4.1 Pendahuluan
Cooling coil merupakan salah satu komponen terpenting dalam Air Handling Unit (AHU).
Pada banyak aplikasi HVAC, cooling coil tidak hanya berfungsi menurunkan temperatur udara, tetapi juga mengendalikan kelembapan udara melalui proses dehumidifikasi.
Faktanya, pada cleanroom, rumah sakit, laboratorium, dan industri farmasi, fungsi dehumidifikasi sering kali lebih penting dibanding fungsi pendinginan itu sendiri.
Karena itu pemahaman mengenai cooling coil dan proses dehumidifikasi menjadi dasar dalam perancangan AHU.
4.2 Apa Itu Cooling Coil?
Cooling coil adalah heat exchanger yang digunakan untuk memindahkan panas dari udara ke media pendingin.
Media pendingin yang umum digunakan:
| Sistem | Media Pendingin |
|---|---|
| DX Coil | Refrigeran |
| Chilled Water Coil | Air dingin |
| Glycol Coil | Air + Glycol |
Tujuan utama:
Menurunkan temperatur udara
Mengurangi kandungan uap air udara
Mengendalikan kondisi lingkungan
4.3 Prinsip Perpindahan Panas
Saat udara melewati cooling coil:
Panas berpindah dari udara ke coil
Temperatur udara menurun
Kandungan uap air dapat berkurang
Proses ini disebut:
Heat Transfer
Besarnya panas yang dipindahkan dipengaruhi oleh:
Luas permukaan coil
Temperatur coil
Airflow
Kelembapan udara
4.4 Jenis Cooling Coil
DX Coil (Direct Expansion)
Menggunakan refrigeran secara langsung.
Contoh:
R410A
R407C
R32
Keunggulan:
✓ Instalasi sederhana
✓ Biaya awal lebih rendah
✓ Cocok untuk kapasitas kecil hingga menengah
Kekurangan:
✗ Pipa refrigeran lebih panjang
✗ Kontrol kapasitas terbatas
Chilled Water Coil
Menggunakan air dingin dari chiller.
Keunggulan:
✓ Kapasitas besar
✓ Kontrol lebih fleksibel
✓ Cocok untuk fasilitas besar
Kekurangan:
✗ Investasi awal lebih tinggi
✗ Membutuhkan sistem chiller
4.5 Sensible Cooling
Sensible cooling adalah proses penurunan temperatur udara tanpa mengubah kandungan uap air.
Contoh:
30°C RH 20%
↓
25°C RH 24%
Temperatur turun.
Kelembapan absolut tetap.
4.6 Latent Cooling
Latent cooling terjadi ketika cooling coil menurunkan kandungan uap air udara.
Contoh:
30°C RH 70%
↓
12°C RH mendekati 100%
↓
Sebagian uap air mengembun
↓
Air dibuang melalui drain pan
Inilah proses yang disebut:
Dehumidification
4.7 Mengapa Dehumidifikasi Penting?
Banyak aplikasi membutuhkan kelembapan yang terkendali.
Contoh:
| Aplikasi | RH Umum |
|---|---|
| Kantor | 40–60% |
| Rumah Sakit | 40–60% |
| Laboratorium | 40–60% |
| Cleanroom Farmasi | 45–60% |
| Industri Elektronik | 35–55% |
| Low Humidity Process | <30% |
Kelembapan yang terlalu tinggi dapat menyebabkan:
Jamur
Korosi
Kondensasi
Kontaminasi produk
4.8 Dew Point
Apa Itu Dew Point?
Dew Point adalah temperatur ketika uap air mulai mengembun menjadi air.
Contoh:
Udara:
30°C
RH 70%
Dew Point ≈ 24°C
Jika coil lebih dingin dari 24°C:
Maka kondensasi akan terjadi.
4.9 Proses Dehumidifikasi pada AHU
Tahap 1
Udara masuk AHU
30°C RH 70%
↓
Tahap 2
Udara melewati cooling coil
↓
Temperatur turun
↓
Uap air mengembun
↓
RH meningkat mendekati 100%
↓
Tahap 3
Kondensat dibuang melalui drain pan
↓
Tahap 4
Udara menjadi lebih kering
↓
Tahap 5
Udara dapat dipanaskan kembali menggunakan Re-Heater
↓
Supply Air
4.10 Mengapa Re-Heater Dibutuhkan?
Banyak orang bertanya:
"Mengapa udara didinginkan lalu dipanaskan kembali?"
Jawabannya:
Untuk mengendalikan kelembapan.
Contoh:
Udara awal:
30°C RH 70%
↓
Cooling Coil
↓
12°C RH 95%
↓
Re-Heater
↓
22°C RH 45%
Hasil:
Udara lebih kering tanpa menjadi terlalu dingin.
4.11 Coil Face Velocity
Face Velocity adalah kecepatan udara saat melewati permukaan coil.
Satuan:
m/s
Umumnya:
1,8 – 2,5 m/s
Jika terlalu tinggi:
Air terbawa keluar coil
Drain pan tidak efektif
Dehumidifikasi menurun
Jika terlalu rendah:
Coil menjadi terlalu besar
Biaya meningkat
4.12 Coil Rows
Jumlah row mempengaruhi kemampuan perpindahan panas.
| Coil | Umum Digunakan |
|---|---|
| 4 Row | Comfort HVAC |
| 6 Row | Cleanroom |
| 8 Row | Process HVAC |
| 10+ Row | Low Temperature Application |
4.13 Drain Pan
Saat dehumidifikasi terjadi, air kondensat harus dibuang dengan baik.
Fungsi drain pan:
Menampung kondensat
Mengalirkan kondensat ke drain
Mencegah genangan air
Material umum:
Galvanized Steel
SS304
SS316
4.14 Masalah Umum Cooling Coil
Coil Kotor
Gejala:
Airflow turun
Kapasitas turun
Coil Beku
Gejala:
Lapisan es pada coil
Airflow turun drastis
Penyebab:
Airflow rendah
Refrigeran kurang
Sensor bermasalah
Drain Pan Tersumbat
Gejala:
Air meluap
Kebocoran AHU
Face Velocity Terlalu Tinggi
Gejala:
Water carry-over
Duct basah
4.15 Prinsip Penting
Cooling coil tidak hanya berfungsi mendinginkan udara.
Pada banyak aplikasi HVAC, cooling coil berfungsi sebagai:
✓ Cooling Device
✓ Dehumidification Device
✓ Humidity Control Device
Karena itu desain cooling coil sangat mempengaruhi performa keseluruhan AHU.
4.16 Ringkasan Bab
Pada bab ini telah dibahas:
Prinsip kerja cooling coil
DX Coil dan Chilled Water Coil
Sensible Cooling
Latent Cooling
Dew Point
Dehumidification Process
Re-Heater
Coil Face Velocity
Coil Rows
Drain Pan
Troubleshooting Cooling Coil
Bab berikutnya akan membahas Pre-Heater dan Re-Heater secara lebih mendalam, termasuk aplikasi, perhitungan, dan strategi pengendalian kelembapan pada AHU.
