unit 1.0

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

UNIT 1: REFRIGERATION SYSTEM DESIGN

1.1 Refrigeration Cycle – Mollier Chart

PENGENALAN

Carta Mollier merupakan satu rujukan untuk menganalisis sifat-sifat dan bentuk
refrigerant serta keadaan operasi sesebuah sistem penyamanan udara atau penyejukan.
Ia juga dikenali sebagai rajah tekanan-entalpi.

Semasa proses penyejukan sedang berlaku, nilai-nilai dan sifat fizikal refrigerant
akan berubah-ubah bergantung pada suhu dan tekanan tertentu. Perubahan ini dapat
dilihat melalui rakaman (plot) yang dibuat pada carta mollier.

BINAAN CARTA

Carta ini dibina dengan bentuk graf yang mempunyai:
i. Paksi Menegak – Paksi tekanan (mutlak).
ii. Paksi Mendatar – Paksi entalpi (haba).

Lengkung Cecair Tepu :
Refrigeran pada garisan cecair tepu adalah berkeadaan 100% cecair

Lengkung Wap Tepu :
Refrigeran pada garisan wap tepu adalah berkeadaan 100% wap

Titik Genting
Refrigeran yang berada pada titik ini adalah berkeadaan 50% cecair dan 50% wap.

P

TEKANAN LENGKUNGAN LENGKUNGAN
CECAIR TEPU WAP TEPU

H,ENTALPI

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 2 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

Lain-lain Garisan :
Untuk menganalisis keadaan refrigerant dan operasi sistem penyejukan, garisandan skala
pada carta mollier perlu diketahui terlebih dahulu iaitu :

i. Garisan dan Skala Tekanan Tetap
ii. Garisan dan Skala Entalpi
iii. Garisan dan Skala Suhu
iv. Garisan dan Skala Entropi
v. Garisan dan Skala Isipadu Tentu
vi. Garisan Faktor Kekeringan/Kualiti Wap.

i. Garisan Dan Skala Tekanan Tetap (Mutlak)
Garisan ini ditunjukkan oleh huruf P. Menunjukkan tekanan penyejatan dan
pemeluapan. Garisan tekanan adalah selari dengan paksi entalpi (h). Biasanya
menggunakan unit Bar (tekanan mutlak).
P

Bar Garisan
Tekanan
Tetap (Mutlak)

h

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 3 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

ii. Garisan Dan Skala Entalpi

Garisan ini menunjukkan kandungan haba refrigerant pada sesuatu keadaan.
Kedudukannya adalah selari dengan paksi tekanan (P). Unit yang biasa
digunakan ialah kJ/kg, simbolnya ialah h.

P
Bar Garisan Entalpi

h,kJ/kg

iii. Garisan Dan Skala Suhu

Garisan dan skala suhu adalah sebagaimana yang ditunjukkan di bawah.
Garisanya berbentuk tangga dengan skala suhu terletak pada garisan lengkung
cecair tepu dan wap tepu menggunakan unit °C.

P

Bar °C
Garisan Suhu

h,kJ/kg

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 4 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

iv. Garisan Dan Skala Entropi

Garisan entropi menunjukkan nisbah kuantiti haba penyejukan pada satu-satu
keadaan suhu mutlak. Dalam istilah kejuruteraan ia dikenali sebagai haba
mekanikal. Garisannya bermula dari lengkungan wap tepu dan skalanya dapat
dibaca pada hujung garisan itu. Unit untuk entropi adalah dalam kJ/kgK dan
menggunakan symbol S.

Garisan
P Entropi

(kJ/kgK)

Bar

h,kJ/kg

v. Garisan Dan Skala Isipadu Tentu

Garisan ini menunjukkan isipadu pada satu-satu keadaan tekanan dan suhu
refrigerant. Bermula dari lengkungan wap tepu dan mendatar sedikit dari
garisan entropi tentu. Nilai isipadu tentu dapat dibaca dipenghujung garisan
tersebut. Unit yang digunakan ialah m3/kg dan simbolnya V.

P

Bar Garisan
Isipadu Tentu
(m3/kg)

h,kJ/kg

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 5 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

vi. Garisan Faktor Kekeringan (Kualiti Wap)
Garisan ini menunjukkan bentuk refrigerant didalam sistem. Garisanya
bermula dari titik genting ke paksi entalpi iaitu berada diantara lengkungan
cecair tepu dengan wap tepu. Pecahan bacaan nilaianya dalam bentuk
peratus cecair atau wap.

P
Garisan Kualiti Wap (%)

Bar

h,kJ/kg

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 6 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

Hasil daripada keterangan mengenai paksi utama, lengkungan, garisan dan skala di
atas, maka carta/rajah mollier yang lengkap adalah seperti di bawah (Gambaran jelas –
rujuk carta mollier).

P GENTING 4
1
5
2 1
A3
3
B 1

h

PENUNJUK :

P - Tekanan Mutlak
h - Entalpi Tentu
A - Lengkung Cecair Tepu
B - Lengkung Wap Tepu
1 - Garisan Suhu
2 - Garisan Tekanan Mutlak
3 - Garisan Peratus Kualiti Wap
4 - Garisan Entropi
5 - Garisan Isipadu Tentu

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 7 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

HUBUNGAN CARTA MOLLIER DAN SISTEM PENYEJUKAN

Carta mollier adalah satu cara yang paling mudah untuk menganalisis perjalanan
(operasi) sesebuah sistem penyejukan. Berdasarkan beberapa nilai tertentu pada sistem
seperti suhu dan tekananya, analisis boleh dilakukan dengan merakamkan (plot) nilai-nilai
tersebut di atas carta, dari situ kelakuan sistem diperolehi.

Melalui carta mollier juga, proses-proses yang dilakukan oleh sistem penyejukan
dapat diketahui seperti proses mampatan, pemeluapan, penyejatan dan pengembangan
(pemeteran). Rujuk carta dan keterangan yang dijelaskan mengikut perilaku proses-
proses penyejukan di bawah.

T6 T1 T4 T2 T3
P T7/8 T5 S
V2
P2 6 5 4
3
V1

P1 8 7

12

h8 h6/7 h1 h2/4 h
h3

Rajah kitaran lengkap asas penyejukan yang diplot pada carta mollier

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 8 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

`

PERLAKUAN PROSES-PROSES DALAM OPERASI SISTEM PENYEJUKAN

KEADAAN REFRIGERAN

PROSES KOMPONEN TITIK BENTUK KANDUNGAN SUHU TEKANAN
TERLIBAT HABA

Mampatan Pemampat 2 - 3 Wap Bertambah Naik Naik dari
(Compression) dari h2 – h3 T2 –T3 P1 – P2

Pemeluapan Pemeluap 4-5
(Condensation)

Pemeteran Peranti 6-7
(Expansion) Pemeteran

Penyejatan 7-1
(Evaporation or Penyejat
Cooling Effect)

Haba lampau Salur 1-2
(Superheat) Sedutan

Nyahcas Salur 3-4
Nyahcas

Subdingin Salur Cecair 5-6
(Sub cooling)

Gas Pancar Peranti 7-8
(Flash Gas) Pemeteran

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 9 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

MENGANALISIS SISTEM PENYEJUKAN BERPANDUKAN CARTA MOLLIER

Bentuk binaan, garisan dan nilai skala yang ditunjukkan pada setiap carta mollier
adalah dibuat berasaskan jenis refrigerant tertentu. Ia dibentuk berasaskan berat 1kg
refrigerant. Jadi sebelum merakamkan data sistem kita mestilah terlebih dahulu
mengetahui refrigerant yang digunakan oleh sistem tersebut bagi memilih carta yang
sesuai (sama) mengikut jenis refrigerant.

Sebelum menganalisis, perkara berikut mestilah diketahui dan difahami terlebih
dahulu, antaranya :

i. Tekanan dan suhu disaluran sedutan dan nyahcas.
ii. Jenis refrigerant digunakan
iii. Kelakunan kerja sistem seperti :

- Keadaan unggul (ideal)
- Keadaan haba lampau (superheat)
- Keadaan sub-dingin (sub-cool)
- Keadaan haba lampau dan sub-dingin.

Perkara Penting Yang Boleh Dianalisis :

1. Kesan Pendinginan/Penyejukan – Jumlah haba yang diserap oleh penyejat.

2. Haba Mampatan – Haba yang terhasil semasa proses mampatan.

3. Haba Disingkir Oleh Pemeluap – Haba yang terhasil dari haba yang diserap
oleh penyejat (kesan pendinginan) dan haba mampatan.

4. Nisbah Mampatan – Perbezaan tekanan mutlak nyahcas dan sedutan.

5. Isipadu Wap refrigerant – Boleh dirujuk terus pada carta mollier :

- Isipadu bahagian tekanan rendah.
- Isipadu bahagian tekanan tinggi.

6. Suhu Refrigerant Keluar Pemampat – Baca terus pada carta

7. Kualiti Wap Refrigerant- Keadaan refrigerant pada satu-satu tempat samada
dalam bentuk cecair atau wap, dinyatakan dalam bentuk peratus, rujuk terus
pada carta.

8. Kadar Alir Refrigerant Dalam Sistem.

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 10 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

9. Kuasa Pemampat

10. Keupayaan Sistem Penyejukan.
11. Peratus Gas Pancar – Cecair refrigerant yang bertukar menjadi wap secara

mengejut setelah melepasi saluran sempit (orifis) diperanti pemeteran.

12. Keupayaan Koefisen (Coefficient of Performance/COP).

MENGANALISIS SISTEM UNGGUL BERPANDUKAN CARTA MOLLIER

P T4 T3 T2 V2
P2 3 2 V1

P1 x Q 1
1
4

h

hx h3 h1 h2

1. Kesan Pendinginan/Penyejukan (KP) – Jumlah haba yang diserap oleh penyejat.
KP = h1 – h3 (kJ/kg)

2. Haba Mampatan (HM) – Haba yang terhasil semasa proses mampatan.
HM = h2 – h1 (kJ/kg)

3. Haba Disingkir Oleh Pemeluap (HP) – Haba yang terhasil dari haba yang diserap
oleh penyejat (kesan pendinginan) dan haba mampatan.
HP = h2 – h3 (kJ/kg)

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 11 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

4. Nisbah Mampatan (NM) – Perbezaan tekanan mutlak nyahcas dan sedutan.
NM = P2 / P1

5. Isipadu Wap refrigerant – Boleh dirujuk terus pada carta mollier :
- Isipadu bahagian tekanan rendah – V1
- Isipadu bahagian tekanan tinggi. – V2
(M3/kg.)

6. Suhu Refrigerant Keluar Pemampat – Baca terus pada carta
T2 = _____ °C

7. Kualiti Wap Refrigerant- Keadaan refrigerant pada satu-satu tempat samada dalam
bentuk cecair atau wap, dinyatakan dalam bentuk peratus, rujuk terus pada carta.
Q = ______ %

8. Kadar Alir Refrigerant Dalam Sistem.

m = 1 kW______ (kg/sec)
Kesan Penyejukan

9. Kuasa Pemampat = Haba Mampatan X Kadar Alir (m)
(kJ/sec) @ (kW)

10. Keupayaan Sistem Penyejukan = Kadar Alir (m) X Kesan Penyejukan
(kJ/sec) @ (kW)

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 12 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

11. Peratus Gas Pancar – Cecair refrigerant yang bertukar menjadi wap secara
mengejut setelah melepasi saluran sempit (orifis) diperanti pemeteran.

% Gas Pancar = h3 – hx X 100
h1 – hx

12. Keupayaan Koefisen (Coefficient of Performance/COP).

COP = Kesan Pendinginan
Haba Mampatan

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 13 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 14 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 15 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

1.2 Introduction To System Designing

Kaedah Menyimpan Makanan

Faktor-faktor yang diambil kira dalam penyimpanan makanan menggunakan sistem
penyejukan termasuklah suhu simpanan, kelembapan, jangkamasa makanan itu disimpan,
jenis makanan yang disimpan dan sebagainya.

Kebanyakan makanan yang disimpan dan disejuk beku adalah bertujuan untuk
penghantaran (transit) dan penggunaan untuk sesuatu tempoh masa yang lama.
Sesetengah bahan makanan pula disimpan secara bermusim seperti sayur dan buah-
buahan kerana hasilnya dikeluarkan mengikut musim. Ianya disimpan bagi menentukan
bekalannya mencukupi sepanjang tahun.

Sebelum terciptanya sistem penyejukan, makanan disimpan dengan kaedah
pengawetan,pengeringan, digaram, salai, jeruk dan sebagainya. Kaedah tradisional ini
masih lagi digunakan sehingga ke hari ini contohnya pada buah-buahan yang disimpan
kering, susu(keju), ikan, daging, dan kentang yang digunakan oleh hamper semua penduduk
dunia setiap hari.

Kaedah tradisional merupakan satu cara penyimpanan makanan yang bagus bagi
sesetengah makanan, tetapi cara ini tidak mampu mengekalkan rasa asli dan rupa bentuk
makanan tersebut. Cara ini juga mempunyai jangkamasa simpanan yang terhad. Oleh itu
kaedah yang lebih praktikal iaitu penyejukan diperlukan.

Mikrorganisma nerupakan punca utama bahan makanan rosak, kaedah
penyimpanan yang lebih efektif telah difikirkan bagi mengatasinya. Dizaman pemerintahan
Nepolion di Perancis, penyimpanan makanan dalam tin telah dicipta. Pengetinan makanan
digunakan sehingga hari ini. Kelebihan makanan dalam tin adalah ianaya mudah diangkut
dan disimpan. Namun keaslian makanan dari segi rasa dan rupabentuknya adalah berbeza
apabila ianya dicampur dengan bahan pengawet.

Kaedah yang lebih praktikal dan efisyen untuk mengekalkan kesegaran dan rasa
makanan adalah melalui penyejukan. Ini terbukti apabila sistem penyejukan menjadi
mekanisme penting dalam pemprosesan makanan. Namun sistem penyejukan memerlukan
perbelanjaan dan peralatan yang besar. Termasuklah dari segi kos pembelian,
pemasangan, pembaikan, dan penyelenggaraan.

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 16 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

Kerosakan Dan Pencemaran Makanan

Objektif utama penyimpanan makanan ialah untuk mengelakkan makanan
tercemar dan rosak selain mengekalkan keadaan makanan tersebut. Malah ia dapat
menjamin makanan dari kehilangan zat, vitamin, rasa yang asli dan rupabentuknya.
Bahan makanan yang berubah bau, rasa, rupa bentuk dan layu berharga murah
dipasaran. Makanan yang tercemar dan rosak juga boleh menjejaskan kesihatan jika
diambil tanpa pemerhatian yang teliti.

Menentukan kandungan vitamin dalam makanan berada ditahap setinggi yang
boleh menjadi perkara yang penting dalam penyimpanan makanan. Sesetengah
pengilang pembuat roti dan tenusu menambah vitamin menggantikan vitamin yang telah
hilang.

ENZIM

Merupakan satu bahan kimia yang kompleks seperti protein. Kewujudannya
belum dapat difahami sepenuhnya dan diterangkan sebagai ejen pemangkin kimia yang
mampu membentuk tindakbalas kimia dalam bahan organik.

Setiap jenis enzim mempunyai fungsi tersendiri contohnya enzim laktos dalam
susu boleh menghasilkan tindakbalas kimia yang menukarkan susu kepada asid laktid
dan menyebabkan susu masam.

Dalam kajian kimia enzim wujud disemua proses kehidupan samada hidup
ataupun mati. Enzim dihasilkan oleh sel-sel yang hidup untuk membantu proses respirasi,
pertumbuhan, pembesaran, pembiakan, penyebaran biji benih, perkumuhan dan
menyebabkan buah masak.

Enzim sangat sensitif kepada keadaan sekeliling, ia merupakan ejen yang
menyebabkan makanan reput dan busuk. Tidakannya boleh dihapuskan dengan
menyimpan makanan secara betul. Enzim akan musnah bila mencapai suhu 1600ºF
(710°C), aktivitinya semakin perlahan bila suhu semakin rendah khasnya dibawah suhu
beku.

MIKRORGANISMA

Hidupan seni yang melibatkan pembentukan bakteria, yis dan kulat, boleh
didapati dalam air, udara, tumbuhan, buah, haiwan dan setiap tempat. Ia merupakan ejen
pemusnah menyebabkan makanan basi, masam, busuk dan sebagainya. Mikrorganisma
yang wujud atas permukaan makanan menyebabkan makanan berubah rasa, rupabentuk
dan bau, juga boleh menyebabkan keracunan makanan.

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 17 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

BAKTERIA

Hidupan yang sangat mudah dibentuk. Mula membiak dari satu sel, bila hamper
matang berpecah kepada dua dan seterusnya yang sama saiz dan seimbang. Bakteria
membiak dengan cepat dalam tempoh 20 hingga 30 minit bergantung kepada suasana
suhu dan persekitaran. Semakin rendah suhu, pembiakan bacteria berkurangan.

YIS (YEAST)

Sejenis mikrorganisma dari keluarga kulat (fungus). Selnya lebih besar dari sel
bakteria. Mudah, cepat terbentuk dan membiak dalam persekitaran biasa. Merupakan
perosak makanan dan mampu menukar gula kepada alkohol dan karbon dioksida. Alkohol
yang dihasilkan oleh yis diperlukan untuk membuat roti, arak dan industri wain.

Yis membiak melalui udara dan sforanya yang berterbangan disebarkan diudara.
Sebagaimanan bacteria, yis juga memerlukan udara, makanan dan kelembapan untuk
membiak. Ia sangat sensitif kepada suhu, keasidan dan kealkalian persekitaran.

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 18 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

Penyimpanan Makanan Menggunakan Sistem Penyejukan

Sistem penyejukan merendahkan suhu makanan yang disimpan untuk menyekat
pembentukan dan pembiakan ejen perosak selain dari kaedah memasak. Penyimpanan
dibuat dengan tiga cara :

1. Simpanan jangka pendek (short term @ temporary)
2. Simpanan jangka panjang (long term storage)
3. Simpanan sejukbeku (frozen storage)

Simpanan jangka pendek dan j. panjang melalui proses menyejukkan (chill) dan
disimpan pada suhu di atas suhu beku bahan tersebut. Simpanan sejukbeku pula pada
suhu -10 hingga -25°C. J. pendek mengambi masa 1 @ 2 hari atau sehingga 15 hari
merangkumi bahan yang mempunyai permintaan tinggi dan rangkaian pemasaran dan
penggunaan meluas.

Simpanan j. panjang biasanya dibuat oleh pemborong, bergantung kepada jenis
makanan dan disimpan diantara 7 hingga 8 hari. Simpanan sejukbeku pula adalah untuk
tujuan ekspot dan pengangkutan yang mengambil masa berbulan-bulan sebelum
digunakan. Rujuk jadual 1.3.9 dan 1.3.10.

Peraturan Dan Aktiviti Kerja Merekabentuk

Satu tugasan yang tidak terhad dan mempunyai hubungkait antara satu sama lain.
Antaranya :

❖ Kenalpasti faktor terlibat.
❖ Mengira beban haba
❖ Pemilihan kelengkapan @ loji.
❖ Anggaran kos / perbelanjaan.

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 19 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

Aktiviti di atas bergantung kepada :

1. Maklumat tapak.
- Lokasi
- Orientasi
- Infrastruktur

2. Data produk

- Jenis
- Suhu (asal & simpanan)
- Kaedah simpanan
- Jangkamasa simpanan
- Badan dan pihak berkuasa berkaitan.
- Pembungkusan dll.
3. Data kelengkapan

- Kapasiti
- Jenis / model
- Pemasangan

4. Data kewangan

- Kerja berkaitan
- Gunatenaga – upah
- Sub-kontrak (jika ada)
- Sewa alatan
- Jaminan dan perkhidmatan
- Senggaraan dan penerangan

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 20 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

1.3 : COLD ROOM CONSRUCTION

Bilik sejuk berupa sebuah kotak berpenebat dilengkapi sistem penyejukan bagi
menyimpan makanan yang mudah rosak pada suhu tertentu.Saiz dan bentuknya
bergantung kepada :

1. Kuantiti dan jenis makanan yang akan disimpan
2. Saiz dan bentuk bungkusan / kotak.
3. Kaedah simpanan
4. Jangkamasa simpanan.

Bilik sejuk yang menggunakan forklift untuk kerja pemunggahan adalah besar,
dindingnya mungkin bergabung dengan dinding kilang dan lantainya sama paras dengan
lantai trak untuk memudahkan kerja memunggah.

Penebatan :-

Dinding, siling dan lantai bilik sejuk dilengkapi bahan penebat bagi mengurang
dan memperlahankan pemindahan haba dari luar. Berbagai jenis penebat digunakan
tetapi pembinaan bilik sejuk menggunakan penebat berikut :

1. Cork (gabus)
2. Expanded polystyrene
3. Foamed Polyurethane

Unit bagi mengukur kadar keberaliran haba melalui penebat ialah W/m.K. Nilai ini juga
disebut sebagai factor ‘K’. Ukuran tebal penebat adalah standard seperti 50, 75. 100,
125mm dan seterusnya. Tempahan terus dari pengeluar boleh dibuat bagi mendapatkan
ketebalan lain.

Lantai :-

Lantai yang perlu menampung beban yang berat termasuk forklift mestilah teguh
dan kuat. Strukturnya bermula dengan lapisan konkrit slab + 250mm, dilapisi pula dengan
vapour barier seperti polythene sheet sebelum dipasang lapisan penebat di atasnya dan
diikuti lapisan yang tahan calar / geseran kasar seperti plat besi, Rujuk rajah 6c. Konkrit
hendaklah diperkuat dengan ‘reinforced steel mesh’,setelah dilepa, ia hendaklah
dikeringkan sepenuhnya agar tiada lembapan terkandung didalamnya

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 21 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

Wap air yang meresap dari bawah lantai masuk kestruktur lantai akan membeku
dan mengembang, ini akan menyebabkan struktur lantai akan pecah. Keadaan ini boleh
dielakkan dengan :

1. Memasang pemanas elektrik voltan rendah yang dikawal oleh thermostat
(Floor mat heater).

2. Memasang paip air panas, air panas diambil dari haba panas yang terbuang dari
proses lain.

Panel Sistem :-

Panel dipasang dengan vapour barrier yang bertindak sebagai inner dan outer
skin. Selalunya panel menggunakan foamed rigid polyurethane. Dibina selebar 1.2 m dan
panjangnya boleh mencecah sehingga 14m. Setiap panel disambung dengan kekunci
bina dalam (interlocking system).

Pintu Dan Keselamatan :-

Pintu juga bertindak sebagai penebat yang mesti dilengkapi dengan gasket
kedap udara dan bermutu tinggi. Kekuncinya mestilah boleh menutup pintu dengan rapat.
Bilik sejuk besar, pintunya dioperasikan secara mekanikal dan elektrikal agar dapat
membuka dan menutup dengan cepat.

Bar keselamatan dipasang untuk melindungi pintu semasa pelanggaran dan
geseran ketika trak / forklift mengundur. Plastic strip curtain dipasang bagi mengurangkan
resapan udara ketika pintu terbuka. Pintu juga mestilah dibuka dari dalam jika terkunci
dari luar. Bagi pintu yang digerakkan dengan motor, ia mestilah boleh dibuka secara
manual jika bekalan terputus.

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 22 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

Determine The Conductance Of Insulation

Penebat yang baik hendaklah mampu mengurangkan kadar pengaliran haba
melaluinya. Antara ciri-ciri penebat yang perlu diambil kira ialah :-

1. Nilai ‘K’ - Mestilah lebih rendah dari 0.058 W/m.K.
2. Keupayaan mengembang – Penebat yang mempunyai keupayaan mengembang

yang tinggi seperti expanded polystyrene tidak boleh digunakan dalam tempoh 3 –
6 bulan selepas diperbuat kerana belum cukup mengembang ketahap maksima.
3. Stabil – Pilih bahan yang stabil kerana niali K dan keupayaan mengembang
berubah-ubah.
4. Resapan – Kebanyakan penebat menyerap wap air kecuali extruded polystyrene.
Pilih penebat yang kurang menyerap wap air.

5. Kekuatan mekanikal – Keupayaan menampung beban yang dikenakan keatasnya
khasnya untuk binaan lantai. Polyurethane, cork dan foamed glass mempunyai
kekuatan mekanikal lebih tinggi. Extruded polysterene lebih kuat dari expanded
polystyrene.

6. Ketumpatan – Ketumpatan / kepadatan tinggi menjadikan nilai ‘k’ juga tinggi dan
kekuatan mekanikal tinggi. Jangan guna polystyrene dengan ketumpatan kurang
dari 29 kg/m3 dan polyurethane kurang dari 35 kg/m3.

7. Ketahanan – Pilih penebat yang tahan kepada gejala semasa seperti tindakan
makhluk perosak dll.

8. Rintangan api – Kadar cepat atau lambat terbakar, contoh kapas kaca dan foamed
glass tahan api tetapi jenis lain mudah terbakar dan merebak.

9. Harga – Berbeza dan bergantung ekonomi semasa, Susunan harga seperti di
bawah:

Glass wool - Paling murah
Expanded polystyrene - Paling mahal
Extruded polystyrene
Cork
Polyurethane (PUR)
Polyisocyan u rate (PIR)
Foamed glass

Faktor ekonomi sentiasa diambil kira pada setiap pemasangan.

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 23 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

Jadual 2a di bawah boleh dijadikan panduan bagi memilih jenis dan tebal penebat yang
sesuai untuk sesuatu pemasangan mengikut niali KTD yang diperolehi.

KETEBALAN CORKBOARD EXPANDED FOAMED
PENEBAT POLYSTYRENE POLYURETHANE
50 mm 11 KTd
75 mm 16 KTd 13 KTd 17 KTd
100 mm 22 KTd 19 KTd 25 KTd
125 mm 27 KTd 25 KTd 33 KTd
150 mm 32 KTd 32 KTd 42 KTd
200 mm 43 Td keatas 38 KTd 43 KTd

Cara – cara :-
i. Dapatkan perbezaan antara suhu luar dengan suhu dalam bilik sejuk
(KTD).
Contoh : Suhu luar 32 dan suhu dalam -10, KTD = 42

ii. Padankan nilai KTD yang diperolehi dengan jadual :
42 KTD = Jenis Foamed Polyurethane - Tebal 125mm.

Kadar keberaliran haba penebat dikira atau dianggarkan menggunakan formula
yang ditetapkan. Penerangan lanjut akan disentuh dalam kertas penerangan berikut
berkaitan menganggar beban haba penyejukan.

Keupayaan penebat bergantung kepada :-

i. Jenis bahan
ii. Ketumpatan atau kepadatannya
iii. Ketebalan.

Kadar Keberaliran :-

Kemampuan penebat menghalang pengaliran haba dipanggil kerintangan
penebat.
Untuk pengiraan, kerintangan ini disebut sebagai Faktor K dan menggunakan unit W/m.K.

Berikut adalah nilai atau faktor K bagi penebat yang sering digunakan pada bilik
sejuk;

i. Corkboard 0.04 W/ m.K
ii. Expanded Polysterene 0.034 W/m.K
iii. Foamed Polyurethane 0.026 W/m.K

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 24 UNIT 1

SIJIL TEKNOLOGI KEJURUTERAAN PENYAMANAN UDARA DAN PENYEJUKKAN
REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DESIGN CONCEPT

_______________________________________________________________________________________________________

Tebal penebat boleh didapati dipasaran dari 50, 75, 100, 125 dan 150 mm.
Bagaimanapun lain-lain saiz ketebalan boleh idapati dengan membuat tempahan pada
pengeluar.

Catatan :- Kaedah mengira penebat akan disentuh dalam tajuk berkaitan ‘Fabric
Heat Gain’ pada kertas penerangan 2.

Mensaiz Bilik Sejuk :

Saiz sesebuah bilik sejuk yang akan dibina bergantung kepada kuantiti produk
yang akan dimuatkan / disimpan dalam bilik sejuk tersebut dan faktor lain yang dinyatakan
di awal topik ini.. Disamping itu terdapat faktor lain yang perlu diberi perhatian, antaranya
:

1. Bagaimana produk di isi (bakul, kotak,bungkusan dsbnya).
2. Cara susunan produk didalam bilik sejuk.
3. Penggunaan rak atau tetingkat.
4. Laluan pekerja (trolly, jentera pengangkut/forklift)
5. Jarak dengan siling dan lampu.
6. Jarak / kedudukan dengan sistem penyejuk (cooler/evaporator)

Susunan Produk :

Perekabentuk perlu membuat lakaran susunan kedudukan bungkusan produk
dalam bilik melalui TIGA sudut pandangan iaitu, plan, hadapan dan sisi bagi menjelaskan
bagaimana susunan dibuat dan saiz yang ditentukan dapat menampung kuantiti produk
yang akan disimpan.
Susunan tersebut mestilah mengambilkira faktor yang dinyatakan di atas.

Saiz bilik yang sesuai adalah penting agar :

i. Dapat menampung kuantiti produk yang ditetapkan.
ii. Tidak terlalu besar (membazir kos binaan, kos modal dan kos operasi)
iii. Tidak terlalu tinggi / rendah
iv. Menepati tapak binaan yang ditetapkan.

BAHAGIAN KEMAHIRAN DAN TEKNIKAL 25 UNIT 1