Kalkulator Titik Embun · Cek Kondensasi
Hitung titik embun dari suhu ruangan dan kelembapan relatif. Tambahkan suhu permukaan kaca jendela, dinding, atau pipa air dingin untuk melihat apakah terjadi kondensasi dan seberapa jauh kelembapan perlu diturunkan agar tidak terjadi. Di bawahnya, pilih bahan dan tebal insulasi untuk mengecek kondensasi pada permukaan insulasi dan mendapatkan tebal insulasi minimum yang mencegahnya.
Apa itu titik embun
Udara hanya dapat menampung uap air dalam jumlah tertentu; saat mendingin, kelebihannya keluar sebagai butiran air. Suhu tempat hal itu mulai terjadi adalah titik embun. Pada suhu yang sama, udara yang lebih lembap memiliki titik embun yang lebih tinggi.
Di bawah 0 °C, uap berubah menjadi es (embun beku) dan bukan air, sehingga disebut titik embun beku dan dihitung dengan tekanan jenuh terhadap es.
Kapan kondensasi terjadi
Air terkumpul pada setiap permukaan yang suhunya sama dengan atau di bawah titik embun udara yang menyentuhnya. Kaca jendela ruang ber-AC, sudut dinding yang dingin, serta permukaan pipa air dingin dan ducting adalah tempat yang lazim. Permukaan yang lebih hangat daripada titik embun tetap kering.
Contoh: kondensasi pada permukaan dingin
Udara ruangan 20 °C dan RH 60% memiliki titik embun sekitar 12,0 °C. Jika sebuah permukaan, misalnya kaca jendela atau pipa air dingin tanpa insulasi, bersuhu 10 °C, itu berada di bawah titik embun sehingga terjadi kondensasi.
Agar permukaan itu tetap kering, turunkan kelembapan ruangan menjadi sekitar 52,5% atau kurang, atau jaga permukaannya lebih hangat daripada 12,0 °C.
Cara mengurangi kondensasi
- Ventilasi: buang uap air dari memasak, mandi, dan menjemur pakaian agar kelembapan ruangan turun.
- Atur kelembapan: jangan menaikkan kelembapan secara berlebihan, dan lakukan dehumidifikasi jika perlu.
- Jaga permukaan tetap hangat: kaca ganda atau kaca low-e, tambahan insulasi, dan biarkan udara mengalir ke belakang tirai. Beri insulasi pada pipa air dingin agar permukaan luarnya tetap di atas titik embun.
Tabel titik embun (suhu × kelembapan relatif)
Nilai dalam °C pada tekanan permukaan laut 101,325 kPa. Nilai di bawah 0 °C adalah titik embun beku (terhadap es). Permukaan yang sama dengan atau di bawah nilai ini akan berembun.
| Suhu | RH 30 % | RH 40 % | RH 50 % | RH 60 % | RH 70 % | RH 80 % | RH 90 % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 °C | −6.0 | −2.6 | 0.1 | 2.6 | 4.8 | 6.7 | 8.4 |
| 15 °C | −2.1 | 1.5 | 4.7 | 7.3 | 9.6 | 11.6 | 13.4 |
| 18 °C | 0.2 | 4.2 | 7.4 | 10.1 | 12.5 | 14.5 | 16.3 |
| 20 °C | 1.9 | 6.0 | 9.3 | 12.0 | 14.4 | 16.4 | 18.3 |
| 22 °C | 3.6 | 7.8 | 11.1 | 13.9 | 16.3 | 18.4 | 20.3 |
| 24 °C | 5.4 | 9.6 | 12.9 | 15.8 | 18.2 | 20.3 | 22.3 |
| 26 °C | 7.1 | 11.4 | 14.8 | 17.6 | 20.1 | 22.3 | 24.2 |
| 28 °C | 8.8 | 13.2 | 16.6 | 19.5 | 22.0 | 24.2 | 26.2 |
| 30 °C | 10.5 | 14.9 | 18.4 | 21.4 | 23.9 | 26.2 | 28.2 |
| 35 °C | 14.8 | 19.4 | 23.0 | 26.1 | 28.7 | 31.0 | 33.1 |
Pertanyaan yang sering diajukan
Bagaimana titik embun dihitung?
Cari tekanan uap jenuh pada suhu udara, kalikan dengan kelembapan relatif untuk mendapatkan tekanan uap sebenarnya, lalu cari suhu yang tekanan jenuhnya sama dengan itu. Halaman ini menyelesaikan persamaan Hyland-Wexler dari ASHRAE Fundamentals 2017 bab 1 secara terbalik.
Berapa titik embun pada 20 °C dan RH 60% di dalam ruangan?
Sekitar 12,0 °C. Kaca jendela atau permukaan dinding pada atau di bawah sekitar 12 °C akan berembun. Pada RH 50% turun menjadi sekitar 9,3 °C, dan pada 40% menjadi sekitar 6,0 °C.
Bagaimana mengetahui apakah pipa air dingin memerlukan insulasi?
Bandingkan suhu permukaan luar pipa dengan titik embun udara di sekitarnya. Udara 26 °C dan RH 50% memiliki titik embun sekitar 14,8 °C, sehingga pipa telanjang yang mengalirkan air 7 °C akan berembun. Pilih ketebalan insulasi yang menjaga permukaan luarnya di atas titik embun.
Apa hubungan titik embun dan kondensasi?
Ketika udara menyentuh permukaan yang lebih dingin daripada titik embunnya, uap air mengembun di situ. Permukaan pada atau di bawah titik embun akan berembun; di atasnya tidak. Pada suhu yang sama, kelembapan yang lebih tinggi menaikkan titik embun sehingga kondensasi lebih mudah terjadi (pada 20 °C: sekitar 6,0 °C pada RH 40%, sekitar 12,0 °C pada 60%).
Bagaimana menentukan tebal insulasi pipa air dingin agar tidak berembun?
Cari titik embun dari suhu dan kelembapan ruangan, lalu cari insulasi paling tipis yang permukaan luarnya berada di atas titik embun dengan margin (biasanya 1 K). Permukaan makin hangat jika konduktivitas termal makin kecil, insulasi makin tebal, dan emisivitas pelapis makin tinggi. Pada kalkulator di atas, pilih bahan dan tebal insulasi untuk melihat suhu permukaan, hasil penilaian, dan tebal minimum (dibulatkan ke ukuran standar); tabel di atas langsung mencakup SGP 15A sampai 100A.
Mengapa pelapis aluminium lebih merugikan untuk kondensasi?
Permukaan luar insulasi menerima panas dari udara lewat konveksi dan dari dinding sekitar lewat radiasi. Aluminium memiliki emisivitas sekitar 0,05 sehingga hampir tidak menerima panas radiasi, koefisien permukaan luar turun, dan permukaan menjadi lebih dingin, mendekati suhu air dingin. Misalnya pada pipa 50A (DN 50) berisi air 7 °C dengan glasswool 25 mm dan udara ruangan 30 °C, RH 80%, finishing nonlogam membuat permukaan sekitar 27,4 °C, di atas titik embun 26,2 °C, tetapi pelapis aluminium baru menurunkannya menjadi sekitar 24,8 °C dan terjadi kondensasi.
Berapa margin yang dipakai untuk penilaian kondensasi?
Permukaan yang berada pada atau di bawah titik embun akan berembun. Untuk mengantisipasi kesalahan pemasangan, fluktuasi kelembapan, dan jembatan termal pada sambungan dan penggantung, desainer lazimnya menjaga permukaan 1 sampai 2 K atau lebih di atas titik embun (kebiasaan desain, bukan nilai baku dalam standar). Kalkulator memakai margin bawaan 1 K yang dapat diubah pada kolom Margin aman; nilai di bawah margin ditampilkan sebagai Berisiko.
Rumus dan sumber
Persamaan yang sama dengan mesin hitung kalkulator. T = t + 273,15 K, p = tekanan atmosfer dalam Pa.
| Item | Persamaan | Catatan · dasar |
|---|---|---|
| Tekanan jenuh (air) | ln pws = C8/T + C9 + C10·T + C11·T² + C12·T³ + C13·ln T | Persamaan ASHRAE 6 (Hyland-Wexler), 0,01 sampai 200 °C |
| Tekanan jenuh (es) | ln pws = C1/T + C2 + C3·T + C4·T² + C5·T³ + C6·T⁴ + C7·ln T | Persamaan ASHRAE 5 (Hyland-Wexler), −100 sampai 0,01 °C |
| Tekanan uap dan rasio kelembapan | pw = RH/100 · pws(t), W = 0,621945 · pw / (p − pw) | Persamaan ASHRAE 20 |
| Titik embun (titik embun beku) | pws(td) = pw | Kebalikan persamaan 5 dan 6 dengan iterasi Newton; rumus es (titik embun beku) jika td ≤ 0,01 °C |
| Kondensasi dan selisih | kondensasi ⇔ ts ≤ td, selisih = ts − td | Kondensasi terjadi ketika udara di permukaan mencapai kondisi jenuh (definisi yang sama dengan cek kondensasi pada kalkulator) |
| RH permukaan dan RH tertinggi | RH_s = 100 · pw / pws(ts), RH_max = 100 · pws(ts) / pws(t) | RH_max: RH pada suhu ruangan yang sama yang titik embunnya sama dengan suhu permukaan (definisi yang sama dengan cek kondensasi pada kalkulator) |
Sumber
- ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI), bab 1 Psychrometrics: persamaan 5 dan 6 tekanan jenuh, persamaan 20 rasio kelembapan
- Hyland, R. W. and Wexler, A. (1983), Formulations for the thermodynamic properties of the saturated phases of H2O from 173.15 K to 473.15 K, ASHRAE Transactions 89(2A)
Kondensasi permukaan insulasi dan tebal insulasi pipa yang mencegahnya
Membungkus pipa air dingin dengan insulasi tidak ada gunanya jika permukaan luarnya tetap berada pada atau di bawah titik embun udara sekitar: air akan terbentuk di permukaan insulasi (kondensasi permukaan). Suhu permukaan ditentukan di titik keseimbangan antara seberapa baik insulasi menahan panas (konduktivitas termal k, tebal t) dan seberapa banyak panas yang diberikan udara ke permukaan (koefisien gabungan konveksi dan radiasi h_se).
Untuk menentukan tebal insulasi, selesaikan persamaan keseimbangan itu untuk suhu permukaan Ts lalu bandingkan dengan titik embun Td. Jika Ts lebih tinggi dari Td, tidak terjadi kondensasi, dan Ts − Td adalah margin. Kalkulator di atas mendukung pipa (silinder) dan bidang datar (duct, peralatan), mencari tebal minimum dengan metode bagi dua, lalu membulatkannya ke atas ke ukuran standar.
Pelapis juga memengaruhi hasil. Pelapis beremisivitas rendah seperti aluminium hampir tidak bertukar panas radiasi dengan sekitarnya, sehingga permukaan tetap lebih dingin dan lebih merugikan untuk kondensasi pada tebal yang sama. Insulasi karet elastomer sering dipakai tanpa pelapis dan emisivitas permukaannya sekitar 0,9.
Tebal insulasi minimum untuk mencegah kondensasi pada pipa air dingin (SGP 15A sampai 100A)
Tebal minimum (mm, dibulatkan ke atas) yang mencegah kondensasi pada udara ruangan 30 °C dan RH 80%, air dingin 7 °C, udara diam di dalam ruangan, dan margin 1 K. Nilai dihitung dengan mesin yang sama dengan kalkulator. Dalam praktik, pilih ukuran standar berikutnya (10, 13, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 65, 75, 100 mm).
| Ukuran nominal | Diam. luar mm | Glasswool | Elastomer | PU kaku | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ε 0.9 | ε 0.05 | ε 0.9 | ε 0.05 | ε 0.9 | ε 0.05 | ||
| 15A | 21.7 | 18 | 40 | 18 | 40 | 14 | 31 |
| 20A | 27.2 | 19 | 43 | 19 | 43 | 15 | 33 |
| 25A | 34 | 20 | 46 | 20 | 46 | 16 | 35 |
| 32A | 42.7 | 21 | 50 | 21 | 49 | 17 | 38 |
| 40A | 48.6 | 22 | 52 | 22 | 51 | 17 | 39 |
| 50A | 60.5 | 23 | 55 | 23 | 55 | 18 | 42 |
| 65A | 76.3 | 24 | 59 | 24 | 59 | 19 | 45 |
| 80A | 89.1 | 25 | 62 | 25 | 62 | 19 | 47 |
| 90A | 101.6 | 26 | 65 | 25 | 64 | 19 | 49 |
| 100A | 114.3 | 26 | 67 | 26 | 67 | 20 | 51 |
ε 0,9 untuk finishing nonlogam (PVC, cat, kanvas, karet); ε 0,05 untuk foil aluminium baru. Pelapis aluminium membutuhkan tebal yang jauh lebih besar pada insulasi yang sama. > 500 berarti tebal 500 mm pun belum cukup.
Persamaan
Perpindahan panas keadaan tunak berbentuk ISO 12241, per meter pipa atau per m² bidang datar.
| Item | Persamaan | Catatan · dasar |
|---|---|---|
| Neraca panas (suhu permukaan Ts) | (Ta − Ts) / R_se = (Ts − Tf) / R_ins | Ts diselesaikan dengan metode bagi dua; untuk air dingin Tf < Ts < Ta |
| Tahanan termal (silinder / bidang datar) | R_ins = ln(D2/D1) / (2πk), R_se = 1 / (h_se · π · D2), D2 = D1 + 2t. Bidang datar: R_ins = t/k, R_se = 1/h_se | Dinding pipa dan lapisan film sisi dalam diabaikan (sisi aman) |
| Koefisien perpindahan panas permukaan luar | h_se = h_cv + h_r | Konveksi h_cv ditambah radiasi h_r |
| Koefisien radiasi | h_r = ε · σ · (Ts⁴ − Ta⁴) / (Ts − Ta) | σ = 5,670×10⁻⁸ W/m²K⁴, suhu dalam K. ε adalah emisivitas permukaan pelapis |
| Konveksi alami (udara diam di dalam ruangan) | Pipa horizontal: 1,25 (ΔT/D2)^0,25 (D2³ΔT ≤ 10), selain itu 1,21 ΔT^(1/3). Bidang vertikal (H = 1 m): 1,42 (ΔT/H)^0,25, selain itu 1,31 ΔT^(1/3) | Jika ada angin, digabung dengan konveksi paksa (Churchill-Bernstein). Konstanta belum dicocokkan dengan teks standar; tinjau sebelum dipakai untuk desain |
| Konduktivitas termal terhadap suhu | k = k10 + a · (Tm − 10), Tm = (Tf + Ts) / 2 | k10: nilai pada suhu rata-rata 10 °C, a: kemiringan terhadap suhu (tabel di bawah) |
| Penilaian kondensasi | kondensasi ⇔ Ts ≤ Td, berisiko ⇔ Ts − Td < margin, aman ⇔ Ts − Td ≥ margin | Td dari persamaan titik embun di atas (ASHRAE 2017). Margin bawaan 1 K |
Konduktivitas termal tipikal bahan insulasi (nilai acuan desain)
Konduktivitas termal k10 pada suhu rata-rata 10 °C dan kemiringan terhadap suhu a. Nilainya berbeda menurut produsen dan kelas; ganti dengan nilai dari lembar data produk.
| Bahan | k10 W/m·K | a W/m·K² | Penghalang uap untuk jalur dingin | Dasar |
|---|---|---|---|---|
| Glasswool (papan, pipe section) | 0.034 | 0.00015 | Perlu dipasang terpisah | KS L 9102 glasswool 24K, 0,043 atau kurang pada rata-rata 70 °C |
| Rockwool (papan, pipe section) | 0.034 | 0.00018 | Perlu dipasang terpisah | Rockwool sekitar 0,045 pada rata-rata 70 °C (bervariasi) |
| Karet elastomer busa (NBR, EPDM) | 0.034 | 0.0001 | Sel tertutup (rekatkan sambungan) | EN 14304: 0,033 atau kurang pada 0 °C, sekitar 0,036 pada 40 °C |
| Busa polietilena | 0.036 | 0.00012 | Sel tertutup (rekatkan sambungan) | Data produsen 0,035 sampai 0,040 |
| Poliuretan kaku (PU, PIR) | 0.025 | 0.0001 | Sel tertutup (rekatkan sambungan) | Nilai desain setelah penuaan untuk PU dan PIR kaku |
| Busa fenolik | 0.024 | 0.00008 | Sel tertutup (rekatkan sambungan) | KS M 3808 0,022 atau kurang; nilai desain setelah penuaan |
| Polistirena ekstrusi (XPS) | 0.034 | 0.0001 | Sel tertutup (rekatkan sambungan) | EN 13164 nilai deklarasi 0,030 sampai 0,036 |
Emisivitas permukaan pelapis (finishing)
| Pelapis | Emisivitas ε |
|---|---|
| Foil atau pelat aluminium (baru) | 0.05 |
| Aluminium (teroksidasi) | 0.13 |
| Pelat baja galvanis | 0.26 |
| Stainless steel | 0.15 |
| PVC, cat, kanvas, permukaan karet | 0.9 |
Terakhir diperbarui 2026-10-12.