4.1 Pendahuluan
Sistem filtrasi merupakan salah satu komponen terpenting dalam HVAC dan Air Handling Unit (AHU). Tujuan utama filtrasi adalah menghilangkan partikel, debu, aerosol, serat, dan kontaminan lain dari udara sebelum udara didistribusikan ke ruangan.
Pada aplikasi tertentu seperti cleanroom, rumah sakit, laboratorium, farmasi, elektronik, dan industri makanan, sistem filtrasi menjadi faktor utama yang menentukan kualitas udara dan keberhasilan proses produksi.
Tanpa sistem filtrasi yang baik:
Debu akan terakumulasi pada coil
Efisiensi sistem menurun
Risiko kontaminasi meningkat
Kualitas produk terganggu
Umur peralatan menjadi lebih pendek
4.2 Tujuan Sistem Filtrasi
Sistem filtrasi dirancang untuk:
Mengurangi partikel udara
Menjaga kualitas udara dalam ruang
Melindungi cooling coil
Melindungi fan
Mengurangi biaya perawatan
Memenuhi standar kebersihan ruangan
Mengurangi risiko kontaminasi silang
4.3 Sumber Kontaminasi Udara
Partikel udara dapat berasal dari berbagai sumber:
Eksternal
Debu jalanan
Asap kendaraan
Serbuk tanaman
Partikel industri
Polusi udara
Internal
Aktivitas manusia
Pakaian operator
Material proses
Mesin produksi
Kebocoran bangunan
Pada cleanroom, manusia sering menjadi sumber partikel terbesar.
4.4 Ukuran Partikel Udara
Partikel udara diukur dalam satuan mikrometer (µm).
| Partikel | Ukuran Umum |
|---|---|
| Rambut manusia | 50–100 µm |
| Debu kasar | 10–100 µm |
| Serbuk sari | 10–50 µm |
| Bakteri | 0,5–5 µm |
| Aerosol halus | 0,1–5 µm |
| Virus (individual) | 0,02–0,3 µm |
Semakin kecil ukuran partikel, semakin sulit untuk disaring.
4.5 Mekanisme Penangkapan Partikel
Filter tidak bekerja seperti saringan biasa. Partikel ditangkap melalui beberapa mekanisme:
1. Straining
Partikel lebih besar dari celah media filter.
Partikel langsung tertahan.
2. Interception
Partikel mengikuti aliran udara dan menempel pada serat filter.
3. Impaction
Partikel besar memiliki inersia sehingga menabrak serat filter.
4. Diffusion
Partikel sangat kecil bergerak acak (Brownian Motion) sehingga lebih mudah menempel pada media filter.
5. Electrostatic Attraction
Partikel tertarik oleh muatan listrik pada media filter.
4.6 Klasifikasi Filter HVAC
Filter HVAC umumnya dibagi menjadi beberapa tingkat.
Pre Filter
Fungsi:
Menangkap debu kasar
Melindungi filter berikutnya
Contoh:
G3
G4
Medium Filter
Fungsi:
Menangkap partikel halus
Melindungi HEPA Filter
Contoh:
F7
F8
F9
HEPA Filter
Fungsi:
Menangkap partikel sangat kecil
Contoh:
H13
H14
ULPA Filter
Digunakan pada aplikasi dengan tingkat kebersihan sangat tinggi.
Contoh:
U15
U16
U17
4.7 Klasifikasi Filter Menurut ISO 16890
Standar modern yang digunakan secara luas adalah:
ISO 16890
Kategori:
| Kategori | Efisiensi |
|---|---|
| ISO Coarse | Debu kasar |
| ePM10 | Partikel ≤10 µm |
| ePM2.5 | Partikel ≤2,5 µm |
| ePM1 | Partikel ≤1 µm |
Standar ini menggantikan banyak penggunaan klasifikasi lama EN779.
4.8 Klasifikasi HEPA Menurut ISO 29463 / EN1822
| Kelas | Efisiensi Minimum |
|---|---|
| H13 | 99,95% |
| H14 | 99,995% |
| U15 | 99,9995% |
| U16 | 99,99995% |
| U17 | 99,999995% |
HEPA H13 dan H14 merupakan kelas yang paling banyak digunakan pada:
Cleanroom
Rumah sakit
Laboratorium
Industri farmasi
4.9 Susunan Filtrasi pada AHU
Konfigurasi umum:
Sistem HVAC Umum
G4 Pre Filter
F7 Medium Filter
Cleanroom ISO 8
G4 Pre Filter
F7 Medium Filter
H13 Terminal HEPA
Cleanroom ISO 7
G4 Pre Filter
F7/F9 Medium Filter
H13 Terminal HEPA
Cleanroom ISO 5
G4 Pre Filter
F7/F9 Medium Filter
H14 Terminal HEPA
4.10 Pressure Drop pada Filter
Setiap filter menghasilkan hambatan aliran udara.
Pressure drop dipengaruhi oleh:
Kecepatan udara
Ketebalan media
Efisiensi filter
Kondisi kebersihan filter
Semakin kotor filter:
Pressure drop naik
Airflow turun
Energi fan meningkat
4.11 Initial dan Final Resistance
Initial Resistance
Pressure drop filter saat masih baru.
Final Resistance
Pressure drop maksimum yang diizinkan sebelum filter diganti.
Contoh umum:
| Filter | Initial | Final |
|---|---|---|
| G4 | 30–60 Pa | 150–250 Pa |
| F7 | 60–120 Pa | 250–450 Pa |
| H13 | 150–250 Pa | 450–600 Pa |
Nilai aktual harus mengikuti data pabrikan.
4.12 Filter Face Velocity
Kecepatan udara yang melewati permukaan filter disebut face velocity.
Nilai umum:
| Filter | Face Velocity |
|---|---|
| Pre Filter | 1,5–2,5 m/s |
| Medium Filter | 1,5–2,0 m/s |
| HEPA Filter | 0,30–0,60 m/s |
Face velocity yang terlalu tinggi dapat menyebabkan:
Pressure drop meningkat
Efisiensi turun
Umur filter lebih pendek
4.13 Leak Testing HEPA Filter
HEPA Filter harus diuji setelah pemasangan.
Metode umum:
PAO Test
DOP Test (metode lama)
Scan Test
Tujuan:
Memastikan tidak ada kebocoran media
Memastikan tidak ada kebocoran frame
Memastikan instalasi benar
4.14 Monitoring Kinerja Filter
Parameter yang dipantau:
Differential Pressure
Airflow
Particle Count
ACH
Recovery Time
Instrumen yang umum digunakan:
Magnehelic Gauge
Differential Pressure Transmitter
Particle Counter
Anemometer
4.15 Kesalahan Umum Sistem Filtrasi
| Kesalahan | Dampak |
|---|---|
| Tidak menggunakan pre-filter | HEPA cepat kotor |
| Face velocity terlalu tinggi | Efisiensi turun |
| Filter terpasang terbalik | Performa buruk |
| Kebocoran frame | Kontaminasi bypass |
| Tidak memonitor pressure drop | Filter terlambat diganti |
| Penggantian filter tidak terjadwal | Risiko kontaminasi meningkat |
4.16 Kesimpulan
Filtrasi udara merupakan fondasi utama sistem HVAC modern. Kinerja filter tidak hanya ditentukan oleh kelas filternya, tetapi juga oleh desain sistem, face velocity, pressure drop, metode instalasi, dan program pemeliharaan.
Pada aplikasi cleanroom, rumah sakit, laboratorium, dan farmasi, sistem filtrasi yang dirancang dengan benar akan membantu menjaga kualitas udara, melindungi proses, serta memastikan kepatuhan terhadap standar kebersihan yang dipersyaratkan.
