HANDBOOK HVAC FORMULA
RIJOMAC SYSTEM – Controlled Environment Engineering
14.1 PENDAHULUAN
Pada HVAC Comfort System, keberhasilan sistem biasanya diukur dari:
✓ Temperatur
✓ Kelembapan
✓ Kenyamanan penghuni
Namun pada Cleanroom Engineering, terdapat parameter tambahan yang sangat penting:
✓ Jumlah Partikel
✓ Air Change Rate (ACH)
✓ Recovery Time
✓ Airflow Pattern
✓ HEPA Coverage Ratio
Karena itu desain cleanroom memerlukan pendekatan yang berbeda dibanding HVAC biasa.
14.2 APA ITU HEPA FILTER COVERAGE RATIO?
HEPA Filter Coverage Ratio adalah perbandingan antara luas area HEPA Filter terhadap luas plafon area bersih.
Rasio ini digunakan untuk menentukan kemampuan sistem menghasilkan pola aliran udara yang stabil.
14.3 RUMUS HEPA COVERAGE RATIO
Coverage\ Ratio=\frac{Area\ HEPA}{Area\ Ceiling}\times100%
Dimana:
Area HEPA = Total luas HEPA Filter
Area Ceiling = Luas plafon ruangan
14.4 CONTOH PERHITUNGAN
Ruangan:
4 m × 4 m
Area Ceiling:
16 m²
HEPA:
4 unit
Ukuran:
1200 × 600 mm
Area per HEPA:
0,72 m²
Total HEPA:
2,88 m²
Coverage Ratio:
2,88 ÷ 16 × 100%
=
18%
Hasil:
HEPA Coverage Ratio = 18%
14.5 INTERPRETASI COVERAGE RATIO
| Coverage Ratio | Aplikasi Umum |
|---|---|
| <10% | HVAC Umum |
| 10–25% | ISO 8 |
| 20–40% | ISO 7 |
| 40–70% | ISO 6 |
| 70–100% | ISO 5 Unidirectional |
Nilai aktual harus disesuaikan dengan desain dan validasi sistem.
14.6 APA ITU CLEANROOM AIRFLOW?
Cleanroom Airflow adalah jumlah udara bersih yang disuplai ke area bersih melalui HEPA Filter.
Airflow digunakan untuk:
✓ Mengencerkan partikel
✓ Mengendalikan kontaminasi
✓ Menjaga tekanan
✓ Mendukung recovery time
14.7 AIRFLOW DARI HEPA FILTER
Rumus dasar:
Q=A\times V
Dimana:
Q = Airflow
A = Area HEPA
V = Face Velocity
14.8 CONTOH PERHITUNGAN AIRFLOW HEPA
HEPA:
1200 × 600 mm
Area:
0,72 m²
Face Velocity:
0,45 m/s
Airflow:
0,72 × 0,45
=
0,324 m³/s
Konversi:
0,324 × 3600
=
1.166 CMH
Hasil:
Satu HEPA menghasilkan sekitar 1.166 CMH.
14.9 AIRFLOW TOTAL CLEANROOM
Contoh:
4 HEPA
Masing-masing:
1.166 CMH
Total:
4 × 1.166
=
4.664 CMH
14.10 PERHITUNGAN ACH CLEANROOM
Rumus:
ACH=\frac{Q}{V}
Ruangan:
4 × 4 × 2,5
=
40 m³
Airflow:
4.664 CMH
ACH:
4.664 ÷ 40
=
116 ACH
Hasil:
ACH ≈ 116
14.11 UNIDIRECTIONAL AIRFLOW
Pada ISO 5:
Yang menjadi parameter utama bukan ACH.
Melainkan:
✓ Airflow Velocity
✓ Airflow Uniformity
✓ Coverage Ratio
Nilai umum:
0,36 – 0,54 m/s
Nilai yang paling sering digunakan:
0,45 m/s
14.12 NON-UNIDIRECTIONAL AIRFLOW
Pada ISO 7 dan ISO 8:
Pendekatan umumnya menggunakan:
✓ ACH
✓ Air Distribution
✓ Recovery Time
Coverage Ratio lebih rendah dibanding ISO 5.
14.13 RECOVERY TIME
Recovery Time adalah waktu yang diperlukan cleanroom untuk kembali ke kondisi bersih setelah terjadi gangguan.
Dipengaruhi oleh:
✓ ACH
✓ Airflow Pattern
✓ HEPA Coverage
✓ Layout Ruangan
Semakin baik airflow:
Recovery Time semakin cepat.
14.14 CLEANROOM DAN FAN FILTER UNIT (FFU)
Pada FFU System:
Airflow dihitung dari jumlah FFU.
Rumus:
Q_{total}=n\times Q_{FFU}
Dimana:
n = Jumlah FFU
14.15 CLEANROOM DAN TERMINAL HEPA
Pada sistem AHU + Terminal HEPA:
Airflow dihitung berdasarkan:
✓ Jumlah HEPA
✓ Face Velocity
✓ Area Filter
Bukan berdasarkan ukuran AHU saja.
14.16 CLEANROOM DAN PRESSURE CASCADE
Airflow juga digunakan untuk:
✓ Positive Pressure
✓ Bubble Cascade
✓ Airlock
Karena itu sebagian airflow biasanya digunakan sebagai offset pressure.
14.17 STUDI KASUS
Kasus:
Softwall Cleanroom
Ukuran:
3 m × 3 m × 2,5 m
Volume:
22,5 m³
HEPA:
2 Unit
1200 × 600
Total Airflow:
2.332 CMH
ACH:
2.332 ÷ 22,5
=
104 ACH
Hasil:
Sangat memadai untuk aplikasi ISO 7.
14.18 KESALAHAN UMUM
✗ Menghitung cleanroom hanya dari luas ruangan.
✗ Mengabaikan airflow HEPA.
✗ Mengabaikan coverage ratio.
✗ Menganggap ACH satu-satunya parameter.
✗ Mengabaikan recovery time.
14.19 CARA BERPIKIR ENGINEER
Banyak orang bertanya:
"Berapa ACH yang dibutuhkan?"
Engineer akan bertanya:
✓ Target ISO berapa?
✓ Airflow pattern bagaimana?
✓ Coverage Ratio berapa?
✓ Recovery Time berapa?
✓ Ada proses kritis?
Karena cleanroom bukan sekadar ruangan dengan ACH tinggi.
Cleanroom adalah sistem pengendalian kontaminasi.
14.20 RINGKASAN
HEPA Coverage Ratio merupakan parameter penting dalam desain cleanroom.
Prinsip utama:
✓ Airflow menentukan ACH.
✓ HEPA menentukan kualitas udara.
✓ Coverage Ratio mempengaruhi airflow pattern.
✓ Recovery Time dipengaruhi oleh airflow dan filtrasi.
✓ ISO Class tidak ditentukan oleh ACH saja.
Prinsip sederhana yang harus diingat:
Pada HVAC biasa, udara harus sampai ke ruangan.
Pada Cleanroom, udara harus sampai ke ruangan dengan cara yang benar, jumlah yang benar, dan tingkat kebersihan yang benar.
