Sistem Constant Air Volume (CAV) dasar dirancang untuk melayani satu zona termal, satu volume udara konstan dengan satu suhu supply yang menyesuaikan kebutuhan zona tersebut. Namun, banyak gedung di Indonesia, terutama hasil renovasi bangunan lama, membutuhkan sistem CAV yang mampu melayani beberapa zona dengan kebutuhan panas yang berbeda. Sistem tersebut perlu menggunakan satu unit AHU yang sama untuk memenuhi kebutuhan masing-masing zona. Untuk kebutuhan ini, tiga konfigurasi lanjutan dikembangkan: CAV dengan reheat, CAV multizone, dan CAV dual duct (sering juga disebut primary-secondary). Ketiganya sama-sama mempertahankan prinsip volume udara konstan, namun berbeda dalam cara mendistribusikan suhu yang berbeda ke setiap zona.
Baca juga: Pengertian, Cara Kerja, Instalasi, dan Keuntungan Constant Air Volume
Pada CAV standar, satu AHU menghasilkan satu suhu supply yang sama untuk seluruh area yang dilayani. Namun, ketika gedung memiliki beberapa zona dengan beban panas yang berbeda, kebutuhan kenyamanan di setiap zona juga dapat berbeda. Misalnya, ruang yang menghadap barat menerima panas matahari langsung lebih besar dibandingkan ruang yang menghadap utara. Oleh karena itu, penggunaan satu suhu supply yang sama tidak dapat memenuhi kebutuhan kenyamanan seluruh zona secara bersamaan. Melayani setiap zona dengan AHU terpisah bukan solusi yang ekonomis. Tiga konfigurasi berikut dikembangkan agar satu unit sentral tetap dapat melayani kebutuhan suhu berbeda di setiap zona.
Pada konfigurasi ini, AHU menghasilkan udara dingin pada suhu tetap, umumnya sekitar 13°C, yang cukup rendah untuk memenuhi kebutuhan pendinginan zona dengan beban panas tertinggi. Udara ini disalurkan melalui satu jaringan duct utama ke seluruh zona. Pada setiap cabang duct menuju zona individual, dipasang reheat coil yang memanaskan kembali udara dingin tersebut sesuai kebutuhan spesifik zona itu.
Thermostat pada setiap zona bersifat heating-only, hanya mengatur output reheat coil, karena suhu supply dasar dari AHU sudah tetap dingin untuk seluruh sistem. Kelebihan konfigurasi ini adalah kesederhanaan jaringan ducting karena hanya membutuhkan satu jalur duct utama, mirip CAV standar, dengan tambahan reheat coil di titik percabangan. Kekurangannya, sistem ini cenderung boros energi karena seluruh volume udara didinginkan hingga mencapai suhu terendah. Udara tersebut kemudian dipanaskan kembali di setiap zona sesuai kebutuhannya, sehingga menimbulkan simultaneous heating and cooling penalty.
Konfigurasi multizone menggunakan AHU khusus yang memiliki dua bagian koil dalam satu unit, yaitu hot deck untuk menghasilkan udara panas dan cold deck untuk menghasilkan udara dingin. Sebelum disalurkan ke setiap zona, blend damper mencampurkan udara dari kedua deck sesuai kebutuhan suhu masing-masing zona, kemudian menyalurkannya melalui duct individual yang terpisah.
Berbeda dari CAV reheat yang mencampurkan suhu di titik zona menggunakan reheat coil, CAV multizone melakukan pencampuran suhu langsung di dalam unit AHU. Setelah itu, udara dengan suhu yang sesuai disalurkan melalui jaringan ducting menuju masing-masing zona. Konfigurasi ini membutuhkan lebih banyak jalur duct individual dari AHU ke setiap zona dibanding CAV reheat, namun menghindari kebutuhan reheat coil terpisah di setiap titik zona.
Konfigurasi dual duct menggunakan dua jaringan duct paralel yang membentang sepanjang bangunan, satu membawa udara dingin (sering disebut primary) dan satu membawa udara panas (secondary). Pada setiap zona, mixing box mencampurkan proporsi udara dari kedua duct sesuai sinyal dari thermostat zona. Hasil pencampuran tersebut menghasilkan suhu udara yang sesuai dengan kebutuhan ruang sebelum disalurkan melalui diffuser.
Berbeda dengan CAV multizone yang mencampurkan suhu langsung di dalam AHU, CAV dual duct mempertahankan dua aliran udara terpisah sepanjang jaringan ducting. Pencampuran kedua aliran tersebut baru dilakukan di setiap zona sesuai kebutuhan suhu ruang. Konfigurasi ini membutuhkan jaringan ducting yang paling kompleks di antara ketiga konfigurasi karena dua jalur duct paralel harus dibentangkan ke seluruh area yang dilayani. Akibatnya, biaya instalasi dan kebutuhan ruang plafon untuk ducting menjadi paling tinggi.
Ketiga konfigurasi ini memiliki kelemahan mendasar yang sama, yaitu terjadinya proses pendinginan dan pemanasan udara secara simultan pada tingkat tertentu. Secara termodinamika, proses tersebut menyebabkan pemborosan energi yang sebenarnya dapat dihindari. Standar efisiensi energi bangunan modern, termasuk yang menjadi acuan desain HVAC internasional, membatasi penggunaan sistem reheat tanpa kontrol tambahan seperti pembatasan airflow minimum atau economizer lockout. Inilah salah satu alasan utama sistem Variable Air Volume (VAV) menjadi standar untuk instalasi gedung skala menengah hingga besar. Berbeda dari sistem CAV, VAV mengatur volume udara sesuai kebutuhan zona sehingga dapat mengurangi pemborosan energi akibat proses pendinginan dan pemanasan simultan.
Baca juga: Perbedaan Variable Air Volume (VAV) dan Constant Air Volume (CAV)
Meski jarang dipilih untuk instalasi baru, ketiga konfigurasi ini tetap relevan pada beberapa situasi proyek di Indonesia. Pada renovasi dan retrofit bangunan lama yang sudah memiliki jaringan ducting CAV, mempertahankan konfigurasi dasar sering kali lebih ekonomis. Penambahan reheat atau blend damper dapat menjadi alternatif yang lebih hemat dibandingkan membongkar seluruh sistem untuk beralih ke VAV. RRuang dengan kebutuhan kontrol kelembapan khusus, seperti laboratorium dan ruang penyimpanan tertentu, terkadang tetap membutuhkan pendekatan cooling-then-reheat. Metode ini digunakan untuk mengontrol kelembapan relatif tanpa menyebabkan over-dehumidification pada ruang tersebut. Proyek dengan anggaran terbatas yang lebih memprioritaskan biaya instalasi awal dibandingkan efisiensi energi jangka panjang terkadang tetap memilih konfigurasi CAV reheat. Hal ini karena sistem tersebut memiliki kontrol yang lebih sederhana dibandingkan VAV.