HANDBOOK HVAC FORMULA
RIJOMAC SYSTEM
Controlled Environment Engineering
26.1 PENDAHULUAN
Dalam sistem HVAC, filter udara tidak hanya dinilai dari efisiensi penangkapan partikelnya, tetapi juga dari:
✓ Kecepatan udara yang melewati media filter
Kecepatan ini disebut:
Face Velocity
Face Velocity adalah salah satu parameter paling penting dalam:
✓ AHU Design
✓ Cleanroom HVAC
✓ Medical HVAC
✓ Biosafety Laboratory
Karena face velocity sangat mempengaruhi:
✓ Pressure Drop
✓ Filter Efficiency
✓ Filter Lifetime
✓ Airflow Stability
26.2 APA ITU FACE VELOCITY?
Face Velocity adalah kecepatan udara yang melewati permukaan efektif filter.
Satuan:
m/s
m/min
fpm (feet per minute)
26.3 RUMUS DASAR FACE VELOCITY
V=\frac{Q}{A}
Dimana:
V = Face Velocity
Q = Airflow
A = Luas Filter
26.4 MEMAHAMI FACE VELOCITY
Contoh:
Airflow:
2 m³/s
Luas filter:
1 m²
Maka:
V=\frac{2}{1}
Hasil:
V = 2 m/s
Artinya:
Setiap detik, 2 meter kubik udara melewati 1 m² filter.
26.5 HUBUNGAN FACE VELOCITY DAN PERFORMANCE
Semakin tinggi face velocity:
✓ Pressure drop meningkat
✓ Efisiensi bisa menurun
✓ Filter lebih cepat kotor
✓ Umur filter lebih pendek
Semakin rendah face velocity:
✓ Pressure drop lebih rendah
✓ Efisiensi lebih stabil
✓ Umur filter lebih panjang
26.6 FACE VELOCITY DAN PRESSURE DROP
Hubungan utama:
\Delta P \propto V^2
Artinya:
Jika face velocity naik 2x:
Pressure drop bisa naik sekitar 4x.
26.7 FACE VELOCITY DAN FILTER LIFE
Face velocity yang terlalu tinggi menyebabkan:
✓ Dust loading cepat
✓ Resistance meningkat cepat
✓ Filter harus sering diganti
Sebaliknya:
Face velocity rendah meningkatkan:
✓ Filter life
✓ Stabilitas airflow
✓ Efisiensi energi
26.8 FACE VELOCITY DAN FILTER CLASS
Standar umum (praktis engineering):
| Filter | Face Velocity |
|---|---|
| G4 (Pre Filter) | 1.5 – 2.5 m/s |
| F7 (Medium Filter) | 1.0 – 2.0 m/s |
| HEPA (H13/H14) | 0.25 – 0.45 m/s |
HEPA memiliki face velocity rendah karena:
✓ Kebutuhan efisiensi tinggi
✓ Partikel sangat kecil
✓ Pressure drop harus terkontrol
26.9 FACE VELOCITY DAN FILTER AREA
Jika airflow besar tetapi area filter kecil:
✓ Face velocity naik
✓ Sistem menjadi tidak efisien
Solusi:
✓ Menambah luas filter
✓ Menggunakan multi-bank filter
✓ Mengoptimalkan AHU layout
26.10 FILTER SIZING BERDASARKAN FACE VELOCITY
Rumus desain:
A=\frac{Q}{V}
Dimana:
A = Luas filter
Q = Airflow
V = Face velocity
26.11 CONTOH FILTER SIZING
Data:
Airflow = 10.000 CMH = 2.78 m³/s
Face velocity target = 2 m/s
Perhitungan:
A=\frac{2.78}{2}
Hasil:
A = 1.39 m²
26.12 FACE VELOCITY DAN AHU DESIGN
Dalam AHU:
Face velocity menentukan:
✓ Ukuran filter bank
✓ Dimensi AHU
✓ Pressure drop total
✓ Fan power
Karena itu face velocity adalah parameter awal desain, bukan akhir.
26.13 FACE VELOCITY DAN CLEANROOM
Pada cleanroom:
HEPA filter sangat sensitif terhadap:
✓ Face velocity
✓ Uniformity airflow
✓ Turbulence
Jika face velocity tidak seragam:
✓ Cleanliness bisa gagal
✓ Particle count meningkat
26.14 KESALAHAN UMUM
✗ Menggunakan filter terlalu kecil
✗ Mengabaikan luas efektif filter
✗ Tidak menghitung airflow per filter
✗ Mengabaikan HEPA face velocity
✗ Menganggap semua filter punya kapasitas sama
26.15 CARA BERPIKIR ENGINEER
Ketika filter cepat kotor, banyak orang langsung menyalahkan kualitas filter.
Engineer akan bertanya:
✓ Berapa face velocity?
✓ Berapa airflow per m² filter?
✓ Apakah area filter cukup?
✓ Apakah system over-designed airflow?
26.16 RINGKASAN
Face Velocity adalah kecepatan udara yang melewati permukaan filter.
Rumus utama:
V=\frac{Q}{A}
Hubungan penting:
\Delta P \propto V^2
Rumus sizing:
A=\frac{Q}{V}
Prinsip yang harus selalu diingat:
✓ Face velocity menentukan umur filter
✓ Face velocity menentukan pressure drop
✓ Face velocity menentukan efisiensi sistem
✓ Filter bukan hanya soal efisiensi, tetapi juga soal kecepatan udara yang melewatinya
Kesimpulan engineering:
Filter yang baik bukan hanya yang efisien menangkap partikel, tetapi yang bekerja pada face velocity yang benar sesuai desain sistem HVAC.
