Kalkulator tekanan statis fan (saluran dan daya)
Langkah setelah menentukan ukuran saluran. Masukkan debit, ukuran, panjang dan ΣK tiap seksi hingga diffuser terjauh, tambahkan rugi filter, koil dan cadangan, lalu dapatkan tekanan statis, total, daya poros dan motor.
Dasar perhitungan
Tiap seksi menjumlahkan rugi gesek dan lokal; ditambah peralatan dan cadangan menjadi tekanan total. Statis = total − dinamis keluaran.
| Item | Persamaan | Catatan · dasar |
|---|---|---|
| Densitas udara | ρ = p / (R_da · T) | Udara kering, gas ideal, R_da = 287.042 J/(kg·K). Kelembapan diabaikan (~1 %) |
| Rugi gesek | Δp_f = R · L, R = (f / D) · ρV²/2 | f dari Colebrook (laminar 64/Re), fungsi yang sama dengan kalkulator saluran |
| Diameter ekuivalen persegi | D_e = 1.30 (a·b)^0.625 / (a + b)^0.25 | Persamaan Huebscher, hanya untuk gesekan; dinamis memakai kecepatan nyata Q/(ab) |
| Rugi lokal | Δp_K = ΣK · ρV²/2 | ΣK kelipatan tekanan dinamis, dari tabel atau ASHRAE Duct Fitting Database |
| Tekanan total dan statis | P_t = (Σ Δp + Σ Δp_e) × (1 + m), P_s = P_t − Pv₁ | m = cadangan, Pv₁ = tekanan dinamis seksi 1 (keluaran fan) |
| Daya | P_a = Q · P, P_shaft = P_a / η, P_motor ≥ P_shaft × (1 + α) | Q m³/s; P adalah P_t atau P_s sesuai dasar efisiensi. Motor dibulatkan ke atas |
Koefisien rugi lokal (nilai acuan)
Hanya nilai tipikal. K nyata sangat bergantung pada geometri dan rasio debit; untuk desain pakai ASHRAE Duct Fitting Database, SMACNA atau data pabrikan. Tee cabang (sekitar 0 hingga di atas 1) tidak dimasukkan.
| Fitting | K (acuan) | Dasar dan catatan |
|---|---|---|
| Keluaran ke ruang besar | 1.0 | Neraca momentum: seluruh tekanan dinamis hilang. Keyakinan tinggi |
| Masukan bertepi tajam, rata dinding | 0.5 | Nilai tipikal Idelchik dan ASHRAE. Keyakinan tinggi |
| Pelebaran mendadak (A₁ ke A₂) | (1 − A₁/A₂)² | Borda-Carnot, terhadap tekanan dinamis hulu (A₁). Keyakinan tinggi |
| Elbow bundar mulus 90°, r/D 1.5 | 0.15 | Nilai tipikal ASHRAE (sekitar 0.2 pada r/D 1.0). Keyakinan sedang |
| Elbow persegi siku tajam 90°, tanpa sudu, H/W 1 | 1.2 | Nilai tipikal ASHRAE; sudu pengarah menurunkannya banyak. Keyakinan sedang |
| Damper kupu-kupu terbuka penuh | 0.2 | Nilai tipikal ASHRAE; tergantung bilah dan desain. Keyakinan sedang |
Contoh
Udara 20 °C dan 101.325 kPa, pelat galvanis (ε 0.09 mm). Tiga seksi (bawaan) ditambah filter 150 Pa, koil 200 Pa dan diffuser 30 Pa, cadangan 10 %, efisiensi total 60 %, motor 90 % dan cadangan 15 %.
| Ruas | Ukuran mm | Debit CMH | Kecepatan m/s | Tekanan dinamis Pv Pa | Gesekan R Pa/m | Jumlah koefisien rugi lokal ΣK | Rugi seksi Pa |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 800 × 400 | 12 000 · L 20 m | 10.42 | 65.3 | 1.94 | 0.5 | 71.5 |
| 2 | 600 × 400 | 8 000 · L 15 m | 9.26 | 51.6 | 1.76 | 1.2 | 88.4 |
| 3 | Ø400 | 3 000 · L 10 m | 6.63 | 26.5 | 1.16 | 1.5 | 51.3 |
| Item | Pa | mmAq |
|---|---|---|
| Rugi saluran (gesekan + lokal) | 211.3 | 21.5 |
| Filter menengah | 150.0 | 15.3 |
| Koil air dingin | 200.0 | 20.4 |
| Diffuser | 30.0 | 3.1 |
| Subtotal | 591.3 | 60.3 |
| Margin 10% | 59.1 | 6.0 |
| Tekanan total P_t | 650.4 | 66.3 |
| Tekanan dinamis keluaran Pv₁ (dikurangi) | −65.3 | −6.7 |
| Tekanan statis P_s | 585.1 | 59.7 |
Tekanan total 650.4 Pa, statis 585.1 Pa, daya poros 3.61 kW, motor 5.5 kW.
Batasan
Kalkulator hanya menjumlahkan seksi sebagai satu jalur seri. Tidak mencari jalur kritis, tidak memilih fan atau kurva (titik operasi), dan tidak menghitung bising. Efek sistem (sambungan fan) dimasukkan sebagai ΣK atau rugi.
Sumber
- ASHRAE Handbook Fundamentals (SI), Duct Design: Darcy-Weisbach, Colebrook, Huebscher, duct material roughness, fitting loss coefficients
- ASHRAE Duct Fitting Database; SMACNA HVAC Systems Duct Design
- I. E. Idelchik, Handbook of Hydraulic Resistance: entry and sudden expansion (Borda-Carnot)
- IEC 60072-1: rated output series of rotating electrical machines
Pertanyaan umum
Apa beda tekanan statis dan total fan?
Tekanan total = statis + dinamis. Jumlah rugi saluran adalah tekanan total fan; dikurangi tekanan dinamis keluaran (ρV²/2) menjadi tekanan statis. Efisiensi juga ada total dan statis, hitung daya dengan dasar yang sama dengan pabrikan.
Bagaimana menghitung rugi tekanan saluran?
Tiap seksi jumlahkan gesekan R·L dan rugi lokal ΣK·ρV²/2. R dari Darcy-Weisbach dengan faktor Colebrook; saluran persegi memakai diameter ekuivalen Huebscher. Rugi hingga diffuser terjauh ditambah filter dan koil adalah tekanan yang harus diatasi fan.
Bagaimana menghitung daya fan?
Daya udara P_a = Q × P (Q m³/s, P Pa, hasil W), daya poros = P_a ÷ efisiensi fan. Contoh: 3.33 m³/s × 650 Pa = 2.17 kW; efisiensi 60 % berarti daya poros 3.61 kW. Motor diberi cadangan (misalnya 15 %) lalu dibulatkan ke daya standar (di sini 5.5 kW).
Terakhir diperbarui 2026-10-19.