AUDIT ENERGI POWER QUALITY DAN UTILITAS DI HOTEL LEBAK GUNUNG PERMAI ENERGY AUDIT POWER QUALITY AND UTILITY
IN LEBAK GUNUNG PERMAI HOTEL
LAPORAN TUGAS AKHIR
disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Konversi Energi
di Jurusan Teknik Konversi Energi
Disusun oleh: Jidan NIM 091711020
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
Penguji :
DI HOTEL LEBAK GUNUNG PERMAI ENERGY AUDIT POWER QUALITY AND UTILITY
AUDIT ENERGI POWER QUALITY DAN UTILITAS
IN LEBAK GUNUNG PERMAI HOTEL
1. Sebagai Ketua 2. Sebagai Anggota 3. Sebagai Anggota
: Tina Mulya Gantina, Dra., M.T. : Kholiq Hernawan, Ir., M.T. : Ahmad Deni Mulyadi, S.T., M.T.
Tugas akhir ini telah disidangkan pada tanggal 16 Juni 2012 dan disahkan sesuai ketentuan.
Mengetahui Pembimbing Tugas Akhir
Kholiq Hernawan, Ir., M.T. NIP. 19631230 19903 1002
Ketua Jurusan Teknik Konversi Energi
Aceng Daud, M.Eng. NIP. 19580205 198403 1003
ii
DATA PRIBADI
CURRICULUM VITAE
Jidan
PERSONAL DETAIL Nama Jidan Jenis Kelamin Pria Kesehatan Pribadi Bagus Tinggi 165 cm Berat Badan 56 kg Status Belum Menikah Tempat dan Tanggal Lahir Bandung 04-02-1991 Agama Islam Kewarganegaraan Indonesia Kp. Pasar RT 02 RW 02, Desa Alamat
Ciptagumati, Kec. Cikalong Wetan, Kabupaten Bandung Barat, 40556
Nomor Telepon (022) 6971013 Nomor Handphone 083821427938 E-mail
[email protected] FORMAL EDUCATION 2009 - sekarang
D3 Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri Bandung
Sekolah Menengah Atas (2006 - 2009) SMAN 1 Cikalong Wetan Sekolah Menengah Pertama (2003 - 2006) SMPN 1 Cikalong Wetan Sekolah Dasar (1997 - 2003) SDN 2 Cikalong Wetan ORGANIZATION EXPERIENCES iii
iv
2009 - Sekarang Anggota Div. Dana dan Usaha HMTE (Himpunan Mahasiswa Teknik Energi) 2010 - 2011 Ketua Keluarga mahasiswa Cikalong
Wetan 2009-2011 Anggota lembaga dakwah kampus ASSALAM POLBAN
2007-2008 Wakil Ketua OSIS SMAN 1 Cikalong
Wetan
2006-2009 Anggota Apresiasi Kreasi Seni (AKSI)
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat allah subhanahuwata’ala, karena berkat rahmat dan hidayah dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Audit Energi Power Quality Nya, penulis dan Utilitas di Hotel Lebak Gunung Permai”. Adapun Tugas Akhir ini ditujukan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan program
pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Konversi Energi, Politeknik Negeri Bandung.
Penulis menyadari Tugas Akhir ini masih sangat jauh dari sempurna. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca. Akhir kata, penulis
berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat badi penulis sendiri dan bagi pembaca. Bandung, juli 2012
Penulis
v
UCAPAN TERIMA KASIH
penulis panjatkan kepada Allah Subhanahuwata’ala atas karunia-Nya sehingga Puji syukur
penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Terima kasih juga ingin penulis sampaikan
kepada orang-orang yang telah membantu sehingga laporan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan, antara lain: 1. Ibu dan Bapak yang selalu memberikan dorongan dan motivasi kepada penulis
serta membantu dalam materi dan moril.
2. Kakak yang selalu memberikan dorongan dan motivasi kepada penulis.
3. Aceng Daud, M.Eng. Selaku ketua jurusan Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri Bandung. 4. Ir. Kholiq Hernawan, M.T. selaku dosen pembimbing yang selalu sabar membimbing penulis dalm menyelesaikan Tugas Akhir ini. 5. Teguh Susino, M.T. selaku koordinator pelaksanaan Tugas Akhir. 6. Ahmad Deni Mulyadi, S.T., M.T. dan Tina Mulya Gantina, Dra., M.T.selaku dosen penguji. 7. Seluruh dosen jurusan Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri Bandung. 8. Seluruh teknisi jurusan Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri Bandung. 9. Rekan kerja Tugas Akhir, Riky Abimanyu yang selalu membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 10. Teman-teman kelas 3A konservasi energi 2012. 11. Seluruh pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu, yang telah membantu selama pengerjaan dan pembuatan laporan Tugas Akhir ini.
vi
ABSTRAK
Audit energi merupakan teknik yang digunakan untuk menghitung besarnya konsumsi
energi pada bangunann gedung dan mengenali cara-cara penghematannya. Audit energi
dilakukan di Hotel Lebak Gunung Permai dengan fokus pada power quality dan sistem
utilitas yang terdiri dari heater dan pompa. Intensitas Konsumsi energi pada Hotel Lebak Gunung Permai rendah karena non AC. Profil konsumsi energi adalah sistem utilitas mengkonsumsi energi listrik sebesar 73% dengan heater 66% dan pompa 7% dan sisanya
27% untuk lain-lain yang terdiri dari stop kontak dan pencahayaan. Selain itu, power
quality pada panel di Hotel Lebak Gunung Permai, mayoritas sudah cukup baik akan tetapi
ada beberapa panel yang kurang baik seperti di SDP Gedung Putih dan Pink. Pada sistem utilitas terjadi pemborosan energi karena utilitas bekerja selama 24 jam. Pada pompa juga
terjadi pemborosan dimana pompa terlalu sering ON OFF yang membuat umur pompa turun 50%. Untuk mengatasi hal ini, dilakukan dengan pemansangan timer untuk mengatur operasi pompa. Sehingga dapat menghemat Rp. 1.100.000,- per tahun, dengan nilai investasi yang cukup menguntungkan. Sedangakan pada heater dilakukan pemasangan timer dan tangki penampung air panas dimana didapatkan saving hingga Rp. 242.720.523,per tahun dan investasinya sangat menguntungkan. .
vii
ABSTRACT
Energy audit is a technique that used to calculate the level of energy consumption at the
building and to know the methode how to get chance to economizing. Audit energy have
done in Lebak Gunung Permai hotel with focus on power quality and untility system that
consist of heater and pump. Intensity of energy consumption at Lebak Gunung Permai Hotel is low because there is non Air Conditioning. Profile energy consumption is Utility system consume 73 % of total energy consumption where heater consume 66% and pump
7% then stop contact and lighting comsume 27% of total energy consumption. Beside that,
power quality of panel at lebak gunung permai hotel, majority has been good. But, there
are some panel is not good like SDP gedung pink and gedung putih. Energy consumption of utility system was wasteful because the utility work 24 hours. Beside that, operation of
pump is not good where pump often ON and OFF in short time interval. It can make life time of pump descend 50%. So timer will be used to control operation of pump, so we can save Rp. 1.100.000,-/year with beneficial investation. But, heater will be installed timer and tank to receive hot water. so we can save Rp. 242.720.523,,-/year with exceptionally beneficial investation.
viii
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN.………...…………………………………………………….. ii DATA PRIBADI…………………………………………………………………………..iii KATA PENGANTAR.……………...……………………………………………………...v
UCAPAN TERIMA KASIH………...………..……………………………………….…...vi ABSTRAK………………………………………………………………………………...vii
DAFTAR ISI…………………………………………………………………………...…..ix
DAFTAR TABEL……………………………………………………………………..…..xii DAFTAR GAMBAR………………………………………………………………..……xiii BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1 1.1
Latar Belakang ........................................................................................................ 1
1.2
Tujuan ..................................................................................................................... 1
1.3
Rumusan Masalah................................................................................................... 2
1.4
Batasan Masalah ..................................................................................................... 2
1.5
Metedologi .............................................................................................................. 2
1.6
Sistematika Penulisan ............................................................................................. 3
BAB II LANDASAN TEORI................................................................................................ 4 2.1
Audit Energi............................................................................................................ 4
2.2
Profil Energi............................................................................................................ 5
2.3
Konsumsi Energi Listrik dan Intensitas Konsumsi Energi ..................................... 6
2.3.1
Konsumsi energi listrik.................................................................................... 6
2.3.2
Intensitas Konsumsi Energi ............................................................................. 6
2.4
Faktor Daya............................................................................................................. 7
2.5
Frekuensi................................................................................................................. 8
2.6
Harmonisa ............................................................................................................... 8
2.7
Daya ...................................................................................................................... 11
2.8
Arus Phasa dan arus ketidakseimbangan .............................................................. 13
2.9
Tegangan Line to Netral dan ketidakseimbangannya ........................................... 14
2.10
Pompa................................................................................................................ 16
2.11
Motor listrik 3 phasa ......................................................................................... 16 ix
x
2.12 2.13
Water heater atau pemanas air .......................................................................... 18 Analisa investasi................................................................................................ 21
2.13.1
Net Present Value (NPV) .............................................................................. 21
2.13.2
Payback periode (PP) .................................................................................... 22
BAB III PELAKSANAAN AUDIT ENERGI .................................................................... 23
3.1
3.1.1
Gambaran Bangunann Objek Tugas Akhir ................................................... 23
3.1.2
Utilitas Pada Bangunan Objek Tugas Akhir.................................................. 25
3.1.3
Konsumsi Energi Pada Bangunan Objek Tugas Akhir ................................. 29
3.2
Gambaran Objek Audit Energi ............................................................................. 23
Metedologi Pengukurann ..................................................................................... 31
3.2.1
Mencari dan mempelajari one line diagram kelistrikan................................ 32
3.2.2
Observasi ke lapangan dengan melakukan pengecekan panel-panel ............ 32
3.2.3
Titik pengukuran ........................................................................................... 32
3.2.4
Cara pengukuran............................................................................................ 35
3.2.5
Parameter besaran yang di ukur dan Lama waktu pengukuran ..................... 35
3.3
Data Hasil Pengukuran ......................................................................................... 36
BAB IV KOMPILASI DATA, ANALISIS DAN REKOMENDASI................................. 45 4.1
Intensitas Konsumsi Energi (IKE) ....................................................................... 45
4.1.1
Intensitas Konsumsi Energi (IKE) kotor ...................................................... 45
4.1.2
Intensitas Konsumsi Energi (IKE) bersih ..................................................... 46
4.1.3
Intensitas Konsumsi Energi (IKE) spesifik per kamar ................................. 46
4.2
Profil Konsumsi Energi ........................................................................................ 47
4.2.1
Konsumsi energi heater ................................................................................. 47
4.2.2
Konsumsi energi pompa ................................................................................ 48
4.2.3
Konsumsi energi pencahayaan dan stop kontak ............................................ 48
4.2.4
Profil Konsumsi Energi ................................................................................. 49
4.3
Power Quality Panel dan Utilitas di Hotel Lebak Gunung Permai ...................... 50
4.3.1
Main Distribution Panel (MDP) .................................................................... 50
4.3.2
Sub Distribution Panel (SDP) Gedung Baru ................................................. 54
4.3.3
Distribution Panel (SDP) Gedung Lama ....................................................... 57
4.3.4
Sub Distribution Panel (SDP) Gedung Pink dan Gedung Putih.................... 60
4.3.5
Heater Gedung Baru...................................................................................... 63
4.3.6
Heater Gedung Lama .................................................................................... 66 x
xi
4.3.7
Pompa Dalam Tanah ..................................................................................... 69
Pompa Toren ................................................................................................. 72
4.3.8
4.4
Peluang Penghematan Energi ............................................................................... 75
4.4.1
Peluang Penghematan Energi pada Panel-panel............................................ 75
4.4.2
Pompa Toren ................................................................................................. 77
4.4.3
Pompa Dalam Tanah ..................................................................................... 79
4.4.4
Heater Gedung Lama .................................................................................... 81
4.4.5
Heater Gedung Baru...................................................................................... 86
BAB V PENUTUP .............................................................................................................. 91
5.1
Kesimpulan ........................................................................................................... 91
5.2
Saran ..................................................................................................................... 97
DAFTAR PUSTAKA…………...………………………………………………………... 98 LAMPIRAN
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Gambaran Umum Hotel
23
Tabel 3.2 Spesifikasi Setiap Gedung
25
Tabel 3.3 Konsumsi Energi Pada Hotel Lebak Gunung Permai
30
Tabel 3.4 Pembayaran Rekening Listrik
31
Tabe; 3.5 Parameter yang Diukur dan Lama Waktu Pengukuran
36
Tabel 3.4 Data Pengukuran MDP
37
Tabel 3.5 Data Pengukuran Heater Gedung Baru
38
Tabel 3.6 Data Pengukuran Heater Gedung Lama
39
Tabel 3.7 Data Pengukuran Pompa Dalam Tanah
40
Tabel 3.8 Data Pengukuran Pompa Toren
41
Tabel 3.9 Data Pengukuran SDP G. Lama
42
Tabel 3.10 Data Pengukuran SDP G. Baru
43
Tabel 3.11 Data Pengukuran SDP Pink dan Putih
44
Tabel 4.1 Konsumsi Energi Hotel
45
Tabel 4. 2 Profil Konsumsi Energi
49
Tabel 4.3 Pengolahan Data Pengukuran Power Quality MDP
50
Tabel 4.4 Pengolahan Data Pengukuran Power Quality SDP Gedung Baru
55
Tabel 4.5 Pengolahan Data Pengukuran Power Quality SDP Gedung Lama
58
Tabel 4.6 Pengolahan Data Pengukuran Power Quality SDP Gedung Pink
61
Dan Gedung Putih Tabel 4.7 Pengolahan Data Pengukuran Power Quality Heater Gedung Baru
64
Tabel 4.8 Pengolahan Data Pengukuran Power Quality Heater Gedung Lama
67
Tabel 4.9 Pengolahan Data Pengukuran Power Quality Pompa Dalam Tanah
70
Tabel 4.10 Pengolahan Data Pengukuran Power Quality Pompa Toren
73
Tabel 5.1 Rekapitulasi Power Quality
92
Tabel 5.2 Rekaptulasi Peluang Hemat Energi
95
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Profil Energi
5
Gelombang Sinusoida Dengan Beberapa Macam Frekuensi Gambar 2.2
8
Gambar 2.3 Penjumlahan Trigonometri Daya Aktif, Reaktif Dan Semu
12
Gambar 2.4 Fasor Tegangan Seimbang Dan Tidak Seimbang.
14
Gambar 2.5 Kurva Kinerja Sebuah Pompa
17
Gambar 2.6 Tabung Pemanas Stainless
17
Gambar 2.7 Elemen Pemanas
19
Gambar 2.8 Glasswool
19
Gambar 2.9 Kertas Alumuniun Foil
20
Gambar 2.10 Prinsif Kerja Water Heater
20
Gambar 2.11 Bentuk Gelombang Sinusoida dan Timbulnya Medan Putar Pada Stator Motor Induksi
21
Gambar 3.1 Bentuk Bangunan dan Tanah Bangunan Objek Audit
23
Gambar 3.2 Gedung Lama
24
Gambar 3.2 Gedung Lama
24
Gambar 3.4 Gedung Baru
25
Gambar 3.5 Pompa Toren
26
Gambar 3.6 Kurva Daya Pada Pompa Dalam Tanah
26
Gambar 3.7 Kurva Daya Pada Pompa Toren
27
Gambar 3.8 Kurva Daya Heater Gedung Lama
28
Gambar 3.9 Kurva Daya Heater Gedung Baru.
28
Gambar 3.10 Water Heater
29
Gambar 3.11 Grafik Pemakain Listrik Perbulan
30
Gambar 3.12 Profil Pemakain Listrik
31
Gambar 3.13 Titik Pengukuran MDP dan SDP
32
Gambar 3.14 Titik Pengukuran Heater Gedung Lama
33
Gambar 3.15 Titik Pengukuran Heater Di SDP G. Baru
33
Gambar 3.16 Titik Pengukuran Pompa Artesis Di LP G. Baru Lt. 1
34
Gambar 3.17 Titik Pengukuran Pompa Toren Di LP G Putih Lt.1
34
Gambar 4.1 Profil Konsumsi Energi
49
DAFTAR PUSTAKA
C. Dugan, Roger. 2003. Electrical Power System Quality. New York: Mc Graw-Hill.
Europan Norm (EN) 50160. 1994. Voltage Characteristics Of Electricity Supplied By Public Distribution Systems. IEEE Std. 519. 1992. IEEE Recommended Practices and Requerments for Harmonic Control in Electric Power Systems.
Mandasari, Maya. 2009. Audit Energi di Gedung Kandatel. Jurusan Teknik Konversi Energi. Politeknik Negeri Bandung. Bandung. Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonnesia (ESDM). 2007. Aturan Jaringan Sistem Tenaga Llstrlk Jawa-Madura-Bali. Jakarta:
SNI 03-6196. 2000. Prosedur Audit Energi Pada Bagunan Gedung. Sudirman, Adin. 2009. Kajian Penyebab Kerusakan Motor Katup Kla23 Aa01 Pada Sistem Ventilasi Rsg-Gas. Yogyakarta. Sekolah Tinggi Teknik Nuklir-BATAN. Surya Sanjaya, Arbii. 2012. Menejemen Energy Water Heater Listrik. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta. Syahwil, Muhammad. 2010. Studi Dampak Harmonisa Terhadap Susut Teknis pada Industri Semen. Makasar: Media Elektrik. Theraja. B.L. 1984. A Text Book of Electrical Technology. New delhi: S. Chand.
