## ANALISIS BEBAN PENDINGIN PADA RUANG KULIAH PRODI NAUTIKA JURUSAN KEMARITIMAN
Mika Patayang (1) , Erry Yadie (2)
Staf Pengajar Jurusan Kemitraan Polnes Samarinda 1, 2 ) jl. batu cermin sempaja ujung kampus kemaritiman polnes samarinda patayangmika_nautikapolnes@yahoo.com

## ABSTRAK
Kenyamanan  dalam  suatu  ruangan  merupakan  hal  yang  sangat  penting  dalam  menunjang  efektifitas kegiatan  seseorang  berada  dalam  ruang  yang  sejuk  membuat  semua  orang  merasa  nyaman  oleh  karenan  itu pengkondisian udara suatu ruangan sangat perlu diperhatikan.
Pada  penelitian  ini  dilakukan  untuk  menghitung  beban  pendingin  pada  ruang  kuliah  nautika  pada  Jurusan Kemaritiman  dimana  dalam  penelitian  ini  beban  pendingin  berasal  dari  perpindahan  panas  melalui  dinding, perpindahan panas melalui kaca, panas dari taruna/I dan panas dari lampu.
Penelitian  dilakukan  pada  pukul  08.00;12.00  dan  16.00  dari  hasil  penelitian  diperoleh  bahwa  beban pendingin  pada  pukul  08.00  sebesar  6384,990  Watt,  beban  pendingin  pada  pukul  12.00  sebesar  3719,3402  Watt, bebab pendingin pada pukul 16.00 sebesar 4886,9729 Watt. dari hasil diatas disarankan bahwa untuk memperoleh kenyamanan dalam ruang kelas nautika dibutuhkan minimal 2 AC 1 PK
Kata kunci : refigerasi, beban pendigin

## PENDAHULUAN
Sistem  pengkondisian  udara  dewasa  ini memang  berperan  penting.  Hal  ini  terlihat semakin  banyak  digunakan  perlengkapan  ini secara  luas  diberbagai  bidang  kegiatan  manusia antara  lain  ruang  kerja,  gudang  pendinginan bahkan  pengkondisian  udara  di  kendaraan semuanya  itu  bertujuan  agar  setiap  orang  yang berada  dalam  ruanga  tersebut  merasa  nyaman. Pengkondisian udara merupakan suatu kemewahan,  namun  telah  menjadi  kebutuhan yang  harus  dipenuhi,  tanpa  adanya  peralatan  ini banyak  kegiatan  yang  tidak  dapat  dilakukan dengan  baik,  apa  lagi  kegiatan  yang  dilakukan didalam  ruangan  seperti  prosen  belajar  mengajar demi untuk menunjang berjalannya proses belajar mengajar dengan baik maka ruangan perkuliahan khususnya di prodi Nautika Jurusan Kemaritiman (gambar 1. ruang perkuliahan tampak samping).

## Gambar 1. Ruang perkuliahan tampak samping
Di  hitung  beban  pendinginannya  agar pengkondisian  udara  dalam  ruangan  tersebut dapat  dilakukan  dengan  baik  agar  dapat memberikan kenyamanan bagi taruna/I dan dosen pada  saat  proses  belajar  mengajar.  Mengingat kegiatan  taruna/I  pada  prodi  Nautika  Jurusan kemaritiman  sangat  padat  dimana  sebelum memulai perkuliahan para taruna/iwajib mengikuti  apel  pagi  kurang  lebih  30  menit  dan setelah itu  taruna/I  berlari menggelilingi  kampus dan  juga  melakukan  kegiatan  lainnya  maka secara  otomatis  mereka  mengeluarkan  keringat akibat  adanya  kegiatan  tersebut  dan  setelah  itu
mereka  harus  masuk  ruangan  kelas  untuk melakukan  proses  belajar  mengajar  dan  jika ruangan kelas tersebut udaranya tidak dikondisikan  maka  kenyamanan  dalam  kelas tidak ada atau jika pengkondisian udaranya tidak tidak sesuai dengan jumlah beban pendinginannya maka kenyamanan dalam ruangan  perkuliahan  itu  tidak  dapat  tercapai maka  sangat  penting  untuk  menganalisa  beban pending  pada  ruangan  kelas  agar  dapat memperlancar  prosen  belajar  mengajan  oleh karena  penelitian  “  akan  dilakukan.  Analisa Beban  Pendingin  Pada  Ruang  Kuliah  Prodi Nautika Jurusan Kemaritiman”

## LANDASAN TEORI
Udara  panas  menyebabkan  rasa  tidak nyaman  untuk  beraktifitas.Kondisi  akan  semakin parah  apabila  orang  bekerja  atau  beraktifitas di dalam  ruang  yang  tertutup  dengan  sirkulasi udara  yang  terbatas.  Udara dengan  kelembaban tinggi dapat menimbulkan rasa tidak nyaman, hal ini karena  pada  kondisi  tersebut  orang  menjadi mudah  berkeringat.  Untuk mengatasi  kondisi tersebut,  udara  di  dalam  ruangan  harus dikondisikan  sehingga  mempunyai  karakteristik yang  cocok  dengan  kondisi  tubuh orang  yang menempati  ruangan.  Di  dalam  suatu  ruangan yang  udaranya  dikondisikan,  temperatur dan kelembaban udara dapat dikontrol sampai kondisi dimana penghuni ruangan merasa nyaman. Peralatan yang dapat dipakai untuk pengkondisian  udara  biasanya  adalah  air conditioner  (AC),  humidifier (pelembab),  fan atau  blower.  Disamping  untuk  mengontrol temperatur udara,  AC  dapat  digunakan  sekaligus untuk  sirkulasi  sehingga  kondisi udara  tetap bersih.  Fan  dan  bower  hanya  digunakan  untuk sirkulasi  udara saja.gambar  komponen  mesin pendingin  dan  diagram  P-h  dapat  dilihat  pada gambar 2.
Gambar 2. komponen utama mesin pendingin dan diagram P-h
Air  conditioner  atau  alat  pengkondisi  udara termasuk  jenis  mesin yang  bekerja  mengikuti siklus  termodinamika  yaitu  siklus  kompresi uap atau  daur  kompresi  uap.  Fluida  kerja  yang dipakai untuk daur ini biasa dinamakan refrigeran. Daur kompresi uap diaplikasikan pada mesin-mesin  refrigerasi.Sebagai  contoh  adalah freezer, mesin ini banyak dipakai untuk mengkondiskan  benda  pada  suhu  rendah. Sebagai  contoh  bahan  pangan seperti  buah- buahan,  sayur-mayur,  makanan  kaleng,  atau lainnya  sering ditempatkan  di  dalam  freezer supaya lebih awet dan tetap segar. Freezer banyak  dipakai  industri  makanan  atau industri obat untuk pegawetan..
Teknik  pengkondisian  udara  adalah  teknik memidahkan  panas  dari atau  ke  suatu  rungan sehingga diperoleh temperatur dan kelembaban udara  yang  diinginkan.  Mesin  yang dapat  melakukan  perpindahan  itu adalah  heat pump.  Ada  dua  macam  pompa  kalor  bergantung dari kebutuhan akan panas atau tidak membutuhkan  panas.  Mesin  pompa panas  yang menyerap  panas  dari  suhu  ruangan  kemudian dibuang kelingkungan  disebut  mesin  pendingin. Sedangkan  mesin  pompa  kalor yang  menyerap panas  dari  lingkungan  untuk  dipakai  untuk memanasii ruangan disebut pompa kalor
Tujuan  dari  memindahkan  panas  dari  satu tempat ke tempat lainnya adalah untuk mengkondisikan  udara  dengan  temperatur  dan kelembaban yang  pas  untuk  kenyamanan,  atau untuk lainnya seperti pengawetan, dan pengeringan.
Sebagai  contoh  ruangan  kelas  untuk  proses belajar  mengajar,  pada musim  panas  atau kemarau, ruangan cenderung panas pada waktu proses  pengajaran.  Beban  pendinginan diperoleh dari suhu lingkungan, radiasi matahari, para  siswa  dan  guru.  Beban  pendinginan  paling besar diperoleh  dari  pemanasan  radiasi  matahari. Dengan  menganalisis  bebanbeban pendinginan, dapat dibuat rancangan sistem
untuk mengkondisikan  udara  di  dalam  ruangan kelas menjadi nyaman untuk proses pengajaran.
Seandainya  indikasi  kenyamanan  kelas hanya  terpaku  pada temperatur  saja,  misalkan temperatur  ruang  kelas  pada  25  0C  yaitu sama dengan  temperatur  di  luar  kelas,  proses pengkondisian udara harus dapat mencapai
temperatur tersebut. Sebagai contoh
penyelesaiannya adalah  dengan  memasang  kipas sedemikian hingga sirkulasi udara lancar, ditambah  dengan  pemasangan  tabir  matahari pada  jendela  kaca untuk  megurangi  efek  radiasi panas matahari.
Kalau  kebutuhan  kenyamanan  dirasa  pada temperatur yang lebih rendah lagi, misalkan pada 18  0C,  sehingga  harus  dipasang  air conditioner (AC) yang mampu mengkondisikan udara sampai temperatur tersebut.  Jendela-jendela  kaca  harus dengan tabir matahari ditutup untuk menghindari beban  pendinginan  yang  besar  dari  radiasi matahari.  AC akan  bekerja  menyerap  kalor  dari ruangan kelas kemudian dibuang kelingkungan di luar  kelas.  Karena  ruang  kalas,  sebagian  kalor nya diserap  AC,  temperaturnya  menjadi  turun. Biasanya  berbarengan  dengan proses  penyerapan kalor  kelembaban  udara  juga  ikut  berubah karena temperatur  turun,  ada  sebagian  uap  air  di dalam  kelas  mengembun, sehingga  kadar  uap  air di dalam ruangan kelas menurun. Dari contoh tersebut
terlihat bahwa proses pengkondisian  udara  bukan  berarti  hanya proses pendinginan,  tetapi  proses  untuk  pencapaian temperatur  yang dirasa  nyaman  bagi  pengguna ruangan.
Gambar 3. contoh ruangan yang di kondisikan udarahnya

## METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
a. Waktu Penelitian.
Penelitian  ini  akan  di  laksanakan  pada tanggal 20 mei- 30 mei 2014.
b. Tempat Penelitian Ruang perkuliahan Prodi Nautika Jurusan
Kemaritiman.

## Metode Pengumpulan Data
a. Observasi dimana melakukan
pengamatan,  pengukuran  dan  pencatatan dilapangan  yang  nantinya  menjadi  data primer.
b. Metode kepustakaan

## Jenis Data
a. Data  primer  berupa  temperature  ruangan program  studi  nautika  dan  dimensi  dari ruangan tersebut.
b. Data sekunder berupa data dari spesifikasi dari air condisening (AC)

## HASIL PENELITIAN

## A.Hasil Penelitian

## Data yang diperoleh
No. Item Jumlah 1. Lampu 8 2. Kaca 8 3. Orang 24 4. Pintu 1 Keterangan 1. Ukuran gedung = 350 cm x 900 cm & 500 cm x 350 cm
2. Tebal dinding  = 3,5 m = 350 cm 3. Ukuran kaca = 40 cm x 100 cm (jenis kaca tunggal (4 mm)) 4. Pintu = 160 cm x 200 cm 5. Kondisi cuaca  = Cerah
Waktu Arah
Gambar 4.  Gedung Perhitungan untuk pukul 08.00;12:00;16.00
1. Luas Gedung
Luas 1  = 350 cm x 900 cm = 315.000 cm 2 (sisi selatan)
Luas 2  = 500 cm x 350 cm = 175.000 cm 2 (sisi barat)
2. Luas Kaca = 40 cm x 100 cm x 8 =
32.000 cm 2
3. Luas Pintu = 160 cm x 200 cm = 32.000 cm 2
4. Perolehan kalor melalui dinding
qw = [UA(CLTD) barat] + [UA(CLTD) selatan] dimana U = 2,6315 w/m 2 k
Tabel 1. untuk CLTD
Untuk jam 08.00
Qw
= [2,6315 w/m 2 k x 17,5 m 2 x 2] + [2,6315 w/m 2 k x 28,8 m 2 x 2] = 92,1025 + 113,2 = 205, 3025
Untuk jam 12.00 Qw = [2,6315 w/m 2 k x 17,5 m 2 x 6] + [2,6315 w/m 2 k x 28,3 m 2 x 6]
= 276,3075 + 446,8287 = 723,1362 Untuk jam 16.00 Qw = [2,6315 w/m 2 k x 17,5 m 2 x 22] + [2,6315 w/m 2 k x 28,8 m 2 x 12]
= 1013,1275 + 893,6574 = 1906,7849 Tabel 2. peroleh kalor melalui dinding Wakt u Perolehan Panas Total Barat Selatan 08.00 92,1025 113,2 205,3025 12.00 276,3075 446,828 7 723,1362 16.00 1013,127 5 893,657 4 1906,784 9 Perolehan kalor melalui kaca Gambar 5. radiasi matahari melalui kaca Qsq = [A.I T .(shading)] selatan Dimana :
A = luas total jendela I T = radiasi matahari
Z = factor transmisi
Shading = factor bayangan
Tabel 3. Untuk radiasi matahari Azimut Radiasi Selatan 08.00 54 12.00 67 16.00 54 Jam  08.00  12.00  16.00 Selatan 2 6 12 Barat 2 6 22
B A C D E Utar a Nautik a Timur LOBI Barat Selata n
Kaca biasa Shading = 0,55 (terang) Untuk jam 08.00
Qsg = [3,2 m 2 x 54 x 0,7 x 0,55] = 66,528 Untuk jam 12.00 Qsg = [3,2 m 2 x 67 x 0,7 x 0,55] = 82,544 Untuk jam 16.00 Qsg = [3,2 m 2 x 54 x 0,7 x 0,55] = 66,528
Tabel 4. Perolehan kalor dari kaca Waktu Perolehan panas Total Selatan 08.00 66,528 66,528 12.00 82,544 82,544 16.00 66,528 66,528 5. Perolehan panas melalui Manusia Jumlah penghuni/taruna = 30    orang Jenis pekerjaan 08.00 = 300 w 35 12.00 = 150 w 25 16.00 =150 w 25 Untuk jam 08.00
Kalor Sensibel = 0,35 x 300 x 0,58 x 30
= 1827 w Kalor Laten = 0,45 x 300 x 30 x 1
= 4050 w
Untuk jam 12.00
Kalor Sensibel = 0,75 x 150 x 0,58 x 30 = 625,5 w
Kalor Laten = 0,45 x 150 x 30 x 1 = 2025 w
Untuk jam 16.00
Kalor Sensibel  = 0,25 x 150 x 0,58 x 30 = 652,5 w Kalor Laten = 0,45 x 150 x 30 x 1 = 2025 w Tabel 5. Perolehan kalor laten Waktu Kalor Total Laten Sensibel 08.00 4050 1827 5877 12.00 2025 652,5 2677,5 16.00 2025 652,5 2677,5 Beban kalor lampu Asumsi jumlah lampu  = 8 Daya terpasan = 40 Jenis lampu = Floorescent; jenis x -1 FU = 0,9 Fb = 1
Q = (daya lampu, w) (FU) (Fb)(CCF)
= (40)(0,9)(1)(0,82)
Q = 29,52 w Panas total yang diberikan lampu pada beban perolehan panas Qlampu = 29,52 x 8 = 236,16 w
Aliran  udara  melalui  pintu  diabaikan karena akan terjadi jika ada perbedaan suhu yang besar antara dalam ruangan dan luar ruangan.
Tabel  6.  perolehan  kalor  dari  sumber  pada  jam 08.00;12.00;16.00
Dimana 1 PK diperhitungkan 9000 Btu/h Untuk pukul 08.00
Total  panas  =  6384,9905  watt  x  3,413 Btu/h = 21791,9725 Btu/h = = 2,42 buah Untuk pukul 12.00 Total  panas  =  3719,3402  watt  x  3,413 Btu/h = 12694,108 Btu/h = = 1,4 buah Jam Jendela Dinding  Manusia  Lampu Total 08.00 66,528 205,3025 5877 236,16 6384,990 12.00 82,544 723,1362 2677,5 236,16 3719,340 16.00 66,528 1906,784 2677,5 236,16 4886,972 TOTAL 14991,30W
Untuk pukul 16.00 Total panas =  4886,9729  watt  x 3,413 Btu/h = 16679,238 Btu/h = = 1,85 buah

## PEMBAHASAN
Dari hasil penelitian diatas diperoleh jumlah dipeoleh total jumlah kalor pada ruang kuliah prodi nautika.yang dapat dilihat pada tabel dibawah ini;
Jam  Jendela Dinding Manusia  Lampu Total 08.00  66,528 205,3025 5877 236,16 6384,9905 12.00  82,544 723,1362 2677,5 236,16 3719,3402 16.00  66,528 1906,7849 2677,5 236,16 4886,9729 TOTAL 14991,303 W
Dalam  perhitungan  diambil  tiga  waktu karena  waktu  tersebut  diatas  merupakan  waktu dimana  taruna/I  memiliki  aktifitas  yang  sangat tinggi.  Besarnya  beban  pendingin  yang  di hasilkan  sangat  mempengarui  kerja  dari  mesin pendingin  sehingga  performansi  dari  mesin pendingin  tidak  maksimal.  Besarnya  beban pending  akan  dapat  berpengaruh  terhadap temperature dalam ruangan tetap tinggi sehingga tidak  membuat  nyaman  dan  juga  memaksa  kerja dari  mesin  pendingin  tersebut  serhingga  dapat menagibatkan  kerusakan  pada  komponen  mesin pendingin  tersebut.  Dari  hasil  penelitian  tiap kalor  yang  di  hasilkan  untuk  tiap  jam  berbeda- beda  untuk  perolehan  kalor  dari  jendela  terbesar diperoleh  pada  pukul  12:00  hal  tersebut disebabkan oleh karena radiasi matahari pada jam 12:00  paling  besar  yaitu  67  sehingga  perolehan kalor  melalui  jendela/kaca  pada  pokul  12:00 sebesar  82,544  watt.  Perolehan  kalor  melalui dinding  terbesar  terjadi  pada  pukul  16:00  hal tersebut  dikarenakan  kondisi  ruangan  bagian selatan berhubungan langsung dengan lingkungan  sehingga  CLTD  lebih  besar  dan  luas daerah  perpindahan  panas  yang  kontak  dengan lingkungan lebih besar sebesar 1906,7849 Watt.

## KESIMPULAN
Dari hasi perhitungan diperoleh beban pendingin sebagai berikut:
Jam Jendela  Dinding  Manusia  Lampu Total 08.00 66,528 205,3025 58,77 236,16 6384,9905 12.00 82,544 723,1362 2677,5 236,16 3719,3402 16.00 66,528  1906,7849  2677,5 236,16 4886,9729 TOTAL 14991,303 W

## DAFTAR PUSTAKA
1. Anwar,  Khairil,  dkk. Efek  Temperatur  Pipa Kapiler  Terhadap  Kinerja  Mesin  Pendingin. Jurnal  Mekanikal,  Vol.1  No.1  Januari  2010. Pp. 30-39.
2. Arismunandar,  W.,  H.Saito. Penyegaran Udara .  Edisi  keenam,  PT.  Pradnya  Paramita, Jakarta. 2002.
3. Gunawan  Ricky ,2000  Teknik  Refrigerasidan Tata Udara
4. Hasan  Basri,  M. Pengaruh  perubahan tekanan  kondensor  dan  tekanan  evaporator terhadap  kinerja  mesin  refrigerasi  focus  808 .
Thesis  pascasarjana  Universitas  Hasanuddin 2007
5. Holman,J.P. 1994 . Perpindahan
Kalor .Erlangga, Jakarta : Indonesia
6. Jordan,  R.C.  dan  Priester,  G.B.,  1956, Refrigeration and Air Conditioning , Second
7. Edition, Englewood Cliffs, N.J.: Prentice Hall, Inc.
8. Stoecker, W.F. 1994 . Refrigerasi danPengkondisian Udara. Jakarta