Jumat, 07 Juni 2013

APAR

Mengenal alat pemadam api dan pemadamannnya

The International Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers (STCW), requires that seafarers be provided with “familiarization training” and “basic safety training” which includes basic fire fighting, elementary first aid, personal survival techniques, and personal safety and social responsibility. This training is intended to ensure that seafarers are aware of the hazards of working on a vessel and can respond appropriately in an emergency
setiap pelaut atau calon pelaut yg ingin berkerja di atas kapal harus mempunyai pengetahuan dasar tentang emergency procedure di atas kapal. pengetahuan dasar ini wajib di miliki pelaut atau calon pelaut. mereka harus memahammi dan mengenal dasar dari fire fighting, medical first aid, survival craft, dan basic safety training, salah satu yg kita mau bicarakan adalah tentang pemadam kebakaran, hal yg berhubungan dengan api.
Sebab-sebab terjadinya kebakaran dapat dibagi menjadi 3faktor :
1. Bahan yang mudah terbakar- Barang padat, cair atau gas ( kayu, kertas, textil, bensin, minyak,acetelin dll),
2. Panas ( Suhu )- Pada lingkungannya memiliki suhu yang demikian tingginya,(sumber panas dari Sinar Matahari, Listrik (kortsluiting, panas energimekanik (gesekan), Reaksi Kimia, Kompresi Udara)
3. Oksigen ( O2 )- Adanya Zat Asam ( O2 ) yang cukup.Kandungan (kadar) O2ditentukan dengan persentasi (%), makin besar kadar oksigenmaka api akan menyala makin hebat, sedangkan pada kadaroksigen kurang dari 12 % tidak akan terjadi pembakaran api. Dalamkeadaan normal kadar oksigen diudara bebas berkisar 21 %, makaudara memiliki keaktifan pembakaran yang cukup.
Dari ketiga faktor tersebut saling mengikat dengan kondisi yang cukuptersedia. Ketiga faktor tersebut digambarkan dalam bentuk hubungansegitiga kebakaran sebagai berikut :
Perlu diperhatikan apabila salah satu dari sisi dari segita tersebut diatastidak ada, maka tidak mungkin terjadi kebakaran. Jadi setiap kebakaranyang terjadi dapat dipadamkan dengan tiga cara yaitu :
a. Dengan menurunkan suhunya dibawah suhu kebakaran,
b. Menghilangkan zat asam
c. Menjauhkan barang-barang yang mudah terbakar
Jenis dan Macam Alat Pemadam KebakaranBerdasarkan bahan yang terbakar maka api dapat dibedakan menjadibeberapa jenis antara lain :
  1. Api kelas A, yang terbakar bahan padat
  2. Api kelas B, yang terbakar bahan cair/gas
  3. Api kelas C, yang terbakar melibatkan arus listrik
  4. Api kelas D, bahan yang terbakar logamKlasifikasi jenis kebakaran terbuit diatas terbentuk sesudah tahun 1970,sebelumnya hanya kelas A, B, C.
Cara Pemadaman KebakaranTerdapat 3 (tiga) cara untuk mengatasi/memadamkan kebakaran :
  • Cara penguraian yaitu cara memadamkan dengan memisahkanatau menjauhkan bahan / benda-benda yang dapat terbakar
  • Cara pendinginan yaitu cara memadamkan kebakaran denganmenurunkan panas atau suhu. Bahan airlah yang paling dominandigunakan dalam menurunkan panas dengan jalanmenyemprotkan atau menyiramkan air ketitik api.
  • Cara Isolasi / lokalisasi yaitu cara pemadaman kebakarandengan mengurangi kadar / prosentase O2 pada benda-bendayang terbakar.
  • Bahan Pemadam KebakaranBahan peadam kebakaran yang banyak dijumpai dan dipakaipada saat ini antara lain :
  1. Bahan pemadam Air
  2. Bahan pemadam Busa (Foam)
  3. Bahan pemadam Gas CO2
  4. Bahan pemadam powder kering (Dry chemical)
  5. Bahan pemadam Gas Halon (BCF)
Bahan pemadam Air- Bahan pemadam air mudah didapat, harga murah, dapat digunakandalam jumlah yang tak terbatas bahkan tidak perlu beli/gratis.
- Air disamping menurunkan panas/suhu (mendinginkan) dapat pula menahan/menolak dan mengusir masuknya oksigen apabila dikabutkan.
- Pada saat ini bahan pemadam kebakaran air banyak digunakandengan sistim/bentuk kabut (Fog), karena mempunyai beberapa kelebihan jika dibandingkan dengan pancaran air antara lain :
  • a. Mempunyai kemampuan menyerap panas (pendingainan ) lebihbesar. 1 liter air yang dipancarkan dapat menyerap panas 30 kcal,sedangkan bila dikabutkan 1 liter air dapat menjadi uap sebanyak1.600 lt dan akan menyerap panas sampai 300 kcal.
  • b. Peyemprotan nozzel lebih mudah dikendalikan, dengan mengaturnozzel pancaran dapat dikendalikan bahkan sistim kabut (fog)
  • c. Menghasilkanudara segar
  • d. Dapat digunakan pada kebakaran minyak (Zat cair)
Keuntungan dan kerugian bahan air :
Keuntungan:
  1. sebagai media pendingin yang baik
  2. mudah didapat dan besar jumlahnya
  3. biaya eksploitasi rendah
Kerugian :
  1. menghantar listrik
  2. dikapal dapat mengganggu keseimbangan(stabilitas)
  3. dapat merusak barang-barang berharga tertentuseperti alat-alat elektronik
  4. menambah panas apabila terkena karbit kopramentah, atau bahan-bahan kimia tertentu
  • Bahan pemadam Busa (Foam)- Bahan pemadam busa efektif untuk memadamkan kebakaran kelas B(minyak, solar dan cairnya), untuk memadamkan kebakaran bendapadat (Kelas A) kurang baik , Seperti diketahui bahwa pemadam kebakaran dengan bahan busaadalah dengan cara isolasi yaitu mencegah masuknya udara dalamproses kebakaran (api), dengan menutup/menyelimuti permukaanbenda yang terbakar sehingga api tidak mengalir.
Menurut proses pembuatannya terdapat dua jenis busa yaitu :a. Busa kimia ( Chemis )b. Busa mekanis- Busa kurang sesuai untuk disemprotkan pada permukaan cairan yangmudah bercampur dengan air (Alkohol, spirtus) karena busa mudahlarut dalam air
  • Bahan pemadam Gas CO2- Bahan pemadam kebakaran CO2 atau karbon dioksida berupagasdan dapat digunakan untuk memadamkan segala jenis kebakaranterutama kelas C. Dengan menghembuskan gas CO2 akan dapatmengusir dan mengurangi prosentase oksigen (O2) yang ada diudarasampai 12 % – 15 %- Gas CO2 ini lebih berat dari pada udara dan seperti gas-gas lain tidakmenghantar listrik, tidak berbau dan tidak meninggalkan bekas/bersih.
  • Bahan pemadaman Tepung (powder) kimia kering (drychemical)- Dry chemical dapat digunakan untuk semua jenis kebakaran,- Tidak berbahaya bagi manusia / binatang karena tidak beracun,
  • Bahan dry chemical disebut sebagai bahan pemadam kebakaranyang berfungsi ganda (multi purpose extinguisher)
  1. Tidak menghantar listrik,- Powder berfungsi mengikat oksigen (isolasi) dan juga dapat mengikatgas-gas lain yang membahayakan,
  2. Dapat menurunkan suhu,- Mudah dibersihkan dan tidak merusak alat-alat,
Cara penggunaanya dry chemical hampir sama dengan gas CO2 yaitu sebagai berikut :
  1. Pertama harus diperhatikan adanya/arah angin, jika angin bertiupterlalu kuat maka penggunaa dry chemical ini tidak efisien,
  2. Arahkan pancaran pemotong nyala api dan usahakan dapatterbentuk semacam awan/asap untuk menutup nyala api tersebut. Untuk lebih jelasnya bagimana tindakan dan technik pemadaman yg benar mengunakan alat jenis pemadamnan yg berbeda lihat video bawah .semoga bermanfaat salam ridwan garcia
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=iLa6JZ8y2W4

Kamis, 06 Juni 2013

Conversion



 Measurement conversion table







PRESSURE CONVERSION FORMULAE:
1 BAR = 14.500 PSI
1 BAR = 100.00 KPa
1 BAR = 1.0193 KG/CM2
1 KPa = 0.0100 BAR
1 KPa = 0.1450 PSI
1 KPa = 0.0102 KG/CM2
1 PSI = 0.0690 BAR
1 PSI = 6.8966 KPa
1 PSI = 0.0703 KG/CM2
1 KG/CM2 = 0.9810 BAR
1 KG/CM2 = 14.225 PSI
1 KG/CM2 = 0.0098

Sentripugal


1. Prinsip Kerja
 
CompressorKompresor adalah peralatan mekanik yang digunakan untuk memberikan energi kepada fluida gas/udara, sehingga gas/udara dapat mengalir dari suatu tempat ke tempat lain secara kontinyu.
 
Penambahan energi ini bisa terjadi karena adanya gerakan mekanik, dengan kata lain fungsi kompresor adalah mengubah energi mekanik (kerja) ke dalam energi tekanan (potensial) dan energi panas yang tidak berguna.
 
Sedangkan kompresor sentrifugal, termasuk dalam kelompok kompresor dinamik adalah kompresor dengan prinsip kerja mengkonversikan energi kecepatan gas/udara yang dibangkitkan oleh aksi/gerakan impeller yang berputar dari energi mekanik unit penggerak menjadi energi potensial (tekanan) di dalam diffuser.

2. Karakteristik
Karakteristik kompresor sentrifugal secara umum sebagai berikut :
- Aliran discharge uniform.
- Kapasitas tersedia dari kecil sampai besar.
- Tekanan discharge dipengaruhi oleh density gas/udara.
- Mampu memberikan unjuk kerja pada efisiensi yang tinggi dengan beroperasi pada range tekanan dan kapasitas yang besar.
3. Bagian Utama Dan Fungsinya
Kompresor terdiri dari beberapa bagian yang fungsinya satu dengan yang lain saling berhubungan, diantaranya adalah :
3.1. Bagian Statis
1. Casing
Casing merupakan bagian paling luar kompresor yang berfungsi :
- Sebagai pelindung terhadap pengaruh mekanik dari luar.
- Sebagai pelindung dan penumpu/pendukung dari bagian-bagian yang bergerak.
- Sebagai tempat kedudukan nozel suction dan discharge serta bagian diam lainnya.
Berikut contoh gambar dari tipe radial split barrel dengan bentuk selongsong dan ditutup bagian depan-belakang (rear-front cover).
split barel
2. Inlet Wall
Inlet wall adalah diafram (dinding penyekat) yang dipasang pada sisi suction sebagai inlet channel dan berhubungan dengan inlet nozle.
Karena berfungsi sebagai saluran gas masuk pada stage pertama, maka meterialnya harus tahan terhadap abrasive dan erosi.
inlet wall
3. Guide Vane
Guide vane di tempatkan pada bagian depan eye impeller pertama pada bagian suction (inlet channel). Fungsi utama guide vane adalah mengarahkan aliran agar gas dapat masuk impeller dengan distribusi yang merata.
Konstruksi vane ada yang fixed dan ada yang dapat di atur (movable) posisi sudutnya dengan tujuan agar operasi kompresor dapat bervariasi dan dicapai effisiensi dan stabilitas yang tinggi.
Guide seal
4. Eye Seal
Eye seal ditempatkan di sekeliling bagian luar eye impeller dan di tumpu oleh inlet wall. Eye seal selalu berbentuk satu set ring logam yang mengelilingi wearing ring impeller (lihat gambar 4).
Berfungsi untuk mencegah aliran balik dari gas yang keluar dari discharge impeller (tekanan tinggi) kembali masuk ke sisi suction (tekanan rendah).
eye seal
5. Diffuser
Diffuser berfungsi untuk merubah energi kecepatan yang keluar dari discharge impeller menjadi energi potensial (dinamis).
Untuk multi stage dipasang diantara inter stage impeller.
Diffuser
6. Labirinth Seal
Labirinth seal digunakan untuk menyekat pada daerah :
- Shaft dan diafragma sebagai shaft seal.
- Casing dan shaft sebagai casing seal.
Labirinth
7. Return Bend
Return bend sering juga disebut crossover yang berfungsi membelokan arah aliran gas dari diffuser ke return channel untuk masuk pada stage/impeller berikutnya. Return bend di bentuk oleh susunan diafragma yang dipasang dalam casing.
Bentuk dan posisi dari return bend ditunjukan pada gambar 7.
Return bend
8. Return Channel
Return channel adalah saluran yang berfungsi memberi arah aliran gas dari return bend masuk ke dalam impeller berikutnya. Return channel ada yang dilengkapi dengan fixed vane dengan tujuan memperkecil swirl (olakan aliran gas) pada saat masuk stage berikutnya sehingga dapat memperkecil vibrasi, lihat gambar 8.
Return channel
9. Diafragma
Diafram adalah komponen bagian dalam kompresor yang berfungsi sebagai penyekat antar stage dan tempat kedudukan eye seal maupun inter stage seal.
Dengan pemasangan diafragma secara seri, akan terbentuk tiga bagian penting, yaitu diffuser, return bend, dan return channel. Diafragma ditempatkan didalam casing dengan hubungan tongue-groove sehingga mudah dibongkar pasang.
Diafragma

3.2. Bagian Dinamis

1. Shaft and Shaft Sleeve
Shaft atau poros transmisi digunakan untuk mendukung impeller dan meneruskan daya dari pengerak ke impeller. Untuk penempatan impeller pada shaft di gunakan pasak (key) dan pada multi stage, posisi pasak di buat selang-seling agar seimbang.
Sedangkan jarak antar stage dari impeller di gunakan shaft sleeve, yang berfungsi sebagai pelindung shaft terhadap pengaruh korosi, erosi dan abrasi dari aliran dan sifat gas dan untuk penempatan shaft seal diantara stage impeller.
shaft
2. Impeller
Impeller berfungsi untuk menaikan kecepatan gas dengan cara berputar, sehingga menimbulkan gaya. Hal ini menyebabkan gas masuk/mengalir dari inlet tip (eye impeller) ke discharge tip. Karena adanya perubahan jari-jari dari sumbu putar antara tip sudu masuk dengan tip sudu keluar maka terjadi kenaikan energi kecepatan.
 
impeller

3. Bantalan (Bearing)
Bearing adalah bagian internal kompresor yang berfungsi untuk mendukung beban radial dan aksial yang berputar dengan tujuan memperkecil gesekan dan mencegah kerusakan pada komponen lainnya.
Pada kompresor sentrifugal terdapat dua jenis bearing, yaitu :
1. Journal bearing
Digunakan untuk mendukung beban dengan arah radial (tegak lurus poros).
2. Thrust bearing
Digunakan untuk mendukung beban kearah aksial (sejajar poros).

4. Oil Film Seal
Oil film seal merupakan salah satu jenis seal yang digunakan dalam kompresor. Oil film seal terdiri dari satu atau dua seal ring.
Pada seal jenis ini diinjeksikan minyak (oil) sebagai penyekat/perapat (seal oil) antara kedua seal ring yang memiliki clearence sangat kecil terhadap shaft. Tekanan masuk seal oil dikontrol secara proporsional berdasarkan perbedaan tekanan sekitar 5 psi diatas tekanan internal gas dan perbedaan tekanan oil-gas selalu dipertahankan.

Sehubungan dengan kondisi operasi tidak selalu konstan, maka untuk mempertahankan perbedaan tekanan antar seal oil dan gas dapat sesuai dengan kondisi operasi, digunakan overhead tank.
 
Sistim overhead tank adalah memasang tanki penampung seal oil dengan ketinggian tertentu diatas kompresor dan level seal oil dalam tanki dikontrol melalui level control operated valve, kemudian tekanan gas stream dimasukan kedalam tanki melalui bagian atas (top) sehingga memberikan tekanan pada permukaan seal oil.

Dengan sistem overhead tank, maka head static seal oil secara otomatis dapat menyesuaikan dengan kondisi operasi kompresor, sehingga perbedaan tekanan oil-gas proses dapat dipertahankan konstan.

Gambar berikut menunjukan sistim overhead tank untuk seal oil pada oil film shaft seal with cylindrical bushing.

Overhead oil system

Kapasitor Bank

Perbaikan Faktor Daya Menggunakan Kapasitor

Sebelum membahas tentang perbaikan faktor daya dengan menggunakan kapasitor, ada baiknya kita mengingat kembali tentang pengertian umum dari Daya Semu, Daya Aktif dan Daya Reaktif.
Dalam sistem listrik AC/Arus Bolak-Balik ada tiga jenis daya yang dikenal, khususnya untuk beban yang memiliki impedansi (Z), yaitu:
• Daya semu (S, VA, Volt Amper)
• Daya aktif (P, W, Watt)
• Daya reaktif (Q, VAR, Volt Amper Reaktif)
Untuk rangkaian listrik AC, bentuk gelombang tegangan dan arus sinusoida, besarnya daya setiap saat tidak sama. Maka daya yang merupakan daya rata-rata diukur dengan satuan Watt,Daya ini membentuk energi aktif persatuan waktu dan dapat diukur dengan kwh meter dan juga merupakan daya nyata atau daya aktif (daya poros, daya yang sebenarnya) yang digunakan oleh beban untuk melakukan tugas tertentu.
Sedangkan daya semu dinyatakan dengan satuan Volt-Ampere (disingkat, VA), menyatakan kapasitas peralatan listrik, seperti yang tertera pada peralatan generator dan transformator. Pada suatu instalasi, khususnya di pabrik/industri juga terdapat beban tertentu seperti motor listrik, yang memerlukan bentuk lain dari daya, yaitu daya reaktif (VAR) untuk membuat medan magnet atau dengan kata lain daya reaktif adalah daya yang terpakai sebagai energi pembangkitan flux magnetik sehingga timbul magnetisasi dan daya ini dikembalikan ke sistem karena efek induksi elektromagnetik itu sendiri, sehingga daya ini sebenarnya merupakan beban (kebutuhan) pada suatu sistim tenaga listrik.

Gambar 1. Segitiga Daya.
Pengertian Faktor Daya / Faktor Kerja
Faktor daya atau faktor kerja adalah perbandingan antara daya aktif (watt) dengan daya semu/daya total (VA), atau cosinus sudut antara daya aktif dan daya semu/daya total (lihat gambar 1). Daya reaktif yang tinggi akan meningkatkan sudut ini dan sebagai hasilnya faktor daya akan menjadi lebih rendah. Faktor daya selalu lebih kecil atau sama dengan satu.
Secara teoritis, jika seluruh beban daya yang dipasok oleh perusahaan listrik memiliki faktor daya satu, maka daya maksimum yang ditransfer setara dengan kapasitas sistim pendistribusian. Sehingga, dengan beban yang terinduksi dan jika faktor daya berkisar dari 0,2 hingga 0,5, maka kapasitas jaringan distribusi listrik menjadi tertekan. Jadi, daya reaktif (VAR) harus serendah mungkin untuk keluaran kW yang sama dalam rangka meminimalkan kebutuhan daya total (VA).
Faktor Daya / Faktor kerja menggambarkan sudut phasa antara daya aktif dan daya semu. Faktor daya yang rendah merugikan karena mengakibatkan arus beban tinggi. Perbaikan faktor daya ini menggunakan kapasitor.
Kapasitor untuk Memperbaiki Faktor Daya
Faktor daya dapat diperbaiki dengan memasang kapasitor pengkoreksi faktor daya pada sistim distribusi listrik/instalasi listrik di pabrik/industri. Kapasitor bertindak sebagai pembangkit daya reaktif dan oleh karenanya akan mengurangi jumlah daya reaktif, juga daya semu yang dihasilkan oleh bagian utilitas.
Sebuah contoh yang memperlihatkan perbaikan faktor daya dengan pemasangan kapasitor ditunjukkan dibawah ini:
Contoh 1. Sebuah pabrik kimia memasang sebuah trafo 1500 kVA. Kebutuhan parik pada mulanya 1160 kVA dengan faktor daya 0,70. Persentase pembebanan trafo sekitar 78 persen (1160/1500 = 77.3 persen). Untuk memperbaiki faktor daya dan untuk mencegah denda oleh pemasok listrik, pabrik menambahkan sekitar 410 kVAr pada beban motor. Hal ini meningkatkan faktor daya hingga 0,89, dan mengurangi kVA yang diperlukan menjadi 913 kVA, yang merupakan penjumlahan vektor kW dankVAr. Trafo 1500 kVA kemudian hanya berbeban 60 persen dari kapasitasnya. Sehingga pabrik akan dapat menambah beban pada trafonya dimasa mendatang. (Studi lapangan NPC)

Contoh 2. Sekelompok lampu pijar dengan tegangan 220V/58 W, digabungkan dengan 12 lampu TL 11 W, ada 30 buah lampu pijar dan lampu TL. Faktor daya terukur sebesar cos alpha1= 0,5. Hitunglah daya semu dari beban dan besarnya arus I1 sebelum kompensasi, Jika diinginkan faktor kerja menjadi cos alpha2=0,9. hitung besarnya arus I2 (setelah kompensasi).
a) Besarnya daya lampu gabungan
PG = (58 W x 18) + (11 W x 12) = 1176 watt = 1,176 kW
Cos phi1 = PG/S1 ->> S1 = Pg/Cos phi1 = 1,176kW/0,5 = 2,352 kVA.
I1 = S1/U = 2,352 kVA/220 V = 10,69 ampere (A)–> sebelum kompensasi
b) besarnya daya setelah kompensasi (cos phi = 0,9)
S2 = PG/Cos phi2 = 1,176 kW/0,9 = 1,306 kVA
maka I2 = S2/U= 1,306 kVA/220 V = 5,94 A –> setelah kompensasi
Keuntungan Perbaikan Faktor Daya dengan Penambahan Kapasitor
Keuntungan perbaikan faktor daya melalui pemasangan kapasitor adalah:
1. Bagi Konsumen, khususnya perusahaan atau industri:
• Diperlukan hanya sekali investasi untuk pembelian dan pemasangan kapasitor dan tidak ada biaya terus menerus.
• Mengurangi biaya listrik bagi perusahaan, sebab:
(a) daya reaktif (kVAR) tidak lagi dipasok oleh perusahaan utilitas sehingga kebutuhan total(kVA) berkurang dan
(b) nilai denda yang dibayar jika beroperasi pada faktor daya rendah dapat dihindarkan.
• Mengurangi kehilangan distribusi (kWh) dalam jaringan/instalasi pabrik.
• Tingkat tegangan pada beban akhir meningkat sehingga meningkatkan kinerja motor.
2. Bagi utilitas pemasok listrik
• Komponen reaktif pada jaringan dan arus total pada sistim ujung akhir berkurang.
• Kehilangan daya I kwadrat R dalam sistim berkurang karena penurunan arus.
• Kemampuan kapasitas jaringan distribusi listrik meningkat, mengurangi kebutuhan untuk memasang kapasitas tambahan.
METODA PEMASANGAN INSTALASI KAPASITOR
Cara pemasangan instalasi kapasitor dapat dibagi menjadi 3 bagian yaitu :
1. Global compensation
Dengan metode ini kapasitor dipasang di induk panel ( MDP )
Arus yang turun dari pemasangan model ini hanya di penghantar antara panel MDP dan transformator. Sedangkan arus yang lewat setelah MDP tidak turun dengan demikian rugi akibat disipasi panas pada penghantar setelah MDP tidak terpengaruh. Terlebih instalasi tenaga dengan penghantar yang cukup panjang Delta Voltagenya masih cukup besar.
2. Sectoral Compensation
Dengan metoda ini kapasitor yang terdiri dari beberapa panel kapasitor dipasang dipanel SDP. Cara ini cocok diterapkan pada industri dengan kapasitas beban terpasang besar sampai ribuan kva dan terlebih jarak antara panel MDP dan SDP cukup berjauhan.
3. Individual Compensation
Dengan metoda ini kapasitor langsung dipasang pada masing masing beban khususnya yang mempunyai daya yang besar. Cara ini sebenarnya lebih efektif dan lebih baik dari segi teknisnya. Namun ada kekurangan nya yaitu harus menyediakan ruang atau tempat khusus untuk meletakkan kapasitor tersebut sehingga mengurangi nilai estetika. Disamping itu jika mesin yang dipasang sampai ratusan buah berarti total cost yang di perlukan lebih besar dari metode diatas
Komponen-komponen utama yang terdapat pada panel kapasitor antara lain:
1. Main switch / load Break switch
Main switch ini sebagai peralatan kontrol dan isolasi jika ada pemeliharaan panel . Sedangkan untuk pengaman kabel / instalasi sudah tersedia disisi atasnya (dari) MDP.Mains switch atau lebih dikenal load break switch adalah peralatan pemutus dan penyambung yang sifatnya on load yakni dapat diputus dan disambung dalam keadaan berbeban, berbeda dengan on-off switch model knife yang hanya dioperasikan pada saat tidak berbeban .
Untuk menentukan kapasitas yang dipakai dengan perhitungan minimal 25 % lebih besar dari perhitungan KVar terpasang dari sebagai contoh :
Jika daya kvar terpasang 400 Kvar dengan arus 600 Ampere , maka pilihan kita berdasarkan 600 A + 25 % = 757 Ampere yang dipakai size 800 Ampere.
2. Kapasitor Breaker.
Kapasitor Breaker digunakan untuk mengamankan instalasi kabel dari breaker ke Kapasitor bank dan juga kapasitor itu sendiri. Kapasitas breaker yang digunakan sebesar 1,5 kali dari arus nominal dengan I m = 10 x Ir.
Untuk menghitung besarnya arus dapat digunakan rumus
I n = Qc / 3 . VL
Sebagai contoh : masing masing steps dari 10 steps besarnya 20 Kvar maka dengan menggunakan rumus diatas didapat besarnya arus sebesar 29 ampere , maka pemilihan kapasitas breaker sebesar 29 + 50 % = 43 A atau yang dipakai 40 Ampere.
Selain breaker dapat pula digunakan Fuse, Pemakaian Fuse ini sebenarnya lebih baik karena respon dari kondisi over current dan Short circuit lebih baik namun tidak efisien dalam pengoperasian jika dalam kondisi putus harus selalu ada penggantian fuse. Jika memakai fuse perhitungannya juga sama dengan pemakaian breaker.
3. Magnetic Contactor
Magnetic contactor diperlukan sebagai Peralatan kontrol.Beban kapasitor mempunyai arus puncak yang tinggi , lebih tinggi dari beban motor. Untuk pemilihan magnetic contactor minimal 10 % lebih tinggi dari arus nominal ( pada AC 3 dengan beban induktif/kapasitif). Pemilihan magnetic dengan range ampere lebih tinggi akan lebih baik sehingga umur pemakaian magnetic contactor lebih lama.
5. Kapasitor Bank
Kapasitor bank adalah peralatan listrik yang mempunyai sifat kapasitif..yang akan berfungsi sebagai penyeimbang sifat induktif. Kapasitas kapasitor dari ukuran 5 KVar sampai 60 Kvar. Dari tegangan kerja 230 V sampai 525 Volt atau Kapasitor Bank adalah sekumpulan beberapa kapasitor yang disambung secara parallel untuk mendapatkan kapasitas kapasitif tertentu. Besaran yang sering dipakai adalah Kvar (Kilovolt ampere reaktif) meskipun didalamnya terkandung / tercantum besaran kapasitansi yaitu Farad atau microfarad. Kapasitor ini mempunyai sifat listrik yang kapasitif (leading). Sehingga mempunyai sifat mengurangi / menghilangkan terhadap sifat induktif (leaging)
6. Reactive Power Regulator
Peralatan ini berfungsi untuk mengatur kerja kontaktor agar daya reaktif yang akan disupply ke jaringan/ system dapat bekerja sesuai kapasitas yang dibutuhkan. Dengan acuan pembacaan besaran arus dan tegangan pada sisi utama Breaker maka daya reaktif yang dibutuhkan dapat terbaca dan regulator inilah yang akan mengatur kapan dan berapa daya reaktif yang diperlukan. Peralatan ini mempunyai bermacam macam steps dari 6 steps , 12 steps sampai 18 steps.
Peralatan tambahan yang biasa digunakan pada panel kapasitor antara lain:
- Push button on dan push button off yang berfungsi mengoperasikan magnetic contactor secara manual.
- Selektor auto – off – manual yang berfungsi memilih system operasional auto dari modul atau manual dari push button.
- Exhaust fan + thermostat yang berfungsi mengatur ambeint temperature (suhu udara sekitar) dalam ruang panel kapasitor. Karena kapasitor, kontaktor dan kabel penghantar mempunyai disipasi daya panas yang besar maka temperature ruang panel meningkat.setelah setting dari thermostat terlampaui maka exhust fan akan otomatis berhenti.

Rabu, 05 Juni 2013

HVAC System



There are significant spatial and seasonal variations in the volume of air delivered by most HVAC systems. HVAC Operators must understand the variations to know how to provide occupants with adequate outdoor air in all spaces throughout the year. The ventilation features most important to IAQ are the way in which supply air volume is controlled, and the way in which outdoor air delivery is controlled.
In most HVAC systems a portion of ventilation air supplied to occupied spaces is outdoor air and a portion is recirculated air. The total volume of air is important for two reasons:
·         Air movement contributes to thermal comfort. The lack of air movement can create a sensation of hot/stuffy air.
·         In many VAV systems (see below), outdoor air is a constant fraction of the total supply air. Thus, the total volume of outdoor air depends on both the outdoor air fraction, and the supply air volume.
There are two major types of HVAC systems based upon the use of airflow to control temperature -- the Constant Volume (CV) system, and the Variable Air Volume (VAV) system.
In a Constant Volume (CV) ventilation system, variations in the thermal requirements of a space are satisfied by varying the temperature of a constant volume of air delivered to the space. A constant fraction of outdoor air will mean that a constant volume of outdoor air will be delivered to occupied spaces. This volume can be set to satisfy applicable ventilation standards. CV systems are less energy efficient than VAV systems, but controls for outdoor air delivery are simpler to manage.
In a Variable Air Volume (VAV) ventilation system, variations in the thermal requirements of a space are satisfied by varying the volume of air that is delivered to the space at a constant temperature. VAV systems reduce HVAC energy cost by 10-20% over CV systems but complicate the delivery of outdoor air. If the fraction of outdoor air is constant, the total volume of outdoor air will be reduced as the supply air volume is reduced. An inadequate outdoor air fraction, combined with an inadequate VAV box minimum setting, may result in inadequate outdoor air flow to occupant spaces. This would occur during part-load conditions. VAV systems also complicate pressure relationships in the building and make testing, adjusting, and balancing more difficult.
Most of the year, the volume of outside air may be reduced to about a third of the outdoor air volume at design load. This could result in indoor air quality problems. Separate controls to insure adequate outside air year round do not increase energy costs. Some new VAV systems incorporate these controls.
Economizers are controls of the outdoor air designed to save energy by using cool outside air as a means of cooling the indoor space. When the enthalpy of the outside air is less than the enthalpy of the recirculating air, conditioning the outside air is more energy efficient than conditioning recirculating air.
Economizers can reduce HVAC energy costs in cold and temperate climates while potentially improving IAQ, but are not appropriate in hot and humid climates.
Many HVAC components are particularly important to maintaining good IAQ. Tips for optimum functioning are listed below.
·         Malfunctioning coils, including dirty coils, can waste energy and cause thermal discomfort. Leaky valves that allow hot or chilled water through the coil when there is no demand waste energy and create thermal discomfort.
·         Cooling coils dehumidify the air and cause condensate water to drip into a drain pan and exit via a deep seal trap.
·         Standing water will accumulate if the drain pan is not properly designed and maintained, creating a microbial habitat. Proper sloping and frequent cleaning of the drain pans is essential to good indoor air quality.
·         Potable water rather than boiler water should be used as a source of steam to avoid contaminating the indoor air with boiler treatment chemicals.
·         Wet surfaces should be properly drained and periodically treated as necessary to prevent microbial growth.
·         Duct linings should not be allowed to become moist from water spray.
Screens and grilles can become obstructed. Remove obstructions, check connections, and otherwise insure that dampers are operating to bring in sufficient outdoor air to meet design-level requirements under all operating conditions.
·         Use filters to remove particles from the air stream.
·         Filters should be replaced on a regular basis, on the basis of pressure drop across the filter, or on a scheduled basis.
·         Fans should be shut off when changing the filter to prevent contamination of the air.
·         Filters should fit tightly in the filter housing.
·         Low efficiency filters (ASHRAE Dust Spot rating of 10%-20%), if loaded to excess, will become deformed and even “blow out”, leading to clogged coils, dirty ducts, reduced indoor air quality and greater energy use.
·         Higher efficiency filters are often recommended as a cost-effective means of improving IAQ performance while minimizing energy consumption. Filtration efficiency should be matched to equipment capabilities and expected airflows.
A small amount of dust on duct surfaces is normal. Parts of the duct susceptible to contamination include areas with restricted airflow, duct lining, or areas of moisture or condensation. Problems with biological pollutants can be prevented by:
·         Minimizing dust and dirt build-up (especially during construction or renovation)
·         Promptly repairing leaks and water damage
·         Keeping system components dry that should be dry
·         Cleaning components such as coils and drip pans
·         Good filter maintenance
·         Good housekeeping in occupied spaces.
Duct leakage can cause or exacerbate air quality problems and waste energy. Sealed duct systems with a leakage rate of less than 3% will usually have a superior life cycle cost analysis and reduce problems associated with leaky ductwork. Common problems include:
·         Leaks around loose fitting joints.
·         Leaks around light Troffer-type diffusers at the diffuser light fixture interface when installed in the return plenum.
·         Leaks in return ducts in unconditioned spaces or underground can draw contaminants from these spaces into the supply air system.
In general, slightly more outdoor air should be brought into the building than the exhaust air and relief air of the HVAC system. This will insure that the building remains under slight positive pressure.
·         Exhaust intake should be located as close to the source as possible.
·         Fan should draw sufficient air to keep the room in which the exhaust is located under negative pressure relative to the surrounding spaces, including wall cavities and plenums.
·         Air should flow into, but not out of, the exhaust area, which may require louvered panels in doors or walls to provide an unobstructed pathway for replacement air.
·         The integrity of walls and ceilings of rooms to be exhausted must be well maintained to prevent contaminated air from escaping into the return air plenum.
·         Provisions must be made for replacing all air exhausted out of the building with make-up outside air.
·         Space above the ceiling tiles is often used as a return air plenum.
·         Strictly follow code which restricts material and supplies in the plenum to prevent contamination and insure that airflow is not interrupted. Remove all dirt and debris from construction activity.
·         All exhaust systems passing through the plenum must be rigorously maintained to prevent leaks, and no exhaust should be released into the plenum.
·         Avoid condensation on pipes in plenum area. Moisture creates a habitat for microbial growth.
In a VAV system, a VAV box in the occupied space regulates the amount of supply air delivered to the space, based on the thermal needs of the space. Malfunctioning VAV boxes can result in thermal discomfort and fail to prevent buildup of indoor air contaminants. It is important to insure that VAV box minimum settings (e.g., 30% of peak flow) combined with the outdoor air fraction provide enough supply air so that sufficient outdoor air enters the space at partial loads.
Water is a convenient incubator for microbial growth, with potentially fatal consequences, such as Legionnaires Disease, for building occupants. Periodically monitoring water quality and chemical treatment to prevent microbial growth is essential. Physical cleaning to prevent sediment accumulation and installation of drift eliminators may also be necessary.
Fossil fuel combustion boilers provide the potential for contamination with carbon monoxide or other combustion by-products.
·         Maintain gaskets and breaching to prevent carbon monoxide from escaping.
·         Maintain the room in which the boiler is located under sufficient positive pressure relative to the outside to prevent back drafting of flue gases. Back drafting occurs when flue gases fail to be drawn up the the flue and spill out into the room. Provide combustion air directly from the outside to prevent back drafting. A smoke tube can be used to check for back drafting.
·         Provide high enough exhaust stacks to prevent re-entrainment into the building, and maintain fuel lines to prevent leaks.
ASHRAE Standard 62-1999, Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality, is the generally-accepted standard for commercial buildings in the United States. Table 2 in that Standard provides ventilation requirements for various spaces.
Table 2.1 Selected Ventilation Recommendations
Application
Occupancy (people/1000 ft2)
Cfm/person
Cfm/ft2
Food and Beverage Service
Dining rooms
Cafeteria, fast food
Bars, cocktail lounges
Kitchen (cooking)
70
100
100
20
20
20
30
15
-
Offices
Office space
Reception areas
Conference rooms
7
60
50
20
15
20
-
Public Spaces
Smoking lounge
Elevator
70
-
60
-
-
1.00
Retail Stores, Sales Floors, Showroom Floors
Basement and street
Upper floors
Malls and Arcades
Smoking lounge
30
20
20
70
-
-
-
60
0.30
0.20
0.20
-
Sports and Amusement
Spectator areas
Game rooms
Playing floors
Ballrooms and discos
150
70
30
100
15
25
20
25
-
Theaters
Lobbies
Auditorium
150
150
20
15
-
Education
Classrooms
Music rooms
Libraries
Auditoriums
50
50
20
150
15
15
15
15
-
Hotels, Motels, Resorts, Dormitories
Bedrooms
Living rooms
Lobbies
Conference rooms
Assembly rooms
-
-
30
50
120
-
-
15
20
15
30 cfm/room
30 cfm/room
-
-
-
Since indoor air quality depends on many factors, including source strengths, moisture control, and thermal parameters, these ventilation requirements cannot guarantee good indoor air quality, but meeting these requirements is a sign of managing for good indoor air quality, where unusual countercurrents or sources are present, they should be controlled at the source.
The outdoor air flow requirements of ASHRAE Standard 62-1999 are usually specified as cfm/occupant. The occupancy value should be the actual occupancy of the space or, for new buildings, the design occupancy. The total outdoor airflow is given by:
OA = (cfm/occupant) X (number of occupants)
The required outdoor air fraction is the fraction of outdoor air required so that the total outdoor airflow in the supply air is sufficient to provide the amount of outdoor air per occupant required in the Standard. However, the outdoor air fraction in the supply air is NOT equivalent to the outdoor air requirements specified in Table 2 of the Standard. That is, if the Standard requires 20 cfm of outdoor air per occupant, that does NOT mean that the outdoor air fraction should be 20%. The best way to determine outdoor air flow is to measure it.
For VAV systems, the outdoor air fraction will change as the supply air volume changes in response to changing loads. In the case of control systems that provide a constant outdoor air fraction and meet outdoor air requirements at design (peak) loads, outdoor airflow into the building at part-load will reduce the outdoor air to between one-half to two-thirds the design flow. This may be a cause of indoor air quality complaints. Manufacturers offer controls for VAV systems that can vary the outdoor air fraction to satisfy Table 2 of the Standard under all load conditions.
For existing buildings, the HVAC system should be operated to meet, at a minimum, operating parameters for providing thermal comfort and outdoor air ventilation flow as specified in design documents. However, provided that capacity is available in older buildings, it is a good idea to go beyond design requirements where feasible, and program the operating controls to satisfy the outdoor air ventilation requirements of ASHRAE 62-1999.
Should the outdoor air flow rates of ASHRAE Standard 62-1999 exceed the system’s design flow rates, a careful load analysis at these elevated flow rates should be undertaken to insure that the system has sufficient capacity for the added load at peak load conditions. Failure to perform such an analysis could result in deterioration of IAQ and/or coil freezing during extreme weather conditions.
In multiple zone systems, different spaces within a system will call for different outdoor air fractions. This is because loads (and therefore supply air requirement) are different, and/or occupant densities (and therefore outdoor air requirements) are different.
For multiple space systems, even when the total outdoor air volume equals the sum of the requirements of individual spaces, many of the spaces may be under-ventilated most of the time. For example, even with uniform occupant densities, systems servicing both the perimeter and core zones will leave the core zone with only a third to a half of the outdoor air required by Table 2 throughout the year, while the south zone will be over ventilated most of the time. This may result in indoor air quality complaints.
Thus, multiple space systems require higher overall outdoor air fractions. This is calculated by considering the outdoor air fraction required to satisfy the critical zone. The critical zone is the zone with the highest outdoor air fraction requirement. The calculation for the outdoor air fraction required at the air handler is as follows:
Y=X/(1 + X - Z)
where:
Y = adjusted outdoor air fraction required for the system
X = unadjusted outdoor air fraction for the system calculated from the Standard
Z = outdoor air fraction in the critical zone
Unfortunately, both the critical zone and the outdoor air fractions will be different at full load and at part-load. Some manufactures do offer DDC/VAV control systems that dynamically calculate the correct outdoor air fraction at the air handler as the space load requirement changes.
Short-circuiting of the supply air into a space directly to the exhaust should be avoided (ASHRAE, 1989, Section 6.1.3.3). If short-circuiting does occur, building engineers may wish to increase the outdoor airflow rate to insure good indoor air quality.
Conference rooms or training spaces often have intermittent occupancies. Provided that peak occupancies are of less than three hours duration, the Standard allows that the outdoor air requirement of the space be calculated on the basis of the average occupancy. However, the outdoor air may never be below one-half the maximum. (ASHRAE, 1989, Section 6.1.3.4)
Alternatively, ventilation in these spaces may be increased and decreased as occupancy increases or decreases, but even when unoccupied, the outdoor air ventilation should never be less than necessary to dilute building related contaminants. (ASHRAE, 1989, Section 6.1.3.1)
Delivery of outdoor air should precede occupancy to purge the air of contaminants that built up prior to occupancy. (ASHRAE, 1989, Section 6.1.3.4)
The thermal requirements of the space are designed to provide thermal comfort to occupants during all hours of occupancy. Requirements for temperature, relative humidity, and air movement during all seasons should be established and monitored to insure that thermal comfort requirements are met.
ASHRAE Standard 55-1992, Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy, identifies many factors that influence thermal comfort and the perception of thermal conditions. Among them are temperature, radiation, humidity, air movement, vertical and horizontal temperature differences, temperature drift, personal activity and clothing.
As a practical matter, maintaining a building within the following ranges of temperature and relative humidity will satisfy thermal comfort requirements of this standard in most cases.
Measurement Type
Winter
Summer
Dry Bulb at 30% RH
68.5°F - 76.0°F
74.0°F - 80.0°F
Dry Bulb at 50% RH
68.5°F - 74.5°F
73.0°F - 79.0°F
Wet bulb maximum
64°F
68°F
Relative humidity *
30% - 60%
30% - 60%
* Upper bound of 50% RH will also control dust mites.
In addition to thermal comfort, the control of relative humidity is important to limit the growth of microorganisms such as mold and dust mites. To control microorganisms, it is best to keep relative humidity below 60% (to control mold) and 50% (to control dust mites) at all times, including unoccupied hours. High relative humidity can foster proliferation of mold and dust mites.