Perpustakaan Digital ITB

Sistem pengkondisian udara memerlukan 40% dari kebutuhan energi global dan juga penggunaan refrigeran HCFC dapat menimbulkan penipisan lapisan ozon dan pemanasan global. Solusi yang dapat digunakan adalah penukar kalor bawah tanah. Tanah dipilih sebagai media utama dalam pembuangan panas karena memiliki temperatur konstan sepanjang tahun. Oleh karena itu, penelitian ini untuk mengkaji penerapan penukar kalor bawah tanah konfigurasi vertikal di Indonesia dilakukan. Permodelan dibuat dengan metode volume hingga dan jenis sistem yang dikaji adalah tipe annular concentric heat exchanger untuk 2 jenis konfigurasi aliran udara. Konfigurasi pertama udara segar masuk lewat tengah sedangkan konfigurasi kedua masuk lewat sisi anulus. Perbedaan temperatur dengan inlet dan pengaruh parameter desain terhadap kinerja akan dikaji. Hasil perbedaan temperatur dan pengaruh parameter desain dimanfaatkan untuk desain penukar kalor bawah tanah yang sesuai dengan kondisi kota Bandung dan dibandingkan dengan sistem pendinginan udara yang umum digunakan. Dari hasil simulasi untuk 2 jenis konfigurasi aliran udara, peningkatan kecepatan aliran udara sebanyak 0,25 m/s akan menurunkan efektivitas sistem sebesar 31% untuk konfigurasi 1 dan 29,43% untuk konfigurasi 2. Untuk tiap kenaikan diameter luar sebesar 1 inci dan diameter dalam sebesar 0,25 inci akan menurunkan efektivitas sistem sebesar 56,95% untuk konfigurasi 1 dan 64,47% untuk konfigurasi 2. Sedangkan untuk tiap peningkatan kedalaman tanah sebesar 1 m akan menaikkan efektivitas sistem sebesar 22,21% untuk konfigurasi 1 dan 26,39% untuk konfigurasi 2. Untuk jarak antar permukaan pipa yang direkomendasikan ?102 mm. Parameter desain yang dipilih adalah pipa 4 inci, kecepatan 1 m/s, kedalaman 4 m, dan jarak antar-permukaan pipa ?102 mm. Untuk memenuhi kebutuhan pengkondisian ruang, diperlukan 12 unit annular concentric heat exchanger yang mampu menghasilkan kapasitas pendinginan sebesar 1836,12 watt.