Sistem Reheater Pada AHU Untuk Mengontrol RH

 

Air handling unit with reheater system

Air handling unit biasa disingkat sebagai AHU, merupakan suatu sistem air conditioner berkapasitas besar untuk mengatur suhu ruangan yang cukup besar. AHU memanfaatkan siklus refrigerasi untuk melakukan pertukaran panas, sehingga dapat menyerap panas dari dalam ruangan dan membuang panas tersebut keluar ruangan.

 

Pada artikel kami sebelumnya yang berjudul “Air Handling Unit – Prinsip, Instalasi dan Konstruksi”, kami menjelaskan tentang prinsip kerja AHU, instalasi dasar AHU dan juga konstruksi dasar AHU. Namun, pada kebutuhan aplikasi tertentu, terkadang kita membutuhkan kontrol bukan hanya untuk suhu ruangan, melainkan juga untuk relative humidity (RH) ruangan. Biasanya, kebutuhan produksi tertentu dalam aktivitas industri, terkadang memerlukan udara lingkungan yang kering, atau RH rendah (kelembaban rendah). Kalau berdasarkan pengalaman penulis pribadi, pernah menangani kebutuhan aktivitas produksi coating coklat, dan itu memerlukan RH paling tinggi 45%. Untuk mencapai RH yang rendah tersebut, sulit dicapai bila hanya mengandalkan sistem AHU biasa, dan sebagai solusinya, RH rendah dapat dicapai dengan penambahan sistem reheater pada AHU tersebut untuk menjaga RH ruangan.

 

Pada artikel kali ini kami akan membahas mengenai sistem reheater pada air handling unit (AHU) untuk mengontrol RH ruangan. Bila kalian berminat memahami topik ini lebih lanjut, kami menyarankan agar anda membaca terlebih dahulu artikel kami sebelumnya tentang “Air Handling Unit – Prinsip, Instalasi dan Konstruksi”, karena kami tidak akan menjelaskan secara detail mengenai AHU di sini, dan akan lebih fokus pada penjelasan mengenai sistem reheater nya untuk menjaga RH ruangan.

 

Konsep Relative Humidity

 

Relative humidity (RH) adalah tingkat kelembaban udara relatif terhadap suhu ruangan. RH dinyatakan dalam rentang nilai 0 – 100%. Untuk memudahkan pemahaman, bayangkan ada sebuah botol yang tertutup rapat dan berisikan udara dengan kadar air (moisture) tertentu dan pada kondisi nilai suhu tertentu. Pada kondisi tersebut, udara didalam botol dikatakan memiliki suatu nilai RH tertentu. Sekarang, bila botol tersebut dipanaskan, sehingga suhu udara dalam botol meningkat, kadar air udara dalam botol tidak akan berubah karena botol tertutup rapat (moisture tetap), namun, pada kondisi tersebut, nilai RH akan turun menjadi lebih rendah, karena RH merupakan kadar air (kelembaban) relative terhadap nilai temperature.

 

Pada jumlah kadar air yang sama, semakin tinggi suhu udara, maka semakin rendah nilai RH, dan semakin rendah suhu udaranya, maka nilai RH akan semakin tinggi. Pada semua sistem air conditioner, baik berupa ac maupun AHU, sistem pendinginan akan menyerap kadar air melalui proses pengembunan pada koil evaporator, dan air kondensasi tersebut akan terkumpul dan terbuang sebagai air drain pada ac. Hal ini menyebabkan, pada sistem ac atau AHU, terjadi penurunan kadar air dalam udara. Namun, dikarenakan terjadi juga penurunan suhu, maka seiring penurunan suhu ruangan dan terjadinya penurunan kadar air, tidak berarti terjadi penurunan nilai RH sebanding lurus dengan penyerapan kadar air oleh evaporator. Oleh karena itu, bila udara dingin yang keluar dari evaporator suhunya dinaikkan oleh sistem reheater, maka hal tersebut akan menurunkan nilai RH udara yang keluar dari sistem AHU dan reheater.

 

Prinsip Kerja AHU + Reheater

 

Untuk memudahkan penjelasan, perhatikanlah gambar ilustrasi berikut ini.

 

Prinsip kerja air handling unit dengan reheater

Prinsip kerja AHU sudah kami jelaskan pada tulisan sebelumnya. Sekarang perhatikan proses dari nomor 3 menuju nomor 5. Refrigerant keluaran dari kompresor yang memiliki fase gas, tekanan tinggi dan suhu tinggi, selain mengalir menuju nomor 4 sebagai proses pelepasan panas (condenser), sebagian akan mengalir menuju nomor 5, dimana terdapat koil condenser kedua dan terletak di dalam unit indoor, tepat di depan koil evaporator. Akibatnya, koil condenser kedua ini menjadi panas, dan berfungsi sebagai Pelepas panas dari freon dan mengubahnya dari fase gas, tekanan tinggi dan suhu tinggi, menjadi fase cair, takanan tinggi dan suhu lebih rendah (menengah). Kemudian refrigerant menuju nomor 4 dan masuk ke komponen expansion valve, dan berubah menjadi fase gas, tekanan rendah dan suhu rendah, dan berfungsi juga mendinginkan koil evaporator.

 

Jadi, dengan adanya sistem reheater, koil evaporator dialiri freon fase gas, tekanan rendah dan suhu rendah, dari dua jalur, yaitu dari nomor 3-4-1 dan juga dari nomor 3-5-4-1, sehingga koil evaporator bersifat dingin dan menyerap panas dari dalam ruangan. Kemudian di depan koil evaporator terdapat koil condenser kedua yang bersifat hangat, sehingga udara yang sudah dingin, suhunya akan sedikit naik, menyebabkan terjadinya penurunan nilai RH.

 

Instalasi Dasar AHU + Reheater

 

Untuk memudahkan penjelasan, perhatikanlah gambar ilustrasi berikut ini.

 

Instalasi air handling unit dengan reheater

Untuk item part dalam instalasi diatas, nomor 1 sampai nomor 8, sudah kami bahas pada tulisan sebelumnya. Disini kami hanya akan menjelaskan part nomor 9. Part tersebut adalah sebuah selenoid valve/solenoid valve, yaitu sebuah valve yang status open atau close nya dikontrol oleh tegangan listrik (ada yang 220Vac, ada juga yang menggunakan 24Vdc, atau nilai lainnya sesuai desain produk).

 

Fungsi dari solenoid valve tersebut adalah untuk mengontrol sistem kerja reheater. Sinyal suplai kontrol solenoid valve ini akan dikendalikan oleh RH controller, dimana saat nilai RH terbaca lebih tinggi dari pada nilai RH set point, maka controller akan mengirim sinyal untuk membuka solenoid valve, dan mengakibatkan terjadi aliran freon menuju koil condenser kedua, sehingga koil condenser kedua menjadi hangat. Pada kondisi ini, sistem reheater aktif dan menyebabkan terjadinya penurunan nilai RH.

 

Sebaliknya, bila nilai RH terbaca sama atau lebih rendah dari nilai RH set point, maka controller akan berhenti mengirim sinyal listrik, sehingga kondisi solenoid valve akan menutup, dan tidak terjadi aliran freon menuju koil condenser, sehingga sistem reheater akan berhenti dan tidak terjadi pemanasan. Tentu saja dalam sistem controller, terdapat nilai cut-on dan cut-off yang dapat kita set untuk menjaga rentang nilai RH yang diinginkan.

 

Konstruksi Dasar AHU + Reheater

 

Untuk memudahkan penjelasan, perhatikanlah gambar ilustrasi berikut ini.

 

Konstruksi air handling unit dengan reheater

Konstruksi dasar AHU dengan sistem reheater akan hampir sama dengan AHU pada umumnya dan telah kami jelaskan pada tulisan sebelumnya. Yang membedakan adalah pada item nomor 6 pada gambar di atas, terdapat koil condenser yang terletak di dalam unit indoor AHU, dan terletak di depan komponen koil evaporator, dimana fungsinya sudah kami jelaskan pada bagian di atas.

 

Alternatif Penggunaan Electric Heater

 

Penjelasan kami diatas mengenai sistem reheater pada AHU adalah dengan prinsip memanfaatkan refrigerant pada fase cair, tekanan tinggi dan suhu hangat. Dalam aplikasi lapangan, terdapat jenis reheater yang lain, yaitu menggunakan electric heater. Pada sistem reheater ini, tidak ada koil condenser di dalam unit indoor AHU, melainkan digantikan dengan element electric heater (umumnya 220/380Vac).

 

Penggunaan electric heater akan menyederhanakan sistem pipa refrigerant. Namun sebagai gantinya, ada penambahan rangkaian kontrol untuk aktivasi electric heater. Prinsipnya sama, ketika RH terbaca lebih tinggi dari RH setting, maka kontrol akan menyalakan heater dan terjadi pemanasan, sebaliknya ketika RH terbaca sama atau lebih rendah dari RH setting, kontrol akan mematikan heater. Namun perlu waspada, penggunaan electric heater lebih rentan terhadap resiko kebakaran akibat overheat, oleh karena itu, biasanya digunakan thermostat untuk mematikan kontrol electric heater saat terjadi overheat, misalnya limit thermostat adalah 85 celcius.

 

Demikian penjelasan dari kami mengenai sistem reheater pada AHU untuk mengontrol nilai RH. Sebagai tambahan informasi saja, penulis sendiri punya pengalaman penggunaan sistem reheater, baik menggunakan konsep koil condenser dalam unit indoor mapun menggunakan electric heater. Keduanya cukup efektif dalam mengontrol nilai RH ruangan, namun sayangnya, efektivitasnya hanya sampai nilai RH paling rendah sebesar 40%, dan cukup susah untuk mencapai RH dibawah 40%. Selain itu, penulis pribadi lebih menyukai penggunaan koil condenser di dalam unit indoor, dibandingkan penggunaan electric heater, karena lebih aman dan tidak ada resiko kebakaran. Selain itu, element electric heater rentan terhadap kerusakan, baik itu karena overheat, maupun elementnya putus.

 

Untuk aplikasi kebutuhan RH dibawah 40%, kami menyarankan penggunaan teknologi dehumidifier. Mengenai teknologi ini, mudah-mudahan kami berkesempatan membuat artikel pada postingan selanjutnya. Untuk diskusi lebih lanjut, silahkan tinggalkan komentar kalian.

 

Penulis : ER

 

Share this post