BAB IV ANALISA 4.1. Perhitungan Kebutuhan Tenaga Listrik Dalam merancang jaringan listrik suatu bangunan atau area terlebih dahulu dilakukan penaksiran atas beban total seluruh bangunan. Beban total dapat diketahui yang pasti setelah perancangan lengkap selesai, namun hal tersebut memerlukan waktu yang lama. Dengan berdasarkan data dari tabel 3.2, dan menggunakan persamaan 2.3a dapat dihitung kebutuhan daya total dan kapasitas Genset yang diperlukan, dengan perhitungan sebagai berikut: DF (Demand Factor) = 0,8 Beban daya total
= 1.530.890 VA
Emergency Load
= 100 %
Maksimum Beban Terpasang = DF x Beban total x Emergency Load Maksimum Beban Terpasang = 0,8 x 1.530.890 x 100% = 1.224.712 VA
= 979.769 VA = 979 kVA Dari hasil perhitungan diatas, maka rating kinerja daya genset yang diambil adalah 2X500 kVA
75
4.2. Analisa perhitungan besar arus beban maksimum dan penampang penghantar Berikut adalah beberapa hasil perhitungan arus beban maksimum pada panel dibeberapa bangunan serta penentuan besar penampang kabel: 4.2.1. Perhitungan Pada Panel Distribusi 4.2.1.1 Panel DB OFFICE Lt.1 Dari data tabel 3.2, diketahui daya untuk Office Lt.1 adalah 141.328 VA. Dengan menggunakan persamaan 2.4 maka nilai arus nominal dan KHA untuk Panel DB-OFFICE Lt.1 dapat ditentukan sebagai berikut: In
= =
KHA
141.328VA Vx 3Volt 141328VA 380 x 3Volt
= 214,7 Amper ≈215Amper
= 1,25 x In = 1,25 x 215 A = 268,75 A
Dari hasil perhitungan diatas, nilai KHA pada Panel DB-OFFICE lt 1 adalah 268,74 A. Sesuai tabel 7.3.5a dalam PUIL 2000 untuk nilai KHA 268,74 A, ukuran penghantar yang digunakan adalah NYY 4x120 mm2 dengan nilai arus maksimum yaitu ≤ 282A 4.2.1.2 Panel DB OFFICE Lt.2 Dari data tabel 3.2, diketahui daya untuk Office Lt.2 adalah 142.346 VA. Dengan menggunakan persamaan 2.4 maka nilai arus nominal dan KHA untuk Panel DB-OFFICE Lt.2 dapat ditentukan sebagai berikut: In
=
142.346VA Vx 3Volt
76
= KHA
142346VA 380 x 3Volt
= 216,3 Amper
= 1,25 x In = 1,25 x 216,3 A = 270,37 A
Dari hasil perhitungan diatas, nilai KHA pada Panel DB-OFFICE lt. 2 adalah 270,37 A. Sesuai tabel 7.3.5a dalam PUIL 2000 untuk nilai KHA 268,74 A, ukuran penghantar yang digunakan adalah NYY 4x120 mm2 dengan nilai arus maksimum yaitu ≤ 282A 4.2.1.3 Panel DB-SERVER Dari data tabel 3.2, diketahui daya untuk DB-SERVER adalah 21.612 VA. Dengan menggunakan persamaan 2.4 maka nilai arus nominal dan KHA untuk Panel DB-SERVER dapat ditentukan sebagai berikut: In
= =
KHA
21612VA Vx 3Volt 21612VA 380 x 3Volt
= 32,83 Amper
= 1,25 x In = 1,25 x 32,83 A = 41,1A
Dari hasil perhitungan diatas, nilai KHA pada Panel DB-SERVER adalah 41,1 A. Sesuai tabel 7.3.5a dalam PUIL 2000 untuk nilai KHA 41,1 A, ukuran penghantar yang digunakan adalah NYY 4x10 mm2 dengan nilai arus maksimum yaitu ≤ 63A Untuk data SDB selanjutnya, disajikan dalam bentuk wiring diagram pada lampiran gambar EL-102.
77
4.2.2. Analisa perhitungan susut tegangan atau rugi tegangan. Berdasarkan PUIL 2000 pasal 4.2.3.1 menyatakan bahwa susut tegangan antara terminal konsumen dan sembarang titik dari instalasi tidak boleh melebihi 5 % dari tegangan pengenal pada terminal konsumen bila semua penghantar dari instalasi dialiri arus maksimum. Untuk menghitung susut tegangan pada tiap titik, harus ditentukan besarnya impedansi hantaran. Perhitungan untuk susut tegangan pada panel lampu: -
Panjang penghantar utama – panel lampu sorot (l) = 50 m = 0,05 km
-
Panjang penghantar panel – Lampu = 130 m = 0,13 km susut tegangan ditentukan melalui persamaan 2.8 : ∆V = √3 x I x l x (R’ Cos ϕ + X’ Sin ϕ) Susut tegangan Penghantar dari panel utama LVMDB ke panel lampu sorot: ∆V
= √3 x I x l x (R’ Cos ϕ + X’ Sin ϕ) = √3 x 220 x 0,05 x 0,121(dari tabel resistansi) = √3 x 220 x 0,05 x (0,121) = 2,3 V
(Nilai R dan X diperoleh dari tabel Resistansi dan Reaktansi Busbar dan kabel 4 inti) susut tegangan dari panel 2.I ke lampu : ∆V
= √3 x I x l x (R’ Cos ϕ + X’ Sin ϕ) = √3 x 4 x 0,13 x 7,03 (dari tabel) = 6,33 V
Jadi susut tegangan dari penghantar utama ke lampu yaitu : ∆Vtotal = 6,33 V + 2,3 V
78
= 8,63 V persentase susut tegangan dari penghantar panel LVMDP ke lampu adalah:
= 8,63 x 100 % = 2,27 % 380 Dari hasil perhitungan dapat disimpulkan bahwa susut tegangan dari panel ∆v
LVMDB ke panel penerangan luar adalah sebesar 2,27 %. Nilai ini masih sesuai dengan peraturan yang ada yaitu PUIL 2000. karena menurut PUIL 2000 susut tegangan tidak boleh melebihi 5 %. 4.2.3. Analisa penentuan kebutuhan penerangan. Perhitungan pencahayaan pada suatu didasarkan perhitungan sistem pencahayaan untuk dalam ruangan yang dikeluarkan oleh Departemen Pertambangan dan Energi tentang Petunjuk Teknis Konservasi Energi Untuk Sistem Pencahayaan Pada Bangunan Gedung. Penentuan sistem pencahayaan yang terdiri dari perhitungan jumlah armatur, tingkat pencahayaan dan daya pencahayaan maksimum untuk setiap ruangan Berikut adalah perhitungan pada banguan ruang ganti mekanik
DATA RUANG
Panjang
P
8
Meter
Lebar
L
7.5
Meter
Tinggi
T
3.5
Meter
Ketinggian bidang kerja
Tk
0.8
Meter
Jarak armatur ke bidang kerja
Tb
2.7
Meter
Type armatur dan lampu ARMATUR YANG DIGUNAKAN
flouresen
Daya/armatur
Pa
36
Watt
Fluks luminasi/lampu
Fl
3100
Lumen
Fluks luminasi/armatur
Fa
6200
Lumen
79
Fa = Fl x Jumlah Lampu Per Armatur =3100 x 2 =6200 Tingkat pencahayaan yang dianjurkan E= 350 Lux Dari data diatas, dapat dihitung nilai Indeks Ruang dengan menggunakan persamaan 2.21 dengan perhitungan sebagai berikut:
=
Indeks Ruangan K =
Kp = Kp1 +
1,17
(Kp2 - Kp1) = 0.51 +
(0,51 – 0,56) = 0,55
Nilai Kp lihat tabel
=
NL =
=
10.5
Jadi jumlah armatur yang dipasang pada ruang ganti mekanik adalah (Na) =
=5
buah Kuat pencahayaan yang didapat dengan menggunakan persamaan 2.22 sebagai berikut: E=
= 330,7 Lux
=
Daya (W) = Na x Pa = 5 x 72 = 360Watt Daya terpasang persatuan luas =
=
= 8,7 Watt/m2
Untuk Perhitungan selengkapnya bias dilihat pada tabel 4.2 4.2.4
Perhitungan Bare Conductor Berdasarkan PUIL 2000 pasal 3.6.2.2 bagian d nomor 3 bahwa penampang
logam dari konstruksi itu harus cukup besar sehingga dapat menghantarkan arus sekurang-kurangnya sama dengan kemampuan penghantar proteksi. Dan luas
80
penampang nominal penghantar proteksi bersama tersebut harus sesuai dengan perhitungan KHA. Berikut perhitungan untuk Bare Conductor pada Panel SDB-OTC dengan menggunakan persamaan sebagai berikut: KHA = KHA penghantar terbesar + Arus nominal beban lainnya = 1764 + 11,3 + 1,27+85+70,2 = 1,931 kA Dari hasil perhitungan diatas, nilai untuk KHA Bare Conductor adalah 1,931 kA dengan menggunakan Kabel penghantar yang digunakan adalah NYFGbY 4(4 x 1C x 300mm2) Maka sesuai dengan PUIL 2000 pasal 3.16.1 tabel 3.16-1 untuk luas penampang kabel BC yang digunakan adalah sebesar 150 mm2. 4.2.5
Perhitungan Setting Pengaman Dari data tabel 3.2, diketahui daya untuk DB-Canteen adalah sebesar
30.968 VA. Dengan menggunakan persamaan 2.4 maka nilai besaran pengaman utama pada Panel DB-SERVER dapat ditentukan sebagai berikut: In
=
= KHA
P Vx 3x cos ϕ 30968 380 x 3 x0,8
= 58,8 Amper
= 1,25 x In = 1,25 x 58,8 = 73,5 A
Dari hasil perhitungan diatas, maka pengaman yang dipasang
adalah
MCCB 80 A
81
4.3. Perhitungan Sistem Plumbing 4.3.1. Sistem Air Bersih Untuk kapasitas sistem air bersih, disesuaikan dengan kebutuhan dilapangan, berikut perhitungan untuk kebutuhan air bersih: 1. Kebutuhan Air Bersih a. Kebutuhan Harian Air Bersih (Qd) •
Office Lantai 1 (119 orang) = 11.900 ltr
•
Office Lantai 2 (106 orang) = 10.600 ltr
•
Pos Security (12 orang) = 1.200 ltr
•
Workshop Sarana = 5.600 ltr
•
Workshop Tyre = 2.000 ltr
•
Kantin & Klinik = 2.700 ltr
•
Pencucian Mobil Besar (Qs) = 32 x 500 ltr
•
Pencucian Mobil Kecil (Qs) = 16 x 250 ltr
•
External = 1.000 ltr
•
General Cleaning = 1.000 ltr
•
Staff Lapangan (175 orang) = 17.500 ltr
•
Cadangan Air 6 Jam (Qs) = 17.000 ltr
Dari data diatas, total Kebutuhan Air bersih yaitu sebesar 90.500 ltr Adapun kebutuhan air bersih perhari, dapat dihitung sebagai berikut: Factor Occupancy
= 95% x Kebutuhan air bersih = 95% X 90.500 = 85.975 ltr
Untuk kebutuhan air bersih cadangan yaitu:
82
Qs
= 16.000 + 4.000 + 17.000 ltr = 37.000 ltr
Untuk kebutuhan air bersih perhari yaitu: Qd
= 90.500 – 37.000 = 53.500 ltr/hari = 53,5 m3/hari b. Kebutuhan air bersih rata-rata per jam (Qh)
Untuk kebutuhan air bersih rata-rata dapat dihitung sebagai berikut:
h = jam operasi (20 jam)
= 2,675 m3/jam c. Kebutuhan air bersih jam puncak (Qh-max) Untuk kebutuhan air bersih jam puncak dapat dihitung sebagai berikut: Qh-max
= Qh x C
C
= Constanta (2 – 3)
Qh-max
= 2,675 x 2
= 5,35 m3/jam ~ 8 m3/jam 4.3.2. Pompa Pembagi Air Bersih (Distribution Pump) a.
Laju Aliran (Flow Rate), (Qpump), (Rental Office & Kantin). Untuk perhitungan laju aliran, ditentukan berdasarkan laju aliran jam rata-
rata yaitu 90 LPM (1,5 ltr/detik) b.
Total Head (Hp)
83
Untuk Total Head pompa air bersih dapat ditentukan sebagai berikut: Hp = Hs + Hf + Hr Dengan nilai: Hs
= Head statis
(60 MKA)
Hf
= Head friksi pipa
(10 MKA)
Hr
= Head residual
(10 MKA)
Maka: Hp
= 60 + 10 + 10 = 80 MKA
c.
Motor Pompa
Dengan nilai: Qpump = Laju aliran pompa
(1,5 ltr/detik)
Hp
= Total head
(80 MKA)
γ
= Berat jenis air
(1 kg/da3)
= 75 kg m/detik ηp
= Rendemen pompa
(60%)
ηm
= Rendemen motor
(70%)
t
= Faktor pengaman
(120%)
k
= Konversi
(1 Hp = 0,746 kW)
= 3,41 kW
84
4.3.3. Sistem Distribusi Fuel Oil a.
Kebutuhan Fuel Oil Genset Daily Tank
- Penggunaan kapasitas genset
= 3x 500 KVA
- Konsumsi bahan bakar genset
= 500 KVA = 0,4 Ltr/KVA/jam = 200 Ltr/jam
- Jam kerja genset 24 jam/hari
= 200 x 24 jam = 4.800 Ltr/hari = 4.800 x 3 unit genset = 14.400 Ltr/hari
Pembulatan b.
= 15.000 Ltr/hari
Perhitungan Kapasitas Pompa Distribusi
- Kapasitas Daily Tank Genset
= 15.000 Ltr/hari
- Waktu pengisian
= 2,5 jam/hari
- Kapasitas pompa
= 15.000/2,5 = 6.000 Ltr/jam = 100 Ltr/menit
Jumlah pompa transfer 2x 100 Lpm dengan sistem kerja digerakan oleh selenoid valve berdasarkan level control, 1 pompa duty dan 1 stand by. 4.4
Perhitungan Beban Pendingin & Ventilasi
Untuk perhitungan nilai beban pendingin digunakan rumusan sebagai berikut: (W x H x I x L x E) / 60 = kebutuhan BTU W
= Panjang Ruang (dalam feet)
H
= Tinggi Ruang (dalam feet)
85
I
= Nilai 10 jika ruang berinsulasi (berada di lantai bawah, atau berhimpit dengan ruang lain). Nilai 18 jika ruang tidak berinsulasi (di lantai atas).
L
= Lebar Ruang (dalam feet)
E
= Nilai 16 jika dinding terpanjang menghadap utara; nilai 17 jika menghadap timur; Nilai 18 jika menghadap selatan; dan nilai 20 jika menghadap barat.
1 Meter = 3,28 Feet Berikut perhitungan untuk beban pendingin ruangan Receptionis: Ruang berukuran 7,5m x 4m atau (24,6 kaki x 13 kaki), tinggi ruangan 3m (10 kaki) tidak berinsulasi, dinding panjang menghadap ke timur. Kebutuhan BTU = (24,6 x 13 x 18 x 10 x 17) / 60 = 16.309,8 BTU Untuk data perhitungan lengkapnya bisa dilihat pada tabel 4.4. Tabel 4.1 data besar BTU per PK Kapasitas AC ½ PK ¾ PK 1 PK 1 ½ PK 2 PK 2 ½ PK 3 PK 5 PK
Besar Btu/hr 5000 7000 9000 12000 18000 24000 27000 45000
Tabel 4.2. Data perhitungan beban pendingin dan ventilasi udara
NO.
URAIAN
Area Tinggi Luasan Lantai
Beban Pendingin (Air Cooled Split) (m2/TR)
(m²) I.
1
WAREHOUSE & OFFICE A. Lantai 1 R. Kerja (Open Ofiice Area)
776,98
(TR)
(m)
-
20
38,85
Ventilasi Air (Btuh) Change (Cfm) (. . .x)
466.188
-
-
86
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Receptionis R. DPM 2 R. DPM 3 R. Visitor R. Konseling R. Meeting R. Meeting R. Payroll Loket Finance Toilet Toilet Pantry Pantry Gudang File Musholla Warehouse B. Lantai 2 R. Kerja (Open Ofiice Area) R. MCC R. MCC R. MCC R. Induksi R. Meeting R. PM R. DPM 1 R. Server R. Panel Toilet Toilet Pantry Gudang File
30,00 27,00 27,07 24,75 11,82 26,99 26,99 13,54 9,03 45,15 13,49 13,49 14,67 14,67 17,81 26,99 1.656,00
-
910,44 8,99 8,99 8,99 13,52 48,01 26,99 26,99 7,50 4,50 13,50 13,50 14,67 12,01
-
20 20 20 20 22 17 17 22 22 20 -
KLINIK R. UGD/Periksa R. Kerja K. Medik R. Serbaguna R. Kendali Kamar Mandi/WC Gudang Obat Kamar Mandi/WC Kamar Mandi/WC
16309 16.200 16.242 14.850 6.447 19.052 19.052 7.385 4.925 27.090 -
53,56 0,45 0,45 0,45 0,68 2,82 1,35 1,35 0,44 0,26 -
642.664 5.394 5.394 5.394 8.112 33.889 16.194 16.194 5.294 3.176 -
-
17 20 20 20 20 17 20 20 17 17 -
SUBTOTAL II. 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1,80 1,35 1,35 1,24 0,54 1,59 1,59 0,62 0,41 2,26
KANTIN OFFICE Kantin R. Cuci Tangan Pantry/Dapur Toilet Toilet
15 15 15 6
286 286 311 102
12 6 12 12
59 77 59 59
113,39 1.360.737
10,68 9,14 10,68 18,27 10,68 3,46 9,14 3,46 3,46
-
20 22 20 17 20 -
245,25 12,00 8,75 2,99 2,99
-
-
0,53 0,42 0,53 1,07 0,53
6.408 4.985 6.408 12.896 6.408 -
3,09
37.106
-
SUBTOTAL III. 1 2 3 4 5
15 286 15 286 15 311 15 311 6 151 Sirkulasi 6 46.758
-
-
Sirkulasi 12 203 30 371 15 63 15 63
87
IV. 1 2 3 V. 1 2 3 4
R. GANTI MEKANIK R. Ganti Mekanik R. Ganti Mekanik R. Istirahat Mekanik SUBTOTAL MUSHOLLA Musholla Toilet Toilet Toilet SUBTOTAL
14,16 14,16 35,99
-
-
92,00 1,80 1,80 1,80
-
-
-
-
6 130 6 130 Sirkulasi
Sirkulasi 12 12 12 116,49 1.397.843
30 30 30
88
