2. Suhu dan Panas
1. Suhu
Intensitas Energi
Unit; oC atau F
2. Panas
Bentuk enegi/kemampuan
melakukan usaha
Kalori :energi untuk
menaikkan suhu satu gram air
menaikkan suhu satu gram air
10 oC
Unit; Joule, kalori
1 Kalori = 4,1868 Joule
3. Kelembaban relatif
• Definisi
% RH = Jumlah uap air di
udara dibagi dengan jumlah
maksimum kelembaban yang
dapat ditahan udara pada
dapat ditahan udara pada
suhu tertentu. X100
• Pengaruh Suhu
Saat suhu udara meningkat,
udara dapat menahan lebih
banyak kelembapan
4. Perpindahan panas
Konduksi Termal: Proses perpindahan
panas melalui padatan dengan
mentransmisikan energi kinetik dari satu
molekul ke molekul berikutnya.
molekul ke molekul berikutnya.
6. Perpindahan panas
Panas Radiant : Energi yang dipancarkan atau
ditransmisikan sebagai sinar, gelombang, atau dalam
bentuk partikel.
7. KEHILANGAN/PENAMBAHAN PANAS
Kapan biasanya kita
mengalami kehilangan panas?
Berapa perbedaan suhu di
dalam ruangan vs di luar
ruangan?
Kehilangan panas biasanya
terjadi selama malam hari
ketika suhu di dalam ruangan
lebih tinggi dari suhu di luar
ruangan
8. KEHILANGAN/PENAMBAHAN PANAS
Kapan kita biasanya
mengalami peningkatan
panas? Berapa perbedaan
suhu di dalam ruangan vs di
luar ruangan?
Perolehan/Penambahan
panas biasanya terjadi selama
siang hari ketika suhu di
dalam ruangan lebih rendah
dari suhu di luar ruangan.
9. APA SAJA PENYEBAB
KEHILANGAN/PENAMBAHAN PANAS?
• bukaan (jendela, pintu, tempat lain di
mana udara dapat masuk ke dalam
gedung)
gedung)
• Pencahayaan
• peralatan
• manusia
10. Satuan TERMAL
• Btu (British Thermal Unit) – jumlah panas yang dibutuhkan
untuk menaikkan suhu 1 pon air sebesar 1 derajat
• 1 watt = 3,4 btu/jam
• 1 ton = 12.000 btu/jam (digunakan di AC) (ton refrigerasi)
• Kalori didefinisikan sebagai kuantitas panas yang diperlukan
untuk menaikkan suhu satu gram air murni (H2o dari 19,5oC.
Menurut Joule bila tenaga mekanik yang diberikan pada suatu
sistem dapat diisolir sedemikian rupa sehingga tak ada tenaga
yang hilang, maka dari hasil eksperimen itu tenaga mekanik 4,2
joule setara dengan 1 kalori.Jadi 4,2 joule = 1 kalori.
11. NILAI-R VS FAKTOR-U
Nilai-R (resistensi termal):
kemampuan suatu material
untuk menahan panas yang
melewatinya. Seberapa
efektif bahan ini dalam hal
U-faktor (konduktivitas
panas): pengukuran laju
perpindahan panas.
Seberapa baik panas
merambat melalui bahan
efektif bahan ini dalam hal
insulasi?
⋅ ⋅°
2
f
t
h
r
F
B
t
u
merambat melalui bahan
ini?
⋅ ⋅°
2
B
t
u
f
t
h
r
F
APA HUBUNGAN ANTARA NILAI-R DAN FAKTOR-U?
m 2 o C
W
W
m 2 o C
12. RUMUS UNTUK BEBAN PANAS
Q' = AU ∆T
Q' = Total beban pendinginan/pemanasan W, J/s,
A = Luas m2, ft2
B
t
u
h
r
A = Luas m , ft
U = Koefisien transmisivitas W/m2. o K
∆T = Beda suhu oC, °F, K
⋅ ⋅°
2
B
t
u
f
t
h
r
F
13. Tinggi = 3 m
Panjang = 7 m
Luas = 3 x 7= 21 m²
KEHILANGAN PANAS MELALUI
DINDING: LUAS
Kurangi luas bukaan 2 Jendela
(lebar 1 x tinggi 1.5)
2(1.5)=3
Bidang Tembok 21-3=18 m²
14. KEHILANGAN PANAS MELALUI
DINDING: Nilai R
Setiap material
dalam konstruksi
dinding memiliki
Nilai R masing-
Nilai R masing-
masing. Beberapa
Nilai-R didasarkan
pada ketebalan
material.
15. Film Udara Luar diabaikan
Papan 1.05
Penghalang uap 0.06
Kayu lapis 0.62
KEHILANGAN PANAS MELALUI
DINDING: Nilai R
Kayu lapis 0.62
Insulasi 13.00
Dinding kering 0.45
Film Udara Dalam 0.68
Total Nilai R 15.86
⋅ ⋅°
2
f
t
h
r
F
B
t
u
m 2 oC
W
16. KEHILANGAN PANAS MELALUI
DINDING: Nilai U
Total Nilai R = 15.86 ⋅ ⋅°
2
f
t
h
r
F
B
t
u
m 2 oC ,
W
U = .063
(jangan dibulatkan)
15.86
0.06305
⋅ ⋅°
2
B
t
u
f
t
h
r
F
Cut-off di tiga
tempat desimal
W
m 2 o C
17. MENGGUNAKAN DATA DESAIN TEKNIK
∆T = Beda Suhu
Untuk perhitungan
pemanasan, kami
menggunakan suhu yang telah
melampaui 97,5% tahun ini.
Untuk perhitungan pendinginan
kami menggunakan nilai suhu yang
telah dilampaui hanya 2,5% dari
tahun tersebut.
Source: 2012 International Plumbing Code, Table D101
18. ∆T = Beda Suhu
Perbedaan antara suhu luar desain dan suhu desain di
dalam
Desain Suhu Desain Suhu Dalam
Luar
20 °C
26 °C
Suhu Desain Bagian
Dalam biasanya
berkisar antara 19 °C
hingga 28 °C
19. KEHILANGAN PANAS TOTAL (ATAU BEBAN TRANSMISI)
Q' = AU ∆T
A = 21-3 (jendela)=18 m²
B
t
u
Q' = AU ∆T
W
U =0,063
∆T = 20°C - 26°C = -6 °C
⋅ ⋅°
2
B
t
u
f
t
h
r
F
W
m 2 o C
Q’=18 m2 (0,063 ) (- 6 °C)= -6,804 W
W
m 2 o C
20. • Sebuah dinding bidang terbuat dari padatan dengan
konduktivitas termal 70 W/m °C, tebal 50mm dan
dengan luas permukaan 1m kali 1m, suhu 150 °C di
satu sisi dan 80 °C di sisi lain. Hitung transfer panas
konduktif nya ?
d
T
T
A
q
)
( 2
1 −
=
λ
d
Perpindahan panas konduktif dapat dihitung
sebagai:
q = (70 W/m°C)(1m)(1m)((150°C)-
(80°C))/(0,05) = 98000 W = 98 kW
21. • Temukan resistansi (hambatan) termal dari
balok beton ringan setebal 100 mm.
Solusi: nilai untuk dari tabel adalah = 0,19 W/m K
untuk blok = 100mm = 0,1m
λ
W
K
m
R /
1
.
0 2
=
d
W
K
m
W
K
m
R
/
526
.
0
/
19
.
0
1
.
0
2
2
=
=
λ
d
R =
R=resistansi termal dari komponen tersebut (m K/W)
d=ketebalan bahan (m)
=konduktivitas termal material (W/mK)
λ
