Table of Contents

Apa Itu Hepa Filter? Pengertian, Fungsi, dan Cara Kerjanya

apa itu hepa filter

HEPA filter adalah salah satu teknologi filtrasi udara yang paling banyak digunakan ketika kualitas udara benar-benar harus terjaga. Kemampuannya dalam menyaring partikel berukuran sangat kecil membuatnya tidak hanya relevan untuk kebutuhan rumah tangga, tetapi juga krusial di berbagai sektor industri, medis, hingga lingkungan dengan standar kebersihan tinggi seperti cleanroom.

Karena itu memahami penggunaan HEPA filter sangatlah penting. Tanpa pemahaman yang tepat, risiko kontaminasi silang dalam lingkungan medis atau industri bisa meningkat.

Melalui artikel ini, Anda akan memahami lebih dalam tentang apa itu HEPA filter, fungsi, komponen, hingga cara kerjanya.

Pengertian HEPA Filter

High Efficiency Particulate Air atau singkatan dari HEPA filter adalah jenis filter udara dengan kemampuan penyaringan sangat tinggi yang dirancang untuk menangkap partikel-partikel kecil di udara.

Alat ini mampu menyaring hingga 99,97% partikel berukuran sekitar 0,3 mikrometer (μm) yang merupakan partikel paling sulit ditangkap (Most Penetrating Particle Size / MPPS). Karena itu, jika partikel sebesar ini dapat disaring, maka partikel lain umumnya akan lebih mudah tertangkap.

Fungsi HEPA Filter

Fungsi utama HEPA filter adalah menyaring partikel-partikel kecil di udara agar kualitas udara menjadi lebih bersih dan aman. Filter ini bekerja sebagai “penghalang” yang menahan debu, mikroorganisme, alergen seperti serbuk sari, bulu hewan, tungau debu, hingga partikel dari asap rokok dan polusi udara agar tidak tersebar di dalam ruangan.

Dalam penggunaannya, HEPA filter juga berperan penting dalam melindungi kesehatan dengan menangkap kontaminan biologis seperti spora jamur, bakteri, hingga droplet yang dapat membawa virus.

Di sisi lain, fungsi HEPA filter tidak hanya terbatas pada aspek kesehatan, tetapi juga dalam menjaga kualitas lingkungan yang membutuhkan tingkat kebersihan tinggi. Filter ini digunakan untuk memastikan tidak ada partikel halus yang dapat mengganggu atau mencemari lingkungan yang sensitif.

Komponen Hepa Filter

Agar mampu menyaring partikel berukuran sangat kecil dengan efisiensi tinggi, HEPA filter tidak hanya mengandalkan satu lapisan penyaring saja. Di dalamnya terdapat beberapa komponen yang bekerja saling mendukung untuk menjaga proses filtrasi tetap optimal. Berikut adalah bagian-bagian utama penyusunnya:

Media Filter

Komponen utama dari HEPA filter adalah media filter, yaitu bagian inti yang berfungsi sebagai penyaring. Media ini umumnya terbuat dari serat kaca borosilikat (borosilicate glass fibers) yang sangat halus, dengan diameter sekitar 0,5 hingga 2,0 mikrometer. Serat-serat ini disusun secara acak membentuk lapisan padat dan berliku, sehingga partikel-partikel kecil lebih mudah tertangkap saat udara melewatinya.

Untuk meningkatkan kinerjanya, media filter tidak dibiarkan dalam bentuk datar, melainkan dilipat dalam pola accordion yang disebut pleats. Lipatan ini berfungsi untuk memperluas permukaan penyaringan dalam ruang yang terbatas, bahkan bisa meningkatkan area kontak secara signifikan.

Sebagai alternatif, media filter juga dapat menggunakan serat sintetis seperti polipropilena (PP) atau poliester (PET).

Separator

Karena media filter dilipat-lipat seperti akordion, dibutuhkan Separator untuk menjaga jarak antar lipatan tersebut. Tanpa separator, lipatan media filter dapat saling menempel karena tekanan udara, yang mengakibatkan aliran udara tersumbat.

Umumnya terdapat dua jenis separator, yaitu :

  1. Deep pleat
    Menggunakan pemisah berupa lembaran aluminium atau plastik untuk menjaga jarak antar lipatan agar aliran udara tetap merata.
  2. Mini-pleat
    Menggunakan perekat hot-melt sebagai pemisah, sehingga lipatan bisa dibuat lebih rapat dan menghasilkan aliran udara yang lebih stabil dengan hambatan yang lebih rendah.

Bingkai

Di bagian luar, terdapat bingkai atau frame yang berfungsi sebagai penopang struktur filter. Bingkai ini menjaga media filter tetap pada posisinya sekaligus memudahkan proses pemasangan.

Materialnya bervariasi tergantung kebutuhan, mulai dari aluminium, baja galvanis, stainless steel untuk aplikasi industri dan medis, hingga plastik atau kayu untuk penggunaan yang lebih ringan seperti air purifier.

Housing

Housing adalah wadah atau tempat pemasangan HEPA filter yang menghubungkannya dengan sistem ventilasi atau mesin. Komponen ini berfungsi mengarahkan aliran udara agar seluruhnya melewati permukaan filter secara merata, sekaligus mencegah kebocoran dari sisi samping (bypass).

Desain housing biasanya dilengkapi dengan sistem pengunci dan dudukan gasket agar filter terpasang rapat dan stabil.

Material housing yang digunakan umumnya berupa baja galvanis, aluminium, atau stainless steel, karena kuat dan tahan terhadap tekanan udara.

Perekat (Sealant)

Agar penyaringan berjalan optimal, tidak boleh ada celah antara media filter dan bingkai. Karena itu, digunakan sealant atau perekat khusus untuk menyatukan keduanya secara rapat.

Sealant ini umumnya berbahan dasar poliuretan atau resin, yang berfungsi mencegah kebocoran udara di bagian samping. Tanpa penyegelan yang baik, sebagian udara bisa melewati filter tanpa tersaring.

Gasket

Selain dari sisi dalam, penyegelan juga dilakukan pada bagian luar melalui gasket. Komponen ini berada di antara bingkai filter dan rumah filter (housing), dan berfungsi memastikan tidak ada udara yang bocor dari sisi samping.

Gasket biasanya terbuat dari bahan elastis seperti EPDM, neoprena, atau gel silikon. Pada aplikasi dengan standar tinggi, sistem gel seal sering digunakan karena mampu memberikan tingkat kedap udara yang lebih baik dibandingkan gasket konvensional.

Faceguard (Jaring Pelindung)

Karena media serat kaca sangat rapuh (mudah sobek jika tersentuh tangan), biasanya ditambahkan jaring pelindung di kedua sisi luar filter. Jaring ini berfungsi menjaga media filter tetap aman selama proses pengiriman, bongkar pasang, maupun saat terkena tekanan udara yang kuat.

Faceguard umumnya terbuat dari kawat baja galvanis, stainless steel, atau bahan sintetis seperti plastik, yang cukup kuat untuk menahan benturan ringan tanpa mengganggu aliran udara.

Cara Kerja HEPA Filter

Setelah memahami komponen penyusunnya, pertanyaan berikutnya adalah bagaimana HEPA filter sebenarnya bekerja dalam menangkap partikel mikroskopis di udara?. Menariknya, mekanisme HEPA filter berbeda dengan filter biasa. Saat udara mengalir masuk ke dalam HEPA filter, udara akan melewati lapisan serat halus yang tersusun rapat dan berliku. Di sepanjang jalur ini, partikel akan ditangkap melalui beberapa mekanisme berikut:

Impaction (Tumbukan)

Mekanisme ini terjadi pada partikel yang relatif besar dan berat. Karena memiliki massa lebih besar, partikel tidak mampu mengikuti aliran udara yang berbelok di antara serat filter. Akibatnya, partikel tetap bergerak lurus, menabrak serat, lalu menempel di permukaannya.

Interception (Intersepsi)

Pada partikel berukuran sedang, partikel masih bisa mengikuti aliran udara. Namun, ketika jalurnya cukup dekat dengan serat, partikel akan bersentuhan dengan serat tersebut dan akhirnya tertahan. Semakin rapat susunan serat, semakin besar kemungkinan partikel tertangkap melalui mekanisme ini.

Diffusion (Difusi)

Untuk partikel yang sangat kecil, mekanisme difusi menjadi yang paling dominan. Partikel ultra-halus bergerak secara acak dalam pola zigzag akibat tumbukan dengan molekul udara (gerak Brownian). Pergerakan ini meningkatkan peluang partikel untuk bertabrakan dengan serat filter dan akhirnya tertangkap.

Setelah melewati seluruh lapisan filter, udara yang keluar dari sisi lain sudah dalam kondisi jauh lebih bersih. Partikel-partikel mikroskopis telah tertahan di dalam media filter, sehingga udara yang dihasilkan menjadi lebih aman untuk dihirup.

Agar proses filtrasi tetap berjalan optimal, HEPA filter juga perlu dirawat dan diganti secara berkala. Filter yang terlalu kotor dapat menurunkan efisiensi penyaringan dan menghambat aliran udara. Untuk memahami perawatannya lebih lanjut, Anda dapat membaca artikel “Cara Merawat HEPA Filter agar Tahan Lama dan Tetap Optimal”.

Jenis-Jenis HEPA Filter

Setelah memahami cara kerja HEPA filter, mungkin muncul pertanyaan apakah semua HEPA filter memiliki kemampuan penyaringan yang sama. Faktanya, HEPA filter hadir dalam beberapa jenis dengan tingkat efisiensi yang berbeda-beda sesuai kebutuhan penggunaannya.

HEPA filter memiliki beberapa jenis yang dibedakan berdasarkan tingkat efisiensi penyaringannya. Semakin tinggi tingkat efisiensinya, semakin kecil partikel yang bisa ditangkap. Perbedaan ini juga memengaruhi di mana filter tersebut digunakan. Berikut adalah beberapa aplikasi HEPA filter di berbagai industri dan lingkungan.

EPA

EPA merupakan jenis filter efisiensi tinggi dengan kemampuan penyaringan di bawah HEPA. Filter ini biasanya digunakan sebagai pre-filter atau penyaring awal pada sistem ventilasi untuk menangkap partikel berukuran lebih besar sebelum udara masuk ke filter utama.

HEPA

HEPA adalah jenis filter yang paling umum digunakan. Filter ini mampu menangkap partikel berukuran sangat kecil dengan efisiensi tinggi, sehingga banyak ditemukan pada air purifier, rumah sakit, laboratorium, hingga cleanroom.

Dalam penggunaannya, HEPA masih dibagi lagi ke beberapa kelas, seperti H13 dan H14.

  1. H13
    H13 merupakan salah satu kelas HEPA yang paling sering digunakan karena sudah memiliki tingkat penyaringan yang sangat tinggi. Filter ini umum dipakai pada rumah sakit, industri farmasi, dan berbagai ruangan dengan standar kebersihan udara yang ketat.
  2. H14
    H14 memiliki kemampuan filtrasi yang lebih tinggi dibandingkan H13. Jenis ini biasanya digunakan pada lingkungan yang membutuhkan tingkat kebersihan udara lebih tinggi, seperti ruang operasi atau industri mikroelektronika.

ULPA

ULPA (Ultra Low Penetration Air) adalah jenis filter dengan tingkat penyaringan di atas HEPA. Filter ini mampu menangkap partikel yang sangat kecil dan biasanya digunakan pada industri dengan tingkat sensitivitas tinggi, seperti semikonduktor dan laboratorium riset.

Klasifikasi Lain

Selain pembagian berdasarkan standar teknis, ada juga beberapa istilah yang sering digunakan di pasaran.

True HEPA

True HEPA adalah istilah untuk filter yang benar-benar memenuhi standar HEPA. Artinya, filter tersebut sudah dirancang untuk menyaring partikel berukuran sangat kecil dengan efisiensi tinggi.

Medical Grade HEPA

Medical Grade HEPA biasanya mengacu pada HEPA kelas H13 atau H14 yang digunakan pada lingkungan medis atau fasilitas dengan standar kebersihan udara tinggi.

HEPA-Type

HEPA-Type adalah istilah untuk filter yang menyerupai HEPA, tetapi tidak memenuhi standar resmi. Karena itu, kemampuan penyaringannya umumnya masih berada di bawah True HEPA.

Aplikasi HEPA Filter

HEPA filter digunakan pada berbagai bidang yang membutuhkan kualitas udara bersih dengan tingkat filtrasi tinggi. Penggunaannya sangat luas, mulai dari fasilitas medis, industri teknologi, hingga kebutuhan rumah tangga sehari-hari.

Rumah Sakit dan Fasilitas Medis

Salah satu aplikasi paling penting dari HEPA filter adalah di rumah sakit dan fasilitas kesehatan. Filter ini digunakan pada ruang operasi, ruang isolasi, ICU, hingga laboratorium medis untuk membantu menjaga udara tetap bersih dari bakteri, virus, dan partikel kontaminan lainnya.

Pada ruang operasi, HEPA filter biasanya dipasang sebagai final filter pada sistem tata udara. Udara bersih kemudian dialirkan secara searah (unidirectional airflow) untuk mengurangi risiko penyebaran kontaminasi di area bedah.

HEPA filter juga digunakan pada ruang isolasi tekanan negatif untuk mencegah penyebaran penyakit menular seperti TBC atau COVID-19, serta pada ruang tekanan positif yang digunakan untuk melindungi pasien dengan sistem imun lemah dari kontaminasi udara luar.

Cleanroom

Pada lingkungan cleanroom, HEPA filter digunakan untuk menjaga jumlah partikel di udara tetap sangat rendah. Sistem ini banyak digunakan pada industri farmasi, semikonduktor, elektronik, dan manufaktur presisi yang sangat sensitif terhadap debu mikroskopis.

Salah satu perangkat yang paling sering menggunakan HEPA filter di cleanroom adalah Fan Filter Unit (FFU). FFU merupakan unit yang menggabungkan kipas (fan) dan HEPA filter dalam satu sistem. Perangkat ini dipasang di langit-langit cleanroom untuk menarik udara, menyaringnya melalui HEPA filter, lalu mengalirkannya kembali ke ruangan dalam kondisi bersih.

Dengan sistem tersebut, FFU membantu menjaga aliran udara tetap stabil sekaligus mempertahankan tingkat kebersihan udara sesuai standar cleanroom. Jika Anda ingin memahami lebih lanjut tentang sistem ini, Anda dapat membaca artikel “Apa Itu Fan Filter Unit (FFU)? Pengertian, Fungsi, dan Cara Kerjanya”.

Industri Farmasi dan Semikonduktor

Dalam industri farmasi, HEPA filter digunakan untuk menjaga proses produksi obat tetap steril, terutama pada pembuatan obat suntik atau vaksin. Kontaminasi partikel atau mikroorganisme sekecil apa pun dapat memengaruhi kualitas produk.

Sementara itu, pada industri semikonduktor, HEPA dan ULPA filter digunakan untuk melindungi proses pembuatan chip elektronik yang sangat sensitif terhadap debu mikroskopis.

Sistem HVAC dan Gedung Komersial

HEPA filter juga digunakan pada sistem HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) untuk meningkatkan kualitas udara di dalam gedung. Penggunaannya umum ditemukan pada rumah sakit, laboratorium, pusat perbelanjaan, hingga gedung perkantoran.

Air Purifier dan Vacuum Cleaner

Di sektor rumah tangga, HEPA filter paling sering ditemukan pada air purifier dan vacuum cleaner. Pada air purifier, filter ini membantu menyaring debu halus, serbuk sari, bulu hewan, dan partikel alergen lain agar udara ruangan menjadi lebih bersih.

Sementara itu, pada vacuum cleaner, HEPA filter mencegah debu halus yang sudah tersedot keluar kembali melalui udara pembuangan mesin.

Industri Penerbangan

HEPA filter juga digunakan pada sistem sirkulasi udara pesawat komersial. Udara kabin akan terus disaring untuk membantu mengurangi partikel mikro, bakteri, dan kontaminan lain selama penerbangan berlangsung.

Kesimpulannya, HEPA filter adalah sistem penyaring udara dengan tingkat efisiensi tinggi yang mampu menangkap partikel-partikel mikroskopis di udara. Karena kemampuannya tersebut, HEPA filter banyak digunakan pada rumah sakit, cleanroom, industri, hingga perangkat rumah tangga seperti air purifier dan vacuum cleaner.

Dalam penggunaannya, HEPA filter juga sering dipadukan dengan sistem seperti Fan Filter Unit (FFU) untuk membantu menjaga kualitas udara pada ruangan dengan standar kebersihan tinggi.

Sebagai solusi pendukung kebutuhan cleanroom dan laboratorium, PT Sains Steelindo Prima menyediakan berbagai pilihan HEPA filter dan Fan Filter Unit (FFU) dengan kualitas material yang andal dan sesuai untuk berbagai kebutuhan industri.

Jika Anda membutuhkan informasi lebih lanjut atau ingin menyesuaikan spesifikasi dengan kebutuhan ruangan, Anda dapat berkonsultasi untuk mendapatkan solusi yang lebih tepat dan efisien.

Sumber dan Referensi :

  1. ASHRAE – Filtration and Disinfection :
    https://www.ashrae.org/technical-resources/filtration-disinfection
  2. S. EPA – What is a HEPA Filter? :
    https://www.epa.gov/indoor-air-quality-iaq/what-hepa-filter
  3. SNI 6572:2024 – Standar Ventilasi Gedung untuk Lingkungan Sehat dan Aman :
    https://ciptakarya.pu.go.id/berita-detail?14498