Ventilasi dan tata udara ruang laundry dan dapur: beban panas dan uap, psikrometri, kondensasi, tudung buang, udara pengganti, dan saluran pengering

Ruang laundry sebuah rumah sakit berada di basement. Siang hari udaranya panas dan lembap seperti sauna, plafon di atas mesin cuci meneteskan air, dan beberapa tetes jatuh tepat di atas panel listrik. Pintu dari ruang laundry ke koridor sulit dibuka dan berdesis ketika dibuka sedikit. Pengering membutuhkan waktu makin lama untuk muatan yang sama. Pengelola memasang dua kipas buang tambahan, dan keadaannya justru memburuk.

Semua gejala itu berasal dari satu neraca yang tidak seimbang: udara yang dibuang jauh lebih banyak daripada udara yang dapat masuk, dan udara yang ada membawa panas dan uap yang tidak tertangani. Bab ini menghitung neraca itu dan menjelaskan apa yang dapat diperiksa teknisi sebelum memanggil perencana tata udara.

Batas pembahasan

Bab ini membahas sumber panas dan uap, psikrometri dasar, titik embun dan kondensasi, laju ventilasi dari neraca uap dan neraca panas, tudung buang, udara pengganti dan tekanan ruang, saluran buang pengering, dan kipas, untuk ruang laundry dan dapur. Cabang tata udara dalam narasi disiplin Teknik Bangunan dan Fasilitas berupa sintesis berbobot rendah, sehingga sumber utama bab ini adalah narasi Fluida, Termal, dan Utilitas Industri, yang memuat buku termodinamika teknik, buku pendinginan dan tata udara, dan ASPE Vol 4.

Gas ideal, tekanan parsial, dan titik embun ada di Fisika 191; panas dan kelembapan ruang laundry di Bab 16 · Laundry; pengering, serat lepas, dan bahaya kebakarannya di Bab 15 · Laundry; ventilasi mesin pencuci piring di Bab 10 · Dishwashing; dan tata udara gedung secara umum di Bab 2. Laju ventilasi minimum, suhu dan kelembapan kerja, ukuran tudung dan kecepatan tangkap, udara pengganti pengering, panjang saluran buang, dan syarat peralatan gas diatur ketentuan yang berlaku, standar ventilasi, dan petunjuk pabrik; angkanya tidak disalin. Angka yang diberi tanda angka latihan dipakai untuk menunjukkan cara hitung. Angka manual pabrik yang dikutip dari Bab 23 · Laundry tentang saluran buang pengering, Bab 1 · Dapur Komersial tentang alat masak gas, dan Bab 4 · Dapur Komersial tentang sistem pemadam tudung adalah contoh model tertentu; yang berlaku lembar data dan manual peralatan yang terpasang.

Panas sensibel dan panas laten

Buku pendinginan dan tata udara dalam narasi Fluida & Termal mendefinisikan pemanasan sensibel sebagai pemanasan udara tanpa perubahan kelembapan spesifiknya, dan pendinginan sensibel sebagai kebalikannya, serta memuat perhitungan sumber beban panas sensibel dan laten. Di laundry dan dapur, kedua jenis beban itu besar:

1. Panas sensibel: permukaan panas mesin cuci, pengering, setrika gulung, kompor, oven, dan pipa uap atau air panas yang tidak diisolasi. Beban ini menaikkan suhu udara.
2. Panas laten: uap air dari mesin cuci yang dibuka setelah cuci panas, linen basah, setrika gulung yang mengeringkan linen, panci yang mendidih, dan mesin pencuci piring. Beban ini menaikkan kelembapan udara.

Bab 16 · Laundry mencatat dari modul sistem laundry bahwa panas dan kelembapan adalah produk samping proses yang memperberat kerja mesin dan operator. Buku yang sama juga mencatat bahwa panas dari kipas yang terus berputar ditambahkan ke udara, sehingga motor kipas dan motor mesin ikut dihitung sebagai beban sensibel.

Psikrometri dasar

Buku termodinamika teknik dalam sumber menyebut udara atmosfer yang tidak mengandung uap air sebagai udara kering, dan mendefinisikan kelembapan spesifik sebagai massa uap air per satuan massa udara kering. Dengan tekanan uap air $p_v$ dan tekanan total $p$,

$\omega = 0{,}622 \, \frac{p_v}{p - p_v}$

Kelembapan relatif adalah perbandingan tekanan uap air dengan tekanan jenuhnya pada suhu yang sama, $\phi = p_v / p_\text{jenuh}(T)$. ASPE Vol 4 dalam sumber mencatat bahwa tekanan uap air merupakan fungsi suhu dan kelembapan relatif. Buku termodinamika lain dalam sumber mencatat bahwa diagram psikrometrik adalah penyajian grafis berbagai sifat udara lembap, dan diagram itu dipakai untuk membaca kelembapan spesifik, entalpi, dan titik embun tanpa menghitung.

Titik embun adalah suhu ketika udara menjadi jenuh bila didinginkan tanpa mengubah kandungan uap airnya. Buku pendinginan dalam sumber mencatat bahwa titik embun adalah suhu jenuh yang sesuai dengan tekanan parsial uap air. Fisika 191 menurunkan hubungan yang sama dari tekanan parsial.

Kondensasi pada pipa, plafon, dan panel

ASPE Vol 4 dalam sumber mencatat bahwa bila suhu permukaan di atas titik embun, kondensasi tidak terbentuk. Sebaliknya, setiap permukaan yang lebih dingin daripada titik embun udara ruang akan basah: pipa air dingin dari tangki bawah, saluran udara sejuk, plafon beton di bawah atap yang dingin pada malam hari, dan dinding luar basement. Di ruang laundry yang lembap, titik embun dapat lebih tinggi daripada suhu air dingin dari tangki, sehingga pipa air dingin "berkeringat" walaupun tidak bocor (Contoh 2). ASPE Vol 1 dalam sumber, dalam daftar pertanyaan survei gedung, menanyakan adanya keringat atau tanda kebocoran dari pipa, dinding, atau plafon, dan kedua gejala itu memang sering tertukar.

Penanganannya ada dua. Pertama, menurunkan titik embun udara ruang dengan ventilasi atau pengeringan udara. Kedua, menjaga permukaan tetap di atas titik embun atau memisahkannya dari udara lembap dengan isolasi. Practical Plumbing Engineering dalam sumber mengingatkan bahwa saat isolasi dipasang, keutuhan lapisan penahan uapnya harus dijaga; isolasi tanpa penahan uap yang rapat menyerap air dan menjadi basah dari dalam. Air yang menetes di atas panel listrik adalah kondisi berhenti, apa pun sumbernya.

Laju ventilasi dari neraca uap

Bila udara luar dimasukkan dan udara ruang dibuang, uap air yang dibawa keluar setiap jam adalah

$\dot{m}_w = \dot{m}_a \, (\omega_\text{dalam} - \omega_\text{luar})$

dengan $\dot{m}_a$ laju massa udara kering. Untuk membuang uap $\dot{m}_w$ dan menjaga kelembapan dalam pada $\omega_\text{dalam}$, laju udara yang dibutuhkan adalah $\dot{m}_a = \dot{m}_w / (\omega_\text{dalam} - \omega_\text{luar})$. Di iklim tropis lembap, udara luar sudah membawa banyak uap, sehingga selisih $\omega$ kecil dan laju udaranya besar (Contoh 3). Pada keadaan tertentu, ventilasi saja tidak dapat menurunkan kelembapan di bawah kelembapan udara luar; untuk itu diperlukan pengeringan udara dengan pendinginan, seperti siklus di Fisika 213. Koil pendingin mengeringkan udara karena permukaannya lebih dingin daripada titik embun udara yang melewatinya; buku pendinginan dalam sumber membahas titik embun alat koil yang lebih rendah daripada titik embun udara masuk. Air yang mengembun di koil itu harus dibuang melalui pipa kondensat yang berperangkap dan tidak tersumbat, karena nampan kondensat yang meluap adalah sumber tetesan plafon yang lain.

Laju ventilasi dari neraca panas

Untuk panas sensibel, laju udara yang dibutuhkan agar suhu dalam hanya $\Delta T$ di atas suhu luar adalah

$\dot{V} = \frac{\dot{Q}_s}{\rho \, c_p \, \Delta T}$

dengan $\rho$ massa jenis udara dan $c_p$ kalor jenisnya. Di laundry, laju dari neraca panas biasanya jauh lebih besar daripada laju dari neraca uap (Contoh 4), sehingga neraca panas yang menentukan. Laju ini sering dinyatakan sebagai pergantian udara per jam, yaitu laju udara dibagi volume ruang (Contoh 5). Pergantian udara memberi rasa besaran, tetapi laju yang dirancang berasal dari neraca, bukan dari angka pergantian.

Ventilasi bekerja paling baik bila udara buang diambil dekat sumber panas dan uap, misalnya di atas setrika gulung dan di dekat pintu mesin cuci, dan udara pengganti masuk di sisi lain ruangan setinggi zona kerja. Udara yang masuk dan keluar di tempat yang berdekatan hanya berputar tanpa membawa panas.

Tudung buang dapur dan mesin pencuci piring

Tudung buang menangkap panas, uap, asap, dan uap lemak tepat di atas sumbernya, sebelum tercampur dengan udara ruang. Kinerjanya ditentukan oleh luas tudung terhadap peralatan di bawahnya, tinggi pemasangan, dan laju udara buangnya. Tudung dapur memakai saringan lemak yang harus dibersihkan berkala, karena lemak di saringan dan saluran adalah bahan bakar kebakaran yang dibahas di bab proteksi kebakaran berikutnya. Bab 10 · Dishwashing membahas ventilasi dan uap mesin pencuci piring, termasuk tudung yang disyaratkan pabrik.

Ukuran tudung, kecepatan tangkap, jenis saringan, dan bahan saluran buang dapur ditentukan perencana menurut standar dan petunjuk pabrik peralatan. Tugas teknisi adalah memastikan kipas tudung berjalan selama peralatan menyala, saringan bersih, dan udara pengganti dapur cukup.

Banyak tudung dapur hotel juga dilindungi sistem pemadam bahan kimia basah, dan sistem itu menentukan perilaku kipas saat menyembur. Menurut dua manual sistem yang dibahas di Bab 4 · Dapur Komersial, kipas buang dibiarkan atau sebaiknya tetap menyala untuk membantu aliran agen dan mendinginkan plenum dan saluran, sedangkan kipas udara pengganti yang terintegrasi dengan tudung dimatikan; salah satu manual itu mencatat bahwa sebagian otoritas setempat justru mewajibkan kipas buang dimatikan. Rinciannya berbeda per manual dan per otoritas, sehingga urutan interlock kipas, udara pengganti, dan sistem pemadam dibaca dari manual sistem yang terpasang dan tidak diubah teknisi. Satu manual sistem juga mencatat bahwa pembersihan tudung dan saluran dapat membuat sistem pemadam tidak efektif, karena lapisan bahan pembersih tertinggal di peralatan deteksi atau sistem tersentuh petugas pembersih, sehingga distributor berwenang sangat disarankan menginspeksi dan menyervis sistem segera setelah pembersihan. Satu panduan servis oven kombi dalam Bab 3 · Dapur Komersial meminta tudung buang dinyalakan saat memeriksa gangguan gas, karena tudung mungkin tersambung ke suplai gas.

Udara pengganti dan tekanan ruang

Setiap meter kubik udara yang dibuang kipas, tudung, atau pengering harus diganti oleh udara yang masuk. Bila jalur masuknya tidak dirancang, udara masuk lewat celah pintu, saluran lain, dan kadang cerobong peralatan gas, dan ruang menjadi bertekanan negatif. Bab 16 · Laundry mencatat akibatnya: aliran udara pengering berkurang, pengering bekerja kurang efisien, dan gas buang pemanas air atau ketel berpembuangan alami di ruang yang sama dapat berbalik ke ruangan.

Kasus pembuka memperlihatkan semua gejala itu. Pintu sulit dibuka karena beda tekanan bekerja pada seluruh luas daun pintu (Contoh 7). Pengering melambat karena kipasnya harus melawan tekanan ruang yang rendah. Kipas buang tambahan menurunkan tekanan ruang lebih jauh tanpa menambah udara yang benar-benar mengalir, karena jalur masuknya tetap sempit. Penyelesaiannya adalah udara pengganti yang dirancang, dengan bukaan atau kipas pasok yang ukurannya sebanding dengan semua udara buang (Contoh 6).

Di dapur, alat masak gas ikut mengambil udara ruangan. Satu manual penggorengan dalam Bab 1 · Dapur Komersial memberi kebutuhan udara pembakaran 2 m³ per jam untuk setiap kW masukan panas menurut standar Eropa yang dirujuknya, melarang penggorengan disambung langsung ke saluran buang, dan meminta jarak paling sedikit 45 cm dari cerobong alat ke tepi bawah saringan tudung. Dengan angka itu, tiga penggorengan 33,7 kW membutuhkan sekitar 202 m³ udara pembakaran per jam, di luar udara yang dibuang tudung; besar udara pengganti dapur tetap ditetapkan perancang. Manual servis penggorengan lain dalam bab itu membaca letupan pembakar yang terjadi sepanjang waktu sebagai tanda kekurangan udara, terutama bila udara terasa mengalir masuk ke dapur, dan nyala yang keluar dari cerobong sebagai tanda tekanan negatif.

Saluran buang pengering

Pengering membuang udara panas, lembap, dan berserat. Bab 15 · Laundry menjelaskan bahwa serat yang menumpuk di saluran buang dapat terbakar dan bahwa filter serat yang tersumbat membuat linen terlalu panas. Dari sisi gedung, saluran buang pengering diperiksa pada empat hal:

1. Panjang dan belokan. Saluran yang panjang dan berbelok menambah hambatan, sehingga debit udara pengering turun. Panjang dan jumlah belokan maksimum diambil dari petunjuk pabrik. Satu manual pemasangan dalam Bab 23 · Laundry mengubah saluran menjadi panjang ekuivalen dengan faktor diameter dan panjang belokan, membatasinya 18 m, dan mewajibkan diameter diperbesar setahap demi setahap bila batas itu terlampaui dan saluran tidak dapat dipendekkan.
2. Kecepatan. Kecepatan udara di saluran harus cukup untuk membawa serat keluar (Contoh 8); saluran yang terlalu besar membuat serat mengendap. Manual yang sama memberi batas bawah kecepatan rata-rata 366 m/menit, sekitar 6,1 m/s; bila batas itu tidak tercapai, saluran wajib diperiksa dan dibersihkan secara rutin.
3. Akses pembersihan. Saluran memerlukan pintu pemeriksaan di belokan dan jadwal pembersihan.
4. Ujung buang. Ujungnya di luar gedung, jauh dari jendela dan masukan udara pengganti, dengan tutup yang tidak menahan serat.

Beberapa pengering yang berbagi satu saluran memerlukan rancangan khusus agar udara satu pengering tidak didorong balik ke pengering lain. Manual-manual dalam Bab 23 · Laundry menganjurkan satu saluran untuk setiap pengering, melarang diameter saluran lebih kecil dari lubang keluar pengering, dan untuk saluran bersama meminta diameter membesar searah aliran serta katup searah setelah setiap pengering.

Kipas dan hukumnya

Buku pendinginan dalam sumber mencatat bahwa kipas sentrifugal punya impeler yang dipasang di dalam rumah berbentuk keong. Kipas bekerja seperti pompa udara, sehingga titik operasinya ditentukan perpotongan kurva kipas dan kurva sistem saluran, dan hukum afinitasnya sama dengan pompa di bab tekanan dan pompa air gedung: debit sebanding dengan putaran, tekanan dengan kuadratnya, dan daya dengan pangkat tiganya (Contoh 9). Sabuk kipas yang slip, saringan yang tersumbat, dan peredam yang tertutup menurunkan debit tanpa terlihat dari luar, sehingga debit kipas diukur dengan alat ukur kecepatan udara di bukaan, bukan ditebak dari bunyi.

Memeriksa ventilasi di lapangan

Sebelum perencana dipanggil, teknisi dapat mengumpulkan data yang membuat diagnosisnya cepat:

1. Suhu dan kelembapan. Termohigrometer dibaca di udara luar, di zona kerja, di dekat setrika gulung, dan di dekat plafon, pada jam sibuk dan jam sepi. Titik embun dihitung dari pembacaan itu dan dibandingkan dengan suhu pipa air dingin dan plafon.
2. Debit udara. Kecepatan udara di bukaan kipas buang, tudung, dan kisi udara pengganti diukur dengan anemometer, lalu dikalikan luas bersih bukaannya. Jumlah udara buang dibandingkan dengan jumlah udara masuk.
3. Beda tekanan. Manometer beda tekanan kecil atau pita tipis di celah pintu menunjukkan arah aliran udara antara ruang laundry dan koridor. Pita yang tertarik kuat ke dalam ruang menandakan tekanan negatif besar.
4. Peralatan gas. Nyala dan aliran cerobong diperiksa dengan semua kipas buang dan pengering menyala, karena itulah keadaan terburuk.
5. Saluran dan saringan. Saringan serat pengering, saringan tudung, dan pintu pemeriksaan saluran dibuka sesuai jadwal dan tebal endapannya dicatat.

Data ini menjawab pertanyaan pertama perencana: apakah masalahnya kekurangan udara buang, kekurangan udara pengganti, panas yang tidak ditangkap di sumbernya, atau kelembapan luar yang memang tinggi.

Contoh kerja

Contoh 1. Kelembapan spesifik udara luar. Udara luar 30 °C dengan kelembapan relatif 75 persen. Tekanan jenuh pada 30 °C 4,246 kPa (nilai literatur), sehingga $p_v = 0{,}75 \times 4{,}246 = 3{,}18$ kPa dan $\omega = 0{,}622 \times 3{,}18 / (101{,}3 - 3{,}18) = 0{,}0202$ kg/kg. Tekanan 3,18 kPa sama dengan tekanan jenuh pada sekitar 25,1 °C, yaitu titik embun udara luar.

Contoh 2. Pipa air dingin berkeringat. Udara laundry 35 °C dengan kelembapan relatif 70 persen: $p_v = 0{,}70 \times 5{,}628 = 3{,}94$ kPa, sehingga titik embunnya sekitar 28,7 °C. Pipa air dingin dari tangki bawah 26 °C berada di bawah titik embun dan basah walaupun tidak bocor. Isolasi dengan penahan uap atau penurunan kelembapan ruang menghentikannya.

Contoh 3. Ventilasi dari neraca uap. Uap dari mesin dan linen 20 kg per jam (angka latihan). Udara dalam dijaga 35 °C dan 70 persen, $\omega = 0{,}622 \times 3{,}94 / (101{,}3 - 3{,}94) = 0{,}0252$. Selisih dengan udara luar $0{,}0252 - 0{,}0202 = 0{,}0050$. Laju udara kering $20 / 0{,}0050 = 4.000$ kg per jam, atau sekitar 3.500 m³ per jam dengan massa jenis 1,15 kg/m³.

Contoh 4. Ventilasi dari neraca panas. Panas sensibel dari setrika gulung, pengering, dan mesin 30 kW (angka latihan), dengan suhu dalam diizinkan 5 K di atas luar: $\dot{V} = 30 / (1{,}15 \times 1{,}006 \times 5) = 5{,}2$ m³/s, atau sekitar 18.700 m³ per jam, lebih dari lima kali hasil Contoh 3.

Contoh 5. Pergantian udara. Ruang 20 m × 10 m × 4 m = 800 m³. Laju Contoh 4 setara $18.700 / 800 = 23$ pergantian udara per jam. Angka setinggi ini menunjukkan bahwa menangkap panas di sumbernya, misalnya dengan tudung di atas setrika gulung, lebih hemat daripada mengencerkan seluruh ruang.

Contoh 6. Udara pengganti pengering. Tiga pengering masing-masing membuang 1.700 m³ per jam (angka latihan dari data pabrik): total 5.100 m³ per jam atau 1,42 m³/s. Bila udara pengganti masuk melalui bukaan berkisi dengan kecepatan 2 m/s (angka latihan), luas bersih bukaan $1{,}42 / 2 = 0{,}71$ m², di luar udara pengganti untuk kipas buang ruang.

Contoh 7. Gaya pada pintu. Ruang bertekanan 25 Pa di bawah koridor (angka latihan). Pintu 0,9 m × 2,1 m menerima gaya tambahan $25 \times 1{,}89 = 47$ N yang menahannya tertutup, sebanding dengan mengangkat beban hampir 5 kg di gagang. Beda tekanan sekecil itu sudah cukup untuk membalik aliran gas buang peralatan gas berpembuangan alami.

Contoh 8. Kecepatan di saluran pengering. Pengering 1.700 m³ per jam dengan saluran berdiameter 200 mm: $A = \pi/4 \times 0{,}2^2 = 0{,}0314$ m², $v = 0{,}472 / 0{,}0314 = 15$ m/s. Bila saluran diganti 300 mm tanpa mengubah kipas, kecepatan turun ke sekitar 6,7 m/s pada debit yang sama, dan serat lebih mudah mengendap. Kecepatan itu masih di atas batas bawah sekitar 6,1 m/s dari manual dalam Bab 23 · Laundry, sehingga saluran 300 mm masih memenuhi syarat kecepatan untuk debit ini; pada 350 mm kecepatannya turun ke sekitar 4,9 m/s, di bawah batas, dan saluran harus masuk jadwal pemeriksaan dan pembersihan rutin. Memperbesar saluran karena itu boleh, bahkan wajib bila saluran terlalu panjang, asalkan panjang ekuivalen dan kecepatan dihitung bersama.

Contoh 9. Hukum kipas. Kipas buang 2 kW diturunkan putarannya ke 80 persen: debit 80 persen, tekanan $0{,}8^2 = 64$ persen, dan daya $0{,}8^3 = 51$ persen, sekitar 1 kW. Daya yang dipakai motor kipas yang berada di aliran udara akhirnya menjadi panas di udara itu, sehingga kipas 2 kW di dalam ruang menambah 2 kW beban sensibel.

Kondisi berhenti

Hentikan pekerjaan dan laporkan bila:

1. Air menetes ke panel listrik, motor, atau peralatan listrik. Isolasi listriknya dan tangani sumber air sebelum peralatan dinyalakan lagi; ikuti rak Kelistrikan & Kendali dan Bab 1 · Keselamatan.
2. Tercium gas buang, alat pendeteksi karbon monoksida berbunyi, atau nyala peralatan gas berubah ketika kipas buang menyala. Matikan peralatan gas, buka jalur udara, dan panggil teknisi gas.
3. Kipas buang tambahan akan dipasang tanpa menghitung udara pengganti.
4. Saluran buang pengering atau tudung dapur akan dibuka, dibersihkan, atau dimasuki sebelum peralatannya dimatikan, didinginkan, dan diisolasi.
5. Serat atau lemak menumpuk tebal di saluran, saringan tudung, atau kipas. Itu bahan bakar kebakaran; jadwalkan pembersihan sebelum peralatan dipakai penuh.
6. Pekerja menunjukkan tanda kelelahan panas di ruang yang panas dan lembap. Hentikan kerja, pindahkan ke tempat sejuk, dan beri minum.
7. Sistem pemadam tudung dapur baru menyembur, atau interlock kipas buang, udara pengganti, atau suplai gas dengan tudung akan dilepas, dijembatani, atau diubah. Jalur masak tidak dipakai sampai distributor berwenang memeriksa dan me-reset sistem; ikuti Bab 4 · Dapur Komersial.

Salah tafsir yang sering terjadi

"Tambah kipas buang, ruangan pasti lebih sejuk." Tanpa udara pengganti, kipas tambahan hanya menurunkan tekanan ruang.

"Pipa yang basah pasti bocor." Pipa air dingin di ruang lembap berkeringat karena suhunya di bawah titik embun.

"Ventilasi selalu mengeringkan udara." Ventilasi dengan udara luar yang lembap tidak dapat menurunkan kelembapan di bawah kelembapan luar.

"Pergantian udara per jam adalah dasar rancangan." Laju dirancang dari neraca panas dan uap; pergantian udara hanya ukuran kasar.

"Saluran pengering yang lebih besar lebih aman." Saluran yang terlalu besar membuat serat mengendap karena kecepatannya turun. Sebaliknya, saluran yang terlalu panjang justru harus diperbesar: manual dalam Bab 23 · Laundry mewajibkannya bila panjang ekuivalen lebih dari 18 m, lalu memeriksa kecepatan minimum sekitar 6,1 m/s dan menjadwalkan pembersihan rutin bila kecepatan itu tidak tercapai.

"Isolasi apa pun mencegah kondensasi." Isolasi tanpa penahan uap yang utuh menyerap uap dan basah dari dalam.

"Saat pemadam tudung menyembur, semua kipas dapur harus mati." Menurut manual sistem di Bab 4 · Dapur Komersial, kipas buang biasanya tetap menyala sedangkan udara pengganti yang terintegrasi dimatikan; sebagian otoritas setempat mewajibkan kipas buang dimatikan, sehingga yang berlaku manual sistem terpasang dan ketentuan otoritasnya.

Hubungan dengan bab lain

Fisika 191 memberi tekanan parsial dan titik embun, Bab 16 · Laundry panas dan kelembapan ruang laundry, Bab 15 · Laundry pengering dan serat, Bab 10 · Dishwashing ventilasi mesin pencuci piring, Bab 2 tata udara gedung, Fisika 213 pendinginan dan pengeringan udara, bab tekanan dan pompa hukum afinitas, dan Bab 1 · Keselamatan kondisi berhenti. Bab proteksi kebakaran berikutnya membahas lemak di tudung dan serat di saluran sebagai bahaya kebakaran. Saluran buang dan udara pengganti pengering dari sisi mesin, termasuk panjang ekuivalen, kecepatan minimum, dan saluran bersama, dibahas di Bab 23 · Laundry. Alat masak gas dan udara pembakarannya dibahas di Bab 1 · Dapur Komersial, penggorengan gas di Bab 2 · Dapur Komersial, oven kombi di Bab 3 · Dapur Komersial, dan sistem pemadam tudung serta perilaku kipas saat menyembur di Bab 4 · Dapur Komersial.

Latihan dan pembahasan

Untuk setiap soal, tuliskan rumus, hitungan, atau alasannya.

1. Berapa kelembapan spesifik udara 30 °C dengan kelembapan relatif 60 persen?
2. Berapa laju udara untuk membuang 10 kW panas sensibel dengan selisih suhu 4 K?
3. Ruang 600 m³ diventilasi 12.000 m³ per jam. Berapa pergantian udaranya?
4. Pengering 1.000 m³ per jam memakai saluran 150 mm. Berapa kecepatan udaranya?
5. Mengapa isolasi pipa air dingin di ruang laundry memerlukan penahan uap?
6. Mengapa kekurangan udara pengganti berbahaya bagi pemanas air gas di ruang yang sama?

Kunci jawaban beralasan

1. $p_v = 0{,}6 \times 4{,}246 = 2{,}55$ kPa, sehingga $\omega = 0{,}622 \times 2{,}55 / (101{,}3 - 2{,}55) = 0{,}0160$ kg/kg.
2. $\dot{V} = 10 / (1{,}15 \times 1{,}006 \times 4) = 2{,}2$ m³/s, atau sekitar 7.800 m³ per jam.
3. $12.000 / 600 = 20$ pergantian udara per jam, sebagai ukuran kasar terhadap volume ruang.
4. $A = \pi/4 \times 0{,}15^2 = 0{,}0177$ m², sehingga $v = 0{,}278 / 0{,}0177 = 15{,}7$ m/s.
5. Permukaan pipa di bawah titik embun; tanpa penahan uap, uap menembus isolasi dan mengembun di dalamnya sehingga isolasi basah.
6. Ruang bertekanan negatif menarik udara lewat cerobong, sehingga gas buang berbalik ke ruangan dan dapat meracuni pekerja.

Referensi