HANDBOOK HVAC FORMULA
RIJOMAC SYSTEM – Controlled Environment Engineering
3.1 PENDAHULUAN
Setelah memahami Airflow dan Air Change Rate (ACH), langkah berikutnya adalah memahami bagaimana udara bergerak di dalam sistem HVAC.
Dua parameter yang sangat penting adalah:
Air Velocity
Face Velocity
Banyak masalah HVAC seperti:
Noise tinggi
Pressure drop berlebihan
Filter cepat kotor
Coil tidak optimal
HEPA filter tidak merata
Konsumsi energi tinggi
Sering kali disebabkan oleh pemilihan velocity yang tidak tepat.
3.2 APA ITU AIR VELOCITY?
Air Velocity adalah kecepatan pergerakan udara.
Satuan:
m/s (meter per detik)
atau
fpm (feet per minute)
Air velocity digunakan untuk:
Ducting design
Diffuser selection
Grille selection
Fan selection
Airflow balancing
3.3 APA ITU FACE VELOCITY?
Face Velocity adalah kecepatan udara yang melewati suatu permukaan.
Contoh:
Filter
Cooling Coil
Heating Coil
HEPA Filter
Diffuser
Air Grille
Face Velocity merupakan salah satu parameter terpenting dalam desain AHU.
3.4 RUMUS DASAR FACE VELOCITY
V=\frac{Q}{A}
Keterangan:
V = Velocity (m/s)
Q = Airflow (m³/s)
A = Luas area efektif (m²)
3.5 CONTOH PERHITUNGAN FACE VELOCITY
Data:
Airflow = 3.600 m³/jam
Ukuran Filter:
600 mm × 600 mm
Luas:
0,6 × 0,6
= 0,36 m²
Konversi airflow:
3.600 m³/jam
= 1 m³/s
Face Velocity:
1 ÷ 0,36
= 2,78 m/s
Hasil:
Face Velocity = 2,78 m/s
3.6 FACE VELOCITY PADA PRE FILTER
Nilai umum:
| Jenis Filter | Face Velocity |
|---|---|
| G3 | 2 – 3 m/s |
| G4 | 2 – 3 m/s |
| M5 | 2 – 2,5 m/s |
Velocity terlalu tinggi menyebabkan:
Pressure drop naik
Debu menembus filter
Umur filter lebih pendek
3.7 FACE VELOCITY PADA MEDIUM FILTER
Nilai umum:
| Filter | Face Velocity |
|---|---|
| F7 | 1,5 – 2,5 m/s |
| F8 | 1,5 – 2,5 m/s |
| F9 | 1,0 – 2,0 m/s |
Semakin tinggi efisiensi filter, umumnya semakin rendah velocity yang direkomendasikan.
3.8 FACE VELOCITY PADA HEPA FILTER
Nilai umum:
| Filter | Face Velocity |
|---|---|
| H13 | 0,35 – 0,50 m/s |
| H14 | 0,35 – 0,50 m/s |
Nilai yang paling sering digunakan:
0,45 m/s
Pada cleanroom unidirectional flow.
Velocity yang terlalu tinggi dapat:
Meningkatkan pressure drop
Menurunkan umur HEPA
Mengganggu pola airflow
3.9 FACE VELOCITY PADA COOLING COIL
Nilai umum:
| Aplikasi | Face Velocity |
|---|---|
| Comfort HVAC | 2,0 – 2,5 m/s |
| Cleanroom | 2,0 – 2,5 m/s |
| Pharmaceutical | 1,8 – 2,5 m/s |
Jika face velocity terlalu tinggi:
Coil menjadi tidak efektif
Moisture carry-over meningkat
Tetesan air terbawa aliran udara
3.10 FACE VELOCITY PADA UV-C SECTION
Untuk AHU yang menggunakan UV-C:
Nilai umum:
0,5 – 2,5 m/s
Semakin rendah velocity, semakin lama waktu paparan sinar UV-C.
3.11 AIR VELOCITY PADA DUCTING
Nilai rekomendasi:
| Lokasi | Velocity |
|---|---|
| Main Duct | 6 – 10 m/s |
| Branch Duct | 4 – 6 m/s |
| Final Branch | 2 – 4 m/s |
Velocity terlalu tinggi menyebabkan:
Noise tinggi
Pressure drop tinggi
Fan power meningkat
3.12 AIR VELOCITY PADA DIFFUSER
Nilai umum:
| Area | Velocity |
|---|---|
| Office | 2 – 3 m/s |
| Hospital | 2 – 3 m/s |
| Cleanroom | Sesuai desain airflow |
Tujuannya:
Distribusi udara merata
Tidak menimbulkan draft
Kenyamanan pengguna
3.13 HUBUNGAN FACE VELOCITY DAN PRESSURE DROP
Semakin tinggi velocity:
✓ Pressure drop meningkat
✓ Fan power meningkat
✓ Konsumsi energi meningkat
✓ Noise meningkat
Karena itu engineer tidak hanya mengejar airflow besar.
Engineer harus mempertimbangkan velocity yang sesuai.
3.14 CONTOH KASUS LAPANGAN
Kasus:
AHU dirancang untuk 5.000 m³/jam.
Filter yang dipasang hanya satu ukuran 600 × 600 mm.
Akibat:
Face velocity menjadi terlalu tinggi.
Dampak:
Pressure drop naik
Fan overload
Filter cepat kotor
Airflow aktual turun
Solusi:
Perbesar luas area filter.
Bukan hanya memperbesar fan.
3.15 KESALAHAN UMUM
✗ Menghitung airflow tanpa menghitung velocity.
✗ Memilih filter terlalu kecil.
✗ Memilih coil terlalu kecil.
✗ Menggunakan duct terlalu kecil.
✗ Mengabaikan pressure drop.
3.16 CARA BERPIKIR ENGINEER
Banyak orang melihat:
"Airflow sudah cukup."
Engineer akan bertanya:
✓ Berapa velocity-nya?
✓ Berapa pressure drop-nya?
✓ Apakah filter masih bekerja optimal?
✓ Apakah coil masih efektif?
✓ Apakah noise masih dapat diterima?
Karena airflow yang besar belum tentu menghasilkan sistem HVAC yang baik.
3.17 RINGKASAN
Face Velocity dan Air Velocity merupakan parameter dasar dalam desain HVAC.
Prinsip yang harus diingat:
✓ Velocity terlalu tinggi meningkatkan pressure drop.
✓ Velocity terlalu tinggi meningkatkan konsumsi energi.
✓ Velocity terlalu tinggi memperpendek umur filter.
✓ Velocity terlalu tinggi dapat menurunkan performa coil.
Rumus yang paling sering digunakan:
V=\frac{Q}{A}
Memahami velocity berarti memahami bagaimana udara benar-benar bergerak di dalam sistem HVAC.
