HANDBOOK HVAC FORMULA
RIJOMAC SYSTEM – Controlled Environment Engineering
4.1 PENDAHULUAN
Dalam perhitungan beban pendinginan HVAC, panas yang masuk ke dalam ruangan dibagi menjadi dua kategori utama:
✓ Sensible Heat
✓ Latent Heat
Memahami perbedaan keduanya sangat penting karena akan mempengaruhi:
Pemilihan kapasitas pendinginan
Pemilihan cooling coil
Perhitungan airflow
Pengendalian temperatur
Pengendalian kelembapan
Bab ini membahas Sensible Heat, yaitu panas yang menyebabkan perubahan temperatur udara.
4.2 APA ITU SENSIBLE HEAT?
Sensible Heat adalah panas yang menyebabkan perubahan temperatur dan dapat diukur secara langsung menggunakan termometer.
Ketika temperatur udara naik dari:
24°C menjadi 30°C
maka terjadi penambahan Sensible Heat.
Sebaliknya ketika temperatur turun dari:
30°C menjadi 24°C
maka Sensible Heat telah dipindahkan oleh sistem pendingin.
4.3 KARAKTERISTIK SENSIBLE HEAT
Sensible Heat:
✓ Mengubah temperatur
✓ Tidak mengubah kandungan uap air
✓ Dapat diukur dengan termometer
✓ Menjadi beban utama pada banyak sistem HVAC comfort
Contoh:
Panas dari lampu
Panas dari motor listrik
Panas dari mesin produksi
Radiasi matahari
Panas dari dinding dan atap
4.4 SUMBER SENSIBLE HEAT
Sumber utama Sensible Heat dalam bangunan:
Manusia
Tubuh manusia menghasilkan panas.
Lampu
Hampir seluruh energi listrik lampu berubah menjadi panas.
Peralatan
Mesin, motor, komputer, dan peralatan proses menghasilkan panas.
Bangunan
Panas dari:
Dinding
Atap
Kaca
Lantai
Udara Luar
Fresh Air membawa panas dari lingkungan luar.
4.5 RUMUS DASAR SENSIBLE HEAT
Pendekatan umum HVAC:
Q_s=1.2\times Q\times \Delta T
Dimana:
Qs = Sensible Heat (kW)
Q = Airflow (m³/s)
ΔT = Perbedaan Temperatur (°C)
1,2 = Konstanta pendekatan udara
4.6 MEMAHAMI ΔT
ΔT merupakan selisih temperatur.
Rumus:
\Delta T=T_1-T_2
Contoh:
Return Air = 24°C
Supply Air = 14°C
ΔT
= 24 - 14
= 10°C
4.7 CONTOH PERHITUNGAN
Data:
Airflow
3.600 CMH
Konversi:
3.600 ÷ 3.600
= 1 m³/s
Return Air
24°C
Supply Air
14°C
ΔT
10°C
Sensible Heat:
1,2 × 1 × 10
= 12 kW
Hasil:
Sensible Heat = 12 kW
4.8 INTERPRETASI HASIL
Hasil 12 kW berarti:
Sistem HVAC harus mampu menghilangkan panas sebesar 12 kW untuk mempertahankan kondisi ruangan.
Jika kapasitas pendinginan lebih kecil dari beban tersebut:
Temperatur ruangan akan meningkat.
4.9 SENSIBLE HEAT DAN AIRFLOW
Semakin besar airflow:
Semakin besar kemampuan sistem memindahkan Sensible Heat.
Karena itu airflow dan cooling capacity selalu saling berhubungan.
Contoh:
Airflow naik dua kali lipat.
Dengan ΔT yang sama.
Maka kapasitas sensible juga naik dua kali lipat.
4.10 SENSIBLE HEAT DAN COOLING COIL
Cooling Coil berfungsi menyerap Sensible Heat dari udara.
Semakin besar:
✓ Airflow
✓ ΔT
✓ Luas coil
maka semakin besar kemampuan perpindahan panas.
4.11 SENSIBLE HEAT DAN AHU
Pada AHU, Sensible Heat digunakan untuk menentukan:
✓ Cooling Coil Capacity
✓ Airflow Requirement
✓ Supply Air Temperature
✓ Fan Selection
Karena itu perhitungan sensible merupakan dasar desain AHU.
4.12 SENSIBLE HEAT DAN CLEANROOM
Pada cleanroom, sumber Sensible Heat dapat berasal dari:
✓ Operator
✓ Lampu
✓ Mesin produksi
✓ Fan Filter Unit (FFU)
✓ Motor dan peralatan proses
Semua beban tersebut harus diperhitungkan dalam desain HVAC.
4.13 SENSIBLE HEAT DAN RUMAH SAKIT
Pada fasilitas kesehatan, sumber sensible dapat berasal dari:
✓ Pasien
✓ Tenaga medis
✓ Lampu operasi
✓ Peralatan medis
✓ Fresh Air
Karena itu ruang operasi dan ICU sering memiliki cooling load yang cukup tinggi.
4.14 KESALAHAN UMUM
✗ Mengabaikan heat load peralatan.
✗ Mengabaikan fresh air.
✗ Menganggap luas ruangan cukup untuk menentukan kapasitas AC.
✗ Mengabaikan perubahan jumlah penghuni.
✗ Mengabaikan panas dari proses produksi.
4.15 STUDI KASUS
Kasus:
Ruang Produksi Farmasi.
Keluhan:
Ruangan tetap panas meskipun AC baru dipasang.
Investigasi:
Cooling capacity sesuai luas ruangan.
Ditemukan:
Terdapat mesin proses yang menghasilkan panas 15 kW.
Heat load tersebut tidak pernah dihitung.
Hasil:
Cooling capacity tidak mencukupi.
Pelajaran:
Perhitungan sensible harus mempertimbangkan seluruh sumber panas.
4.16 CARA BERPIKIR ENGINEER
Ketika ruangan panas, banyak orang bertanya:
"Berapa PK AC yang harus ditambah?"
Engineer akan bertanya:
✓ Berapa sensible heat?
✓ Berapa airflow?
✓ Berapa ΔT?
✓ Apa sumber panas terbesar?
✓ Apakah heat load sudah dihitung?
Karena solusi HVAC yang benar dimulai dari data, bukan dari perkiraan.
4.17 RINGKASAN
Sensible Heat adalah panas yang menyebabkan perubahan temperatur udara.
Karakteristik utama:
✓ Dapat diukur dengan termometer.
✓ Tidak mengubah kandungan uap air.
✓ Menjadi dasar perhitungan cooling load.
Rumus yang paling sering digunakan:
Q_s=1.2\times Q\times \Delta T
Prinsip yang harus selalu diingat:
Jika temperatur berubah, maka Sensible Heat sedang bekerja.
Dan sebelum memilih kapasitas pendinginan, seorang engineer harus terlebih dahulu memahami berapa besar Sensible Heat yang harus dipindahkan dari ruangan.
