HANDBOOK HVAC FORMULA
RIJOMAC SYSTEM – Controlled Environment Engineering
13.1 PENDAHULUAN
Salah satu fungsi utama HVAC bukan hanya mendinginkan udara.
HVAC juga bertugas membersihkan udara.
Proses pembersihan udara dilakukan menggunakan sistem filtrasi.
Pada banyak aplikasi seperti:
Cleanroom
Farmasi
Rumah Sakit
Biosafety Laboratory
Industri Elektronik
Industri Makanan
kualitas filtrasi sering lebih penting dibanding temperatur ruangan.
Karena itu engineer HVAC harus memahami cara memilih filter yang tepat.
13.2 TUJUAN FILTRASI UDARA
Filtrasi digunakan untuk:
✓ Mengurangi partikel udara
✓ Melindungi produk
✓ Melindungi manusia
✓ Melindungi cooling coil
✓ Melindungi HEPA Filter
✓ Memperpanjang umur AHU
13.3 JENIS FILTER HVAC
Secara umum terdapat tiga tahap filtrasi:
Pre Filter
Menangkap partikel kasar.
Medium Filter
Menangkap partikel yang lebih kecil.
HEPA Filter
Menangkap partikel sangat halus.
13.4 PRE FILTER
Contoh:
G3
G4
M5
Fungsi:
✓ Menahan debu kasar
✓ Melindungi filter berikutnya
✓ Mengurangi biaya operasional
Efisiensi tipikal:
60 – 90%
terhadap partikel besar.
13.5 MEDIUM FILTER
Contoh:
M6
F7
F8
F9
Fungsi:
✓ Menangkap partikel halus
✓ Melindungi HEPA Filter
✓ Meningkatkan kualitas udara
Umum digunakan pada:
AHU Farmasi
Rumah Sakit
Cleanroom
13.6 HEPA FILTER
HEPA:
High Efficiency Particulate Air Filter
Contoh:
H13
H14
Efisiensi H13:
99,95%
Efisiensi H14:
99,995%
HEPA digunakan pada:
✓ Cleanroom
✓ Farmasi
✓ Operating Room
✓ Isolasi Negatif
✓ BSL
13.7 ULPA FILTER
Untuk aplikasi khusus:
U15
U16
U17
Digunakan pada:
Semiconductor
Microelectronics
Ultra Clean Process
13.8 FILTER SELECTION PHILOSOPHY
Kesalahan yang sering terjadi:
Langsung memasang HEPA.
Prinsip yang benar:
Pre Filter
↓
Medium Filter
↓
HEPA Filter
Tujuannya:
Mengurangi beban HEPA.
Memperpanjang umur filter.
Menurunkan biaya operasional.
13.9 FACE VELOCITY FILTER
Face Velocity sangat mempengaruhi performa filter.
Rumus:
V=\frac{Q}{A}
Dimana:
V = Face Velocity
Q = Airflow
A = Area Filter
13.10 CONTOH PERHITUNGAN
Data:
Airflow:
3.600 CMH
Filter:
600 × 600 mm
Area:
0,36 m²
Airflow:
1 m³/s
Velocity:
1 ÷ 0,36
=
2,78 m/s
Hasil:
Face Velocity
2,78 m/s
13.11 REKOMENDASI FACE VELOCITY
| Jenis Filter | Face Velocity |
|---|---|
| G4 | 2 – 3 m/s |
| F7 | 1,5 – 2,5 m/s |
| F8 | 1,5 – 2,5 m/s |
| H13 | 0,45 m/s |
| H14 | 0,45 m/s |
13.12 PRESSURE DROP FILTER
Semua filter menghasilkan hambatan.
Pressure Drop Awal:
Initial Resistance
Pressure Drop Akhir:
Final Resistance
Semakin kotor filter:
Pressure Drop meningkat.
13.13 TOTAL FILTER PRESSURE DROP
Total Pressure Drop:
\Delta P_t=\Delta P_1+\Delta P_2+\Delta P_3
Contoh:
Pre Filter
80 Pa
Medium Filter
120 Pa
HEPA
250 Pa
Total:
450 Pa
13.14 FILTER DAN FAN SELECTION
Banyak kegagalan sistem HVAC terjadi karena:
Filter pressure drop tidak diperhitungkan.
Akibat:
✓ Airflow turun
✓ ACH turun
✓ Tekanan gagal
✓ Energi meningkat
13.15 FILTER DAN CLEANROOM
Pada cleanroom:
Konfigurasi umum:
G4
↓
F7
↓
H13
Tujuan:
Menjaga jumlah partikel sesuai ISO Class.
13.16 FILTER DAN FARMASI
Pada farmasi:
Filtrasi digunakan untuk:
✓ Melindungi produk
✓ Memenuhi GMP
✓ Mendukung CCS
✓ Mendukung Environmental Monitoring
13.17 FILTER DAN MEDICAL HVAC
Pada rumah sakit:
Filtrasi digunakan untuk:
✓ Mengurangi risiko infeksi
✓ Melindungi pasien
✓ Melindungi tenaga medis
Contoh:
Operating Room
ICU
NICU
Isolation Room
13.18 FILTER DAN BSL
Pada Biosafety Laboratory:
HEPA sering digunakan pada:
✓ Supply Air
✓ Exhaust Air
Tujuan:
Mencegah pelepasan aerosol biologis ke lingkungan.
13.19 FILTER LOADING
Filter akan mengalami penumpukan partikel.
Akibat:
✓ Pressure Drop meningkat
✓ Airflow menurun
✓ Fan bekerja lebih keras
Karena itu filter harus dipantau secara berkala.
13.20 KAPAN FILTER DIGANTI?
Umumnya berdasarkan:
✓ Differential Pressure
✓ Jadwal Preventive Maintenance
✓ Hasil Monitoring
Bukan hanya berdasarkan usia filter.
13.21 STUDI KASUS
Kasus:
Ruang Cleanroom
Target:
20 ACH
Setelah beberapa bulan:
ACH turun menjadi 14.
Investigasi:
✓ Fan normal
✓ Coil normal
✓ Refrigerasi normal
Ditemukan:
HEPA Filter pressure drop meningkat drastis.
Setelah penggantian filter:
ACH kembali normal.
Pelajaran:
Masalah airflow tidak selalu berasal dari fan.
13.22 KESALAHAN UMUM
✗ Memasang HEPA tanpa pre-filter.
✗ Face velocity terlalu tinggi.
✗ Tidak menghitung pressure drop.
✗ Tidak mengukur differential pressure.
✗ Mengganti filter berdasarkan perkiraan.
✗ Tidak memiliki data baseline.
13.23 CARA BERPIKIR ENGINEER
Ketika airflow turun, banyak orang langsung memeriksa refrigerasi.
Engineer akan bertanya:
✓ Berapa pressure drop filter?
✓ Berapa kondisi pre-filter?
✓ Berapa kondisi medium filter?
✓ Berapa kondisi HEPA?
✓ Kapan terakhir diganti?
Karena dalam banyak kasus, akar masalah berada pada sistem filtrasi.
13.24 RINGKASAN
Filtrasi merupakan salah satu fungsi utama HVAC.
Prinsip penting:
✓ Filtrasi bertingkat lebih efektif.
✓ Face velocity mempengaruhi performa filter.
✓ Pressure drop harus diperhitungkan.
✓ HEPA harus dilindungi oleh pre-filter dan medium filter.
✓ Monitoring differential pressure sangat penting.
Prinsip sederhana yang harus selalu diingat:
Filter yang baik bukan yang paling mahal.
Filter yang baik adalah filter yang sesuai dengan kebutuhan proses dan terintegrasi dengan sistem HVAC secara keseluruhan.
