HANDBOOK HVAC FORMULA
RIJOMAC SYSTEM
Controlled Environment Engineering
37.1 TUJUAN PEMBELAJARAN
Setelah mempelajari bab ini, pembaca diharapkan mampu:
✓ Memahami prinsip kerja Desiccant Dehumidifier.
✓ Memahami Desiccant Rotor.
✓ Melakukan pemilihan unit.
✓ Menghitung kebutuhan airflow.
✓ Memahami kebutuhan regeneration air.
✓ Melakukan sizing sistem dehumidifikasi.
37.2 PENDAHULUAN
Tidak semua aplikasi dapat menggunakan Refrigeration Dehumidifier.
Pada kondisi:
✓ RH sangat rendah
✓ Dew Point rendah
✓ Temperatur rendah
✓ Dry Room
Sistem refrigerasi menjadi tidak efektif.
Solusinya adalah:
Desiccant Dehumidifier
37.3 APA ITU DESICCANT DEHUMIDIFIER?
Desiccant Dehumidifier adalah sistem pengering udara yang menggunakan material penyerap uap air (desiccant).
Material umum:
✓ Silica Gel
✓ Molecular Sieve
✓ Lithium Chloride
Yang paling banyak digunakan:
✓ Silica Gel Rotor
37.4 PRINSIP KERJA
Desiccant Rotor bekerja dengan:
Menyerap uap air dari udara proses.
Melepaskan kembali uap air menggunakan udara regenerasi panas.
Siklus berlangsung secara kontinu.
37.5 DESICCANT ROTOR
Rotor berbentuk honeycomb yang berputar perlahan.
Zona rotor:
✓ Process Sector
✓ Regeneration Sector
Saat rotor berputar:
Proses adsorpsi dan regenerasi terjadi secara bersamaan.
37.6 KEUNGGULAN DESICCANT
Dibanding sistem refrigerasi:
✓ Mampu mencapai RH sangat rendah.
✓ Dapat mencapai Dew Point rendah.
✓ Stabil pada temperatur rendah.
✓ Cocok untuk dry room.
37.7 APLIKASI DESICCANT
Umum digunakan pada:
✓ Cleanroom
✓ Farmasi
✓ Dry Room Battery
✓ Semiconductor
✓ Food Processing
✓ Gudang Produk Higroskopis
37.8 PARAMETER PEMILIHAN UNIT
Data yang dibutuhkan:
✓ Airflow
✓ Suhu Udara Masuk
✓ RH Udara Masuk
✓ Target RH
✓ Target Dew Point
✓ Moisture Load
Tanpa data tersebut, pemilihan unit tidak dapat dilakukan dengan benar.
37.9 AIRFLOW VS MOISTURE REMOVAL
Banyak orang menganggap:
Airflow besar = kapasitas dehumidifikasi besar.
Tidak selalu.
Kapasitas utama ditentukan oleh:
✓ Moisture Removal Rate
bukan hanya airflow.
37.10 MOISTURE REMOVAL RATE
Rumus:
M=\dot m_{air}(W_1-W_2)
Dimana:
M = Moisture Removal Rate
W₁ = Humidity Ratio awal
W₂ = Humidity Ratio target
37.11 PROCESS AIR
Process Air adalah udara yang akan dikeringkan.
Parameter utama:
✓ Airflow
✓ Temperatur
✓ RH
✓ Humidity Ratio
Process Air menentukan kapasitas unit.
37.12 REGENERATION AIR
Regeneration Air digunakan untuk:
Mengeluarkan kelembapan yang telah diserap rotor.
Tanpa regenerasi:
Rotor akan jenuh.
Kapasitas dehumidifikasi hilang.
37.13 REGENERATION HEATER
Udara regenerasi dipanaskan menggunakan:
✓ Electric Heater
✓ Steam Coil
✓ Hot Water Coil
✓ Gas Heater
Temperatur umum:
80–140°C
Tergantung desain rotor.
37.14 REGENERATION AIRFLOW
Sebagai pendekatan awal:
Regeneration Airflow:
20–40% dari Process Airflow
Contoh:
Process Air
5.000 CMH
Regeneration Air
1.000–2.000 CMH
37.15 PROCESS TO REGENERATION RATIO
Rasio umum:
| Sistem | Ratio |
|---|---|
| Silica Gel Standard | 3 : 1 |
| High Performance | 4 : 1 |
| Low Dew Point | 2 : 1 |
Nilai aktual mengikuti data manufacturer.
37.16 DESICCANT SYSTEM SIZING
Langkah umum:
Hitung Moisture Load.
Tentukan RH Target.
Tentukan Dew Point Target.
Tentukan Airflow.
Pilih Rotor Capacity.
Verifikasi Regeneration Capacity.
37.17 CONTOH PERHITUNGAN
Data:
Moisture Load
20 kg/h
Safety Factor
20%
Perhitungan:
20\times1.2
Hasil:
24 kg/h
Pilih unit:
≥ 24 kg/h
37.18 DESICCANT DAN DEW POINT
Keunggulan utama:
Mampu menghasilkan:
✓ -20°C DP
✓ -40°C DP
✓ -60°C DP
Yang sulit dicapai dengan refrigerasi biasa.
37.19 DESICCANT DAN CLEANROOM
Pada Cleanroom:
Digunakan untuk:
✓ RH rendah
✓ Stabilitas proses
✓ Pencegahan kondensasi
37.20 DESICCANT DAN DRY ROOM
Pada Dry Room Battery:
Parameter utama:
✓ Dew Point
bukan RH.
Target umum:
✓ -40°C DP
✓ -50°C DP
✓ -60°C DP
37.21 DESICCANT DAN ENERGI
Kelemahan utama:
Kebutuhan energi regenerasi cukup besar.
Karena itu optimasi sistem sangat penting.
37.22 STUDI KASUS
Kasus:
Ruang Produksi Farmasi
Target:
20°C
40% RH
Moisture Load:
30 kg/h
Perhitungan:
Kapasitas minimum:
36 kg/h
(dengan safety factor)
Dipilih:
Desiccant Dehumidifier 40 kg/h
37.23 KESALAHAN UMUM
✗ Memilih berdasarkan airflow saja.
✗ Mengabaikan Moisture Load.
✗ Tidak menghitung regenerasi.
✗ Menggunakan RH tanpa psychrometric analysis.
✗ Mengabaikan infiltrasi.
37.24 CARA BERPIKIR ENGINEER
Ketika RH tidak tercapai, banyak orang langsung menambah kapasitas unit.
Engineer akan bertanya:
✓ Berapa Moisture Load aktual?
✓ Berapa infiltrasi?
✓ Berapa kondisi udara luar?
✓ Berapa regeneration temperature?
✓ Apakah rotor bekerja optimal?
Karena kelembapan adalah hasil dari keseimbangan antara beban air dan kapasitas pengeringan.
37.25 RINGKASAN
Desiccant Dehumidifier menggunakan material penyerap kelembapan untuk menghilangkan uap air dari udara.
Rumus utama:
Moisture Removal:
M=\dot m_{air}(W_1-W_2)
Kapasitas Unit:
Capacity=M\times SF
Parameter utama:
✓ Airflow
✓ Moisture Load
✓ RH Target
✓ Dew Point Target
✓ Regeneration Air
✓ Regeneration Temperature
Prinsip yang harus selalu diingat:
Airflow menentukan jumlah udara yang diproses.
Moisture Load menentukan kapasitas dehumidifier yang dibutuhkan.
Dan dalam aplikasi low humidity, keberhasilan sistem tidak ditentukan oleh suhu udara, melainkan oleh kemampuan sistem menghilangkan uap air secara konsisten dan berkelanjutan.
