Bagaimana Cara Kerja Turbin Ventilator? Ini Penjelasan Sederhananya

Pernah memperhatikan turbin ventilator di atas atap yang terus berputar meskipun tidak menggunakan kabel listrik?

Banyak orang mengira di dalam alat tersebut terdapat motor kecil yang menggerakkan turbin.

Padahal, cara kerja turbin ventilator pada dasarnya memanfaatkan pergerakan udara secara alami, terutama aliran angin dari luar dan perbedaan suhu antara udara di dalam dan di luar bangunan.

Lalu bagaimana prosesnya?

Udara Panas Bergerak ke Atas

Untuk memahami cara kerja turbin ventilator, kita perlu melihat terlebih dahulu apa yang terjadi dengan udara panas di dalam sebuah bangunan.

Udara panas memiliki massa jenis yang lebih rendah dibandingkan udara yang lebih dingin. Akibatnya, udara panas cenderung bergerak naik ke bagian atas ruangan.

Pada sebuah rumah, udara panas dapat berkumpul di area plafon atau loteng.

Pada gudang dan pabrik, panas dari mesin, aktivitas produksi, manusia, serta paparan sinar matahari pada atap dapat membuat udara panas terkumpul di area bagian atas bangunan.

Jika udara tersebut tidak memiliki jalur keluar yang cukup, ruangan dapat terasa panas dan pengap.

Di sinilah turbin ventilator mulai berperan.

Angin Memutar Kepala Turbin

Bagian atas turbin ventilator terdiri dari banyak sirip yang disusun mengelilingi kepala turbin.

Ketika angin bergerak melewati atap, aliran udara mengenai sirip-sirip tersebut dan membuat kepala turbin berputar.

Desain sirip memungkinkan turbin menerima aliran udara dari berbagai arah.

Semakin baik aliran angin di sekitar atap, semakin mudah turbin berputar.

Namun perputaran turbin bukan sekadar gerakan mekanis.

Gerakan inilah yang membantu proses pengeluaran udara dari dalam bangunan.

Putaran Turbin Membantu Menarik Udara Keluar

Saat kepala turbin berputar, tercipta aliran udara di sekitar bagian atas ventilator.

Kondisi tersebut membantu menarik udara yang berada di bawah turbin menuju ke atas dan kemudian membuangnya ke luar bangunan.

Bayangkan sebuah ruangan yang panas.

Udara panas naik dan berkumpul di dekat atap.

Turbin ventilator yang berputar membantu mengeluarkan udara tersebut melalui saluran ventilasi di bawahnya.

Ketika sebagian udara dari dalam ruangan keluar, udara pengganti akan masuk melalui ventilasi lain seperti jendela, kisi-kisi udara, pintu, atau bukaan ventilasi yang tersedia.

Proses inilah yang menciptakan pertukaran udara.

Perbedaan Suhu Juga Membantu

Turbin ventilator tidak hanya bergantung pada angin dari luar.

Ada faktor lain yang juga membantu pergerakan udara, yaitu perbedaan suhu antara bagian dalam dan luar bangunan.

Saat udara di dalam bangunan lebih panas, udara tersebut akan bergerak naik.

Fenomena ini sering disebut sebagai stack effect atau efek cerobong.

Udara panas yang naik menciptakan dorongan alami menuju bagian atas bangunan.

Karena turbin ventilator ditempatkan di atas atap, udara panas yang bergerak naik tersebut mempunyai jalur untuk keluar.

Jadi, terdapat dua kondisi yang dapat membantu kerja turbin ventilator:
•  aliran angin dari luar yang memutar turbin;

•  pergerakan udara panas dari dalam bangunan menuju ke atas.


Keduanya bekerja bersama-sama untuk membantu proses ventilasi.

Contoh Sederhana di Dalam Gudang

Bayangkan sebuah gudang yang memiliki atap logam.

Pada siang hari, sinar matahari terus menerus mengenai permukaan atap.

Panas dari atap kemudian berpindah ke udara di dalam gudang.

Seiring berjalannya waktu, udara bagian atas gudang menjadi semakin panas.

Tanpa sistem ventilasi yang memadai, panas dapat terperangkap di dalam bangunan.

Jika turbin ventilator dipasang di atas atap, udara panas yang bergerak ke atas dapat diarahkan keluar melalui turbin.

Sementara itu, udara baru masuk melalui ventilasi pada bagian bawah atau samping bangunan.

Secara bertahap terjadi pergantian udara dari dalam ke luar.

Mengapa Ventilasi Masuk Tetap Penting?

Kesalahan yang cukup sering terjadi adalah menganggap bahwa memasang turbin ventilator saja sudah cukup.

Padahal, sistem ventilasi membutuhkan jalur udara keluar dan jalur udara masuk.

Jika udara terus dikeluarkan melalui turbin tetapi hampir tidak ada bukaan udara untuk menggantikannya, proses pertukaran udara tidak akan berjalan secara optimal.

Karena itu, keberadaan jendela, kisi-kisi ventilasi, lubang udara, atau sumber udara masuk lainnya tetap penting.

Prinsipnya sederhana:

udara lama keluar, udara baru masuk.

Semakin baik jalur sirkulasi yang tersedia, semakin efektif pula proses pertukaran udara di dalam bangunan.

Apakah Turbin Harus Berputar Sangat Cepat?

Tidak selalu.

Banyak orang menilai kinerja turbin hanya dari seberapa cepat kepala turbin terlihat berputar.

Padahal kecepatan putaran sangat dipengaruhi oleh kondisi angin pada saat itu.

Ketika angin cukup kuat, turbin dapat berputar lebih cepat.

Saat angin lebih pelan, putarannya juga dapat melambat.

Yang lebih penting adalah turbin dapat berputar dengan lancar dan sistem ventilasi bangunan memiliki jalur udara yang baik.

Sistem Ventilasi yang Bekerja Secara Alami

Secara sederhana, cara kerja turbin ventilator dapat digambarkan sebagai sebuah siklus.

Udara di dalam bangunan menjadi panas.

Udara panas bergerak naik.

Angin dari luar memutar turbin.

Putaran turbin membantu menarik udara dari bagian atas bangunan.

Udara panas kemudian keluar melalui ventilator.

Pada saat bersamaan, udara pengganti masuk dari bukaan ventilasi lainnya.

Siklus tersebut berlangsung selama terdapat pergerakan udara dan perbedaan tekanan atau suhu yang mendukung.

Kesimpulan

Turbin ventilator bekerja dengan memanfaatkan aliran angin dari luar serta pergerakan alami udara panas yang naik ke bagian atas bangunan.

Angin memutar sirip turbin, sementara putaran tersebut membantu proses pengeluaran udara dari dalam bangunan melalui atap.

Pada saat udara panas keluar, udara baru dapat masuk melalui ventilasi lain sehingga terjadi proses pertukaran udara.

Hal yang cukup menarik adalah proses tersebut dapat berlangsung tanpa bantuan motor listrik.

Lalu muncul pertanyaan berikutnya:

Jika turbin ventilator terus berputar dan membantu mengeluarkan udara, apakah alat ini benar-benar tidak membutuhkan listrik sama sekali?
cara kerja turbin ventilator

Jawabannya akan dibahas pada artikel berikutnya.