HANDBOOK HVAC FORMULA
RIJOMAC SYSTEM – Controlled Environment Engineering
7.1 PENDAHULUAN
Banyak orang menganggap HVAC hanya berhubungan dengan temperatur.
Padahal dalam dunia HVAC Engineering, udara memiliki banyak parameter yang saling berhubungan, antara lain:
Dry Bulb Temperature
Relative Humidity (RH)
Wet Bulb Temperature
Dew Point
Humidity Ratio
Enthalpy
Hubungan antar parameter tersebut dipelajari dalam ilmu yang disebut:
Psychrometrics
Psychrometrics merupakan salah satu dasar terpenting dalam desain HVAC, Cleanroom, Medical HVAC, Biosafety Laboratory, dan Dehumidification System.
7.2 APA ITU PSYCHROMETRICS?
Psychrometrics adalah ilmu yang mempelajari sifat-sifat udara lembab (moist air).
Udara yang kita hirup terdiri dari:
✓ Udara kering (dry air)
✓ Uap air (water vapor)
Perubahan temperatur dan kelembapan akan mengubah karakteristik udara tersebut.
Psychrometric Chart digunakan untuk menggambarkan hubungan antar parameter udara.
7.3 DRY BULB TEMPERATURE (DB)
Dry Bulb Temperature adalah temperatur udara yang dibaca oleh termometer biasa.
Satuan:
°C
Contoh:
22°C
24°C
30°C
Ini adalah parameter yang paling sering dilihat pengguna HVAC.
7.4 RELATIVE HUMIDITY (RH)
Relative Humidity adalah perbandingan jumlah uap air aktual terhadap jumlah maksimum yang dapat ditampung udara pada temperatur tertentu.
Satuan:
%
Contoh:
40% RH
50% RH
60% RH
Semakin tinggi RH:
✓ Udara terasa lebih lembab
✓ Potensi kondensasi meningkat
✓ Risiko pertumbuhan mikroorganisme meningkat
7.5 DEW POINT
Dew Point adalah temperatur dimana uap air mulai mengembun menjadi air.
Jika suatu permukaan memiliki temperatur lebih rendah dari Dew Point, maka kondensasi akan terjadi.
Contoh:
Udara:
24°C
50% RH
Dew Point:
≈ 13°C
Jika temperatur coil:
10°C
Maka kondensasi terjadi.
7.6 HUBUNGAN RH DAN DEW POINT
Banyak engineer pemula hanya melihat RH.
Padahal dalam banyak aplikasi HVAC, Dew Point lebih penting.
Contoh:
Cleanroom
Dry Room
Pharmaceutical HVAC
Dehumidification
Dew Point menunjukkan jumlah aktual uap air di udara.
7.7 HUMIDITY RATIO
Humidity Ratio adalah jumlah uap air yang terkandung dalam udara.
Satuan umum:
g/kg
atau
kg/kg dry air
Contoh:
24°C
50% RH
Humidity Ratio:
≈ 9 g/kg
Artinya:
Setiap 1 kg udara kering mengandung sekitar 9 gram uap air.
7.8 ENTHALPY
Enthalpy adalah energi total yang dimiliki udara.
Satuan:
kJ/kg
Enthalpy mencakup:
✓ Sensible Heat
✓ Latent Heat
Pada HVAC, enthalpy digunakan untuk:
Cooling Load Calculation
Chiller Load
Coil Selection
Energy Analysis
7.9 WET BULB TEMPERATURE
Wet Bulb Temperature adalah temperatur yang mempertimbangkan efek pendinginan akibat penguapan air.
Satuan:
°C
Wet Bulb digunakan untuk:
✓ Cooling Tower
✓ Evaporative Cooling
✓ Fresh Air Analysis
✓ Psychrometric Calculation
7.10 HUBUNGAN PARAMETER UDARA
Contoh kondisi:
24°C
50% RH
Secara pendekatan:
Dew Point ≈ 13°C
Humidity Ratio ≈ 9 g/kg
Enthalpy ≈ 47 kJ/kg
Seluruh parameter tersebut saling berhubungan.
Perubahan satu parameter akan mempengaruhi parameter lainnya.
7.11 PROSES COOLING
Saat udara melewati cooling coil:
Temperatur turun.
Pada Psychrometric Chart:
Pergerakan ke kiri.
Jika coil cukup dingin:
Terjadi dehumidifikasi.
7.12 PROSES DEHUMIDIFIKASI
Ketika temperatur coil lebih rendah dari Dew Point:
✓ Uap air mengembun
✓ Humidity Ratio turun
✓ Kandungan uap air berkurang
Ini adalah prinsip dasar dehumidification HVAC.
7.13 PROSES HEATING
Saat udara dipanaskan:
✓ Temperatur naik
✓ RH turun
Pada chart:
Pergerakan ke kanan.
7.14 PROSES HUMIDIFICATION
Saat kelembapan ditambahkan:
✓ Humidity Ratio naik
✓ RH naik
Pada chart:
Pergerakan ke atas.
7.15 PSYCHROMETRICS DAN AHU
Pada Air Handling Unit, psychrometrics digunakan untuk menentukan:
✓ Supply Air Condition
✓ Cooling Coil Capacity
✓ Leaving Air Condition
✓ Reheat Requirement
✓ Humidification Requirement
7.16 PSYCHROMETRICS DAN CLEANROOM
Pada cleanroom:
Psychrometrics digunakan untuk:
✓ Mengontrol RH
✓ Mengontrol temperatur
✓ Mengontrol kondensasi
✓ Menjaga stabilitas proses
Contoh umum:
22°C
45–55% RH
7.17 PSYCHROMETRICS DAN FARMASI
Pada industri farmasi:
Psychrometrics digunakan untuk:
✓ Stabilitas produk
✓ Proses produksi
✓ Pengendalian kelembapan
✓ GMP Compliance
RH yang tidak terkendali dapat mempengaruhi kualitas produk.
7.18 PSYCHROMETRICS DAN DEHUMIDIFICATION
Pada sistem dehumidifikasi:
Parameter utama bukan temperatur.
Melainkan:
✓ Dew Point
✓ Humidity Ratio
✓ Moisture Removal
Inilah alasan mengapa Dry Room biasanya dikendalikan berdasarkan Dew Point.
7.19 KESALAHAN UMUM
✗ Hanya melihat temperatur.
✗ Mengabaikan RH.
✗ Mengabaikan Dew Point.
✗ Menganggap ruangan nyaman hanya karena dingin.
✗ Tidak menghitung latent load.
7.20 STUDI KASUS
Kasus:
Ruangan Farmasi
Target:
22°C
50% RH
Kondisi aktual:
22°C
75% RH
Banyak orang menyimpulkan:
"AC bekerja normal karena suhu sudah 22°C."
Engineer melihat:
✓ RH terlalu tinggi
✓ Dew Point terlalu tinggi
✓ Moisture load berlebih
Kesimpulan:
Masalah bukan pada temperatur.
Masalah pada pengendalian kelembapan.
7.21 CARA BERPIKIR ENGINEER
Orang biasa bertanya:
"Berapa suhu ruangannya?"
Engineer akan bertanya:
✓ Berapa RH?
✓ Berapa Dew Point?
✓ Berapa Humidity Ratio?
✓ Berapa Enthalpy?
✓ Berapa Moisture Load?
Karena HVAC bukan hanya tentang temperatur.
HVAC adalah ilmu mengendalikan kondisi udara secara menyeluruh.
7.22 RINGKASAN
Psychrometrics adalah ilmu yang mempelajari sifat udara lembab.
Parameter utama:
✓ Dry Bulb Temperature
✓ Relative Humidity
✓ Dew Point
✓ Humidity Ratio
✓ Wet Bulb
✓ Enthalpy
Prinsip penting yang harus diingat:
Temperatur menunjukkan seberapa panas udara.
Dew Point menunjukkan seberapa banyak uap air yang terkandung dalam udara.
Dan dalam banyak aplikasi HVAC modern, memahami Dew Point sering kali lebih penting daripada sekadar mengetahui temperatur ruangan.
