HANDBOOK HVAC FORMULA
RIJOMAC SYSTEM
Controlled Environment Engineering
27.1 PENDAHULUAN
Setiap filter yang dipasang pada sistem HVAC akan menimbulkan hambatan terhadap aliran udara.
Hambatan tersebut dikenal sebagai:
Filter Pressure Drop
atau
Filter Resistance
Pressure Drop merupakan salah satu parameter paling penting dalam:
✓ AHU Design
✓ Fan Selection
✓ Energy Efficiency
✓ Cleanroom Engineering
✓ Medical HVAC
✓ Biosafety Laboratory
Karena semakin besar pressure drop:
✓ Airflow menurun
✓ Fan Power meningkat
✓ Konsumsi energi meningkat
27.2 APA ITU FILTER PRESSURE DROP?
Filter Pressure Drop adalah selisih tekanan udara sebelum dan sesudah filter.
Rumus:
\Delta P=P_1-P_2
Dimana:
ΔP = Pressure Drop
P₁ = Tekanan sebelum filter
P₂ = Tekanan sesudah filter
Satuan:
✓ Pascal (Pa)
✓ mmAq
✓ inch WG
27.3 MENGAPA PRESSURE DROP TERJADI?
Ketika udara melewati media filter:
✓ Partikel tertangkap
✓ Aliran udara terhambat
✓ Energi udara berkurang
Akibatnya muncul penurunan tekanan.
Semakin rapat media filter:
Semakin besar pressure drop.
27.4 INITIAL RESISTANCE
Initial Resistance adalah pressure drop filter saat kondisi baru dan bersih.
Pada kondisi ini:
✓ Belum ada dust loading
✓ Hambatan masih minimum
✓ Airflow masih optimal
27.5 NILAI INITIAL RESISTANCE
Nilai tipikal:
| Filter | Initial Resistance |
|---|---|
| G4 | 30 – 70 Pa |
| M5 | 50 – 100 Pa |
| F7 | 80 – 150 Pa |
| F9 | 120 – 180 Pa |
| H13 HEPA | 200 – 350 Pa |
| H14 HEPA | 250 – 450 Pa |
Nilai aktual tergantung:
✓ Manufacturer
✓ Face Velocity
✓ Luas Filter
27.6 PENGARUH FACE VELOCITY
Hubungan dasar:
\Delta P\propto V^2
Artinya:
Jika Face Velocity meningkat dua kali lipat,
Pressure Drop dapat meningkat sekitar empat kali lipat.
Karena itu pemilihan Face Velocity sangat penting.
27.7 DUST LOADING
Saat filter digunakan:
Partikel mulai menumpuk pada media filter.
Disebut:
Dust Loading
Akibat:
✓ Hambatan meningkat
✓ Airflow menurun
✓ Fan bekerja lebih berat
27.8 PRESSURE DROP TREND
Selama umur pakai filter:
Pressure Drop akan terus meningkat.
Pola umum:
Filter Baru
↓
Loading Ringan
↓
Loading Sedang
↓
Loading Berat
↓
Penggantian
27.9 FINAL RESISTANCE
Final Resistance adalah pressure drop maksimum yang diizinkan sebelum filter diganti.
Pada kondisi ini:
✓ Airflow mulai terganggu
✓ Konsumsi energi meningkat
✓ Efisiensi sistem menurun
27.10 NILAI FINAL RESISTANCE
Nilai tipikal:
| Filter | Final Resistance |
|---|---|
| G4 | 150 – 250 Pa |
| M5 | 200 – 300 Pa |
| F7 | 250 – 450 Pa |
| F9 | 300 – 500 Pa |
| H13 HEPA | 500 – 750 Pa |
| H14 HEPA | 600 – 900 Pa |
Nilai aktual mengikuti rekomendasi manufacturer dan kebutuhan proses.
27.11 INITIAL VS FINAL RESISTANCE
Contoh:
F7 Filter
Initial Resistance:
100 Pa
Final Resistance:
300 Pa
Artinya:
Filter masih dapat digunakan hingga pressure drop mencapai sekitar 300 Pa.
27.12 PENGARUH TERHADAP FAN
Semakin tinggi pressure drop:
Semakin besar tekanan yang harus dihasilkan fan.
Akibat:
✓ Arus motor meningkat
✓ Energi meningkat
✓ Umur fan berkurang
27.13 PENGARUH TERHADAP AIRFLOW
Jika fan tidak mampu mengkompensasi pressure drop:
Airflow akan turun.
Akibat:
✓ ACH turun
✓ Cleanliness turun
✓ Recovery time memburuk
27.14 CLEANROOM APPLICATION
Pada cleanroom:
HEPA filter menjadi kontributor pressure drop terbesar.
Karena itu fan harus dipilih berdasarkan:
✓ Initial Resistance
✓ Final Resistance
Bukan hanya kondisi filter baru.
27.15 MEDICAL HVAC APPLICATION
Pada rumah sakit:
Pressure drop yang tinggi dapat menyebabkan:
✓ ACH tidak tercapai
✓ Tekanan ruangan gagal
✓ Kontrol infeksi terganggu
Karena itu monitoring pressure drop menjadi sangat penting.
27.16 FILTER MONITORING
Metode monitoring:
✓ Differential Pressure Gauge
✓ Magnehelic Gauge
✓ Pressure Transmitter
✓ BMS Monitoring
Parameter yang dipantau:
Pressure sebelum filter
dan
Pressure sesudah filter
27.17 STUDI KASUS
Kasus:
AHU Cleanroom Farmasi
Desain:
15.000 CMH
HEPA Baru:
250 Pa
Setelah 18 bulan:
650 Pa
Akibat:
✓ Airflow turun
✓ ACH turun
✓ Tekanan ruangan tidak stabil
Solusi:
Penggantian HEPA Filter.
27.18 KESALAHAN UMUM
✗ Mengabaikan Final Resistance.
✗ Tidak memasang pressure gauge.
✗ Mengganti filter terlalu cepat.
✗ Mengganti filter terlalu lambat.
✗ Memilih fan hanya berdasarkan kondisi filter baru.
27.19 CARA BERPIKIR ENGINEER
Ketika airflow turun, banyak orang langsung menyalahkan fan.
Engineer akan bertanya:
✓ Berapa pressure drop filter?
✓ Berapa initial resistance?
✓ Berapa final resistance?
✓ Apakah filter sudah overload?
✓ Apakah airflow turun akibat filter?
Karena banyak masalah HVAC sebenarnya berasal dari filter yang sudah melewati batas operasinya.
27.20 RINGKASAN
Filter Pressure Drop adalah penurunan tekanan udara akibat hambatan media filter.
Rumus utama:
\Delta P=P_1-P_2
Hubungan penting:
\Delta P\propto V^2
Parameter utama:
✓ Initial Resistance
✓ Final Resistance
✓ Dust Loading
✓ Pressure Drop Trend
Prinsip yang harus selalu diingat:
Filter yang bersih memiliki pressure drop rendah.
Filter yang kotor memiliki pressure drop tinggi.
Dan dalam HVAC Engineering, umur filter tidak ditentukan oleh waktu, tetapi oleh pressure drop yang terjadi selama operasinya.
