Ujian Akhir  :  TF4115 Konservasi Energi Hari, tanggal  :  Selasa, 9 Desember 2008 Ruang  :  9026 Sifat Ujian  :  take‐home, diserahkan tanggal 10/12/2008 pk 08.00 

  Nomor 1 Suatu pipa mengalirkan  steam 200˚C ke dalam suatu bangunan dengan  temperatur udara  lingkungannya 20˚C. Diameter dalam pipa 53,3 mm dan tebal pipa 3,7 mm serta dilapisi bahan insulasi setebal 25 mm. Konduktivitas  termal  bahan  pipa  46  W/mK  dan  untuk  bahan  insulasi  0,033  W/mK.  Bila  diasumsikan koefisien  perpindahan  kalor  permukaan  dalam  dan  permukaan  luar  adalah  berturut‐turut  10000 W/m2K dan 10 W/m2K, tentukan a. Perpindahan kalor per meter dari pipa tsb b. Temperatur luar dari insulasi pipa c. Heat  loss  dari  pipa  bila  tidak  diinsulasi,  dengan menganggap  koefisien  perpindahan  kalor  permukaan 

luar tetap sama d. Kesimpulan apa yang Saudara bisa peroleh dari soal ini?   Nomor 2. Suatu bangunan membutuhkan tenaga listrik 80 kWe (kW of electrical power) dan suatu beban panas 122 kW  (menggunakan  boiler).  Pemilik  bangunan  mempertimbangkan  pemasangan  suatu  micro‐CHP  unit (combine heat & power) yang menggunakan motor bakar internal berbahan bakar natural gas. Bandingkan  konsumsi  energi  primer  dan  biaya  energi  dengan  CHP  tersebut  terhadap  penggunaan  suatu sistem konvensional yang terpisah. Petunjuk: Saudara perlu mencari data berbagai efisiensi konversi energi dan biaya listrik & natural gas. Analisis boleh dalam berbagai currencies. Sebutkan sumber data tersebut pada bagian bawah jawaban soal.   Nomor 3. Hitunglah waste heat dari flue gas dengan data sebagai berikut: 

V (laju aliran fluida) = 2000 m3/jam 

P = 0,9 kg/m3 

Cp = 0,20 kCal/kg ˚C 

∆T = 120˚ 

η (recovery factor) : 50% 

  Nomor 4 Selama bulan April 2003 sebuah bangunan tercatat mempunyai konsumsi daya maksimum sebesar 600 kVA dengan faktor daya rata‐rata sebesar 0,75. PLN mensyaratkan agar faktor daya harus lebih besar dari nilai 0,85  jika  tidak  ingin  dikenai  biaya  tambahan  Rp639/KV  Ar.  Gedung  tersebut  kemudian  memasang  bulk capasitor sebesar 100kV Ar pada akhir bulan April 2003. Apakah  pemasangan  kapasitor  tersebut  menyelesaikan  masalah  faktor  daya?  Jika  masih  belum menyelesaikan  masalah,  hitunglah  besarnya  kenaikan  faktor  daya,  dan  besarnya  penalty  yang  harus ditanggung untuk bulan Mei 2003! Keterangan: Tarif listrik LWBP  =  Rp379/kWh Tarif listrik WBP  =  Rp759/kWh Tarif KV Ar  =  Rp639/KV Ar