ccitonline.com

A. Project Title
Simulasi Numerik Perubahan Temperatur Ruangan Ber-AC Menggunakan Model Neraca Energi dan Metode Forward Euler

B. Abstract

Sistem pendingin udara atau air conditioning (AC) merupakan salah satu teknologi yang digunakan untuk menjaga kenyamanan termal di dalam ruangan. Perubahan temperatur ruangan dipengaruhi oleh perpindahan panas dari lingkungan, beban panas internal, kapasitas termal ruangan, serta kapasitas pendinginan AC. Oleh karena itu, pemodelan matematis dapat digunakan untuk memahami perilaku temperatur ruangan selama proses pendinginan. Proyek ini direncanakan menggunakan model neraca energi satu node termal untuk menggambarkan perubahan temperatur rata-rata ruangan terhadap waktu. Persamaan diferensial yang diperoleh akan diselesaikan menggunakan metode numerik Forward Euler. Simulasi akan membandingkan tiga temperatur target, yaitu 24°C, 25°C, dan 26°C, dengan menggunakan parameter awal yang ditetapkan berdasarkan asumsi model. Parameter yang direncanakan meliputi temperatur awal ruangan, temperatur lingkungan, kapasitas termal efektif, koefisien perpindahan panas, beban panas internal, dan kapasitas pendinginan AC. Hasil simulasi nantinya akan digunakan untuk menghasilkan grafik perubahan temperatur terhadap waktu, menghitung waktu pencapaian temperatur target, serta mengestimasi energi listrik selama proses pendinginan awal. Kerangka DAI5 digunakan untuk memastikan bahwa analisis tidak hanya berfokus pada aspek komputasi, tetapi juga mempertimbangkan tujuan rekayasa, keberlanjutan penggunaan energi, dan pemahaman masalah secara sistematis. Pada tahap ini, simulasi belum dilakukan sehingga hasil numerik belum tersedia.

C. Author Declaration

1. Deep Awareness of I
   Dalam pelaksanaan proyek ini, penulis menyadari bahwa penggunaan teknologi HVAC tidak hanya berkaitan dengan kemampuan teknis untuk mengatur temperatur ruangan, tetapi juga berhubungan dengan kenyamanan manusia dan tanggung jawab dalam penggunaan energi. Melalui pendekatan DAI5 dan CCIT (Cara Cerdas Ingat Tuhan), proses pembelajaran komputasi teknik dipandang sebagai kesempatan untuk memahami fenomena fisik sekaligus menggunakan ilmu pengetahuan secara bertanggung jawab. Kesadaran kepada Tuhan Yang Maha Esa menjadi landasan untuk menjaga kejujuran, ketelitian, dan tanggung jawab dalam proses analisis. Penulis juga menyadari bahwa model matematis yang digunakan merupakan penyederhanaan dari kondisi ruangan yang sebenarnya. Oleh karena itu, asumsi yang digunakan perlu dinyatakan secara jelas agar hasil komputasi nantinya tidak disalahartikan sebagai hasil pengukuran aktual.
2. Intention
   Tujuan utama proyek ini adalah memahami perubahan temperatur ruangan ketika AC dinyalakan melalui pendekatan komputasi teknik. Dengan menggunakan model matematis yang sederhana, proyek ini diharapkan dapat menjelaskan hubungan antara kondisi awal ruangan, kapasitas pendinginan, temperatur target, dan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kondisi tersebut. Selain itu, proyek ini bertujuan melatih kemampuan dalam menyusun persamaan matematis, menerapkan metode numerik, memeriksa ketepatan perhitungan, dan menafsirkan hasil simulasi berdasarkan prinsip fisika.
3. Sustainability Focus
   Aspek keberlanjutan dalam proyek ini berfokus pada penggunaan energi listrik selama proses pendinginan awal. Perbedaan temperatur target akan dianalisis untuk mengetahui bagaimana target pendinginan memengaruhi waktu operasi AC dan estimasi energi listrik berdasarkan asumsi model. Analisis tersebut diharapkan memberikan pemahaman awal mengenai hubungan antara kenyamanan termal dan penggunaan energi. Namun, hasilnya tidak akan digunakan untuk menyimpulkan konsumsi listrik harian atau tahunan karena model belum mencakup seluruh dinamika operasional AC.
4. Problem Understanding
   Permasalahan utama yang dikaji adalah bagaimana perubahan temperatur rata-rata ruangan dapat dimodelkan sebagai fungsi waktu setelah AC dinyalakan. Masalah ini akan dianalisis menggunakan persamaan neraca energi dengan mempertimbangkan perpindahan panas dari lingkungan, beban panas internal, kapasitas termal ruangan, dan kapasitas pendinginan AC. Dengan pendekatan tersebut, permasalahan dapat dirumuskan menjadi model matematis yang dapat diselesaikan menggunakan metode numerik.

D. INTRODUCTION
D.1 Background
Sistem HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) digunakan untuk menjaga kondisi termal ruangan agar sesuai dengan kebutuhan penghuninya. Salah satu parameter penting dalam pengoperasian sistem AC adalah temperatur udara di dalam ruangan.

Ketika AC dinyalakan, temperatur ruangan tidak langsung mencapai temperatur yang diinginkan. Perubahan temperatur berlangsung secara bertahap karena ruangan memiliki kapasitas termal dan terus mengalami pertukaran panas dengan lingkungan.

Beberapa faktor yang memengaruhi perubahan temperatur ruangan meliputi:

1. Temperatur awal ruangan.
2. Temperatur lingkungan di luar ruangan.
3. Perpindahan panas melalui dinding, jendela, dan bagian bangunan lainnya.
4. Beban panas dari penghuni dan peralatan.
5. Kapasitas pendinginan AC.
6. Kapasitas termal efektif ruangan.

Hubungan antara faktor-faktor tersebut dapat dipelajari menggunakan model neraca energi. Model tersebut memungkinkan perubahan temperatur dinyatakan dalam bentuk persamaan diferensial yang kemudian dapat diselesaikan menggunakan metode numerik.

Pada proyek ini, metode Forward Euler dipilih karena memiliki prosedur perhitungan yang sederhana dan mudah diimplementasikan menggunakan Python atau spreadsheet.

D.2 Initial Thinking: Research Problem
Permasalahan yang menjadi fokus proyek adalah kebutuhan untuk memperkirakan perubahan temperatur ruangan terhadap waktu selama proses pendinginan awal.

Pada kondisi tertentu, temperatur target yang lebih rendah membutuhkan penurunan temperatur yang lebih besar. Hal ini berpotensi memperpanjang waktu pendinginan awal dan memengaruhi estimasi energi listrik yang digunakan.

Namun, hubungan tersebut tidak hanya bergantung pada temperatur target. Kapasitas pendinginan AC, beban panas ruangan, dan karakteristik termal bangunan juga memengaruhi respons temperatur.

Oleh karena itu, proyek ini akan menggunakan parameter yang sama untuk setiap skenario agar pengaruh perubahan temperatur target dapat dibandingkan secara konsisten.

D.3 Problem Statement
Rumusan masalah dalam proyek ini adalah:

1. Bagaimana menyusun model neraca energi sederhana untuk menggambarkan perubahan temperatur ruangan selama proses pendinginan awal?
2. Bagaimana metode Forward Euler dapat digunakan untuk menyelesaikan persamaan perubahan temperatur tersebut?
3. Bagaimana perbedaan temperatur target 24°C, 25°C, dan 26°C memengaruhi waktu pencapaian target?
4. Bagaimana hasil simulasi dapat digunakan untuk mengestimasi energi listrik selama proses pendinginan awal?
5. Bagaimana ketepatan hasil numerik dapat diperiksa menggunakan solusi analitis dan variasi interval waktu?

D.4 Objectives
Tujuan proyek ini adalah:

1. Menyusun model matematis perubahan temperatur ruangan berdasarkan neraca energi.
2. Menerapkan metode Forward Euler untuk menyelesaikan persamaan diferensial.
3. Membandingkan respons temperatur pada beberapa temperatur target.
4. Merancang perhitungan estimasi energi listrik selama proses pendinginan awal.
5. Menyusun prosedur verifikasi hasil numerik.

D.5 Scope of Study
Ruang lingkup proyek dibatasi pada:

• Pemodelan temperatur rata-rata ruangan menggunakan pendekatan satu node termal.
• Analisis perubahan temperatur selama proses pendinginan awal.
• Penggunaan metode Forward Euler.
• Perbandingan temperatur target 24°C, 25°C, dan 26°C.
• Estimasi energi listrik berdasarkan asumsi COP konstan.
• Verifikasi numerik menggunakan solusi analitis.

Model tidak mencakup distribusi temperatur di berbagai lokasi ruangan, perubahan kelembapan, dinamika kontrol termostat, serta variasi kapasitas AC terhadap kondisi operasi.

E. METHODS & PROCEDURES
E.1 Idealization and Assumptions
Untuk menyederhanakan permasalahan, ruangan dianggap sebagai satu sistem termal dengan temperatur rata-rata yang seragam.

Asumsi yang digunakan dalam rancangan model adalah:

1. Temperatur ruangan direpresentasikan oleh satu nilai rata-rata.
2. Temperatur lingkungan dianggap konstan.
3. Kapasitas termal efektif ruangan dianggap konstan.
4. Koefisien perpindahan panas efektif dianggap konstan.
5. Beban panas internal dianggap konstan.
6. Kapasitas pendinginan AC dianggap konstan selama proses pendinginan awal.
7. COP AC dianggap konstan untuk keperluan estimasi energi listrik.
8. Simulasi dihentikan ketika temperatur target tercapai.

Asumsi tersebut digunakan untuk menghasilkan model yang sederhana dan memungkinkan penerapan metode numerik dasar.

E.2 Governing Equation

Berdasarkan prinsip konservasi energi, perubahan energi termal di dalam ruangan ditentukan oleh panas yang masuk dari lingkungan, beban panas internal, dan panas yang dikeluarkan oleh AC.

Persamaan neraca energi dapat dituliskan sebagai: Cₑff × dT/dt = UA(Tₒᵤₜ − T) + Qᵢₙₜₑᵣₙₐₗ − Qₐ꜀

Keterangan:

Simbol	Keterangan	Satuan
C_eff	Kapasitas termal efektif ruangan	J/K
T	Temperatur rata-rata ruangan	°C
Tout	Temperatur lingkungan	°C
UA	Parameter perpindahan panas efektif	W/K
Qinternal	Beban panas internal	W
QAC	Kapasitas pendinginan AC	W
t	Waktu	s

Persamaan tersebut akan digunakan sebagai dasar pengembangan program simulasi.

E.3 Numerical Method: Forward Euler

Metode Forward Euler merupakan metode numerik untuk memperkirakan solusi persamaan diferensial dengan menggunakan nilai pada langkah waktu sebelumnya.

Persamaan diskretnya adalah:

T(n+1) = Tn + Delta t * (dT/dt)n

Dengan memasukkan persamaan neraca energi, diperoleh:

T(n+1) = Tn + (Delta t / C_eff) * [UA * (Tout – Tn) + Qinternal – QAC]

Keterangan:

Tn: temperatur pada waktu saat ini.

T(n+1): temperatur pada langkah berikutnya.

Delta t: interval waktu perhitungan.

Pada rancangan awal, interval waktu 60 detik akan digunakan. Pengaruh interval waktu juga direncanakan untuk diperiksa dengan menggunakan interval 30 detik dan 10 detik.

E.4 Parameter Simulasi

Parameter berikut merupakan nilai awal yang diusulkan untuk simulasi.

Parameter	Simbol	Nilai awal
Temperatur awal ruangan	T0	30°C
Temperatur lingkungan	Tout	33°C
Kapasitas termal efektif	C_eff	2,0 * 10^6 J/K
Perpindahan panas efektif	UA	80 W/K
Beban panas internal	Qinternal	700 W
Kapasitas pendinginan AC	QAC	3.500 W
COP	COP	3,2
Temperatur target	Tset	24°C, 25°C, 26°C
Interval waktu	Delta t	60 detik

E.5 Simulation Procedure

Tahapan pelaksanaan simulasi direncanakan sebagai berikut:

1. Menentukan seluruh parameter dan satuannya.
2. Menetapkan temperatur awal ruangan.
3. Menentukan temperatur target yang akan dianalisis.
4. Menghitung laju perubahan temperatur menggunakan persamaan neraca energi.
5. Menghitung temperatur pada langkah berikutnya menggunakan metode Forward Euler.
6. Mengulangi perhitungan sampai temperatur target tercapai.
7. Mencatat waktu pencapaian target.
8. Mengulangi simulasi untuk setiap temperatur target.
9. Membandingkan hasil untuk interval waktu yang berbeda.
10. Menyusun grafik temperatur terhadap waktu dan tabel hasil simulasi.

E.6 Energy Estimation

Setelah waktu pendinginan diperoleh, energi listrik selama proses pendinginan awal direncanakan dihitung menggunakan:

P_input = Q_AC / COP

Kemudian:

E = P_input * t_run

Dengan:

• P_input: estimasi daya listrik.
• E: energi listrik.
• t_run: waktu pendinginan awal.

Perhitungan energi hanya akan dilakukan setelah waktu pencapaian temperatur target diperoleh dari simulasi.

E.7 Verification Procedure

Verifikasi numerik direncanakan melalui dua pendekatan.

Pertama, perbandingan dengan solusi analitis.

Solusi analitis dari persamaan diferensial yang sama akan digunakan sebagai pembanding hasil Forward Euler.

Kedua, variasi interval waktu.

Simulasi akan diulang dengan interval 60 detik, 30 detik, dan 10 detik untuk mengamati pengaruh ukuran langkah waktu terhadap hasil.

Verifikasi ini digunakan untuk memeriksa konsistensi perhitungan numerik. Verifikasi tersebut tidak sama dengan validasi eksperimental menggunakan data temperatur ruangan nyata.

F. RESULTS & DISCUSSION

Pada tahap penyusunan laporan ini, simulasi numerik perubahan temperatur ruangan ber-AC menggunakan metode Forward Euler belum dilaksanakan. Oleh karena itu, hasil numerik berupa perubahan temperatur terhadap waktu, waktu pencapaian temperatur target, dan estimasi energi listrik belum tersedia. Pembahasan pada bagian ini difokuskan pada perilaku sistem yang diperkirakan berdasarkan model neraca energi, serta aspek-aspek yang akan dianalisis setelah proses komputasi dilakukan.

F.1 Analysis of Room Temperature Changes

Berdasarkan model neraca energi yang telah dirumuskan, perubahan temperatur ruangan dipengaruhi oleh perpindahan panas dari lingkungan, beban panas internal, kapasitas termal efektif ruangan, dan kapasitas pendinginan AC. Ketika AC dinyalakan, panas dikeluarkan dari ruangan, sedangkan perpindahan panas dari lingkungan dan beban panas internal dapat menambah energi termal ke dalam ruangan. Perubahan temperatur ditentukan oleh keseimbangan antara komponen-komponen tersebut. Dengan demikian, temperatur ruangan diperkirakan akan berubah secara bertahap dari kondisi awal menuju kondisi kesetimbangan yang ditentukan oleh parameter model.

Metode Forward Euler akan digunakan untuk menghitung perubahan temperatur pada setiap interval waktu berdasarkan temperatur pada langkah sebelumnya. Hasil perhitungan nantinya dapat digunakan untuk menggambarkan hubungan antara temperatur dan waktu selama proses pendinginan awal. Melalui grafik temperatur terhadap waktu, pola perubahan temperatur dan waktu yang diperlukan untuk mencapai temperatur target dapat diamati. Namun, bentuk kurva dan waktu pencapaian aktual baru dapat dijelaskan secara kuantitatif setelah simulasi dijalankan.

F.2 Effect of Temperature Setpoints

Simulasi direncanakan menggunakan tiga temperatur target, yaitu 24°C, 25°C, dan 26°C, dengan parameter model yang sama. Perbandingan tersebut bertujuan untuk mengamati pengaruh pemilihan temperatur target terhadap waktu pendinginan awal. Secara umum, target temperatur yang lebih rendah membutuhkan penurunan temperatur yang lebih besar dari kondisi awal. Akan tetapi, waktu pencapaiannya juga bergantung pada kapasitas pendinginan AC, perpindahan panas dari lingkungan, beban panas internal, dan kapasitas termal efektif ruangan.

Hasil simulasi nantinya akan digunakan untuk mengetahui perbedaan waktu pencapaian setiap temperatur target berdasarkan model yang digunakan. Perbandingan ini juga akan membantu menjelaskan hubungan antara kebutuhan pendinginan dan durasi operasi pada fase awal. Meskipun demikian, sebelum perhitungan dilakukan, belum dapat ditetapkan nilai waktu pendinginan untuk masing-masing setpoint. Interpretasi akhir harus didasarkan pada hasil komputasi yang diperoleh, bukan hanya pada perkiraan teoritis.

F.3 Estimation of Electrical Energy Consumption

Selain perubahan temperatur, proyek ini dirancang untuk mengestimasi energi listrik yang digunakan selama proses pendinginan awal. Estimasi dilakukan dengan menentukan daya listrik masukan AC berdasarkan kapasitas pendinginan dan nilai Coefficient of Performance (COP) yang diasumsikan konstan. Energi listrik kemudian dihitung berdasarkan daya masukan dan durasi pendinginan yang diperoleh dari simulasi.

Perbandingan estimasi energi untuk setiap temperatur target direncanakan untuk memberikan gambaran awal mengenai hubungan antara lama pendinginan dan penggunaan energi listrik dalam model. Namun, perhitungan tersebut hanya merepresentasikan fase pendinginan awal dengan asumsi kapasitas pendinginan dan COP konstan. Hasilnya tidak secara langsung menggambarkan konsumsi energi aktual suatu AC karena sistem nyata dapat mengalami perubahan performa, pengaturan termostat, dan variasi beban termal sepanjang waktu.

F.4 Numerical Verification and Time-Step Sensitivity

Ketepatan perhitungan numerik direncanakan untuk diperiksa dengan membandingkan hasil metode Forward Euler terhadap solusi analitis dari model diferensial yang sama. Perbandingan tersebut akan digunakan untuk mengevaluasi perbedaan temperatur dan waktu pencapaian setpoint yang dihasilkan oleh kedua pendekatan. Selain itu, simulasi akan dilakukan menggunakan beberapa interval waktu, yaitu 60 detik, 30 detik, dan 10 detik, untuk mengamati pengaruh pemilihan langkah waktu terhadap hasil perhitungan.

Penggunaan interval waktu yang berbeda penting karena metode Forward Euler memperkirakan nilai temperatur berikutnya berdasarkan laju perubahan temperatur pada langkah sebelumnya. Perubahan ukuran langkah waktu dapat memengaruhi galat numerik dan konsistensi hasil. Setelah simulasi dijalankan, perbandingan tersebut dapat digunakan untuk menentukan apakah hasil dengan interval waktu yang lebih kecil semakin mendekati solusi analitis. Pemeriksaan ini merupakan verifikasi numerik terhadap model matematis, bukan validasi eksperimental terhadap kondisi ruangan nyata.

F.5 Discussion of Model Limitations and DAI5 Perspective

Model satu node termal yang digunakan dalam proyek ini merupakan penyederhanaan dari kondisi ruangan sebenarnya. Temperatur ruangan direpresentasikan oleh satu nilai rata-rata, sedangkan temperatur lingkungan, kapasitas termal efektif, koefisien perpindahan panas, beban panas internal, dan kapasitas pendinginan AC dianggap konstan. Dalam kondisi nyata, temperatur dapat berbeda pada beberapa lokasi ruangan, sementara kinerja AC dan beban panas dapat berubah seiring waktu. Faktor-faktor seperti kelembapan, radiasi matahari, infiltrasi udara, serta pengaturan termostat juga belum diperhitungkan secara eksplisit.

Keterbatasan tersebut perlu dipertimbangkan ketika menafsirkan hasil simulasi nantinya. Model ini lebih sesuai digunakan untuk mempelajari dasar perubahan temperatur dan penerapan metode numerik daripada untuk memprediksi secara langsung performa seluruh sistem HVAC pada bangunan nyata. Jika data pengukuran ruangan atau spesifikasi AC tersedia, parameter model dapat diperbarui untuk meningkatkan relevansinya terhadap kondisi aktual.

Dalam kerangka DAI5, pembahasan ini berkaitan dengan Consciousness of Purpose pada kriteria 1, Sustainability Focus pada kriteria 10, dan Problem Understanding pada kriteria 12. Kriteria 1 mengarahkan analisis pada tujuan penggunaan komputasi untuk memahami perubahan temperatur dan mendukung pengambilan keputusan rekayasa. Kriteria 10 mendorong pertimbangan penggunaan energi listrik selama fase pendinginan awal, sedangkan kriteria 12 menekankan pentingnya memahami karakteristik sistem dan keterbatasan model sebelum menarik kesimpulan. Dengan demikian, interpretasi hasil tidak hanya berfokus pada angka numerik, tetapi juga mempertimbangkan asumsi, keandalan perhitungan, dan relevansi hasil terhadap permasalahan yang dikaji.

Secara keseluruhan, bagian ini menetapkan dasar pembahasan untuk hasil simulasi yang akan diperoleh. Setelah komputasi dilaksanakan, penjelasan dapat diperbarui dengan memasukkan temuan aktual mengenai perubahan temperatur, perbedaan waktu pencapaian setpoint, estimasi energi listrik, dan hasil verifikasi numerik. Sampai tahap tersebut dilakukan, seluruh pembahasan di atas tetap diperlakukan sebagai analisis awal berdasarkan model dan rencana simulasi, bukan sebagai hasil penelitian yang telah diperoleh.

G. CONCLUSION, CLOSING REMARKS, AND RECOMMENDATIONS

G.1 Conclusion

Proyek ini dirancang untuk mempelajari perubahan temperatur rata-rata ruangan ber-AC menggunakan model neraca energi dan metode numerik Forward Euler. Model yang digunakan merepresentasikan ruangan sebagai satu node termal dengan mempertimbangkan perpindahan panas dari lingkungan, beban panas internal, kapasitas termal efektif ruangan, dan kapasitas pendinginan AC. Pendekatan ini digunakan untuk menyederhanakan fenomena termal menjadi persamaan matematis yang dapat dianalisis melalui komputasi teknik.

Metode Forward Euler direncanakan untuk menghitung perubahan temperatur terhadap waktu berdasarkan kondisi pada langkah waktu sebelumnya. Simulasi akan membandingkan tiga temperatur target, yaitu 24°C, 25°C, dan 26°C, menggunakan parameter awal yang telah ditetapkan sebagai asumsi ilustratif. Hasil komputasi nantinya akan digunakan untuk mempelajari respons temperatur, memperkirakan waktu pencapaian temperatur target, serta mengestimasi energi listrik selama fase pendinginan awal berdasarkan asumsi COP konstan.

Untuk memeriksa konsistensi perhitungan, hasil Forward Euler direncanakan akan dibandingkan dengan solusi analitis dari model yang sama. Penggunaan beberapa interval waktu juga akan membantu mengevaluasi pengaruh ukuran langkah waktu terhadap hasil numerik. Meskipun demikian, seluruh tahapan tersebut masih berada dalam tahap perencanaan. Oleh karena itu, belum dapat ditarik kesimpulan numerik mengenai waktu pendinginan, perbedaan respons temperatur pada setiap setpoint, maupun estimasi energi listrik. Kesimpulan akhir akan disusun setelah simulasi dilaksanakan dan hasilnya diperiksa.

G.2 Closing Remarks Based on the DAI5 Framework

Penerapan kerangka DAI5 dalam proyek ini bertujuan menghubungkan proses komputasi teknik dengan kesadaran terhadap tujuan, pemahaman masalah, dan tanggung jawab dalam penggunaan ilmu pengetahuan. Ketiga aspek yang menjadi perhatian utama adalah Consciousness of Purpose pada kriteria 1, Sustainability Focus pada kriteria 10, dan Problem Understanding pada kriteria 12.

Kriteria 1, Consciousness of Purpose, mengarahkan proyek pada tujuan yang jelas, yaitu memahami perubahan temperatur ruangan ber-AC melalui pendekatan matematis dan numerik. Proses komputasi tidak hanya dipandang sebagai kegiatan memperoleh angka, tetapi juga sebagai upaya memahami perilaku sistem termal dan menjelaskan hubungan antara variabel-variabel yang memengaruhinya. Kesadaran ini juga mendukung pelaksanaan analisis yang jujur, teliti, dan bertanggung jawab.

Kriteria 10, Sustainability Focus, diterapkan melalui rencana estimasi energi listrik selama fase pendinginan awal. Perbandingan beberapa temperatur target diharapkan dapat memberikan pemahaman mengenai hubungan antara kebutuhan pendinginan, durasi operasi, dan estimasi penggunaan energi berdasarkan asumsi model. Namun, interpretasi keberlanjutan tetap dibatasi oleh ruang lingkup penelitian. Estimasi yang dihasilkan nantinya tidak secara langsung mewakili konsumsi listrik aktual harian atau tahunan karena dinamika operasional AC belum dimodelkan secara menyeluruh.

Kriteria 12, Problem Understanding, menjadi dasar dalam mengidentifikasi variabel yang relevan, menetapkan asumsi, dan menyusun persamaan neraca energi sebelum simulasi dilakukan. Pemahaman terhadap karakteristik sistem dan keterbatasan model diperlukan agar hasil komputasi nantinya dapat ditafsirkan secara tepat. Dengan demikian, penerapan DAI5 diharapkan membantu menjaga hubungan antara tujuan proyek, proses matematis, pelaksanaan komputasi, dan interpretasi hasil.

Secara keseluruhan, proyek ini merupakan penerapan awal komputasi teknik untuk memahami sistem HVAC melalui model yang sederhana dan terstruktur. Manfaat akhir proyek akan bergantung pada pelaksanaan simulasi, pemeriksaan hasil numerik, serta kemampuan menghubungkan hasil tersebut dengan prinsip fisika dan batasan model yang digunakan.

G.3 Recommendations

Tahap berikutnya adalah mengimplementasikan model neraca energi dan metode Forward Euler menggunakan Python atau spreadsheet. Seluruh parameter perlu diperiksa konsistensi satuan dan kesesuaiannya dengan tujuan simulasi sebelum perhitungan dijalankan. Simulasi kemudian direncanakan untuk setiap temperatur target, yaitu 24°C, 25°C, dan 26°C, dengan menggunakan interval waktu awal sebesar 60 detik.

Setelah simulasi dilaksanakan, data temperatur terhadap waktu perlu disimpan dan digunakan untuk membuat grafik perubahan temperatur. Waktu pencapaian temperatur target kemudian dapat ditentukan dan dibandingkan dengan hasil solusi analitis. Simulasi dengan interval waktu 30 detik dan 10 detik juga perlu dilakukan untuk mengevaluasi sensitivitas hasil numerik terhadap ukuran langkah waktu. Proses ini akan membantu menilai konsistensi hasil Forward Euler terhadap solusi analitis, meskipun belum menggantikan validasi menggunakan data pengukuran dari ruangan nyata.

Estimasi energi listrik dapat dilakukan setelah durasi pendinginan awal diperoleh dari hasil komputasi. Perhitungan harus menjelaskan penggunaan kapasitas pendinginan dan COP yang diasumsikan konstan, serta membatasi interpretasi energi pada fase pendinginan yang dianalisis. Jika data spesifikasi AC dan karakteristik termal ruangan tersedia, parameter ilustratif dapat diperbarui agar model lebih relevan dengan kondisi nyata.

Selain itu, model dapat dikembangkan pada penelitian berikutnya dengan mempertimbangkan variasi beban panas, perubahan kapasitas pendinginan, pengaturan termostat, dan pengaruh kondisi lingkungan terhadap temperatur ruangan. Pengembangan tersebut perlu dilakukan secara bertahap agar setiap penambahan kompleksitas dapat dievaluasi dengan jelas.

Pada akhirnya, hasil simulasi yang telah diverifikasi perlu digunakan untuk memperbarui bagian Results and Discussion serta menyusun kesimpulan berdasarkan bukti numerik yang benar-benar diperoleh. Dengan langkah tersebut, laporan dapat berkembang dari rancangan pra-simulasi menjadi kajian komputasi yang memiliki prosedur jelas, hasil yang dapat ditelusuri, dan interpretasi yang sesuai dengan batasan model serta kerangka DAI5.

H. REFERENCES

[1] U.S. Department of Energy, National Renewable Energy Laboratory. (2022). EnergyPlus Engineering Reference: Basis for the Zone and Air System Integration. https://energyplus.net/assets/nrel_custom/pdfs/pdfs_v22.2.0/EngineeringReference.pdf

[2] ASHRAE. (2025). 2025 ASHRAE Handbook—Fundamentals. https://www.ashrae.org/technical-resources/publications-library/ashrae-handbook/description-2025-ashrae-handbook-fundamentals

[3] Chapra, S. C., & Canale, R. P. (2021). Numerical Methods for Engineers (8th ed.). McGraw Hill. https://www.mheducation.com/highered/product/numerical-methods-for-engineers-chapra.html

[4] Sastra, A. (n.d.). DAI5, R12. CCIT Online. https://ccitonline.com/wp/wp-content/uploads/2025/04/dai5-r12.pdf