HANDBOOK HVAC FORMULA
RIJOMAC SYSTEM – Controlled Environment Engineering
11.1 PENDAHULUAN
Setelah udara dihasilkan oleh fan dan dikondisikan oleh cooling coil, udara harus didistribusikan menuju ruangan.
Media distribusi udara tersebut adalah:
Ducting System
Ducting yang terlalu kecil akan menyebabkan:
Pressure drop tinggi
Noise tinggi
Konsumsi energi meningkat
Ducting yang terlalu besar akan menyebabkan:
Biaya meningkat
Ruang instalasi bertambah
Karena itu HVAC Engineer harus mampu menentukan ukuran duct yang sesuai.
11.2 FUNGSI DUCTING
Ducting digunakan untuk:
✓ Menyalurkan udara
✓ Mendistribusikan airflow
✓ Menjaga tekanan sistem
✓ Mengontrol arah aliran udara
✓ Mendukung ACH dan pressure cascade
11.3 PARAMETER DASAR DUCT DESIGN
Parameter utama:
Airflow
Satuan:
m³/jam
(CMH)
Velocity
Satuan:
m/s
Pressure Drop
Satuan:
Pa
Ketiga parameter ini saling berhubungan.
11.4 RUMUS DASAR DUCT SIZING
Hubungan dasar:
Q=A\times V
Dimana:
Q = Airflow (m³/s)
A = Luas Duct (m²)
V = Velocity (m/s)
11.5 RUMUS LUAS DUCT
Untuk menentukan ukuran duct:
A=\frac{Q}{V}
11.6 CONTOH PERHITUNGAN
Data:
Airflow:
3.600 CMH
Target Velocity:
5 m/s
Konversi Airflow:
3.600 ÷ 3.600
= 1 m³/s
Luas Duct:
1 ÷ 5
= 0,20 m²
Maka salah satu ukuran yang mendekati:
500 mm × 400 mm
= 0,20 m²
11.7 DUCT PERSEGI PANJANG
Rumus:
A=W\times H
Dimana:
W = Lebar Duct
H = Tinggi Duct
Contoh:
600 mm × 400 mm
A = 0,6 × 0,4
= 0,24 m²
11.8 DUCT BULAT
Luas duct bulat:
Dimana:
D = Diameter Duct
Contoh:
Diameter:
500 mm
A
≈ 0,196 m²
11.9 REKOMENDASI VELOCITY
Main Duct
6 – 10 m/s
Branch Duct
4 – 6 m/s
Final Branch
2 – 4 m/s
Cleanroom
3 – 6 m/s
Rumah Sakit
3 – 6 m/s
11.10 DAMPAK VELOCITY TERLALU TINGGI
Jika velocity terlalu tinggi:
✓ Noise meningkat
✓ Pressure drop meningkat
✓ Fan power meningkat
✓ Getaran meningkat
Akibatnya sistem menjadi tidak efisien.
11.11 DAMPAK VELOCITY TERLALU RENDAH
Jika velocity terlalu rendah:
✓ Ukuran duct membesar
✓ Biaya material meningkat
✓ Ruang plafon tidak cukup
✓ Instalasi menjadi sulit
Karena itu engineer harus mencari titik optimum.
11.12 DUCT VELOCITY CALCULATION
Contoh:
Duct:
600 mm × 400 mm
Airflow:
4.320 CMH
Luas:
0,24 m²
Airflow:
4.320 ÷ 3.600
= 1,2 m³/s
Velocity:
1,2 ÷ 0,24
= 5 m/s
Hasil:
Velocity = 5 m/s
11.13 FLEXIBLE DUCT
Flexible duct sering digunakan pada:
✓ Diffuser
✓ Grille
✓ Terminal connection
Namun flexible duct menghasilkan pressure drop lebih tinggi dibanding ducting rigid.
Karena itu panjang flexible duct sebaiknya dibatasi.
11.14 ELBOW DAN FITTING
Setiap fitting menghasilkan pressure drop tambahan.
Contoh:
✓ Elbow
✓ Tee
✓ Reducer
✓ Damper
Semakin banyak fitting:
Pressure drop semakin tinggi.
11.15 DUCTING DAN CLEANROOM
Pada cleanroom:
Ducting harus memperhatikan:
✓ Kebersihan internal
✓ Kebocoran udara
✓ Pressure cascade
✓ HEPA Filter integration
Sering digunakan:
GI Duct
PU Duct
PIR Duct
SS Duct
11.16 DUCTING DAN MEDICAL HVAC
Pada rumah sakit:
Ducting harus memperhatikan:
✓ Kebersihan
✓ Akses maintenance
✓ Tekanan ruangan
✓ Kontaminasi silang
Pada area kritis biasanya digunakan sealing yang lebih baik dibanding HVAC biasa.
11.17 EQUIVALENT DIAMETER
Untuk duct persegi panjang:
Pendekatan umum:
D_e=1.3\frac{(ab)^{0.625}}{(a+b)^{0.25}}
Dimana:
a = Lebar duct
b = Tinggi duct
Rumus ini digunakan saat menghitung pressure drop berdasarkan data duct bulat.
11.18 STUDI KASUS
Kasus:
AHU:
5.000 CMH
Duct eksisting:
400 mm × 300 mm
Luas:
0,12 m²
Velocity:
11,6 m/s
Keluhan:
✓ Bising
✓ Airflow tidak merata
✓ Konsumsi energi tinggi
Setelah duct diperbesar:
600 mm × 400 mm
Velocity turun menjadi:
5,8 m/s
Hasil:
✓ Noise turun
✓ Pressure drop turun
✓ Distribusi udara membaik
11.19 KESALAHAN UMUM
✗ Menentukan duct hanya berdasarkan feeling.
✗ Menyalin ukuran proyek lain.
✗ Mengabaikan velocity.
✗ Mengabaikan pressure drop.
✗ Menggunakan flexible duct terlalu panjang.
✗ Terlalu banyak elbow.
11.20 CARA BERPIKIR ENGINEER
Ketika airflow tidak tercapai, banyak orang langsung menyalahkan fan.
Engineer akan bertanya:
✓ Berapa velocity duct?
✓ Berapa pressure drop duct?
✓ Berapa ukuran duct?
✓ Ada kebocoran?
✓ Ada damper tertutup?
Karena fan yang baik tetap dapat gagal jika ducting tidak dirancang dengan benar.
11.21 RINGKASAN
Ducting merupakan jalur distribusi udara dalam sistem HVAC.
Prinsip penting:
✓ Duct terlalu kecil meningkatkan velocity dan pressure drop.
✓ Duct terlalu besar meningkatkan biaya.
✓ Velocity harus dipilih sesuai aplikasi.
✓ Setiap fitting menambah pressure drop.
✓ Ducting yang baik membantu mencapai airflow desain dengan konsumsi energi yang efisien.
Rumus yang paling sering digunakan:
Q=A\times V
Engineer HVAC yang memahami ducting tidak hanya menghitung ukuran saluran udara.
Engineer HVAC memahami bagaimana udara bergerak dari AHU hingga mencapai titik penggunaan secara efektif dan efisien.
