BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Energi Energi adalah suatu yang bersifat abstrak yang sukar dibuktikan tetapi dapat dirasakan adanya. Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja (energy is the capacity for doing work). Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Energi merupakan besaran yang kekal, artinya tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk lain. Ditinjau dari asalnya energi mempunyai bermacam-macam bentuk misalnya Energi Listrik. Energi listrik adalah energi yang berkaitan dengan akumulasi arus elektron, dinyatakan dalam watt-jam atau killowatt-jam ( Pudjanarsa, 2008 ). Energi Listrik adalah energi akhir yang dibutuhkan peralatan listrik untuk menggerakan motor, lampu penerangan, memanaskan, mendinginkan, ataupun untuk menggerakan kembali suatu peralatan mekanik untuk menghasilkan bentuk energi yang lain. 9
10
Energi yang dihasilkan ini dapat berasal dari berbagai sumber misalnya air, minyak, batu bara, angin, panas bumi, nuklir, matahari dan lainnya. Energi ini besarnya dari beberapa volt sampai ribuan hingga hingga jutaan volt. 1 Menurut definisi dalam Undang-undang Republik Indonesia No.30 Tahun 2007, energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja yang dapat berupa panas, cahaya, mekanika, kimia, dan elektromagnetik. Misalnya energi panas ( kalori ) hasil pembakaran bahan bakar minyak ( BBM ) mampu menggerakan poros mesin kendaraan. Selanjutnya lewat mekanisme tertentu energi putaran mesin ditransfer ke roda-roda kendaraan. Akhirnya kendaraan tersebut melaju di jalan-jalan. 2 Energi alternatif adalah energi pengganti minyak bumi, yaitu gas, batu bara, dan semua jenis energi non fosil. Jika menyangkut pemanfaatan langsung, misalnya saja untuk pembangkit tenaga listrik, semua jenis energy alternatif pengganti minyak bumi dapat dikatakan tidak ada kendala karena memang teknologi yang ada saat ini sudah mampu melakukannya. Palingpaling kendalanya terletak pada sisi keekonomiannya. Ketersediaan energi listrik maupun energi bahan bakar untuk supply pembangkit sangat terbatas sebagai akibat krisis energi. Masyarakat harus selektif dalam menggunakan energi listrik untuk kehidupan sehari-hari agar dapat menghemat dalam segi keuangan maupun ketersediaan energi. Dunia 1
wikipedia.org
2
www.esdm.go.id
11
industri memerlukan energi dalam jumlah yang besar. Energi tersebut diantaranya digunakan untuk keperluan menjalankan mesin-mesin industri. Sumber energi yang digunakan dibidang industri biasanya berasal dari listrik dan bahan bakar fosil seperti solar, bensin, dan gas. Ketersediaan energi listrik maupun energi bahan bakar untuk supply pembangkit sangat terbatas sebagai akibat krisis energi. Masyarakat harus selektif dalam menggunakan energi listrik untuk kehidupan sehari-hari agar dapat menghemat dalam segi keuangan maupun ketersediaan energi. Dunia industri memerlukan energy dalam jumlah yang besar. Energi tersebut diantaranya digunakan untuk keperluan menjalankan mesin-mesin industri. Sumber energi yang digunakan dibidang industri biasanya berasal dari listrik dan bahan bakar fosil seperti solar, bensin, dan gas. Seperti telah disebutkan diatas bahwa salah satu sumber energy yang digunakan dibidang industri adalah energ listrik. Sumber energi ini dirasakan sangat penting peranannya dalam perkembangan industri yang semakin modern. Krisis energi tersebut diatas akan sangat berpengaruh terhadap kelangsungan perekonomian dan industri nasional. Hal ini dapat dilihat dengan semakin buruknya kinerja industri dikarenakan biaya produksi domestik yang meningkat dengan kenaikan harga BBM dan energi listrik. Sementara itu tingkat konsumsi energi listrik perkapita nasional serta daya beli ekonomi yang rendah, menyebabkan efesiensi dan nilai tambah yang dihasilkannya juga relatif rendah. Peningkatan efesiensi pemanfaatan energi
12
memerlukan infrastruktur, teknologi dan know-how mengenai sistem konversi dan konservasi, serta kebijakan dan manajemen yang optimal. Penggunaan energi yang bijaksana dan hemat akan mengurangi biaya produksi. Salah satu upaya untuk menuju penghematan pemakaian energi adalah dengan mengaudit pemakaian energinya. Audit energy merupakan analisa terhadap konsumsi energi dalam sebuah system yang menggunakan energy, seperti gedung bertingkat, pabrik dan sebagainya. Dengan audit energy metode EPS dapat dibandingkan antara konsumsi riil energy peralatan dengan konsumsi berdasarkan spesifikasi peralatan. Dalam keperluan peraktis, energi sering kali dikaitkan dengan jumlah bahan bakar atau konsumsi jumlah listrik. Untuk melakukan analisis energy suatu system, harus dilakukan berbagai proses perhitungan yang melibatkan jumlah material / zat dan energy. Oleh karena itu perlu dipahami berbagai satuan yang sering digunakan dalam menyatakan besar atau jumlah dari suatu besaran. Untuk menyatakan jumlah material, ada beberapa besaran yang dapat digunakan, yaitu : a. Massa, dengan satuan Kg,lbm, ton dan sebagainya. b. Volume, dengan satuan liter, m3, gallon dan sebagainya. Untuk menyatakan jumlah energi, ada beberapa satuan yang digunakan, misalnya joule, ft, lbf, Kwh, BTU dan sebagainya. Satuan joule merupakan satuan standart internasional ( SI ) yang biasa digunakan untuk semua bentuk energy. Sedangkan kWH adalah satuan yang biasa digunakan
13
untuk menyatakan energi-energi listri, ft. lbf adalah satuan yang biasanya digunakan untuk menyatakan energy termal. 3 2.2 Konservasi Energi Konservasi energi adalah usaha yang dilakukan dengan cara mengefisienkan penggunaan energi, terutama energi yang berasal dari bahan bakar fosil seperti minyak bumi dan batu bara. Hal ini dibarengi dengan usaha untuk mencari dan membuat teknologi baru dalam memanfaatkan sumber daya alam yang tidak habis. Misalnya energi matahari, air, dan panas bumi. Konservasi
energi
merupakan
langkah
kebijaksanaan
yang
pelaksanaannya paling mudah dan biayanya paling murah, serta sekarang juga dapat dilaksanakan oleh seluruh lapisan masyarakat. Kebijakan energi ini dimaksudkan untuk memanfaatkan sebaik-baiknya sumber energi yang ada, juga dalam rangka mengurangi ketergantungan akan minyak bumi, dengan pengertian bahwa konservasi energi tidak boleh menjadi penghambat kerja operasional maupun pembangunan yang telah direncanakan. Hal ini tertuang dalam Intruksi Presiden ( Inpres ) No.9 tahun 1982 tertanggal 7 April 1982, yang dikeluarkan oleh Pemerintah Republik Indonesia, tentang konservasi Energi. Inpres ini terutama ditujukan terhadap pencahayaan gedung, AC, peralatan dan perlengkapan kantor yang menggunakan listrik, dan kendaraan Dinas.
3
Rianto Agus. 2007. Audit Energi dan Analisis Peluang Penghematan Konsumsi Energi Pada Sistem
Pengkondisian Udara di Hotel Santika Premiere Semarang.
14
Inpres No.9 tahun 1982 tersebut kemudian diperkuat dengan Keppres No.43 tahun 1991 tentang konservasi energi, yang isinya merinci lebih jauh petunjuk langkah-langkah konservasi energi melalui : a. Kampanye hemat energi. b. Diklat konservasi. c. Peragaan dan contoh peralatan hemat energi. d. Litbang teknologi konservasi. e. Pengembangan sistem audit energi, identifikasi potensi peningkatan efesiensi. f. Standarisasi. Keppres No.43 tahun 1991 ini, selain mencakup aspek teknis, juga mencakup aspek pelaksanaan dan implementasi seperti kebijakan di bidang investasi, perkreditan, serta harga dan tarif energi. 4 Selanjutnya Inpres No.10 tahun 2005, tentang penghematan energi, dikeluarkan dengan mempertimbangkan potensi ancaman krisis energy listrik karena pasokan listrik yang tersedia, yaitu kapasitas terpasang, tidak mampu mengimbangi pertumbuhan permintaan konsumsi listrik nasional dengan pertumbuhan rata-rata 7% pertahun. Kebutuhan energi listrik dari dua sektor
4
Sugiharta Toto. 2010. Seminar Audit Energi Kementrian Esdm. Tangerang
15
utama yaitu rumah tangga dan industri, bahkan mengalami peningkatan dengan laju kenaikan rata-rata 10%-15% pertahun. 5 Oleh karena itu disamping harus secepatnya mengembangkan sumbersumber energy dari bahan bakar non fosil seperti biomassa, biogas, dan sebagainya, harus juga berusaha untuk dapat mengoptimalkan penggunaan energy minyak bumi secara lebih tepat, cermat, hemat, efisien dalam rangka pelaksanaan program konservasi energi. Keberhasilan penghematan energi dipengaruhi oleh kesadaran semua pihak serta komitmen pemimpin yang jelas dan tegas dalam menentukan kebijakan dan melakukan motivasi dan memaksa terlibatan karyawan secara isentif. 2.3 Audit Energi 2.3.1 Pengertian Audit Energi Audit energi adalah proses evaluasi pemanfaat energi dan identifikasi peluang penghematan energi serta rekomendasi peningkatan efisiensi pada pengguna sumber energi dan pengguna energi dalam rangka konservasi energi. Audit energi dilaksanakan sekurang-kurangnya pada proses dan pengguna energi utama secara berkala paling sedikit satu kali dalam tiga tahun. Proses audit dapat dilakukan oleh auditor internal maupun eksternal,
namun
auditor-auditor
tersebut
wajib
memiliki
sertifikat
kompetensi sesuai dengan peraturan perundang-undangan. 6 5
Dhifa Yasef. 2008. TA. Studi Peluang Penghematan Energi Listrik Pada Beberapa Peralatan Industri Tekstil PT.Hintex Mitra Jaya. Bandung. 6
www.ebtke.esdm.go.id. 2012
16
Audit energi suatu gedung adalah suatu survey terorganisir di satu gedung tertentu untuk mengidentifikasi dan mengukur semua penggunaan energi, menentukan sumber pemborosan energi, dan menentukan peluang penghematan energi ( ECO = Energy Coservation Opportunities ). Audit energi ini merupakan dokumentasi spesifik atas berbagai bentuk energi yang digunakan selama rentang waktu tertentu, biasanya untuk satu tahun. Tujuan audit energi adalah menghasilkan data-data penggunaan energi yang dapat digunakan sebagai acuan penghematan energi, dan memberikan informasi mengenai langkah tepat, untuk menjalankan program efisiensi energi, serta mengetahui penggunaan energi aktual gedung serta mengetahui pilihan ECO yang paling tepat. 1. Pemeriksaan sistem energi secara berkala untuk memastikan bahwa energi tersebut digunakan seefisien mungkin. 2. Identifikasi pemborosan energi, potensi dan peluang penghematan serta menetapkan langkah-langkah penyempurnaan ditindak lanjuti dengan langkah nyata untuk merealisasikan potensi penghematan energi. 3. Memperkirakan berapa potensi nilai manfaat finansial yang diperoleh dari penghematan tersebut. 4. Merupakan top-down initiative. 5. Hasil audit energi tersebut bergantung pada resources yang dialokasikan oleh top management.
17
6. Dalam banyak cara, audit energi sama halnya dengan laporan keuangan dan pemeriksaan. Audit energi ini merupakan dokumentasi spesifik atas berbagai bentuk energi yang digunakan selama rentang waktu tertentu – biasanya untuk satu tahun. 7. Merupakan suatu prosedur sistematis yang dilakukan secara terbatas hanya pada gedung, situs, atau objek tertentu, yang bertujuan untuk: a. Mengidentifikasi dan mengukur penggunaan energi. b. Menentukan sumber pemborosan energi. c. Menentukan peluang penghematan energi yang paling tepat d. (ECO = Energy Conservation Opportunities). e. Melaporkan temuan yang didapat. 2.3.2 Keuntungan Audit Energi 1. Meningkatkan pengetahuan tentang efisiensi energi 2. Mengidentifikasi biaya energi yang digunakan 3. Mengidentifikasikan dan meminimumkan hal yang terbuang 4. Membuat perubahan prosedur, peralatan, dan sistem untuk menyimpan energi 5. Menghematkan sumber energi yang tidak dapat diperbaharui 6. Menjaga lingkungan dengan mengurangi pembangkitan tenaga
18
7. Mengurangi running costs. 7 2.3.3 Tingkat Audit Energi Audit energi secara garis besar dapat dibagi dalam 3 tingkat : 1. Audit Tingkat I Penaksiran Selintas Audit tingkat 1, seringkali disebut sebagai garis besar, membolehkan seluruh pemakaian energi pada suatu area untuk dievaluasi, untuk melihat apakah penggunaan energi masih rasional atau berlebihan. Ini memberikan suatu benchmark pada suatu area sehingga pengaruh dari pengukuran energi dapat dilacak dan dievaluasi. Ini bisa disebut sebagai studi di komputer, meskipun informasi sudah diberikan, atau didapatkan. Para auditor perlu lebih bekerja keras lagi untuk mendapatkan keseluruhan tingkat efisiensi pada area tersebut. Analisis energi pada tingkat ini dapat mengidentifikasi pilihan-pilihan ECO tanpa biaya atau berbiaya sangat rendah, dengan analisis penghematan dan biayanya. Catatan: Audit tingkat 1 diharapkan memberikan garis besar singkat, yang memberikan perintah umum penghematan dan pembiayaan. Penyimpangannya secara umum sekitar 40%. 2. Audit Tingkat II Survey dan analisis energi
7
Muslim, Erlinda, Presentasi 2008. Audit Energi, Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia.
19
Audit tingkat 2, mengidentifikasikan sumber dari energi pada suatu area, besarnya pasokan energi, dan penggunaan dari energi tersebut. Pada tingkat ini juga mengidentifikasikan lokasi mana
saja
yang
memungkinkan
adanya
penghematan,
merekomendasikan tindakan yang harus dilakukan, dan memberikan pernyataan biaya dan kemungkinan penghematan. Catatan: Audit tingkat 2 adalah survey penggunaan energi, dimana diharapkan memberikan pengkajian awal dari pembiayaan dan penghematan. Penyimpangannya secara umum sekitar 20%. 3. Audit Tingkat III Analisis mendetail atas modifikasi padat modal Audit tingkat 3 memberikan analisis yang detail tentang penggunaan energi, penghematan yang bias dilaksanakan, dan biaya yang dicapai dari penghematan tersebut. Penghematan ini mungkin meliputi seluruh area atau mungkin dikhususkan pada suatu bagian, seperti pada satu proses industri atau salah satu pelayanan saja. Auditor biasanya menggunakan jasa ahli/spesialis untuk mengatasi bagian tertentu pada suatu audit atau mungkin perlu untuk memasang meteran atau pengukur lokal. Laporan dari audit tingkat 3 sering dipakai menjadi acuan untuk pengambilan keputusan untuk investasi tertentu oleh pemilik atau kontraktor kinerja energi. Dibutuhkan analisis ekonomi yang detail dengan tingkat keakuratan yang sesuai.
20
Catatan: gambaran
Audit
perkiraan
tingkat
3
diharapkan
penghematan
dan
menyediakan pembiayaan.
Penyimpangannya lebih dari 10% untuk pembiayaan dan kurang dari 10% untuk penghematan. 8 2.3.4 Analisa Tagihan 1. Audit harus dimulai dengan analisa yang detail dari tagihan energi selama dua belas bulan yang lampau. 2. Data tagihan energi harus dianalisa dengan sumber energi dan lokasi tagihan. a. Letak Geografis/Derajat Harian/Data Cuaca Derajat panas harian dan derajat dingin harian b. Layout Fasilitas c. Waktu Operasi d. Equipment List. 9 2.3.5 Ruang Lingkup Audit Energi 1. Pentingnya keikutsertaan manajemen senior, operator dan staf dalam menentukan ruang lingkup kerja dan ketersediaan sumber daya untuk mengadakan audit energi
8
Sujatmiko Wahyu. 2008. Penyempurnaan Standar Audit Energi pada Bangunan Gedung. Bandung.
9
Artikel mengenai Training Audit Energi Pada Gedung. 2009
21
2. Ruang lingkup kerja meliputi area yang akan diaudit, tingkat pengalaman, antisipasi penyimpanan, kebutuhan untuk pelatihan dan kebutuhan untuk meningkatkan organisasi dan Manajemen. 2.3.6 Karakteristik Pemakaian Energi Listrik Pada Gedung 1. Umumnya untuk menggarahkan a. AC b. Lighting c. Peralatan d. Sistem Keamanan e. Peralatan lain 2. Karakterisitik tiap gedung berbeda 3. Hasil penelitian penggunaan energi pada beberapa bangunan 4. Dari data hasil penelitian dilakukan a. AC konsumsi b. Diikuti untuk penerangan 5. Untuk
penghematan
dilakukan
penggunaan energi actual.
benchmarking
IKE
dengan
22
2.3.7 Proses Audit Energi Adapun audit energi awal antara lain meliputi data-data yang diperlukan pada audit energi awai, yaitu : 1. Dokumentasi bangunan a. Denah bangunan seluruh lantai b. Denah instalasi pencahayaan bangunan seluruh lantai c. Diagram garis tunggal listrik, lengkap dengan penjelasan penggunaan daya listriknya dan besarnya sambungan daya PLN serta besarnya daya listrik cadangan dari Diesel Generating Set ( Genset ). d. Pembayaran rekening listrik bulanan bangunan gedung selama satu tahun terakhir dan rekening pembelian bahan bakar minyak ( BBM ). 2. Tingkat hunian bangunan (occupancy rate). Menghitung besarnya Intensitas Konsumsi Energi ( IKE ) gedung. Berdasarkan data bangunan dan data energi seperti disebutkan diatas dapat dihitung : 1) Rincian luas bangunan dan luas total bangunan ( m2 ). 2) Daya listrik total yang dibutuhkan. 3) Biaya pemakaian energi bangunan
23
Intensitas Konsumsi Energi ( IKE ) listrik merupakan istilah yang digunakan untuk mengetahui besarnya pemakaian energi pada suatu sistem ( bangunan ). Namun energi yang dimaksudkan dalam hal ini adalah energi listrik. Pada hakekatnya Intensitas Konsumsi Energi ini adalah hasil bagi antara konsumsi energi total selama periode tertentu ( satu tahun ) dengan luasan bangunan. Satuan IKE ini telah ditetapkan diberbagai negara antara lain ASEAN dan APEC. Menurut hasil peelitian yang dilakukan oleh ASEAN_USAID pada tahun 1987 yang laporannya baru dikeluarkan tahun 1992, target besarnya Intensitas Konsumsi Energi ( IKE ) listrik untuk Indonesia adalah sebagai berikut : ( Direktorat Pengembangan Energi ) 10 a.
IKE untuk perkantoran ( komersil )
: 240 kWH/m2 per tahun
b.
IKE untuk pusat belanja
: 330 kWH/m2 per tahun
c.
IKE untuk hotel / apartemen
: 300 kWh/m2 per tahun
d.
IKE untuk rumah sakit
: 380 kWh/m2 per tahun
Audit energi rinci dilakukan apabila nilai IKE bangunan lebih besar dari target nilai IKE standar. Rekomendasi yang disampaikan oleh Tim Hemat Energi ( THE ) yang dibentuk oleh pemilik / pengelola bangunan gedung dilaksanakan sampai diperolehnya nilai IKE sama atau lebih kecil dari target nilai IKE standar untuk bangunan di 10
Badan Standarisasi Nasional. 2001.Prosedur Audit Energi Pada Bangunan Gedung, Konservasi Energi Sistem Tata Udara Pada Bangunan Gedung dan Konservasi Energi Sistem Pencahayaan Bangunan Gedung (SNI 03-6196-2000,SNI 03-6090-2000, SNI 03- 6197-2000). Departemen Pendidikan Nasional.
24
Indonesia dan selalu diupayakan untuk dipertahankan atau diusahakan lebih rendah dimasa mendatang. 2.4 Energy Potential Scan ( EPS ) 2.4.1 Pengertian Energy Potential Scan ( EPS ) Energy Potential Scan ( EPS ) adalah suatu metoda untuk menurunkan tingkat konsumsi energi di industri. EPS merupakan program partisipatif dimana pihak industri memainkan peran penting, berbeda dengan Audit Energi Konvensional. Tujuan EPS adalah pencarian peluan penurunan konsumsi energi pabrik yang dinilai industri realistis dan fisibel. Efektifitas EPS diukur dengan diimplementasikannya peluang penghematan energi di atas. Efektivitas hasil EPS digambarkan oleh E = Q x A, dimana E adalah effectiveness ( efektivitas ), Q adalah quality ( kualitas ), dan A adalah acceptance ( keberterimaan ). Adapun perbedaan antara Audit Energi Tradisional dan EPS yaitu: 1. Pendekatan Audit Energi Tradisional
25
Skema 2.1 Pendekatan Audit Energi Tradisional ( Sumber : Slide Pembelajaran EPS.2011 )
2. Pendekatan Audit Energy Potential Scan
Share holders
management
Manager 1
Manager 2
Manager 3
Manager
Dep. 1
Dep. 2
Dep. 3
Dep. 4
Skema 2.2 Pendekatan Audit Energy Potential Scan ( Sumber : Slide Pembelajaran EPS.2011 )
26
2.4.2 Kualitas dan Keberterimaan EPS 1. Pemastian Kebaikan Kualitas a. Keikutsertaan staf / enginer yang mengerti betul seluk beluk pabrik serta seluruh aspek produksi. b. Konsultan Eksternal yang siap dengan seluruh metoda dan pengangkatan analisis yang diperlukan dalam pelaksanaan EPS. c. Konsultasi Eksternal menunjang implementasi hasil EPS. 2. Pemaksimalan Aspek Keberterimaan a. Adanya komitmen Manajemen Puncak. Disarankan kegiatan EPS berada di bawah Direktur atau Manajemen Pabrik, Produksi atau Operasi atau pejabat lain sebagai pengguna energi terbesar. b. Penunjukkan staf / enjinir yang paham seluk beluk pabrik didukung oleh Konsultan / Eksternal. Catatan : mayoritas anggota EPS adalah dari pihak Industri. 2.4.3 Implikasi Persyaratan EPS 1. Manajemen memilih dan menentukan staf sebagai anggota EAT. 2. EAT ( Energy Action Team ) memainkan peran sangat penting dalam implementasi EPS.
27
3. Konsultasi Eksternal berperan sebagai pendukung dan memandu pelaksanaan EPS serta menyiapkan seluruh metoda dan perangkat analisis. 4. Berdasarkan hasil kegiatan EPS, EAT akan menyusun program Penghematan Energi. 5. Manajemen memutuskan cakupan dan kedalaman Program Penghematan Energi tersebut. 2.4.4
Keuntungan Pendekatan EPS Keuntungan penerapan EPS di Industri antara lain : 1. Pemanfaatan maksimum keahlian yang dimiliki “orang dalam” (pegawai, staff) industri yang bersangkutan. 2. Pemikiran atau ide penghematan energi yang telah lebih dahulu ada (dalam pikiran “orang dalam”) secara otomatis dapat diajukan, dianalisis dan disarankan dalam program ini. 3. Mendorong peningkatan kesadaran pegawai / keryawan terhadap penggunaan energi yang bertanggung jawab. 4. Pemikiran atau ide yang timbul dan atau diajukan oleh “orang dalam” biasanya lebih mudah diterima oleh industri yang bersangkutan.
28
2.4.5 Metodologi Pelaksanaan Global EPS Energi Scan Manajemen
Rencana Efisiensi Energi
Analisis konsumsi Energi
Efisiensi Energi Scan
Skema 2.3 Metodelogi Pelaksanaan Global EPS 1. Energi analisis konsumsi terdiri dari pengumpulan data dan distribusi energi. 2. Langkah ini mengumpulkan isu-isu besar terjadi berkaitan dengan energi. 3. Energi efisiensi scan melibatkan brainstorming, memikirkan ide-ide untuk meningkatkan efisiensi, dan aplikasi yang mungkin baik secara finansial dan teknis. 4. Manajemen energi scan melibatkan pemeriksaan dan tindakan. Setelah semua berkesempatan untuk meningkatkan efisiensi dikumpulkan, saatnya untuk mengatur rencana efisiensi energi. Pada langkah ini, manajemen perusahaan harus mempersiapkan tim yang berkualitas untuk melakukan EPS. Efisiensi energi di Indonesia masih di atas kertas, tidak ada kebijakan yang tepat yang mengatur tentang efisiensi energi.
29
2.4.6
Energy Action Team ( EAT ) 2.4.6.1 Tugas Energy Action Team 1. Mengorganisir dan merencanakan kegiatan 2. Implementasi 3. Mempresentasikan dan melaporkan hasil kegiatan EPS 4. Setelah kegiatan EPS selesai, EAT dapat melanjutkan kegiatannya dalam mempersiapkan dan melaksanakan tindakan maupun pekerjaan penghematan energi. Konsultan Eksternal memberikan dukungan penuh bagi anggota EAT dalam melaksanakan tugasnya selama kegiatan EPS berlangsung. 2.4.6.2 Pengorganisasian dan Perencanaan EAT 1. EAT bertanggung jawab : a. Memastikan kegiatan EPS terlaksanakan secara efisiensi dan menyeluruh ( tuntas ). b. Melakukan supervisi terhadap kemajuan EPS. 2.
EAT menyusun perencanaan implementasi EPS a. Mengatur waktu bagi staf diluar EAT untuk turut terlibat dalam EPS ( bila diperlukan ).
30
b. Menyiapkan kelengkapan dan perlengkapan kegiatan EPS. c. Memastikan ketersediaan waktu yang cukup bagi anggota EAT 3.
EAT mengorganisir meeting untuk mendiskusikan hasil EPS dan bertanggung jawab terhadap pelaporan hasil kegiatan dalam perusahaannya.
2.4.6.3 Implementasi EAT 1. EAT bertanggung jawab terhadap kegiatan berikut : a. Mengumpulkan data konsumsi energi dan emisi akibat proses produksi, bangunan, dan utilitas. b. Menentukan
dan
mengkuantifikasi
peluang
penurunan energi dan emisi . c. Melakukan pemeringkatan terhadap seluruh peluang ini berdasarkan kriteria teknis dan keekonomian. d. Menyusun
skenario
penghematan
energi
dan
Program Efisiensi Energi. 2. EAT bertanggung jawab mengumpulkan data konsumsi energi. a. EAT memastikan ketersediaan data diperlukan melalui pengukuran, estimasi atau perhitungan.
31
b. EAT menjadi perantara kehadiran pihak luar lainnya yang dapat mensuplai ( memegang ) kelengkapan data EPS. c. EAT mengevaluasi kualitas dan menginterpretasikan data EPS yang telah terkumpul secara sistematis. d. Berdasarkan pengetahuan dan familiaritas terhadap proses produksi, EAT berada pada posisi strategis untuk
menentukan
perbaikan
/
peningkatan
berkelanjutan. 2.4.6.4 Presentasi dan Pelaporan 1. EAT mencatat dan menuangkan temuannya dalam suatu laporan. 2. EAT mempresentasikan seluruh hasil EPS dan rencana Program Efisiensi kepada Manajemen. 2.4.6.5 Susunan atau Komposisi EAT 1. Susunan
atau
komposisi
EAT
bergantung
pada
karakteristik industri. a.
Bagi
industri
rekomendasikan
pengguna
energi
mengikutsertakan
besar
di
departemen
pengguna energi dan penghasil emisi utama.
32
Misalnya
Produksi,
Proses
dan
Product
Development, atau Operasional Pabrik. b.
Guna memastikan efektivitas tim, jumlah anggota EAT dibatasi pada 4-5 orang (bagian lain dapat dikonsultasikan saat diperlukan).
2. Pejabat Departemen Produksi ditunjuk sebagai ketua EAT karena proses produksi biasanya pengguna energi terbesar dalam suatu industri. 3. Jabatan sekretaris EAT sebaiknya diisi oleh manajer atau koordinator pabrik atau manajer energi atau lingkungan hidup. 2.4.7 Dukungan dan Kontribusi Konsultan 1. Jenis dukungan dan Kontribusi Konsultan : a. Konsultansi Manajemen b. Produksi – Konsultansi enjiniring c. Utilitas – konsultasi enjiniring 2. Tugas Utama Konsultan EPS a. Memberikan EAT informasi latar belakang yang relevan dan memberikan jasa konsultansi terhadap implementasi EPS baik dari sudut metoda maupun kelengkapan analisis lainnya.
33
b. Mengindikasikan
peluang
penghematan
energi
dan
mendampingi perbaikan atau peningkatan terhadap manajemen energi ( dan atau lingkungan hidup ). 2.4.8 Organisasi dan Perencanaan EPS 2.4.8.1 Organisasi EPS 1. Tanggung jawab ketua EPS a. Mengendalikan perencanaan dan budget ( utamanya man-hour ). b. Memastikan seluruh kegiatan EPS dapat dilaksanakan. c. Mengundang atau memastikan kehadiran pihak lain dalam perusahaan. d. Memastikan ketersediaan masukan bagi EPS pada waktunya. 2.4.8.2 Perencanaan Kegiatan EPS 1.
Kegiatan EPS dilaksanakan sesuai jadwal
2.
EAT akan beradaptasi terhadap perencanaan ini sesuai kebutuhan spesifiknya.
2.4.9 Program Efisiensi Energi Program efisiensi energi merupakan hasil akhir EPS. 1. Penyusunan Program Efisiensi Energi mencakup :
34
a. Opsi indikatif penghematan energi jangka panjang b. Tindakan atau program energi yang terukur dan terdistribusi dengan baik c. Tindakan perbaikan atau peningkatan terhadap manajemen energi 2. Program Efisiensi Energi yang disetujui dapat digunakan untuk : a. Penunjang teknis kebutuhan finansial program (justifikasi) b. Menjadi pedoman program jangka panjang peningkatan pemanfaatan energi perusahaan. 11 2.5 Sistem Penerangan Ruangan Penerangan ( iluminasi ) adalah keadatan dari suatu berkas cahaya yang mengenai suatu permukaan. Cahaya merupakan sinar elektromagnet yang hanya dibedakan oleh panjang gelombang dan frekuensi dengan gelombang elektromagnet lainnya. 2.5.1 Definisi dan Istilah yang Umum Digunakan 1.
Lumen: Satuan flux cahaya; flux dipancarkan didalam satuan unit sudut padatan oleh suatu sumber dengan intensitas cahaya yang seragam satu candela. Satu lux adalah satu lumen per meter persegi. Lumen (lm) adalah kesetaraan fotometrik dari watt, yang memadukan respon mata “pengamat standar”. 1 watt
11
UNEP.2006.Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia www.energyefficiencyasia.org.
35
= 683 lumens pada panjang gelombang 555 nm (Dwimirnani, 2010). 2.
Efficacy Beban Terpasang: Merupakan iluminasi/terang rata-rata yang dicapai pada suatu bidang kerja yang datar per watt pada pencahayaan umum didalam ruangan yang dinyatakan dalam lux/W/m².
3.
Perbandingan
Efficacy
Beban
Terpasang:
Merupakan
perbandingan efficacy beban target dan beban terpasang. 4.
Luminaire: Luminaire adalah satuan cahaya yang lengkap, terdiri dari sebuah lampu atau beberapa lampu, termasuk rancangan
pendistribusian
cahaya,
penempatan
dan
perlindungan lampu-lampu, dan dihubungkannya lampu ke pasokan daya. 5.
Lux: Merupakan satuan metrik ukuran cahaya pada suatu permukaan. Cahaya rata-rata yang dicapai adalah rata-rata tingkat lux pada berbagai titik pada area yang sudah ditentukan. Satu lux setara dengan satu lumen per meter persegi.
6.
Tinggi mounting: Merupakan tinggi peralatan atau lampu diatas bidang kerja.
7.
Efficacy cahaya terhitung: Perbandingan keluaran lumen terhitung dengan pemakaian daya terhitung dinyatakan dalam lumens per watt.
36
8.
Indeks Ruang: Merupakan perbandingan, yang berhubungan dengan ukuran bidang keseluruhan terhadap tingginya diantara tinggi bidang kerja dengan bidang titik lampu.
9.
Efficacy Beban Target: Nilai efficacy beban terpasang yang dicapai dengan efisiensi terbaik, dinyatakan dalam lux/W/m².
10. Faktor pemanfaatan (UF): Merupakan bagian flux cahaya yang dipancarkan oleh lampulampu, menjangkau bidang kerja. Ini merupakan suatu ukuran efektivitas pola pencahayaan. 11. Intensitas Cahaya dan Flux: Satuan intensitas cahaya I adalah candela (cd) juga dikenal dengan international candle. Satu lumen setara dengan flux cahaya, yang jatuh pada setiap meter persegi (m2) pada lingkaran dengan radius satu meter (1m) jika sumber cahayanya isotropik 1-candela (yang bersinar sama ke seluruh arah) merupakan pusat isotropik lingkaran. Dikarenakan luas lingkaran dengan jarijari r adalah 4πr2, maka lingkaran dengan jari-jari 1m memiliki luas 4πm2, dan oleh karena itu flux cahaya total yang dipancarkan oleh sumber 1- cd adalah 4π1m. Jadi flux cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya isotropik dengan intensitas I adalah: Flux cahaya (lm) = 4π × intensitas cahaya (cd). Perbedaan antara lux dan lumen adalah bahwa lux berkenaan dengan luas areal pada mana fluxmenyebar 1000 lumens, terpusat pada satu areal dengan luas satu meter persegi, menerangi meter persegi tersebut dengan cahaya 1000 lux. Hal yang sama untuk 1000 lumens, yang menyebar kesepuluh meter
37
persegi,
hanya
menghasilkan
cahaya
suram
100
lux
(Puspakesuma, 1991).
2.5.2 Jenis-Jenis Sitem Pencahayaan Bagian ini menjelaskan berbagai jenis dan komponen sistim pencahayaan. 1. Lampu Pijar (GLS) Lampu pijar bertindak sebagai ‘badan abu-abu’ yang secara selektif memancarkan radiasi, dan hampir seluruhnya terjadi pada daerah nampak. Bola lampu terdiri dari hampa udara atau berisi gas, yang dapat menghentikan oksidasi dari kawat pijar tungsten, namun tidak akan menghentikan penguapan. Warna gelap bola lampu dikarenakan tungsten yang teruapkan mengembun pada permukaan lampu yang relatif dingin. Dengan adanya gas inert, akan menekan terjadinya penguapan, dan semakin besar berat molekulnya akan makin mudah menekan terjadinya penguapan. Untuk lampu biasa dengan harga yang murah, digunakan campuran argon nitrogen dengan perbandingan 9/1. Kripton atau Xenon hanya digunakan dalam penerapan khusus seperti lampu sepeda dimana bola lampunya berukuran kecil, untuk mengimbangi kenaikan harga, dan jika penampilan merupakan hal yang penting. Gas yang terdapat dalam bola pijar dapat menyalurkan panas dari kawat pijar, sehingga daya hantar yang rendah menjadi penting.
38
Lampu yang berisi gas biasanya memadukan sekering dalam kawat timah. Gangguan kecil dapat menyebabkan pemutusan arus listrik, yang dapat menarik arus yang sangat tinggi. Jika patahnya kawat pijar merupakan akhir dari umur lampu, tetapi untuk kerusakan sekering tidak begitu halnya (Pakpahan, 1999).
Gambar 2.1 Lampu Pijar dan Diagram Aliran Energi Lampu Pijar
( Sumber : Biro efisiensi Energi, 2005) 2. Lampu Tungsten--Halogen Lampu halogen adalah sejenis lampu pijar. Lampu ini memiliki kawat pijar tungsten seperti lampu pijar biasa yang digunakan di rumah, tetapi bola lampunya diisi dengan gas halogen. Atom tungsten menguap dari kawat pijar panas dan bergerak naik ke dinding pendingin bola lampu. Atom tungsten, oksigen dan halogen bergabung pada dinding bola lampu membentuk molekul oksihalida tungsten. Suhu dinding bola lampu
39
menjaga molekul oksihalida tungsten dalam keadaan uap. Molekul bergerak
kearah
kawat
pijar
panas
dimana
suhu
tinggi
memecahnya menjadi terpisah-pisah. Atom tungsten disimpan kembali pada daerah pendinginan dari kawat pijar – bukan ditempat yang sama dimana atom diuapkan. Pemecahan biasanya terjadi dekat sambungan antara kawat pijar tungsten dan kawat timah molibdenum dimana suhu turun secara tajam.
Gambar 2.2 Lampu halogen tungsten ( Sumber : http://www.istanasenter.com.2006 )
3. Lampu Neon Lampu neon, 3 hingga 5 kali lebih efisien daripada lampu pijar standar dan dapat bertahan 10 hingga 20 kali lebih awet. Dengan melewatkan listrik melalui uap gas atau logam akan menyebabkan radiasi elektromagnetik pada panjang gelombang tertentu sesuai dengan komposisi kimia dan tekanan gasnya. Tabung neon memiliki uap merkuri bertekanan rendah, dan akan memancarkan
sejumlah
kecil
radiasi
biru/
hijau,
namun
kebanyakan akan berupa UV pada 253,7nm dan 185nm. Bagian dalam dinding kaca memiliki pelapis tipis fospor, hal ini dipilih untuk menyerap radiasi UV dan meneruskannya ke
40
daerah nampak. Proses ini memiliki efisiensi sekitar 50%. Tabung neon merupakan lampu ‘katode panas’, sebab katode dipanaskan sebagai bagian dari proses awal. Katodenya berupa kawat pijar tungsten dengan sebuah lapisan barium karbonat. Jika dipanaskan, lapisan ini akan mengeluarkan elektron tambahan untuk membantu pelepasan. Lapisan ini tidak boleh diberi pemanasan berlebih sebab umur lampu akan berkurang. Lampu menggunakan kaca soda kapur yang merupakan pemancar UV yang buruk. Jumlah merkurinya sangat kecil, biasanya 12 mg. Lampu yang terbaru menggunakan amalgam merkuri, yang kandungannya sekitar 5 mg. Hal ini memungkinkan tekanan merkuri optimum berada pada kisaran suhu yang lebih luas. Lampu ini sangat berguna bagi pencahayaan luar ruangan karena memiliki fitting yang kompak.
Gambar 2. 3 Lampu Neon ( Sumber : http://www.istanasenter.com.2006 )
41
3. Lampu neon yang kompak Lampu neon kompak yang tersedia saat ini membuka seluruh pasar bagi lampu neon. Lampulampu ini dirancang dengan bentuk yang lebih kecil yang dapat bersaing dengan lampu pijar dan uap merkuri di pasaran lampu dan memiliki bentuk bulat atau segi empat. Produk di pasaran tersedia dengan gir pengontrol yang sudah terpasang (GFG) atau terpisah (CFN).
Gambar 2.4 Lampu Neon Kotak ( Sumber : http://www.istanasenter.com.2006 )
4. Lampu Sodium Lampu sodium tekanan tinggi (HPS) banyak digunakan untuk penerapan di luar ruangan dan industri. Efficacy nya yang tinggi membuatnya menjadi pilihan yang lebih baik daripada metal halida, terutama bila perubahan warna yang baik bukan menjadi prioritas. Lampu HPS berbeda dari lampu merkuri dan metal halida karena tidak memiliki starter elektroda; sirkuit balas dan starter elektronik tegangan tinggi. Tabung pemancar listrik terbuat dari bahan keramik, yang dapat menahan suhu hingga 2372F.
42
Didalamnya diisi dengan xenon untuk membantu menyalakan pemancar listrik, juga campuran gas sodium – merkuri.
Gambar 2.5 Lampu Uap Sodium ( Sumber : http://www.istanasenter.com.2006 )
5. Lampu Uap Merkuri Lampu uap merkuri merupakan model tertua lampu HID. Walaupun mereka memiliki umur yang panjang dan biaya awal yang rendah, lampu ini memiliki efficacy yang buruk (30 hingga 65 lumens per watt, tidak termasuk kerugian balas) dan memancarkan warna hijau pucat. Isu paling penting tentang lampu uap merkuri adalah bagaimana caranya supaya digunakan jenis sumber HID atau neon lainnya yang memiliki efficacy dan perubahan warna yang lebih baik. Lampu uap merkuri yang bening, yang menghasilkan cahaya biru-hijau, terdiri dari tabung pemancar uap merkuri dengan elektroda tungsten di kedua ujungnya. Lampu tersebut memiliki efficacy terendah dari keluarga HID, penurunan lumen yang cepat, dan indeks perubahan warna yang rendah. Disebabkan karakteristik tersebut, lampu jenis HID yang lain telah
43
menggantikan lampu uap merkuri dalam banyak penggunaannya. Walau begitu, lampu uap merkuri masih merupakan sumber yang populer untuk penerangan taman sebab umur lampunya yang mencapai 24.000 jam dan bayangan taman yang hijaunya terlihat seperti gambaran hidup. Pemancar disimpan di bagian dalam bola lampu yang disebut tabung pemancar. Tabung pemancar diisi dengan gas merkuri dan argon murni. Tabung pemancar tertutup di dalam bola lampu yang berada diluarnya, yang diisi dengan nitrogen.
Gambar 2.6 Lampu Uap Merkuri ( Sumber : http://www.istanasenter.com.2006 )
6. Lampu Kombinasi Lampu kombinasi kadang disebut sebagai lampu two-inone. Lampu ini mengkombinasikan dua sumber cahaya yang tertutup dalam satu lampu yang diisi gas. Salah satu sumbernya adalah tabung pelepas merkuri kuarsa (seperti sebuah lampu merkuri) dan sumber lainnya adalah kawat pijar tungsten yang disambungkan secara seri. Kawat pijar ini bertindak sebagai balas
44
untuk tabung pelepasan yang menstabilkan arus, jadi tidak diperlukan balas yang lain. Kawat pijar tungsten digulung dengan susunan melingkar pada tabung pelepasan dan dihubungkan dalam susunan seri. Lapisan bubuk fluorescent diletakkan ke bagian dalam dinding lampu untuk mengubah sinar UV yang dipancarkan dari tabung pelepas ke cahaya nampak. Pada penyalaan, lampu hanya memancarkan cahaya dari kawat pijar tungsten, dan selama perjalanan sekitar 3 menit, pemancar didalam tabung pelepas melesat mencapai keluaran cahaya penuh. Lampu ini cocok untuk area anti nyala dan dapat disesuaikan dengan perlengkapan lampu pijar tanpa modifikasi.
Gambar 2.7 Lampu Kombinasi (Sumber : http://www.istanasenter.com.2006)
7. Lampu Metal Halida Halida bertindak sama halnya dengan siklus halogen tungsten. Manakala suhu bertambah maka terjadi pemecahan
45
senyawa halida melepaskan logam ke pemancar. Halida mencegah dinding kuarsa diserang oleh logam-logam alkali.
Gambar 2.8 Lampu Metal Helida ( Sumber : http://www.istanasenter.com.2006 )
8. Lampu LED Lampu LED merupakan lampu terbaru yang merupakan sumber cahaya yang efisien energinya. Ketika lampu LED memancarkan cahaya nampak pada gelombang spektrum yang sangat sempit, mereka dapat memproduksi “cahaya putih”. Hal ini sesuai dengan kesatuan susunan merah-biruhijau atau lampu LED biru berlapis fospor. Lampu LED bertahan dari 40.000 hingga 100.000 jam tergantung pada warna. Lampu LED digunakan untuk banyak penerapan pencahayaan seperti tanda keluar, sinyal lalu lintas, cahaya dibawah lemari, dan berbagai penerapan dekoratif. Walaupun masih dalam masa perkembangan, teknologi lampu LED sangat cepat mengalami kemajuan dan menjanjikan untuk masa depan. Pada cahaya sinyal lalu lintas, pasar yang kuat untuk LED, sinyal lalu lintas warna merah menggunakan lampu 10W yang setara dengan 196 LEDs, menggantikan lampu pijar yang
46
menggunakan 150W. Berbagai perkiraan potensi penghematan energi berkisar dari 82% hingga 93%. Produk pengganti LED, diproduksi dalam berbagai bentuk termasuk batang ringan, panel dan sekrup dalam lampu LED, biasanya memiliki kekuatan 2-5W masing-masing, memberikan penghematan yang cukup berarti dibanding lampu pijar dengan bonus keuntungan masa pakai yang lebih lama, yang pada gilirannya mengurangi perawatan. 12
2.5.3 Control Gear ( BALLAST ) Control gear yang digunakan untuk mengoperasikan lampu fluoresensi disebut ballast. Ballast adalah suatu kumpulan elektronik yang dapat mengubah listrik input 12 volt menjadi 23.000 Volt dalam 1 detik pertama, listrik ini dibutuhkan untuk menyalakan bohlam yang berisikan gas Xenon. 13 Lampu fluorescent lebih dikenal sebagai lampu TL. Lampu penerangan jenis ini lebih banyak dipakai karena daya yang dipakai relatif lebih kecil jika dibandingkan dengan lampu bolam. Selain itu lampu TL juga lebih dingin daripada lampu bolam dengan pemakain daya yang sama. Penggunaan lampu fluorescent, dan selanjutnya disebut lampu TL ini penggunaannya sudah sangat luas dan sangat umum baik untuk penerangan rumah ataupun penerangan pada industri-industri. Keuntungan dari lmapu TL ini, seperti yang telah disebutkan di atas adalah menghasilkan cahaya 12
http://elektronika-elektronika.blogspot.com. 2007.
13
PT.Artolite.1991.Teknik Pencahayaan dan Tata Letak Lampu. Jakarta.
47
output per watt daya yang digunakan lebih tinggi daripada lampu bolam biasa (incandescent lamp). Sebagai contoh, sebuah penelitian menunjukkan bahwa 32 watt lampu TL akan mengjasilkan cahaya sebesar 1700 lumens pada jarak 1 meter sedangkan 75 watt lampu bolam biasa (lampu bolam dengan filamen tungsten) menghasilkan 1200 lumens. Atau dengan kata lain perbandingan effisiensi lampu TL dan lampu bolam adalah 53 : 16. Efisiensi disini didefinisikan sebagai intensitas cahaya yang dihasilkan dibagi dengan daya listrik yang digunakan. Walaupun lampu TL mempunyai keuntungan yang besar yaitu pada penghematan daya, lampu TL juga mempunyai kerugian. Kerugian lampu TL adalah : 1. Besarnya biaya pembelian satu set lampu TL 2. Tempat yang digunakan oleh satu set lampu TL lebih besar. Oleh karena lampu TL standard measih mempunyai kelemahan seperti yang disebutkan di atas maka dengan electronic ballast tempat yang digunakan oleh sebuah lampu TL standar dapat diperkecil sehingga menyamai tempat yang digunakan oleh sebuah lampu bolam. Selain itu dengan electronic ballast dapat mengatasi adanya flicker yang disebabkan karena turunnya frekuensi tegangan supply. 14
14
Metode dari sistem pencahayaan buatan SNI 200.
48
Gambar 2.9 Blok Diagram Lampu TL Standar ( Sumber : http://www.istanasenter.com.2006 ) Operasi lampu TL standar hanya membuthkan komponen yang sangat sedikit yaitu : Ballast (berupa induktor), starter, dan sebuah kapasitor (pada umumnya tidak digunakan) dan sebuah tabung lampu TL. Konstruksi ini dapat dilihat pada gambar 2.9 Tabung lampu TL ini diisi oleh semacam gas yang pada saat elektrodanya mendapat tegangan tinggi gas ini akan terionisasi sehingga menyebabkan
elektron-elektron
pada
gas
tersebut
bergerak
dan
memendarkan lapisan fluorescent pada lapisan tabung lampu TL. Starter merupakan komponen penting pada sistem lampu TL ini karena starter akan menghasilkan suatu pulsa trigger agar ballast dapat menghasilkan spike tegangan tinggi. Starter merupakan komponen bimetal yang dibangun di dalam sebuah tabung vacuum yang biasanya diisi dengan gas neon. 15
15
http://softskillrp3.wordpress.com
49
2.5.4 Konsumsi Pemakaian Daya Lampu Untuk lampu tubularfluoresensi 18 watt kira-kira konsumsi daya listrik termasuk ballast konvensional menjadi 30 watt, sedangkan untuk 36 watt dan 58 watt konsumsinya termasuk ballast masingmasing 46 watt dan 71 watt. Lampu kompak fluoresensi biasanya diperbandingkan dengan lampu pijar, tetapi tidak diperhitungkan konsumsi ballast yang diserap untuk lampu kompak fluoresensi tersebut. Padahal untuk lampu PL atau Dulux 5 watt konsumsi daya listrik termasuk ballast kurang lebih 10 watt, sedangkan untuk 7 watt, 9 watt, dan 11 watt konsumsinya termasuk ballast masing-masing menjadi 11 watt, 13 watt, dan 15 watt. Untuk lampu kompak fluoresensi PL-C atau Dullux-D 10 watt konsumsi daya listrik termasuk ballastnya kira-kira 15 watt, sedangkan untuk 13 watt, 18 watt, dan 26 watt konsumsinya termasuk ballast menjadi 17 watt, 24 watt, dan 34 watt. Demikian pula untuk PL Long atau Dulux-L 18 watt, 24 watt, dan 36 watt konsumsinya termasuk ballast masing-masing menjadi 30 watt, 35 watt, dan 46 watt. Disamping itu, perlu diperhitungkan bahwa mekanisme alat pengendalian yang memakai kumparan (coil control gear) memerlukan arus yang lebih tinggi pada waktu start. Dalam lingkaran induktif arus start lebih kurang 1,5 kali arus operasi normal. Untuk lebih jelasnya dapat kita lihat pada tabel 3.8 dibawah ini berdasarkan pemakaian ballast dari Artolite (Rumagit, 2007).
50
Tabel 2.1 Pebandingan Pemakaian Ballast Lampu Tubular Fluoresensi TL Kompak Fluoresensi PL/Dulux Kompak Fluoresensi PL‐C/Dulux‐D Kompak Fluoresensi PL Long/Dulux L
Konsumsi Daya Tanpa Ballast Dengan Ballast 20 watt 30 watt 36 watt 46 watt 58 watt 71 watt 5 watt 10 watt 7 watt 11 watt 9 watt 13 watt 11 watt 15 watt 10 watt 15 watt 13 watt 17 watt 18 watt 24 watt 26 watt 34 watt 18 watt 30 watt 24 watt 35 watt 36 watt 46 watt
( Sumber : http://fisbang.tf.itb.ac.id ) Untuk
mencapai
hal
tersebut
SNI
merekomendasikan
perhitungan dilakukan dengan metode CLTD (SNI 03-6390-2000, pasal 4.2.3.1), cara ini juga diperkenalkan oleh ASHRAE dan merupakan cara perhitungan yang akurat. Untuk perhitungan yang sangat akurat ditambahkan faktor pembayangan. Berikut ini tingkat pencahayaan rata-rata, renderansi dan temperatur warna yang direkomendasikan :
51
Tabel 2.2 Tingkat pencahayaan rata-rata, rendensi dan temperatur warnab yang direkomendasikan
( Sumber : http://m-edukasi.net/online/2008 )
Tabel 2.3 Tingkat pencahayaan rata-rata, rendensi dan temperatur warna yang direkomendasikan
Fungsi ruangan
Rumah Tinggal : Teras Ruang tamu Ruang makan Ruang kerja Kamar tidur Kamar mandi Dapur Garasi Perkantoran : Ruang Direktur Ruang kerja Ruang computer Ruang rapat
Tingkat
Kelompok
Pencahayaan
renderasi
(lux)
warna
60 120~250 120~250 120~250 120~250 250 250 60
1 atau 2 1 atau 2 1 atau 2 1 1 atau 2 1 atau 2 1 atau 2 3 atau 4
350 350 350 300
1 atau 2 1 atau 2 1 atau 2 1 atau 2
Keterangan
52
Ruang gambar
Gudang arsip Ruang arsip aktif. Lembaga Pendidikan : Ruang kelas Perpustakaan Laboratorium Ruang gambar
Kantin Hotel dan Restauran :
750
1 atau 2
150 300
3 atau 4 1 atau 2
250 300 500
1 atau 2 1 atau 2 1
750
1 atau 2
200
1
Lobby, koridor
100
1
Ballroom/ruang sidang.
200
1
Ruang makan. Cafetaria.
250 250
1 1
Kamar tidur.
150
1 atau 2
Dapur. Rumah Sakit/
300
1
250
1 atau 2
300
1
Gunakan pencahayaan setempat pada meja gambar.
Gunakan setempat gambar.
pencahayaan pada meja
Pencahayaan pada bidang vertikal sangat penting untuk menciptakan suasana/kesan ruang yang baik. Sistem pencahayaan harus di rancang untuk menciptakan suasana yang sesuai. Sistem pengendalian “switching” dan “dimming” dapat digunakan untuk memperoleh berbagai efek pencahayaan. Diperlukan lampu tambahan pada bagian kepala tempat tidur dan cermin.
Balai pengobatan: Ruang rawat inap. Ruang operasi, ruang bersalin.
Gunakan pencahayaan setempat pada tempat
53
yang diperlukan. Laboratorium Ruang rekreasi dan rehabilitasi. Pertokoan/
500
1 atau 2
250
1
Ruang pamer: Tingkat pencahayaan ini harus di-penuhi pada lantai. Untuk
Ruang pamer dengan obyek berukuran besar (misalnya
500
1
beberapa produk tingkat pencahayaan pada bidang vertikal juga penting.
mobil). Toko kue dan makanan. Toko buku dan alat tulis/gambar. Toko perhiasan, arloji. Toko Barang kulit dan sepatu. Toko pakaian.
250
1
300
1
500
1
500
1
500
1
Pasar Swalayan.
500
1 atau 2
250
1 atau 2
50 100 100~200 200~500 500~1000 1000~2000 750
3 3 2 atau 3 1 atau 2 1 1 1
Pencahayaan pada bidang vertical pada rak barang.
Toko alat listrik (TV, Radio/tape, mesin cuci, dan lain-lain). Industri (Umum): Ruang Parkir Gudang Pekerjaan kasar. Pekerjaan sedang Pekerjaan halus Pekerjaan amat halus Pemeriksaan warna. Rumah ibadah:
Mesjid
200
1 atau 2
Gereja Vihara
200 200
1 atau 2 1 atau 2
Untuk tempat-tempat yang mem butuhkan tingkat pencahayaan yang lebih tinggi dapat digunakan pencahayaan setempat. Idem idem
54
Tabel 2.4 DayaListrik Maksimum Untuk Pencahayaan
Lokasi
Daya pencahayaan maksimum (W/m2) (termasuk rugi-rugi ballast)
Ruang Kantor 15 Auditorium 25 Pasar Swalayan 20 Hotel : Kamar tamu 17 Daerah Umum 20 Rumah Sakit : Ruang Pasien 15 Gedung 5 Cafetaria 10 Garasi 2 Restaurant 25 Lobi 10 Tangga 10 Ruang Parkir 5 Ruang Perkumpulan 20 Industri 20 Pintu masuk dengan kanopi Lalu lintas sibuk seperti hotel, 30 bandara, teater. Lalu lintas sidang seperti rumah 15 sakit, kantor dan sekolah Jalan dan Lapangan : Tempat penimbunan atatu tempat 2.0 kerja Tempat untuk santai seperti taman, 1.0 tempat rekreasi, dan tempat piknik Jalan untuk kendaraan dan pejalan 1.5 kaki Tempat parker 2.0 ( Sumber : http://m-edukasi.net/online/2008 )
55
2.6 Sistem Pengkondisian Udara Air Conditioning (AC) atau alat pengkondisi udara merupakan modifikasi pengembangan dari teknologi mesin pendingin. Alat ini dipakai bertujuan untuk memberikan udara yang sejuk dan menyediakan uap air yang dibutuhkan bagi tubuh. Penggunaan AC ini sering ditemui di daerah tropis yang terkenal dengan musim panas. Suhu udara pada saat musim panas yang sedemikian tinggi dapat mengakibatkan dehidrasi cairan tubuh yang dapat mengakibatkan kematian. Selain itu, AC dimanfaatkan sebagai pemberi kenyamanan. Di lingkungan tempat kerja AC juga dimanfaatkan sebagai salah satu cara dalam upaya peningkatan produktivitas kerja. Karena dalam beberapa hal manusia membutuhkan lingkungan udara yang nyaman untuk dapat bekerja secara optimal. Tingkat kenyamanan suatu ruang juga ditentukan oleh temperatur, kelembapan, sirkulasi dan tingkat kebersihan udara. Sistem tata udara lengkap dibagi dalam dua daur yaitu : 1. Daur Refrigerasi Siklus refrigerasi adalah salah satu metode yang paling banyak digunakan untuk pengkondisian udara. Siklusnya sederhana, melibatkan kondenser, katub ekspansi (expantion valve), evaporator dan kompressor.
56
Gambar 2.9 Daur Refrigerasi ( Sumber : http://xlusi.com/2010/car-components/airconditioner/koplingmagnet-kondensor-dan-filter/) Empat komponen utamanya yaitu: a. Kompresor b. Kondensor c. Katup ekspansi d. Evaporator Selain komponen utama diatas, pada suatu sistem refrigerasi juga terdapat komponen-komponen pendukung seperti receiver, sight glass, dan filter drier. Masing-masing komponen tersebut dihubungkan dengan pipapipa tembaga. 2. Daur Pengolah Udara Dua komponen utamanya yaitu : a. Kipas (fan) dengan rumah kipas (fan housing) b. Kumparan pendingin (evaporator) c. Beberapa komponen pendukung sistem pengolah udara:
57
1) Ducting: saluran udara yang terbuat dari bahan seng. Ducting dibutuhkan jika terdapat jarak yang cukup jauh antara tempat sistem pengolah
udara
dengan
ruangan
yang
hendak
dikondisikan. 2)
Preheater: alat pemanas
3)
Humidifier/dehumidifier: alat pelembab/pengering
4) Filter: alat penyaring yang digunakan untuk menjaga kebersihan udara. Ketiga alat yang disebut terakhir diletakkan di dalam ducting yang menuju ke ruangan yang hendak dikondisikan. Evaporator adalah bagian yang berfungsi untuk mengambil panas laten dari udara dalam ruangan. Panas laten udara dalam ruangan digunakan untuk memanaskan refrigerant cair hingga menjadi uap. Uap refrigerant ini kemudian diteruskan ke kompressor, disini uap refrigerant dinaikkan tekanannya melalui proses kompresi. Setelah tekanannya naik, uap refrigerant lalu masuk ke kondensor. Di kondensor, uap refrigerant berubah fase manjadi cair dengan melepaskan panas ke lingkungan luar. Keluar dari kondensor, refrigerant cair ini menuju expantion valve untuk diturunkan tekanannya. Selepas dari expantion valve, refrigerant kembali masuk ke evaporator, dan begitulah siklus ini terus-menerus berulang.
58
2.6.1 Komponen AC
1. Kompresor. Kompresor merupakan unit tenaga dalam sistem AC. Kompresor akan memompa gas refrigerant dibawah tekanan dan panas yang tinggi pada sisi tekanan tinggi dari sistem dan menghisap gas bertekanan rendah pada sisi intake (sisi tekanan rendah).
Gambar 2.10 Kompresor ( Sumber : http://xlusi.com/2010/car-components/airconditioner/koplingmagnet-kondensor-dan-filter/) Ada 3 kerja yang dilakukan oleh kompresor yaitu :
a.
Fungsi penghisap : proses ini membuat cairan refrigerant dari evaporator dikondensasi dalam temperatur yang rendah ketika tekanan refrigerant dinaikkan.
b.
Fungsi penekanan : proses ini membuat gas refrigerant dapat ditekan sehingga membuat temperatur dan tekanannya tinggi lalu
disalurkan
ke
temperatur yang tinggi.
kondensor,
dan
dikabutkan
pada
59
c.
Fungsi pemompaan: proses ini dapat dioperasikan secara kontinyu dengan mensirkulasikan refrigerant berdasarkan hisapan dan kompresi.
2. Kopling magnet (Magnetic Clutch).
1. Sakelar 2. Plat Penekan 3. Roda Pulley 4. Poros Kompresor 5. Gulungan Magnet Listrik 6. Kompressor 7. Pegas Plat Pengembali 8. Baterai
Gambar 2.11 Kopling Magnet ( Sumber : http://xlusi.com/2010/car-components/airconditioner/koplingmagnet-kondensor-dan-filter/) Upaya hubungan kompresor dengan motor penggeraknya dapat diputuskan dan dihubungkan (pada saat AC dihidupkan dan dimatikan), maka kita perlukan sebuah kopling magnet yang dipasang pada poros kompresor, bersama roda puli. Bila sakelar dihubungkan, magnet listrik akan menarik plat penekan sampai berhubungan dengan roda pulley dan poros kompresor terputar. Pada waktu sakelar diputuskan pegas plat pengembali akan menarik plat penekan sehingga putaran motor
60
penggerak terputus dari poros kompresor (putaran mesin hanya memutar puli saja). 3. Kondensor
Gambar 2.12 Kondensor ( Sumber : http://xlusi.com/2010/car-components/airconditioner/koplingmagnet-kondensor-dan-filter/) Kondensor di dalam sistem air conditioner merupakan alat yang digunakan untuk merubah gas refrigrant bertekanan tinggi menjadi cairan. Alat tersebut melakukan cara ini dengan menghilangkan panas dari refrigerant ke temperature atmosfir. Kondensor terdiri dari coil dan fin yang berfungsi mendinginkan refrigerant
ketika
udara
tertiup
diantaranya.
Kondensor
ditempatkan didepan radiator yang pendinginanya dijamin oleh kipas. Penempatan kondensor harus poada tempat yang cukup luas, agar aliran udara tidak terhalang. Untuk refrigrant jenis R-134a menggunakan kondensor jenis parallel flow untuk memperbaiki efek pendinginan udara. Dengan cara itu maka efek pendinginan udara dapat diperbaiki sekitar 15% sampai 20% (Sumanto, 2004).
61
4. Filter (receiver drier)
Gambar 2.13 Filter ( Sumber : http://xlusi.com/2010/car-components/airconditioner/koplingmagnet-kondensor-dan-filter/) Receiver drier merupakan tabung penyimpan refrigerant cair, dan ia juga berisikan fiber dan desiccant (bahan pengering) untuk menyaring benda-benda asing dan uap air dari sirkulasi refrigerant. Receiver-drier menerima cairan refrigerant bertekanan tinggi dari kondensor dan disalurkan ke katup ekspansi (katup ekspansi). Receiver drier terdiri dari main body filter, desiccant, pipe, dan side glass . Cairan refrigerant dialirkan ke dalam pipa untuk disalurkan ke katup ekspansi melalui outlet pipe yang ditempatkan pada bagian bawah main body setelah tersaringnya uap air dan benda asing oleh filter dan desiccant. Filter / Reciever drie mempunyau 3 fungsi , yaitu :
62
a.
Menyimpan refrigrant
b.
Menyaring benda-benda asing dan uap air dengan desiccant dan filter agar tidak bersirkulasi pada sistem AC.
c.
Memisahkan gelembung gas dengan cairan refrigrant sebelum dimasukkan ke katup ekspansi.
5. Saklar pengatur tekanan Dual pressure switch dipasangkan pada refrigerant line di antara kondensor dan receiver drier atau pada receiver drier. Dual pressure
switch,
sebagai
alat
pengaman,
berfungsi
untuk
menghentikan kompresor dengan meng-off-kan magnetic clutch, ketika tekanan pada high pressure line tidak normal tinggi atau rendah.
a.
Low pressure : Jika tidak ada refrigerant dalam sistem A/C, switch ini akan terbuka, sehingga memutus pengiriman listrik ke compressor clutch . Ia dapat melindungi kerusakan compressor.
b.
High pressure : Ia mendeteksi tekanan refrigerant pada sisi tekanan tinggi,jika tekanan yang ada lebih tinggi dari normal, maka switch akan terbuka dan memutus aliran listrik, untuk menjaga agar tekanan sistem A/C tidak melampaui batasnya.
63
6. Katup ekspansi
Gambar 2.14 Katup Ekspansi ( Sumber : http://sekawan-servis pendingin.blogspot.com/2011/04/evaporator-katup-ekspansi.html )
Tekanan
zat
pendingin
yang
berbentuk
cair
dari
kondensor, saringan harus diturunkan supaya zat pendingin menguap, dengan demikian penyerapan panas dan perubahan bentuk zat pendingin dari cair menjadi gas akan berlangsung dengan sempurna sebelum keluar evaporator. Untuk itulah pada saluran masuk evaporator dipasang katub ekspansi. Bekerjanya katup ekspansi diatur sedemikian rupa agar membuka dan menutupnya katup sesuai dengan temperatur evaporator atau tekanan di dalam sistem.
64
a. Katup ekspansi jenis Blok
Gambar 2.15 Katup Ekspansi Jenis Blok ( Sumber : http://sekawan-servis pendingin.blogspot.com/2011/04/evaporator-katup-ekspansi.html )
Ruangan di atas membran diisi dengan cairan khusus yang
sensitif
terhadap
perubahan
temperatur
pada
evaporator. Bila temperatur evaporator rendah, tekanan cairan di atas membran tidak mampu melawan tekanan pegas, katup jarum menutup saluran masuk ke evaporator, penguapan zat pendingin terhenti dan temperatur evaporator naik kembali. Sebaliknya pada saat temperatur evaporator naik, tekanan cairan di atas membran akan naik pula, sampai melebihi tekanan pegas, katup terdorong ke bawah, saluran terbuka. Suhu evaporator turun kembali, demikian seterusnya.
65
7. Evaporator. Zat pendingin cair dari receiver drier dan kondensor harus dirubah kembali menjadi gas dalam evaporator, dengan demikian evaporator harus menyerap panas, agar penyerapan panas ini dapat berlangsung dengan sempurna, pipa–pipa evaporator juga diperluas permukaannya dengan memberi kisi–kisi (elemen) dan kipas listrik (blower), supaya udara dingin juga dapat dihembus ke dalam ruangan. Rumah evaporator bagian bawah dibuat saluran/pipa untuk keluarnya air yang mengumpul disekitar evaporator akibat udara yang lembab. Air ini juga akan membersihkan kotoran– kotoran yang menempel pada kisi–kisi evaporator, karena kotoran itu akan turun bersama air.
Gambar 2.16 Evaporator ( Sumber : http://sekawan-servis pendingin.blogspot.com/2011/04/evaporator-katup-ekspansi.html ) 8. Thermostat Jika suhu pengabutan refrigrant menurun dibawah 0oC maka akan terbentuk pembekuan (frost) pada fin evaporator dan hal ini
menyebabkan
menurunya
aliran
udara
serta
kapasitas
pendinginan menurun.. Untuk mencegah seperti pembekuan /
66
frosting ini, dan agar temperatur ruang dalam kendaraan dapat disetel sesuai dengan suhu yang diinginkan, maka thermostats dipasangkan. Alat berupa saklar ini terpasang pada evaporator case dengan pipa kapilernya terpasang dan terbungkus rapat pada pipa saluran masuk evaporator. Thermostat dihubungkan ke magnetic clutch pada kompresor secara seri. Thermostat akan melepaskan magnetic clutch ketika temperatur permukaan evaporator fin ada dibawah sekitar 1 C dan akan menghubungkan magnetic clutch dengan kompresor ketika suhunya telah mencapai > 4 C. 9. Penyaring udara (air filter). Air filter ini menggunakan combination filter, untuk menyaring debu dan bau dalam udara secara efektif sehingga udara yang masuk ke ruangan mobil benar – benar bersih dan tidak berbau
67
10. Motor Blower
Gambar 2.17 Motor Blower ( Sumber : https://pontiworld.com.au ) Kegunaannya adalah meniupkan udara ke ruangan dalam penumpang dan mengirimkannya melalui evaporator. Biasanya putaran motor blower terdiri lebih dari satu tingkat kecepatan ( 2 – 3 tingkat kecepatan ).
2.6.2 Prinsip Kerja AC Mesin pendingin udara ruangan (Air Conditioner/AC) adalah alat yang menghasilkan dingin dengan cara menyerap udara panas sekitar ruangan. Proses udara menjadi dingin adalah akibat dari adanya pemindahan panas. Sedangkan bahan yang digunakan sebagai bahan pendingin dalam mesin pendingin disebut refrigeran. Di dalam Air Conditioner dibagi menjadi 2 ruang. Ruang dalam dan ruang luar. Dibagian ruang dalam udaranya dingin karena adanya proses pendnginan. Dibagian ruang luar digunakan untuk melepaskan panas ke udara sekitar. Secara umum gambaran mengenai prinsip kerja AC adalah:
68
1.
Penyerapan panas oleh evaporator
2.
Pemompaan panas oleh kompresor
3.
Pelepasan panas oleh kondensor
Secara garis besar prinsip kerja air conditioner adalah sebagai berikut: 1. Udara di dalam ruangan dihisap oleh kipas sentrifugal yang ada dalam evaporator dan udara bersentuhan dengan pipa coil yang berisi cairan refrigerant. Dalam hal ini refrigerant akan menyerap panas udara sehingga udara menjadi dingin dan refrigerant akan menguap dan dikumpulkan dalam penampung uap. 2. Tekanan uap yang berasal dari evaporator disirkulasikan menuju kondensor, selama proses kompresi berlangsung, temperatur dan tekanan uap refrigerant menjadi naik dan ditekan masuk ke dalam kondensor. 3. Untuk menurunkan tekanan cairan refrigerant yang bertekanan tinggi digunakan katup ekspansi untuk mengatur laju aliran refrigerant yang masuk dalam evaporator. 4. Pada saat udara keluar dari condensor udara menjadi panas. Uap refrigerant memberikan panas kepada udara pendingin dalam condensor menjadi embun pada pipa kapiler. Dalam mengeluarkan panas pada condensor, dibantu oleh kipas propeller. 5. Pada sirkulasi udara dingin terus-menerus dalam ruangan, maka perlu adanya thermostat untuk mengatur suhu dalam ruangan atau sesuai dengan keinginan.
69
6. Udara dalam ruang menjadi lebih dingin dibanding diluar ruangan sebab udara di dalam ruangan dihisap oleh sentrifugal yang terdapat pada evaporator kemudian terjadi udara bersentuhan dengan pipa/coill evaporator yang didalamnya terdapat gas pendingin (freon). Di sini terjadi perpindahan panas sehingga suhu udara dalam ruangan relatif dingin dari sebelumnya. 7. Suhu di luar ruangan lebih panas dibanding di dalam ruangan, sebab udara yang di dalam ruangan yang dihisap oleh kipas sentrifugal dan bersentuhan dengan evaporator, serta dibantu dengan komponen AC lainnya, kemudian udara dalam ruangan dikeluarkan oleh kipas udara kondensor. Dalam hal ini udara di luar ruangan dapat dihisap oleh kipas sentrifugal dan masuknya udara melalui kisi-kisi yang terdapat pada AC. 8. Gas refrigerant bersuhu tinggi saat akhir kompresi di condensor dengan mudah dicairkan dengan udara pendingin pada sistem air cooled atau uap refrigerant menyerap panas udara pendingin dalam condensor sehingga mengembun dan menjadi cairan di luar pipa evaporator. Karena air atau udara pendingin menyerap panas dari refrigerant, maka air atau udara tersebut menjadi panas pada waktu keluar dari kondensor. Uap refrigerant yang sudah menjadi cair ini, kemudian dialirkan ke
70
dalam pipa evaporator melalui katup ekspansi. Kejadian ini akan berulang kembali seperti di atas. 16
2.6.3 Jenis AC yang diteliti Dari hasil penelitian di gedung Tower UMB terdapat 2 jenis AC yang digunakan, berikut nama Plat dari masing-masing AC : 1. Sistem AC Split Mesin tata udara jenis ini terbagi atas dua unit, satu dibagian luar ruangan ( outdoor unit ) yang berisi kondensor dan kompresor, dan satu di dalam ruangan ( indor unit ) berisi evaporator dan kipas udara. Untuk AC Split dengan kapasitas besar, unit dalam ruangan dapat terdiri lebih dari satu unit (multi split) sedang unit luarnya tetap satu. Tipe lain dari AC sistem split ini adalah sistem AC split duct. Pada sistem ini untuk mengalirkan udara
dingin
dibantu
dengan
sistem
ducting,
sehingga
jangkauannya lebih luas dan merata. Pada AC split konvensional, motor pada kompresor akan bekerja pada kecepatan maksimum jika suhu ruangan belum terpenuhi dan akan mati bila suhu ruangan sudah terpenuhi. Sedangkan arus yang dibutuhkan kompresor untuk start sangat tinggi sehingga menyebabkan biaya listrik meningkat. Hal inilah yang coba 16
Harnadi Hajri.2011.Prinsip Kerja AC di tinjau dari fisika.http://wahanacorp.blogspot.com/
71
dihindari oleh sistem AC split inverter. Pada AC split dengan inverter ini hidup dan mati dari motor kompresor dimunumalkan, dengan menggunakan kompresor yang kecepatan motornya dapat berubah-ubah sesuai kebutuhan. Berikut ini spesifikasi AC Split
Tabel 2.5 Spesifikasi AC Split 1 ½ PK Indoor unit Outdoor unit Merek PK Power Consumption COP Rated W/W) Capcity (kW)
FT35FV1M
Model Name
R35FV1M DAIKIN 1 ½ 1200 w 3.20 3.52 1 phase, 220‐230‐240 V, 50 Power Supply Hz Running Current (A) 5.4 Refrigerant Type R‐22 Energy Efficiency Ticks Rating 2 Indoor unit FT35FV1M Dimensions 283 x 800 x 195 (HxWxD mm) Machine weight (kg) 9 Outdoor unit R35FV1M Dimensions 560 x 800 x 265 (HxWxD mm) Machine weight (kg) 33 Commpressor Type Motor Output (w) 1,100 Made in Malaysia
72
Tabel 2.6 Spesifikasi AC Split 2 PK Indoor unit Outdoor unit Merek PK Power Consumption COP Rated W/W) Capcity (kW)
FT50FVM
Model Name
R50BV1 DAIKIN 2 1650 w 3.21 5.3 1 phase, 220‐230‐240 V, 50 Power Supply Hz Running Current (A) 7.9 Refrigerant Type R‐22 Energy Efficiency Ticks Rating 3 Indoor unit FT50FVM Dimensions 290 x 1,050 x 238 (HxWxD mm) Machine weight (kg) 12 Outdoor unit R50BV1 Dimensions 685 x 800 x 300 (HxWxD mm) Machine weight (kg) 49 Commpressor Type Motor Output (w) 1,500 Made in Malaysia
73
2. Sistem Ducting AC
Gambar 2.18 Ducting AC AC
Ducting
biasanya
dipakai
untuk
instalasi AC
sentral atau AC Split Duct. AC Sentral biasanya diperuntukkan untuk instalasi AC di satu gedung yang tidak memiliki pengatur suhu sendiri-sendiri (misalnya per ruang). Semua dikontrol di satu titik dan kemudian hawa dinginnya didistribusikan dengan pipa ke ruangan-ruangan. Dengan AC Central yang bisa dilakukan cuma mengecilkan dan membesarkan lubang tempat hawa dingin AC masuk ke ruang kita. Contoh AC Central adalah di mall atau di dalam bis ber-AC.
74
Sedangkan Sistem ducting untuk AC, atau juga popular dengan sebutan “Air Handling System”, merupakan bagian penting dalam sistem AC sebagai alat penghantar udara yang telah dikondisikan dari sumber dingin ataupun panas ke ruang yang akan dikondisikan. Perkembangan desain ducting untuk AC hingga saat ini sangat dipengaruhi oleh tuntutan efisiensi, terutama efisiensi energi, material, pemakaian ruang, dan perawatan. Selain efisiensi, juga ada tuntutan kenyamanan (termasuk kesehatan dan keselamatan) bagi pengguna. Oleh karena itu dalam desain ducting meliputi pula desain untuk kebutuhan ventilasi, filtrasi, dan humidity. Tiap tipe sistem ducting memiliki manfaat untuk aplikasi tertentu. Suatu tipe sistem yang tidak umum dipakai mungkin lebih efisien bila dipakai untuk suatu aplikasi tertentu yang tergolong unik. Saat ini telah banyak dikembangkan berbagai tipe sistem ducting, dan ini akan terus berkembang untuk memenuhi kebutuhan munculnya aplikasi-aplikasi yang baru. Dalam suatu desain ducting untuk suatu gedung tertentu, sangat mungkin beberapa tipe dipakai untuk memenuhi masing-masing kebutuhan. Selain biaya instalasi, efisiensi dan operasional sistem ducting harus menjadi perhatian penting. Dahulu ketika harga energi, material dan ruang belum terlalu menjadi pertimbangan, desain ducting tidak terlalu memiliki banyak batasan. Salah satu contoh dalam hal energi adalah mulai populernya sistem Variable
75
Air Volume di tahun 1970-an, terlebih sejak terjadinya embargo minyak Arab di tahun 1973-1974 yang memaksa seluruh industri melakukan peningkatan efisiensi energi. Sejak masa tersebut terjadi kecenderungan penggantian sistem dari Constant Air Volume ke Variable Air Volume. Dalam hal penggunaan material sangat jelas, yaitu semakin besar penggunaan material maka semakin besar biaya instalasi, dan bahkan perawatan sistem. Dalam hal pemakaian ruang, saat ini ruang sekecil apapun sangat berharga, sehingga dalam perancangan gedung terjadi pengurangan tinggi ceiling, juga tinggi antar lantai, yang di masa lalu hal ini belum terlalu menjadi perhatian utama.Berbagai pertimbangan sering memunculkan benturan dalam mendesain sistem ducting. Misalnya pertimbangan ruang versus energi. Pengurangan tinggi ceiling akan menyebabkan lebih tingginya tekanan udara yang dibutuhkan di dalam ducting, yang berarti lebih tingginya kebutuhan energi. Namun saat ini terjadi kecenderungan untuk mengutamakan efisiensi energi dan kelestarian lingkungan. Bahkan beberapa negara membuat regulasi yang mengarahkan desainer, developer, dan user pada hal tersebut. Tentu saja ini menjadi tantangan dan peluang besar bagi para desainer untuk menentukan kombinasi tipe sistem ducting yang tepat, atau bahkan melakukan inovasi. 17
17
http://cvastro.com.2010
76
2.6.4 Teknik Penghematan Energi Listrik Pada System AC 1. Cara penentuan penggunaan / pemasangan AC Istilah umum yang ada bila kita membahas AC adalah PK. Mungkin pengertian PK sendiri masih belum diketahui bagi banyak orang. PK merupakan singkatan dari Paard Kracht (Daya Kuda). Ini adalah sumber daya yang dibutuhkan untuk menghasilkan BTU/h (British Thermal Unit per hour). BTU inilah yang menentukan tingkat
kesejukan
udara
yang
dihasilkan.
Memang,
untuk
menghasilkan BTU yang besar memerlukan PK yang besar pula. Itulah sebabnya tingkat dingin yang dihasilkan oleh AC sering ditentukan berdasarkan PK nya. Dengan rumus : [Panjang Ruangan (m) x Lebar Ruangan (m) x Tinggi Ruangan/3 (m)] x 500 = ..
Tabel 2.7 Rekomendasi Pemasangan AC AC ½ PK
± 5.000 BTU/h
AC ¾ PK
± 7.000 BTU/h
AC 1 PK
± 9.000 BTU/h
AC 1 ½ PK
± 12.000 BTU/h
AC 2 PK
± 18.000 BTU/h
( Sumber : http://www.ryezpector-media.com ) Agar AC memberikan hasil yang maksimal dalam menyediakan dilakukan :
udara yang segar berikut beberapa tips yang dapat
77
a.
Sesuaikan ukuran ruangan dengan kapasitas AC.
b.
Jangan tepat diletakkan tepat di depan pintu, karena udara akan lebih mudah keluar ke ruangan lain.
c.
Jangan letakkan AC terlalu dekat dengan atap. AC mengambil udara dari atas, maka bila terlalu dekat dengan plafon, ruang yang sempit menyebabkan udara yang masuk tidak maksimal.
d.
Cuci filter AC 1 bulan sekali.
e.
Lakukan pencucian evaporator AC 3 bulan sekali.
2. Penggunaan Inverter Inverter merupakan rangkaian elektronika daya yang berfungsi sebagai pengubah arus searah (DC) menjadi arus bolakbalik (AC) dengan menggunakan metode switching dengan frekuensi tertentu. Switching itu sendiri adalah proses perpindahan antara kondisi ON dan OFF ataupun sebaliknya. Pencacahan arus DC dengan proses switching ini dimaksudkan agar terbentuk gelombang AC yang dapat diterima oleh peralatan/beban listrik AC. Komponen utama yang digunakan dalam proses switching sebuah inverter haruslah sangat cepat, sehingga tidak memungkinkan bila digunakan saklar ON-OFF, relay, kontaktor dan sejenisnya. Akhirnya
dipilihlah
peralatan-peralatan
semi-konduktor
yang
mampu berfungsi sebagai saklar/pencacah tegangan, selain itu juga
78
mampu melakukan proses switching dalam tempo yang sangat cepat. Contoh semi-konduktor tersebut a.l. transistor, UJT, IGBT, dan sejenisnya. Pemilihan komponen yang akan digunakan di dalam pembuatan inverter harus memperhatikan dan membandingkan antara kemampuan komponen dengan nilai nominal tegangan dan arus yang akan diberikan. Beberapa keuntungan yang didapatkan pada AC inverter : 1. Waktu yang lebih cepat untuk mencapai suhu ruangan yang kita inginkan. “Tarikan” pertama pada listrik 1/3 lebih rendah dibandingkan AC yang tidak menggunakan teknologi inverter. 2. Lebih
hemat
energi
dan
uang
karena
teknologi
ini
menggunakan sumber daya yang 30% lebih kecil dibandingkan AC biasa. Beberapa merk air conditioner bahkan mengklaim dapat menghemat listrik hingga 60% dibanding AC tanpa inverter. 3. Dapat menghindari beban yang berlebihan pada saat AC dijalankan. 4. Fluktuasi temperatur hampir tidak terjadi. Proses pengaturan switching komponen semi-konduktor dapat dilakukan dengan menggunakan timer digital atau pulse generator, dapat juga dengan menggunakan microchip microcontroller untuk aplikasi sistem yang lebih inverter
79
terprogram. Berikut contoh Rangkaian Inverter 12V DC to 220V 100
Gambar 2.19 Rangkaian Inverter ( Sumber : http://skema-rangkaian-elektronika.blogspot.com/2009/ ) 3. Aplikasi Teknologi Inverter Teknologi inverter berkembang sangat cepat, bahkan secara tidak langsung teknologi ini sudah berada ditengah-tengah kehidupan kita. Sebagai contoh adalah : Air Conditioner dengan teknologi
inverter
(saving
energy),
UPS
komputer
untuk
perkantoran, Sollar Cell, kereta listrik (dengan motor AC), dan tentunya masih banyak lagi. Bakan ada juga yang dimanfaatkan sebagai pelebur logam dengan memanfaatkan kemampuan inverter dalam menghasilkan frekuensi tinggi.. 1) Perbandingan Antara AC Inverter dengan AC Tanpa Inverter
80
Grafik 2.1 Perbandingan antara AC Inverter dengan tanpa Inverter ( Sumber : http://www.multiteknik66.net/2012 )
Pada air conditioner, teknologi inverter terintegrasi di dalam unit outdoor. Compressor AC di dalam unit ooutdoor mengubah tingkat kompresi refrigerant, maka dalam proses tersebut dimungkinkanlah pengaturan suhu. Pada kenyataannya, pengaturan ini diperoleh dari pengubahan kecepatan motor di dalam compressor AC. Karena kecepatan motor dapat dikontrol dengan halus pada berbagai tingkat, inverter control memungkinkan air conditioner tidak hanya hemat listrik, namun juga mampu melakukan pengaturan suhu yang lebih baik. Fungsi kunci dari inverter ini terletak pada komponen yang disebut microcontroller.
