3.1 Pendahuluan
Filtrasi merupakan salah satu fungsi paling penting dalam Air Handling Unit (AHU).
Tujuan utama sistem filtrasi adalah menghilangkan partikel dari udara sebelum udara tersebut didistribusikan ke ruangan atau proses.
Pada aplikasi seperti cleanroom, rumah sakit, laboratorium, dan industri farmasi, kualitas sistem filtrasi sangat menentukan:
Kualitas produk
Keselamatan pasien
Keselamatan operator
Kepatuhan terhadap regulasi
Kinerja proses produksi
Karena itu AHU umumnya menggunakan sistem filtrasi bertingkat (multi-stage filtration).
Prinsip dasarnya adalah:
Filter yang lebih murah digunakan untuk melindungi filter yang lebih mahal.
3.2 Mengapa Filtrasi Bertingkat Diperlukan?
Banyak orang bertanya:
"Mengapa tidak langsung menggunakan HEPA Filter saja?"
Jawabannya sederhana.
HEPA Filter memiliki:
Harga lebih tinggi
Pressure drop lebih besar
Biaya penggantian lebih mahal
Jika seluruh beban debu langsung diterima HEPA Filter, maka umur filter akan sangat pendek.
Karena itu digunakan tahapan filtrasi:
Fresh Air
↓
Pre Filter (G4)
↓
Medium Filter (F7)
↓
Final Filter (F9)
↓
HEPA Filter (H13/H14)
↓
Supply Air
Dengan sistem ini, setiap tahap filter bekerja sesuai fungsinya.
3.3 Hirarki Sistem Filtrasi AHU
Tabel 3.1 Hirarki Filtrasi Udara
| Stage | Typical Grade | Function |
|---|---|---|
| Pre Filter | G3 / G4 | Menahan partikel kasar |
| Medium Filter | F7 | Menahan partikel menengah |
| Final Filter | F8 / F9 | Menahan partikel halus |
| HEPA Filter | H13 / H14 | Filtrasi akhir cleanroom |
| ULPA Filter | U15 - U17 | Ultra high cleanliness |
3.4 Mekanisme Penangkapan Partikel
Filter tidak bekerja seperti saringan biasa.
Partikel ditangkap melalui beberapa mekanisme:
Straining
Partikel berukuran besar tertahan oleh media filter.
Interception
Partikel mengikuti aliran udara dan menempel pada serat filter.
Inertial Impaction
Partikel yang lebih berat tidak mampu mengikuti perubahan arah aliran udara sehingga menabrak media filter.
Diffusion
Partikel sangat kecil bergerak secara acak dan akhirnya tertangkap oleh media filter.
Electrostatic Attraction
Beberapa media filter memiliki muatan elektrostatik yang membantu menangkap partikel.
3.5 Pre Filter
Fungsi
Menahan partikel kasar.
Contoh:
Debu besar
Serat kain
Rambut
Serangga kecil
Kelas Filter
G3
G4
Tujuan
Melindungi:
Cooling Coil
Medium Filter
Final Filter
HEPA Filter
Posisi
Tahap pertama dalam AHU.
3.6 Medium Filter
Fungsi
Menangkap partikel berukuran menengah.
Contoh:
Debu halus
Pollen
Partikel proses
Kelas Filter
F7
F8
Tujuan
Mengurangi beban Final Filter dan HEPA Filter.
Posisi
Setelah Pre Filter.
3.7 Final Filter
Fungsi
Menangkap partikel halus sebelum udara memasuki tahap filtrasi akhir.
Kelas Filter
F8
F9
Tujuan
Meningkatkan kualitas udara supply
Melindungi HEPA Filter
Memperpanjang umur HEPA Filter
Mengurangi biaya operasional
Posisi
Setelah Medium Filter.
Pada banyak sistem HVAC modern, Final Filter merupakan tahap terakhir di dalam AHU sebelum udara masuk ke ducting.
3.8 HEPA Filter
High Efficiency Particulate Air Filter
HEPA digunakan pada aplikasi yang membutuhkan tingkat kebersihan tinggi.
Contoh:
Cleanroom
Rumah Sakit
Laboratorium
Industri Farmasi
BSL Laboratory
Efisiensi Umum
| Filter | Efisiensi Minimum |
|---|---|
| H13 | ≥ 99,95 % |
| H14 | ≥ 99,995 % |
(Berdasarkan EN1822)
Posisi
HEPA dapat dipasang:
Sebagai HEPA Terminal
AHU
↓
Ducting
↓
HEPA Terminal
↓
Ruangan
Sebagai HEPA Section di AHU
AHU
↓
HEPA
↓
Supply Air
Pemilihan lokasi tergantung kebutuhan desain.
3.9 ULPA Filter
Ultra Low Penetration Air Filter
ULPA digunakan pada aplikasi dengan kebutuhan kebersihan sangat tinggi.
Contoh:
Semiconductor
Microelectronics
Nanotechnology
Efisiensi
U15
U16
U17
Lebih tinggi dibanding HEPA.
3.10 Konfigurasi Filtrasi Berdasarkan Aplikasi
Tabel 3.2 Konfigurasi Filter Umum
| Application | Pre Filter | Medium Filter | Final Filter | HEPA |
|---|---|---|---|---|
| General HVAC | G4 | - | - | - |
| Commercial Building | G4 | F7 | F9 | - |
| Food Industry | G4 | F7 | F9 | H13 |
| Hospital HVAC | G4 | F7 | F9 | H13 |
| Isolation Room | G4 | F9 | F9 | H13 |
| Cleanroom ISO 8 | G4 | F7 | F9 | H13 |
| Cleanroom ISO 7 | G4 | F9 | F9 | H13 |
| Pharmaceutical GMP | G4 | F9 | F9 | H14 |
| BSL Laboratory | G4 | F9 | F9 | H14 |
3.11 Pressure Drop Filter
Setiap filter menyebabkan hambatan aliran udara.
Hambatan ini disebut:
Pressure Drop
Satuan:
Pa (Pascal)
Semakin kotor filter:
Pressure drop meningkat
Airflow menurun
Konsumsi energi meningkat
3.12 Differential Pressure Monitoring
Peralatan yang umum digunakan:
Magnehelic Gauge
Differential Pressure Transmitter
Digital Pressure Sensor
Fungsi:
Mengukur perbedaan tekanan sebelum dan sesudah filter.
Pressure drop yang meningkat menunjukkan filter mulai kotor.
3.13 Strategi Penggantian Filter
Filter sebaiknya tidak diganti hanya berdasarkan waktu.
Parameter yang lebih baik:
Pressure Drop
Hasil Monitoring
Kondisi Operasional
Panduan Umum
| Filter | Typical Replacement Criteria |
|---|---|
| G4 | 150 – 250 Pa |
| F7/F8 | 250 – 400 Pa |
| F9 | 300 – 450 Pa |
| HEPA | Sesuai rekomendasi pabrikan |
Catatan:
Nilai aktual tergantung desain sistem.
3.14 Kesalahan Umum Sistem Filtrasi
Tidak Menggunakan Pre Filter
Akibat:
HEPA cepat kotor.
Kebocoran Frame Filter
Akibat:
Udara bypass melewati media filter.
Pemasangan Filter Terbalik
Akibat:
Efisiensi menurun.
Tidak Monitoring Pressure Drop
Akibat:
Airflow turun tanpa disadari.
Mengganti Filter Berdasarkan Kalender Saja
Belum tentu ekonomis dan efektif.
3.15 Prinsip Penting
Filtrasi bukan hanya tentang memasang HEPA Filter.
Keberhasilan sistem filtrasi ditentukan oleh:
Pemilihan filter yang tepat
Susunan filter yang tepat
Instalasi yang benar
Monitoring pressure drop
Program penggantian yang baik
3.16 Ringkasan Bab
Pada bab ini telah dibahas:
Prinsip dasar filtrasi udara
Hirarki sistem filtrasi
Pre Filter
Medium Filter
Final Filter
HEPA Filter
ULPA Filter
Pressure Drop
Differential Pressure Monitoring
Strategi penggantian filter
Bab berikutnya akan membahas Cooling Coil dan proses Dehumidification sebagai inti pengendalian temperatur dan kelembapan pada Air Handling Unit.
