Saat melihat sebuah Air Handling Unit atau AHU, cooling coil sering terlihat seperti satu komponen yang sederhana: fin, tube, header, dan casing.
Namun, cooling coil AHU tidak selalu bekerja dengan media pendingin yang sama.
Pada satu sistem, air dingin dari chiller mengalir melalui tube coil.
Pada sistem lain, refrigerant langsung mengalir di dalam coil dan menyerap panas dari udara.
Keduanya memang berfungsi menurunkan temperatur udara yang melewati AHU. Namun secara desain, piping, circuiting, kontrol, maintenance, hingga kebutuhan replacement, chilled water coil dan DX coil mempunyai karakter yang berbeda.
Perbedaan ini penting terutama saat melakukan troubleshooting atau membuat custom replacement coil.
Coil pengganti tidak cukup hanya dibuat berdasarkan panjang, tinggi, dan ketebalan existing.
Jenis media pendingin harus diketahui terlebih dahulu.
Apa Fungsi Cooling Coil pada AHU?
Cooling coil berada pada jalur udara di dalam AHU dan berfungsi memindahkan panas dari udara menuju media pendingin.
Udara return dan/atau fresh air masuk ke AHU, melewati filter, kemudian dialirkan melalui permukaan cooling coil.
Pada saat udara melewati fin dan tube, panas berpindah menuju media pendingin di dalam coil.
Temperatur udara kemudian turun sebelum udara dialirkan kembali menuju ruangan melalui ducting.
Pada kondisi tertentu, temperatur permukaan coil juga berada di bawah dew point udara sehingga sebagian uap air mengalami kondensasi.
Karena itu, cooling coil biasanya dilengkapi drain pan untuk menampung kondensat.
Performa cooling coil sangat dipengaruhi oleh beberapa parameter seperti:
- airflow;
- face area;
- jumlah row;
- FPI;
- tube diameter;
- circuiting;
- temperatur media pendingin;
- flow rate;
- entering air condition;
- leaving air condition;
- serta kondisi permukaan fin.
Jadi, cooling coil bukan hanya komponen “dingin” di dalam AHU.
Coil merupakan bagian dari sistem perpindahan panas yang perlu sesuai dengan kebutuhan kapasitas dan airflow unit.
Dua Jenis Cooling Coil yang Umum: Chilled Water dan DX
Secara umum, AHU dapat menggunakan dua pendekatan utama untuk menghasilkan pendinginan pada coil.
Pertama adalah chilled water coil.
Pada sistem ini, cooling coil menerima chilled water dari chiller plant.
Kedua adalah DX coil atau Direct Expansion coil.
Pada sistem DX, refrigerant mengalir langsung melalui coil AHU.
Secara visual keduanya dapat terlihat mirip.
Namun sistem di belakang coil tersebut sangat berbeda.
CIKAMI juga memiliki pembahasan mengenai perbedaan sistem tersebut pada artikel AHU Water vs AHU DX, Mana yang Lebih Baik?.
Artikel ini akan lebih fokus pada coil-nya: bagaimana chilled water coil dan DX coil berbeda saat dilihat dari sisi fabrikasi, replacement, dan kondisi existing.
Apa Itu Chilled Water Coil AHU?
Pada sistem chilled water, air dingin diproduksi oleh chiller kemudian dialirkan menuju AHU melalui chilled water piping.
Air dingin masuk ke cooling water coil, menyerap panas dari udara yang melewati fin, kemudian kembali menuju sistem chilled water.
Karena itu, coil jenis ini juga sering disebut:
- chilled water coil;
- cooling water coil;
- water coil;
- atau cooling coil AHU.
Pada sisi piping biasanya terdapat supply dan return chilled water.
Sistem juga dapat menggunakan control valve, actuator, balancing valve, strainer, pressure gauge, thermometer, atau instrument lain sesuai desain instalasi.
Aliran chilled water melalui coil akan memengaruhi kemampuan coil menyerap panas.
Karena itu, ketika AHU tidak cukup dingin, penyebabnya belum tentu berada pada coil.
Masalah juga dapat berasal dari chilled water flow yang rendah, valve tidak membuka dengan benar, strainer kotor, pump bermasalah, atau temperatur chilled water tidak sesuai.
Untuk kebutuhan penggantian coil pada sistem ini, CIKAMI memiliki layanan Penggantian Cooling Water Coil.
Apa Itu DX Coil pada AHU?
DX merupakan singkatan dari Direct Expansion.
Berbeda dengan chilled water coil, DX coil menggunakan refrigerant secara langsung sebagai media pendingin.
Refrigerant masuk ke coil setelah melewati expansion device.
Di dalam coil, refrigerant menyerap panas dari udara yang melewati fin kemudian mengalami proses evaporasi sebelum kembali menuju compressor melalui suction line.
Karena itu, pada konteks DX, cooling coil juga dapat disebut evaporator coil.
Desain DX coil perlu mempertimbangkan distribusi refrigerant di dalam circuit.
Circuiting menjadi bagian penting karena refrigerant perlu terdistribusi secara baik pada permukaan coil.
Selain itu, jenis refrigerant, kapasitas, superheat, pressure drop, distributor, expansion device, suction line, dan liquid line merupakan bagian dari sistem yang berhubungan dengan performa coil.
Untuk kebutuhan replacement pada sistem refrigerant langsung, lihat halaman Penggantian Coil DX System.
Sementara untuk kebutuhan custom evaporator coil, CIKAMI juga memiliki halaman Evaporator Coil HVAC.
Perbedaan Chilled Water Coil dan DX Coil
Walaupun sama-sama mendinginkan udara, keduanya tidak bisa diperlakukan sebagai coil yang identik.
1. Media Pendingin
Chilled water coil menggunakan air dingin.
DX coil menggunakan refrigerant.
Perbedaan media ini menjadi dasar dari banyak perbedaan desain lainnya.
2. Sumber Pendinginan
Pada chilled water system, sumber pendinginan berada di chiller plant.
Chiller menghasilkan chilled water, kemudian pump mendistribusikannya menuju AHU atau FCU.
Pada sistem DX, coil menjadi bagian langsung dari refrigeration circuit yang terhubung dengan compressor, condenser, expansion device, dan piping refrigerant.
3. Piping dan Connection
Chilled water coil umumnya memiliki water inlet dan outlet yang terhubung menuju supply serta return piping.
Diameter connection disesuaikan dengan kebutuhan water flow dan pressure drop.
Pada DX coil, connection berhubungan dengan refrigerant liquid dan suction circuit.
Konfigurasinya perlu mengikuti kapasitas, refrigerant, circuiting, dan desain refrigeration system.
Karena itu, posisi serta ukuran connection tidak dapat dipilih hanya berdasarkan kemudahan fabrikasi.
4. Circuiting Coil
Circuiting berperan pada kedua jenis coil.
Namun karakter aliran chilled water dan refrigerant berbeda.
Pada water coil, circuiting berkaitan dengan distribusi water flow, velocity, pressure drop, dan perpindahan panas.
Pada DX coil, circuiting juga harus mempertimbangkan distribusi refrigerant serta proses evaporasi di sepanjang tube.
Replacement coil dengan ukuran luar sama tetapi circuiting berbeda dapat menghasilkan performa yang berbeda.
5. Sistem Kontrol
Pada chilled water AHU, kapasitas cooling dapat dikontrol melalui chilled water control valve, fan control, atau kombinasi keduanya sesuai desain.
Pada DX AHU, kontrol dapat melibatkan compressor staging, inverter compressor, expansion valve, solenoid, thermostat, pressure control, atau sistem lainnya.
Jadi ketika cooling coil terlihat tidak bekerja dengan baik, sistem kontrol yang berhubungan dengan coil juga perlu diperiksa.
Mana yang Lebih Baik: Chilled Water Coil atau DX Coil?
Tidak ada jawaban bahwa satu jenis selalu lebih baik untuk seluruh aplikasi.
Pemilihannya tergantung pada sistem bangunan dan kebutuhan proyek.
Chilled water AHU banyak digunakan pada gedung dengan central chilled water system.
Satu chiller plant dapat melayani beberapa AHU atau FCU yang tersebar di dalam gedung.
DX AHU dapat digunakan ketika pendinginan lebih cocok dilakukan dengan refrigeration system yang melayani equipment secara langsung.
Faktor yang perlu dipertimbangkan dapat mencakup:
- kapasitas;
- skala bangunan;
- pola beban;
- jarak equipment;
- ruang plant;
- instalasi piping;
- sistem kontrol;
- maintenance;
- redundancy;
- serta sistem existing.
Karena itu, pemilihan AHU water atau AHU DX sebaiknya tidak ditentukan hanya berdasarkan harga unit.
Sistemnya perlu dilihat secara keseluruhan.
Cooling Coil AHU Tidak Dingin: Jangan Langsung Ganti Coil
Ketika leaving air temperature tidak sesuai target, coil memang perlu diperiksa.
Namun, masalah belum tentu berarti coil rusak.
Pada chilled water coil, beberapa kondisi yang dapat menurunkan performa antara lain:
- chilled water flow terlalu rendah;
- entering water temperature terlalu tinggi;
- control valve bermasalah;
- strainer tersumbat;
- air trapped di dalam sistem;
- coil kotor;
- airflow terlalu rendah atau terlalu tinggi;
- fin rusak;
- sensor tidak membaca dengan benar.
Pada DX coil, masalah dapat berasal dari:
- refrigerant charge;
- restriction;
- expansion device;
- distributor;
- airflow;
- dirty coil;
- compressor;
- control system;
- atau kondisi refrigeration circuit lainnya.
Karena itu, diagnosis perlu dilakukan sebelum memutuskan replacement.
CIKAMI membahas proses evaluasi AHU dan FCU secara lebih luas pada artikel AHU dan FCU: Kapan Perlu Repair, Replacement, atau Retrofit?.
Kapan Cooling Coil AHU Perlu Replacement?
Replacement coil mulai perlu dipertimbangkan ketika kondisi fisik coil sudah tidak layak atau repair tidak lagi menjadi solusi yang efektif.
Beberapa tanda yang perlu diperhatikan antara lain:
- tube mengalami kebocoran berulang;
- korosi sudah menyebar;
- fin rapuh atau rusak berat;
- header mengalami degradasi;
- repair dilakukan berkali-kali;
- performa tidak kembali setelah cleaning dan troubleshooting;
- spare part OEM sudah sulit diperoleh;
- atau kapasitas coil existing tidak lagi sesuai kebutuhan.
Namun keputusan replacement sebaiknya tetap mempertimbangkan kondisi AHU secara keseluruhan.
Jika casing, blower, motor, filter section, control, dan komponen lain masih layak, custom replacement cooling coil dapat menjadi salah satu alternatif dibanding mengganti seluruh AHU.
Data Replacement Chilled Water Coil
Untuk membuat chilled water coil pengganti, beberapa data yang sebaiknya dikumpulkan antara lain:
- panjang dan tinggi face area;
- ketebalan coil;
- jumlah row;
- FPI;
- tube diameter;
- tube thickness;
- jumlah circuit;
- circuiting;
- ukuran header;
- inlet dan outlet connection;
- entering water temperature;
- leaving water temperature;
- water flow;
- entering air condition;
- leaving air condition;
- airflow;
- serta kapasitas jika tersedia.
Foto existing coil dari beberapa sisi dan drawing unit juga sangat membantu.
Jika data desain lama sudah tidak tersedia, pengukuran existing menjadi semakin penting.
Data Replacement DX Coil
Pada DX coil, dimensi dan konstruksi tetap penting.
Namun, beberapa data tambahan berhubungan langsung dengan refrigeration system.
Data yang dapat dibutuhkan antara lain:
- jenis refrigerant;
- kapasitas;
- tube size;
- jumlah row;
- FPI;
- circuiting;
- jumlah circuit;
- distributor configuration;
- liquid connection;
- suction connection;
- airflow;
- entering dan leaving air condition;
- serta informasi expansion device jika tersedia.
Salah satu kesalahan yang perlu dihindari adalah menganggap seluruh DX coil dengan ukuran fisik sama dapat digunakan sebagai pengganti.
Circuiting dan distribusi refrigerant mempunyai pengaruh besar terhadap performa coil.
Mengapa Replacement Coil Tidak Bisa Hanya Mengikuti Dimensi?
Ini berlaku baik untuk chilled water coil maupun DX coil.
Dua coil dapat memiliki:
- panjang sama;
- tinggi sama;
- ketebalan hampir sama;
namun menghasilkan performa berbeda.
Perbedaannya dapat berasal dari:
- jumlah row;
- FPI;
- tube diameter;
- tube thickness;
- face area;
- circuiting;
- jumlah circuit;
- material fin;
- header;
- serta kondisi airflow.
Karena itu, prinsip “asal muat ke dalam AHU” bukan pendekatan yang cukup untuk replacement coil.
Coil baru perlu dapat terintegrasi secara fisik sekaligus sesuai dengan kebutuhan sistem.
Custom Cooling Coil untuk AHU Existing
Pada banyak proyek, AHU existing masih berada dalam kondisi yang layak digunakan.
Masalah justru berada pada cooling coil yang mengalami korosi, kebocoran, atau penurunan kondisi.
Jika spare part original sudah discontinue atau lead time OEM terlalu panjang, custom cooling coil dapat menjadi alternatif.
Coil dapat dibuat mengikuti:
- dimensi housing existing;
- posisi header;
- arah connection;
- ruang service;
- face area;
- row dan FPI;
- tube;
- casing;
- circuiting;
- serta kebutuhan kapasitas.
Pendekatan ini dapat digunakan baik untuk replacement chilled water coil maupun DX coil, selama spesifikasi sistem dapat diidentifikasi dengan memadai.
Cooling Coil dan Airflow Harus Dibaca Bersamaan
Cooling coil tidak bekerja sendiri.
Udara harus melewati permukaan fin agar perpindahan panas terjadi.
Karena itu, performa coil sangat terkait dengan:
- filter;
- fan;
- blower speed;
- belt;
- ducting;
- damper;
- face area;
- FPI;
- jumlah row;
- serta pressure drop.
Coil yang terlalu kotor dapat menghambat airflow.
Sebaliknya, airflow yang tidak sesuai juga dapat membuat performa coil terlihat buruk meskipun secara fisik coil masih baik.
Ini penting saat melakukan troubleshooting.
Jangan langsung menyimpulkan coil kurang kapasitas sebelum kondisi airflow diperiksa.
Chilled Water Flow Juga Perlu Dievaluasi
Pada chilled water AHU, air dingin yang cukup harus dapat mencapai coil.
Jika flow rendah, coil tidak mempunyai media pendingin yang cukup untuk menyerap panas dari udara.
Penyebabnya dapat berasal dari pump, valve, balancing, strainer, air lock, pressure difference, atau kondisi sistem lainnya.
Karena itu, troubleshooting cooling water coil sebaiknya melihat sisi udara dan sisi air secara bersamaan.
Airflow normal tetapi water flow rendah tetap dapat menghasilkan performa pendinginan yang buruk.
Begitu juga sebaliknya.
Water flow yang baik tidak akan menghasilkan performa optimal apabila udara sulit melewati coil.
CIKAMI sebagai Produsen dan Fabrikator Cooling Coil HVAC Lokal
PT Cipta Karya Mandiri Insani (CIKAMI) mendukung fabrikasi finned-tube coil HVAC lokal untuk kebutuhan unit baru maupun replacement equipment existing.
Jenis coil yang dapat dievaluasi mencakup:
- chilled water coil;
- cooling water coil;
- DX coil;
- evaporator coil;
- condenser coil;
- serta berbagai custom coil untuk AHU, FCU, dan equipment HVAC lainnya.
Kebutuhan fabrikasi dapat dimulai dari foto existing, dimensi awal, drawing, nameplate unit, maupun data desain yang tersedia.
Pada pekerjaan replacement, CIKAMI dapat menyesuaikan parameter seperti dimensi, row, FPI, tube, circuiting, header, connection, casing, serta kebutuhan material berdasarkan kondisi equipment.
Tujuannya bukan sekadar membuat coil baru.
Tujuannya adalah menghasilkan custom replacement coil yang dapat terintegrasi dengan unit existing dan sesuai dengan kebutuhan sistem.
Untuk pekerjaan yang membutuhkan perubahan lebih luas dari sekadar coil, lihat juga layanan Retrofit & Replacement HVAC.
FAQ Cooling Coil AHU
Cooling coil AHU adalah heat exchanger di dalam Air Handling Unit yang berfungsi memindahkan panas dari udara menuju media pendingin. Medianya dapat berupa chilled water maupun refrigerant pada sistem DX.
Chilled water coil menggunakan air dingin dari chiller sebagai media pendingin. DX coil menggunakan refrigerant yang mengalir langsung di dalam coil dan mengalami proses evaporasi.
Secara fungsi keduanya sama-sama mendinginkan udara, tetapi istilah evaporator coil secara teknis lebih tepat digunakan pada coil DX yang menggunakan refrigerant langsung. Chilled water AHU menggunakan cooling water coil atau chilled water coil.
Tidak dapat dilakukan hanya dengan mengganti coil. Kedua sistem mempunyai sumber pendinginan, piping, kontrol, circuiting, dan kebutuhan equipment yang berbeda. Perubahan seperti ini membutuhkan evaluasi sistem atau retrofit.
Bisa dievaluasi. Custom replacement coil dapat dibuat berdasarkan dimensi, row, FPI, tube, circuiting, header, connection, airflow, media pendingin, dan data desain existing.
Untuk tahap awal, foto existing coil, dimensi, posisi connection, nameplate unit, dan informasi apakah sistem menggunakan chilled water atau DX sudah sangat membantu. Drawing dan data performa akan membuat evaluasi lebih akurat.
Butuh Cooling Coil AHU atau Replacement Coil?
Hal pertama yang perlu dipastikan adalah jenis sistemnya.
Apakah AHU menggunakan chilled water?
Atau menggunakan DX refrigerant?
Setelah itu, kondisi coil, dimensi, row, FPI, tube, circuiting, header, connection, airflow, dan data kapasitas dapat dievaluasi lebih lanjut.
CIKAMI mendukung kebutuhan custom cooling coil AHU, chilled water coil, DX coil, evaporator coil, dan replacement coil HVAC untuk berbagai aplikasi gedung, komersial, dan industri.