjutnya digunakan untuk mendinginkan udara di AHU. Water chiller disuplai ke OAHU, AHU1 dan AHU2.AHU 2AHU 1OAHU

Gambar 3.4 Sirkulasi Water ChillerDalam sirkulasi air dingin untuk AHU terdapat beberapa komponen, yaitu :1. Air cooled chiller Air cooled chiller berfungsi untuk mendinginkan air yang disuplai ke AHU dengan system kompresi uap. Dengan menggunakan jenis refrigerant R-407c dan memiliki kapasitas 70 RT. Temperatur ideal air yang didinginkan meninggalkan chiller (CHWS/Chiller Water Supply) adalah 6C sedangkan temperature air yang kembali ke chiller (CHWR/Chiller Water Return) adalah 12C. temperature tersebut tergantung dari pendinginan di AHU.

1. Expansion tank Expansion tank dengan kapasitas 500 liter yang berfungsi untuk mengisi pipa air yang didinginkan supaya selalu terisi penuh sehingga jika ada kebocoran pada pipa tidak akan ada udara yang akan menggangu kerja pompa.

1. Chiller Water Pump (CHWP) Chiller Water Pump (CHWP) adalah pompa pada chiller yang berfungsi untuk mensirkulasikan air dingin (Chiller Water Supply). Terdapat dua unit pompa pada chiller yang mempunyai laju aliran 705 L/min dengan daya 11 KW. Pompa pada chiller ini bekerja secara bergantian.

1. Metoda Perhitungan1. Kondisi Udara AktualPengaturan kelembaban udara didasarkan pada prinsip psychrometric udara. Psychrometric adalah sifat fisik dan termodinamik campuran antara gas dan liquid. Pada psychrometric chart data terlihat bagaimana kondisi udara actual dan dapat menentukan parameter yang dibutuhkan dalam perhitungan.

Keterangan:(1) (2): Proses pendinginan dan dehumidifikasi(2) (3): Proses pemanasan udara masuk unit dehumidifier temperatur titik embun proses pemanasan udaraSelain terjadinya proses dehumidifier di atas maka akan timbul beberapa proses diantaranya yaitu:1. Proses adiabatik: suatu proses di mana tidak terjadi pengurangan maupun penambahan panas total. Panas selalu berubah dari panas sensible menjadi panas laten atau panas laten menjadi panas sensible.1. Proses isotermal: suatu proses di mana tidak ada perubahan suhu bola kering1. Panas laten: adalah energi panas yang bila ditambahkan atau diambil dari suatu benda akan menimbulkan perubahan wujud tanpa merubah suhunyaDengan menggambarkan kondisi udara actual yang melewati AHU2 pada psychrometric chart maka didapatkan parameter sebagai berikut.1. Temperatur Dry Bulb1. Relatif Humudity (RH)1. Humidity Ratio (W)1. Temperatur Wet Bulb1. Enthalpy1. Volume spesifikMaka dengan menggunakan parameter diatas diapat menghitung1. Laju alir massa udara (udara)udara=V x (1)dimanaudara = Laju alir massa udara(kg/s)V = laju alir volume (m3/h) = Massa jenis udara (kg/m3)1. Panas total / Beban Evaporator (Qt = Qevap)Qt= udara x h(2)dimanaQt = Panas total (kJ/s)h = Perbedaan enthalpy (kJ/kg)

1. Panas sensible (Qs)Qs =udara x Cp x T.(3)dimanaQs = Panas sensibel (kJ/s)Cp = Kalor spesifik udara (kJ/kgK)T = Perbedaan temperatur (kJ/kg)

1. Panas laten (QL)QL=Qt Qs(4)dimanaQL= Panas laten (kJ/s)Qt = Panas total (kJ/s)Qs = Panas sensibel (kJ/s)

1. Massa uap air yang mengembun (M)M=udara x W.(5)dimanaM = Massa uap air yang mengembun (g/s)W = Perbedaan rasio kelembaban (g/kg)

Untuk mengetahui kapasitas dehumidifier yang akan digunakan maka diperlukan perhitungan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut.

1. Perhitungan efek refrigerasi (RE)(RE) = (h1 - h4) kJ/kg1. Perhitunganlaju aliran massa refrigerant (ref)

ref= dimanaref = Laju alir massa refrigerant (kg/s)Qevap = Beban evaporator (kJ/s)

1. Perhitungan kerja kompresiKerja Kompresi = (h2 - h1) kJ/kg1. Perhitungan daya kompresi (W)W= ref kg/s x (h2 - h1) kJ/kgdimanaW = daya kompresi (kW)ref = Laju alir massa refrigerant (kg/s)

BAB IVPENGOLAHAN DATA DAN ANALISIS1. Data PengujianParameterData AktualData yang ingin dicapai

RH (%)53.9945

Temperatur (C)22.421

Temperatur (K)295.55294.15

Enthalpy (kJ/kg)45.6838.748

Aliran Volume udara (m3/h)28354.7936300

Volume spesifik V (m3/kg)0.8490.842

Massa jenis (kg/m3)1.1781.195

Humidity Ratio W (g/kg)9.156.98

Temperature Chiller Water Supply (C)6

Temperature Chiller Water Return (C)12

AHU2RuanganStandardT = 21 CRH = 45%

V = 28345.79 m3/hT = 22.4 CRH = 53.99%

Berdasarkan psychrometric chart kandungan maksimum uap air pada temperature yang diinginkan yaitu 21 C adalah 9.15 g/kg

RH yang diinginkan yaitu 45%Kandungan uap air (humidity ratio) yang sesuai adalah Pada humidity ratio 4.1175 g/kg maka temperature udara yang diinginkan supaya didapatkan RH = 45% . Temperature udara hasil pendinginan adalah 12.5C

Panas sensibleQs= x Cp x T=V x x Cp x T=28354.79 m3/h x x 1.178 kg/m3 x 1 kj/kg K x (295.55 - 294.15)K=12.9897 kJ/s

Panas Total Qt= x h=28354.79 m3/h x x 1.178 kg/m3 x (45.68 - 38.748)kJ/kg=64.3173 kJ/s

Panas LatenQL=Qt Qs=64.3173 kJ/s - 12.9897 kJ/s=51.3276 kJ/s

Massa uap air yang mengembunM= x W=28354.79 m3/h x x 1.178 kg/m3 x (9.15 6.98) g/kg=20.1339 g/s

Menurunkan kelembaban dari 53.99% pada temperature 22.4 C sampai mencapai kondisi yang diinginkan yaitu kelembaban 45%, maka udara perlu didinginkan dengan melewati dehumidifier hingga temperature udara keluaran dehumidifier adalah 12.5 C sesuai dengan hasil perhitungan.Untuk menurunkan temperature dari 22.4 C menjadi 12.5C maka diperlukan dehumidifier dengan kapasitas yang sesuai. Maka perlu dilakukan perhitungan untuk menentukan kapasitas dehumidifier. Berdasarkan pada diagram p-h terlihat siklus kompresi uap yang menjadi dasar menentukan kapasitas dehumidifier. Jika diasumsikan perbedaan tekanan sebelum kompresor dan setelah kompresor adalah 5 bar pada siklus kompresi uap ideal, maka didapat perhitungan. (Gambar diagram p-h terdapat di lampiran)1. Laju alir massa udara (udara)udara=V x =28354.79 m3/h x x 1.178 kg/m3=9.278 kg/s

1. Panas total / Beban Evaporator (Qt = Qevap)Qt= udara x h=9.278 kg/s x (45.68 38.748) kJ/kg=64.315 kJ/s

1. Perhitungan efek refrigerasi (RE)(RE) = (h1 - h4) kJ/kg= (359 - 212) kJ/kg= 183 kJ/kg1. Perhitunganlaju aliran massa refrigerant (ref)

ref= = = 0.351 kg/s

1. Perhitungan kerja kompresiKerja Kompresi = (h2 - h1) kJ/kg= (422 395) kJ/kg= 27 kJ/kg1. Perhitungan daya kompresi (W)W= ref kg/s x (h2 - h1) kJ/kg= 0.351 kg/s x 27 kJ/kg= 9.477 kW

Dari hasil perhitungan maka didaptakan kapasitas dehumidifier untuk mendinginkan udara sampai temperature 12.5 C dengan kelembaban 45% adalah dehumidifier dengan daya kompresi 9.477 kW.9.477 kW = 0.746 x 9.477 kW = 7.07 PK