## PENGGUNAAN WATER HEATING
PADA MESIN PENGKONDISIAN UDARA

## SEBAGAI ALAT PENGENDALI KELEMBABAN UDARA DI DALAM RUANG OPERASI DI RUMAH SAKIT

## Wardoyo
Teknik Mesin Universitas Proklamasi 45 Jalan Proklamasi No.1  Babarsari, Depok, Yogyakarta

## Abstract
This  research  was  aimed  to  observe  the  performance  o f water  heating  as  an  air moisture controller device in a hospital surgery room.
The  way  the  research  was  outside  air  in  27  degrees  until  30  degrees  celcius  and moisture  o f 60  until  70 percent  made  suitable  with  requirement  conditions  determined fo r surgery  room  in  the  hospital  i.e.  19  until  24  degrees  celcius  and moisture  o f 45  until  60 percent.  To  make  that  condition,  the  surgery  room  was  equipped  with  air  conditioner machine and water heating as an air moisture  controller device.  Hot water was circulated in water heating and air moisture was measured by a hygrometer.
Out  o f this  research  it  obtained:  measuring  moisture  value  higher  than  theoretic moisture  value.  Calorie  volume  in  water  heating  increased  with  water  volume  that  was constant so that water heating could control air moisture.
There  was a suitability  in  an air moisture  ratio and calorie  volume  in water heating so that air moisture in surgery room could be measured as requirements.
Keywords : water heating, air moisture

## Abstrak
Tujuan penelitian ini  adalah mengamati  kinerja water heating sebagai  alat pengendali kelembaban udara di dalam ruang operasi rumah sakit.
Cara  penelitian  yaitu  udara  luar  pada  suhu  27  sampai  dengan  30  derajat  celcius  dan kandungan  kelembaban  60  sampai  70  persen  dibuat  sesuai  dengan  kondisi  persyaratan  yang ditentukan  untuk  ruang  operasi  di  rumah  sakit  yaitu  suhu  19  sampai  24  derajat  celcius  dan kelembabannya 45  sampai  dengan  60  persen.  Untuk membuat kondisi  tersebut ruang operasi dilengkapi mesin pengkondisian udara dan water heating sebagai  alat pengendali kelembaban udara.  Air  panas  disirkulasikan  pada  water  heating  dan  kelembaban  udara  diukur  dengan hygrometer.
Dari  penelitian  ini  didapatkan  antara  lain:  nilai  kelembaban  pengukuran  lebih  tinggi dari nilai kelembaban teoritis.  Jumlah kalor pada water heating meningkat dengan volume air yang konstan maka water heating dapat mengendalikan kelembaban udara.
Rasio  kelembaban  udara  ada  kesesuaian  dengan  jumlah  kalor  pada water  heating sehingga kelembaban udara di ruang operasi dapat diatur sesuai persyaratan.
Kata kunci: water heating, kelembaban udara

## 1. Pendahuluan
Kesegaran  udara  banyak  dibutuhkan  oleh  setiap  orang  dalam  kehidupan  sehari-hari, baik kesegaran udara di  dalam ruang maupun kesegaran udara di  luar ruang.  Untuk membuat kesegaran udara di  dalam ruang digunakan mesin pengkondisian udara.  Mesin pengkondisian udara  disebut  juga  mesin refrigerator yaitu  mesin  yang  menggunakan refrigran sebagai fluida kerjanya.
Penelitian  ini  kajiannya  adalah  penggunaan water heating pada mesin  pengkondisian udara  sebagai  alat  pengendali  kelembaban  udara  di  dalam  ruang  operasi  di  rumah  sakit. Water  heating merupakan  suatu  proses  memanaskan  udara  yang  dapat  mencapai  suhu  dan kelembaban  yang  diinginkan/  dipersyaratkan.  Penelitian  dilakukan  dengan  menggunakan  air panas yang disirkulasikan dan kelembaban udara diukur dengan hygrometer.

## 2. M etode Penelitian
Penelitian ini  dilakukan di rumah sakit Dr.  Sarjito Yogyakarta.  Adapun bahan dan alat sebagai berikut.
1.  Bahan
Bahan yang digunakan adalah udara luar suhu 27o sampai  dengan 30oC  dan tekanan  1 atm.
2.  Alat
Alat yang digunakan adalah water heating seperti pada Gambar  1. Type water heating
• Ukuran :  285 x  198 x 20
•  Kontraksi  :
>  pipa tembaga 0  0,5
>  alur tembaga 33 bh
>  kisi-kisi  alumunium 0,1  mm
>  body galvanis plat
•  Bahan water heating
•  Air putih yang diproses dengan pemanasan dari  discharge kompresor.
•  Pemakaian water heating
• Berfungsi untuk mengendalikan kelembaban udara.
Berikut ini gambar water heating yang digunakan dalam penelitian.
Gambar 1. Alat Sirkulasi Water Heating

## 3.  Cara Penelitian
Cara penelitian meliputi antara lain  :
A. Persiapan Penelitian
Sebelum  melaksanakan  penelitian  terlebih  dahulu  melakukan  persiapan  yaitu dengan  mengecek  semua  komponen  alat  yang  dipakai  untuk  penelitian  termasuk  alat-alat ukur yang digunakan.
B. Pelaksanaan Penelitian
Berikut ini gambar instalasi alat penelitian  :
KmcU*Mru
fj\ “’B I__ !5_• C tlC w tan r ! i ^ ub . r— ¡ r ' - S p ? » - rr -  •••• [i fr 1 T - f - n r ■ y p*«fiu V« ItepH IW 6 ^ •  *  EtbtEfir U « n . < m c* ¡K; « 1 It- - t r A r.* n u k . 7 71 '*  ¿ t ^ ^ » n * Cmp— a ^Idan "   L i l i 4 » ........  «  • L> »
I  t
Gambar 2.  Skema Instalasi Alat Penelitian
Keterangan gambar: 1. Kompresor 8. Recovery 2. Coil kondesor 9 . Fan supply 3. Coil water heating , A  „ ^ * 10.  Ruang operasi 4 Expansi 5. Pompa sirkulasi 11 Water cooling 6. Water heating 12. Evaporator cooling 7. Filter udara luar 13.  Pompa sirkulasi water cooling
Cara kerja instalasi  alat penelitian
Udara  luar  pada  temperatur  27oC-30oC  dengan  kandungan  kelembaban  60% sampai  70%.  Untuk memenuhi  persyaratan bahwa  suhu  dan  kelembaban  pada ruang  operasi di  rumah  sakit dengan  standar yang telah  ditentukan yaitu  suhu  19oC-24oC  kelembaban 45% sampai  60%.  Untuk membuat kondisi  tersebut,  maka  dilengkapi  dengan air  conditioner dan pengendalian  kelembabannya  dengan  sistem water  heating. Melalui  proses  sebagai  berikut: 1.Compresor  bekerja  dengan  siklus  refrigerasi,  proses discharge menekan  panas.  2. Coil kondensor panasnya  dihisap blower dibantu  dengan udara bebas,  sebagian  panas  disalurkan. 3. Water heating diatur sistem automatic dengan suhu 35oC On, suhu 50oC Off, disirkulasikan menggunakan 5.  pompa coil water heating AHU disini terjadi proses pencampuran udara luar
water  cooler dan udara recovery +  suhu  24oC  melalui  filter udara yang  disusun  ketiga main filter supply,  exhause free filter return 9. Supplay  blower fa n 10.  ke ruangan  operasi  dengan melalui hepa filter suhu  19oC-24oC  kelembaban  tercapai  45%-60%,  kondisi  normal  dan memenuhi  standar tata udara ruang operasi.

## 3. Hasil Penelitian  Dan  Pembahasan

## 3.1 Data Hasil Penelitian
Berdasarkan hasil penelitian maka dapat dibuat tabel data sebagai berikut :
A. Data Ruang Operasi I Tabel  1. Data Pengamatan Ruang Operasi I Waktu Suhu Ruang Tekanan Udara Ruang Kelembaban Pagi 06.00 -   10.00 22oC 1  K.Pa 73% Siang 11.00 -   15.00 22oC /  K.Pa 71% Sore 16.00 -   18.00 22oC 1  /  K.Pa 73% Malam 19.00 -  22.00 22oC /  K.Pa 72%
(Sumber :  Ruang Operasi R.S Dr.  Sardjito)
Data Penelitian Water Heating I
Tabel 2. Data Pengamatan Water Heating I Waktu Temperatur Air Tekanan Air Kalor (Panas) Pagi 06.00 -   10.00 38oC/22oC 2,3 bar 1200 watt Siang 11.00 -   15.00 40oC/22oC 3,4 bar 1350 watt Sore 16.00 -   18.00 43oC/24oC 3,6 bar 1575 watt Malam 19.00 -  22.00 41oC/23,5oC 3,6 bar 1462 watt
(Sumber :  Ruang Operasi R.S Dr.  Sardjito)
Data Ruang Operasi II Tabel 3. Data Pengamatan Ruang Operasi I Waktu Suhu Ruang Tekanan Udara Ruang Kelembaban PAGI 06.00 -   10.00 21oC 1 K.Pa 72% SIANG 11.00 -   15.00 23oC 1 K.Pa 71% SORE 16.00 -   18.00 24oC /  K.Pa 69% MALAM 19.00 -  22.00 23oC 1 K.Pa 69%
(Sumber :  Ruang Operasi R.S Dr.  Sardjito)
Data Penelitian Water Heating II
Tabel 4. Data Pengamatan Water Heating II Waktu Temperatur Air Tekanan Air Kalor (Panas) Pagi 06.00 -   10.00 45oC/22oC 3,6 bar 1687 watt Siang 11.00 -   15.00 47oC/22oC 3,5 bar 1875 watt Sore 16.00 -   18.00 46,5oC/23,5oC 3,3 bar 1725 watt Malam 19.00 -  22.00 45,5oC/23oC 3,2 bar 1687 watt
(Sumber :  Ruang Operasi R.S Dr.  Sardjito)
Data Ruang Operasi III
Tabel 5. Data Pengamatan Ruang Operasi III Waktu Suhu Ruang Tekanan Udara Ruang Kelembaban Pagi 06.00 -   10.00 21oC 1 K.Pa 72% Siang 11.00 -   15.00 22,5oC /  K.Pa 71% Sore 16.00 -   18.00 23,5oC 1  /  K.Pa 70% Malam 19.00 -  22.00 23oC /  K.Pa 68%
(Sumber :  Ruang Operasi R.S Dr.  Sardjito)
Data Penelitian Water Heating III
Tabel 6. Data Pengamatan Water Heating III Waktu Temperatur Air Tekanan Air Kalor (Panas) Pagi 06.00 -   10.00 43oC/22oC 3,4 bar 1575 watt Siang 11.00 -   15.00 46,5oC/22oC 3,3 bar 1837 watt Sore 16.00 -   18.00 46oC/22,5oC 3,3 bar 1762 watt Malam 19.00 -  22.00 45oC/23oC 3,2 bar 1650 watt
(Sumber :  Ruang Operasi R.S Dr.  Sardjito)
B.
Persamaan-persamaan  yang  digunakan  untuk  perhitungan  (pengolahan)  data
hasil penelitian antara lain  :
1.  Kelembaban Relatif Teoritis (Qr) pada temperatur yang sama
_ Kelembaban mutlak udara lembab  , „ Qr = ------------------------------------------- x100% Kelembaban mutlak udara jenuh (1 )

## 2.  Rasio Kelembaban (W)
W = 0,622- P Pi  -  P 5
(2)
3.
Dengan P5 = Tekanan parsial uap air dalam keadaan jenuh. Pi  = Pa + P5 Pa = Tekanan udara luar (1  atmosfir) Jumlah Kalor (Q) pada Water Heating
Q = U.A.AT A = nD.L Dengan U = koefisien perpindahan kalor konveksi menyeluruh A = luas penampang pipa water heating D = diameter pipa water heating L = panjang pipa water heating
AT = perbedaan temperatur
Dari hasil perhitungan dapat dibuat grafik untuk membuat pembahasan antara 1.  Grafik perbandingan kelembaban pengukuran dengan kelembaban teoritis.
Tabel 7. ^ Perbandingan kelembaban pengukuran dengan kelembaban teoritis.
(3)
No
Teoritis Pengukuran 1. 38.36 % 73 % 2. 15.50 % 71  % 3. 17.8 % 73 % 4. 30.56 % 72 %
80.00% 70.00% 60.00% j?  50.00% ?   40.00% o
“   30.00%
20 . 00 %
10 . 0 0 %
0 . 0 0 % Pengukuran %
Gambar 3. Perbandingan kelembaban pengukuran dengan kelembaban teoritis.
■ kcl T eoritis -kel p e n g u k u ra n
Dari  gambar  grafik  perbandingan  antara  kelembaban  teoritis  dan  kelembaban pengukuran  ada  perbedaan  prosentase  total  kelembaban,  hal  ini  kelembaban  teoritis  lebih
rendah jika dibanding  dengan kelembaban pengukuran,  ini  disebabkan  adanya kemungkinan faktor yang tidak diperhitungkan.
2.  Grafik hubungan antara kelembaban terukur (0p) dengan rasio kelembaban (W)
Tabel 8. Hubungan antara ke embaban pengukuran (0p) dengan rasio kelembaban (W)
No 0P W 1. 73 % 0.00566 2. 71 % 0.00308 3. 73 % 0.00924 4. 72 % 0.00308
1 2 3 4

## (w) RATIO
Gambar 4. Hubungan antara kelembaban pengukuran (0p) dengan rasio kelembaban (W)
Dari  grafik  ini kelembaban pengukuran  dengan  rasio kelembaban ada kesesuaian karena ada pengaruh jumlah kalor yang  sama dari Water Heating sehingga kelembaban udara di ruang operasi dapat diatur sesuai yang diinginkan.
3.  Grafik hubungan antara kalor (Q) dengan kelembaban terukur (0p)
Tabel 9. bubungan antara kalor (Q) dengan kelembaban terukur (0p) No Q (kw) 0P 1. 1200 0,73 2. 1350 0,71 3. 1425 0,73 4. 1462 0,77
k e le m b a p a n  pengukurDnziP{%)
Gambar 5. Hubungan antara kalor (Q) dengan kelembaban terukur (0p)
Dari  grafik  hubungan  antara  kalor  dengan  kelembaban  pengukuran.  Terlihat dengan  meningkatnya  jumlah  kalor  yang  ditransfer  diiringi  dengan  harga  persentase kelembaban  yang  sama  besarnya,  hal  ini  berarti  jumlah  kalor  dapat  mengendalikan  laju kelembaban.
4.  Grafik hubungan antara kalor (Q) dengan uap jenuh air
abel  10. Hubungan antara kalor Q dengan uap jenuh air No Q (kw) Uap jenuh g/mS T (Co) 1. 1200 17.S 22 oC 2. 1S50 17.S 22 oC S. 1425 17.S 22 oC 4. 1462 17.S 22 oC
Gambar 6. hubungan antara kalor (Q) dengan uap jenuh air
Dari  grafik  hubungan  antara  kalor  dengan  uap  jenuh  air.  Terlihat  semakin meningkat harga kalor yang  ditransfer diiringi  dengan harga uap jenuh  air yang  sama hal  ini disebabkan volume air Water Heating yang konstan (tetap).

## 4. Kesim pulan
Berdasarkan hasil  analisa penelitian maka dapat dibuat kesimpulan antara lain  sebagai berikut :
1.  Nilai  kelembaban pengukuran lebih tinggi jika dibanding dengan nilai  kelembaban teoritis,  hal ini kemungkinan adanya faktor-faktor yang tidak diperhitungkan.
2. Jumlah kalor yang  semakin meningkat dalam Water Heating dapat mengendalikan laju kelembaban udara.
3.  Rasio  kelembaban  udara  ada  kesesuaian  dengan  jumlah  kalor  yang  sama  dari Water  Heating, sehingga  kelembaban  udara  di  ruang  operasi  dapat  diatur  sesuai  yang diinginkan.
4.  Dengan  harga uap jenuh  air yang  sama  dan  volume  air  yang  konstan  diiringi  laju kalor yang meningkat berarti Water Heating dapat mengendalikan  (mengontrol)  kelembaban udara dalam ruang operasi.

## Daftar Pustaka
Arismunandar, W.,  Saito, H., 2005, Penyegaran Udara,  Cetakan ketujuh, Pradnya Paramita, Jakarta.
Arora,  C.P.,  1983, Refrigeration and Air Conditioning (in S1  Units), Mc Graw-Hill, New
Delhi.
Carrier,  1965, Hand Book of Air Conditioning System Design, Mc Graw-Hill, New York. Cangel,  Y.A., Boles, M.A.,  1989,  Thermodinamics an Engineering Approach,  Singapura. Gunawan, R.,  1988, Pengantar Teori Teknik Pendinginan (Refrijerasi), Departemen Pendidikan dan Kebudayaan RI,  Jakarta.
Harjanto,  G.,  1976, Pesawat Pendingin/Pemanas,  Teknik Mesin Universitas Gajah Mada,
Yogyakarta.
Holman, J.P.,  1980,  Thermodunamics, Edisi ketiga, Mc Graw-Hill, New York. Holman F., Jasjfi, E.,  1997, Perpindahan Kalor, Edisi keenam, Erlangga, Jakarta. Holman F., Prijono,  A.,  1997 Prinsip-Prinsip Perpindahan Panas, Erlangga,  Jakarta. Prasetyono, D.S., 2004, Pedoman Lengkap Teknik Memperbaiki Kulkas dan AC,  Cetakan ketiga, Absolut, Yogyakarta
Putra, N.,  2005, Kenaikan Koefisien Perpindahan Kalor Kondensasi Film Pada Kondensor Silinder Vertikal Dengan Nanofluida Al203-Air sebagai Fluida Pendingin,  Teknik Mesin Universitas Indonesia,  Jakarta.
Stoecker, W.F., Jones,  J.W.,  1982, Refrigeration and Air Conditioning, Edisi kedua, Mc
Graw-Hill, New York.
Stoecker, W.F.,  1989, Refrigerasi  dan Pengkondisian Udara, Edisi kedua, Erlangga, Jakarta. Sumanto,  2004, Dasar-Dasar Mesin Pendingin, Edisi kelima, Andi  Offset,  Yogyakarta.