BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangTarif dasar listrik (TDL) PLN Semakin waktu selalu mengalami kenaikan TDL per 1 Januari 2015 Berdasarkan data dari Kementerian Energi Sumber Daya Mineral (ESDM) untuk pelanggan golongan rumah tangga dengan golongan tarif (R-1/TR, R-2/TR dan R-3/TR) sebesar 1.496 Rp/kWh.[PLN]. Peralatan rumah tangga yang mengkonsumsi energi listrik cukup besar adalah peralatan yang menggunakan motor listrik sebagai komponen utamanya, seperti pompa air, mesin cuci, air conditioning dan lemari pendingin. Pada penelitian ini akan dibahas konsumsi energi dari lemari pendingin yang mempengaruhi pemborosan konsumsi listrik rumah tangga.Pada lemari pendingin sekitar 69% konsumsi energi listrik terpakai untuk kompresor [2]. Penggerak utama kompresor lemari pendingin adalah motor induksi dimana prinsip kerjanya mengkonversi energi listrik menjadi energi kinetik. Kompresor bekerja memompa freon untuk mendinginkan bagian dalam lemari peendingin, bila suhu terlalu rendah kompresorpun off secara otomatis. Kelemahan penggunaan kompresor konvensional terletak pada mode kecepatanya dimana hanya ada dua mode yaitu on dan off. Setiap kali kompresor ini on yaitu saat suhu bagian dalam lemari pendingin diatas suhu yang diinginkan maka akan menyedot arus listrik yang sangat besar (bisa 2 kali dari daya pakai normal) sehingga penggunaan listrik menjadi boros[rill]. Perlu diketahui putaran motor kompresor saat kondisi on pada lemari pendingin konvensional dijalankan secara konstan pada kecepatan penuh meskipun kompresor tidak dibebani dengan beban penuh hal tersebut menyebabkan pemborosan energi. Untuk mengatasi pemborosan energi yang diakibatkan oleh frekuensi hidup-mati pada kompresor lemari pendingin maka digunakan suatu alat berupa inverter dengan variable frequency drive (VFD) untuk mengatur putaran motor kompresor sesuai kebutuhan. Penggunaan VFD pada dunia industri banyak sekali digunakan karena paling efektif untuk penghematan energi pada motor-motor listrik, hal ini juga bisa diterapkan pada penghematan energi listrik rumah tangga. Kelebihan VFD fleksible dan dapat diandalkan untuk penghematan energi secara signifikan yang tentu akan mengurangi biaya listrik. Motor listrik pada kompresor lemari pendingin konvensional yang selalu bekerja pada kecepatan penuh bisa dikendalikan dengan menggunakan VFD dan didapatkan penghematan energi listrik. Pengaturan kecepatan kompresor dilakukan dengan mengatur frekuensi output inverter VFD yang tentu saja tidak bisa dilakukan oleh jaringan PLN secara langsung. Perlu dilakukan suatu eksperimen untuk mengetahui secara pasti seberapa besar energi yang dapat dihemat dengan menggunakan VFD.

1.2 Rumusan MasalahBerdasarkan latar belakang diatas berikut adalah rumusan masalah yang akan menjadi fokus dalam penelitian.1. Apa pengaruh variable frequency drive pada proses penghematan energi rumah tangga?2. Bagaimana pengaruh variable frequency drive terhadap proses pengaturan kecepatan motor kompresor pada lemari pendingin?3. Faktor apa saja yang berpengaruh dalam proses penghematan konsumsi energi listrik rumah tangga?

1.3 Tujuan Penelitian1. Mengetahui pengaruh perubahan frekuensi output inverter terhadap perubahan kecepatan motor kompresor lemari pendingin.2. Mengetahui pengaruh variable frequency drive dalam proses penghematan konsumsi energi listrik rumah tangga.3. Mengetahui perbandingan konsumsi energi listrik lemari pendingin yang menggunakan variable frequency drive dengan yang tidak menggunakan variable frekuensi drive pada pengaturan putaran kompresornya.1.4 Batasan MasalahBatasan masalah dalam penelitian ini, sebagai berikut.1. Penelitian ini hanya membahas pengaruh pengaturan frekuensi terhadap putaran motor kompresor lemari pendingin dan tidak membahas aliran udara yang dihasilkan kompresor untuk lemari pendingin.2. Penelitian ini hanya membahas pengaruh pengaturan frekuensi terhadap putaran motor kompresor lemari pendingin dan tidak membahas harmonisasi pada output inverter.3. Inverter yang digunakan untuk pengaturan kecepatan motor kompresor lemari pendingin adalah inverter 1 fasa dengan variable frequency drive.4. Motor kompresor lemari pendingin yang digunakan pada penelitian merupakan motor AC 1 fasa.

1.5 Metodologi Penelitiana. Studi Literatur. Untuk memahami cara kerja kompresor dan jenis motor yang digunakan untuk kompresor dibutuhkan studi lebih lanjut mengenai kompresor dan pengaplikasiannya serta studi losses pada kompresor.b. Pemilihan jenis kompresor lemari pendingin yang akan diuji Kompresor lemari pendingin memiliki berbagai jenis tipe berdasarkan bagaimana cara pengompresan udara, untuk memilih jenis kompresor lemari pendingin yang akan di uji perlu diperhatikan beberapa faktor yaitu tipe kompresor yang umum digunakan oleh produsen lemari pendingin, keunggulan tipe kompresor yang diuji, dan kurva karakteristik kompresor lemari pendingin.c. Pembuatan kurva karakteristik kompresor. Kurva karakteristik kompresor dapat diketahui dengan cara menyalakan atau mengaktifkan kompresor dalam berbagai kecepatan. Suhu bagian dalam lemari pendingin saat steady state kemudian di catat dan dari hasil tersebut dapat diperoleh kurva karakteristik kompresor lemari pendingin dalam berbagai kecepatan. Kurva karakteristik ini selanjutnya dapat digunakan untuk analisis perbandingan daya yang dikonsumsi kompresor dengan tidak menggunakan VFD dan dengan menggunakan VFD pada jenis beban tertentu.d. Uji coba kompresor tanpa menggunakan VFD. Uji coba ini bertujuan untuk melihat berapa daya yang dikonsumsi oleh kompresor tanpa menggunakan VFD. Kompresor lemari pendingin bekerja sampai dicapai suhu didalam lemari pendingin sesuai yang diinginkan, kemudian energi yang dikonsumsi untuk mencapai suhu tersebut dicatat.e. Uji coba kompresor dengan menggunakan VFD. Data yang ingin di peroleh dari uji coba ini adalah data tentang daya yang dikonsumsi oleh kompresor dengan menggunakan VFD. Kompresor lemari pendingin bekerja sampai dicapai suhu didalam lemari pendingin sesuai yang diinginkan sama saat pengujian tanpa VFD, dengan cara yang sama pula diperoleh data yang diinginkan dari kompresor dengan menggunakan VFD.f. Analisa perbandingan penggunaan energi pada kompresor dengan menggunakan VFD dan dengan tidak menggunakan VFD. Analisa yang dimaksud adalah dengan cara membandingkan secara langsung antara energi yang di konsumsi oleh kompresor dengan menggunakan VFD dan kompresor yang tidak menggunakan VFD. Dari hasil perbandingan tersebut dapat diketahui seberapa besar penghematan yang dilakukan oleh VFD terhadap kompresor serta pada jenis kurva karakteristik seperti apakah kompresor dapat bekerja seefektif mungkin jika dibantu dengan menggunakan VFD.

1.6 Sistematika PenulisanUntuk memperjelas pembahasan penelitian, peneliti membagi tulisan menjadi beberapa pokok permasalahan yang secara garis besar sebagai berikut.BAB I PENDAHULUANPada bab ini berisi latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, dan sistematika penulisan.BAB II DASAR TEORIPada bab ini akan dijelaskan teori-teori yang mendukung dalam penyusunan penelitian ini seperti pengertian dasar dan penjelasan mengenai alat dan sistem.

BAB III PERANCANGAN SISTEMPada bab ini akan membahas mengenai perancangan sistem mulai dari alat pengatur putaran kecepatan motor kompresor hingga pengaruhny terhadap penghematan konsumsi listrik rumah tangga.BAB IV HASIL PENELITIAN DAN ANALISAPada bab ini akan dipaparkan hasil-hasil dari pengujian yang diperoleh dan menganalisa perolehan data sesuai dengan tujuan penelitian.

BAB V KESIMPULANPada bab ini berisi kesimpulan dari hasil penelitian yang telah dilakukan dan saran yang diajukan oleh peneliti.

DAFTAR PUSTAKALAMPIRAN