HANDBOOK HVAC FORMULA
RIJOMAC SYSTEM – Controlled Environment Engineering
4.1 PENDAHULUAN
Setelah memahami Airflow, ACH, dan Velocity, langkah berikutnya adalah memahami Static Pressure dan Pressure Drop.
Dalam sistem HVAC, fan tidak hanya mengalirkan udara.
Fan juga harus mampu mengatasi seluruh hambatan yang ada dalam sistem, seperti:
Filter
Cooling Coil
Ducting
Damper
Diffuser
HEPA Filter
Hambatan inilah yang dikenal sebagai Pressure Drop.
Jika pressure drop tidak dihitung dengan benar, airflow aktual akan jauh lebih rendah dari airflow desain.
4.2 APA ITU STATIC PRESSURE?
Static Pressure adalah tekanan yang harus diatasi fan untuk mendorong udara melalui sistem HVAC.
Satuan yang umum digunakan:
Pascal (Pa)
mmAq
in.wg (inch water gauge)
Di Indonesia umumnya menggunakan:
Pascal (Pa)
4.3 APA ITU PRESSURE DROP?
Pressure Drop adalah kehilangan tekanan akibat hambatan aliran udara.
Semakin banyak hambatan dalam sistem:
✓ Pressure drop meningkat
✓ Kebutuhan fan meningkat
✓ Konsumsi energi meningkat
4.4 TOTAL STATIC PRESSURE (TSP)
Total Static Pressure merupakan jumlah seluruh pressure drop dalam sistem HVAC.
Secara sederhana:
TSP=\sum \Delta P
Dimana:
ΔP = Pressure Drop masing-masing komponen
4.5 KOMPONEN PENYEBAB PRESSURE DROP
Dalam AHU umumnya terdiri dari:
| Komponen | Pressure Drop |
|---|---|
| Pre Filter | 50 – 150 Pa |
| Medium Filter | 80 – 250 Pa |
| Cooling Coil | 50 – 150 Pa |
| UV Section | 10 – 30 Pa |
| Ducting | Variatif |
| Damper | Variatif |
| HEPA Filter | 150 – 350 Pa |
Nilai aktual tergantung desain dan spesifikasi komponen.
4.6 CONTOH PERHITUNGAN TSP
Data:
Pre Filter = 80 Pa
Medium Filter = 120 Pa
Cooling Coil = 90 Pa
Ducting = 150 Pa
HEPA Filter = 250 Pa
Maka:
TSP = 80 + 120 + 90 + 150 + 250
TSP = 690 Pa
Hasil:
Fan harus mampu menghasilkan airflow desain pada tekanan minimal 690 Pa.
4.7 PRESSURE DROP PADA FILTER
Filter merupakan salah satu penyumbang pressure drop terbesar dalam AHU.
Contoh:
Pre Filter G4
Pressure Drop Awal:
50 Pa
Pressure Drop Akhir:
150 Pa
Artinya saat filter mulai kotor, fan harus bekerja lebih keras.
4.8 PRESSURE DROP PADA HEPA FILTER
HEPA Filter memiliki pressure drop lebih tinggi dibanding filter biasa.
Contoh:
H13
Initial Pressure Drop:
200 – 250 Pa
Final Pressure Drop:
400 – 600 Pa
Karena itu HEPA harus diperhitungkan sejak tahap desain.
4.9 PRESSURE DROP PADA COOLING COIL
Cooling coil juga memberikan hambatan terhadap aliran udara.
Faktor yang mempengaruhi:
Jumlah row coil
Fin spacing
Face velocity
Kondisi kebersihan coil
Semakin rapat fin coil:
Pressure drop semakin besar.
4.10 PRESSURE DROP PADA DUCTING
Ducting menghasilkan pressure drop akibat:
Gesekan udara
Belokan
Reducer
Tee
Damper
Flexible duct
Semakin panjang ducting:
Pressure drop semakin tinggi.
4.11 HUBUNGAN VELOCITY DAN PRESSURE DROP
Prinsip penting HVAC:
Jika velocity meningkat:
✓ Pressure drop meningkat
✓ Fan power meningkat
✓ Noise meningkat
✓ Energi meningkat
Karena itu engineer tidak hanya mengejar duct yang kecil.
Engineer harus mencari keseimbangan antara:
Biaya instalasi
Pressure drop
Konsumsi energi
4.12 CONTOH KASUS LAPANGAN
Kasus:
AHU desain:
5.000 CMH
TSP desain:
700 Pa
Namun setelah beberapa bulan:
Filter sangat kotor.
Pressure drop naik menjadi:
1.000 Pa
Akibat:
Airflow turun
Ruangan panas
ACH turun
Tekanan ruangan gagal tercapai
Masalah sebenarnya bukan pada refrigerasi.
Masalahnya adalah pressure drop yang meningkat.
4.13 STATIC PRESSURE DAN CLEANROOM
Pada cleanroom:
Pressure drop harus dihitung dengan hati-hati karena sistem biasanya menggunakan:
F7
F8
H13
H14
Jika pressure drop tidak dihitung dengan benar:
ACH tidak tercapai
Recovery time gagal
Klasifikasi cleanroom terganggu
4.14 STATIC PRESSURE DAN MEDICAL HVAC
Pada rumah sakit:
Pressure drop mempengaruhi:
Ruang Operasi
ICU
Isolasi Negatif
CSSD
Kesalahan desain fan dapat menyebabkan:
Airflow kurang
Tekanan ruangan tidak sesuai
Risiko infeksi meningkat
4.15 KESALAHAN UMUM
✗ Menghitung airflow tanpa menghitung TSP.
✗ Memilih fan hanya berdasarkan CMH.
✗ Mengabaikan pressure drop filter.
✗ Mengabaikan pressure drop HEPA.
✗ Menggunakan duct terlalu kecil.
✗ Tidak memperhitungkan filter kotor.
4.16 CARA BERPIKIR ENGINEER
Ketika airflow turun, banyak orang langsung bertanya:
"Apakah freonnya habis?"
Engineer akan bertanya:
✓ Berapa pressure drop filter?
✓ Berapa pressure drop coil?
✓ Apakah damper terbuka?
✓ Apakah duct tersumbat?
✓ Apakah fan masih menghasilkan tekanan yang cukup?
Karena dalam banyak kasus, masalah HVAC bukan kekurangan pendinginan.
Masalahnya adalah udara tidak mampu melewati hambatan sistem.
4.17 RINGKASAN
Static Pressure adalah tekanan yang harus diatasi fan.
Pressure Drop adalah hambatan yang terjadi di dalam sistem HVAC.
Prinsip penting:
✓ Semakin besar pressure drop, semakin besar kebutuhan fan.
✓ Semakin tinggi velocity, semakin tinggi pressure drop.
✓ Filter kotor meningkatkan pressure drop.
✓ HEPA Filter merupakan salah satu penyumbang pressure drop terbesar.
✓ Airflow yang baik hanya dapat dicapai jika fan mampu mengatasi seluruh hambatan sistem.
Rumus dasar yang harus diingat:
TSP=\sum \Delta P
HVAC yang baik bukan hanya memiliki airflow yang cukup.
HVAC yang baik memiliki airflow yang cukup pada tekanan yang tepat.
