FINAL REPORT PELATIHAN TEKNIS EFISIENSI ENERGI DI PDAM SIDOARJO
KERJASAMA : ETC – ESP MLD PDAM SIDOARJO AKADEMI TEKNIK TIRTA WIYATA
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ................................................................................................................................... 1 DAFTAR GAMBAR....................................................................................................................... 3 DAFTAR TABEL ........................................................................................................................... 4 DAFTAR ISTILAH ........................................................................................................................ 6 RINGKASAN ................................................................................................................................. 8 1.
2.
3.
PENDAHULUAN ................................................................................................................ 11 1.1
LATAR BELAKANG ..................................................................................................................................... 11
1.2
TUJUAN .......................................................................................................................................................... 11
1.3
RUANG LINGKUP KEGIATAN ............................................................................................................... 12
1.4
METODOLOGI ............................................................................................................................................. 12
1.5
GAMBARAN UMUM PDAM SIDOARJO ............................................................................................... 13
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA SEKUNDER ....................................... 17 2.1
SPESIFIKASI POMPA DAN MOTOR ....................................................................................................... 17
2.2
KONSUMSI DAN BIAYA ENERGI........................................................................................................... 18
2.3
PRODUKSI AIR ............................................................................................................................................. 21
PENGUKURAN LAPANGAN (DATA PRIMER) .............................................................. 22 3.1
PERPOMPAAN TAWANGSARI ............................................................................................................... 23
3.2
PERPOMPAAN UNIT WARU II ............................................................................................................... 25
4. ANALISIS DAN PEMBAHASAN DATA .............................................................................. 27 4.1
UMUM.............................................................................................................................................................. 27
4.2
ANALISIS DAN PEMBAHASAN DATA.................................................................................................. 29
5. KENDALA – KENDALA YANG DIHADAPI ........................................................................ 41 1
6.
KESIMPULAN ...................................................................................................................... 41
7.
REKOMENDASI DAN PELUANG PENGHEMATAN ..................................................... 43
2
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Grafik Konsumsi Energy Bulanan Unit Tawangsari .................................................................. 19 Gambar 2. Grafik Konsumsi Energy Bulanan Unit Waru II ........................................................................ 20 Gambar 3. Skematik Jaringan Pompa Boster Tawangsari ........................................................................... 23 Gambar 4. Skematik Jaringan Pompa Waru II ............................................................................................ 25 Gambar 5. Pengukuran Debit Pompa Di Unit Waru II ............................................................................. 25
3
DAFTAR TABEL Tabel 1.
Hasil Ringkasan Kegiatan Efisiensi PDAM Sidoarjo ..................................................................... 9
Tabel 2. Hasil Ringkasan Kegiatan Efisiensi PDAM Sidoarjo....................................................................... 9 Tabel 3. Potensi Penghematan di Tawangsari ........................................................................................... 10 Tabel 4. Potensi Penghematan di Waru II ................................................................................................ 10 Tabel 5. Produksi Air PDAM Delta Tirta Sidoarjo ................................................................................... 16 Tabel 6. Data Name Plate Motor & Pompa Tawangsari .......................................................................... 17 Tabel 7. Data Nameplate Motor dan Pompa Unit Waru II...................................................................... 18 Tabel 8. Konsumsi dan Biaya Listrik Unit Tawangsari .............................................................................. 19 Tabel 9. Konsumsi dan Biaya Energy Listrik Untuk Pompa Waru II ........................................................ 20 Tabel 10. Produksi Air Tawangsari ............................................................................................................. 21 Tabel 11. Produksi Air Waru II .................................................................................................................. 21 Tabel 12. Data Hasil Pengukuran Lapangan di Unit Tawangsari ................................................................. 24 Tabel 13. Data Hasil Pengukuran Motor Listrik Tiap Phasa Pompa Tawangasari ...................................... 24 Tabel 14. Data Hasil Pengukuran Lapangan di Unit Waru II ...................................................................... 26 Tabel 15. Data Hasil Pengukuran Motor Listrik Tiap Phasa Pompa Waru II ............................................. 26 Tabel 16. Konsumsi Energi Spesifik (SEC) Perpompaan Unit Tawangsari :................................................ 29 Tabel 17. Konsumsi Energi Spesifik (SEC) Perpompaan Tawangsari .......................................................... 30 Tabel 18. Konsumsi Energi Spesifik (SEC) System II, Tawangsari .............................................................. 30 Tabel 19. Analisis Efisiensi dan Konsumsi Energy Spesifik, Unit Tawangsari .............................................. 31 Tabel 20. Analisis/ Penilaian Energy Motor, Unit Tawangsari..................................................................... 34 Tabel 21. SEC Global Unit Waru II ............................................................................................................ 34 Tabel 22. Konsumsi Energi Spesifik (SEC) Sistem I, Waru II ...................................................................... 35 Tabel 23. SEC System II, Waru II ................................................................................................................ 35 Tabel 24. Analisis Efisiensi Dan Konsumsi Energy Spesifik di Unit Waru II, Sistem I................................. 36 Tabel 25. Analisis Efisiensi Dan Konsumsi Energy Spesifik di Unit Waru II, Sistem II................................ 37 Tabel 26. Analisis/ Penilaian Energy Motor Unit Waru II ........................................................................... 38 Tabel 27. Potensi Saving System I, Unit Waru II ........................................................................................ 39 Tabel 28. Potensi Saving System II, Unit Waru II ....................................................................................... 39 Tabel 29. Kelayakan Investasi Pompa Waru II ............................................................................................ 40 Tabel 30. Ringkasan Evaluasi Efisiensi Pompa Tawangsari .......................................................................... 43 4
Tabel 31. Ringkasan Evaluasi Efisiensi Pompa Waru II ................................................................................ 44 Tabel 32. Tabel Rekomendasi Unit Tawangsari .......................................................................................... 44 Tabel 33.Tabel Rekomendasi Unit Waru II ................................................................................................ 45
5
DAFTAR ISTILAH Nama
Keterangan
Ampere (A)
Satuan Arus Listrik
Cos phi
factor daya
Faktor daya atau Cos
perbandingan antara pemakaian daya dalam Watt dengan pemakaian daya dalam Volt- Ampere
Faktor Ketidak Seimbangan Tegangan
perbandingan komponen tegangan urutan negative terhadap komponen tegangan urutan positif
Hertz (HZ)
Satuan frekuensi listrik
Jam nyala pemakaian kWH
dalam satu bulan dibagi dengan kVA tersambung
Kilo VoIt Ampere (KVA)
Seribu VoItAmpere adalah satuan daya
Kilo Volt (KV)
Seribu Volt, adalah satuan tegangan listrik
Kilo Watt (KW)
Satuan daya listrik nyata (aktif)
Kilo Watt Hour (KWh)
Satuan energi listrik nyata (aktif)
LWBP
Luar Waktu Beban puncak (Jam 22.00-18.00)
SEC
Spesifik Energi Consumption adalah perbandingan jumlah masukan Energi kWh dan jumlah air yang diproduksi dalam satu juta liter
Tagihan Listrik
perhitungan biaya atas pemakaian daya dan energi listrik oleh Pelanggan setiap bulan
Tarif Dasar Listrik (TDL)
ketentuan
Pemerintah
yang
berlaku
mengenai
Golongan Tarif dan ha rga jual Tenaga Listrik yang disediakan oleh PLN VAR
Daya Reaksi 6
VoIt Ampere (VA)
satuan daya (daya buta)
Volt (V)
Satuan Tegangan Listrik
Waktu Beban puncak (WBP)
waktu jam 18.00 sampai dengan jam 22.00 waktu setempat
Watt
Satuan Daya Listrik Nyata
7
RINGKASAN Sumber air baku dan Instalasi Pengolahan Air (IPA) berasal dari sungai, afvoer, dan air bawah tanah (ABT) di lokasi IPA, yaitu : IPA Sedati dari Afvoer Joblong, IPA Siwalanpanji dari Afvoer Buduran, IPA Wonoayu dari ABT di Desa Wonoayu, IPA Tulangan dari ABT di Desa Tulangan, IPA Porong dari Kanal Porong. Untuk IPA yang dikelola oleh mitra swasta, air baku adalah : IPA PT. Taman Tirta Sidoarjo dari Sungai Pelayaran. IPA PT Hanarida Tirta Birawa dari Sungai Pelayaran. Unit produksi yang ada pada system penyediaan air bersih PDAM sidoarjo terdiri dari : Bangunan Penangkap Air (BPA), Bangunan rumah pompa dan peralatan pompa, Unit Pengolahan IPA, Meter Induk. Produksi Air PDAM “Delta Tirta” Sidoarjo terdiri dari : IPA milik sendiri yang berlokasi di Wonoayu, Siwalanpanji, Porong, Tulangan dan Sedati. Pembelian dari mitra : PDAM Surabaya, PT Taman Tirta Sidoarjo (PT. TTS), PT Hanarida Tirta Birawa (PT. HTB). Komponen unit Transmisi dan Distribusi pada system penyedia air bersih PDAM Sidoarjo terdiri dari :Pipa Transmisi, Reservoir Distribusi, Perpipaan Distribusi, Meter Induk Distribusi. Laporan ini adalah hasil pelatihan audit efisiensi energy di PDAM Sidoarjo yang dilaksanakan oleh team dari PDAM Sidoarjo, ESP, MLD dan Akatirta. Pelatihan Audit efisiensi energy di PDAM Sidoarjo ini mencakup pompa – pompa yang terdapat di Tawangsari, dan Waru II dengan tujuan utama untuk melakukan identifikasi kemungkinan dilakukan efisiensi energy dan peningkatan skiil dan SDM PDAM agar kedepannya dapat melakukan efisiensi energy sendiri . Sumber dari intake Tawangsari dialirkan menuju ke Taman Sidoarjo, dan Waru II dengan menggunakan 9 pompa yang mempunyai debit 100 L/dt perpompa dengan tekanan 48m dengan menggunakan daya 110 kW tiap pompa. Dan 2 pompa yang dialirkan menuju Krian. Sumber dari Waru II berasal dari Unit Tawangsari. Perpompaan diunit Waru II ini menggunakan 7 pompa yang mempunyai debit total 500 L/dt. Air yang berasal dari pompa Waru II ini dialirkan menuju ke Bandara Juanda dan Pondok Chandra dengan menggunakan 4 buah pompa yang beroperasi dan 3 dalam keadaan off. Dari hasil pengolahan dan analisis data maka di dapat ringkasan evaluasi efisiensi energy untuk pompa Tawangsari dan pompa Waru II sebagai berikut :
8
Tabel 1. Hasil Ringkasan Kegiatan Efisiensi PDAM Sidoarjo Name plate pompa lama
Pompa
Daya (Kw)
Tawangsari
Q (lps)
Effisiensi pompa
Pengukuran h (m)
Daya (Kw)
Q (lps)
h (m)
(%)
Selisih SEC sistem
personal pump
1
110
100
48
87.8
94.67
6.5
72
16%
2
110
100
48
97.8
95.83
6.5
65
7%
3
110
100
48
86.8
84.5
6.4
64
4
110
100
60
95.4
86.83
6.5
61
5
110
100
60
97.1
83.33
6.5
57
5.60%
6
110
100
60
80
70.5
6.4
58
2.90%
7
110
100
48
88.7
83.67
6.5
63
4%
8
110
100
48
96.3
83.67
6.5
58
9
110
100
48
91.5
89
6.5
65
7% 4%
0.30%
4% 1%
7%
Tabel 2. Hasil Ringkasan Kegiatan Efisiensi PDAM Sidoarjo Name plate pompa lama
Pompa
Waru II
Daya (Kw)
Q (lps)
1 2
110
100
110
3
110
5
75
50
Stand by
50
Stand by
4 6 7
60hp/45kw
Effisiensi pompa
Pengukuran h (m)
Daya (Kw)
Q (lps)
h (m)
(%)
Selisih SEC sistem
personal pump
104.1
73.33
5.5
41%
23%
100
83.9
22.17
5.2
14%
71%
100
112.6
39.83
5.5
20%
110
100
110
100
50.19
33.17
61% 50%
6.4
44%
27%
27%
Stand by
9
Tabel 3. Potensi Penghematan di Tawangsari
Wilayah
Pompa
biaya sedang
Rekomendasi Investasi (Rp) savings
Rekomendasi Payback period
1 2 3 Tawangsari
4 5 6 7 8
ganti impeller/ renovasi rumah pompa
biaya rendah Pemeliharaan rutin seperti : - Periksa jaringan perpipaan dari kemungkinan kebocoran pipa - Periksa dan bersihkan impeller - Periksa koneksi – koneksi antar kabel pada panel control motor - Memasang manometer yang dilengkapi keran pada suction dan discharge pompa - Cek Billink
9
Tabel 4. Potensi Penghematan di Waru II Wilayah
Rekomendasi
Pompa biaya tinggi
Investasi (Rp)
savings
Payback period
900 juta
720 juta
1,2 th
biaya sedang
1 2 3
Penggantian pompa
Waru II
ganti impeller/ renovasi rumah pompa
off off 6
Penggantian pompa
300 juta
39 juta
Rekomendasi Investasi (Rp) savings
Rekomendasi Payback period
biaya rendah Pemeliharaan rutin seperti : - Periksa jaringan perpipaan dari kemungkinan kebocoran pipa - Periksa dan bersihkan impeller - Periksa koneksi – koneksi antar kabel pada panel control motor - Memasang manometer yang dilengkapi keran pada suction dan discharge pompa - Cek Billink
5,7 th
off
10
1. PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Pembiayaan terbesar untuk operasional (25-40%) di beberapa PDAM se-Indonesia terletak pada pembiayaan kelistrikan yang digunakan untuk system pompa. Bagian untuk pembiayaan ini tidak dapat dihindarkan, karena untuk sebagian PDAM biaya ini akan menjadi tinggi karena system operasi pompa yang tidak efektif, ukuran pompa yang tidak sesuai ataupun sudah tua, pemeliharaan yang kurang baik, tidak adanya alokasi biaya untuk penggantian pompa ataupun pemeliharaan secara berkala, dll. Untuk mendukung PDAM dalam memecahkan permasalahan ETC Netherlands dan ESP sebagai lembaga donor dan lembaga pelayanan lingkungan bekerjasama dengan Akademi Teknik Tirta Wiyata Magelang dan PT MLD (Mitra Lingkungan Duta Consult) untuk melaksanakan pelatihan teknis program Audit Efisiensi Energy dengan 3 PDAM di Jawa Timur : PDAM Sidoarjo, PDAM Gresik, dan PDAM Kota Malang. Dalam kegiatan ini juga termasuk memberikan pelatihan yang berkaitan dengan penyusunan dan pelaksanaan program kepada staff PDAM Gresik, Sidoarjo dan Kota Malang.
1.2 TUJUAN Sasaran dari program pelatihan teknik ini memberikan penilaian efisiensi energy kepada masing-masing PDAM serta pelatihan kepada staf dan juga manager PDAM Sidoarjo, PDAM Gresik, dan PDAM Kota Malang serta analisis pembiayaan yang menguntungkan, yang mana akan ditunjukkan ke Management PDAM investasi yang dibutuhkan untuk EE ini agar dapat diterima. Pelatihan teknis dan audit efisiensi energy ini diarahkan untuk meningkatkan skill dan pengetahuan
dari sumber daya manusia di PDAM sehingga pada akhirnya PDAM mampu
melakukan program Efisiensi Energi ini sendiri.
11
1.3 RUANG LINGKUP KEGIATAN Ruang lingkup kegiatan dari program pelatihan teknik dan audit efisiensi energy ini adalah penilaian pada system jaringan pompa di PDAM
(bangunan pengolahan air serta jaringan
distribusi), tetapi focus pada efisiensi energy, pelatihan teknis staff PDAM dengan topik pelatihan dasar yang berhubungan dengan system pompa seperti ilmu hidrolika, pemilihan pompa dan motor yang mempunyai efisiensi tinggi, penentuan perbaikan secara teknik, dan analisis keuangan (cost-benefit). Audit efisiensi energy di PDAM Sidoarjo ini mencakup pengumpulan data sekunder serta melakukan beberapa jenis pengukuran dan analisa untuk mengevaluasi pemakaian energy dan identifikasi kegiatan/ program yang diperlukan untuk peningkatan efisiensi energy termasuk membuat perkiraan biaya investasi yang dibutuhkan serta manfaat dan jangka waktu pengembalian biaya investasi. Objek studi pada program ini hanya pada pompa – pompa yang mempunyai potensi cukup besar untuk dilakukan investasi. Secara garis besar, parameter – parameter yang dikumpulkan / diukur dalam audit energy ini mencakup :
Parameter yang berhubungan dengan kinerja pompa, seperti tekanan, debit aliran
Parameter yang berhubungan dengan motor listrik, seperti data KW, KVA, Voltase, Ampere, Pf dan KVAR
Data penunjang lainnya seperti produksi air, rekening listrik, dan lainnya.
1.4 METODOLOGI Proses pelaksanaan kegiatan ini dilakukan dengan urutan sebagai berikut : Pengenalan EE dan Pelatihan Awal ke AKATIRTA Koordinasi dan kunjungan di 3 PDAM Training Teori ME & IK Pengumpulan Data Sekunder Pengukuran / Pengumpulan Data Lapangan Olah Data dan Diskusi hasil kegiatan dengan PDAM Membuat Draft Laporan dan analisis (ke ESP, MLD & PDAM)
12
Dari hasil olah data dan diskusi dengan PDAM, draft laporan dikirim ke PDAM, ESP dan MLD untuk dipelajari. Diskusi internal PDAM tentang draft laporan Diskusi dengan tim dari masing – masing PDAM untuk membahas draft laporan dan analisis hasil pengukuran Revisi draft laporan Dari hasil diskusi dengan team dari masing – masing PDAM ini apabila masih ada kekurangan, Akatirta membuat revisi dari draft laporan Eksternal Workshop (workshop gabungan) Workshop dengan ketiga PDAM yaitu PDAM Gresik, PDAM Sidoarjo dan PDAM Malang pada satu tempat. Final Report
1.5 GAMBARAN UMUM PDAM SIDOARJO Pelayanan air bersih di Wilayah Kabupaten Sidoarjo sudah mulai sejak Jaman Hindia Belanda oleh Waterleiding Bedrijven. Pada masa kemerdekaan kepengurusannya dilimpahkan kepada Dinas Pekerjaan Umum Propinsi Jawa Timur. Dengan adanya Perda. Propinsi Dati I : No 4. Pada masa kemerdekaan kepengurusannya dilimpahkan kepada Dinas Pekerjaan Umum Propinsi Jawa Timur. Dengan adanya Perda. Propinsi Dati I : No 4/1976, tanggal 10 Juli 1976, Pemerintah Kabupaten Sidoarjo menerima penyerahan sebanyak 1.904 unit pelanggan yang meliputi wilayah : Larangan, Candi, Candi Selatan, Porong, Gedangan, Waru, Buduran Selatan, Buduran Utara, Tanggulangin, Sepanjang, Kedurus, Driyorejo, Krian, Prambon dan Watu Tulis. Pada tanggal 5 Juli 1978 terbit Peraturan Daerah kabupaten Dati II Sidoarjo No. 5/1978 tentang Pembentukan Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) dan disyahkan oleh Gubernur KDH. Tingkat I jawa Timur, dengan Nomor : HK/498/1978
13
Cakupan, Wilayah Pelayanan dan Jumlah Pelanggan Secara administrasi PDAM “Delta Tirta” Sidoarjo terdiri dari :
1 Kantor Pusat, terletak di Kota Sidoarjo
7 Kantor Cabang, yaitu : a. Cabang Krian, dengan wilayah Kec. Krian, Kec Prambon b. Cabang Sepanjang, dengan Wilayah Kec Sepanjang, sebagian Kec Sukodono c. Cabang Sidoarjo, dengna Wilayah Kec. Kota Sidoarjo, Kec Candi d. Cabng Waru 1, dengan Wilayah sebagian Kec Waru, Kec. Sedati. e. Cabang Waru 2, dengan wilayah sebagian Kec Waru. f.
Cabang Gedangan, Wilayah sebagian Kec. Waru
g. Cabang Porong, Wilayah Kec. Porong, Tanggulangin dan Tulangan Cakupan Pelayanan : Cakupan pelayanan PDAM “Delta Tirta” Sidoarjo sampai Tahun 2006 adalah 29.89%, masih jauh dari target nasional yaitu 80% untuk perkotaan dan 60% untuk perdesaan, hal ini disebabkan :
Pertumbuhan penduduk Kabupaten Sidoarjo cukup tinggi.
Air baku untuk air minum sulit didapatkan.
Sebagian IPA sudah termakan usia dan konvensional.
Jaringan perpipaan sangat terbatas
Air Baku dan Instalasi Pengolahan Air (IPA) berasal dari sungai, afvoer, dan Air Bawah Tanah (ABT) di lokasi IPA, yaitu : 1. IPA Sedati dari Afvoer Joblong 2. IPA Siwalanpanji dari Afvoer Buduran 3. IPA Wonoayu dari ABT di Desa Wonoayu 4. IPA Tulangan dari ABT di Desa Tulangan 5. IPA Porong dari Kanal Porong. Untuk IPA yang dikelola oleh mitra swasta, air baku adalah : 1. IPA PT. Taman Tirta Sidoarjo dari Sungai Pelayaran. 2. IPA PT. Hanarida Tirta Birawa dari Sungai Pelayaran.
14
Instalasi Pengolahan Air (IPA) yang dimiliki PDAM Sidoarjo ada 7 unit milik PDAM Delta Tirta : 1. IPA Sedati terletak di Desa Pepe Sedati. 2. IPA Siwalanpanji terletak di Desa Siwalanpanji, Buduran. 3. IPA Wonoayu yang terletak di Desa Wonoayu. 4. IPA Tulangan terletak di Desa Tulangan 5. IPA Porong yang terletak di Porong Dan 2 unity di kelola oleh swasta : 1. IPA PT. Taman Tirta Sidoarjo di Desa Tawangsari, Sepanjang. 2. IPA PT. Hanarida Tirta Birawa di Desa Tawangsari, Sepanjang. Unit Produksi Unit produksi yang ada pada system penyediaan air bersih PDAM Kabupaten Sidoarjo terdiri dari : a. Bangunan Penangkap Air (BPA) b. Bangunan rumah pompa dan peralatan pompa c. Unit Pengolahan IPA d. Meter Induk Produksi Air : Unit produksi air PDAM “Delta Tirta” Sidoarjo terdiri dari : IPA milik sendiri yang berlokasi di : Wonoayu, Siwalanpanji, Porong, Tulangan dan
Sedati. Pembelian dari mitra :
-
PDAM Surabaya
-
PT. Taman Tirta Sidoarjo (PT. TTS)
-
PT. Hanarida Tirta Birawa (PT. HTB)
15
Tabel 5. Produksi air PDAM Delta Tirta Sidoarjo No 1 2 3 4
Produksi IPA PDAM Surabaya IPA Wonoayu IPA Siwalanpanji IPA Porong
5 6 7 8
IPA Tulangan IPA Sedati IPA PT. HTB IPA PT.TTS
Sistem Lengkap Lengkap Lengkap Tidak Lengkap Lengkap Lengkap Lengkap
Terpasang Operasi 170 169.17 75 6.92
% 99.51 9.23
65 35
55.81 14.35
85.86 41.01
10 60 450 200 1065
10.08 20.28 470.65 205.98 961.2
100.78 33.8 104.59 102.99 90.25
Unit Transmisi dan Distribusi. Komponen unit transmisi dan distribusi pada system penyedia air bersih PDAM Kabupaten Sidoarjo terdiri dari : 1.
Pipa transmisi
2.
Reservoir distribusi
3.
Perpipaan distribusi
4.
Meter induk distribusi
Sistem transmisi di PDAM kabupaten Sidoarjo pada umumnya menggunakan pipa GI karena sumber air berasal dari sungai dengan cara pemompaan. Sedangkan untuk pipa distribusi pada umumnya menggunakan pipa PVC kecuali pada inlet dan outlet pompa distribusi serta jembatan pipa. Sistem Distribusi Sistem distribusi kabupaten Sidoarjo dari komponen – komponen sebagai berikut : a. Reservoir distribusi b. Perpipaan distribusi c. Meter induk ditribusi Pompa distribusi Kondisi topografi wilayah sidoarjo relative datar oleh karena itu secara keseluruhan dalam system pengaliran air bersih di PDAM Kabupaten Sidoarjo dilakukan dengan cara system pemompaan kecuali pada unitv Sidoarjo dengan system gravitasi karena memanfaatkan reservoir. 16
2. PENGUMPULAN
DAN
PENGOLAHAN
DATA SEKUNDER Pengumpulan data sekunder di PDAM Sidoarjo mulai dilaksanakan pada tanggal 10 s.d 11 Juni 2009. Beberapa data sekunder yang dibutuhkan untuk mendukung kegiatan ini adalah semua data tentang pompa (jumlah, data name plate, kurva pompa, riwayat perbaikan, dsb), data rekening listrik, layout, dll. Beberapa data tersebut setelah diolah didapat hasil sebagai berikut :
2.1 SPESIFIKASI POMPA DAN MOTOR Data spesifikasi pompa dan motor di ambil berdasarkan data name plate yang tertera pada bagian pompa dan motor yang kemudian di cocokkan dengan kartu inventarisir perpompaan dan panel di tiap unit perpompaan. Semua data tentang pompa dan motor di tiap unit perpompaan dapat dilihat pada tabel di bawah ini : Tabel 6. Data Name Plate Motor & Pompa Tawangsari Name plate Motor
Pompa Merk
Daya(kW)
rpm
TECO
110
P2
TECO
110
P3
P8
TECO TECO TECO TECO TECO TECO
110 110 110 110 110 110
P9
TECO
110 1780-1786
P5 P6 P7
Voltage/Phase
380415/6601480 690 380415/6601480 690 380415/6601480 690 1450-1480 380-415 1450-1480 380-415 1450-1480 380-415 1780-1786 380-480 1780-1786 380-480
P1
P4
Pompa
380-480
Amp
Th pemasangan
Merk
Capacity (L/dt)
Head (m)
195
2006 Grundfos
100
48
195
2006 Grundfos
100
48
195 205 205 205 195 195
2006 2000 2000 2000
Grundfos Grundfos Grundfos Grundfos Grundfos Grundfos
100 100 100 100 100 100
48 60 60 60 48 48
Grundfos
100
48
195
17
Tabel 7. Data Nameplate Motor dan Pompa unit Waru II Name plate Pump
Motor Merk
Pompa
Daya (kW)
rpm
Voltage /Phase
Amp
Hz
Thpemasangan
Merk
Capacity (L/dt)
P1
MEZFRENSTAT
110
1450
380/440
205
50/60
ITT
100
P2
MEZFRENSTAT
110
1450
380/440
205
50
ITT
100
P3
MEZFRENSTAT
1450
380/440
205
50/60
ITT
100
P4
ELEKTRIM
110 60 HP /45 kw
1480
380
83
KSB
50
P5
VDE
75
1480
380/660
141
50/60
GAE
50
P6
TECO
110
1450
380
205
50
GRUNDFOS
100
P7
TECO
110
GRUNDFOS
100
1993
Head (m)
Data di atas adalah data pompa yang pada saat pengukuran sedang di operasikan (sedangkan data pompa yang tidak dioperasikan (off) yaitu pompa 4, 5 & 7 tidak dicatat.
2.2 KONSUMSI DAN BIAYA ENERGI Berikut ini adalah tabel konsumsi dan biaya listrik pada bulan Januari sampai dengan Desember 2008 pada unit perpompaan unit Tawangsari :
18
I. Tawangsari Tabel 8.Konsumsi Dan Biaya Listrik Unit Tawangsari
Bulan (2008)
Tawangsari Kwh
Rp
Januari
734.820
484,687,330
Februari
712.100
472,148,595
Maret
685.420
455,168,855
April
740.660
489,544,510
Mei
577.681
469,066,475
Juni
587.681
475,879,195
Juli
537.011
438,130,645
Agustus
575.400
466,554,705
September
593.374
480,447,975
Oktober
529.588
431,435,730
November
563.982
459,214,815
Desember
545.179
443,014,145
Chart Title
Total kWh (Tawangsari); ; 0 Total kWh (Tawangsari); Januari; 734.820 kWh Total (Tawangsari); Februari; 712.100 Total kWh (Tawangsari); Maret; 685.420 Total kWh (Tawangsari); April; 740.660 Total kWh (Tawangsari); Mei; 577.681 kWh Total (Tawangsari); Juni; 587.681 kWh Total (Tawangsari); Juli; 537.011 Total kWh (Tawangsari); Agustus; 575.400 Total kWh (Tawangsari); September; 593.374 Total kWh (Tawangsari); Oktober; kWh Total 529.588 (Tawangsari); Total kWh November; 563.982 (Tawangsari);
Januari Februari
April Mei
Juni Juli
Agustus
Desember; 545.179
Maret
Gambar 1. Grafik Konsumsi Energy Bulanan Unit Tawangsari
19
2.Waru II Berdasar data yang sudah diperoleh, berikut ini tabel konsumsi dan biaya energy listrik untuk perpompaan Waru II pada bulan Januari sampai dengan Juni 2009 : Tabel 9. Konsumsi Dan Biaya Energy Listrik Untuk Pompa Waru II Bulan (2009)
Total kWh
Rp
Januari
270.184 159.824.325
Maret
231.712 163.052.815
April
270.856 154.328.430
Mei
260.600 149.427.820
Juni
286.816 162.666.265
Total kWh (Waru); Juni; 286.816
Total kWh (Waru); Mei; 260.600
Total kWh (Waru); April; 270.856
Total kWh (Waru); Maret; 231.712
Total kWh (Waru); Januari; 270.184
Total kWh (Waru); ; 0
Total kWh (Waru II)
Januari Maret April Mei
Juni
Gambar 2. Grafik Konsumsi Energy Bulanan Unit Waru II
20
2.3 PRODUKSI AIR Berikut ini adalah data produksi air perpompaan unit Tawangsari dan Waru II : Tabel 10. Produksi Air Tawangsari Bulan (2008)
Produksi air/m3
Januari Februari Maret April Mei Juni Juli
2.451.548 2.285.207 2.437.850
Agustus September Oktober November Desember
2.420.613 2.452.526 2.404.975 2.383.188 2.443.043 2.298.289 2.387.066 2.312.980 2.385.992
Tabel 11. Produksi Air Waru II
Bulan (2009)
Waru II Produksi air/m3
Januari Maret April Mei Juni
74.502 70.502 80.016 73.106 85.224
21
3.PENGUKURAN LAPANGAN (DATA PRIMER) Pengukuran lapangan di PDAM Sidoarjo dilaksanakan pada tanggal 10 sampai dengan 11Juni 2009 dengan 2 lokasi pengukuran yaitu unit Tawangsari dan unit Waru. Pengukuran meliputi pengukuran pompa yaitu flow rate (debit), dan head pompa, pengukuran motor listrik yaitu pada panel control motor dan pengukuran putaran pompa. Pengukuran pompa bertujuan untuk mengetahui effisiensi operasi pompa, sedangkan pengukuran motor listrik bertujuan untuk mengetahui kinerja motor. Peralatan utama yang digunakan dalam pengukuran ini adalah sebagai berikut : 1. Ultrasonic Flow Meter (UFM) Tujuan utama dari penggunaan UFM ini adalah untuk mengetahui debit/ kapasitas aktual pada pompa. Selain itu, output dari UFM ini adalah kecepatan air dan integral. System kerja dari alat ini adalah menggunakan bantuan kerja sensor dimana sensor pada UFM dipasang/ ditempelkan secara khusus pada pipa outlet pompa yang akan di ukur. Pengukuran ini hanya dilakukan sesaat / sekali sehingga data hasil pengukuran dan pergitungan hanya merefleksikan kondisi pompa saat pengukuran saja. Namun demikian dalam studi ini diasumsikan bahwa kondisi pompa stabil. 2. Manometer Digunakan untuk mengukur tekanan air (head) pada pompa. Manometer di pasang pada sisi suction dan discharge (outlet) dari pompa. 3. Power meter/ power Analyzer Power meter/ power Analyzer digunakan untuk mengetahui kinerja motor yang dilakukan secara sesaat pada panel motor. Data / parameter listrik yang diperoleh dari alat ini adalah Kw, KVA, KVAR, arus, tegangan, cos phi, frekwensi, Uunbalance, dsb. Pengukuran dilakukan pada motor yang sedang beroperasi saja. Merk yang digunakan pada pengukuran ini adalah Hioki tipe 3197. 4.
Stroboscope Untuk mengetahui putaran motor pompa maka digunakan alat stroboscope.
Stroboscope yang digunakan dalam pengukuran ini adalah Digital Stroboscope model : DT – 2239A, dengan tingkat akurasi 0,05 % + 1 digit 5. Kamera Digunakan untuk merekam semua kegiatan pengukuran termasuk data – data lapangan yang membutuhkan dokumentasi. 22
Berikut ini adalah kegiatan pengukuran dan hasilnya pada : 3.1
PERPOMPAAN TAWANGSARI Sumber dari intake Tawangsari dialirkan menuju ke Taman Sidoarjo, dan Waru II. Dengan menggunakan 9 pompa yang mempunyai debit 100 L/dt perpompa, dengan tekanan 48m
serta
menggunakan
daya
110
tiap
pompa.
RESERVOIR
.
.
D : 350 mm D : 500 mm Pomp 1.100 L/dt P : 9 .100 L/dt
Pomp 2.100 L/dt
P : 8 .100 L/dt
Pomp 3.100 L/dt
Pomp Krian 50 L/dt
Kasubag Perawatan Jaringan
SUHARTONO
D : 400 mm
Pomp Krian 50 L/dt
Pomp 7.100 L/dt
D : 500 mm WM
Waru
D : 350 mm D : 500 mm
D : 500 mm
WM
Break Tank Sidoarjo
Pomp 4.100 L/dt
Pomp 5.100 L/dt
Pomp 6. L/dt D : 200 mm
D : 500 mm
: : : :
Di Gambar Oleh
WM
Waru
N
Pipa dia 500 mm
Pipa dia 350 mm
Pipa dia 400 mm
Pipa dia 200 mm
IMAN NUGROHO
Krian
Gambar Jaringan Pompa Boster Tawangsari
Kabag Trandist
SUTADJI, S. Sos
RESERVOIR
kW
Gambar 3. Skematik Jaringan pompa boster Tawangsari
Pelaksanaan pengukuran Waktu
: tanggal 10 Juni 2009
Pelaksana
: staff PDAM Sidoarjo, MLD, ESP, dan AKATIRTA
Metodologi
: pengukuran pada panel listrik, putaran motor pompa, tekanan dan
kapasitas air yang dialirkan oleh pompa (Q pompa).
23
Tabel 12. Data Hasil Pengukuran Lapangan Di Unit Tawangsari Actual data
Pump Frekw.
kW
Amp
Cos phi
Volt
KVA
KVAR
Uunb
rpm
Q
v
m3/min
Diameter (mm)
P
l/dt
m/s
inlet
outlet
1
49.97
87.8
152.7
376,7
0.77
99.6
47.8
0.3
1481
5.68
94.67
2,81
6.5
250
200
2
50.17
97.8
169.4
378,2
0.878
110.9
53
0.3
1480
5.75
95.83
2,05
6.5
273
200
3
49.91
86.8
151.5
380,4
0.869
99.8
49.5
0.4
1482
5.07
84.5
2,50
6.4
250
200
4
50.03
95.4
158.6
391,6
0.889
107.5
49.3
0.4
1484
5.21
86.83
2,57
6.5
250
200
5
50.13
97.1
162
387,1
0.893
108.6
48.9
0.5
1482
5
83.33
2,47
6.5
250
200
6
49.86
80
138.3
377,7
0.885
90.5
42.2
0.5
1488
4.23
70.5
2,08
6.4
250
200
7
50.36
88.7
152.5
387,1
0.87
102.3
50.5
0.1
1488
5.02
83.67
2,47
6.5
200
200
8
50.17
96.3
162.9
392,0
0.872
110.6
54.2
0.4
1482
5.02
83.67
2,47
6.5
200
250
9
50.04
91.5
157
384,2
0.872
104.4
51.2
0.2
1490
5.34
89
2,63
6.5
200
250
Tabel 13. Data Hasil Pengukuran Motor Listrik Tiap Phasa Pompa Tawangasari
Pompa
I
Daya input motor
V
WTP1
R
S
T
ave
R
S
T
ave
kW
Pump 1
152
152.8
153.4
152.73
375.9
376.5
377.7
376.70
87.4
pump 2
168.8
169.5
169.8
169.37
377.5
378
379.1
378.20
97.4
Pump 3
150.9
151.4
152.1
151.47
379.7
380.3
381.3
380.43
86.7
Pump 4
155.5 161.7 158.5 158.57 392.7 392.4
389.7
391.60
95.6
Pump 5
159 165.2 161.6 161.93 388.3 387.8
385.2
387.10
97
Pump 6
135.4 141.5
138 138.30 378.9 378.5
375.8
377.73
138
Pump 7
149.7 155.8 152.1 152.53 388.2 387.9
385.4
387.17
88.9
Pump 8
165.8 162.4 160.6 162.93 392.3 391.4
392.4
392.03
96.5
Pump 9
159.5 156.9 154.4 156.93 384.5 383.6
384.5
384.20
91
24
3.2
PERPOMPAAN UNIT WARU II Sumber dari Waru II berasal dari Unit Tawangsari. Perpompaan diunit Waru II ini menggunakan 7 pompa yang mempunyai debit total 500 L/dt. Air yang berasal dari pompa Waru II ini dialirkan menuju ke Bandara Juanda dan Pondok Chandra dengan menggunakan 4 buah pompa yang beroperasi dan 3 dalam keadaan off.
Gambar Jaringan Pompa Boster Makarya, Waru II N IN
Ø 250 mm
Ø 250 mm
Ø 200 mm
Ø 250 mm
Ø 200 mm
Pipa dia Ø 300 mm
Ø 200 mm
Pipa dia Ø 500 mm Pipa dia Ø 250 mm
: Pipa dia Ø 250 mm : Pipa dia Ø 300 mm : Pipa dia Ø 600 mm : Pipa dia Ø 500 mm : Pipa dia Ø 200 mm : Valve Posisi Tertutup : Valve Posisi Terbuka : Pompa Centrifugal : Check Valve
Pomp 1.100 L/dt
Pomp 2.100 L/dt
Pomp 3.100 L/dt
Ø 200 mm
Ø 200 mm
WM
Pomp 5 .100 L/dt
Pomp 4.50 L/dt
Ø 200 mm
WARU I
Pomp 6 .100 L/dt
Pomp 7.50 L/dt
Ø 200 mm
Ø 200 mm
Pipa dia Ø 600 mm
JUANDA
Tgl. 20 - Agustus - 2009
PDAM “DELTA TIRTA” SIDOARJO Jl. Pahlawan No. 1 Tlp. 031 8942886
Plt Kabag Trandist
Kasubag Perawatan Jaringan
SU SETYO BUDI
SUHARTONO
SIDOARJO
Di Gambar Oleh
Gambar Jaringan Pompa Boster Makarya, Waru II IMAN NUGROHO
Gambar 4. Skematik Jaringan Pompa Waru II
Gambar 5 Pengukuran Debit Pompa Di Unit Waru II
25
Pelaksanaan pengukuran Waktu
: tanggal 11Juni 2009
Pelaksana
: staff PDAM Sidoarjo, MLD, ESP, dan AKATIRTA
Metodologi
: pengukuran pada panel listrik, putaran motor pompa, tekanan dan
kapasitas air yang dialirkan oleh pompa (Q pompa) Tabel 14.Data Hasil Pengukuran Lapangan Di Unit Waru II
Actual data Pompa
Frekw.
kW
Amp
Volt
Cos phi
KVA
KVAR
Uunb
rpm
Kapasitas
Kecepatan
Tekanan
l/dt P1
50.06
104.1
177.1
382.6
0.884
117.4
54.9
0,1
1485
73.33
P2
50.26
83.9
139.9
396.8
-875
139.9
-466
0,6
_
22.17
P3
50.04
112.6
191.5
383.2
0.888
127.1
58.5
0,1
1486
39.83
P4 P5 P6
Diameter inlet
outlet
5.5
200
250
5.2
200
250
2,39
5.5
250
200
1,94 1,99
6.4
200
200
1,33
0.00 50.25 50.19
50.25 50.19
180.7 127.1
386.3 387.7
0.891 0.876
120.9 85.3
54.8 41.2
0,3 0,2
0.00 33.17
1497
Tabel 15. Data Hasil Pengukuran Motor Listrik Tiap Phasa Pompa Waru II
Pompa
I
Daya input motor
V
WTP1
R
S
T
ave
R
S
T
ave
kW
Pump 1
179.3
180
172.1
177.13
382.7
382.3
382.8
382.60
103.7
pump 2
166.4
128.3
124.9
139.87
395.2
397.1
398.1
396.80
84.1
Pump 3
196.3
193.4
184.7
191.47
383.1
383
383
383.03
112.8
Pump 4
off
Pump 5
182.1
181.8
178.1
180.67
386.2 386.1 386.5
386.27
107.8
Pump 6
128.3
127.8
125.1
127.07
387.7 387.5 387.9
387.70
26
4. ANALISIS DAN PEMBAHASAN DATA 4.1 UMUM I.
Analisis Teknis
a. Analisis Effisiensi Pompa dan Analisis Konsumsi Energy Specific Konsumsi energy specific air didefinisikan sebagai jumlah energy listrik yang diperlukan untuk memperoleh sejuta liter air. Tujuan dari perhitungan efisiensi dan konsumsi energy spesifik pompa adalah untuk mengetahui efisiensi dan konsumsi energy spesifik dari data yang diperoleh berdasarkan pengukuran actual dibandingkan dengan perhitungan berdasarkan data spesifikasi pompa yang tertera pada name plate pompa dari masing – masing pompa. Konsumsi energy specific ini bisa dihitung berdasarkan tagihan listrik atau berdasarkan pengukuran langsung daya yang masuk per pompa di lapangan. Hasil perhitungan dalam bentuk efisiensi dan tingkat konsumsi spesifik dari tiap pompa akan memperlihatkan kelayakan dari pompa tersebut atau perlu rangkaian perbaikan guna meningkatkan performansinya atau jika perlu dengan penggantian pompa. Menurut pengalaman di beberapa Negara Eropa, jika di dapat efisiensi pompa kurang dari 50% maka dianjurkan untuk penggantian pompa, jika efisiensi pompa antara 51 sampai dengan 59 %, dianjurkan untuk renovasi pompa (misal housing, propeler, dsb), sedangkan jika efisiensi pompa lebih dari 60 %, maka pompa masih tergolong bagus. b. Analisis Effisiensi Motor Tegangan tidak stabil pada motor (Vunbalance) akan menurunkan kinerja dan memperpendek usia motor 3 phase dari waktu teknis sesuai desain. Ketidakstabilan tegangan pada terminal stator motor menyebabkan phase ketidakstabilan arus (I unbalance) jauh dari proporsi ke tegangan unbalance. Ketidakstabilan arus mengakibatkan ketidakstabilan torsi, meningkatkan terjadinya getaran dan stress mesin, meningkatkan losses dan motor menjadi overheating, yang pada akhirnya akan menyebabkan usia insulasi gulungan menjadi pendek. Ketidakstabilan tegangan menyebabkan terjadinya ketidakstabilan arus yang tinggi bahkan ekstrem. Besarnya ketidakstabilan arus berkisar antara 6 hingga 10 kali lebih besar dari ketidakstabilan tegangan. Sebagai contoh untuk motor 100 hp, aliran arus pada beban penuh dengan 2.5 % ketidakstabilan tegangan akan mengakibatkan ketidakstabilan arus sekitar 27.7 %. 27
Sebuah motor akan lebih panas ketika beroperasi pada suplai daya dengan tegangan yang tidak stabil. Pertambahan suhu diperkirakan dengan persamaan sebagai berikut : % pertambahan kenaikan suhu = 2 x (% ketidakstabilan tegangan) Penyebab terjadinya ketidakstabilan tegangan antara lain : -
Kesalahan pengoperasian akibat dari koreksi factor daya peralatan
-
Ketidakstabilan supply listrik dari PLN
-
Ketidakstabilan trafo bank dalam menyuplai ke beban 3 phasa sehingga terlalu besar untuk bank
-
Tidak terdistribusi beban – beban phasa 1 dalam system daya (power) yang sama
-
Tidak teridentifikasi kesalahan phasa1 terhadap ground
-
Terjadi sirkuit terbuka pada system distribusi primer. Ketidakstabilan tegangan nantinya akan menimbulkan persoalan pada kualitas daya dan
akan menyebabkan motor overheating dan motor menjadi cepat rusak. Jika tegangan – tegangan tidak stabil terdeteksi sedini mungkin, maka perlu dilakukan pengecekan menyeluruh untuk menentukan penyebabnya. Berdasarkan standar NEMA, kinerja motor listrik dapat dikatakan baik jika deviasi tegangan kurang dari 10 %, ketidakseimbangan fasa tegangan kurang dari 1%, ketidakseimbangan arus kurang dari 10 % (juga standart US DOE) dan factor daya lebih dari 85 %. II. Analisis Keuangan a. Biaya dan Manfaat (Analisis potensi saving/ penghematan) Saving/ penghematan adalah dari pemasangan kapasitor bank. Peluang penghematan energy dalam bentuk mengurangi atau menghilangkan denda KVAR yang disebabkan oleh rendahnya nilai factor daya yang diperlihatkan tiap individual motor. Scenario penghematan energy pada sisi motor listrik ini dilakukan dengan melakukan pemasangan kapasitor bank pada beberapa motor untuk menaikkan factor daya (cos phi) diatas 85% seperti disyaratkan oleh PLN. Keuntungan yang diperoleh dengan dipasangnya kapasitor bank :
Menghilangkan denda PLN atas kelebihan pemakaian daya reaktif.
Menurunkan pemakaian kVA total karena pemakaian kVA lebih mendekati kW yang terpakai, akibatnya pemakaian energi listrik lebih hemat.
28
Optimasi Jaringan: - Memberikan tambahan daya yang tersedia pada trafo sehingga trafo tidak kelebihan beban (overload). - Mengurangi penurunan tegangan (voltage drop) pada line ends dan meningkatkan daya pakai alat-alat produksi. - Terhindar dari kenaikan arus/suhu pada kabel sehingga mengurangi rugi-rugi. Peluang penghematan energy lainnya adalah penggantian pompa dengan pompa baru yang
sesuai dengan instalasi jaringan yang terpasang. b. Analisis investasi Analisis kelayakan investasi akan dilakukan dengan menggunakan metode penilaian investasi : Payback Period (PP), Net Present Value (NPV), dan Internal Rate of Return (IRR).
4.2 ANALISIS DAN PEMBAHASAN DATA a. Perpompaan Tawangsari
SEC : SEC global :
Tabel 16. Konsumsi Energi Spesifik (SEC) Perpompaan Unit Tawangsari : Bulan (2008) Januari Februari Maret April Mei Juni Juli
Agustus September Oktober November Desember
Produksi air/m3 2,451,548 2,285,207 2,437,850
2,420,613 2,452,526 2,404,975 2,383,188 2,443,043 2,298,289 2,387,066 2,312,980 2,385,992
Total kWh 734,820 712,100 685,420 740,660 577,681 587,681 537,011 575,400 593,374 529,588 563,982 545,179
SEC 2008
kWh/juta liter 300 312 281 306 236 244 225 236 258 222 244 228
29
SEC system : System I : Pompa 1 sampai dengan 7 unit Tawangsari ini adalah pompa parallel menuju Waru II, sehingga SEC untuk system ini adalah sebagai berikut : Tabel 17.Konsumsi Energi Spesifik (SEC) Perpompaan Tawangsari Pompa Parameter 1 T: Rated kw a 110 m3/h 360 b SEC e : Actual kw l 87,8 m3/h 341 SEC Terdapat hanya selisih 4%
2
3
4
5
6
7
110 360
110 360
110 360
110 360
110 360
110 360
97,8 345
86,8 304
95,4 311
97,1 300
80 254
88,7 301
Total 770 2520 306
633,6 2156 294 antara SEC rated dengan SEC actual dimana SEC actual lebih
rendah. Hal ini berarti system perpompaan pada unit ini masih bagus. System II : Tabel 18.Konsumsi Energi Spesifik (SEC) System II, Tawangsari
Parameter Rated : kw m3/h SEC Actual : kw m3/h SEC
8
Pompa 9
Total
110 360
110 360
220 720 306
96,3 301
91,5 320
187,8 622 302
Dari tabel di atas terlihat bahwa pompa parallel antara pompa 8 dan pompa 9 Tawangsari ini masih bagus, selisih SEC hanya 1 % (SEC actual lebih rendah).
30
Efisiensi Pompa : Tabel di bawah ini memperlihatkan hasil perhitungan analisis Efisiensi dan Konsumsi Energy Spesifik di unit Tawangsari : Tabel 19. Analisis Efisiensi Dan Konsumsi Energy Spesifik, Unit Tawangsari
1
Pompa Tawangsari 2
3
Grundfos/0604/ 1732505040
Grundfos/0604/ 1732505040
Grundfos/0604 /1732505040
Centrifugal /Hs 200 x 150 x480
Centrifugal /Hs 200 x 150 x480
Centrifugal /Hs 200 x 150 x480
100 48 110
100 48 110
100 48 110
1480 24 305,56
1480 24 305,56
1480 24 305,56
Discharge pressure Suction pressure Head Power
m3/min lps bar bar m kW
5,7 94,67 6,5 0,2 63 87,8
5,7 95,83 6,5 0,2 63 97,8
5,1 84,50 6,4 0,2 62 86,8
Hidraulic Kw Speed
kW rpm
60.18 1481
60.92 1480
52.89 1482
69 72
62 65
61 64
70 258
642 283
62 285
Keterangan Rated Parameter
Merk Model type Flow Head Motor Kw Motor efficiency Pump efficiency Speed Operating hours SEC rated Measured Data Actual Flow
Over all efficiency
unit
lps m kW % % rpm jam
% Current Pump efficiency (%) metod SEC
31
Keterangan Rated Parameter
Measured Data Actual Flow Discharge pressure Suction pressure Head Power Hidraulic Kw Speed Over all efficiency Pump efficiency(%) SEC Actual
Pompa Tawangsari 5
6
GRUNDFOS/060 4/1732505040
GRUNDFOS/060 4/1732505040
GRUNDFOS/060 4/1732505040
Centifugal/CI/B R…/TIPE HS 220 x 130 x 48 100 48 110
Centifugal/CI/B R…/TIPE HS 220 x 130 x 48 100 48 110
Centifugal/CI/B R…/TIPE HS 220 x 130 x 48 100 48 110
1450-1480
1450-1480
1450-1480
306
306
306
86,43 6,50
83,33 6,5
70,50 6,4
unit
Merk Model type Flow Head Motor Kw Motor efficiency Pump efficiency Speed Operating hours SEC rated
4
lps m kW % % rpm jam
m3/min lps bar bar m kW kW rpm % % Current metod
0,2 63
0,2 63
0,2 62
95,4 55.20 1484 58 61
97,1 52.98 1482 55 57
80 44.13 1488 55 58
65 307
61 324
59 315
32
Keterangan Rated Parameter Merk Model type Flow Head Motor Kw Motor efficiency Pump efficiency Speed Operating hours SEC rated Actual Data Actual Flow Discharge pressure Suction pressure Head Power Hidraulic Kw Speed Over all efficiency Pump efficiency(%) SEC Actual
7
Pompa Tawangsari 8
9
GRUNDFOS/060 4/1732505040
GRUNDFOS/060 4/1732505040
GRUNDFOS/060 4/1732505040
100 48 110
100 48 110
100 48 110
1780-1786
1780-1786
1780-1786
305,56
305,56
305,56
83,67 6,5 0,2 63 88,7 53.19 1488 60 63
83,67 6,5 0,2 63 96,3 53.19 1482 55 58
89 6,5 0,2 63 91,5 56.58 1490 62 65
62 294,477
58 319,7084
64 285,5805
unit
lps m kW % % rpm jam
m3/min lps bar bar m kW kW rpm % % Current metod
Dari tabel di atas, terlihat bahwa pompa – pompa pada unit Tawangsari masih bagus, dilihat dari efisiensi pompa yang semuanya ≥50 %. Begitu juga dengan SEC yang relative rendah.
33
Efisiensi Motor : Tabel 20. Analisis/ Penilaian Energy Motor, Unit Tawangsari
Pompa
I
V
Deviasi tegangan
Deviasi frek. Terukur terhadap frek.rated
R
S
T
faktor daya terukur
% beban motor terhadap daya motor rated
Efisiensi motor
P1
0,5%
0,21%
0.01
0,21%
0,05%
-0,3%
0,87
0,9
P2
0,3%
0,19%
0.00
0,19%
0,05%
-0,2%
0,87
0,9
P3
0,4%
0,19%
0.00
0,19%
0,04%
-0,2%
0,86
0,9
P4
1,9%
-0,28%
-0.03
-0,28%
-0,20%
0,5%
0,88
0,9
P5
1,8%
-0,31%
-0.02
-0,31%
-0,18%
0,5%
0,89
0,9
P6
2,1%
-0,31%
0.01
-0,31%
-0,20%
0,5%
0,88
0,9
P7
1,9%
-0,27%
-0.02
-0,27%
-0,19%
0,5%
0,87
0,9
P8
-1,8%
-0,07%
0.03
-0,07%
0,16%
-0,1%
0,87
0,9
P9
-1,6%
-0,08%
-0.01
-0,08%
0,16%
-0,1%
0,87
0,9
Kinerja motor untuk pompa – pompa di unit Tawangsari ini masih bagus. Semua hasil masih memenuhi standar (NEMA). b. Perpompaan unit Waru II
SEC : SEC global : Tabel 21. SEC Global Unit Waru II Bulan (2008) Januari Maret April
Produksi air m3 74,502 70,502 80,016
Total kWh 270,184 231,712 270,856
SEC 2009
kWh/juta liter 3,627 3,287 3,385
34
SEC Waru II Sistem I: Sistem I terdiri dari pompa 1,2,3,4 dan 5 namun pengukuran hanya dilakukan untuk pompa 1,2,3 karena pompa 4, dan 5 dalam keadaan off. Hasilnya sebagai berikut : Tabel 22. Konsumsi Energi Spesifik (SEC) Sistem I, Waru II Pompa
Parameter
1
2
3
5
Total
rated kw m3/h SEC act actual kw m3/h SEC calc.
110 360
110 360
110 360
330 1080 306
104,1 263,988
83,9 79,812
112,6 143,388
300,6 487,188 617
off
Tabel di atas menunjukkan bahwa pompa – pompa pada system I sudah tidak efisien. Terdapat selisih SEC yang sangat besar antara SEC rated dengan SEC actual dimana SEC actual lebih besar 50 %. SEC Waru II system II : System II ini terdiri dari pompa 6 dan pompa 7. Namun pengukuran hanya dilakukan pada pompa 6 (pompa 7 off) , maka hanya pompa 6 yang dikaji. Hasilnya sebagai berikut : Tabel 23. SEC System II, Waru II Pompa 6 Parameter Rated : kw m3/h SEC act Actual : kw m3/h SEC calc.
Total 110 360 306 50,19 119 420
35
Dari tabel di atas, terlihat bahwa pompa 6 sudah kurang efisien dalam bekerja. SEC actual lebih tinggi 27 % dibanding SEC rated. Effisiensi Pompa Tabel di bawah ini memperlihatkan hasil perhitungan analisis Efisiensi dan Konsumsi Energy Spesifik di unit Waru II : Tabel 24. Analisis Efisiensi dan Konsumsi Energy Spesifik Sistem I di unit Waru II
P1
Pompa Waru II P2
P3
ITT
ITT
ITT
100
100
100
110
110
110
305,56
305,56
305,56
m3/min lps
73,33
22,17
39,83
bar bar m kW kW rpm
5,50 0,2 53 104,1 39.45 1485
5,2 0,2 50 83,9 11.27
5,5 0,2 53 112,6 21.43 1486
38 41
13 14
19 20
42 394,34
15 1051,22
21 785,28
Keterangan Rated Parameter unit Merk Model Type Flow lps Head m Motor Kw kW Motor efficiency % % Speed rpm Operating hours jam SEC rated Measured Data Actual Flow Discharge pressure Suction pressure Head Power Hidraulic Kw Speed Over all efficiency Pump efficiency(%) SEC Actual
% % current metod
36
Tabel 25.Analisis Efisiensi Dan Konsumsi Energy Spesifik Di Unit Waru II, Sistem II
Keterangan Rated Parameter Merk Model Type Flow Head Motor Kw Motor efficiency Pump efficiency Speed Operating hours SEC rated Measured Data Actual Flow Discharge pressure Suction pressure Head Power Hidraulic Kw Speed Over all efficiency Pump efficiency(%) SEC Actual
Rekomendasi P6 unit
lps m kW % % rpm jam
100 110
305,56
m3/min lps bar bar m kW kW rpm % % current metod
1,99 33,17 6,4 0,2 62 50,19 20.76 1497 41 44 30 420,31
37
Efisiensi motor : Tabel 26. Analisis/ Penilaian Energy Motor Unit Waru II
Pompa
V
I
Deviasi frek. Terukur terhadap frek.rated
R
S
Efisiensi motor
Deviasi tegangan
T
faktor daya terukur
P1
0,08%
3%
0.01
-0,03%
0,08%
-0,05%
0,88
0,9
P2
-0,08%
11%
-0.04
0,40%
-0,08%
-0,33%
0,87
0,9
P3
0,01%
4%
-0.01
-0,02%
0,01%
0,01%
0,88
0,9
P4
0,9
P5
0,04%
1%
-0.02
0,02%
0,04%
-0,06%
P6
0,05%
2%
-0.02
0,00%
0,05%
-0,05%
0,9 0,87
0,9
Secara umum kinerja motor untuk perpompaan unit tawangsari ini masih bagus , dilihat dari parameter penilaian energy motor semuanya sudah sesuai tandar (NEMA). II.
Analisis Keuangan : a. Biaya dan Manfaat (Potensi Savings/ penghematan) : Penggantian pompa baru Apabila pompa 1,2,3, dan 6 di ganti dengan pompa yang baru, maka didapat hasil perhitungan saving/ penghematan seperti dibawah ini :
38
Tabel 27.Potensi Saving System I, Unit Waru II
Produksi(m3/h) kW SEC lama Calculated kW m3/h SEC lost operation SEC baru Selisih SEC Saving Kwh/bulan Rp/bulan Rp /th Investasi I/S
P1 264 104.10 394 110 360 306 30.56 336 15%
Waru II P2 P3 79.8 143.4 83.90 112.60 1051 785 110 360 306 30.56 336 68%
SEC sistem 487.2 300.60 617.00
110 360 306 30.56 336 57%
330 1080 305.56 30.56 336.11 46% 98529.6 Rp Rp Rp
60,072,512 720,870,142 900,000,000 1.25
Tabel 28. Potensi Saving System II, Unit Waru II Waru II P6 Produksi(m3/h) kW SEC lama Calculated kW m3/h SEC lost operation SEC baru Selisih SEC Saving Kwh/bulan Rp/bulan Rp /th Investasi I/S
119.8 50.19 419 110 360 306 30.56 336 20% 7145.2 Rp 4,356,356.99 Rp 52,276,283.86 Rp 300,000,000 5.7
39
b. Analisis Investasi: Analisis kelayakan investasi akan dilakukan dengan menggunakan metode penelitian investasi : Payback Period (PP), Net Present Value (NPV), dan Internal Rate of Return ( IRR) Penggantian pompa : Tabel 29. Kelayakan Investasi Pompa Waru II PP
NPV
IRR
(tahun)
(Rp)
(%)
Waru II Pompa 1
3.96
124,077,449
Waru II Pompa 2
1.07
1,158,089,483
Waru II Pompa 3
0.95
1,339,631,373
Waru II Sistem I (Pompa 1,2,3)
1.34
2,621,798,305
Waru II Pompa 6
6.14
(10,846,379)
Total 4 pompa
1.66
2,610,951,926
Penggantian Pompa
17.30 64.26 72.01 54.34 9.73 43.98
Dari data tersebut penggantian pompa Sistem 1 didapat IRR sebesar 54,34% dengan pengembalian 1,34 tahun maka disimpulkan pompa tersebut layak investasi. Namun untuk penggantian pompa di system II atau pompa 6 didapat nilai IRR 9,73% dengan pengembalian 6,14 tahun. Dan untuk pemasangan pompa 6 di simpulkan tidak layak untuk investasi. Tetapi tidak menutup kemungkinan apabila menggunakan pompa merk lain yang spesifikasinya memenuhi dengan harga yang lebih rendah, maka investasi akan layak dilakukan.
.
40
5. KENDALA – KENDALA YANG DIHADAPI Beberapa kendala yang dihadapi dalam pelaksanaan program pada saat pengukuran adalah sebagai berikut : -
Space/ jarak kabel pada panel control motor di beberapa pompa yang terlalu dekat sehingga clamp sensor tidak dapat masuk pada kabel
-
Data pada nameplate yang sudah tidak terbaca
-
Data pada nameplate yang tidak sesuai dengan kartu inventarisir pompa
-
Kurva pompa yang sudah tidak ada pada beberapa pompa
-
Tidak adanya tempat untuk pemasangan manometer pada sisi suction (isap)
6. KESIMPULAN Efisiensi pompa dan SEC : Efisiensi pompa < 50% Pompa –pompa pada unit dibawah ini sudah mengalami penurunan efisiensi (efisiensi pompa <50%) dan selisih SEC yang cukup tinggi (>20%), yaitu : Waru II : pompa 1,2,3,6 Efisiensi pompa antara 51% s.d 59% : Pompa-pompa pada unit Tawangsari : pompa 5,6,dan 8 Efisiensi pompa >60% : Pompa Tawangsari : pompa 1,2,3,4,7,9 Kinerja motor : Kinerja motor untuk semua pompa yang diukur masih cukup bagus/ memenuhi standar NEMA maupun US DOE Potensi saving : Sistem I, Waru II (pompa 1,2,dan 3) : Dari penggantian pompa , IRR investasi menghasilkan 13% dan tingkat pengembalian selama 1,34 tahun→ layak investasi. Sistem II, Waru II (pompa 6) 41
Dari penggantian pompa, IRR investasi menghasilkan 10% dan tingkat pengembalian selama 6,14 tahun. Dengan menggunakan data yaitu pompa dengan spek dan harga Grundfos, hasilnya adalah tidak layak investasi. Tetapi tidak menutup kemungkinan apabila pompa menggunakanpompa dari merk lain yang spesifikasinya memenuhi dengan harga yang lebih rendah, maka investasi layak dilakukan
42
7. REKOMENDASI
DAN
PELUANG
PENGHEMATAN Ringkasan evaluasi efisiensi Pompa Tawangsari & Waru II Tabel 30. Ringkasan Evaluasi Efisiensi Pompa Tawangsari Pompa
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
Evaluasi efisiensi Debit pengukuran lebih rendah dibanding data name plate Efisiensi pompa 72% (≥50%) Kinerja motor sesuai standar Debit pengukuran lebih rendah dibanding data name plate Efisiensi pompa 65% (≥50%) Kinerja motor sesuai standar Debit pengukuran lebih rendah dibanding data name plate Efisiensi pompa 64% (≥50%) Kinerja pompa sesuai standar Debit pengukuran lebih rendah dibanding data name plate Efisiensi pompa 61% (≥50%) Kinerja pompa sesuai standar Debit Pengukuran lebih rendah dibanding data name plate Efisiensi Pompa 57%(≥50%) Kinerja pompa sesuai standar Debit Pengukuran lebih rendah dibanding data name plate Efisiensi pompa 58% (≥50%) Kinerja pompa sesuai standar Debit Pengukuran lebih rendah dibanding data name plate Efisiensi pompa 63% (≥50%) Kinerja pompa sesuai standar Debit Pengukuran lebih rendah dibanding data name plate Efisiensi pompa 58% (≥50%) Kinerja motor sesuai standar Debit Pengukuran lebih rendah dibanding data name plate Efisiensi pompa 65%(≥50%) Kinerja motor sesuai standar
43
Tabel 31. Ringkasan Evaluasi Efisiensi Pompa Waru II Pompa
P1
P2
P3 P4 P5
P6 P7
Evaluasi efisiensi Debit Pengukuran lebih rendah dibanding data name plate Efisiensi pompa 41%( ≤50%) Kinerja motor sesuai standar Debit Pengukuran lebih rendah dibanding data name plate Efisiensi pompa 14%( ≤50%) Kinerja motor sesuai standar Debit Pengukuran lebih rendah dibanding data name plate Efisiensi pompa 20%( ≤50%) Kinerja motor sesuai standar off off Debit Pengukuran lebih rendah dibanding data name plate Efisiensi pompa 44%( ≤50%) Kinerja motor sesuai standar off
REKOMENDASI : Tabel 32.Tabel Rekomendasi Unit Tawangsari
Kategori Biaya Tinggi Biaya Sedang
Pompa
Tawangsari Biaya Rendah
Rekomendasi
Periksa Jaringan perpipaan dari kemungkinan kebocoran pipa Periksa dan bersihkan impeller Periksa koneksi-koneksi antar kabel pada panel kontrol motor Memasang manometer yang dilengkapi kran pada suction dan discharge pompa Cek Billink PLN Periksa dan kalibrasi alat ukur debit yang ada secara rutin
44
Tabel 33.Rekomendasi Unit Waru Ii Kategori Biaya Tinggi
Pompa 1 2 3
Penggantian Pompa
900 juta
720 juta
1,2 th
6
Penggantian Pompa
300 juta
39 juta
5,7 th
Biaya Sedang Semua pompa
Biaya Rendah
Rekomendasi
Investasi
Saving
Payback
Periksa Jaringan perpipaan dari kemungkinan kebocoran pipa Periksa dan bersihkan impeller Periksa koneksi-koneksi antar kabel pada panel kontrol motor Memasang manometer yang dilengkapi kran pada suction dan discharge pompa Cek Billink PLN Periksa dan kalibrasi alat ukur debit yang ada secara rutin
45
