HVAC (Heating, Ventilation, & Air Conditioning) merupakan salah satu lingkup pekerjaan bidang MEP (Mechanical, Electrical, & Plumbing). Namun HVAC berfokus terhadap pengkondisian udara pada suatu bangunan, tempat tinggal maupun industri besar.
 |
Gambar 1. Ducting dan AC Central Sumber: www.achengineering.com |
Maksud dari pengkondisian udara adalah sistem yang digunakan untuk mengatur dan mempertahankan kenyamanan thermal. Ada 3 faktor yang mempengaruhi kenyamanan thermal maupun IAQ (Indoor Air Quality), yaitu:
- Temperature ( °Celcius / °Fahrenheit)
- Kelembaban Relatif ( 0 s/d 100% RH) Relative Humidity
- Percepatan Udara pada ruangan (CMH = Cubic Meter/ Hour, CFM = Cubic Feet/ Minute)
Kemudian untuk mencapai persyaratan thermal ada beberapa standar yang digunakan baik di Indonesia maupun secara global:
- ASHRAE Handbook - American Society of Heating, Refrigerant and Air Conditioning Engineers
- SMACNA - Sheet Metal & Air Conditioning National Contractor's Association
- SNI 03-6572-2001 - Tata Cara Perancangan Sistem Ventilasi dan Pengkondisian Udara Pada Gedung
- SNI 6390 : 2011 - Konservasi Energi Sistem Tata Udara Pada Bangunan Gedung
Bagaimana cara sistem tersebut bisa bekerja untuk mencapai persyaratan-persyaratan yang dibutuhkan?
1. HEATING
Heating pada sistem HVAC adalah sistem yang buat untuk menghasilkan panas pada indoor bangunan atau gedung. Karena Indonesia termasuk negara beriklim tropis, maka penggunaan alat Heating jarang digunakan. Biasanya alat Heating ini digunakan di negara-negara atau wilayah yang memiliki iklim dingin.
2. VENTILATION
Tujuan utama ventilasi pada bangunan yaitu untuk memberikan udara segar/fresh air ke indoor melalui bukaan pada bangunan atau disebut Natural Ventilation (ventilasi alami) maupun Ventilasi Mekanis. Satuan yang digunakan CMH (Cubic Feet/ Hour). Setiap ruangan memiliki nilai CMH berbeda-beda, menyesuaikan fungsi ruangan tersebut. Lihat tabel SNI 03-6572-2001 pada Gambar 2.
 |
Gambar 2. Kebutuhan pertukaran udara (ACH) pada ruangan Sumber: SNI 03-6572-2001 |
Berdasarkan cara kerjanya, ada 2 jenis ventilasi:
1. Ventilasi Alami / Natural Ventilation
 |
Gambar 3. Jenis ventilasi alami Sumber: Teal Products |
I. Single Sided Ventilation (Ventilasi Satu Sisi)
Pertukaran udara pada ventilasi ini sangat sedikit karena hanya mengandalkan satu bukaan pada bangunan. II. Cross Ventilation (Ventilasi Silang)
Ventilasi Silang bekerja dengan dua sisi atau lebih dan dapat menghasilkan pembaruan udara yang cukup baik secara konstan.
III. Stack Ventilation (Ventilasi Bertumpuk)
Ventilasi bertumpuk lebih efektif digunakan pada bangunan tinggi. Menggunakan ventilasi ini tidak selalu dapat mendinginkan suatu bangunan. Menggunakan tambahan ventilasi Mekanis dapat memaksimalkan ventilasi jenis bertumpuk ini.
2. Ventilasi Mekanis
 |
Gambar 4. Home use Energy Recovery Ventilation (ERV) Sumber: homeevent.com |
Ventilasi ini memerlukan alat mekanis untuk membantu proses pertukaran udara di dalam ruangan atau disebut Exhaust Fan. Selain untuk memenuhi kebutuhan udara segar dalam ruangan, penggunaan ventilasi mekanis juga dapat menjaga tekanan udara (+) dan (-).
Disebutkan beberapa faktor yang menentukan kapasitas Exhaust Fan:
- Fungsi Ruangan.
- Volume ruangan (m3). Faktor ini untuk menentukan kebutuhan pertukaran udara dalam CMH
- Berapa kali pertukaran udaranya sesuai fungsi ruangan. Lihat Gambar 2 tabel SNI Kebutuhan Ventilasi Mekanis. CMH = ACH x Volume Ruangan.
Berdasarkan sistem kerjanya, ventilasi ini dibagi menjadi 4 sistem;
1. Exhaust Ventilation
 |
Gambar 5. Exhaust Ventilation works Sumber: hvi.org |
Sistem ventilasi ini yang umum digunakan pada rumah tinggal. Cara kerjanya dengan menghisap udara indoor dan membuat udara indoor menjadi tekanan (-) sehingga menimbulkan udara luar/outdoor masuk melalui celah/rongga terbuka pada sisi-sisi dinding maupun atap. Ventilasi ini efektif untuk mengurangi kelembaban berlebih.
2. Supply Ventilation
 |
Gambar 6. Supply Ventilation works Sumber: hvi.org |
Sistem supply ventilasi menggunakan fan/kipas untuk memberikan tekanan udara (+) pada indoor sehingga menimbulkan udara dalam/indoor keluar dan bertukar dengan udara luar melalui kipas/fan supply.
3. Balanced Ventilation
 |
Gambar 7. Balanced Ventilation works Sumber: hvi.org |
Sistem ini seimbang antara mensupply dan membuang udara pada ruangan. Pada sistem ventilasi seimbang ini kemungkinan membutuhkan sebuah filter (pre filter) untuk menyaring polutan dan debu yang ingin masuk ke dalam ruangan melalui kipas/fan.
4. Energi Recovery Ventilation (ERV) & Heat Recovery Ventilation (HRV)
ERV: Merupakan alat ventilasi mekanis yang dapat dikontrol dan menghasilkan pembagian udara yang seimbang. Cara kerja ERV adalah dengan mencampurkan udara indoor dengan udara outdoor untuk di supply kembali ke dalam indoor/ruangan. Penggunaan ERV dapat meringankan beban pada alat AC (Air Conditioning). Biasa digunakan di wilayah iklim tropis.
 |
Gambar 8. Energy Recovery Ventilation works Sumber: na.panasonic.com |
HRV: Merupakan alat ventilasi untuk merecovery/memulihkan udara panas didalam ruangan yang dihasilkan oleh Heater/Pemanas ruangan menjadi udara yang segar kembali. cara kerjanya hampir sama dengan ERV. Biasa digunakan di wilayah iklim dingin.
 |
Gambar 9. Heat Recovery Ventilation works Sumber: www.primexvents.com |
3. AIR CONDITIONING
 | ||
Gambar 10. Urutan cara kerja sistem AC Sumber: HVAC Notes By Engr. Ramy Ghoraba
|
Pada sistem Air Conditioning media utama dalam mengatur pengkondisian udara adalah Zat Refrigeran atau Zat Pendingin. Refrigeran merupakan fluida/cairan yang memiliki sifat mudah berubah bentuk dan berubah suhu jika mendapat tekanan yang besar.
Prinsip dan urutan pada setiap alat Air Conditioning adalah sama dan memiliki beberapa komponen. Dibawah ini akan dijelaskan komponen utama maupun komponen pendukung:
I. Compressor
 |
Gambar 12. Compressor unit Sumber: Google Image |
Kompressor merupakan komponen mekanis utama dalam rangkaian system HVAC. Alat ini bertanggung jawab untuk memompa zat refrigerant dari coil Evaporator menuju coil Condenser. Oleh karena itu Kompressor memiliki 2 pipa;
- Pipa Discharge (Buang): Pipa ini dialiri oleh zat refrigerant yang menuju Condenser
- Pipa Suction (Hisap): Pipa ini dialiri oleh zat refrigerant yang berasal dari Evaporator
 |
Gambar 13. Outdoor AC beserta unit kompressor didalamnya Sumber: Google Image |
II. Condenser
 |
Gambar 14. Kondenser pada outdoor AC Sumber: Google Image |
Condenser berfungsi melepas panas dari refrigeran ke lingkungan sekitar/outdoor menggunakan fan/blower. Proses ini menyebabkan refrigeran berubah bentuk dari uap menjadi cair atau disebut kondensasi.
III. Katup Expansi
 | |
|
Katup expansi atau expansion valve berfungsi menurunkan tekanan dan temperature sehingga menimbulkan efek dingin pada evaporator sebelum dihembuskan keluar oleh fan pada evaporator.
IV. Evaporator
 | |
|
Evaporator adalah kumparan/coil berisi gas refrigeran yang sudah dingin setelah melewati katup ekspansi. Refrigeran diubah dari liquid/cair menjadi gas dalam evaporator. Udara dingin pada coil evaporator kemudian dihembuskan oleh fan pada evaporator ke seluruh ruangan.
-Pada AC Split Wall, posisi Evaporator berada di indoor
-Pada Unit Chiller, semua komponen utama menjadi satu kesatuan. Lihat Gambar 11.
V. Fan/Blower
 | |
|
1. Aksial Fan: Fan ini digunakan pada Kondensor di outdoor AC
2. Crossflow Fan: Fan ini digunakan pada Evaporator di indoor AC
VI. Pipa Kapiler / Pipa Tembaga
 |
Gambar 18. Pipa tembaga sebagai penghubung komponen HVAC Sumber: Google Image |
Disetiap alat AC memiliki pipa tembaga yang berisi fluida refrigeran. Pipa ini berfungsi menurunkan tekanan refrigeran dan penghubung fluida refrigeran ke semua komponen utama pada ac. Terdapat 2 jenis pipa refrigeran berdasarkan fluida yang dibawa;
1. Gas Pipe: Berisi fluida refrigeran berbentuk gas. (Diameter lebih besar dari Liquid Pipe)
2. Liquid Pipe: Berisi fluida refrigeran berbentuk cai. (Diameter lebih kecil dari Gas Pipe)
Demikian penjelasan mengenai sistem HVAC. Semoga bermanfaat!
Tidak ada komentar:
Posting Komentar