HANDBOOK HVAC FORMULA
RIJOMAC SYSTEM
Controlled Environment Engineering
36.1 TUJUAN PEMBELAJARAN
Setelah mempelajari bab ini, pembaca diharapkan mampu:
✓ Memahami konsep Moisture Removal.
✓ Menghitung beban uap air (Moisture Load).
✓ Menghitung kebutuhan kapasitas dehumidifier.
✓ Memahami hubungan kelembapan dan airflow.
✓ Melakukan estimasi kapasitas pengeringan udara.
36.2 PENDAHULUAN
Pada sistem pendingin biasa, tujuan utama adalah:
✓ Menurunkan temperatur.
Namun pada banyak aplikasi industri, yang lebih penting adalah:
✓ Menurunkan kelembapan udara.
Contoh aplikasi:
✓ Cleanroom
✓ Industri Farmasi
✓ Dry Room Battery
✓ Laboratorium
✓ Gudang Bahan Higroskopis
✓ Industri Makanan dan Minuman
Dalam aplikasi tersebut, engineer harus memahami:
Berapa banyak air yang harus dikeluarkan dari udara.
36.3 APA ITU MOISTURE REMOVAL RATE?
Moisture Removal Rate adalah jumlah uap air yang harus dihilangkan dari udara dalam periode waktu tertentu.
Satuan umum:
✓ kg/h
✓ g/h
✓ L/h
✓ kg/day
Karena:
1 kg air ≈ 1 liter air
36.4 SUMBER MOISTURE LOAD
Kelembapan dapat berasal dari:
✓ Udara luar
✓ Infiltrasi
✓ Personel
✓ Proses produksi
✓ Pencucian
✓ Produk basah
✓ Kebocoran bangunan
Semua sumber ini harus diperhitungkan.
36.5 HUMIDITY RATIO
Moisture Removal dihitung berdasarkan perubahan Humidity Ratio.
Humidity Ratio:
Jumlah uap air yang terkandung dalam udara.
Simbol:
W
Satuan:
kg air/kg udara kering
36.6 PRINSIP DASAR PERHITUNGAN
Jika udara masuk memiliki kandungan air lebih tinggi dibanding kondisi target,
maka selisih kandungan air tersebut harus dihilangkan.
Rumus dasar:
M=\dot m_{air}(W_1-W_2)
Dimana:
M = Moisture Removal Rate
ṁair = Massa udara kering
W₁ = Humidity Ratio awal
W₂ = Humidity Ratio target
36.7 AIRFLOW DAN MOISTURE REMOVAL
Massa udara dapat dihitung dari airflow.
Rumus pendekatan:
\dot m_{air}=\rho Q
Dimana:
ρ = Density udara
Q = Airflow
36.8 RUMUS PRAKTIS HVAC
Untuk aplikasi HVAC:
M=Q\times\rho\times(W_1-W_2)
Hasil:
kg air/jam
36.9 CONTOH PERHITUNGAN
Data:
Airflow
5.000 CMH
Density Udara
1,2 kg/m³
Humidity Ratio Awal
0,012 kg/kg
Humidity Ratio Target
0,008 kg/kg
Selisih:
0,004 kg/kg
Perhitungan:
5000\times1.2\times0.004
Hasil:
24 kg/h
36.10 KONVERSI KE LITER/JAM
Karena:
1 kg air ≈ 1 liter air
Maka:
24 kg/h
≈
24 L/h
36.11 MOISTURE LOAD DARI PERSONEL
Setiap orang menghasilkan uap air melalui:
✓ Pernapasan
✓ Keringat
Nilai tipikal:
80–200 g/h per orang
Tergantung aktivitas.
36.12 MOISTURE LOAD DARI UDARA LUAR
Pada banyak fasilitas:
Beban terbesar berasal dari udara luar.
Terutama pada iklim tropis seperti Indonesia.
Karena udara luar memiliki:
✓ RH tinggi
✓ Kandungan air tinggi
36.13 INFILTRATION LOAD
Udara dapat masuk melalui:
✓ Celah pintu
✓ Kebocoran panel
✓ Airlock
✓ Sambungan konstruksi
Infiltrasi sering menjadi sumber kelembapan terbesar setelah fresh air.
36.14 PROCESS MOISTURE LOAD
Beberapa proses menghasilkan kelembapan tinggi:
✓ Pengeringan
✓ Pencucian
✓ Sterilisasi
✓ Produk basah
✓ Proses kimia
Moisture Load proses harus dihitung secara terpisah.
36.15 DEHUMIDIFIER CAPACITY
Kapasitas dehumidifier harus lebih besar daripada total moisture load.
Umumnya diberikan safety factor:
10–30%
Rumus:
Capacity=M\times SF
36.16 CONTOH PEMILIHAN UNIT
Moisture Load:
24 kg/h
Safety Factor:
20%
Perhitungan:
24\times1.2
Hasil:
28,8 kg/h
Pilih unit minimum:
30 kg/h
36.17 CLEANROOM APPLICATION
Pada Cleanroom:
Moisture Removal digunakan untuk:
✓ Kontrol RH
✓ Stabilitas proses
✓ Pencegahan kondensasi
✓ Perlindungan produk
36.18 DRY ROOM APPLICATION
Pada Dry Room:
Moisture Removal menjadi parameter utama.
Target sering mencapai:
✓ RH < 1%
✓ Dew Point < -40°C
✓ Dew Point < -60°C
36.19 STUDI KASUS
Kasus:
Ruang Produksi Farmasi
Target RH:
45%
Airflow:
8.000 CMH
Perhitungan menunjukkan:
Moisture Load
35 kg/h
Maka dipilih:
Dehumidifier
40 kg/h
36.20 KESALAHAN UMUM
✗ Menggunakan RH tanpa psychrometric analysis.
✗ Mengabaikan infiltrasi.
✗ Tidak menghitung fresh air load.
✗ Mengabaikan personel.
✗ Memilih dehumidifier tanpa safety factor.
36.21 CARA BERPIKIR ENGINEER
Ketika RH ruangan tinggi, banyak orang langsung menyalahkan dehumidifier.
Engineer akan bertanya:
✓ Berapa Moisture Load?
✓ Berapa Fresh Air?
✓ Berapa Infiltrasi?
✓ Berapa Humidity Ratio aktual?
✓ Apakah kapasitas unit cukup?
Karena kelembapan adalah hasil keseimbangan antara beban air dan kemampuan sistem menghilangkannya.
36.22 RINGKASAN
Moisture Removal Rate adalah jumlah uap air yang harus dikeluarkan dari udara.
Rumus utama:
Moisture Removal:
M=\dot m_{air}(W_1-W_2)
Massa Udara:
\dot m_{air}=\rho Q
Rumus HVAC:
M=Q\times\rho\times(W_1-W_2)
Kapasitas Unit:
Capacity=M\times SF
Prinsip penting:
✓ Moisture Load menentukan kapasitas dehumidifier.
✓ Fresh Air sering menjadi sumber kelembapan terbesar.
✓ Infiltrasi harus diperhitungkan.
✓ Humidity Ratio lebih penting daripada RH semata.
Prinsip yang harus selalu diingat:
Kelembapan tidak dapat dikendalikan hanya dengan menurunkan suhu.
Kelembapan harus dikendalikan dengan menghilangkan uap air dari udara.
