HANDBOOK HVAC FORMULA
RIJOMAC SYSTEM
Controlled Environment Engineering
14.1 PENDAHULUAN
Dalam sistem HVAC, temperatur bukan satu-satunya parameter yang harus dikendalikan.
Udara juga mengandung uap air yang harus dikontrol sesuai kebutuhan proses.
Jumlah uap air yang masuk ke dalam ruangan disebut:
Moisture Load
Moisture Load merupakan dasar perhitungan:
✓ Dehumidification Load
✓ Cooling Coil Selection
✓ Dehumidifier Selection
✓ Dry Room Design
✓ RH Control
✓ Dew Point Control
14.2 APA ITU MOISTURE LOAD?
Moisture Load adalah jumlah uap air yang masuk ke suatu ruangan dalam periode waktu tertentu dan harus dihilangkan oleh sistem HVAC.
Satuan yang umum digunakan:
kg/h
kg/day
L/h
Semakin besar Moisture Load:
✓ RH meningkat
✓ Dew Point meningkat
✓ Beban dehumidifikasi meningkat
14.3 SUMBER MOISTURE LOAD
Secara umum Moisture Load berasal dari:
External Sources
✓ Fresh Air
✓ Infiltrasi
✓ Kebocoran konstruksi
Internal Sources
✓ Operator
✓ Proses produksi
✓ Pencucian
✓ Produk
✓ Uap proses
14.4 MOISTURE MASS BALANCE
Prinsip dasar:
Uap air tidak dapat hilang begitu saja.
Moisture yang masuk harus:
✓ Dibuang
atau
✓ Terakumulasi
Karena itu Moisture Load harus dihitung sebelum menentukan kapasitas dehumidifikasi.
14.5 RUMUS DASAR MOISTURE LOAD
Rumus umum:
M=\dot m\times(W_1-W_2)
Dimana:
M = Moisture Load
ṁ = Mass Flow Air
W₁ = Humidity Ratio awal
W₂ = Humidity Ratio akhir
14.6 MEMAHAMI RUMUS
Jika udara masuk memiliki:
12 g/kg
Target ruangan:
8 g/kg
Selisih:
4 g/kg
Maka HVAC harus menghilangkan selisih kandungan uap air tersebut.
14.7 FRESH AIR MOISTURE LOAD
Pada banyak proyek HVAC di Indonesia, sumber Moisture terbesar adalah Fresh Air.
Karena udara luar tropis memiliki:
✓ Temperatur tinggi
✓ RH tinggi
✓ Dew Point tinggi
✓ Humidity Ratio tinggi
14.8 RUMUS FRESH AIR MOISTURE LOAD
M_{FA}=\dot m_{FA}\times(W_{out}-W_{room})
Dimana:
MFA = Fresh Air Moisture Load
ṁFA = Fresh Air Mass Flow
Wout = Humidity Ratio udara luar
Wroom = Humidity Ratio ruangan
14.9 CONTOH FRESH AIR LOAD
Udara Luar:
18 g/kg
Target Ruangan:
8 g/kg
Selisih:
10 g/kg
Semakin besar Fresh Air:
Semakin besar Moisture Load.
14.10 INFILTRATION MOISTURE LOAD
Selain Fresh Air yang direncanakan, terdapat Moisture yang masuk secara tidak terkontrol.
Disebut:
Infiltration Moisture Load
Sumber:
✓ Celah pintu
✓ Celah panel
✓ Airlock tidak efektif
✓ Duct leakage
✓ Kebocoran konstruksi
14.11 PENGARUH INFILTRASI
Infiltrasi dapat menyebabkan:
✓ RH meningkat
✓ Dew Point meningkat
✓ Kondensasi
✓ Kapasitas dehumidifikasi tidak cukup
Dalam banyak kasus cleanroom, infiltrasi lebih besar daripada Fresh Air yang direncanakan.
14.12 OCCUPANCY MOISTURE LOAD
Manusia menghasilkan uap air melalui:
✓ Pernapasan
✓ Penguapan kulit
✓ Aktivitas fisik
Karena itu setiap operator memberikan kontribusi Moisture Load.
14.13 NILAI PENDEKATAN OCCUPANCY MOISTURE
| Aktivitas | Moisture Generation |
|---|---|
| Duduk Tenang | 40–60 g/h |
| Kantor | 50–80 g/h |
| Laboratorium | 80–120 g/h |
| Aktivitas Ringan | 100–180 g/h |
Nilai aktual tergantung aktivitas dan kondisi lingkungan.
14.14 RUMUS OCCUPANCY MOISTURE LOAD
M=N\times G
Dimana:
M = Moisture Load
N = Jumlah Orang
G = Moisture Generation per Orang
14.15 CONTOH PERHITUNGAN
Operator:
10 Orang
Moisture Generation:
80 g/h
Moisture Load:
10 × 80
=
800 g/h
Hasil:
0,8 kg/h
14.16 PROCESS MOISTURE LOAD
Pada beberapa industri, sumber terbesar Moisture Load berasal dari proses.
Contoh:
✓ Pencucian
✓ Sterilisasi
✓ Pengeringan
✓ Pemasakan
✓ Fermentasi
Dalam beberapa kasus, Process Load jauh lebih besar dibanding Occupancy Load.
14.17 MOISTURE LOAD DAN CLEANROOM
Pada cleanroom:
Sumber utama Moisture Load:
✓ Fresh Air
✓ Operator
✓ Infiltrasi
Jika tidak dikontrol:
✓ RH gagal tercapai
✓ Produk terganggu
✓ Kondensasi meningkat
14.18 MOISTURE LOAD DAN FARMASI
Pada farmasi:
Moisture Load sangat mempengaruhi:
✓ Stabilitas bahan baku
✓ Proses granulasi
✓ Proses coating
✓ Penyimpanan produk
Karena itu RH dan Dew Point harus dikontrol secara ketat.
14.19 MOISTURE LOAD DAN DRY ROOM
Pada Dry Room:
Target Dew Point sangat rendah.
Akibatnya:
Moisture Load sekecil apa pun dapat menjadi signifikan.
Karena itu:
✓ Airlock
✓ Sandwich Panel
✓ Sealing
✓ Kontrol Infiltrasi
menjadi sangat penting.
14.20 STUDI KASUS
Kasus:
Cleanroom Farmasi
Target:
22°C
45% RH
Aktual:
22°C
65% RH
Investigasi:
Cooling Capacity cukup.
Ditemukan:
Infiltrasi tinggi melalui pintu produksi.
Akibat:
Moisture Load meningkat drastis.
Solusi:
Perbaikan sealing dan pressure cascade.
14.21 KESALAHAN UMUM
✗ Hanya menghitung temperatur.
✗ Mengabaikan Moisture Load.
✗ Mengabaikan Fresh Air.
✗ Mengabaikan Infiltrasi.
✗ Mengabaikan Operator.
✗ Mengabaikan Process Moisture.
14.22 CARA BERPIKIR ENGINEER
Ketika RH tinggi, banyak orang langsung menyalahkan AC.
Engineer akan bertanya:
✓ Berapa Moisture Load?
✓ Dari mana sumber kelembapannya?
✓ Berapa Fresh Air?
✓ Berapa Infiltrasi?
✓ Berapa Moisture dari Operator?
✓ Berapa Moisture dari Proses?
Karena RH tinggi hampir selalu merupakan akibat dari Moisture Load yang tidak terkendali.
14.23 RINGKASAN
Moisture Load adalah jumlah uap air yang harus dihilangkan oleh sistem HVAC untuk mencapai kondisi desain.
Sumber utama:
✓ Fresh Air
✓ Infiltrasi
✓ Operator
✓ Proses Produksi
Rumus dasar:
M=\dot m\times(W_1-W_2)
Fresh Air Moisture Load:
M_{FA}=\dot m_{FA}\times(W_{out}-W_{room})
Occupancy Moisture Load:
M=N\times G
Prinsip yang harus selalu diingat:
Temperatur menentukan kenyamanan.
Moisture Load menentukan kemampuan HVAC mengendalikan kelembapan.
Dan dalam banyak proyek Cleanroom, Farmasi, Medical HVAC, dan Dehumidification System, masalah terbesar bukan berasal dari panas, melainkan dari kelembapan yang tidak terkendali.
