7.1 Pendahuluan
Jika filter adalah paru-paru AHU dan cooling coil adalah alat pengondisi udara, maka fan dapat dianggap sebagai jantung sistem distribusi udara.
Tanpa fan, udara tidak akan dapat didistribusikan ke ruangan melalui sistem ducting.
Fan bertugas menghasilkan:
Airflow
Static Pressure
Distribusi udara
Air Change Rate (ACH)
Kinerja fan sangat menentukan keberhasilan sistem HVAC, terutama pada:
Cleanroom
Rumah Sakit
Laboratorium
Industri Farmasi
BSL Laboratory
7.2 Apa Itu Fan dalam AHU?
Fan adalah perangkat mekanis yang digunakan untuk memindahkan udara dari satu lokasi ke lokasi lain.
Pada AHU, fan bertugas:
✓ Mengatasi hambatan sistem
✓ Mengalirkan udara melalui filter
✓ Mengalirkan udara melalui coil
✓ Mengalirkan udara melalui ducting
✓ Menjaga airflow sesuai desain
7.3 Airflow
Definisi
Airflow adalah jumlah udara yang mengalir dalam satuan waktu.
Satuan yang umum digunakan:
| Satuan | Keterangan |
|---|---|
| CMH | Cubic Meter per Hour |
| CFM | Cubic Feet per Minute |
| m³/s | Cubic Meter per Second |
Contoh
AHU menghasilkan:
10.000 CMH
Artinya:
10.000 meter kubik udara dipindahkan setiap jam.
7.4 Static Pressure
Definisi
Static Pressure adalah hambatan yang harus diatasi fan agar udara dapat mengalir.
Satuan:
Pa (Pascal)
atau
mmAq
Sumber Hambatan
Filter
Cooling Coil
UV-C Section
Heater
Ducting
Damper
Diffuser
HEPA Filter
Semakin besar hambatan:
Semakin besar static pressure yang dibutuhkan.
7.5 Hubungan Airflow dan Static Pressure
Banyak orang hanya memperhatikan airflow.
Padahal fan harus dipilih berdasarkan:
Airflow + Static Pressure
Contoh:
| Sistem | Airflow | Static Pressure |
|---|---|---|
| Office HVAC | 10.000 CMH | 300 Pa |
| Cleanroom HVAC | 10.000 CMH | 900 Pa |
| BSL Laboratory | 10.000 CMH | 1.200 Pa |
Airflow sama.
Namun fan yang dibutuhkan berbeda.
7.6 Jenis Fan pada AHU
Forward Curved Fan
Karakteristik:
Tekanan rendah
Harga ekonomis
Aplikasi:
Comfort HVAC
Backward Curved Fan
Karakteristik:
Efisiensi tinggi
Stabil
Aplikasi:
Commercial HVAC
Industrial HVAC
Plug Fan
Karakteristik:
Direct Drive
Efisiensi tinggi
Perawatan rendah
Aplikasi:
Cleanroom
Hospital HVAC
Laboratory HVAC
EC Fan
EC = Electronically Commutated Fan
Karakteristik:
Motor efisiensi tinggi
Variable speed
Kontrol presisi
Aplikasi:
Premium HVAC
Cleanroom
Data Center
7.7 Perbandingan Jenis Fan
Tabel 7.1 Fan Comparison Matrix
| Parameter | Forward Curved | Backward Curved | Plug Fan | EC Fan |
|---|---|---|---|---|
| Efisiensi | Rendah | Tinggi | Tinggi | Sangat Tinggi |
| Maintenance | Sedang | Sedang | Rendah | Rendah |
| Belt Driven | Ya | Ya | Tidak | |
| Direct Drive | Tidak | Tidak | Ya | Ya |
| Cleanroom | Tidak Direkomendasikan | Baik | Sangat Baik | Sangat Baik |
| Hospital | Baik | Baik | Sangat Baik | Sangat Baik |
7.8 Mengapa Plug Fan Populer?
Dalam beberapa tahun terakhir, Plug Fan menjadi pilihan utama untuk AHU modern.
Keunggulan:
✓ Direct Drive
✓ Tidak memerlukan belt
✓ Maintenance lebih rendah
✓ Efisiensi lebih tinggi
✓ Getaran lebih rendah
✓ Cocok untuk BMS
Karena itu banyak AHU cleanroom modern menggunakan Plug Fan.
7.9 Air Change Rate (ACH)
Definisi
ACH adalah jumlah pergantian udara dalam suatu ruangan setiap jam.
Rumus
ACH=\frac{Airflow\ (m^3/h)}{Room\ Volume\ (m^3)}
Contoh
Volume Ruangan:
100 m³
Airflow:
2.000 m³/h
Maka:
ACH = 20 kali per jam
7.10 ACH Berdasarkan Aplikasi
Tabel 7.2 Typical ACH
| Application | Typical ACH |
|---|---|
| Office | 4 – 8 ACH |
| Laboratory | 6 – 12 ACH |
| Isolation Room | ≥ 12 ACH |
| Operating Room | 20 – 25 ACH |
| Cleanroom ISO 8 | 10 – 20 ACH |
| Cleanroom ISO 7 | 30 – 60 ACH |
| Cleanroom ISO 5 | 240 – 480 ACH (Equivalent) |
7.11 Fan Laws
Perubahan kecepatan fan mempengaruhi:
Airflow
Static Pressure
Power Consumption
Fan Law 1
Airflow berbanding lurus dengan RPM.
Fan Law 2
Static Pressure berbanding kuadrat RPM.
Fan Law 3
Power berbanding pangkat tiga RPM.
7.12 VFD dan Fan Control
Variable Frequency Drive (VFD)
Digunakan untuk:
Mengatur RPM fan
Menghemat energi
Menjaga airflow
Menjaga pressure control
Aplikasi:
Cleanroom
Hospital HVAC
Laboratory HVAC
7.13 Fan Selection
Parameter utama:
Airflow
CMH atau CFM
Static Pressure
Pa
Efficiency
%
Sound Level
dB
Motor Power
kW
7.14 Kesalahan Umum
Hanya Menghitung Airflow
Tanpa menghitung static pressure.
Tidak Memperhitungkan HEPA Filter
Pressure drop menjadi terlalu tinggi.
Fan Terlalu Besar
Energi terbuang.
Fan Terlalu Kecil
Airflow tidak tercapai.
Tidak Menggunakan VFD
Kontrol sistem menjadi kurang fleksibel.
7.15 Recommended Fan for RJM-AHU Series
Comfort HVAC
Backward Curved Fan
Industrial HVAC
Backward Curved Fan
atau
Plug Fan
Hospital HVAC
Plug Fan
Cleanroom HVAC
Plug Fan
Pharmaceutical HVAC
Plug Fan
BSL Laboratory
Plug Fan
atau
EC Fan
7.16 Prinsip Penting
Fan tidak dipilih berdasarkan airflow saja.
Pemilihan fan harus mempertimbangkan:
Airflow
Static Pressure
Efisiensi
Tingkat kebisingan
Jenis aplikasi
Fan yang tepat akan menghasilkan:
✓ Airflow stabil
✓ Tekanan stabil
✓ Energi lebih efisien
✓ Umur sistem lebih panjang
7.17 Ringkasan Bab
Pada bab ini telah dibahas:
Airflow
Static Pressure
Jenis Fan
Plug Fan
EC Fan
ACH
Fan Laws
VFD
Fan Selection
Bab berikutnya akan membahas Psychrometrics untuk HVAC, termasuk temperatur, kelembapan, dew point, dan psychrometric chart sebagai dasar perhitungan sistem tata udara.
