Pendahuluan

Mengoperasikan sistem pemanas, ventilasi, dan pendingin udara (HVAC) pada efisiensi optimal di lingkungan komersial bukanlah hal yang sederhana. Ada banyak setpoint, level, dan umpan balik pada boiler, chiller, pompa, kipas, komponen pengiriman udara, dan lainnya yang bisa menyebabkan ketidakefisienan yang mahal.

Menurut Departemen Energi AS, pada tahun 2009 sektor komersial menghabiskan $192,3 miliar untuk energi; $80,7 miliar (41,9%) dari jumlah tersebut digunakan untuk operasi HVAC. Biaya ini diperkirakan akan terus naik seiring kenaikan harga energi, sehingga menjadi kepentingan para insinyur fasilitas, manajer, dan pemilik gedung untuk memeriksa sistem HVAC mereka dan mempertimbangkan recommissioning.

Manfaat ekonomi dari perbaikan efisiensi bisa sangat besar. Panduan ini membahas analisis dan langkah-langkah yang berhasil menghemat lebih dari $50.000 per tahun untuk sebuah gedung perkantoran di Midwest Amerika Serikat. Selain penghematan biaya, penyetelan ulang sistem juga membawa manfaat lain seperti peningkatan kenyamanan penghuni dan produktivitas, nilai pasar properti yang lebih tinggi, serta citra perusahaan atau industri yang lebih baik, baik secara internal maupun eksternal.

Panduan ini akan fokus pada unit penanganan udara (Air Handling Units/AHUs), yang bersama dengan sistem distribusi udara terkait, berfungsi mengalirkan udara yang telah dikondisikan (dipanaskan, didinginkan, dan dikontrol kelembapannya) kepada penghuni dan isi gedung. AHU memiliki berbagai variabel tersendiri yang berasal dari kipas, ventilasi, filter, peredam suara, koil pendingin dan pemanas, dan lainnya. Di lingkungan perkantoran, sistem AHU bertanggung jawab untuk menjaga kenyamanan kerja bagi puluhan hingga ribuan orang, serta menyediakan pendinginan dan pengaturan kelembapan yang diperlukan untuk mengurangi panas berlebih di pusat data komputer. Dalam gedung publik atau akademik, kenyamanan dan kualitas udara juga harus terjaga untuk ruang yang banyak dihuni dan sering dilalui orang.

Gambar 2 menunjukkan unit penanganan udara (air handler) khas di sebuah gedung di wilayah Midwest selama bulan Agustus. Kinerja unit penanganan udara di gedung ini dipantau dengan menggunakan satu alat pencatat suhu/kelembapan untuk merekam kondisi udara luar secara umum, serta satu alat pencatat data empat saluran dengan probe suhu eksternal. Pengukuran suhu udara balik (Return Air Temperature/RAT), suhu udara keluaran (Discharge Air Temperature/DAT), dan dua suhu udara campuran (Mixed Air Temperature/MAT) — yang mensimulasikan rata-rata suhu udara campuran — diperoleh menggunakan beberapa probe suhu dengan panjang berbeda yang terhubung ke alat pencatat data empat saluran tersebut.

Keuntungan Menggunakan Data Logger Empat Saluran dan Probe Suhu Biaya Rendah

Penggunaan data logger empat saluran bersama dengan probe suhu berbiaya rendah memberikan nilai tambah signifikan dalam hal penghematan biaya. Jika menggunakan logger individual untuk setiap aliran udara independen, biayanya akan jauh lebih mahal. Selain itu, manfaat waktu juga diperoleh karena data logger multi-saluran memungkinkan pengaturan dan pengunduhan data dilakukan hanya sekali untuk beberapa pengukuran sekaligus.

Dua tantangan utama dalam benchmarking peralatan yang efektif dan analisis energi adalah periode analisis dan musim saat tren data diambil. Contohnya, gedung pada studi kasus ini dievaluasi selama musim dingin. Dari data tersebut, beberapa potensi perbaikan operasional terkait pendinginan bisa diidentifikasi meskipun tidak ada data tren selama musim pendinginan. Tren pada gambar sebelumnya adalah selama mode operasi pendinginan tanpa penggunaan ekonomizer.

Di gedung lain yang berlokasi di Glendale, California, data logger portabel digunakan secara ekstensif untuk menganalisis operasi sekitar 400 pompa panas sumber air. Gedung ini menggunakan sistem otomatisasi berbasis DOS yang sudah lama dan memiliki kemampuan tren data yang sangat terbatas. Dalam upaya mendapatkan sertifikasi LEED, tim energi menggunakan data logger portabel untuk mengevaluasi operasi pompa panas tersebut dan menentukan cara pemanfaatan sistem otomatisasi baru guna meningkatkan efisiensi energi.

Strategi pemasangan serupa dengan contoh sebelumnya dilakukan, di mana beberapa pompa panas dipasangi data logger empat saluran yang ditempatkan di plafon dekat unit. Probe suhu diarahkan melewati plafon menuju termostat pompa panas untuk memantau suhu ruang. Satu probe dipasang di sisi udara keluaran pompa panas, dan satu lagi di bagian belakang unit tempat udara luar yang masuk melalui saluran bercampur dengan udara balik/plenum untuk dikondisikan ulang. Input terakhir terhubung ke probe arus eksternal untuk mengukur beban kompresor pompa panas saat beroperasi dalam mode pendinginan. Sebuah data logger suhu dan kelembapan tambahan juga dipasang di atap, di area terlindung, untuk mendapatkan referensi kondisi udara luar selama periode pengambilan data.

Keuntungan Penggunaan Data Logger Empat Saluran dan Probe Suhu Biaya Rendah dalam Monitoring

Seperti pada contoh pemantauan air handler sebelumnya, penggunaan model data logger empat saluran dan probe suhu berbiaya rendah memungkinkan investasi dengan jumlah logger yang lebih sedikit, sehingga mengurangi biaya secara signifikan.

Contoh lain dari penerapan ini adalah di sebuah pusat data yang berlokasi di Northern Virginia. Fasilitas tersebut memiliki beberapa unit penanganan udara atap (RTU) yang melayani ruang pusat data yang besar, diikuti oleh unit distribusi daya (PDU) yang terletak di mezzanine, tepat di jalur aliran udara kembali menuju RTU. Data logger HOBO digunakan untuk memantau kondisi pada titik-titik penting tersebut.

Pemantauan Kondisi Termal Udara di Pusat Data Menggunakan Data Logger Strategis

Data logger HOBO dipasang di lokasi strategis sepanjang jalur aliran udara untuk mengukur kondisi termal udara. Lokasi pemantauan meliputi plenum udara suplai, ruang pusat data (tempat peralatan server menambah panas pada aliran udara), tingkat mezzanine (di mana unit distribusi daya atau PDU menambah panas), dan bagian udara campuran sebelum udara dikondisikan kembali melalui koil air dingin RTU.

Data logger yang digunakan adalah model gabungan suhu dan kelembapan, kecuali di plenum udara suplai, di mana probe suhu dipasang di register udara buangan. Informasi yang dicari adalah jenis proses pendinginan yang terjadi, apakah pendinginan sensibel atau laten. Data logger memiliki kemampuan internal untuk menghitung titik embun, yang digunakan untuk mengevaluasi tingkat kelembapan absolut pada setiap tahap proses termal sepanjang jalur aliran udara.

Gambar 4 menunjukkan bahwa saat suhu drybulb meningkat sepanjang jalur udara dan kelembapan relatif mengalami penurunan, tingkat titik embun dan kelembapan absolut tetap relatif konstan. Hal ini mengindikasikan proses pendinginan sensibel tanpa adanya dehumidifikasi atau pendinginan laten. Contoh ini memperlihatkan bagaimana data logger HOBO dapat digunakan untuk menganalisis proses termal di berbagai lokasi sekaligus mengevaluasi kondisi psikrometrik saat udara dipanaskan dan didinginkan.

Studi kasus yang kami sajikan menggunakan data logger dan data tren dari Sistem Otomasi Bangunan (Building Automated System/BAS). Namun, data logger dan berbagai perangkat plug-in yang tersedia dapat digunakan secara luas dalam aplikasi analisis, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5. Gambar tersebut memperlihatkan sistem air handler yang dipantau secara menyeluruh, termasuk pengukuran suhu, kelembapan, CO2, tekanan statis saluran, output analog VFD menggunakan kabel 4-20 mA, dan amperase CT.

Studi Kasus Air Handler

Gedung yang dievaluasi dalam studi kasus ini adalah sebuah gedung kantor tiga lantai seluas 100.000 kaki persegi di wilayah Midwest Amerika Serikat, dengan sekitar 400 penghuni. Gedung ini memiliki tiga ruang mekanikal yang menampung lima unit air handler. Sistem mekanikal dikendalikan melalui sistem otomasi bangunan yang terintegrasi dengan sistem kontrol pneumatik asli.

Setiap unit di penthouse memiliki akses jalan masuk luar ruangan menuju beberapa bagian berikut:

• Bagian intake udara luar minimum
• Bagian intake udara campuran (mixed air) dan udara luar
• Plenum udara balik (return air plenum)
• Bagian pembuangan udara relief
• Bagian udara campuran sebelum pemanasan awal (pre-heat)
• Bagian udara campuran setelah pemanasan awal
• Bagian udara keluar (discharge air section)
• Bagian filter
• Bagian koil air dingin (chilled water coil)
• Kipas pasokan udara (supply fan)
• Kipas pengembalian udara (return fan)

Sistem Gedung dan Efisiensi Energi Air Handler

Gedung ini merupakan bagian dari sistem kampus yang memiliki pabrik air dingin (chilled water plant) dan pabrik uap (steam plant) pusat. Biaya utilitas dihitung berdasarkan meter BTU yang terpasang pada pipa air dingin dan uap, sehingga setiap pengurangan penggunaan air dingin atau uap langsung berdampak pada pengurangan biaya operasional.

Dalam investigasi retro-komisioning AHU gedung ini, ditemukan beberapa kekurangan operasional, termasuk:

• Kontrol ekonomizer yang tidak optimal
• Kontrol ventilasi permintaan (demand control ventilation) pada damper udara luar minimum yang tidak berfungsi
• Beban pemanasan awal (pre-heat) yang berlebihan akibat suhu udara campuran yang tidak efektif
• Kontrol kipas pasokan dan kipas pengembalian/pembuangan udara yang kurang optimal

Grafik dan data dalam studi kasus ini dikembangkan menggunakan kombinasi data dari Sistem Otomasi Bangunan (BAS) dan data logger tambahan. Data tersebut menunjukkan bagaimana proses kontrol yang sederhana ternyata saling mempengaruhi dan berdampak pada proses kontrol lainnya.

Analisis dan grafik ini memperlihatkan bagaimana data tren log dapat digunakan untuk menganalisis operasi air handler serta berbagai proses kontrol terkait, sekaligus menunjukkan dampaknya terhadap penggunaan energi. Dalam kasus ini, peluang retro-komisioning menghasilkan modifikasi urutan operasi yang sederhana dengan biaya yang relatif rendah, namun mampu menghemat lebih dari $50.000 per tahun dalam biaya energi.

Pertimbangan dalam Mengevaluasi Operasi Ekonomizer yang Dioptimalkan

Dalam mengevaluasi operasi ekonomizer yang dioptimalkan, tidak hanya pengaturan titik inisiasi ekonomizer yang perlu diperhatikan, tetapi juga pengendalian katup udara campuran untuk menjaga suhu udara campuran, kalibrasi sensor, penempatan sensor, serta keseimbangan antara penghematan termal ekonomizer dengan daya kipas pelepas udara, penguncian ekonomizer, dan beban pemanasan yang tidak diinginkan.

Faktor suhu titik embun pada aliran udara dan suhu koil air dingin juga menjadi aspek penting. Kontrol ekonomizer dapat menjadi studi yang kompleks dalam psikrometri, yang berada di luar cakupan panduan ini.

Data logger portabel menyediakan alat yang diperlukan untuk mengevaluasi efektivitas operasi ekonomizer.

Tips Praktik Terbaik:

1. Optimalkan kontrol ekonomizer berdasarkan kondisi lingkungan.
   Di daerah dengan tingkat kelembapan tinggi, gunakan kontrol tipe entalpi. Sedangkan lingkungan yang lebih kering cocok menggunakan kontrol drybulb.
2. Efek dari ekonomizer yang tidak efisien, kontrol katup udara campuran, dan pengaturan udara luar minimum berdampak jelas pada pendinginan dan pemanasan.
   Studi kasus juga menunjukkan masalah daya kipas yang terkait dengan kontrol katup udara luar, yang berkorelasi dengan kecepatan kipas pelepas dan konsumsi daya.
3. Batasi ventilasi udara luar saat ekonomisasi.
   Ventilasi udara yang berlebihan dapat menyebabkan konsumsi energi kipas pelepas yang tinggi dan penggunaan filter berlebih. Menggunakan perbandingan entalpi langsung tidak selalu paling ekonomis. Dalam studi kasus ini, modifikasi program yang disarankan adalah menambahkan perbandingan entalpi dan menaikkan batas setpoint drybulb dari 55ºF menjadi 65ºF suhu udara luar.
4. Kalibrasi dan penempatan sensor bisa menjadi masalah utama dalam efektivitas kontrol ekonomizer.
   Kalibrasi secara rutin sensor-sensor penting pada sistem BAS sangat dianjurkan agar ekonomisasi berjalan efektif.

---

Kontrol Suhu Udara Campuran (Mixed Air Temperature Control)

Kontrol suhu udara campuran berfungsi untuk melengkapi kontrol ekonomizer dengan menyesuaikan proporsi udara luar dan udara balik bangunan saat kondisi udara luar semakin dingin, memberikan cara keluar dari kontrol ekonomizer.

Gambar 8 menunjukkan katup udara campuran ekonomizer mengatur suhu udara campuran agar tetap pada setpoint 55°F. Selama periode pemantauan ini, suhu udara luar berkisar antara 10°F hingga 30°F.

Tujuan penggunaan setpoint suhu udara campuran 55°F adalah menyediakan udara yang lebih dingin untuk pendinginan ruang dengan panas internal, sementara zona lain diberikan pemanasan melalui kontrol reheat volume udara variabel lokal (VAV). Namun, melalui analisis lebih lanjut pada studi kasus ini akan terlihat bahwa filosofi kontrol suhu tersebut justru meningkatkan konsumsi energi.

---

Tips Praktik Terbaik Tambahan:

5. Metode kontrol yang disarankan untuk katup udara campuran adalah dengan menggunakan setpoint suhu udara campuran yang dapat disesuaikan, yang harus mengikuti setpoint suhu udara keluaran (discharge air temperature).

Pengendalian Karbon Dioksida (CO2)

Gambar 8 dan Gambar 9 menunjukkan bahwa katup udara luar minimum selalu terbuka 100% selama periode kontrol saat ruangan digunakan. Namun, data tren pada Gambar 9 mengindikasikan bahwa kadar CO2 tidak pernah melebihi 525 ppm saat ruangan digunakan dan 420 ppm saat tidak digunakan.

Standar ventilasi ASHRAE 62-89 menetapkan panduan ventilasi yang sesuai yaitu 20 CFM (cubic feet per minute) per orang dan batas maksimum kadar CO2 dalam bangunan komersial adalah 1000 ppm.

Dengan dikombinasikan kontrol suhu udara campuran tetap pada 55°F dan katup udara luar minimum yang terbuka penuh, praktik ini menyebabkan suhu udara campuran yang terlalu dingin dan tingkat udara segar yang berlebihan, terlihat dari kadar CO2 yang relatif rendah.

---

Tips Praktik Terbaik:

6. Dengan kontrol yang lebih baik pada katup udara campuran ekonomizer dan pengendalian CO2 yang efektif, aliran ventilasi dapat dikurangi lebih lanjut. Hal ini akan membantu mengurangi beban pendinginan dan pemanasan selama mode operasi non-ekonomisasi dan udara campuran.

Pengendalian Suhu Udara Keluar dan Pra-Pemanasan

Kami mengamati bahwa kontrol katup ekonomizer mempertahankan suhu udara campuran tetap pada 55°F. Secara sekilas, urutan kontrol ini mungkin tampak sesuai dengan tujuan mengatur beban internal. Namun, setelah investigasi lebih lanjut dan analisis data tren, ditemukan operasi tambahan yang tidak efisien dan tidak sesuai praktik terbaik.

Unit Penanganan Udara (AHU) memiliki urutan kontrol untuk mengaktifkan katup pra-pemanas berdasarkan suhu udara luar sebesar 35°F. Tujuan pra-pemanasan ini adalah untuk perlindungan dari pembekuan. Nilai ini bersifat arbitrer karena dengan kontrol suhu udara campuran yang efektif, pencampuran udara hangat dari udara balik dengan udara luar dingin akan menghasilkan suhu udara campuran di atas titik beku. Dalam urutan saat ini, suhu udara campuran adalah 55°F. Selain itu, kontrol katup pra-pemanas juga dilakukan secara arbitrer dengan perintah buka penuh tanpa kontrol suhu.

Pada mode pendinginan, suhu udara keluaran pada AHU diatur tetap pada 58ºF. Sama seperti katup pra-pemanas, katup air dingin pada AHU juga memiliki pengaturan nonaktif berdasarkan suhu udara luar.

Meskipun investigasi ini dilakukan pada mode pemanasan, kami dapat mengambil beberapa kesimpulan terkait mode pendinginan, yang ironisnya terlihat dari operasi katup pra-pemanas. Grafik pada Gambar 10 menunjukkan bahwa saat katup air dingin tertutup dan katup pra-pemanas terbuka penuh, suhu udara keluaran yang terukur berkisar antara 62-65ºF dengan suhu udara campuran tetap 55°F.

Mengendalikan suhu udara campuran pada 55°F lalu menaikkan suhu udara keluaran dengan pemanasan uap tidak intuitif dan sangat boros energi.

7. Pertahankan setpoint suhu udara keluar yang dapat disesuaikan, yang dikenal juga sebagai discharge air temperature reset. Saat beban meningkat dan suhu udara keluar naik, setpoint suhu udara campuran akan mengikuti suhu udara keluar, menghasilkan kontrol suhu udara campuran yang lebih efisien.
8. Bersamaan dengan peningkatan kontrol suhu udara campuran dan kontrol damper udara luar minimum, modifikasi kontrol pra-pemanasan bertujuan meminimalkan penggunaan energi pra-pemanasan, baik untuk perlindungan pembekuan maupun kondisi ekstrem dingin di mana suhu udara campuran tidak dapat dipertahankan hanya melalui kontrol damper.

---

Strategi Discharge Air Temperature Reset

Strategi reset suhu udara keluar didasarkan pada suhu udara luar atau umpan balik dari zona ruangan. Reset suhu udara keluar diperlukan agar strategi kontrol suhu udara campuran berhasil. Strategi ini akan membuat kontrol damper udara campuran lebih tertutup saat kondisi suhu luar lebih dingin, sehingga mengurangi beban pemanasan pada air handler dan konsumsi daya kipas relief.

Dalam satu skema reset suhu udara keluar, Building Automation System (BAS) memantau posisi damper zona VAV sebagai indikator beban gedung. Jika sistem kontrol gedung tidak dapat memberikan umpan balik beban zona, suhu suplai biasanya direset berdasarkan suhu udara balik atau suhu udara luar. Contohnya adalah gedung lama dengan kontrol digital langsung (DDC) pada peralatan HVAC utama, tetapi masih mempertahankan kontrol VAV menggunakan sistem pneumatik lama.

Tujuan reset suhu udara keluar adalah meminimalkan penggunaan simultan pendinginan dan pemanasan, atau dalam kasus ini, penggunaan pemanasan untuk mengimbangi kontrol damper udara luar yang tidak efisien. Namun, reset suhu udara keluar tidak hanya memengaruhi konsumsi energi pendinginan dan pemanasan, tapi juga dapat mempengaruhi konsumsi daya kipas suplai dan masalah kelembapan udara dalam ruangan. Oleh karena itu, saat mengoptimalkan logika reset suhu udara keluar, perlu dipertimbangkan pengurangan total energi pemanasan, pendinginan, dan konsumsi daya kipas.

---

Kontrol Suhu Zona

Termostat zona dalam studi kasus ini memberikan penghuni kemampuan untuk mengatur suhu secara lokal. Setpoint suhu zona tipikal pada termostat adalah 72°F, dengan rentang penyesuaian lokal sebesar +/- 5°F. Jika penyesuaian lokal digunakan secara penuh, setpoint pendinginan maksimum dapat memberikan beban pendinginan yang berlebihan dan memaksa AHU bekerja lebih keras untuk mempertahankan tekanan statis saluran. Di sisi pemanasan, setpoint yang efektif dapat meningkatkan penggunaan energi melalui katup pemanasan ulang air panas pada VAV.

Rentang kontrol yang luas pada termostat zona membuat kontrol efektif pada unit penanganan udara menjadi sulit dipertahankan.

Operasi VAV dan Dampaknya pada Sistem Penanganan Udara (Air Handling Unit)

Sangat penting untuk memahami bahwa Variable Air Volume (VAV) sebenarnya adalah bagian dari sistem penanganan udara. Ketidakefisienan dalam operasi VAV dapat memengaruhi aliran udara, kebutuhan pemanasan dan pendinginan pada air handler, serta konsumsi energi kipas. Dengan kontrol Digital Direct Control (DDC) terintegrasi dalam gedung, status operasi VAV digunakan untuk mengatur urutan reset seperti kontrol tekanan statis dan suhu udara keluar.

Tanpa kontrol suhu yang ketat, pengecekan kalibrasi suhu secara rutin, dan validasi fungsi yang tepat, jaringan VAV dapat berdampak besar pada kinerja air handling unit.

Sebagai contoh, sebuah gedung lain di iklim Midwest yang sama menggunakan termostat zona tipe serupa. Gedung ini memiliki beberapa ruang sidang yang sering kali tidak terisi. Di beberapa ruang sidang tersebut, pengaturan termostat lokal disetel pada level pendinginan maksimum, sehingga VAV yang melayani ruang sidang tersebut bekerja penuh pada mode pendinginan. Meskipun VAV tersebut hanya mewakili 10% dari kapasitas desain total air handling unit terkait, sensor tekanan statis untuk kontrol VFD kipas suplai biasanya ditempatkan sangat dekat dengan VAV tersebut. Akibatnya, ketika VAV beroperasi penuh secara terus-menerus, tekanan statis sistem meningkat, menyebabkan VFD kipas suplai beroperasi pada kecepatan dan daya yang lebih tinggi dari yang seharusnya.

---

Tips Praktik Terbaik:

9. Batasi kemampuan override pengaturan suhu zona untuk mencegah perubahan besar pada operasi VAV dan kecepatan kipas air handler yang tidak terkendali. Tetapkan aturan untuk override setpoint suhu zona oleh penghuni gedung. Seimbangkan kenyamanan dengan efisiensi energi. Ingat, satu VAV saja bisa menjadi “ekor yang menggoyang anjing,” berdampak signifikan pada konsumsi energi seluruh sistem penanganan udara.

---

Kontrol Kecepatan Kipas Suplai

Gambar 11 menunjukkan kontrol kecepatan kipas suplai untuk mempertahankan setpoint tekanan statis saluran udara yang tetap. Data tren ini diambil saat suhu udara luar dingin dengan kecepatan VFD beroperasi pada kisaran 90-100%. Kondisi operasi seperti ini umum ditemukan pada sebagian besar unit penanganan udara gedung.

Kontrol Tekanan Statis Kipas Suplai dan Efisiensi Energi

Tidak jarang setpoint tekanan statis pada kontrol kipas suplai di unit penanganan udara berada pada level tinggi seperti ini. Setpoint tekanan statis ini biasanya ditentukan secara arbitrer berdasarkan kondisi desain yang diharapkan dan ditetapkan selama proses Test and Balance (T&B). Pada proses T&B, setpoint tekanan statis saluran udara ditentukan berdasarkan kebutuhan tekanan dan aliran udara untuk memastikan sistem air handler dan distribusi udara bekerja optimal dalam kondisi desain, terutama saat mode pendinginan.

Saat mode pendinginan penuh, kebutuhan aliran udara untuk VAV umumnya lebih tinggi dibandingkan dengan mode aliran minimum atau pemanasan. Selama operasi beban parsial, VFD kipas suplai didesain untuk memodulasi kecepatan dan konsumsi daya yang lebih rendah sesuai dengan pengurangan aliran udara oleh VAV. Meskipun ada penghematan energi dari kipas, kipas masih harus mempertahankan tekanan statis saluran udara yang tinggi yang sudah ditentukan untuk kondisi desain pendinginan.

Pada kondisi operasi yang sedang berlangsung, kecepatan kipas suplai terlihat lebih tinggi dari yang diharapkan selama mode pemanasan. Kecepatan VFD yang tinggi seperti terlihat pada Gambar 11 menunjukkan bahwa kotak VAV mungkin tidak berfungsi dengan baik, sensor suhu mungkin tidak terkalibrasi dengan benar, atau setpoint suhu zona terlalu lebar sehingga menghambat modulasi VAV yang efektif.

---

Tips Praktik Terbaik:

10. Lakukan penyesuaian bertahap pada setpoint tekanan statis saluran udara, baik menurun maupun meningkat. Kontrol ini dikenal dengan static pressure reset, yang secara rutin mengatur setpoint tekanan berdasarkan kebutuhan jaringan VAV.
11. Tujuan utama sistem distribusi udara yang efisien adalah menyeimbangkan kebutuhan aliran udara sistem dengan kebutuhan aliran udara di tingkat zona. Static pressure reset akan membantu mencapai tujuan ini.

---

Kontrol Kecepatan Kipas Return/Relief

Dalam studi kasus ini, aliran udara kipas suplai dan relief diukur menggunakan tekanan di inlet dan discharge kipas, dengan aliran udara dihitung berdasarkan data tersebut. Kipas return dikontrol untuk mempertahankan offset aliran udara tetap antara aliran kipas suplai dan aliran udara luar yang dirancang.

Metode kontrol ini masih bisa diperdebatkan keefektifannya. Namun, konsumsi daya motor yang tinggi saat kecepatan kipas suplai tinggi juga menyebabkan kecepatan dan konsumsi daya motor kipas return yang berlebihan, seperti ditunjukkan pada Gambar 12. Oleh karena itu, segala upaya untuk menurunkan kecepatan kipas suplai dan penggunaan daya motor akan secara otomatis mengurangi kecepatan kipas return dan konsumsi dayanya.

Impact of Increased Outside Air Intake on Relief Fan Energy Consumption

Trending data revealed that as the rate of outside air intake into the building increases, there is a corresponding rise in power consumption by the relief fan (see Figure 13). This relationship highlights that reducing the building’s ventilation rates not only saves on heating and cooling energy but also decreases fan energy used to exhaust the increased volume of outside air.

Key takeaway: Optimizing ventilation rates can deliver dual energy savings—both thermal and fan power—by minimizing unnecessary outside air intake and the related relief fan load.

Kalibrasi, Komisioning, dan Penyeimbangan

Dalam studi kasus ini, beberapa proses kontrol utama—seperti pengaktifan katup air dingin, katup pemanas awal, dan operasi ekonomizer—bergantung pada pengukuran suhu udara luar. Untuk memastikan akurasi pengukuran, sensor suhu nirkabel yang sudah dikalibrasi dipasang dekat dengan sensor suhu udara luar di sistem manajemen bangunan (BMS). Setelah pencatatan selama 24 jam, ditemukan bahwa pembacaan sensor BMS menyimpang hingga 20% dibandingkan dengan sensor nirkabel yang telah dikalibrasi. Temuan ini menegaskan pentingnya kalibrasi sensor secara rutin agar kontrol HVAC berjalan akurat dan efisien.

Pentingnya Kalibrasi Rutin dan Linearitas Damper pada Sistem Penangan Udara

12. Kalibrasi rutin terhadap sensor dan variabel kontrol penting lainnya harus dilakukan secara berkala.
    Hal ini penting untuk meminimalkan variasi aliran akibat perubahan kebutuhan tekanan statis di berbagai jalur aliran saat sistem ekonomizer beroperasi dari mode return penuh hingga relief penuh.

Dalam studi kasus ini, damper yang digunakan memiliki masalah linearitas yang menyebabkan tekanan statis tidak konsisten pada berbagai posisi damper udara campuran, dari mode ekonomizer penuh hingga mode udara luar minimum. Akibat hubungan yang tidak linear antara perintah damper dan persentase aliran udara ini, terjadi kekurangan pasokan udara (fan starvation) selama mode kontrol udara campuran dan kecepatan kipas berlebih untuk mempertahankan tekanan statis saluran udara.

Masalah linearitas damper hanyalah salah satu contoh masalah komponen pada unit penangan udara yang dapat berdampak pada kontrol suhu dan tekanan yang efektif.

13. Memvalidasi urutan kontrol paling efektif untuk unit penangan udara membutuhkan proses commissioning yang ketat.
    Selain itu, balancing udara yang tepat juga menjadi langkah krusial untuk mencapai operasi yang hemat energi.

Studi kasus ini menunjukkan bahwa urutan operasi unit penangan udara sangat terkait erat dengan operasi lainnya dan konsumsi energi. Investigasi lebih lanjut dapat mengungkap bagaimana kekurangan operasional atau kontrol bisa berdampak pada urutan kontrol sistem lain.

Dalam studi ini, operasi VAV terbukti langsung memengaruhi operasi unit penangan udara. Penelitian lanjutan dapat menunjukkan dampak interaktif operasi unit penangan udara terhadap pompa sentral, chiller, dan boiler.

Memahami keseluruhan proses kontrol dalam urutan operasi sistem memungkinkan strategi korektif menyeluruh. Hal ini memerlukan proses commissioning atau retro-commissioning yang menyeluruh, termasuk pengujian fungsi dan analisis tren secara ekstensif.

Melacak berbagai proses dan mengevaluasi dampak interaktif memerlukan pendekatan terintegrasi dalam retro-commissioning. Portable data logger menjadi alat yang hemat biaya, dapat digunakan ulang, dan sangat berharga dalam pengumpulan dan verifikasi data.

Tentang Onset

Onset adalah pemasok terkemuka solusi data logger dan pemantauan yang digunakan untuk mengukur, merekam, dan mengelola data guna meningkatkan lingkungan dan menjaga kualitas produk yang sensitif terhadap suhu. Berbasis di Cape Cod, Massachusetts, Onset telah merancang dan memproduksi produknya di lokasi sejak didirikan pada tahun 1981.

Kunjungi situs Onset di www.onsetcomp.com.

Penjualan (Senin–Jumat, 8 pagi – 5 sore ET)

• Email: sales@onsetcomp.com
• Telepon: 1-508-759-9500
• Telepon bebas pulsa di AS: 1-800-564-4377
• Fax: 1-508-759-9100

Dukungan Teknis (Senin–Jumat, 8 pagi – 8 malam ET)

• Email: loggerhelp@onsetcomp.com
• Telepon: 1-508-759-9500
• Telepon bebas pulsa di AS: 1-877-564-4377

Alamat Perusahaan:
Onset Computer Corporation
470 MacArthur Blvd.
Bourne, MA 02532