HANDBOOK HVAC FORMULA
RIJOMAC SYSTEM
Controlled Environment Engineering
8.1 PENDAHULUAN
Lampu merupakan salah satu sumber panas yang sering diabaikan dalam perhitungan Cooling Load.
Padahal hampir seluruh energi listrik yang digunakan oleh lampu pada akhirnya akan berubah menjadi panas di dalam ruangan.
Pada beberapa aplikasi seperti:
Kantor
Laboratorium
Cleanroom
Rumah Sakit
Ruang Operasi
Area Produksi
Lighting Load dapat memberikan kontribusi yang cukup signifikan terhadap total beban pendinginan.
Karena itu perhitungan heat gain dari lampu harus menjadi bagian dari Cooling Load Calculation.
8.2 APA ITU LIGHTING LOAD?
Lighting Load adalah beban panas yang berasal dari sistem pencahayaan.
Energi listrik yang digunakan lampu akan berubah menjadi:
✓ Cahaya
✓ Panas
Namun pada akhirnya sebagian besar energi tersebut akan menjadi panas yang harus dibuang oleh sistem HVAC.
8.3 KARAKTERISTIK LIGHTING LOAD
Lighting Load termasuk:
✓ Sensible Heat
✗ Bukan Latent Heat
Karena lampu tidak menghasilkan uap air secara langsung.
Lighting Load hanya meningkatkan temperatur ruangan.
8.4 SUMBER LIGHTING LOAD
Sumber beban pencahayaan:
✓ Lampu LED
✓ Lampu Fluorescent
✓ Lampu Halogen
✓ Lampu HID
✓ Lampu Operasi
✓ Lampu Proses
Semakin besar daya listrik yang digunakan:
Semakin besar heat gain yang dihasilkan.
8.5 RUMUS DASAR LIGHTING LOAD
Pendekatan sederhana:
Q=P
Dimana:
Q = Heat Gain (W)
P = Daya Lampu (W)
Artinya:
1 Watt listrik ≈ 1 Watt panas
8.6 CONTOH PERHITUNGAN
Data:
10 Lampu LED
Daya:
40 Watt per lampu
Total Daya:
10 × 40
=
400 Watt
Heat Gain:
400 Watt
=
0,4 kW
Hasil:
Lighting Load
= 0,4 kW
8.7 LIGHTING POWER DENSITY (LPD)
LPD digunakan untuk memperkirakan kebutuhan pencahayaan suatu ruangan.
Rumus:
LPD=\frac{P}{A}
Dimana:
LPD = Lighting Power Density (W/m²)
P = Total Daya Lampu (W)
A = Luas Ruangan (m²)
8.8 CONTOH LPD
Data:
Total Lampu
600 Watt
Luas Ruangan
50 m²
LPD:
600 ÷ 50
=
12 W/m²
Hasil:
LPD = 12 W/m²
8.9 INTERPRETASI LPD
Nilai LPD memberikan gambaran seberapa besar beban pencahayaan pada suatu area.
Semakin tinggi LPD:
✓ Konsumsi energi meningkat
✓ Cooling Load meningkat
8.10 NILAI UMUM LPD
| Area | LPD (W/m²) |
|---|---|
| Kantor | 8 – 15 |
| Laboratorium | 10 – 18 |
| Cleanroom | 12 – 20 |
| Rumah Sakit | 10 – 20 |
| Area Produksi | 10 – 25 |
Nilai aktual tergantung standar pencahayaan dan kebutuhan proses.
8.11 LIGHTING LOAD DAN COOLING LOAD
Karena Lighting Load merupakan Sensible Heat:
Maka seluruh beban lampu akan masuk ke perhitungan Cooling Load.
Contoh:
Lighting Load
3 kW
Maka:
Cooling System harus mampu membuang tambahan panas sebesar 3 kW.
8.12 LIGHTING LOAD DAN CLEANROOM
Pada cleanroom:
Lampu sering digunakan dalam jumlah besar untuk mendukung inspeksi visual dan proses produksi.
Akibatnya:
Lighting Load dapat menjadi cukup signifikan.
Selain itu lampu sering dipasang di dalam sistem ceiling cleanroom sehingga panasnya langsung masuk ke area proses.
8.13 LIGHTING LOAD DAN RUMAH SAKIT
Pada rumah sakit:
Sumber Lighting Load:
✓ General Lighting
✓ Examination Lighting
✓ Operating Light
Khusus ruang operasi, kontribusi lampu operasi terhadap Cooling Load dapat cukup besar.
8.14 LIGHTING LOAD DAN LABORATORIUM
Laboratorium memerlukan tingkat pencahayaan yang relatif tinggi.
Akibatnya:
LPD sering lebih tinggi dibanding kantor biasa.
Perhitungan heat gain dari lampu harus dilakukan secara akurat.
8.15 PENGARUH TEKNOLOGI LAMPU
LED
✓ Efisien
✓ Heat Gain lebih rendah
✓ Umur panjang
Fluorescent
✓ Cukup efisien
✓ Masih menghasilkan panas
Halogen
✓ Heat Gain tinggi
✓ Konsumsi energi tinggi
LED menjadi pilihan yang paling umum pada fasilitas modern.
8.16 LIGHTING LOAD DAN ENERGY EFFICIENCY
Penggunaan lampu yang efisien memberikan dua keuntungan:
✓ Konsumsi listrik lampu turun
✓ Cooling Load HVAC turun
Artinya terjadi penghematan ganda.
8.17 STUDI KASUS
Kasus:
Area Produksi.
Luas:
100 m²
Lampu:
15 unit × 100 Watt
Total:
1.500 Watt
=
1,5 kW
Heat Gain:
1,5 kW
Artinya sistem HVAC harus membuang tambahan panas sebesar 1,5 kW yang berasal dari lampu.
8.18 KESALAHAN UMUM
✗ Mengabaikan Lighting Load.
✗ Tidak menghitung total daya lampu.
✗ Menggunakan asumsi terlalu rendah.
✗ Tidak memperhitungkan lampu proses.
✗ Mengabaikan pengaruh lampu operasi.
8.19 CARA BERPIKIR ENGINEER
Ketika menghitung Cooling Load, banyak orang hanya fokus pada:
✓ AC
✓ Mesin
✓ Penghuni
Engineer juga akan bertanya:
✓ Berapa jumlah lampu?
✓ Berapa total daya lampu?
✓ Berapa LPD?
✓ Berapa kontribusinya terhadap Cooling Load?
Karena seluruh energi listrik yang masuk ke ruangan pada akhirnya akan menjadi panas yang harus dibuang.
8.20 RINGKASAN
Lighting Load merupakan beban panas yang berasal dari sistem pencahayaan.
Karakteristik utama:
✓ Termasuk Sensible Heat.
✓ Meningkatkan temperatur ruangan.
✓ Menambah Cooling Load.
Rumus dasar:
Q=P
Lighting Power Density:
LPD=\frac{P}{A}
Prinsip penting:
✓ Semakin besar daya lampu, semakin besar Heat Gain.
✓ Lighting Load harus masuk ke perhitungan Cooling Load.
✓ Lampu yang efisien membantu mengurangi konsumsi energi HVAC.
Dalam banyak proyek HVAC, lampu memang bukan sumber panas terbesar.
Namun mengabaikannya dapat menyebabkan perhitungan Cooling Load menjadi tidak akurat.
