Mengukur serta mengatur humidity level atau tingkat kelembapan sangatlah penting, khususnya di tempat kalian bekerja dan tinggal. Tingkat humiditas bisa merusak jika tidak diatur dengan benar. Contohnya, kandungan uap air pada biji plastik dapat menyebabkan kegagalan pada proses ekstrusi dari segi manufaktur. Sementara itu, tingkat kelembaban yang kurang sesuai dapat mengakibatkan penurunan kualitas pada makanan. Belum lagi korosi yang terjadi karena proses oksidasi pada logam.
Kenyamanan dan performa pekerja secara statistik juga dipengaruhi oleh kadar air pada udara. Dari segi medis, tingkat kelembapan yang tidak tepat dapat mengakibatkan penurunan pada fungsi paru-paru. Itulah beberapa kasus dan alasan kenapa penanganan tepat terkait tingkat humiditas udara tempat kita bekerja sangat penting. Pembahasan humidity pada artikel ini lebih mencakup penjelasan apa arti humidity dari perspektif dunia engineering serta aplikasinya.
Pengertian Humidity (Humiditas)
Humidity (artinya kelembaban atau kelembapan) dapat didefinisikan sebagai jumlah kandungan uap air yang ada di udara. Humiditas terbagi menjadi tiga, yaitu absolute humidity, relative humidity dan specific humidity.
Absolute Humidity (AH)
Atau kelembaban absolut adalah jumlah massa uap air yang terkandung pada suatu volume udara tertentu, terlepas dari suhu udara tersebut. Kelembapan absolut pada atmosfer berkisar dari hampir nol hingga sekitar 30 gram/m3 saat udara sedang dalam keadaan jenuh pada 30 derajat Celcius. Humiditas absolut dalam bentuk matematika dapat diekspresikan:
Dimana, Mh20 = massa air, dan Vnet = Net volume udara
Relative Humidity (RH)
Atau kelembapan relatif adalah perbandingan antara jumlah uap air yang terkandung dalam udara dengan jumlah kapasitas uap air yang maksimal bisa dikandung oleh udara pada temperatur tertentu. Relative humidity biasanya ditampilkan dalam bentuk persentase. Misalnya, 50% RH (Relative humidity) artinya suatu udara mengandung setengah kadar air dari maksimal yang bisa dikandungnya, pada suhu tertentu. Beda suhu, beda RH.
Humiditas relatif juga dapat diekspresikan sebagai rasio antara Water Vapour Pressure (Pw) atau tekanan uap air dengan Saturated Water Vapour Pressure (Pws) atau tekanan jenuh uap air , atau;
Specific Humidity
Atau kadar air adalah perbandingan antara massa uap air (Mv) dengan massa total udara keseluruhan(Ma), termasuk udara kering. Definisi tersebut dapat diekspresikan dalam bentuk matematika:
Diantara ketiga jenis humidity yang telah disebutkan, Relative Humidity merupakan istilah yang paling sering dipakai. Mari kita bahas lebih dalam terkait RH ini.
Jadi, semakin panas suatu udara, maka semakin banyak uap air yang bisa dikandung. Misalnya, 20 C bisa menampung 18 grams air per m3 udara. Ketika suhu udara naik ke 25 C , maka ia dapat menampung 22 gram air per m3 udara. Jika temperatur 25 C dan per m3 udaranya mengandung 22 gram air, maka RH dikatakan 100%. Jika menampung 11 gram air, maka RH nya 50%. Kalau tidak ada uap air terkandung, maka 0% RH.
RH memainkan peranan penting dalam menentukan tingkat kenyamanan penghuni bangunan. Jika RH 100%, maka air tidak akan berevaporasi lagi – karena udara sudah pada titik jenuh dengan kelembaban. Semakin rendah RH, semakin mudah air untuk berevaporasi.
Ketika RH 100%, kalian akan merasa lebih panas dari biasanya karena cairan keringat kalian tidak akan menguap alias tetap dalam bentuk cair. Sebaliknya, kalian akan merasa lebih sejuk dengan RH yang lebih rendah.
Selain RH, ada juga istilah yang disebut dew point atau titik embun. Parameter ini memiliki hubungan erat dengan humidity, namun tidak akan kita bahas secara detail pada artikel kali ini. Silahkan baca di sini!
Pentingnya Pengendalian Humidity
Desain konvensional HVAC (Heating, Ventilating, Air-Conditioning) lebih berfokus untuk mempertahankan hawa sejuk di dalam ruangan, padahal menangani kelembaban juga sangat penting. Udara lembab atau kering yang berlebih dapat menghasilkan dampak buruk, jadi sangat direkomendasikan untuk mempertahankan tingkat humiditas pada tingkat yang sedang.
Agensi Perlindungan Lingkungan Amerika (EPA) setuju bahwa kisaran optimal tingkat kelembaban dalam ruangan mulai dari 30% sampai 60%.
Pada banyak kasus, sistem pemanas dan pendingin sudah dilengkapi dengan fitur pengatur kadar uap air. Sekiranya tidak mencukupi, maka diperlukan humidifier. Karena hal ini berkaitan dengan energi, sebaiknya kalian membeli peralatan tambahan setelah mendengar pendapat ahli, jangan asal membeli kalau tidak ingin membuang buang energi.
Masalah Akibat Terlalu Lembab
Tingginya kadar uap air pada udara dapat menyebabkan banyak masalah baik untuk bangunan maupun penghuninya. Kandungan air dapat merusak bahan konstruksi pada bangunan, bahkan ketidak nyamanan dan masalah kesehatan.
Beberapa kasus akibat tingkat humiditas yang berlebih. Seperti, kondensasi pada permukaan besi dapat menyebabkan karatan. Sistem perpipaan model lama yang terbuat dari besi cor itu rentan terhadap karat. Kelembaban juga bisa menumpuk di ruang dalam dinding. Kayu dan cat sangat rentan terhadap kerusakan akibat kelembapan yang menumpuk.
Ruangan ber-AC dengan kelebihan kadar uap air terasa seperti kulkas. Akan terasa kurang nyaman kalau kita berlama-lama. Inilah yang biasa terjadi; Air Conditioner mendinginkan udara terlalu cepat sementara tingkat kelembaban tidak turunkan secara efektif.
Masalah Akibat Kurang Lembap
Sama hal berlebihan, kekurangan kelembaban juga menyebabkan ketidak nyamanan dan masalah kesehatan. Kandungan air pada udara seharusnya dikurangkan sesuai kebutuhan, tidak sampai membuat Relative Humidity (RH) menurun secara drastis bahkan dibawah tingkat yang disarankan.
Beberapa masalah bisa timbul karena udara yang sangat kering. Misalnya, kayu cenderung rusak saat tingkat kelembaban rendah, dan cat mulai berjatuhan dari permukaan dinding. Rendahnya kelembaban juga menaikkan kemungkinan terjadinya arus listrik statis yang berpotensi merusak alat elektronik lainnya. Udara kering dapat mengiritasi kulit, mata dan sistem pernafasan.
Kisaran Optimal Relative Humidity (RH)
Seperti yang telah disebutkan, alat humidifikasi dan dehumidifikasi dapat digunakan untuk mempertahankan tingkat humiditas pada udara. Namun, ada harga dan biaya operasi.
Jika bangunan memiliki masalah kelembapan karena AC yang oversize, menambahkan dehumidifikasi bukanlah solusi yang paling efektif. Sebaliknya, kalian harus mempertimbangkan untuk mengupgrade AC. Kalian bisa mendapatkan AC baru dengan kapasitas yang memadai dan efisiensi energi yang lebih baik.
Baca juga: Pengertian Kondensasi (Mengembun): Contoh, Mekanisme Dan Manfaatnya
Kesimpulan
Sistem HVAC yang baik tidak hanya mengendalikan suhu ruangan, tapi juga Relative Humidity (RH). Tingkat kadar air yang sedang, sangat direkomendasikan. Itu karena udara lembab dan kering yang berlebih dapat merusak bahan dan menimbulkan masalah kesehatan.
Untuk mencapai hasil terbaik, pertimbangkan pendapat ahli HVAC. Mereka bisa membuat desain mekanis dengan performa yang baik untuk bangunan baru atau pun lama.
