KIAT KIAT PENGHEMATAN PADA PERALATAN PENGGUNA ENERGI

Todo SimarmataAgung Feinnudin

▪ Widyaiswara, Ministry of Energy and Mineral Resources, Education and Training Center Agency, Education and Training Centre for Electricity, New, Renewable Energy and Energy Conservation

▪ Energy Specialist Trainer for Ministry of Energy and Mineral Resources since 2006, including non renewables and renewables. Active in curricula syllabi and training modules preparation for private sector and regional government.

▪ MSc Sustainable Energy Technology | Technische Universiteit Eindhoven, Netherlands; MSi Financial Management | Universitas Indonesia, BSc Electrical Engineering | Institut Teknologi Bandung, Advanced Training for Trainers in PV and Bioenergy| GIZ-Ministry of Energy and Mineral Resources-Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation, Building and Nuclear Safety – Renewables Academy, New an Renewable Energy Training Program| Energy Research Centre of the Netherlands (ECN)

Todo Simarmata

BIO

DATA P

ENYA

JI

simarmata18@gmail.com

0821 451 357 88

http://pusdiklatkebtke.esdm.go.id,

http://todosimarmata.wordpress.comid.linkedin.com/pub/todo-simarmata

todo.simarmata

POKOK PEMBAHASAN• Tata Udara• Tata Cahaya• Peralatan Lain

TATA UDARA

Tata Udara

Indikator efisiensi sistem AC (Split):Energy efficiency ratio (EER).EER : Efek pendinginan (Btu/Jam) / Energi Input

(W).

Coefficient of performance (COP) COP: Efek pendinginan (kW) / Energi Input

(kW).

PEMILIHAN AC

Kinerja AC - SplitUntuk mengevaluasi kinerja AC - split , acuan berikut dapat digunakan.

 

COP 2.0 2.5 – 3.0

3.0 – 4.0

4.0 6.0

EER 6.8 8.5 - 10 11- 14 > 14 20

KRITERIA EVALUASI

Sangat Buruk

Buruk Baik Baik Sekali

Superior

CATATAN Existing (Indonesia)

Market Indonesia Jepang

EER dapat dilihat pada brosur atau Label - AC

• Efisiensi AC diinformasikan dalam brosur/kemasan produk AC, ditulis dengan EER atau (Capacity & Input daya).

I kJoule = 0.94781 BTUEER = 10.58 EER =11.6

KRITERIA PEMILIHAN AC Sentral (Chiller)

Indikator efisiensi sistem AC sentral – Chiller adalah : kW/TR, atau COP(kW) adalah daya kompressor. TR adalah efek pendinginan (Ton Ref). 1 Ton Ref = 12000 BTU/jam= 3024 kCalori/Jam,

Perkembangan kinerja (kW/Ton) untuk AC sentral-Chiller.

kW/TR = 3.516/COP.= 3.156/4 = 0.789.

CONTOH :

Cooficient of Performance (COP) AC Sentral

Konversi :

CONTOH (PROSEDUR OPERASI/SOP) :

Kantor Pemerintah :Pelaksanaan Penghematan Energi Dilakukan Dengan Cara : A. Mengurangi jam operasi peralatan :

AC dihidupkan pada awal jam kerja sampai 1 jam sebelum jam kerja berakhir;

B. Mengatur suhu ruangan ber – AC pada suhu 25,5oC ± 1,5oC

C. Mengurangi daya pencahayaan listrikD. Mengurangi pencahayaan lampu

aksesories dan memanfaatkan cahaya alami.

Kinerja operasi sistem AC ditentukan oleh :

Jadwal operasiKondisi operasi Komponen bangunan.Pemeliharaan.

Kinerja Operasi

Jam operasi

Ingat bahwa : Biaya (Rp/tahun) : = Daya (kW) x jam kerja/hari x hari kerja/tahun x Tarif (Rp/kWh)

Pertimbangkan Biaya Operasi AC

• AC 1 kW, Pemakaian listrik 1kW, dioperasikan 15 jam/hari, 300 hari/tahun, harga listrik Rp. 500/kWh

• Biaya operasi AC :1kW x 15j/h x 300h/thn x Rp. 500/kWh =Rp. 2,250,000per thn = Harga unit ACnya

CARA HEMAT ENERGI PADA AC

Masing-masing mempunyai cara dan tanggung jawab berbeda dalam penghematan energi

Manajer

Engineer & Operator

Penghuni

Ada Komitmen tentang Manajemen energi (Mikro).Kesungguhan untuk menerapkan konservasi energi

Secara resmi diumumkan di lingkungan organisasi.

Dinyatakan secara spesifik dalam bentuk target dan jadual, misalnya sebagai berikut :

Manajer

Manajer

Semua mekanisme dan fungsi organisasi digerakkan untuk menghemat energi dengan cara :

Meningkatkan kesadaran karyawan tentang hemat energi. Meningkatkan pengetahuan petugas energi tentang kiat hemat energi. Menyusun prosedur operasi/SOP. Meminimalisasi buangan energi. Menyiapkan sistem pelaporan. Menentukan target dan rencana hemat energi

Tim energi

yang perlu dilakukan ....?

Yang perlu dilakukan ....?

- Bijaksana memilih AC (Jenis & Kapasitas),- Menentukan SOP (Jam operasi, suhu & RH sesuai standar),

- Jadual Perawatan rutin,- Modifikasi AC.

Manajer

Apa yang perlu dilakukan ....?

- Pahami cara kerja mesin AC.- Bijaksana mengoperasikan sistem AC (Jam operasi, suhu & RH agar sesuai standar),

- Lakukan Perawatan rutin,

OPERATOR AC

1. Suhu ruangan kerja harus diset sesuai dengan standar kenyamanan termal yang dibutuhkan.

Kondisi nyaman termal berdasarkan standar nasional Indonesia (SNI) :Suhu udara kering : (25,5 + 1,5) °C;Relatif humidity (RH) = (60 + 5) %.

Penghuni &Operator

Kondisi Nyaman Termal

2. PENGGUNAAN KOMPONEN BANGUNAN

Semua komponen bangunan harus dioperasikan sesuai dengan prinsip hemat energi berikut.

– Pintu, jendela dan semua bukaan ruangan ber AC harus dijaga selalu dalam keadaan tertutup rapat

– Ventilasi sebaiknya hanya melalui unit AC

– Memasang automatic door-closer

Penghuni &Operator

SETTING SUHU RUANGAN KERJA

Setting suhu : Rendah

Fakta LAPANGAN.

Penghuni ruangan kedingininan

Karena dingin, jendela dibuka, saluran udara/diffuser di ruang kerja ditutup.

PEMBOROSAN ENERGI

Setiap suhu ruangan diturunkan 1 °C, maka konsumsi energi AC naik (6 – 10) %.

Suhu air dingin (chilled water) AC sentral praktek disetting pada 7 °C. Suhu air dingin (9-10) °C sudah cukup untuk memenuhi beban AC.

Suhu air dingin (chilled water) AC sentral

Ada perbedaan antara masuk dan keluar

Hindari sumber infiltrasi udara

Penghuni &Operator, .. Apa yang harus dilakukan ..?

JendelaCelah-celahMelalui pintu

• Gunakan pintu otomatis

Penghuni &Operator, .. Apa yang harus dilakukan ..?

Tirai Plastik

Gunakan service area sebagai buffer beban panas gedung

Menghindari peralatan-peralatan yang menghasilkan panas;

Pemanfaatan ruangan sesuai dengan perencanaan.

Penghuni &Operator, .. Apa yang harus dilakukan ..?

Posisi AC di atas Pintu yang terbuka

Jangan salah memasang Instalasi AC Penghuni &Operator, .. Apa yang harus dilakukan ..?

Memasang outdoor pada tangga darurat

Penghuni &Operator, ....Apa yang harus dilakukan .? Jangan salah memasang Instalasi AC

AC SPLIT ON

EXCHAUST FAN ON

Penghuni &Operator, ....Apa yang harus dilakukan ..? Jangan salah memasang Instalasi AC

Contoh pemborosan tata udara

Indoor maupun Outdoor unit tidak boleh diblokir

Indoor unit tidak boleh diblokir

Contoh : Outdoor unit AC diblokir

X

Penghuni &Operator, .... Apa yang harus dilakukan ..? Hindari memasang outdoor dari sinar matahari langsung Indoor maupun Outdoor unit tidak boleh diblokir :Alasanya : Menghalangi sirkulasi udara.

X

Penghuni &Operator, ...Apa yang harus dilakukan ..? Jangan salah memasang Instalasi AC

XX

Instalasi AC Salah

x

Hindari sampah pada out door unit acOperator, .. Apa yang harus dilakukan ..?

Operator, .. Apa yang harus dilakukan ..?

x

Hindari melakukan kegiatan dapur pada ruang AHU.

Instalasi AC yang baik

√

CONTOH OUTDOOR YANG BAIK

Suhu udara luar : 31 CSuhu udara Outdoor AC : 35 C.Pemborosan : 15 % Energi Input.

Sebaiknya diberi pelinding.

Operator, ...Apa yang harus dilakukan ..? Jangan salah memasang Instalasi AC

Belt Transmissi

Pemborosan Energi

Belt kendor

Pemborosan Energi pada Bellt

Bertambahnya usia pakai V-belt akan mengalami pengurangan efisiensi sekitar sekitar 5-10 % apabila belt tersebut tidak terpelihara dengan baik.

• Bersihkan filter dan coil pendingin secara teraturOperator, .. Apa yang harus dilakukan .?

Pemeliharaan Rutin

Pemeliharaan :

xx

Bersihkan sirip koil yg kotorOperator, .. Apa yang harus dilakukan ..?

PEMELIHARAAN

56

Periksa COOLING TOWEROperator, ... Apa yang harus dilakukan ..?

Setiap suhu air pendingin naik 1 °C,konsumsi daya kompressor naik 2.5 %.

Periksa indikator kinerja cooling tower

• Range• Approach

Effectiveness CT

Operator, ... Apa yang harus dilakukan ..?

RANGE

Bagus jika approach : 3 °C

Semakin besar (CT range) semakin efektif kerja cooling tower (semakin bagus).

Approach Cooling tower mesin chiller : .... °C

Effectiveness

Effectiveness CT diartikan sebagai rasio antara range CT aktual dan range CT ideal (dalam%). Atau dengan kata lain adalah : Range / ( Range + Approach).

Semakin besar semakin bagus.Effectiveness

Contoh : PENEMPATAN OUT DOOR UNIT AC• Aliran udara pendingin out door unit diblokir

Pengukuran Suhu Udara Pada Out Door Unit

• Arus : 8.2 Amp.• Suhu udara sekitar/ambient : 28.4

°C• Suhu udara pendingin out door AC :

35 °C

Hasil Pengukuran pada AC 2 PK

• Suhu ambient : 30.9 °C

• Suhu out door 37.5 °C

• Arus : 8.5 Amper

AC SPLIT LOBBY HOTEL …..• Out door unit AC sebagian

diblokir tembok .• Suhu udara pendingin out door AC :

32.6 °C• Arus = 7.8 Amper

Contoh pengukuran Penempatan Outdoor Unit AC

• Out door AC split pada tempat dimana sinar matahari dapat secara langsung

• Hasil pengukuran suhu udara di sekitar outdor unit AC menunjukkan : 36 – 44 °C.

• Hasil pengukuran suhu udara di sekitar outdor AC yang tidak kena sinar matahari langsung :32 – 34 °C.

Penghematan EnergiDari kasus di atas diperoleh :• Suhu rata – rata udara di outdoor yang kena

sinar matahari langsung adalah : 40 °C,• Sedangkan suhu rata –rata pada kondensor yang

tidak kena sinar matahari langsung adalah : 33 °C.

• Ini berarti terdapat perbedaan suhu udara pada kedua Outdoor tersebut sebesar : 7 °C.

• Jika outdor unit dipindah atau diberi peneduh, maka pemborosan akibat dari perbedaan suhu udara pendingin kondensor tersebut :

6 % x 7 °C = 42 %. • Jika kondisi seperti ini terjadi pada sekitar

60 % dari jam operasi AC, maka pemborosan energi yang terjadi menjadi : 0.60 X 42 %, = 25 %

Retrofit AC- dengan Refrigran HC

• Refrigerant AC yang banyak digunakan saat ini : Freon , bahan ini tidak ramah lingkungan, merusak lapisan ozon dan meningkatkan pemanasan global

• Sebagai pengganti freon dapat digunakan antara lain refrigerant Hidrokarbon (HC) – tidak merusak lapisan ozon dan tidak menimbulkan pemanasan global, dan menghemat daya listrik pada unit kompresor sampai dengan 20%,

• Dapat secara langsung dipergunakan pada unit mesin AC serta aman dipakai,

• Sudah ada SOP penggunaan HC, SNI (standar Nasional Indonesia) bahkan SOP berdasarkan Standar Internasional (British, Australian , German DLL).

CONTOH KASUS :RETROFIT AC SPLIT

Manfaat retrofit pada AC adalah menghemat energy.

Demo - retrofit dilakukan pada dua unit AC berikut :

• AC split 1, Merek Nasional, 2 PK.•AC split 2, Merek Nasional, 4 PK

AC SPLIT 1Data pengukuran :

Sebelum Retrofit : Arus : 3.9 Amper.Setelah Retrofit : Arus : 2.9 Amper.

Penghematan energy akibat retrofit pada AC split 1 adalah 25 %.

Sebelum Retrofit Setelah Retrofit

AC Split 2 Data pengukuran :

Sebelum Retrofit : Arus : 7.3 Amper.Setelah Retrofit : Arus : 5.8 Amper.

Penghematan akibat retrofit pada AC split 2 adalah 21 %.

Sebelum Retrofit Setelah Retrofit

Penghematan energi – Retrofit AC

ROOF TOP GARDEN

Roof top garden dimaksudkan agar suhu atap bangunan turun sehingga , mengurangi beban AC

KESIMPULANHemat energi dapat dilakukan dengan berbagai cara : Set kondisi nyaman pada suhu : 25,5OC ± 1,5OC ,

dan RH 60 % ± 5%

Minimalkan beban kalor melalui kaca dengan Memasang kaca film, Peneduh Menggunakan double glass

Isolasi di bagian roof top bangunan ber-A/C dengan : Memasang isolasi dibawah dak setebal 50 mm Diberi tanaman atau rerumputan di atas roof top

INGAT : Mendinginkan ruangan bukan tujuan.• Tujuan Adalah membuat rasa nyaman dalam ruangan untuk

beraktifitas

Tata Cahaya

Pola Konsumsi Energi pada Gedung

AC68%

Lam pu23%

Lift4%

utility5%

I II

Green Lighting

76

Mengapa Tata Cahaya yang Berkualitas & Efisien Penting?

Keselamatan

Kesehatan

Kenyamanan

Produktivitas

Parameter Kualitas Pencahayaan• Iluminasi (lux)

• Luminasi (cd/m2)

• Correlated Colour Temperatur (CCT)

• Colour Rendering Index (CRI)

Iluminasi / Tingkat Pencahayaan

• Banyaknya cahaya yang jatuh pada bidang kerja Horizontal atau Vertikal , Biasa disebut sebagai “ Kuat pencahayaan “ ( Lighting Level )

Satuan : LuxSimbol : E

Illuminance

Lumens

Area (m2 )

LUMINASI

Iluminasi dan Luminasi

81

Correlated Colour Temperature (CCT)

83

Correlated Colour Temperature (CCT)

P

E

R

S

E

P

S

I

M

O

O

D

Colour Rendering Index (CRI)

Jenis Tata Cahaya Buatan

85

Desain Pencahayaan BerkualitasTradisional Distribusi kecerahan yang harmonis Kecukupan tingkat iluminasi Menghindari pantulan Model yang bagus Warna cahaya yang baik Renderasi warna yang sesuai

Modern Situasi pencahayaan yang dapat berubah Kontrol personal Efisiensi energi Integrasi cahaya alami Cahaya sebagai elemen desain interior

STANDARD ALAT UKUR DESAIN/EED

SNI

LUX METER

Desain Pencahayaan Berkualitas dan Efisien

SIMULASI

SNI

SNI 6197:2011 Diagram Alir Perancangan Pencahayaan

Fungsi ruangan

M ULAI

Tentukan tingkat pencahayaan m inimum

Tentukan sumber cahaya yang paling efisien sesuai dengan

penggunaan

Tentukan armatur yang efisienTentukan warna muda untuk langit-langit dan

dinding

Tentukan tata letak arm atur

Upayakan koefisien penggunaan (Kp) harus

besar

Upayakan koefisien penggunaan (Kp) harus

besar

HitungE=(F/A) x Kp x Kd

Diperoleh jumlah armatur dan jumlah

lampu

Diperoleh konfigurasi sistem pencahayaan

Diperoleh daya yang diperlukan W att/m 2

Tentukan warna muda untuk langit-langit dan

dinding

Perikaswatt/m2<target

STOPYA

TIDAK

Lakukan pengendalian, pengelompokan, penyalaan, dan

disesuaikan dengan cahaya alami siang hari

Tentukan pencahayaan merata dan setempat

URUTAN DIAGRAM ALIR 1. Tentukan Tingkat Pencahayaan minimum(LUX) 2. Tentukan Sumber Cahaya yang Paling Efisien

sesuai dengan Penggunaan: * EFIKASI TINGGI (Lumen/watt)

* UMUR LAMPU PANJANG (Jam) 3. Tentukan Armatur yang efisien 4. Pilih Kd besar: jaga kebersihan lampu dan armatur* Kd = koefisien depresiasi

Urutan diagram alir (lanjutan)

5. Pilih Kp besar: * warna muda dinding-plafon * Pola distribusi pencahayaan

* indeks ruang (misal: jarak lampu

ke bidang kerja)6. Lakukan pengendalian, pengelompokkan, penyalaan, dan sesuaikan dengan cahaya alami7. Lakukan konfigurasi dengan: *pencahayaan umum *pencahayaan setempat.8. Cek daya watt/m2 < target

*Kp = koefisien pencahayaan

Tata Cahaya yang Berkualitas dan Efisien

93

• EFIKASILAMPU• LIGHT OUTPUT RATIO• GLARE, REFLEKTANSIARMATUR• LOW BALLAST FACTOR; LOW BF • ELEKTRONIKBALAST• SENSOR (OKUPANSI, DAYLIGHT, MOTION)

• PERSONAL KONTROL, BASKONTROL• FUNGSI RUANG, LUX, CCT, CRI• DESAIN INTERIOR, SIMULASIDESAIN

Teknik EE pada Sistem Tata Cahaya

94

kWh

kW h

Perkembangan kinerja lampu

Incandescent Lamp

High Pressure Sodium Lamp

Metal-Halide

LampFluorescent Lamp

Mercury Lamp

Compact Fluorescen

t LampTungsten Halogen Lamp

White LED

Efikasi (lm/W)

EMISI CO2 = 700gram/kwh

PJU HPS - SON70w – 400wMercury Content

TUBE NEON20w – 40wMercury Content

INCANDESCENT25w – 100w

COMPACT FL5w – 65wMercury Content

Perbandingan penghematan energi

LED -60%

LED -50%

LED -80%

LED -50%

Brightening The World Through GREEN ENERGY WWW.SIKLON.CO.ID

Jenis lampu Daya

Harga Beli

(investasi)

Masa Pakai

Modal Lampu/Thn(1 tahun @ 3.600 jam)

Biaya Investasi /Tahun

Biaya Listrik/ Tahun

Total Rata2

Biaya/Thn(Biaya

Investasi/Thn+ Biaya

Listrik/Thn)

Jumlah Pelanga

n listrik

PLN

Total Daya

PIJAR 40 watt

Rp 3.000,-

1.200 jam

3 lampu Rp 9.000,-

Rp 80.640,-

Rp 89.640,-

48 juta

1.920 MW

CFL 8 watt Rp 25.000,-

6.000 jam

0,6 lampu Rp15.000,- Rp 16.128,-

Rp 31.128,- 384 MW

LED 4 watt Rp 45.000,-

25.000 jam

0,144 lampu

Rp 6.480,-

Rp 8.064,-

Rp 14.544,- 192 MW

Keterangan:Waktu pemakaian (1 tahun): 360 hari @10 jam/hari =

3.600 jam

Biaya listrik (1 tahun): • Pijar: 40 watt x 3.600 jam x Rp 560/kWh = Rp 80.640,-

• CFL : 8 watt x 3.600 jam x Rp 560/kWh = Rp.16.128,-

• LED: 4 watt x 3.600 jam x Rp. 560/kWh = Rp. 8.064,-

CONTOH POTENSI PENGHEMATAN DARI PENERAPAN LAMPU HEMAT ENERGI

Total Daya Lampu:• Pijar: 40 watt x 48 juta pelanggan PLN = 1.920 MW• CFL : 8 watt x 48 juta pelanggan PLN = 384 MW• LED: 4 watt x 48 juta pelanggan PLN = 192 MW

Jika Lampu Pijar digantikan dengan Lampu CFL terhadap 48 juta pelanggan PLN, maka dapat dihasilkan penghematan sebesar = 1.920 MW- 384 MW = 1.536 MW

Jika Lampu Pijar digantikan dengan Lampu LED terhadap 48 juta pelanggan PLN, maka dapat dihasilkan penghematan sebesar = 1.920 MW- 192 MW = 1.728 MW

Jika Lampu CFL digantikan dengan Lampu LED terhadap 48 juta pelanggan PLN, maka dapat dihasilkan penghematan sebesar = 384 MW- 192 MW = 192 MW

Asumsi: 1 pelanggan mengganti lampu PIJAR ke CFL, PIJAR ke LED, dan CFL ke LED

Sumber: BRESL& informasi internet

CONTOH PENGHEMATAN ENERGI DARI PERUBAHAN PERILAKU

Mencabut plug TV di malam hari Asumsi-asumsi :- Jumlah pelanggan PLN ada 48 juta- 50% nya menggunakan TV= 24 juta - Jika 20 % mencabut plug TV di malam hari (12 juta TV)

- Standby mode TV : 0,5 W- Lama waktu TV tidak menyala : 6 jam dalam sehari

- Biaya listrik rata-rata Rp 700/kWh Penghematan energinya per hari :0,5 W x 6 jam/hari x 12.000.000 TV x 1 kWh/1000 Wh= 36.000 kWh ~ (36.000 kWh x Rp 700/kWh)= Rp. 25,2 juta/hariPenghematan energinya per tahun := 25,2 juta/hari x 30 hari/bulan x 12 bulan/tahun= Rp 9 milyar/tahun

PERALATAN LAIN

Peralatan Lain

Peralatan Lain

• Transportasi Gedung/Lift

• Pompa dan Sistem Air

• Peralatan Kantor

perlengkapan bangunan diluar sistem tata udara dan sistem tata cahaya serta sistem selubung bangunan

Peralatan Lain

LIFT

• Apakah elevator yang akan dipasang diperuntukkan untuk orang, atau barang atau kedua – duanya

• Harus diketahui dan diukur dengan jelas ukuran ruang tersedia untuk shaft/hoistway lift

• Harus dipastikan bahwa lantai dasar pada ruang yang diperuntukkan untuk shaft lift masih dapat digali untuk pit lift

• Harus diukur ketinggian dari lantai paling atas ke dak atap

• Harus dipastikan apakah di atas dak atap masih dapat dibangun ruang mesin

Tips pemilihan sistem elevator pada existing building antara lain sebagai berikut :

POMPA

MENGAPA KONSERVASI ENERGI PADA POMPA...??

• Dengan alasan safety margins , Q&H sengaja ditambahkan pada perkiraan awal sistem pompa.

• Kemudian karena banyak orang terlibat dalam pengambilan keputusan pembelian pompa dan masing–masing merekomendasikan tambahan kapasitas.

• Mengantisipasi keperluan yang lebih besar dimasa mendatang sehingga membeli pompa yang lebih besar daripada yang diperlukan sekarang.

• Karena ukuran pompa yang ada di dealer tidak persis sama dengan yang diinginkan, maka ukuran yang besar tidak dapat dihindari.

• Ukuran pompa (spare parts inventory) terbatas . Biaya pembelian tidak ada, maka tidak ada pilihan kecuali menggunakan cadangan yang tersedia.

• Pembelian/penggantian dilakukan dengan mengikuti ukuran pompa yang lama yang sebenarnya adalah juga over sized.

Pompa oversize : Efisiensi operasi rendah, boros

energi. Investasi relatif besar.

PEMILIHAN POMPA DALAM PRAKTEK.

PEMILIHAN UKURAN SPEKULATIP

Periksa Efisiensi Sistem Pompa

• Efisiensi suatu sistem pompa penting dalam mengontrol biaya operasi.• Informasi dalam brosur sering dikaitkan antara harga dan efisiensi. Pertanyaannya :

Apakah informasi tentang efisiensi dalam brosur itu akurat ? .

Data apa saja yang termasuk dalam informasi tersebut, asumsinya apa dan apa yang kurang atau tidak dimasukkan.

PELUANG KONSERVASI ENERGI SISTEM POMPA

PELUANG PENGHEMATAN ENERGI : Kwalitas daya listrik.

Alat kontrol. Motor & transmissi. Sistem distribusi. Pompa itu sendiri. Pengguna akhir.

Kualitas DayaKualitas Daya : adalah persoalan perubahan bentuk tegangan, arus atau frekuensi yang bisa menyebabkan kegagalan operasi peralatan, baik peralatan milik PLN maupun milik konsumen; artinya masalah Kualitas Daya bisa merugikan pelanggan maupun PLN.

• Saat ini kualitas peralatan yang dimiliki konsumen lebih sensitif.

• Pada sistem utilitas telah terjadi meningkatnya level Harmonik.

• Konsumen belum memiliki dan mendapat informasi yang cukup menyangkut masalah kualitas daya

• Kegagalan satu komponen pada sistem distribusi dan instalasi bisa membawa konsekuensi tertentu.

Kualitas Daya

• Sag : penurunan besar tegangan (0,1 – 0,9 pu) yang terjadi dalam waktu yang singkat (0,5 siklus sampai satu menit)

• Swell : peningkatan besar tegangan (1,1 – 1,8 pu) yang terjadi dalam waktu yang singkat (0,5 siklus sampai satu menit)

• Transient : Gangguan tegangan berupa amplitudo yang tinggi dan terjadi dalam waktu yang singkat (<0,5 siklus)

• Ketidakseimbangan tegangan : variasi besar dan/atau sudut fasa pada fasa yang berbeda

Klasifikasi Kualitas Daya (IEEE Std. 1159-1995)

• Harmonik : deviasi gelombang tegangan dan/atau arus dari bentuk gelombang sinusoidal murni yang dikarenakan adanya frekuensi yang tidak diinginkan yang mempengaruhi gelombang fundamentalnya

• Deviasi frekuensi : variasi frekuensi dari nilai 50/60 Hz

• Flicker : sag atau swell yang terjadi secara berulang-ulang

• Deviasi tegangan : adanya over-voltage atau under-voltage dalam waktu yang cukup lama

• Blackout : hilangnya masukan tegangan secara total selama beberapa siklus atau lebih

Klasifikasi Kualitas Daya (IEEE Std. 1159-1995)

Gangguan Penyebab Utama PengaruhSag dan Swell Kegagalan (Fault),

starting motor, sambaran petir

Interupsi sistem komputer,motor stalling.

Transient Petir, Capacitor switching

Overvoltage, kegagalan isolasi, malfungsi pada peralatan elektronik yang sensitif

Distorsi harmonikPower Electronic, Saturable Device

Pemanasan / kegagalan pada transformator, errorpada relay proteksi

Gangguan kualitas daya

PELUANG HEMAT ENERGIBuat neraca air, minimise konsumsi airPilih jenis pompa yang efisien.Pilih (head & flow ) pompa yang sesuai .Pilih motor efisiensi tinggi sesuai dengan beban aktual.

Design sistem pipa optimal.Monitor parameter operasi penting pada seluruh system : motor (kW), pump (head, flow, temperatur).

Gunakan variable speed drives untuk flow yang bervariasi akibat permintaan proses yg berubah –ubah.

Jika head flow lebih tinggi dari yang diperlukan 5 - 15%, (i) impeller sebaiknya dipotong, (ii) atau ganti dengan impeller diameter yang lebih kecil

Cara Hemat Pada ENERGI POMPA

– Periksa jenis pompa (yang efisien).– Periksa tipe dan ukuran pompa (apakah sesuai).

– Apakah ada throttling (penggunaan katup untuk mengurangi laju aliran).

– Apakah kontrol putaran pompa digunakan.– Periksa apakah tekanan dan debet aliran selalu pada kondisi operasi yang benar sesuai kebutuhan.

– Periksa kondisi operasi pompa apakah pada tingkat yang efisien.

– Periksa jumlah pompa yang beroperasi apakah sesuai dengan debet alir dan kinerja pompa yang sesuai.

NERACA ENERGI SISTEM POMPA

Efisiensi Pompa cendrung turun

Impleller cloggingKorrosi - casing dam vaneMisaligned pumps Clearance bertambah – Seal Bocor

Pemeliharaan

PEMELIHARAAN• Kinerja pompa akan menurun akibat faktor waktu• Oleh karena itu perawatan/pemeliharaan pompa diperlukan.• Meskipun perawatan telah dilakukan dengan baik efisiensi

pompa seperti semula (baru) tidak mungkin diperoleh.• Dengan kata lain selalu ada penurunan efisiensi (lihat

gambar).

Misaligned Pumps

Ciri Tipikal pompa misaligned. Suhu ujung kopling dan bearing motor tinggi.Selisih suhu bearing pompa yang tinggi.

Kriteria Assesment(Relative Temperature Criteria)

• Normal : s/d 10°C di atas reference or baseline• Sedang : antara 10°C - 20°C di atasreference or baseline• SERIOUS : antara 20°C - 40°C di atas reference or baseline• CRITICAL : lebih besar dari 40°C diatas reference or baseline

Misaligned pumps

Ciri-ciri tipikal misaligned pump.• Suhu tinggi masing-masing pada ujung coupling pompa dan bearing motor.• Beda suhu antara bearings pompa tinggi.• Photograph - thermal images digunakan untuk memeriksa misaligned pump.

Data Pemeriksaan Thermography

Dari pemeriksaan thermography suhu motor mencapai 90.8 °C. Suhu motor tersebut sudah di atas batas yang disarankan yaitu 40 °C di atas suhu ambient.

Pemeriksaan Thermography motor dan pompa

Pemeriksaan Thermography Motor pompa

• Suhu motor mencapai 80-89 C.

• Suhu motor tersebut sudah pada batas yang disarankan yaitu 40 C diatas suhu ambient.

• Motor ini perlu mendapat perhatian segera.

Lakukan monitoring efisiensi pompa, dan jika ada Perubahan efisiensi/Kinerja Operasi Pompa seperti contoh pada grafik, maka :

• Telah terjadi keausan/korrosi.

• Daya pompa meningkat rata-rata sekitar 13.2 %.

• Sebagaimana ditunjukkan dalam gambar.

CIRI-CIRI KEAUSAN DAN KOROSI

Dari contoh sebagaimana pada tabel di atas, biaya energi hingga puluhan juta rupiah per tahun dapat terjadi.

Pemborosan akibat perubahan efisiensi tersebut sering tidak disadari dalam praktek.

Menimbulkan kerugian yang cukup besar.

PEMBOROSAN PADA POMPA

Pemborosan Biaya pompa : Bp = (80.93 – 71.04) kW x 500 Rp/kWh x 24 jam/hari x 300 hari/tahun. = Rp 35.6 juta/tahun

Estimasi Efisiensi Individual Pompa

• Efisiensi hidrolik individual pompa dievaluasi berdasarkan data aktual head (H) dan laju alir (Q).

• Dengan menggunakan data dari berbagai pompa centifugal, model hidrolik efisiensi pompa dapat diestimasi sebagai berikut :Eff (%) = 65.08 x H- 0.124476 x Q 0.094734

Model eff ini berlaku untuk : H = (15-100) m kolom air, dan Q = 20-300 m3/jam, dengan Standard error = 1.038 %

CONTOH : 1

• Head : H = 95.35 meter (barometer gage) • Debet : Q = 200 m3/jam.• Dengan menggunakan model eff di atas efisiensi

pompa individual dapat dihitung:• Eff = 65.08 x 0,567051 x 1,651908..... %

= 60.96 %

Eff (%) = 65.08 x H- 0.124476 x Q 0.094734

Contoh 2 : • Head : H = 88.78 meter (barometer gage)

• Debet : Q = 200 m3/jam.Eff (%) = 65.08 x H- 0.124476 x Q 0.094734

Dengan menggunakan model eff di atas, maka efisiensi pompa individual dapat dihitung:Eff = 65.08 x 0,572113 x 1,651908..... %

= 61.5 %

Efisiensi Motor Listrik• Efisiensi motor bervariasi tergantung jenis dan rate daya motor.

• Untuk motor standar, daya (1-200) kW, Eff = (74 – 91)%

• Untuk motor efisiensi tinggi, daya (1-200) kW; Eff = (82- 93)%.

Efisiensi Motor Listrik

Efisiensi MotorEfisiensi motor maksimum akan tercapai pada pembebanan sekitar 85 – 90%.

Pengaruh Ketidakseimbangan tegangan

PERALATAN KANTOR

• Mengelola peralatan kantor dengan tanpa/rendah biaya dapat menghemat 70%

• Peralatan kantor modern sekitar 15% total konsumsi energi

Tiga cara mudah menghemat

1.Matikan yang tidak diperlukanMengurangi konsumsi energi dan panas yang dihasilkan yang akan mengurangi beban pendinginan– Kesadaran staf sangat penting.– Pastikan monitor dimatikan jika

meninggalkan meja lebih dari 10 menit– Matikan komputer dan monitor pada di

luar jam kantor– Lakukan patroli untuk melakukan

monitoring malam dan malam sabtu– Gunakan timer (harga relatif murah)

untuk peralatan seperti printer dan fotocopy

2. Posisi standby• Kebanyakam peralatan kantor

mempunyai mode standby, mode harus selalu di enable sehingga peralatan tidak akan aktif caranya :

• Cek peralatan apakah mempunyai mode standby

• Lakukan pada semua peralatan

3. Gunakan peralatan yang sesuai

• Sesuaikan kebutuhan sekarang dan di masa datang sesuai dengan kebutuhan bisnis, ummnya spesifikasi peralatan yang lebih tinggi akan memerlukan energi lebih tingi

• Gunakan colour printing dan fotocopy jika sangat diperlukan, jika perlu maka :– Set default printing dan copying pada double-sided (duplex).

– Kurangi kualitas printing akan mempercepat dan mengurangi toner

– Lakukan pencetakan/fotocopy secara bersamaan sehingga menghidari peralatan idle

• Beli yang efisien– Jika membeli printer pastikan ada opsi duplex printing, mode ekonomi– Upgrade ke flat screen (LCD dan LED) monitor akan mengurangi energi

2/3– Bandingkan antara biaya running dan standby dan pastikan

mempunyai feature energy saving

Contoh

• Fotocopy beban operasi normal 500 Watt, beban low 150 Watt

• Foto copy digunakan selama 10 jam dengan perincian 4 jam normal dan 6 jam low power :– Normal 500 x 4 = 2000 Wh– Low power 150 x 6 = 900 Wh– Total = 2900 Wh

Bagaimana memulaiTingkat keberhasilan tergantung pada pengelolaan peralatan oleh karyawan

• Buat survei berapa peralatan yang ada, bagaimana karyawan mengunakan dan kapan dibiarkan hidup tanpa dipakai

• Lakukan patroli secara random jika penggunaan bervariasi

• Lakukan kampanye kesadaran hemat energi• Set target untuk mengetahui adanya kemajuan• Tunjuk sesorang untuk mematikan peralatan.

Alasan untuk mematikan komputer• Screen savers menggunakan energi lebih besar daripada

penggunaan normal seperti word processing. Untuk efisien matikan monitor

• Matikan komputer jika tidak dipakai dalam beberapa waktu. Arus yang digunakan pada waktu start sama dengan menggunakan komputer dalam beberapa detik

Keuntungan meningkatkan efisiensi penggunaan peralatan

• Penghematan Biaya• Lebih sehat dan kondisi yang lebih produktif

• Mengurangi resiko tempat kerja yang terlalu panas

• Mengurangi beban Listrik• Peralatan lebih awet• Biaya maintenance lebih rendah• Mengurangi CO2 emissions

PERTANYAAN DAN DISKUSI