## ANALISIS KELEMBABAN UDARA PADA AC SPLIT WALL USIA PAKAI 8 TAHUN DENGAN KAPASITAS 18000 Btu/hr
Baiti Hidayati 1)* , Ferry Irawan 1) , Yolanda Biola Herawati 1)
1 Program Studi Teknik Pendingin dan Tata Udara, Politeknik Sekayu, Jl. Kol. Wahid Udin, Kel. Kayuara, Kec. Sekayu, Kab. Musi Banyuasin Prop. Sumatera Selatan
*) email corresponding: bayy10@ymail.com INFORMASI ARTIKEL

## ABSTRAK
Diperbaiki: Revised 30/04/2021 Diterima: Accepted
04/05/2021
Publikasi Online:
Online-Published
17/05/2021
©2021 The Authors.  Published by

## AUSTENIT
doi: http://doi.org/10.5281/zenodo.47 35758
Penyejuk  udara  yang  dikenal  dengan  istilah  AC memiliki  kemampuan  untuk memeberikan  kenyamanan  manusia,  semakin  lama  performance  AC  akan menurun  sehingga  mempengaruhi  tingkat  kemampuan  mesin  untuk  mencapai temperatur dan kelembaban udara. Berdasarkan hal tersebut dilakukan penelitian sistem  pendingin  yang  akan  berpengaruh  terhadap  temperatur,  RH  (Relative Humidity) dan w (humidity ratio) pada AC dengan kapasitas 18000 Btu/hr dengan volume  ruangan  200m 3 .  Berdasarkan  hasil  penelitian  di  dapat  bahwa  mesin pendingin  yang  sudah  berusia  8  tahun  masih  mampu  menjaga  temperatur  dan kelembaban  nyaman  manusia,  temperatur  dapat  mencapai  22,3 0 C  dan pengurangan kelembaban maksimal mencapai 16,4 gr/kg.
Kata kunci: Tata-udara, Temperatur, Kelembaban Relatif, Rasio Kelembaban

## ABSTRACT
Ordinary  air  conditioners known  as  air  conditioners  are  increasingly  circulating because it can provide comfort to humans. To obtain comfort in humans have a limit  of  temperature  and  humidity,  many  factors  that  can  affect  human  comfort both temperature and humidity. Based on this research, the cooling system will affect  the  temperature,  RH  (Relative  Humidity)  and  humidity  ratio  in  air conditioners  with  a  capacity  of  18000  Btu  /  hr  with  a  room  volume  of  200m3.
Based  on  the  results  of  the  research  can  be  that  the  cooling  machine  that is already  8  years  old  is  still  able  to  maintain  the  temperature  and  humidity comfortable human, the temperature can reach 22.30C and maximum humidity reduction reaches 16.4 gr /kg.
Keywords: Air-conditioning, Temperature, Relative Humidity, Humidity Ratio

## 1 PENDAHULUAN
Semakin tingginya temperatur udara saat ini membuat kenyamanan seseorang menjadi terganggu, sehingga AC (Air Conditioning) menjadi salah satu alternatif untuk memperoleh temperatur yang rendah sehingga membuat kenyamanan bagi seseorang dengan takaran temperatur dan kelembaban  tertentu  sesuai  dengan  standar kenyamanan  seseorang (Trott  and  Welch  2000). Temperatur rata-rata di Indonesia mencapai  35 0 C, dengan  temperatur  yang  cukup tinggi,  AC  dapat mengkondisikan udara dengan baik sesuai dengan kebutuhan  seseorang  dengan  temperatur  nyaman 20-26 0 C dan RH 50-80%. Air Conditioner atau lebih dikenal  dengan  nama  AC  merupakan  suatu peralatan  yang  berfungsi  untuk  mengkondisikan suhu atau udara dalam suatu ruangan.
Selain itu pada saat ini banyak AC yang telah di  rancang  se  efisien  mungkin  dari  segi  refrigeran yang  ramah  lingkungan  hingga  konsumsi  listrik
yang  lebih  ekonomis  (AC  Inverter).    AC dipergunakan  untuk  mempertahankan  kondisi udara baik  suhu  maupun  kelembaban  udara dengan  cara  menyerap  panas  dari  udara  ruangan tersebut  sehingga  suhu  di  ruangan  itu  akan  turun. Dan menurunkan kadar uap air  yang ada di udara sehingga  memperoleh  kenyamanan (Trott  and Welch 2000).
Sistem  kerja  AC  menggunakan  siklus kompresi  uap,  didalam  siklus  kompresi  uap  ini tentunya  terdapat  4  komponen  utama  kompresor yang  merupakan  penggerak  utama,  kondensor, katup  ekspansi  dan  evaporator,  serta  beberapa komponen  pendukung  lainnya  yang  berfungsi sebagai  alat  pengaman  dari  AC  tersebut.  Fungsi dari  setiap  komponen  tersebut  berbeda-beda, dimana  nantinya  tersusun  dan  dihubungkan  satu sama  lain  sehingga  membentuk  fungsi  yang  baik untuk mengkondisikan udara dalam suatu ruangan. Semakin  tinggi  kinerja  suatu  AC  maka  semakin cepat  pendinginan  yang  di  capai (Shan  K  2001).
Proses  pertukaran  udara  panas  menjadi  dingin terdapat  pada  evaporator  yang  mana  udara  akan bersirkulasi    melalui  bantuan  blower.  Evaporator merupakan  komponen  yang  digunakan  untuk menyerap panas dari ruangan, melalui aliran fluida yang  dilewatkan  dan  dengan  bantuan  angin  yang dihasilkan oleh fan. AC memiliki banyak tipe, seperti Air Conditioner Window, Air Conditioner Split Wall, Air  Conditioner  Split  Duct,  Air  Conditioner  Orifice Tube dan lain-lain (Daikin 2015).
Semakin  lama  usia  AC  tersebut  maka kemampuannya juga  akan  berkurang.  Pada dasarnya AC herus mendapatkan perawatan yang baikuntuk  mempertahankan  performanya.  Untuk memperoleh  tingkat  kenyamanan  pada  manusia tentu berpengaruh antara kapasitas beban pendingin  dan  volume  ruangan.  Berdasarkan  hal tersebut  maka  penelitian  terhadap  capaian  suhu dan  kelembaban  untuk  memperoleh  kenyamanan manusia dalam suatu ruangan terhadap umur pakai AC  yang  telah  lama    akan  dilakukan  dalam penelitian ini.

## 1.1. Psychrometric Chart
Psychrometric  adalah  representasi  grafis  dari sifat udara. Grafik psikrometri digunakan oleh para insinyur untuk merencanakan kinerja sistem ketika merancang  sistem  pendingin  udara.  Plot  sistem memberikan  gambaran  visual  tentang  perubahan yang  di  alami  udara  menggunakan  AC (Stanfield and Skaves 2013)
Gambar 1 .Psychrometric Chart
a. Dry-bulb Temperature (DB) Dry-bulb Temperature (DB) mengukur suhu udara  normal  dalam  derajat  Fahrenheit  dan ditunjukkan  dengan  garis  vertikal  dengan  satuan ( 0 C). Suhu bola kering ditunjukkan di bagian bawah grafik psikrometri. (Stanfield and Skaves 2013)
Gambar 2 . Dry-bulb Temperature pada Psychrometric Chart
b. Wet-bulb Temperature (WB) Wet-bulb Temperature (WB) mengukur suhu bola  basah  dalam  derajat  Fahrenheit  dan ditunjukkan  dengan  garis  diagonal dengan  satuan ( 0 C).  Suhu  bola  basah  ditunjukkan  di  sepanjang bagian  melengkung  di  sisi  kiri  grafik  psikrometri. (Stanfield and Skaves 2013)
Gambar 3 . Wet-bulb Temperature (WB)
pada Psychrometric Chart c. Dew-point temperature (DP) Dew-point temperature (DP)
mengukur  suhu  di  mana  air  akan  mulai mengembun  dari  udara.  Ini  diukur  dalam satuan  ( 0 C)  dan  ditunjukkan  dengan  garis horizontal. Temperatur titik embun ditunjukkan sepanjang bagian melengkung di sisi kiri grafik psikrometri. Mereka adalah angka yang sama yang  digunakan  untuk  membaca  suhu  bola basah.  Namun,  garis  titik  embun  adalah horisontal  sedangkan  garis  bola  basah diagonal. (Stanfield and Skaves 2013)
Gambar 4 . Dew-point temperature (DP) pada Psychrometric Chart
d. Specific Humidity (W)
Specific humidity (W) mengukur berat uap air di udara dalam butir dan ditunjukkan dengan garis horizontal dengan satuan (kg/kg dry air ). Pembacaan kelembaban  spesifik  ditunjukkan  di  sisi  kanan grafik. (Stanfield and Skaves 2013).
Gambar 5 . Specific Humidity (W)
e. Relative Humidity (RH)
Kelembaban  relatif  (RH),  mengekspresikan persentase  uap  air  di  udara  dibandingkan  dengan jumlah uap air yang bisa ditampung udara dengan satuan  (%).  Kelembaban  relatif  ditunjukkan  oleh garis  lengkung  menyapu.  Nilai-nilai  ditulis  pada baris. (Stanfield and Skaves 2013)
Gambar 6 . Relative Humidity (RH) pada Psychrometric Chart
f. Enthalpi (h)
Enthalpi (h) mengukur total kandungan panas udara  dalam  BTU  per  pon  udara.  Garis  entalpi adalah  garis  diagonal  yang  hampir  sejajar  dengan garis suhu bola basah dengan satuan (kJ/kg). Nilai entalpi ditunjukkan di sebelah kiri di sepanjang garis lurus  sejajar  dengan  garis  melengkung. (Stanfield and Skaves 2013).
Gambar 7 . Enthalpi (h) pada Psychrometric Chart
g. Specific volume (SpV)
Specific  volume  mengukur  ruang  dalam  kaki kubik  yang  ditempati  oleh  setiap  pon  udara.  Garis volume  spesifik  adalah  garis  diagonal dengan kemiringan  yang  tidak  terlalu  jauh  dengan  satuan (m 3 /kg). Nilai-nilai ditulis pada baris. (Stanfield and Skaves 2013)
.
Gambar 8 . Specific volume (SpV) pada Psychrometric Chart

## 1.2. Sistem Tata Udara
Sistem tata udara pada AC  (air Conditioning) adalah penerapan sistem refrigerasi untuk menjaga temperatur permukaan atau ruangan pada sebuah bangunan  agar  tetap  dingin  selama  pada  musim panas.  Sistem  pengkondisian  udara  (refrigerasi) membuang panas dari sebuah sistem atau ruangan ke lingkungan (Withman 2009) .
Pengkondisian udara adalah proses perlakuan udara untuk mengatur suhu, kelembaban,
kebersihan  dan  juga  pendistribusian  udara  guna mencapai  kondisi  nyaman  yang  dibutuhkan  oleh penghuni  yang  ada  didalamnya (Stoecker  and Jones 1982)
Berdasarkan  hal  tersebut  dapat  disimpulkan bahwa sistem tata udara atau pengkondisian udara merupakan proses pengaturan udara yang meliputi temperatur,  kelembapan,  serta  kualitas  udara  dan cara  pendistribusiannya  di  dalam  ruangan  guna mendapatkan kondisi kenyamanan tertentu. Secara umum,  dalam  sebuah  perencanaan  sistem  tata udara  bertujuan  untuk  menghasilkan  kenyamanan termal bagi penghuni dan juga dapat  menciptakan kondisi yang optimal bagi proses produksi.

## Gambar 9 . Siklus Refrigerasi Kompresi Uap
(Moran 2011)
Cara Kerja Siklus 1.  Proses  1-2  :  Refrigeran  bertemperatur  dan tekanan rendah di hisap oleh kompresor  sehingga mengalami  sistem  kompresi  yang  mana  refrigeran akan  berubah  menjadi  temperatur  dan  tekanan tinggi  dengan  fase  tetap  gas..  Temperatur  yang dihasilkan akan lebih tinggi dari pada lingkungan.
2.  Proses  2-3  :  Refrigeran  dengan  fase  gas bertemperatur dan tekanan tinggi akan mengalami proses  kondensasi  yaitu pengembunan,  dimana panas dari refrigeran akan di buang ke lingkungan dan  refrigeran  dalam  bentuk  gas  akan  berubah menjadi cair, temperatur akan turun dari sebelumnya sedangkan tekanan tetap tinggi.
3.  Proses  3-4  :  Dalam  proses  ini,  refrigeran akan melalui katup ekspansi yang mana refrigeran akan melewati pipa yang diameternya sangat kecil sehingga  mengakibatkan  refrigeran  yang  berfase cair  menjadi  mix  yaitu  campuran  antara  gas  dan cairan  sehingga  temperatur  menjadi  rendah dibawah temperatur lingkungan.
4. Proses  4-1  :  Refrigeran  fase  mix  akan mentransfer  dingin  ke  pipa  evaporator  dan  udara akan  di  distribusikan  oleh  blower  sehingga  terjadi pertukaran  kalor  sehingga  menyebabkan  ruangan menjadi dingin.

## 2. BAHAN DAN METODA
Pada  penelitian  ini  dilakukan dengan  cara mengukur  temperatur  dan  RH  ruangan,  dimana volume  ruangan  200m 3 dengan  kapasitas  beban
pendingin 18000 Btu/hr, data akan diambil selama 5  kali  dengan  masing-masing  durasi  60  menit, temperatur yang akan di setting yaitu 20 0 C. Alat dan bahan yang digunakan:
1. AC LG 18000 Btu/hr
2. Thermometer
3. RH meter
4. Psycrometric Chart
Analisa yang dilakukan dengan cara mengukur  temperatur  dan  RH  (Relative  humidity) yang berada di ruangan selama proses pendinginan.  Pengambilan  data  dilakukan  selama 10  kali  masing-masing  per  30  menit.  Data temperatur  dan  RH  (Relative  humidity)    tersebut akan di plot ke psycrometric chart untuk mengetahui nilai w (Humidity ratio).

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan maka diperoleh hasil pada tabel 1:
Tabel 1 . Hasil penelitian
Berdasarkan  tabel  1  dapat  dilihat  bahwa mulai  dari  menit  ke  60  samapai  300,  udara  telah mampu  menghasilkan  batas  standar  kenyamanan manusia  yaitu 24,7-22,3 0 C.
Gambar 10 . Capaian temperatur terhadap waktu pendinginan ruangan
Gambar 10 menjelaskan pada ruangan 200 m 3 menggunakan kapasitas beban pendingin 18000 Btu/hr,  temperatur  20 0 C  belum  tercapai  dalam waktu  300  menit,  hal  ini  dikarenakan  usia  sistem pendingin  yang  sudah  lama,  akan  tetapi  masih mampu  mencapai  temperatur  nyaman  manusia.
0 5 10 15 20 25 30 Be fo re 30 60 90 12 0 15 0 18 0 21 0 24 0 27 0 30 0 S u h u ° C Waktu(menit )
Kinerja AC-Split mengalami penurunan yang sangat besar,  seiring  dengan  bertambah  nya  jumlah penumpang  atau  beban  pendinginan  ruangan (Ozkar F.Homzah, 2016).
Gambar 11 . Capaian spesifik humidity terhadap waktu
Pada  gambar  11  terlihat pengurangan maksimal  kelembaban  uap  air  pada  udara  terjadi pada  60  menit  pertama.  Hal  ini  dikarenakan  tidak bertambahnya  kelembaban  uap  air  pada  udara karena beban yg konstan.

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian  yang  telah  diperoleh tentang  analisis kelembaban  udara  pada  AC  split degan kapasitas 18000 Btu/hr pada ruangan 200 m 3
diperoleh  hasil  berupa  pengurangan  kelembaban uap  air  mencapai  16,4  gr/kg  dengan  capaian temperatur  maksimal  22,3 0 C.  Hasil  ini  masih memungkinkan untuk memperoleh tingkat kenyamanan manusia walaupun dengan usia mesin pendingin yang sudah lama (8 tahun).

## DAFTAR PUSTAKA
Daikin.  2015. HVAC  Tutorial  Refrigeration  &  Air Conditioning Technology . Bandung. Moran,  M. 2011. Fundamentals  of  Engineering Thermodynamics . London: Jhon Wiley & Sons. Ozkar F. Homzah, Studi Kinerja Mesin Pengkondisi Udara  Tipe  Terpisah  (Ac  Split)  Pada Gerbong Penumpang  Kereta  Api  Ekonomi ,  Flywheel:
Jurnal  Teknik  Mesin  Untirta,  Vol.  II,  No.  2,
November 2016, hal. 37-44, ISSN: 2407-7852
Shan  K,  Wang.  2001. Refrigeration  and  Air Conditioning . New York: The McGaw-Hill.
Stanfield,  Carter,  and  David  Skaves.  2013. Fundamentals  of  HVACR .  United  States  of America.
Stoecker,  W.  and  W.vJones.  1982. Refrigeration and Air Conditioning. New York: McGaw-Hill.
Trott,  A. and  T.  Welch.  2000. Refrigration  and  Air Conditioning . New Delhi: Melbourne. Withman, Bill. 2009. Refrigeration & Air Conditioning  Technology  6Th  Edition .  USA:
Delmar Cengage Learning. 0 5 10 15 60 120 180 240 400 w (g r/ kg ) waktu (menit)