DESAIN TEKNOLOGI TERAPAN (Mecanical & Electrical)
Oleh : Margiono Abdillah
Penerbit :
YAYASAN KEMAJUAN TEKNIK
Desain Teknologi Terapan (Mecanical & Electrical)
Ditulis dan disusun oleh
: Margiono Abdillah
Desai cover dan Tata letak
: Listron Surya Teknik
Dicetak dan diterbitkan oleh
: Yayasan Kemajuan Teknik Jl. Khatulistiwa (Komplek Teluk Dalam Permai No.B4) Wajok Hulu – Pontianak Telp. +62895 3410 7337 4 Website: www.yktpublisher.net Email1 : admin.cs@yktpublisher.net Email2 : yktpublisher.ptk@yahoo.com
Distributor tunggal
: UD. Listron Surya Teknik Jl. Budiutomo (Komp. Surya Kencana II No. D2) Pontianak – 78243 Telp. +62852 4982 4004 Website: listronsuryateknik.meximas.com Email: listronsuryateknik.ptk@gmail.com
Cetakan I
: Tahun 2013
Cetakan II
: Tahun 2017
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang Dilarang memperbanyak karya tulis ini dalam bentuk dan dengan cara apapun, termasuk fotocopy, copy paste dan scan tanpa seizin tertulis dari Penulis atau Penerbit. ISBN : 978-602-727624-6 © Yayasan Kemajuan Teknik 2017
KATA PENGANTAR Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah s.w.t. yang telah melimpahkan rahmat dan karunianya, maka buku “Desain Teknologi Terapan (Mecanical & Electrical)� ini dapat tersusun. Harapan kami, buku ini dapat membantu dalam memperkaya dan meningkatkan pengetahuan siswa SMK pada khususnya dan para pembaca sekalian pada umumnya dalam bidang teknik mesin maupun teknik listrik sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pada saat ini. Isi buku ini kami susun tidak semata-mata hanya berdasarkan materi pelajaran yang diajarkan pada Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) Program Keahlian Teknik Ketenagalistrikan, Teknik Mekanik Otomotif, Teknik Mesin, Teknik Pendingin & Tata Udara dan Teknik Bangunan. Tetapi ada beberapa tambahan materi yang kami rasa sangat berguna bagi para siswa Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) kelompok teknologi dan rekayasa dalam memperkaya dan meningkatkan pengetahuan tentang desain teknologi terapan. Sekali lagi mudah-mudahan buku ini dapat bermanfaat bagi para siswa Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) kelompok teknologi dan rekayasa, sekaligus juga bermanfaat bagi para pembaca sekalian yang ingin mengetahui desain teknologi perlengkapan gedung, desain teknologi penerangan gedung, desain teknologi penerangan jalan, desain teknologi penangkal petir dan desain teknologi peralatan konversi energi. Akhirul kata kami menyadari bahwa buku ini masih jauh dari sempurna, untuk itu saran dan kritik yang membangun dari semua pihak demi kesempurnaan buku ini sangat kami harapkan.
Pontianak, 2013
Penulis
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ……………………………………………….................……... i DAFTAR ISI ………….……………………………………………………….…….
ii
BAB I : DESAIN TEKNOLOGI PEMASANGAN LIFT DAN ESKALATOR A. DESAIN TEKNOLOGI PEMASANGAN LIFT 1. Waktu Menunggu (Interval/Waiting Time) …..…..……………….…... 1 2. Daya Angkut (Handling Capasity) …….……..……………….….……. 1 3. Waktu Perjalanan Bolak-Balik (Round Trip Time) …….…..…….….... 2 4. Beban Puncak Lift (Peak Load) ………………..………………….…… 2 5. Efisiensi Gedung/Bangunan (Building Efficiency) …………….…..…. 3 6. Perhitungan Jumlah Lift dalam Satu Zone ………………….….……… 3 7. Desain Kotak Lift ……………………………………….…….……….. 4
B. DESAIN TEKNOLOGI PEMASANGAN ESKALATOR ………..……... 5 C. KAPASITAS PENANGANAN LIFT & ESKALATOR …..……….…… 6 D. CONTOH PERHITUNGAN ………………………………………...…… 6
BAB II : DESAIN TEKNOLOGI PEMASANGAN GENSET A. PEMILIHAN GENSET HARUS SESUAI KEBUTUHAN 1. Fasilitas Rumah Sakit …………………………………….……...…... 10 2. Daftar Ruangan Pemakai Daya Listrik …….………….......…….…… 11
B. TATA LETAK PENEMPATAN GENSET ……………….…….……… 13 C. TEKNOLOGI PEREDAMAN SUARA ……………...……….……....… 15 D. TEKNOLOGI PEREDAMAN GETARAN ………...………………..… 15 E. METODE PENYAMBUNGAN POROS DARI DIESEL KE GENERATOR ……………………………….…………………………... 16 F. SISTEM PENDINGINAN MESIN DIESEL ………………..….……..... 16
BAB III : DESAIN TEKNOLOGI PEMASANGAN AIR CONDITIONER (AC) A. MENENTUKAN JENIS AC
1. AC Window …………………....…..…………………………………. 18 2. AC Split ………....………………..………………….……...………… 19 3. AC Sentral …...………………….………………….………………… 20 a. Fungsi/Kegunaan Ruangan ….……………………………...……. 21 b. Kondisi dan Struktur Ruangan .……………………….………….. 22 c. Bentuk dan Ukuran Ruangan ….………………………...……….. 24
B. MEMILIH KAPASITAS AC ……………….…………………...…...…. 24 C. PERHITUNGAN BEBAN PENDINGINAN (COOLING LOAD) 1. Perhitungan Transmisi Kerugian Perambatan Panas ……………….. 27 a. Menghitung Luas Dinding ………………………….………...… 27 b. Menghitung Luas Jendela ………………………….....………… 27 c. Menghitung Luas Atap …………………………….....……...…. 28 d. Menghitung Luas Lantai ………………………….…………….. 28
2. Penaksiran Beban Pendingin ………………...……….…………….. 29 a. Kondisi Desain ……………………………………………….…. 29 b. Transmisi Keriguan ……………………………………………... 29 c. Ventilasi / Perembesan Panas ………………………...………… 29 d. Jumlah Beban Pendinginan (Cooling Load) ……………………. 29
D. PERHITUNGAN KASAR BEBAN PENDINGINAN ………...…...…. 30 E. MEMILIH TATA LETAK PEMASANGAN AC 1. Penempatan Unit Indoor ……………………………...…………….. 31 2. Penempatan Unit Outdoor …………………………….…..……...… 31
F. TEKNOLOGI PEMASANGAN INSTALASI PIPA AC ………...…….. 32
BAB IV : DESAIN TEKNOLOGI PEMASANGAN POMPA A. JENIS-JENIS POMPA 1. Pompa Reciprocating ……………………………...….…………….. 37 2. Pompa Putar (Rotary) ……………………………………....……..... 37
3. Pompa Pusingan (Centrifugal) …………………...……….………… 38 4. Pompa Tekan ……………………………………………....…..…… 45 5. Pompa Hisap ………………………...……………………….……... 45 6. Pompa Hisap Tekan ………………………………………....……… 45 a. Pompa Hisap Tekan Dengan Tangan …………………….…….. 45 b. Pompa Hisap Tekan Dengan Motor Listrik …………...….…….. 46 c. Pompa Hisap Tekan Dengan Motor Bakar …………….……….. 46
B. CARA KERJA POMPA 1. Cara Kerja Pompa Hisap ……………………...……….…………… 46 2. Cara Kerja Pompa Membran (Diafragma) ……………...….………. 47 3. Cara Kerja Pompa Pusingan (Centrifugal) ………………….…........ 49 4. Cara Kerja Pompa Kerja Tunggal ……………………………...…… 50 5. Cara Kerja Pompa Kerja Rangkap ………………………….…...….. 51
C. DASAR PERHITUNGAN POMPA 1. Tekanan ………………………………………………………..…… 52 2. Kapasitas Pompa ………………………………...……….…………. 53 3. Head ……………………...……………………………….……….... 53 a. Head Total ……………………………………...……….……… 53 b. Head Rugi ……………………………………………….……… 54 c. Head Yang Tersedia …………………………….……………… 55
4. Kerugian …………………………...………………….……………. 57 a. Kerugian Mayor (Major Loss) …………………….….………… 57 b. Kerugian Minor (Minor Loss) …………………….……………. 58
5. Net Positive Suction Head (NPSH) …………….…...……………… 58 6. Daya Poros (Psh) ………………….…………….………………….. 59 7. Efisiensi ………………………...…….………….…………………. 59 a. Efisiensi Volumetris ………………………….………………… 59 b. Efisiensi Hidrolis ……………………………….………………. 59
c. Efisiensi Mekanis …………………………….………………… 59 d. Efisiensi Total (Overall Eficiency) …………….……………… 60
8. Kavitasi ……………………………………....…………………...… 60
D. PELUANG-PELUANG EFISIENSI ENERGI 1. Pemilihan Pompa Yang Benar …………………………………….. 60 2. Pengendalian Debit Aliran Dengan Variasi Kecepatan……………. 62 a. Penjelasan Pengaruh Kecepatan ………………………….…….. 62 b. Penggunaan Penggerak Dengan Kecepatan Bervariasi…….…… 63 c. Pemasangan Pompa Paralel ……………………………….……. 64 d. Peniadaan Kran Pengendali Aliran ……………………….…….. 65 e. Peniadaan Pengendali By-Pass …………………………….…… 66 f. Pengendalian Start/Stop Pompa …………………………….….. 66 g. Keseimbangan Impeler ……………………………….…….…... 67
3. Daftar Opsi Pemeriksaan Pompa…………………………...….……. 68
E. PENENTUAN SPESIFIKASI POMPA 1. Pemilihan Penggerak dan Putaran ……………...……….………..… 70 a. Motor Listrik ……………………………………...…………….. 70 b. Motor Bakar ……………………………………….……………. 71
2. Pemilihan Jenis Impeler ………………………….…………...…….. 72 3. Pemilihan Jumlah Tingkat …………………...…….……………….. 73 4. Pemilihan Jenis Bahan …………………………...….……………… 74
F. CONTOH PERHITUNGAN POMPA 1. Perhitungan Total Dynamic Head (TDH) ……………….……...…. 76 a. Perhitungan Suction ………………………………….………… 76 b. Perhitungan Discharge ………………………………………… 76
2. Perhitungan Brake Horse Power (BHP) ………………….………... 79 a. Perhitungan BHP dengan D Tetap, N Berubah ……….......…… 79 b. Perhitungan BHP dengan N Tetap, D Berubah ……….….……. 80 c. Perhutngan BHP dengan Flow, TDH dan SG Diketahui……..... 80
G. INSTALASI MOTOR LISTRIK SEBAGAI PENGGERAK POMPA 1. Instalasi motor pompa menggunakan 1 buah motor induksi 3 fase dengan kendali 1 buah pressure switch............................................... 81 2. Instalasi motor pompa menggunakan 1 buah motor induksi 3 fase dengan kendali 1 buah level switch.................................................... 82 3. Instalasi motor pompa menggunakan 1 buah motor induksi 3 fase dengan kendali 2 buah level switch..................................................... 83 4. Instalasi motor pompa menggunakan 2 buah motor induksi 3 fase dengan kendali 2 buah level switch.................................................... 84 5. Panel Kontrol Motor Penggerak Pompa a. Cara Kerja Rangkaian .................................................................. 85 b. Cara Kerja Pengaman ................................................................... 87 c. Bahan-Bahan yang Diperlukan .................................................... 88 d. Langkah Kerja .............................................................................. 88 e. Skema Proses dan Rangkaian Kontrol.......................................... 89 f. Rangkaian Daya (Utama) ............................................................. 90 g. Lay-Out Komponen Panel ............................................................ 91 h. Rangkaian Pengawatan Komponen Panel .................................... 92
BAB V : DESAIN TEKNOLOGI PEMASANGAN LAMPU PENERANGAN DAN PENANGKAL PETIR A. DESAIN TEKNOLOGI PEMASANGAN LAMPU PENERANGAN RUANGAN GEDUNG 1. Menentukan Tata Letak Lampu …………………….………….…. 93 2. Menentukan Jumlah Lampu …………………………..……...…… 96 a. Menurut Siemens …………………………………..………….. 96 b. Menurut Teknik Penerangan ……………………….…………. 96
3. Menentukan Ukuran Sekering Pengaman ………….….………….. 96 4. Menentukan Ukuran Kawat Penghantar …………….……………. 97 5. Contoh Perhitungan …………….……………………….……….... 99 6. Membuat Gambar Rencana Instalasi …………………….…….…. 104
B. DESAIN TEKNOLOGI PEMASANGAN LAMPU PENERANGAN JALAN 1. Macam dan Sifat Khusus Jalan …………….………...…………... 105 a. Klasifikasi Menurut Daerah Lokasi …….….…………...……. 105 b. Klasifikasi Menurut Fungsi Jalan ……….……....……………. 105
2. Menentukan Jenis Lampu Jalan ……...……….………………..… 106 3. Menentukan Tiang Lampu Jalan ……………….…....…………… 108 4. Contoh Perhitungan ……………………………..……...……...…. 109 a. Data-Data Jalan ……………………………….…………...…. 109 b. Ketentuan-Ketentuan ………………………….…....………… 109 c. Perhitungan …………………………………..….…...……….. 110
5. Sistem Pengawatan Instalasi Penerangan Jalan ……………....….. 111 a. Kabel Penghantar ………………………………..…….………111 b. Panel Induk Penerangan Jalan Umum………………….………112 c. Panel Pembagi Penerangan Jalan Umum ……………….……..113 d. Sekering Tiang Penerangan Jalan Umum …...………….……..113
C. DESAIN TEKNOLOGI PEMASANGAN PENANGKAL PETIR 1. Jenis Gedung yang Harus Dipasang Penangkal Petir ….…………..114 2. Susunan Instalasi Penyalur Penangkal Petir …………….…………114 3. Contoh Perhitungan ………………….………………….…………116 a. Data-Data Gedung …………………………………..…………116 b. Ketentuan-Ketentuan ………………………………..…………116 c. Perhitungan ………………………………………….…………117 d. Bahan-Bahan Yang Dibutuhkan ……………...……….……….117
e. Alat-Alat Kerja Yang Dibutuhkan …………………….………118
4. Gambar Tata Letak Pemasangan Penangkal Petir …………....……118
BAB VI : DESAIN TEKNOLOGI PERALATAN KONVERSI ENERGI A. DESAIN TEKNOLOGI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO 1. Data-Data Kincir Air …………………………..………………..…119 2. Analisa …………………………….…………….…………………119 3. Bahan yang Dibutuhkan ………………….……….……………….121
B. DESAIN TEKNOLOGI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR SUNGAI 1. Sarana Utama …………………………………….………………..122 2. Sarana Tambahan ………………………….…….……………...…122 3. Langkah Kerja Pembangunan PLTAS …………….….…………...123 4. Prosedur Kerja PLTAS ……………………….…….……………...123
C. DESAIN TEKNOLOGI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN 1. Komponen dan Peralatan ……………………………………..…. 127 2. Cara Kerja ……………………………………………………...… 128
D. DESAIN TEKNOLOGI KOMPOR (PEMANAS) TENAGA MATAHARI…………………………………….…………………….. 129
E. DESAIN TEKNOLOGI PENGHANGAT AIR MANDI TENAGA MATAHARI…………………………….…………………………….. 134
DAFTAR PUSTAKA ………………………………….…………………....……… 137