IDENTIFIKASI PELUANG PENGHEMATAN PENGGUNAAN ENERGI LISTRIK PADA BANGUNAN KOMERSIL DI GEDUNG MENARA RAJAWALI (27 LANTAI) TUGAS AKHIR

IDENTIFIKASI PELUANG PENGHEMATAN PENGGUNAAN ENERGI LISTRIK PADA BANGUNAN KOMERSIL DI GEDUNG MENARA RAJAWALI (27 LANTAI)

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Guna Menyelesaikan Program Pendidikan Strata Satu (S1)

Disusun Oleh : MUHAMMAD ARIFIN 0140312-110

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2007

PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR IDENTIFIKASI PELUANG PENGHEMATAN PENGGUNAAN ENERGI LISTRIK PADA BANGUNAN KOMERSIL DI GEDUNG MENARA RAJAWALI (27 LANTAI)

Nama : Muhamma Arifin NIM : 0140312-110

Disetujui dan disahkan oleh

Koordinator Tugas Akhir

Dosen Pembimbing

(Yudi Gunardi, ST. MT)

(Ir. Badaruddin)

Ketua Jurusan Teknik Elektro

(Ir. Budi Yanto Husodo, M.Sc)

ii


ABSTRAK

Identifikasi peluang penghematan energi adalah suatu kegiatan untuk mengenali, menelusuri, meneliti apakah pada gedung tersebut terdapat peluang penghematan energi atau tidak. Kegiatan ini dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut : survei pendahuluan, meminta ijin pengelola gedung, menyiapkan data dan peralatan untuk pengambilan data, pengambilan data, pengolahan data dan menarik kesimpulan. Secara luas tujuan penelitian ini adalah untuk mengaplikasikan ilmu yang didapat selama perkuliahan dengan kondisi lapangan yang sesungguhnya. Pada penelitian ini kami dapat menambah wawasan dan ketrampilan dalam teknik identifikasi peluang penghematan energi dalam bangunan gedung. Untuk pengelola gedung mereka dapat mengetahui secara keseluruhan kondisi konsumsi energi listrik di gedungnya dan dapat mengetahui peluang penghematannya. Ruang ligkup yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi : ventilasi dan pengkondidisn udara (AC), penerangan, motor listrik pada lift, pompa listrik, faktor daya dan kontrol proses (BAS). Untuk dapat mengetahui peluang penghematan energi maka data-data yang harus diambil meliputi : data konsumsi energi listrik harian, data penggunaan daya total gedung, data pembagian daya pada gedung, data pembebanan tiap lantai, data pembebanan chiller, data Air Handling Unit (AHU), data suhu dan kelembaban, data penggunaan penerangan, data penggunaan motor pada lift, dan data pompa air. Dari data yang telah dikumpulkan kemudian diolah dan dianalisa, ternyata gedung Menara Rajawali inimempunyai peluang penghematan. Peluang tersebut terdapat pada kapasitas daya yang terpasang (KVA) dapat diturunkan, setting temperature LCW pada kompresor dapat dinaikkan, jadwal pengoperasian lift dapat dipadatkan sedangkan untuk penerang dan pompa air dapat diidentifikasi adanya peluang penghematan energi.

iv PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN……………………………………………………………... ii LEMBAR PERNYATAAN.............................................................................................. iii ABSTRAK………………………………………………………………………………. iv KATA PENGANTAR…………………………………………………………………… v DAFTAR ISI…………………………………………………………………………….vii DAFTAR GAMBAR…………………………………………………………………….. x DAFTAR TABEL……………………………………………………………………… xii BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG MASALAH………………………………………..… 1 1.2. TUJUAN PENULISAN…………………………………………………….... 2 1.3. METODE PENELITIAN……………………………………………………...3 1.4. PEMBATASAN MASALAH…………………………………………………3 1.5. SISTEMATIKA PENULISAN………………………………………………. 4 BAB II DASAR TEORI 2.1. PENGGUNAAN ENERGI PADA BANGUNAN………………..………….. 5 2.1.1. Sektor Rumah Tangga…..………………………………………………5 2.1.2. Sektor Komersil dan Publik (Sosial dan Pemerintahan)……………….. 5 2.1.3. Sektor Industri………………………………………………………….. 5 2.2. AUDIT ENERGI……………………………………………………………... 6 2.3. WAKTU PEMAKAIAN DAYA LISTRIK…………………………………... 9 2.4. PERHITUNGAN INTENSITAS KONSUMSI ENERGI (IKE)……………. 11 2.5. PERHITUNGAN PROFIL PENGGUNAAN ENERGI…………………….. 11 2.6. METODE PENGHEMATAN ENERGI…………………………………….. 12 2.7. MACAM-MACAM DAYA LISTRIK……………………………………… 14 2.7.1. Daya Aktif (P)………………………………………………………… 14

vii PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

2.7.2. Daya Reaktif (Q)……………………………………………………… 15 2.7.3. Daya Semu (S)………………………………………………………... 15 2.8. SEGITIGA DAYA…………………………………………………………...16 2.9. FAKTOR DAYA……………………………………………………………. 17 BAB III METODE PENELITIAN 3.1. VENTILASI DAN PENGKONDISIAN UDARA………………………….. 21 3.1.1. Pengertian Ventilasi……………………………………………………21 3.1.2. Pengertian Pengkondisian Udara……………………………………... 22 3.1.3. Beban Ventilasi dan Pengkondisian Udara…………………………… 23 3.1.4. Kerja Sistem Distribusi Udara pada VAC……………………………. 26 3.1.5. Sistem Pengendalian Udara (Air Handling Unit / AHU)……………...28 3.1.6.Teknik Pengumpulan Data dan Analisa pada Sistem VAC…………… 29 3.2. PENERANGAN (LIGTHING)……………..……………………………….. 30 3.3. MOTOR LISTRIK (LIFT)………………………………………………….. 34 3.4. POMPA LISTRIK…………………………………………………………... 34 3.5. PERBAIKAN FAKTOR DAYA (POWER FACTOR)……………………...35 3.6. KONTROL PROSES………………………………………………………... 36 3.6.1. Kontrol Pengawasan Komputer (Supervisory Computer Control)…… 36 3.6.2. Kontrol Digital Langsung (Direct Digital Control)………………….. 37 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. HASIL PENELITIAN………………………………………………………. 39 4.1.2. Data Konsumsi Energi Listrik…...………………………………….…39 4.1.2. Data Penggunaan Daya Total Gedung………………..………………. 40 4.1.3. Data Pembagian Daya Pada Gedung…………………..……………... 41 4.1.4. Data Pembebanan Tiap Lantai……………………………...………… 41 4.1.5. Data Penggunaan Chiller………………………………………...…… 41 4.1.6. Data Unit Pengolahan Udara (AHU)……………………………….… 42 4.1.7. Data Pengukuran Suhu Dan Kelembaban…………………………..… 42 4.1.8. Data Penggunaan Lampu……………………………………………... 42 4.1.8.1. Data Hunian…………………………………………………... 43 4.1.8.2. Jumlah dan Jenis Lampu……………………………………… 43 viii PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

4.1.8.3. Iluminasi dan Daya Maksimum yang digunakan…………...…43 4.1.9. Data Motor Pada Lift…………...…………………………………….. 44 4.1.10. Data Motor Pada Pompa Listrik……..……………………………… 44 4.2. PEMBAHASAN.……………………………………………………………. 45 4.2.1. Daya Terpasang………………………………………………………. 46 4.2.2. Luas Bangunan………………………………………………………...46 4.2.3. Konsumsi Energi……………………………………………………… 47 4.2.4. Intensitas Konsumsi Energi (IKE)……………………………………. 52 4.2.5. Biaya Energi…………………………………………………………...54 4.3.1. Perhitungan Konsumsi Energi Listrik Penerangan…………………… 58 4.3.2. Perhitungan Konsumsi Energi Listrik Pendinginan…………………... 60 4.3.3. Perhitungan Konsumsi Energi Listrik Lift……………………………. 61 4.3.4. Perhitungan Konsumsi Energi Listrik Pompa………………………....65 4.4. Pembahasan Perbaikan Faktor Daya……………………………………. 66 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. KESIMPULAN……………………………………………………………… 69 5.2. SARAN……………………………………………………………………… 70 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN

ix PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1. Tarif Dasar Listrik (TDL) PLN……………………………………………… 10 Tabel 2.2. Stadarisasi intensitas konsumsi energi bangunan gedung…………………… 11 Tabel 2.3. Profil penggunaan energi bangunan perkantoran komersial…………………. 12 Tabel 2.4. Metode-metode penghematan energi………………………………………… 12 Tabel 3.1. Tingkat pencahayaan………………………………………………………… 33 Tabel 3.2. Efisiensi lampu………………………………………………………………. 33 Tabel 4.1a. Jumlah rekening listrik pada tahun 2006 di Menara Rajawali……Lampiran 1a Tabel 4.1b. Jumlah rekening listrik pada tahun 2005 di Menara Rajawali……Lampiran 1b Tabel 4.1. Pembagian total daya………………………………………………………… 41 Tabel 4.2a. Pengukuran daya harian keseluruhan pada trafo 1 di Menara Rajawali………. ……………………………………………………………………. Lampiran 2a Tabel 4.2a. Pengukuran daya harian keseluruhan pada trafo 2 di Menara Rajawali………. ……………………………………………………………………. Lampiran 2b Tabel 4.3. Beban pada tiap lantai di Menara Rajawali………………………………….. … ……………………………………………………………………... Lampiran 3 Tabel 4.4. Data pengukuran ampere listrik pada sistem pendinginan (chiller) di Menara Rajawali…………………………………………………………….. Lampiran 4 Tabel 4.5. Pengambilan data pada sistem AHU di Menara Rajawali…………..Lampiran 5 Tabel 4.6. Data hasil pengukuran suhu dan kelembaban di Menara Rajawali…Lampiran 6 Tabel 4.7. Jumlah, jenis lampu dan jam operasi di Menara Rajawali………… Lampiran 7 Tabel 4.8. Spesifikasi lift yang digunakan di Menara Rajawali……………….. Lampiran 8 Tabel 4.9. Hasil pengukuran pada lift di Menara Rajawali……………………. Lampiran 8 Tabel 4.10. Jadwal pengoperasian lift di Menara Rajawali…………………….Lampiran 8 Tabel 4.11. Hasil pengukuran pada pompa di Menara Rajawali………………. Lampiran 9

xii PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1. Langkah-langkah dalam Manajemen Energi………………………………...8 Gambar 2.2. Daur untuk melaksanakan Audit Energi……………………………………. 9 Gambar 2.3. Segitiga Daya……………………………………………………………… 16 Gambar 2.4. Tegangan dan Arus pada beban induktif…………………………………...17 Gambar 2.5. Kapasitor hubung bintang…………………………………………………. 18 Gambar 2.6. Kapasitor hubung segitiga…………………………………………………. 20 Gambar 3.1. Beban Ventilasi dan Pengkondisian Udara………………………………... 23 Gambar 3.2. Aliran panas pada perkantoran, saat musim panas (siang hari) dengan penerangan dimatikan……………………………………………………... 24 Gambar 3.3. Aliran panas pada perkantoran, saat musim dingin (malam hari) dengan penerangan………………………………………………………………… 24 Gambar 3.4. Aliran panas didalam suatu sistem Air Conditioning dan Refrigasi………. 26 Gambar 3.5. Gambar skematik komponen dari central – station pada mesin AC………. 27 Gambar 3.6. Diagram skematik chiller dan menara pendingin…………………………. 28 Gambar 3.7. Sistem terminal pemanas ulang…………………………………………….29 Gambar 3.8. Sistem volume variable……………………………………………………. 29 Gambar 3.9. Penurunan daya untuk penerangan dan perkantoran dengan memadamkan lampu saat tidak diperlukan……………………………………………….. 32 Gambar 3.10. Diagram power factor sesudah pemasangan kapasitor…………………... 35 Gambar 3.11. Kontrol pengawasan komputer…………………………………………... 37 Gambar 3.12. Kontrol digital langsung…………………………………………………..38 Gambar 4.1. Pembagian Total Daya…………………………………………………….. 41 Gambar 4.2. Tempat Pengukuran Luminaer…………………………………………….. 43 Gambar 4.1a. Grafik konsumsi energi total kWh tahun 2006…………………………... 48 Gambar 4.1b. Grafik konsumsi energi total kWh tahun 2005…………………………... 48 Gambar 4.2a. Grafik konsumsi energi LWBP tahun 2006…………………………........ 49 Gambar 4.2a. Grafik konsumsi energi LWBP tahun 2005…………………………........ 49

x PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

Gambar 5.3a. Grafik konsumsi energi WBP tahun 2006…………………………...........51 Gambar 5.3b. Grafik konsumsi energi WBP tahun 2005………………………….......... 51 Gambar 5.4a. Grafik biaya energi kWh WBP tahun 2006…………………………........ 55 Gambar 5.4b. Grafik biaya energi kWh WBP tahun 2005…………………………........ 55 Gambar 5.5a. Grafik biaya energi kWh LWBP tahun 2006…………………………...... 56 Gambar 5.5b. Grafik biaya energi kWh LWBP tahun 2005…………………………...... 57 Gambar 5.6a. Grafik biaya energi keseluruhan tahun 2006……………………….......... 57 Gambar 5.6b. Grafik biaya energi keseluruhan tahun 2005……………………….......... 58

xi PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

DAFTAR ISTILAH

Air Conditioning (AC) : Pengkondisian udara Air Handling Unit (AHU) : Unit pengaturan udara yang terdiri dari fan, coil pendingin dan filter udara Air Return System (ARS) : Peng-konversi dari suatu masukan analog ke suatu sinyal yang terkode secara digital Analog – Digital Converter (ADC) : Sarana yang meng-konversi-kan kata terkode analog menjadi keluaran digital Building Automation System (BAS) : Sistem otomatisasi gedung Binary Field Processing Unit (BFPU) : Unit pemroses sinyal binary untuk diteruskan ke CPU-112 Chiller Unit (CU) : Unit pendinginan Cooling : Pendinginan Coeficient Of Performance (COP) : Efisiensi Carnot yang dioperasikan sebagai heat pump. Ratio panas yang dipindahkan dari temperatur yang lebih rendah (TI) ke temperatur yang lebih tinggi (Th) dari kerja yang digunakan untuk menghasilkan pompa panas Carnot. COP = TI / (Th – TI) Data Gathering Panel (DGP) : Panel pengumpul data Dew Point (DP) : Titik pengembunan Digital Analog Converter (DAC) :


Sarana yang meng-konversi-kan kata terkode digital menjadi keluaran analog Digital Lighting Controller (DLC) : Pengontrol penerangan secara digital Digital System Controller (DSC) : Suatu sistem pengontrol digital yang dirancang untuk pemanasan, ventilasi dan pengkondisian udara sehingga dapat menghemat energi dan mengurangi biaya operasi Direct Digital Controller (DDC) : Pengontrol digital secara langsung Energy Management System (EMS) : Sistem manajemen enrgi Energy Saving Measurement (ESM) : Pengukuran penghematan energi Hardware : Perangkat keras Heating : Pemanasan Heat Gain : Perolehan panas Heat Loss : Rugi-rugi panas Heating, Ventilating and Air Conditioning (HVAC) : Pemanasan, tata udara dan pengkondisian udara Level Control Warm (LCW) : Pengendalian tingkat kehangatan Lighting : Penerangan dengan lampu Logging Data : Pemasukan data Micro Processor (µP) : Pemroses mikro


Point : Peralatan yang dimonitor dan dikontrol seperti fan, sensor temperatur, zone kebakaran Pay Back : Jangka waktu pembayaran (modal) kembali Single Programmable Controller (SPC) : Pengontrol terprogram tunggal Supervisory Computer Control (SSC) : Kontrol pengawasan dengan komputer Software : Perangkat lunak Typical Floor : Lantai yang sejenis Ton of Refrigeration (TR) : Efek pendinginan yang diperoleh bila 1 Ton es 32oF mencair menjadi air 32oF dalam 24 jam Variable Air Control (VAC): Pengontrol udara secara variabel Variabel Air Valve (VAV) : Volume udara yang dapat diatur Water Chiller : Air yang didinginkan


BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG MASALAH Pengusahaan sektor tenaga listrik di Indonesia direncanakan akan mengalami perubahan yang sangat mendasar, yaitu dari sifat monopoli oleh pemerintah (PLN) akan menjadi kompetisi, pihak swasta ikut ambil bagian. Pemerintah menganggap bahwa permasalahan sektor tenaga listrik saat ini harus diarahkan pada sistem kompetisi. Apakah setelah perubahan tersebut akan menyelesaikan sebagian besar permasalahan sektor tenaga listrik di Indonesia ? Jawabnya : ‘belum tentu”. Karena yang akan menentukan sukses atau tidaknya pengusahaan sektor tenaga listrik dipengaruhi oleh 4 (empat) faktor utama, yaitu : Peraturan dan Perundang-undangan, tata laksana, sumber daya manusia dan konsumen. Sehubungan dengan hal di atas, Menara Rajawali sebagai salah satu konsumen tenaga listrik yang termasuk di sektor Bisnis (Komersil) mempunyai daya serap energi listrik yang cukup besar. Untuk sektor bisnis 13,1 % dari total kelistrikan nasional di samping sektor industri 43,3 %, sektor gedung dan perkantoran (termasuk gedung milik pemerintah) 38,1 % dan sektor rumah tangga sebesar 5,5 %. Tarif Dasar Listrik (TDL) yang saya gunakan saat ini adalah TDL tahun 2003 sebagai bahan referensi perhitungan dalam upaya penghematan energi listrik dalam penulisan ini. Sesuai dengan TDL tahun 2003, Menara Rajawali yang bergerak disektor bisnis dengan daya terpasang 2500 KVA termasuk dalam golongan tarif B-3/TM yang menggunakan daya diatas 200 KVA. Energi listrik di Menara Rajawali ini sebagian besar digunakan untuk sistem pengkondisian udara (AC), sistem penerangan, motor listrik untuk lift, pompa air dan mensuplai para tenant (penyewa) untuk peralatan perkantoran. Kecenderungan penggunaan teknologi dalam penerapan manajemen energi dalam bangunan komersil adalah dengan menerapkan konsep “Intelligent Building”. Diharapkan dengan konsep ini mampu memberikan keuntungan bagi pengelola maupun penyewa gedung. Pada Gedung Menara Rajawali yang terdiri dari 27 lantai menggunakan energi listrik cukup besar dan dengan digunakannya sistem “Intelligent Building” diharapkan dapat menurunkan biaya penggunaan energi listrik. 1 PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

Untuk mengantisipasi permasalahan di atas, maka semua konsumen energi listrik (termasuk Menara Rajawali) harus segera menerapkan atau meningkatkan manajemen energi listriknya. Dengan manajemen ini diharapkan dapat mendorong pemakaian listrik agar sistem lebih efisien, mendorong penggunaan listrik untuk kegiatan produktif dan mengarahkan pemakaian listrik untuk konsumsi agar lebih berhemat dan rasional. Salah satu kegiatan manajemen energi adalah melakukan analisa terhadap penggunaan energi listrik. Dengan analisa seperti di atas diharapkan dapat ditemukan peluang-peluang penghematan dan dapat memperkecil pemborosan-pemborosan energi listrik, sehingga akan mendatangkan keuntungan bagi konsumen di sektor finansial. Berdasarkan hal tersebut di atas, maka saya memilih tema Tugas Akhir ini dengan judul : “Indentifikasi Peluang Penghematan Penggunaan Energi Listrik Pada Bangunan Komersil Di Gedung Menara Rajawali (27 lantai)”.

1.2. TUJUAN PENULISAN Tujuan penulisan “Indentifikasi Peluang Penghematan Penggunaan Energi Listrik Pada Bangunan Komersil Di Gedung Menara Rajawali (27 lantai)” adalah untuk memenuhi persyaratan kelulusan penulis dalam jenjang pendidikan strata 1 (S1) di jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Mercu Buana dengan konsentrasi Teknik Listrik. Adapun tujuan khusus penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : a. Untuk melakukan identifikasi peluang penghematan energi listrik pada sistem Variable Air Control (VAC). b. Untuk melakukan identifikasi peluang penghematan energi listrik pada sistem penerangan. c. Untuk melakukan identifikasi peluang penghematan energi listrik untuk penggunaan motor listrik pada lift dan pompa listrik d. Menganalisa karakteristik penggunaan beban harian dari konsumsi energi listrik total gedung dan total per lantai gedung. e. Untuk mengetahui potensi penghematan energi pada bangunan komersil gedung Menara Rajawali

2 PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

1.3. METODE PENELITIAN Metode penulisan dalam tugas akhir ini adalah : 1. Metode Literatur Mengumpulkan data dari berbagai referensi-referensi buku yang berhubungan dengan judul Tugas Akhir ini untuk mendapatkan dan mengetahui dasar-dasar teori yang ada hingga dapat menunjang dalam penulisan ini. 2. Metode Observasi Mengumpulkan data dan keterangan serta mengamati peralatan atau sistem yang ada secara langsung. 3. Metode Wawancara Mengadakan konsultasi dengan pembimbing Tugas Akhir dan melakukan Tanya Jawab secara langsung dengan pihak-pihak dan staf yang bertanggung jawab terhadap pemasangan instalasi gedung.

1.4. PEMBATASAN MASALAH Dalam Tugas Akhir ini mengenai penelitian dengan judul “Identifikasi Peluang Penghematan Penggunaan Energi Listrik Pada Bangunan Komersil Di Gedung Menara Rajawali (27 Lantai)”, maka saya memberikan pembatasan masalah yang akan saya analisa meliputi : 1.

Pengukuran yang saya lakukan dan analisa adalah komponen dengan tingkat konsumsi energi listrik yang besar seperti pada sistem VAC, Penerangan, Motor Lift dan Pompa.

2.

Rekomendasi yang kami ajukan bersifat Low dan Medium Cost.

3.

Peninjauan masalah hanya sebatas pada konsumsi energi listrik gedung (tidak meninjau energi mekanik).

4.

Kami tidak menganalisa pada ruangan penyewa (tenant) yang tidak memperoleh ijin.

5.

Saya

tidak

melakukan

analisa

perhitungan

(COP=Coeficient Of Performance).


efisiensi

mesin

pendingin

1.5. SISTEMATIKA PENULISAN Sistematika penulisan dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut : BAB I

: PENDAHULUAN Membahas mengenai latar belakang, tujuan penulisan, pembatasan masalah, metodologi penulisan dan sistmatika penulisan.

BAB II : TEORI DASAR Membahas mengenai penggunaan energi pada bangunan, audit energi, dasardasar penghematan energi dan tindakan untuk mencapai penghematan energi. BAB III : METODA PENELITIAN Membahas mengenai ventilasi dan pengkondisian udara, penerangan, motor listrik lift, pompa listrik, faktor daya dan kontrol proses. BAB IV : HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Membahas mengenai data konsumsi energi listrik, data penggunaan daya total gedung, data distribusi daya dominan pada gedung, data pembebanan tiap lantai, data penggunaan chiller, data unit pengolahan udara (AHU), data pengukuran suhu dan kelembaban, data penggunaan lampu (penerangan), data penggunaan

motor

lift,

dan

penggunaan

pompa.

Sedangkan

pada

pembahasannya membahas mengenai data histori dan pengukuran beban listrik harian, analisa data temperature ruangan dan kelembaban serta hubungan dengan chiller, analisa lift, analisa pompa air, dan analisa penerangan. BAB VI : KESIMPULAN DAN SARAN Membahas mengenai kesimpulan yang didapat dari hasil penelitian dan saran yang dapat diberikan dalam peluang penghematan energi listrik.


BAB II TEORI DASAR 2.1. PENGGUNAAN ENERGI PADA BANGUNAN Penggunaan energi pada bangunan dibagi menjadi tiga sektor : 1) Sektor Rumah Tangga 2) Sektor Komersial dan Publik 3) Sektor Industri 2.1.1. Sektor Rumah Tangga Konsumsi energi listrik pada pelanggan rumah tangga terutama yang berpendapatan rendah, didominasi oleh kebutuhan untuk penerangan. Oleh karena itu penghematan penggunaan tenaga listrik untuk penerangan akan cukup berdampak terhadap total konsumsi energi dan juga sekaligus mengurangi beban puncak. Program yang dapat dikembangkan antara lain penggalakan penggunaan lampu TL dengan ballast elektronik atau lampu hemat energi. Energi listrik yang digunakan untuk sektor ini adalah 250 VA sampai diatas 6.600 VA (berdasarkan Tarif Dasar Listrik (TDL) PLN 2003). 2.1.2. Sektor Komersial dan Publik (Sosial dan Pemerintahan) Pelanggan sektor ini terutama yang menggunakan tenaga listrik untuk bidang pendinginan ruangan yang mengkonsumsi lebih dari separuh energi listrik. Selain itu tenaga listrik digunakan pula untuk penerangan dan lain-lain seperti peralatan listrik dan transportasi gedung. Peluang untuk mengembangkan program hemat energi listrik bagi sektor pelanggan ini adalah peningkatan efisiensi pada bidang penerangan dan pendinginan serta pengembangan gedung hemat energi. Energi listrik yang digunakan pada sektor ini adalah 220 VA sampai 200 KVA (berdasarkan Tarif Dasar Listrik (TDL) PLN 2003). 2.1.3. Sektor Industri Pelanggan sektor industri mengkonsumsi hampir separuh dari penjualan tenaga listrik pemerintah (PLN). Pada umumnya tenaga listrik di pelanggan industri digunakan untuk menggerakan motor-motor listrik untuk pendinginan / pemanasan dan penerangan.


Tiap-tiap pelanggan mempunyai karakteristik beban yang berbeda-beda tergantung pada jenis industri, pola operasi dan tingkat teknologi yang digunakan. Oleh karena itu, peluang pengembangan program hemat energi listrik di sektor ini antara lain peningkatan penggunaan motor yang berefisiensi tinggi, peningkatan efisiensi penerangan dan pengenaan tarif yang fleksibel oleh PLN. Energi listrik yang digunakan pada sektor ini adalah 450 VA sampai 30.000 kVA (berdasarkan Tarif Dasar Listrik (TDL) PLN 2003).

2.2. AUDIT ENERGI “Tujuan suatu Audit adalah untuk mengungkapkan peluang-peluang yang ada bagi pengiritan energi atau ECOs (Energi Conservation Opportunities)”1, yang kemudian dianalisa untuk menentukan ECO mana saja yang diikut sertakan dalam penghematan atau pengurangan penggunaan energi. Beberapa istilah yang digunakan dalam pelaksanaan Audit Energi pada bangunan gedung, diantaranya : 1) Konsumsi energi bangunan adalah besarnya energi yang digunakan oleh bangunan gedung dalam periode waktu tertentu dan merupakan perkalian antara daya terpakai dan waktu pemakaian. Secara teoritis dapat dijabarkan dalam persamaan berikut : Ke = Dt x Wp ………………………………………………………(2.1) dimana : Ke

= konsumsi daya energi bangunan gedung (kWh)

Dt

= daya terpakai pada bangunan gedung (kW)

Wp = waktu pemakaian (Jam) 2) Intensitas konsumsi energi bangunan gedung adalah merupakan pembagian antara konsumsi energi bangunan gedung dengan satuan luas total bangunan gedung. Dapat dinyatakan dengan persamaan : IKE =

1

Ke ………………………………………………………………(2.2) Lb

Harahap, Filino, Ph.D. Manual untuk pelatihan pengiritan pemakaian energi listrik dalam sektor komersil. PPT-ITB.1993.hlm 8.


dimana : IKE = intensitas konsumsi energi bangunan gedung (kWh/m2) Ke

= konsumsi energi bangunan gedung (kWh)

Lb

= luas total bangunan gedung (m2)

3) Biaya energi listrik bangunan gedung merupakan biaya yang dikeluarkan oleh suatu bangunan gedung yang berkaitan dengan besarnya konsumsi energi listrik yang digunakan dalam periode waktu tertentu, yang dinyatakan dalam persamaan : Be =

B ………………………………………………………….. (2.3) Ke

dimana : Be

= biaya energi listrik bangunan gedung (Rp/kWh)

B

= biaya yang dikeluarkan oleh suatu bangunan gedung (Rp)

Ke

= konsumsi energi bangunan gedung (kWh)

4) “Manajemen adalah suatu proses penggunaan sumber daya secara efektif untuk mencapai sasaran”2. Dengan demikian pengertian “manajemen energi adalah pengelolaan terhadap sumber daya energi agar dapat digunakan secara lebih efisien, tanpa mengurangi kuantitas dan kualitas produk serta aman bagi manusia dan lingkungan”3. Dan unsur-unsur pokok yang perlu diperhatikan dalam manajemen energi adalah : 1. Memperbaiki efisiensi penggunaan energi pada setiap tahap (transportasi, distribusi dan penggunaan akhir). 2. Menggunakan kembali energi yang masih dapat dimanfaatkan. 3. Pemanfaatan panas buang a. Sumber-sumber energi b. Mengurangi pembelian energi.

2

Tim penyusun kamus pusat pembinaan dan pengembangan bahasa Indonesia, Kamus besar bahasa Indonesia, Jakarta : Balai Pustaka. 1989, hlm 456. 3 Soeparman, Entol, Manajemen Energi di Industri dalam rangka meningkatkan daya saing di pasaran, PT. Konservasi Energi Abadi, hlm 34.


Potensi Penghematan

Komitmen Manajemen Puncak

Audit Energi Awal

Audit Energi Awal Periksa kembali secara berkala Audit Energi Rinci

Implementasi Langkah Tanpa / Rendah Biaya

Tentukan (Sesuaikan) Sasaran

Pemantauan Dan Evaluasi

Studi Kelayakan Proyek Yang Padat Modal

Pelaksanaan Proyek Gambar 2.1. Langkah-langkah dalam Manajemen Energi 5) Identifikasi Peluang Hemat Energi (IPHE) adalah cara-cara yang mungkin bisa diperoleh dalam usaha mengurangi penggunaan energi pada bangunan gedung. 6) Profil Penggunaan Energi adalah tingkat konsumsi energi pada masing-masing peralatan pengkonsumsi energi. Profil penggunaan energi ini mencakup besarnya konsumsi listrik dari hasil pengukuran dan sasaran-sasaran konsumsi yang ingin dicapai dan peluang penghematannya. 7) Dokumentasi Bangunan gedung adalah data-data pada bangunan gedung yang dibuat secara sistematis sehingga memudahkan dalam melakukan penelitian akan program penghematan energi. 8 PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

8) Konservasi energi merupakan salah satu cara yang tepat untuk dilakukan dalam menghadapi keterbatasan energi saat ini. Pengertian “konservasi itu sendiri adalah pemeliharaan dan perlindungan dengan jalan mengawetkan”4. Sehingga konservasi energi

dapat didefinisikan sebagai suatu usaha atau cara yang dilakukan untuk

menjaga ketersediaan energi dan mencegah penggunaan energi secara berlebihan yang tidak bermanfaat sehingga dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan lingkungan serta mencegah habisnya sumber energi. PERENCANAAN

PENGECEKAN

PERTEMUAN

PELAKSANAAN Gambar 2.2. Daur untuk melaksanakan Audit Energi. Beberapa parameter bangunan yang dapat dihitung dalam pelaksanaan audit energi pada suatu bangunan gedung, yaitu luas total bangunan (m2), daya listrik terpasang (kVA atau kW), intensitas konsumsi energi atau IKE (kWh/m2), biaya energi bangunan gedung (Rp/kVA atau Rp/kW), tingkat pencahayaan (lux/m2), intensitas daya terpasang per meter persegi peralatan lampu (W/m2).

2.3. WAKTU PEMAKAIAN DAYA LISTRIK Pemakaian daya listrik dalam waktu 24 jam terbagi dalam 2 (dua) jenis waktu pemakaian atau pembebanan, yaitu : a) WBP (Waktu Beban Puncak) adalah waktu tertentu tingkat pemakaian daya listrik pada konsumen mencapai puncak kapasitas pembebanan. Waktu beban puncak ini berlaku mulai jam 18.00 sampai dengan 22.00 wib (waktu indonesia barat). b) LWBP (Luar Waktu Beban Puncak) adalah waktu tertentu tingkat pemakaian daya listrik pada konsumen saat masih dibawah puncak kapasitas pembebanan. Luar waktu beban puncak ini berlaku mulai jam 22.00 sampai dengan 18.00 wib. 4

Tim penyusun kamus pusat pembinaan dan pengembangan bahasa Indonesia, Kamus besar bahasa Indonesia, Jakarta : Balai Pustaka. 1989, 456.


Adanya perbedaan waktu pemakaian daya atau pembebanan ini maka timbul tarif pemakaian beban yang berbeda pula. Untuk mengukur besarnya pemakaian daya listrik ini digunakan kWh meter tarif ganda. Tabel 2.1. Tarif Dasar Listrik (TDL) PLN 2003


2.4.PERHITUNGAN INTENSITAS KONSUMSI ENERGI (IKE) Dengan menghitung besarnya intensitas konsumsi energi, maka nilai IKE pada bangunan gedung dapat dilihat, apakah telah sesuai dengan standarisasi yang ditetapkan, selain itu nilai IKE ini akan memberikan informasi perlu tidaknya pelaksanaan kegiatan audit energi dilakukan. Perhitungan nilai IKE pada bangunan gedung menggunakan persamaan (2.2). Acuan standarisasi yang digunakan untuk target besarnya intensitas konsumsi energi (IKE) listrik bangunan gedung untuk Indonesia sebagai berikut : Tabel 2.2. Standarisasi intensitas konsumsi energi bangunan gedung (SNI 03-6196-2000)

Jenis Bangunan

IKE Target

Perkantoran Komersial

240 kWh/m2 . tahun

Pusat Perbelanjaan

330 kWh/m2 . tahun

Hotel / Apartemen

300 kWh/m2 . tahun

Rumah Sakit

380 kWh/m2 . tahun

2.5. PERHITUNGAN PROFIL PENGGUNAAN ENERGI Besarnya tingkat konsumsi energi masing-masing peralatan terpasang pada bangunan, dapat dihitung menggunakan persamaan : Ppe =

Ke Pr x 100% ………………………………………………. (2.3) Ke B

dimana : P pe

= profil penggunaan energi (%)

Ke Pr

= besarnya konsumsi energi peralatan (kWh)

Ke B

= besarnya konsumsi energi total bangunan (kWh)

Profil penggunaan energi yang dianjurkan pemerintah untuk jenis bangunan perkantoran komersial di Indonesia, dapat dilihat pada tabel 2.2 berikut :


Tabel 2.3. Profil Penggunaan Energi Bangunan Perkantoran Komersial Jenis Peralatan

Penggunaan Energi

Pendinginan

66

Penerangan / Pencahayaan

17,4

Lift

3

Pompa

4,9

Peralatan Lain-lain

8,7

Total

100

2.6. METODE PENGHEMATAN ENERGI Beberapa metoda-metoda yang digunakan dalam rangka penghematan energi dapat dilihat pada tabel 2.4 berikut : Tabel 2.4. Metode-metode Penghematan Energi

Nilai Investasi MURAH

Energi Listrik

Pengurangan waktu pemakaian listrik.

SEKALI

MURAH

MAHAL

MAHAL

listrik. Dengan perawatan intensif

melakukan perbaikan dalam efisiensi

yang dilakukan terhadap

pemakaian listrik.

peralatan listrik.

penurunan daya aktif (kW) secara terbatas. Mengurangi daya reaktif (kVAr)

RELATIF

Cara pengoperasian peralatan

Penurunan daya aktif (kW) dengan

Mengurangi daya reaktif (kVAr) & SEDANG

Metode Penghematan

Mengurangi daya reaktif (kVAr) & penurunan daya aktif (kW) secara terbatas.

EASI Linier Partial Treatment

Capasitor Bank EASI Linier Partial Treatment

Penurunan daya aktif (kW) dengan

Thermal Energi Storage

melakukan retrofit / pergantian peralatan.

System (Christopia)


MAHAL

Penurunan daya aktif (kW) karena

Pergantian peralatan dan re-

SEKALI

pemakaian peralatan baru.

engineering baru

Energi dapat diibaratkan seperti uang, karena sangat vital bagi kebutuhan suatu perusahaan atau industri dan juga kini persediaan dari energi yang tidak dapat diperbaharui sudah mulai menipis. Pemakaiannya haruslah bijaksana, se-produktif dan se-efisien mungkin. Karena harga dari energi tersebut tidaklah murah maka sebagai suatu perusahaan atau industri haruslah melakukan upaya yang bertitik berat pada penghematan pemakaian energi. Suatu peluang penghematan adalah potensi yang dimiliki untuk menghemat pemakaian listrik. Oleh karena itu upaya penghematan haruslah diarahkan untuk : 1. Dapat menurunkan daya terpasang dengan meminimumkan beban peralatan / sistem dengan meningkatkan efisiensi kerjanya 2. Pengurangan jam kerja, atau 3. Kombinasi dari kedua upaya tersebut. Peluang penghematan yang mungkin ada pada suatu bangunan meliputi : 1. Selubung Bangunan Pengurangan perolehan panas pada selubung bangunan melalui jendela-jendela kaca dan pintu-pintu kaca dengan peneduhan luar. Pengurangan perolehan panas tersebut dapat dilakukan dengan pelapisan jendela / pintu tadi dengan film yang memantulkan panas atau dengan menggunakan penyekat cuaca dan pendempulan. Hal ini dapat dilakukan karena dengan penyekatan dan pendempulan jendela / pintu yang kurang baik akan menaikanbeban pendinginan / pemanasan karena infiltrasi / eksfiltrasi udara. Selain cara tersebut diatas yang berhubungan dengan penghematan energi pada selubung bangunan adalah isolasi dan warna yang lebih terang untuk atap dan dinding serta plafon atap yang berventilasi. 2. Penyetelan Mesin Pendingin (Chiller Plant) Cakupan pada penyetelan mesin pendingin yang dapat menghemat / mengurangi penggunaan energi listrik dapat dilakukan dengan cara setting temperatur air pendingin,


penyimpanan thermal, penggantian menara pendingin yang tidak memadai lagi, penggunaan sistem pemompaan primer dan sekunder, pemompaan putaran variabel / pemasangan pompa kecil secara paralel, pemanfaatan kembali panas air kondenser dan penggantian chiller yang sudah tidak efisien lagi. 3. Unit-unit Pengendalian Udara (Air Handling Unit) Peluang penghematan energi listrik yang dapat dilakukan pada sistem AHU dengan cara melakukan konversi dari volume konstan ke volume udara variabel, isolasi pekerjaan saluran, koreksi kebocoran saluran udara dan mengurangi ruangan-ruangan yang membutuhkan air conditioning yang khusus. 4. Pengendalian (Control) Peluang penghematan energi listrik yang dapat dilakukan pada sistem pengendalian (control) yaitu dengan cara penjadwalan saat start / stop sistem, setelan pengendalian thermostat dan kontrol pada sistem penerangan / peralatan yang menggunakan energi listrik.

2.7. MACAM-MACAM DAYA LISTRIK Dalam sistem tenaga listrik dikenal ada 3 (tiga) macam daya yang dibangkitkan, yaitu : 1. Daya aktif atau daya nyata (P) 2. Daya reaktif (Q) 3. Daya semu (S) 2.7.1. Daya Aktif (P) Daya aktif atau daya nyata daya listik yang berubah menjadi suatu tenaga mekanis yang dipakai atau daya listrik yang dipergunakan untuk melakukan kerja pada beban, juga bisa dikatakan sebagai daya listrik yang diperlukan untuk beban. Satuan daya aktif ini dinyatakan dalam Watt atau kiloWatt. Secara teoritis daya aktif dapat dinyatakan dengan persamaan : P = 3 . V . I . Cos ϕ …………………………………………………. (2.4) dimana : P

= daya aktif (kiloWatt/kW)


V

= tegangan (Volt/V)

I

= arus (Ampere/A)

cos ϕ = faktor daya 2.7.2. Daya Reaktif (Q) Daya reaktif ini dibedakan menjadi : a. Daya reaktif induktif adalah daya reaktif yang dibutuhkan untuk menghasilkan medan magnit yang diperoleh dari alat-alat induksi atau daya yang diakibatkan mengalirnya arus listrik melalui komponen-komponen kawat listrik seperti pada motor listrik, trafo, ballast dan lain-lain. b. Daya reaktif kapasitif adalah daya listrik yang timbul akibat mengalirnya arus listrik pada sebuah atau beberapa kapasitor. Satuan dari daya reaktif adalah Volt Ampere Reaktif (VAr) atau kilo Volt Ampere reaktif (kVAr). Secara teoritis daya reaktif dapat dinyatakan dengan persamaan : Q = P tan ϕ ………………………………………………………........(2.5) dimana : Q

= daya reaktif (kVAr)

P

= daya aktif (kW)

tan ϕ = tangent sudut beda fasa antara arus dengan tegangan 2.7.3. Daya Semu (S) Daya semu adalah penjumlahan secara vektor antara aktif dengan daya reaktif. Daya ini digunakan sebagai perencanaan pembangkitan energi listrik, misalnya pada generator dan transformator. Daya semu juga dapat dinyatakan perkalian antara arus dan tengangan listrik pada suatu beban. Satuan daya semu ini dinyatakan dalam Volt Ampere (VA) atau kilo Volt Ampere (kVA). Secara teoritis dinyatakan dengan persamaan : S = 3 . V . I …………………………………………………………. (2.6) dimana : S

= daya semu (VA)

V

= tegangan (V)


I

= arus (A)

2.8. SEGITIGA DAYA Ketiga macam daya yang dijabarkan pada persamaan 2.4 diatas, mempunyai hubungan yang dinamakan segitiga daya. Hubungan segitiga daya dapat diperlihatkan pada gambar 2.1 berikut.

S (VA)

Q (VAr)

P (W) Gambar 2.1. Segitiga Daya Dari segitiga daya pada gambar 2.1, hubungan antara ketiga daya listrik tersebut, secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut : a. S 2 = P 2 + Q 2 ………………………………………………………………. (2.7) b. Faktor daya listrik (cos ϕ ) =

P …………………………………………….. (2.8) S

atau P = S . cos ϕ …………………………………………………………...(2.9) atau S =

P ……………………………………………………………. (2.10) cos ϕ

c. sin ϕ =

Q , atau Q = S . sin ϕ ……………………………………………...(2.11) S

d. tan ϕ =

Q …………………………………………………………………. (2.12) P

e. I =

S , atau I = 3 .V

P ………………………………………... (2.13) 3 . V .cos ϕ

dimana : S

= daya semu (VA)

P

= daya aktif (W)

Q

= daya reaktif (VAr)


cos ϕ = faktor daya tan ϕ = tangent sudut beda fasa antara arus dengan tegangan sin ϕ = sinus sudut beda fasa antara arus dengan tegangan

2.9. FAKTOR DAYA “Power factor adalah istilah yang dipakai untuk istilah dari daya listrik yang terpakai kW, terhadap daya total yang disampaikan oleh perusahaan listrik kVA ke perusahaan”5. Dengan kata lain faktor daya adalah suatu perbandingan antara daya aktif (P) dan daya semu (S), atau umunya faktor daya disebut juga cos ϕ (cosinus phi). Secara teoritis faktor daya dapat dinyatakan dengan persamaan : cos ϕ =

P ……………………………………………………………. (2.14) S

dimana : cos ϕ = faktor daya P

= daya aktif (W)

S

= daya semu (VA)

PT. PLN (persero) mempunyai ketentuan bahwa batas minimal nilai faktor daya (cos ϕ) pada bangunan gedung sebesar 0.85. Jika dibawah ini maka dikenakan denda kVAr. Pada umumnya pemakaian arus bolak balik (AC) terjadi pergeseran fasa antara tegangan dan arus (I), tetapi adakalanya pergeseran fasa tersebut sama dengan nol (0), yaitu apabila beban bersifat resistif misalnya lampu pijar. Beban listrik yang banyak digunakan pada bangunan gedung umumnya beban yang bersifat induktif misalnya motor-motor listrik, lampu TL dan lain sebagainya, yang mengakibatkan tegangan dan arus tidak sefasa. V I cos ϕ I sin ϕ I Gambar 2.4 Tegangan dan arus pada beban induktif 5

Harahap, Filino, Ph.D. Manual untuk pelatihan pengiritan pemakaian listrik dalam sektor komersil. PPTITB. 1993. Hlm 202.


Pada gambar diatas dapat dilihat bahwa arus yang menghasilkan energi adalah I cos ϕ. Dengan demikian semakin besar sudut ϕ semakin kecil nilai cos ϕ (faktor daya), akibatnya I cos ϕ akan semakin kecil dibandingkan dengan I dan ini merupakan suatu kerugian. Berdasarkan hubungan segitiga daya bahwa daya suplai dari PLN (kVA) terdiri dari dua komponen, yaitu : a. Komponen daya nyata (P) yang menghasilkan daya terpakai Watt (W). b. Komponen daya reaktif (Q) yang tidak menghasilkan daya terpakai Volt Ampere reaktif (VAr). Faktor daya (cos ϕ) yang rendah mengakibatkan beberapa kerugian, berupa : a. Meningkatnya rugi-rugi hantaran (FR) b. Kapasitas daya semu (S) terpasang terbuang percuma (kVA) c. Dikenai denda biaya faktor daya (kVAr) d. Biaya pemeliharaan alat meningkat e. Biaya listrik meningkat. Oleh karena itu nilai faktor daya (cos ϕ)yang rendah perlu diperbaiki dengan menggunakan atau memasang kapasitor yang dipasang paralel dengan beban. Hal ini penting karena merupakan salah satu faktor dalam upaya penghematan energi listrik. Untuk jenis pemasangan kapasitor ini dijelaskan sebagai berikut : 1. Jenis pemasangan kapasitor hubung bintang (Y)

Gambar 2.5 Kapasitor hubung bintang (Y)


Tegangan jala-jala untuk kapasitor terhubung bintang adalah : V1 = 3 . V ph …………………………………………………………. (2.15) untuk hubung bintang I C = I1 ……………………………………………………………….. (2.16) maka : QC = 3 . I C . V1 ……………………………………………………...(2.17) V    1 3  dimana X C = IC = XC 2 π f Cy V    3  IC =  1   2 π f Cy  QC =

   

=

V . 2 π f Cy 3

2 π f C y .V .V . 3 3

QC = 2 π f C y . V 2 …………………………………………………… (2.18) sehingga : Cy =

QC ………………………………………………………………...(2.19) 2π f V 2

dimana : V1

= tegangan jala-jala (V)

Vph

= tegangan fasa (V)

I1

= arus jala-jala (A)

IC

= arus kapasitif (A)

QC

= daya reaktif kapasitif (VAr)

XC

= reaktansi kapasitif (Ω)

Cy

= kapasitif hubung bintang (F)


2. Jenis pemasangan kapasitor hubung segitiga (∆)

Gambar 2.6. Kapasitor hubung segitiga (∆) ZC =

1 ………………………………………………………....(2.20) 2π f C

I 1 = 3 . I C …………………………………………………………....(2.21) I C = 2π f C ∆ .V ……………………………………………………….(2.22) atau : I 1 = 3 . 2π f C .V …………………………………………………….(2.23) QC = 3 . 3 π f C .V .V . 2 QC = 6 π f C V 2 C∆ =

QC ………………………………………………………...(2.24) 6π f V 2

dimana : V

= tegangan (V)

I1

= arus jala-jala (A)

IC

= arus kapasitif (A)

QC

= daya reaktif kapasitif (VAr)

ZC

= impedansi kapasitif (Ω)

C∆

= kapasitif hubung segitiga (∆)


BAB III METODE PENELITIAN

Penelitian adalah terjemahan dari kata research, artinya mencari kembali. Banyak terdapat definisi penelitian tetapi secara umum dapat dikatakan bahwa “penelitian adalah kegiatan / alat untuk memperoleh jawaban / kebenaran mengenai suatu fenomena yang diamati”5. Dalam metode penelitian ini meliputi variabel dalam penelitian, model penelitian, model yang digunakan, rancangan penelitian, teknik pengumpulan data dan analisa, cara penafsiran dan menyimpulkan hasil penelitian. Untuk pengambilan data yang diperlukan dan untuk dapat melakukan analisa obyek yang diteliti maka variabel yang saya teliti meliputi : 1. Ventilasi dan pengkondisian udara 2. Penerangan 3. Motor listrik (pada lift) 4. Pompa listrik 5. Faktor daya 6. Kontrol proses (pengertian umum BAS)

3.1. VENTILASI DAN PENGKONDISIAN UDARA Kegunaan sistem pengkondisian udara (air conditioning) adalah untuk menjaga kepuasan lingkungan (kondisi udara) di sekitarnya dan untuk memberikan kenyamanan kepada penghuni (penyewa) serta untuk menjaga kualitas (keadaan) udara yang konstan. 3.1.1. Pengertian Ventilasi Keluarnya kalor (panas) pada tubuh manusia sangat dipengaruhi oleh suhu udara disekitar, suhu permukaan benda yang mengeluarkan kalor yang ada disekitar, kelembaban dan siklus udara disekitar. Kualitas atau keadaan udara yang ada disekitar ruangan tersebut harus menjaga kesehatan dan kenyamanan pemakai ruangan. “Ventilasi didefinisikan sebagai kegiatan pemasukan udara secara alami atau mekanis ke dalam 5

Rahayu, Minto, Tata Tulis Laporan, PNJ, Jakarta, 1999, hlm 33.


ruangan”6. Siklus udara pada ventilasi diambil dari udara luar dan udara yang didaurkan. Ventilasi biasanya menimbulkan beban listrik yang sangat berarti bagi peralatanperalatan yang membutuhkan pendinginan atau yang mengeluarkan kalor. Melalui penggunaan yang baik artinya proses siklus penggantian atau perbandingan percampuran udara yang ada dan udara baru yang segar (fresh air)berlangsung dengan baik, dengan memperhatikan tingkat kenaikan udara maka kita sudah dapat melakukan penghematan energi pada bidang ventilasi. 3.1.2. Pengertian Pengkondisian Udara (Air Conditioning) Sistem pengkondisian udara berfungsi untuk menciptakan kondisi udara yang nyaman. Sistem tersebut sangat dibutuhkan dan merupakan syarat mutlak pada gedung perkantoran atau bangunan tinggi (gedung), karena dengan pengkondisian udara dapat menciptakan suatu kerja yang lebih efektif dibanding dengan tidak menggunakannya. “Pengkondisian udara nyaman (comfort air conditioning) adalah proses perlakuan terhadap udara untuk mengatur suhu, kelembaban, kebersihan dan pendistribusian serentak guna mencapai kondisi yang nyaman, yang dibutuhkan oleh penghuni yang berada didalamnya”7. Pada gedung-gedung atau bangunan besar biasanya menggunakan sistem pengkondisian udara sentral (Air Handling Unit / AHU) dan pada bangunan yang tidak terlalu luas dan tidak besar hanya menggunakan sistem pengkondisian udara sendiri (AC Split). Dalam sistem sentral yang besar, air sebagai media yang menghantarkan efek dari siklus refrigerasi. Sirkulasi air pembawa panas dari ruangan melalui AHU ke unit refrigerasi dan sirkulasi air yang serupa membawa air ke menara pendingin untuk pemanasan. Pada sistem AHU hanya terdiri atas satu atau lebih mesin pendinginan air (water chilling plants) yang diletakan diluar bangunan seperti terlihat pada gambar 3.1.

6

Wilbert. Stoecker, Jerold W. Jones, Refrigerasi dan Pengkondisian Udara, terjemahan Supratman Hara (Jakarta, Erlangga,1998). Hlm 57. 7 Stoecker, Wilbert F dan Jerold W Jones, Refrigerasi dan pengkondisian Udara, terjemahan Supratman, Erlangga, Jakarta, 1998, hlm 2.


Gambar 3.1. Siklus AHU7. 3.1.3. Beban Ventilasi dan Pengkondisian Udara “Beban ventilasi dan pengkondisian udara adalah jumlah semua masukan energi sebagai panas ke ruangan atau ruang yang didinginkan”8. Masukan panas tersebut berasal dari berbagai sumber dan “cara perpindahan panas dapat berlangsung secara konduksi, konveksi dan radiasi”9. Panas yang diperoleh dapat menguntungkan dan juga dapat merugikan. Panas dapat terjadi secara terus-menerus dalam suatu bangunan. Panas yang diperoleh bergantung pada aktifitas yang dilakukan, peralatan yang mengeluarkan panas serta pengaruh dari lingkungan. Kondisi aliran panas dapat dibedakan berdasarkan kondisinya seperti digambarkan pada gambar 3.2 dan gambar 3.3.

8

Harahap, Filino, Ph.D, Manual untuk pelatihan pengiritan pemakaian listrik dalam sektor komersil, PPTITB, 1993, Hlm 47. 9 Ted, J Jansen, Teknologi Rekayasa Surya, Pradnya Paramita, Jakarta,1995, hlm 7.


Gambar 3.2. Aliran panas pada perkantoran, saat musim panas (siang hari) dengan penerangan dimatikan6.

Gambar 3.3. Aliran panas pada perkantoran, saat musim dingin (malam hari) dengan penerangan6. 3.1.3.1.Sumber-sumber panas Panas merupakan suatu fenomena alam yang tidak dapat dipungkiri yang selalu berpindah dari daerah yang bertemperatur tinggi ke daerah yang bertemperatur lebih rendah. Para pengguna AC haruslah mencegah atau setidaknya meminimumkan terjadinya aliran panas yang tidak digunakan, yang dapat mengganggu kenyamanan dalam bekerja. Sumber-sumber yang menjadi aliran panas adalah :


1. Efek surya alami Perolehan panas alami ini disebabkan oleh penjalaran energi matahari melalui komponen yang tembus atau menyerap cahaya panas matahari. 2. Efek transmisi panas Efek transmisi panas ini disebabkan oleh oleh adanya beda suhu antara kedua elemen bangunan. Aliran panas ini dapat melalui dinding, langit-langit, jendela dan dasar selubung bangunan. 3. Mesin atau peralatan Panas berasal dari mesin atau peralatan yang menghasilkan panas seperti motor fan, mesin foto kopi, komputer, TV dan lain-lain. 4. Ventilasi Sistem ventilasi dapat dibuat secara mekanis ataupun secara manual. Pada ventilasi udara dapat masuk ke alam ruangan tersebut yang dapat mempengaruhi kondisi udara ruang tersebut sehingga dapat menambah beban lebih pada mesin pendingin. 5. Manusia (penghuni) Manusia (penghuni) yang berada di dalam ruangan pasti melepaskan kalor, apapun aktifitas mereka. Sehingga hal tersebut menjadi faktor pembebanan dalam sistem pengkondisian udara (AC). 6. Penerangan Panas disini dihasilkan oleh pelepasan energi oleh lampu atau penerangan buatan (jendela) yang digunakan. Pelepasan panas tersebut memberikan beban pendinginan yang secara langsung berpengaruh terhadap pemakaian energi. Penerangan dapat menjadi faktor pembebanan yang terpenting dalam sistem pengkondisian udara (AC). 7. Infiltrasi Infiltrasi merupakan perolehan panas yang disebabkan oleh perembesan udara luar ke dalam ruangan yang dikondisikan. Infiltrasi bergantung pada perbedaan tekanan antara bagian dalam dan luar bangunan serta temperatur yang menyebabkan udara hangat mengalir ke atas dalam bangunan tinggi, menarik lebih banyak udara melalui bagian-bagian yang terbuka di dasar bangunan dan pada efek angin.


Sumber-sumber panas ini dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu panas yang terasa (sensibel) dan panas laten (latent). Panas yang mengalir dari suatu sumber disebut sensibel apabila dapat dirasa sebagai perubahan temperatur ruangan. Panas laten bersifat menaikan atau menurunkan banyaknya uap air yang terkandung dalam udara yang ada dalam ruangan. 3.1.3.2.Profil beban untuk pendinginan Perbedaan panas pada suatu ruangan selalu berubah menurut waktu, jadi beban pada sistem pengkondisian udara selalu bervariasi, baik itu pada waktu beban sensibel maupun beban laten. Variasi ini merupakan proses yang sangat membosankan karena penghuni ruangan tersebut harus mengatur kembali AC sesuai dengan keinginannya. Pengkondisian udara tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan sistem komputer. Suatu sistem VAC yang baik haruslah tanggap terhadap responsive pada berbagai perubahan sesaat yang terjadi dengan menyesuaikan kapasitas agar ideal dengan si penghuni ruangan tersebut. 3.1.3.3.Panas total untuk pendinginan Panas total untuk pendinginan adalah penjumlahan dari panas sensibel dan panas laten. 3.1.4. Kerja Sistem Distribusi Udara Pada VAC Untuk dapat mengendalikan penggunaan energi pada sistem VAC,

perlu

dimengerti penjelasan dari kerja sistem dan berbagai proses perpindahan eneri yang ada di dalam sistem dengan menelusuri terjadinya berbagai sumber dan aliran panas seperti yang ditunjukan pada Bagan 3.1. Sumber Panas

Aliran Udara

Aliran Air Dingin

Pembuangan Panas

Aliran Air Dingin Refrigerasi

Oleh Kondenser Aliran Udara Pendingin Gambar 3.4. Aliran panas di dalam suatu sistem Air Conditioning dan Refrigasi


Sebagian mesin pendingin sentral (Chiller) yang mempunyai efisiensi potensial tinggi, menjadi berkurang efisiensinya karena hilang dalam distribusi dan pengkondisian air dingin (water chiller) namun hal tersebut dapat ditanggulangi dengan isolasi yang baik pada sistem penyalurannya. Dalam gambar 3.5. diperlihatkan elemen-elemen dasar sistem VAC.

Gambar 3.5. Gambar skematik komponen dari central-station pada mesin AC 7. Sistem VAC menyalurkan udara pendingin / penata kelembaban ke berbagai ruangan yang membutuhkannya, harus merupakan sistem yang tanggap dimana dilengkapi dengan cara pengaturan volume aliran seperti dipicu oleh mekanisme pengendali yang memantau beban. Pada dasarnya mesin pengkondisian udara ditunjukan secara mekanis pada gambar 3.6.


Gambar 3.6. Diagram skematik chiller dan menara pendingin, V1A adalah posisi katup alternatif untuk V1, Tp adalah katup alternatif dari TP1 (hanya untuk kasus tertentu)7 Temperatur air pendingin dikontrol oleh TP1 dan pengoperasian sistem evaporator dan panas diambil dari air utama di kondenser. Menara pendingin membuang panas dan mengembalikan air ke kondenser pada temperatur yang ditentukan oleh TC dengan mengubah posisi katup V1 yang mengontrol sejumlah menara pendingin. Chiller beroperasi menurut siklus refrigasi. 3.1.5. Sistem Pengendalian Udara (Air Handling Unit / AHU) Sistem pengendalian udara (AHU) merupakan sistem pengkondisian udara yang dapat mendistribusikan udara ke banyak ruangan. Beberapa sistem pendistribusian dibedakan menjadi dua bagian yaitu sistem terminal pemanas ulang dan sistem volume variabel seperti ditunjukan pada gambar 3.7 dan gambar 3.8.


Gambar 3.7. Sistem terminal pemanas ulang6.

Gambar 3.8. Sistem volume variable6. Pada sistem terminal pemanas ulang ini, area pada gedung dengan sebagian besar panas dipindahkan dan diperlukan kelembaban yang rendah untuk menentukan temperatur suplai udara dari unit suplai sentral. Sedangkan pada sistem volume variabel hanya menyalurkan udara panas. 3.1.6. Teknik Pengumpulan Data dan Analisa Pada Sistem VAC Sistem tata udara (VAC) di Menara Rajawali merupakan tanggung jawab dari bagian Maintenance and Operational Building (MOB). Sistem AC di menara Rajawali terdiri dari :


1. AC Split (paket)

: 8 unit (spesifikasi AC pada Lampiran 2)

2. AC Sentral

: 4 unit (spesifikasi AC pada Lampiran 3)

Dari kedua sistem AC yang terdapat pada gedung tersebut, sistem AC sentral merupakan yang pertama di instalasi. Masing-masing sistem tersebut mempunyai beberapa sistem kontrl otomatis dan juga dapat dikontrol melalui sistem komputer. Sistem kontrol tersebut berfungsi untuk mengatur dan mengoptimumkan unjuk kerja dari keseluruhan sistem maupun komponen-komponennya (seperti kompressor, AHU dan lain-lain). Pengukuran pada pengkondisian udara dilakukan pada tiap lantai dan ruangan (yang mendapatkan ijin saja) dengan cara mengukur kelembaban dan suhunya. Data tersebut dapat dilihat pada Lampiran 4. Sedangkan pengukuran kerja sistem dilakukan secara sinambung terutama pada unit-unit chiller dan menara pendingin untuk mendapatkan karakteristik pembebanan, jam waktu operasi dari sistem dan pemakaian energi listrik. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban tersebut adalah slinkphisikomaeter dan thermometer yang tergabung dalam suatu alat digital sehingga dalam alat tersebut langsung tertera nilai temperatur dan persen kelembaban. Dengan melihat data-data yang diperoleh seperti pada Lampiran 1 dan Lampiran 2 serta jadwal yang ada maka sistem pengkondisian udara dapat dianalisa apakah nilainilai tersebut telah memenuhi persyaratan efisien atau tidak. Tinjauan yang saya lakukan meliputi beberapa hal yaitu : 1. Pengukuran besarnya daya konsumsi pada menara pendinginan 2. Perbandingan nilai kelembaban dan suhu dengan standar kenyamanan untuk wilayah tropis yaitu 25oC dan 55 – 60% (buku LSDE) 3. Pengaruh penurunan kelembaban dan kenaikan suhu terhadap konsumsi energi listrik bagi chiller.

3.2. PENERANGAN (LIGHTING) Keadaan yang nyaman pada kondisi kerja sangat dibutuhkan atau dapat dinyatakan merupakan syarat yang harus dipenuhi pada perkantoran. Keadaan yang 30 PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

nyaman tersebut dipengaruhi oleh dua faktor yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor eksternal merupakan faktor yang tidak dapat ditentukan / dikontrol karena berhubungan dengan kondisi alam (lingkungan) sedangkan faktor internal dapat dikontrol dan dijaga agar barada pada kondisi khusus yang disesuaikan dengan kebutuhan yang diinginkan, misalnya : temperatur ruang, penerangan dan lain-lain. Penerangan merupakan sebagai faktor internal yang perlu diperhatikan bila berbicara masalah kenyamanan. Jumlah cahaya yang kurang cukup atau berlebih dalam suatu ruangan akan memberi pengaruh bagi produktifitas penghuni. Bila kita memperoleh pencahayaan yang cukup maka mata kita akan bekerja secara normal, sedangkan bila kita memperoleh pencahayaan yang kurang atau berlebih maka mata kita dituntut untuk bekerja lebih sehingga akan berdampak kelelahan bagi kita. Sehingga hal tersebut dapat berpengaruh terhadap produktifitas kerja. Untuk itu dalam suatu gedung diperlukan pengaturan tentang jumlah cahaya yang wajar, yang bertujuan untuk memperlambat kelelahan pada mata dan tentunya tidak terlalu banyak menggunakan energi. Pemehaman tentang dasar-dasar penerangan akan memperjelas cara-cara dalam memperbaiki efisiensi sistem penerangan. 3.2.1. Disain Penerangan Terhadap Pemakaian Energi Disain dari suatu penerangan sangat berhubungan dengan : 1. Kebutuhan penerangan 2. Tingkat pencahayaan Suatu disain penerangan sangat berpengaruh terhadap pemakaian energi. Oleh karena itu disain suatu penerangan harus memenuhi persyaratan sebagai berikut : 1. Menetapkan intensitas cahaya yang diperlukan sesuai dengan kebutuhan 2. Pemakaian / pemilihan sumber cahaya paling efisien untuk menghasilkan intensitas tersebut. 3. Pemusatan cahaya hanya pada tempat dimana aktifitas tertentu itu dilakukan 4. Membatasi pemakaian cahaya hanya di tempat / ruangan dimana aktifitas tertentu itu sedang dilakukan.


Disamping hal tersebut, perlu pula dipertimbangkan hal-hal lain yang diikutsertakan seperti pengendalian silaunya cahaya (luminer), temperatur yang dihasilkan, warna lampu dan estetika. 3.2.1.1. Kebutuhan penerangan Pengertian tentang penerangan lampu adalah lampu listrik atau sumber cahaya buatan yang menyalakan cahaya (luminer). “Luminer didefinisikan sebagai suatu peralatan yang mendistribusikan, menyaring atau merubah cahaya yang dikeluarkan dari suatu lampu atau lebih dan termasuk seluruh bagian yang perlu untuk menyangga pemasangan dan perlindungan lampu (tidak termasuk lampu) dan dimana perlu sirkuit tambahan bersama-sama dengan peralatan lain untuk berhubungan dengan suplai”10. Penerangan tidak dapat dipisahkan dari sistem yang terdapat di gedung. Kebutuhan penerangan suatu gedung adalah beban listrik yang besar, yang dapat mencapai 30% hingga 50% dari besarnya tagihan listrik. Penerangan menghasilkan panas dan perubahan pengkondisian udara pada ruangan, akan tetapi kebutuhan penerangan pada suatu gedung yang lazim mempunyai profil seperti terlihat pada gambar 3.9. Dengan penghematan yang tepat dan cermat terhadap profil ini dapatlah diperoleh betapa banyaknya peluang yang ada bagi penghematan beban penerangan.

Gambar 3.9. Penurunan daya untuk penerangan perkantoran dengan memadamkan lampu pada saat tidak diperlukan1. 10

Endro, Ir. Herman. Lampu dan Luminer. Kursus teknik iluminasi modul A. Jakarta, hlm 2.


3.2.1.2. Tingkat pencahayaan Sumber cahaya yang sering digunakan sebagai penerangan gedung adalah flourescent, lampu incandescent (pijar) dan HID (mercury). Tingkat pencahayaan dan efisiensi lampu tersebut seperti ditunjukan pada tabel 3.1 dan tabel 3.2. Tabel 3.1. Tingkat Pencahayaan MACAM PEKERJAAN

LUX

CONTOH

Pencahayaan untuk daerah yang dipergunakan

20 50 100 200 350

Iluminasi minimum Parkir dan pejalan kaki di dalam ruangan Kamar tidur hotel / kamar mandi Membaca dan menulis yang tidak sering dilakukan Pencahayaan umum untuk perkantoran / pertokoan untuk membaca dan menulis Ruang gambar Pembacaan untuk koreksi tulisan Gambar yang sangat teliti Pekerjaan secara rinci dan presisi

Pencahayaan untuk bekerja di dalam ruangan

Pencahayaan setempat untuk pekerjaan yang teliti

400 750 1000 2000

Tabel 3.2. Efisiensi Lampu TIPE LAMPU

LUMEN / WATT Tanpa Rugi-rugi Balast

LUMEN / WATT Dengan Rugi-rugi Balast

50 – 100

30 – 85

40 – 65

40 – 55

65 – 95

60 – 90

100 – 200

68 – 143

80 – 130

60 – 115

Lampu tabung flourescent (10 – 65 W) Lampu compact flourescent Lampu metal halide (250 – 2000 W) Lampu low pressure sodium (18 – 200 W) Lampu high pressure sodium (50 – 1000 W)

3.2.1.3. Teknik pengambilan data Pengukuran yang saya lakukan pada riset ini meliputi hal-hal yang berhubungan dengan sistem penerangan yaitu : 1. Pengukuran nilai lux dengan alat lux-meter pada titik-titik lampu. Pada pengukuran ini jenis bangunan yang lebih cenderung sama saya anggap sebagai data yang typical.


2. Perbandingan antara nilai data yang diperoleh dengan standar yang telah ditetapkan. 3. Analisa pemasangan titik lampu dengan melihat denah gambar gedung yang ada pada Lampiran 5.

3.3. MOTOR LISTRIK (LIFT) Pemakaian motor-motor listrik pada bangunan gedung merupakan pemakaian daya listrik yang besar. Dalam sistem bangunan yang besar (gedung) biasanya menggunakan motor-motor listrik induksi “squirrel cage” tiga fasa pada kapasitas daya yang besar sedangkan untuk bangunan yang tidak terlalu besar menggunakan motor listrik AC satu fasa dengan kapasitas dayanya kecil. Contoh dari penggunaan motor pada gedung yaitu pemakaian pada lift. 3.3.1. Teknik Pengambilan Data dan Analisa Sistem Motor Listrik pada Lift Pengambilan data dan analisa pada sistem lift ini saya lakukan meliputi beberapa hal diantaranya adalah sebagai berikut : 1. Peninjauan jadwal operasi lift 2. Pengambilan data persen pembebanan pada lift 3. Pengambilan sampel data perbandingan antara daya dengan beban lift 4. Analisa penghematan yang dapat dilakukan.

3.4. POMPA LISTRIK 3.4.1. Penggunaan Pompa Listrik Pada bangunan komersial, penggunaan pompa listrik biasanya dipergunakan untuk : 1. Air pendingin melalui chiller dan unit-unit perlakuan udara 2. Air pendingin melalui kondenser-kondenser dan menara-menara pendingin 3. Menyuplai air dari suatu sumber ke tangki yang letaknya diatas semua titik pemakaian atau tangki tekanan 4. Pembuangan air dari suatu bak ke saluran-saluran pembuangan utama 5. Pada unit pemadam kebakaran.


3.5. PERBAIKAN FAKTOR DAYA (POWER FACTOR) Perbaikan faktor daya (cos ϕ) adalah untuk mengurangi konsumsi energi yang digunakan akibat dari beban induktif yang bersifat tertinggal (lagging). Untuk koreksi faktor daya yang rendah dapat dilakukan dengan pemasangan suatu kapasitor (kapasitif) yang arusnya akan mendahului (leading). Apabila beban induktif berubah, beban kapasitif haruslah berubah pula karena beban kapasitif yang kurang atau berlebihan dapat menghasilkan efek yang tidak diinginkan.

Gambar 3.10. Diagram power factor sesudah pemasangan kapasitor Dari persamaan (2.12) diketahui bahwa : tan ϕ =

Q kVAr kVArh , atau , atau P kW kWh

dengan mengetahui nilai cos ϕ1, besarnya konsumsi energi sebelumnya (kWh1) serta besarnya cos ϕ2 , maka untuk menghitung besarnya konsumsi energi (kWh2) pada cos ϕ2 dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan berikut : tan ϕ =

kVArh1 ………………………………………………………...(3.1) kWh1

kVArh1 = kWh1 x tan ϕ1 selanjutnya dari persamaan (2.1) Dt =

Ke Wp

diperoleh : kVAr2 = Dt x tan ϕ 2 …………………………………………………... (3.2) kVArh2 = kVAr2 x Wp …………………………………………………(3.3) sehingga :


kWh2 =

kVArh2 ………………………………………………………. (3.4) tan ϕ 2

3.6. KONTROL PROSES Definisi “kontrol proses alami adalah suatu operasi yang mengatur beberapa karakteristik internal yang mengatur beberapa karakteristik internal yang penting bagi suatu organisma yang hidup”11. Sedangkan istilah kontrol proses timbul ketika manusia belajar memakai prosedur-prosedur yang berkenaan dengan pengaturan otomatis pada sistem dengan cara yang lebih efisien. Dengan demikian tujuan dari kontrol proses adalah membuat suatu variabel / keadaan yang dapat berubah-ubah untuk bisa tetap atau dekat dengan nilai tertentu dan untuk bisa tetap atau dekat dengan nilai tertentu yang dikehendaki. Efisiensi dan efektifitas kerja suatu sistem tidak terlepas dari ketepatan penerapan sistem kontrol. Pada kontrol proses saya gunakan sebagai alat bantu dalam operasi alat vital gedung sehingga saya dapatkan karakter dari pengoperasian alat tersebut seperti : 1. Peninjauan besarnya persen beban lift 2. Setting temperatur AHU dan operasinya 3. Pengoperasian lighting 4. Operasi pompa. 3.6.1. Kontrol Pengawasan Komputer (Supervisory Computer Control) Salah satu dari sekian banyak aplikasi komputer adalah pada logging data, dimana komputer dipakai untuk menyimpan data pengukuran yang jumlahnya banyak sekali yang dihasilkan didalam proses yang kompleks dan untuk menyajikan data untuk pemeriksaan guna menentukan kondisi proses. Perkembangan dari sistem pemasukan data (logging data) komputer melibatkan umpan balik pada komputer melalui penyetelan set-point loop secara otomatis. Pada waktu beban di sistem proses berubah, sering kali menguntungkan untuk mengubah set-point pada loop-loop tertentu guna menaikan efisiensi atau menjaga operasi dalam batas tertentu. Sistem seperti ini di-representasikan pada gambar 3.11

11

Teknik Energi PEDC Bandung, Teknik Instrumentasi Kontrol Proses (Jilid 2), Bandung, 1989.


dimana efek diperlihatkan oleh penambahan sistem keluaran data (DOS = Data Output System). Sistem ini mengasumsikan bahwa alat-alat kontrol dari loop-loop analog dirancang guna menerima harga-harga set-point sebagai tegangan yang di-skala-kan dengan tepat. Dengan memerintahkan saklar yang tepat, komputer mengeluarkan sinyal melalui DAC dan multi-plexer merepresentasikan sebuah set-point baru ke sebuah kontrol yang dihubungkan ke jalur keluaran itu. Pada loop yang masih analog tetapi setpoint yang menentukan performa proses secara keseluruhan diatur oleh komputer tersebut dengan mempergunakan harga parameter-parameter sebagai masukannya. Sistem seperti ini disebut kontrol pengawasan komputer (Supervisory Computer Control).

Gambar 3.11. Kontrol Pengawasan Komputer 3.6.2. Kontrol Digital Langsung (Direct Digital Control) DDC (Direct Digital Control) adalah bentuk dari kontrol data dimana informasi sensor (feedback) diberikan oleh komputer digital untuk menghitung perintah kontrol


(koresksi) yang diberikan secara langsung untuk mengontrol peralatan seperti katupkatup atau aktuator damper. Dengan kontrol digital langsung, interface antara analog dan digital mereprensetasikan informasi yang didapat pada peralatan setempat misalnya sensor atau aktuator ketinggian. DDC juga lebih cepat dan lebih akurat dalam kontrol dan pemuatan program daripada pengontrolan analog. Pada gambar 3.12 merupakan sistem diagram DDC yang menunjukan bahwa loop kontrol analog sudah tidak ada dan set-point ditentukan sebagai suatu harga terprogram dan dibandingkan dengan harga dinamis terukur.

Gambar 3.12. Kontrol Digital Langsung (DDC)


BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. HASIL PENELITIAN Dari hasil observasi di gedung Menara Rajawali, saya memperoleh datadata yang diinginkan untuk memecahkan permasalahan dan tujuan yang ingin diperoleh sesuai dengan apa saya ajukan sebelumnya. Data-data yang saya peroleh dari hasil penelitian dan informasi yang didapat dari gedung Menara Rajawali adalah sebagai berikut : 1. Data konsumsi energi listrik 2. Data penggunaan daya total gedung 3. Data pembagian daya pada gedung 4. Data pembebanan tiap lantai 5. Data penggunaan pembebanan pada chiller 6. Data unit pengolahan udara (AHU) 7. Data pengukuran suhu dan kelembaban 8. Data penggunaan lampu (penerangan) 9. Data penggunaan motor pada lift 10. Data spesifikasi pompa.

4.1.1. Data Konsumsi Energi Listrik Sumber energi listrik pada Menara Rajawali berasal dari PLN dan generator diesel (Genset) yang digunakan bila suplai dari PLN terganggu atau kurang. Data konsumsi energi listrik total Menara Rajawali pada tahun 2005 dan tahun 2006 yang diperoleh dari nota pembayaran rekening listrik PLN tiap bulan ditunjukan pada Tabel 4.1a (lampiran 1a) dan Tabel 4.1b (lampiran 1b) dan secara garis besar energi listrik yang terpakai selama periode Januari 2005 hingga Desember 2006 diperlihatkan pada grafik 1a dan grafik 1b (lampiran 1). Data-data tersebut saya peroleh dari pihak pengelola gedung dan merupakan salah satu syarat yang harus dilakukan dalam melakukan audit energi.

39


4.1.2. Data Penggunaan Daya Total Gedung Dari hasil data dan informasi pada gedung tersebut, saya memperoleh hasil data penggunaan daya pada gedung secara keseluruhan (seperti ditunjukan pada tabel 4.2a dan 4.2b (lampiran 2a dan 2b) serta grafiknya pada gambar 4.2a dan 4.2b (lampiran 2a dan 2b). Pengukuran tersebut dilakukan pada trafo I (TR 1) dan trafo II (TR 2). TR 1 dan TR 2 yang terdapat di gedung utama dipergunakan untuk menurunkan tegangan dari jaringan tegangan menengah ke jaringan tegangan rendah. Adapun informasi yang saya dapat mengenai spesifikasi dan data-data dari gedung Menara Rajawali adalah sebagai berikut : ü Luas bangunan

: 27.6 m x 40 m = 1104 m2 per lantai 1104 m x 27 lantai = 29808 m2

ü Jumlah lantai

: 27 lantai

ü Kapasitas

: 2500 KVA; 3 fasa

ü Tegangan

: 20 KV / 380 V

ü Frekuensi

: 50 Hz

ü Faktor daya (cos ϕ) : 0.85 ü Biaya LWBP

: Rp 475,- / kWh (dari tabel 2.1, golongan tarif B-3, > 200 kVA)

ü Biaya WBP

: K x LWBP = 1,4 x Rp 475,- = Rp 665,(dari tabel 2.1, golongan tarif B-3, K = 1,4)

ü Konsumsi energi

: Januari 2005 – Desember 2006 (lihat tabel 4.1a dan tabel 4.1b)

ü Biaya energi

: Januari 2005 – Desember 2006 (lihat tabel 4.1a dan tabel 4.1b)

Dari data pengukuran per satu jam, dari grafik dapat dilihat ‘kapan terjadinya peningkatan permintaan akan daya listrik pada gedung’.

40


4.1.3. Data Pembagian Daya Pada Gedung Berdasarkan permasalahan yang saya ajukan maka saya hanya mengambil data dari sistem VAC, sistem penerangan, sistem motor lift dan sistem pompa beserta beban per lantai. Dari data yang diperoleh maka kita bisa lihat penggunaan listrk terbesar hingga yang terkecil dari komponen yang mengkonsumsi energi listrik paling dominan pada sistem dan diagram dari pembagian tersebut seperti ditunjukan pada tabel 4.1 dan gambar 4.1 dengan mengabaikan komponen yang mengkonsumsi energi listrik kecil serta persentase penghematan yang kecil pula. Tabel 4.1. Pembagian total daya KOMPONEN

DAYA

PORSENTASE

(KWH/BULAN) VAC

558331.54

65 %

Motor Lift

147502.830

18 %

Penerangan

154067.76

17 % Gambar 4.1. Pembagian total daya

4.1.4. Data Pembebanan Tiap Lantai Data penggunaan beban keseluruhan yang digunakan tiap lantai dapat dilihat pada tabel 4.3 (lampiran 3) dan diagram pembagian penggunaan listrik pada tiap lantai ditunjukan pada gambar 4.3 dan 4.4 (lampiran 3) dengan persentase penggunaan listrik terbesar yang digunakan pada tiap lantai.

4.1.5. Data Penggunaan Chiller Untuk mendapatkan kurva-kurva pembebanan dan konsumsi energi listrik, variabel-variabel yang diukur secara kontiniu dan sesaat meliputi suhu dan kelembaban, laju aliran air, tekanan, arus listrik, tegangan listrik dan daya listrik. Data penggunaan pembebanan chiller ditunjukan pada tabel 4.4 (lampiran 4).

41


Untuk pengambilan data Ampere AC sentral atau chiller ini pada hari senin sampai dengan jumat dianggap sama karena karakteristik pemakaian bebannya sama (untuk itu diambil sample hari selasa).

4.1.6. Data Unit Pengolahan Udara (AHU) Pada sistem unit pengolahan udara, pengambilan data hanya meliputi arus listrik, power factor dan konsumsi energi listrik (KWH). Data pada sistem mekanik tidak dapat diperoleh karena tidak memperoleh ijin dari pihak Menara Rajawali. Pengambilan data sistem AHU ditunjukan pada tabel 4.5 (lampiran 5).

4.1.7. Data Pengukuran Suhu dan Kelembaban Untuk menjaga agar kondisi udara (suhu dan kelembaban) didalam gedung dapat konstan, pihak pengelola gedung menggunakan AC split dan AC sentral. Spesifikasi AC ada pada lampiran 2 dan lampiran 3. Data hasil pengukuran suhu dan kelembaban ditunjukan pada tabel 4.6 (lampiran 6). Pengukuran tersebut dilakukan tiap lantai dan dilakukan pada kondisi cerah.

4.1.8. Data Penggunaan Lampu (Penerangan) Pada bangunan gedung Menara Rajawali terdiri atas gedung utama berlantai 22, tempat parkir 5 lantai serta basement. Sistem penerangan yang ada digunakan untuk menerangi fasilitas tersebut, penerangan pada koridor-koridor dan penerangan halaman / diluar gedung pada malam hari. Jenis lampu yang digunakan umumnya adalah jenis flourescent (TL), flourescent jenis kompak seperti SL, PL, lampu pijar, merkuri dan lain-lain. Suatu ruang dapat menggunakan lampu lebih dari 2 jenis dan hal ini tergantung dari keinginan pihak penyewa atau masalah terhadap estetika. Waktu penyalaan lampu tersebut sangat bervariasi : 24 jam, 12 jam, 10 jam dan tidak tentu (hanya bila diperlukan). Pengaturan lampu-lampu tersebut umumnya melalui saklar ON / OFF yang terpasang pada dinding, saklar ON / OFF pada ruang kontrol (BAS) dan saklar otomatis (timer dan fotosel) untuk lampu-lampu taman / diluar gedung.

42


Pengumpulan data dan pengukuran pada sistem penerangan sebagai berikut : 4.1.8.1. Data Hunian Selama pengambilan data ada beberapa lantai yang sedang tidak ada penyewa atau tidak mendapatkan ijin untuk pengambilan data. 4.1.8.2. Jumlah dan Jenis Lampu Data jenis dan jumlah lampu diambil dari ruang-ruang dan tempattempat yang efektif digunakan yaitu ruang dan tempat yang frekuensi penggunaannya tinggi. Data jenis dan jumlah lampu untuk berbagai lantai yang berhasil dihimpun ditampilkan pada tabel 4.7 (lampiran 7) yang juga menampilkan jam operasi lampu tersebut dan energi maksimum yang digunakan (yang tersedia) bila lampu digunakan. Dan dari tabel tersebut dapat terlihat pembagian lantai yang menggunakan energi listrik terbesar pada sistem penerangan seperti ditunjukan pada gambar 4.5. 4.1.8.3. Iluminasi dan Daya Maksimum yang digunakan Untuk mengetahui tingkat penerangan (iluminasi) dan daya maksimum yang digunakan di Menara Rajawali, telah dilakukan pengukuran sesaat di beberapa ruangan. Hasil pengukuran iluminasi rata-rata (lux) dan daya maksimum (w/m2) dilakukan dibeberapa ruangan yang digunakan atau melalui sampel yang telah diambil contohnya ditampilkan pada tabel 4.7 (lampiran 7). Dan cara pengambilan iluminasi menggunakan cara seperti pada gambar 4.2 dibawah ini. A

D

Lampu 1

C

Keterangan : Posisi A : tepat dibawah lampu

Lampu 3

Posisi C : diantara 4 titik (tengah) lampu

B Lampu 2

Posisi B : diantara 2 lebar lampu

Lampu 4

Posisi D : diantara 2 panjang lampu

Gambar 4.2. Tempat pengukuran luminaer

43


4.1.9. Data Motor Pada Lift Untuk data motor pada lift di Menara Rajawali dapat dilihat pada tabel 4.8, tabel 4.9

dan tabel 4.10 (lampiran 8) yang meliputi spesifikasi lift, hasil

pengukuran lift dan jadwal pengoperasian lift.

4.1.10. Data Motor Pada Pompa Listrik Penggunaan pompa listrik pada Menara Rajawali menggunakan sistem otomatis, sehingga total daya yang dibutuhkan tergantung dari pemakaian. Spesifikasi pompa di Menara Rajawali dapat dilihat pada tabel 4.11 (lampiran 9) berikut hasil pengukurannya.

44


4.2. PEMBAHASAN Analisa data yang saya lakukan berdasarkan pada tujuan awal dari peluang penghematan energi listrik pada gedung Menara Rajawali yang tertulis pada BAB I, dimana pada tujuan dan permasalahan dijelaskan bahwa yang hendak saya capai adalah : 1. Melakukan identifikasi peluang penghematan pada sistem tata udara. 2. Melakukan identifikasi peluang penghematan pada sistem penerangan. 3. Melakukan identifikasi peluang penghematan pada sistem pompa. 4. Melakukan identifikasi peluang penghematan pada sistem motor lift. 5. Melakukan identifikasi peluang penghematan pada sistem konsumsi energi listrik dengan meninjau pemakaian beban listrik maksimum. Dari hal tersebut, hasil data yang saya peroleh akan saya analisa meliputi : 1. Analisis data historis dan beban listrik harian. a. Konsumsi energi listrik spesifik. b. Konsumsi energi per orang. c. Analisa bangunan gedung. 2. Analisis data temperatur dan kelembaban dalam hubungannya dengan pemakaian chiller. 3. Analisis data lift. 4. Analisis data motor pompa listrik. 5. Analisis sistem penerangan.

ANALISA DATA HISTORIS DAN PENGUKURAN BEBAN LISTRIK HARIAN Bangunan gedung Menara Rajawali termasuk dalam bangunan yang ada dalam kategori gedung pintar atau Intelegent Building, karena gedung ini memiliki syarat sebagai berikut : 1. Adanya BAS (Building Automatic System) merupakan salah satu syarat langkah penghematan titik-titik konsumsi energi pada gedung. 2. Kebocoran-kebocoran yang berhubungan dengan energi listrik minim jika dibandingkan dengan gedung pada skala yang sama.

45


3. Fasilitas yang disediakan oleh gedung dapat dikatakan lengkap tapi hemat. 4. Biaya-biaya rekening listrik masih bertaraf wajar. 5. Dari data konsumsi listrik tabel 4.1a dan tabel 4.1b (lampiran 1a dan 1b) diperoleh maksimal pemakaian kVA gedung, dari nilai tersebut diperoleh suatu peluang yang lumayan meski tidak terlalu besar.

4.2.1

Daya Terpasang Bangunan Menara Rajawali memiliki daya terpasang sebesar 2000 kVA

dan cos ϕ sebesar 0.85 (berdasarkan data Bab 4.1.2), maka dapat dihitung : daya semu ( S ) = 2000 kVA cos −1 0.85 = ϕ = 31.8° = sin ϕ = 0.52 = tan ϕ = 0.62 dari persamaan 2.9, daya aktif (P) dapat dihitung : P = 2000 x 0.85 = 1700 kW sedangkan dari persamaan 2.5, daya reaktif (Q) dapat dihitung: Q = P x tan ϕ = 1700 x 0.62 = 1054 kVAr

4.2.2

Luas Bangunan Luas bangunan Menara Rajawali adalah 1104 m2 untuk setiap lantai

(berdasarkan data Bab 4.1.2), maka luas bangunan total dapat dihitung dengan persamaan berikut : Lb = Ll x Jl …………………………………………………………... (4.1) dimana : Lb

= luas bangunan total

Ll

= luas per lantai

Jl

= jumlah lantai

sehingga : Lb = 1104 x 27 = 29808 m 2

46


4.2.3. Konsumsi Energi Konsumsi energi listrik yang dibahas kali ini meliputi bulan Januari 2005 sampai dengan Desember 2006 dapat dilihat pada tabel 4.1a dan 4.1b (lampiran 1a dan 1b). Dari tabel tersebut, maka dapat dihitung : 1. Konsumsi energi total kWh rata-rata per bulan (kWh/bulan) 2. Konsumsi energi total kWh per tahun (kWh/tahun) 3. Konsumsi energi LWBP rata-rata per bulan (kWh/bulan) 4. Konsumsi energi LWBP per tahun (kWh/tahun) 5. Konsumsi energi WBP rata-rata per bulan (kWh/bulan) 6. Konsumsi energi WBP per tahun (kWh/tahun)

4.2.3.1. Konsumsi energi total kWh rata-rata per bulan (kWh/bulan) Dari tabel 4.1a dan 4.1b (lampiran 1a dan 1b) tersebut, konsumsi energi total kWh selama 12 bulan tahun 2005 adalah 7496000 kWh dan tahun 2006 adalah 7213000 kWh, sehingga konsumsi energi rata-rata per bulan dapat dihitung dengan persamaan : Ke1 =

Tk1 ……………………………………………………………...(4.2) Jb

dimana : Ke1

= konsumsi energi rata-rata per bulan (kWh)

Tk1

= total kWh setiap bulan (kWh)

Jb

= jumlah bulan

maka : Ke1 ( 2006 ) =

7496000 = 624666,667 kWh / bulan 12

Ke1 ( 2005 ) =

7213000 = 601083.333 kWh / bulan 12

dan

Dari tabel dan perhitungan tersebut, dapat di perolah grafik seperti pada gambar 4.1a dan gambar 4.1b berikut :

47


Grafik konsumsi energi tahun 2006 700000 600000 500000 400000 Daya (kWh) 300000 200000 100000 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

Bulan kWh total setiap bulan

kWh total rata-rata

Gambar 4.1a. Grafik konsumsi energi total kWh tahun 2006 Grafik konsumsi energi tahun 2005 700000 600000 500000 Daya (kWh) 400000 300000 200000 100000 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

Bulan kWh total setiap bulan

kWh total rata-rata

Gambar 4.1b. Grafik konsumsi energi total kWh tahun 2005

4.2.3.2. Konsumsi energi total kWh per tahun (kWh/tahun) Dari tabel 4.1a dan 4.1b (lampiran 1a dan 1b), dapat dilihat konsumsi energi total kWh per tahun sama dengan konsumsi energi total kWh setiap bulan, ditulis dengan persamaan : Ke2 = Tk1 ……………………………………………………………(4.3) dimana : Ke2

= konsumsi energi total kWh per tahun (kWh/tahun)

maka : Ke2 ( 2006 ) = 7496000 kWh / tahun dan Ke2 ( 2005 ) = 7213000 kWh / tahun

4.2.3.3. Konsumsi energi LWBP rata-rata per bulan (kWh/bulan) Dari tabel 4.1a dan 4.1b (lampiran 1a dan 1b), konsumsi energi total LWBP selama 12 bulan tahun 2006 adalah 6672000 kWh dan tahun 2005 adalah

48


6566000 kWh. Konsumsi energi LWBP rata-rata per bulan dapat dihitung dengan persamaan berikut : Kel =

Tk l ……………………………………………………………...(4.4) Jb

dimana : Kel

= konsumsi energi LWBP rata-rata per bulan (kWh/bulan)

Tkl

= konsumsi energi LWBP setiap bulan (kWh)

dari persamaan 4.4 diatas, diperoleh : Kel ( 2006 ) =

6672000 = 556000 kWh / bulan 12

Kel ( 2005 ) =

6566000 = 547166,667 kWh / bulan 12

dan

sehingga didapat grafik seperti gambar 4.2 berikut : Grafik konsumsi energi LWBP tahun 2006 700000 600000 500000 400000 Daya 300000 200000 100000 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12

Bulan kWh LWBP setiap bulan

kWh LWBP rata-rata

Gambar 4.2a. Grafik konsumsi energi LWBP tahun 2006 Grafik konsumsi energi LWBP tahun 2005 700000 600000 500000 400000 Daya 300000 200000 100000 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12

Bulan kWh LWBP setiap bulan

kWh LWBP rata-rata

Gambar 4.2b. Grafik konsumsi energi LWBP tahun 2005

49


4.2.3.4. Konsumsi energi LWBP per tahun (kWh/tahun) Seperti pada penjelasan 4.2.3.2 diatas, maka konsumsi energi LWBP per tahun sama dengan konsumsi energi total LWBP setiap bulan dan dapat dihitung berdasarkan persamaan : Kell = Tk l ……………………………………………………………... (4.5) dimana : Kell

= konsumsi energi LWBP per tahun (kWh/tahun)

maka : Kell ( 2006 ) = 6672000 kWh / tahun dan Kell ( 2005 ) = 6566000 kWh / tahun

4.2.3.5. Konsumsi energi WBP rata-rata per bulan (kWh/bulan) Dari tabel 4.1a dan 4.1b (lampiran 1a dan 1b) tersebut, konsumsi energi total WBP setiap bulan selama tahun 2006 sebesar 825000 kWh dan selama tahun 2005 sebesar 647000 kWh, sehingga konsumsi energi WBP rata-rata per bulan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut : Ke w =

Tk w ……………………………………………………………. (4.6) Jb

dimana : Kew

= konsumsi energi WBP rata-rata per bulan (kWh/bulan)

Tkw

= konsumsi energi total WBP setiap bulan (kWh)

sehingga diperoleh : Kew ( 2006 ) =

824000 = 68666,667 kWh / bulan 12

Kew ( 2005 ) =

647000 = 53916,667 kWh / bulan 12

dan

Berdasarkan hasil perhitungan dengan menggunakan persamaan 4.6 diperoleh grafik seperti pada gambar berikut :

50


Grafik konsumsi energi WBP tahun 2006 80000 60000 Daya 40000 20000 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

Bulan kWh WBP setiap bulan

kWh WBP rata-rata

Gambar 4.3a. Grafik konsumsi energi WBP tahun 2006 Grafik konsumsi energi WBP tahun 2005 80000 60000 Daya 40000 20000 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

Bulan kWh WBP setiap bulan

kWh WBP rata-rata

Gambar 4.3b. Grafik konsumsi energi WBP tahun 2005

4.2.3.6. Konsumsi energi WBP per tahun (kWh/tahun) Seperti penjelasan point 4.2.3.2 dan 4.2.3.4 diatas, maka konsumsi energi WBP per tahun sama dengan konsumsi energi total WBP setiap tahun. Hal ini dapat dilihat pada persamaan berikut : Kewt = Tk w ……………………………………………………………. (4.7) dimana : Kewt

= konsumsi energi WBP per tahun (kWh/tahun)

maka : Kewt ( 2006 ) = 824000 kWh / tahun dan Kewt ( 2005 ) = 647000 kWh / tahun

51


4.2.4. Intensitas Konsumsi Energi (IKE) kWh/m2 Hasil perhitungan energi diatas,dapat dihitung besarnya Intensitas Konsumsi Energi sebagai berikut : 1. IKE total kWh per bulan (kWh/m2 . bulan) 2. IKE total kWh per tahun (kWh/m2 . tahun) 3. IKE LWBP per bulan (kWh/m2 . bulan) 4. IKE LWBP per tahun (kWh/m2 . tahun) 5. IKE WBP per bulan (kWh/m2 . bulan) 6. IKE WBP per tahun (kWh/m2 . 4.2.4.1. IKE total kWh per bulan (kWh/m2 . bulan) IKE total per bulan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.2 dan hasil perhitungan 4.2, dimana Ke1 ( 2006 ) sama dengan 624666,667 kWh/bulan dan Ke1 ( 2005 ) sama dengan 6010833,333 kWh/bulan, sehingga dapat dihitung : IKE1 ( 2006 ) =

Ke1 ( 2005 ) 624666,667 = = 20 ,956 kWh / m 2 .bulan Lb 29808

IKE1 ( 2005 ) =

Ke1 ( 2006 ) 601083,333 = = 20,165 kWh / m 2 .bulan Lb 29808

dan

4.2.4.2. IKE total kWh per tahun (kWh/m2 . tahun) IKE total kWh per tahun dapat dihitung menggunakan persamaan 2.2 dan hasil perhitungan 4.3, dimana Ke2 ( 2006 ) sama dengan 7496000 kWh/tahun dan Ke2 ( 2005 ) sama dengan 7213000 kWh/tahun, sehingga dapat dihitung : IKE2 ( 2006 ) =

7496000 = 251,476 kWh / m 2 .tahun 29808

IKE2 ( 2005 ) =

7213000 = 241,982 kWh / m 2 .tahun 29808

dan

52


4.2.4.3. IKE LWBP per bulan (kWh/m2 . bulan) IKE LWBP per bulan dapat dihtung menggunakan persamaan 2.2 dan hasil perhitungan persamaan 4.4, dimana Kel ( 2006 ) sama dengan 556000 kWh/bulan dan Kel ( 2005 ) sama dengan 547166,667 kWh/bulan, sehingga dapat dihitung : IKEl ( 2006 ) =

Kel 556000 = = 18,653 kWh / m 2 .bulan Lb 29808

IKEl ( 2005 ) =

Kel 547166,667 = = 18,653 kWh / m 2 .bulan Lb 29808

dan

4.2.4.4. IKE LWBP per tahun (kWh/m2 . tahun) IKE LWBP per tahun dapat dihitung menggunakan persamaan 2.2 dan hasil perhitungan persamaan 4.5, dimana Kell ( 2006 ) = 6672000 kWh/tahun dan Kell ( 2005 ) = 6566000 kWh/tahun, sehingga dapat dihitung : IKEll ( 2006 ) =

Kell 6672000 = = 223,833 kWh / tahun Lb 29808

IKEll ( 2005 ) =

Kell ( 2005 ) 6566000 = = 220,276 kWh / tahun Lb 29808

dan

4.2.4.5. IKE WBP per bulan (kWh/m2 . bulan) IKE WBP per bulan dapat dihitung menggunakan persamaan 2.2 dan hasil perhitungan persamaan 4.6, dimana Kew ( 2006 ) = 68666,667 kWh/bulan dan Kew ( 2005 ) = 53916,667 kWh/bulan, sehingga dapat dihitung : IKE w ( 2006 ) =

Ke w 68666,667 = = 2 ,304 kWh / m 2 .bulan Lb 29808

IKE w ( 2005 ) =

Ke w 53916,667 = = 1,809 kWh / m 2 .bulan Lb 29808

dan

53


4.2.4.6. IKE WBP per tahun (kWh/m2 . tahun) IKE WBP per tahun dapat dihitung menggunakan persamaan 2.2 dan hasil perhitungan persamaan 4.7, dimana Ke wt ( 2006 ) = 824000 kWh/tahun dan Ke wt ( 2005 ) = 647000 kWh/tahun, sehingga dapat dihitung : IKE wt ( 2006 ) =

Ke wt ( 2006 ) 824000 = = 27 ,644 kWh / m 2 .tahun Lb 29808

IKE wt ( 2005 ) =

Ke wt ( 2005 ) 647000 = = 21,706 kWh / m 2 .tahun Lb 29808

dan

5.

Biaya Energi Biaya energi yang dikeluarkan pihak pengelola Menara Rajawali dua tahun terakhir (Januari 2005 – Desember 2006) dapat dilihat pada tabel 4.1a dan 4.1b (lampiran 1a dan 1b). Dari tabel tersebut dapat dihitung diantaranya : 1. Biaya energi kWh WBP rata-rata per bulan 2. Biaya energi kWh LWBP rata-rata per bulan 3. Biaya energi keseluruhan rata-rata per bulan

4.2.5.1 Biaya energi kWh WBP rata-rata per bulan (Rp/bulan) Dari tabel 4.1a dan 4.1b (lampiran 1a dan 1b) tersebut, biaya energi yang dikeluarkan kWh WBP rata-rata per bulan dapat dihitung menggunakan persamaan berikut : Bew =

Tbw ……………………………………………………………. (4.8) Jb

dimana : Bew

= biaya energi kWh WBP rata-rata per bulan (Rp/bulan)

Tbw

= total biaya kWh WBP setiap bulan (Rp)

maka : Bew ( 2006 ) =

547960000 = Rp 45.663.333,− / bulan 12

dan

54


Bew ( 2005 ) =

430255000 = Rp 35.854.583,− / bulan 12

atau menggunakan persamaan : Bew = Ke w x Bw ……………………………………………………….(4.9) dimana : Bw

= biaya WBP/kWh (Rp 665/kWh)

maka : Bew ( 2006 ) = 68666,667 x 665 = Rp 45.663.333,− / bulan dan Bew ( 2005 ) = 53916,667 x 665 = Rp 35.854.583,− / bulan Hasil perhitungan dengan menggunakan persamaan 4.8 atau 4.9 dan tabel 4.1a dan 4.1b (lampiran 1a dan 1b) tersebut, diperoleh grafik seperti pada gambar dibawah ini. Grafik biaya energi kWH WBP tahun 2006 60,000,000.00 50,000,000.00 40,000,000.00 Biaya (Rp) 30,000,000.00 20,000,000.00 10,000,000.00 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12

Bulan Biaya WBP setiap bulan

Biaya WBP rata-rata

Gambar 4.4a. Grafik biaya energi kWh WBP tahun 2006 Grafik biaya energi kWh WBP tahun 2005 60,000,000.00 50,000,000.00 40,000,000.00 Biaya (Rp) 30,000,000.00 20,000,000.00 10,000,000.00 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12

Bulan Biaya WBP setiap bulan

Biaya WBP rata-rata

Gambar 4.4b. Grafik biaya energi kWh WBP tahun 2005

55


4.2.5.2. Biaya energi kWh LWBP rata-rata per bulan (Rp/bulan) Biaya energi kWh LWBP rata-rata per bulan dapat dihitung dari tabel 4.1a dan 4.1b (lampiran 1a dan 1b) dan dengan menggunakan persamaan berikut : Bel =

Tbl …………………………………………………………….(4.10) Jb

dimana : Bel

= biaya energi kWh LWBP rata-rata per bulan (Rp/bulan)

Tbl

= total biaya kWh LWBP setiap bulan (Rp)

maka : Bel ( 2006 ) =

3169200000 = Rp 264.100.000,− / bulan 12

Bel ( 2005 ) =

3118850000 = Rp 259.904.166,− / bulan 12

dan

atau dengan persamaan berikut : Bel = Kel x Bl dimana : Bl

= biaya LWBP/kWh (Rp 475/kWh)

sehingga : Bel = 556000 x 475 = Rp 264.100.000,− / bulan dan Bel = 547166,667 x 475 = Rp 259.904.166,− / bulan Dari tabel 4.1a dan 4.1b (lampiran 1a dan 1b) serta perhitungan diatas, diperoleh grafik seperti pada gambar berikut : Grafik biaya energi kWh LWBP tahun 2006 300,000,000.00 250,000,000.00 200,000,000.00 Biaya (Rp) 150,000,000.00 100,000,000.00 50,000,000.00 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12

Bulan Biaya LWBP setiap bulan

Biaya LWBP rata-rata

Gambar 4.5a. Grafik biaya energi kWh LWBP tahun 2006

56


Grafik biaya energi kWh LWBP tahun 2005 300,000,000.00 250,000,000.00 200,000,000.00 Biaya (Rp) 150,000,000.00 100,000,000.00 50,000,000.00 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12

Bulan Biaya LWBP setiap bulan

Biaya LWBP rata-rata

Gambar 4.5b. Grafik biaya energi kWh LWBP tahun 2005 4.2.5.3. Biaya energi keseluruhan rata-rata per bulan (Rp/bulan) Dari tabel 4.1a dan 4.1b (lampiran 1a dan 1b) tersebut, biaya energi keseluruhan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut : Bes =

Tbs …………………………………………………………… (4.12) Jb

dimana : Bes

= biaya energi keseluruhan rata-rata per bulan (Rp/bulan)

Tbs

= biaya energi keseluruhan setiap bulan (Rp)

maka : Bes ( 2006 ) =

4338604800 = Rp 361.550.400,− / bulan 12

Bes ( 2005 ) =

4165508150 = Rp 347.125.679,− / bulan 12

dan

Dari tabel 4.1a dan 4.1b (lampiran 1a dan 1b) serta perhitungan diatas, diperoleh grafik seperti pada gambar berikut : Grafik biaya energi keseluruhan tahun 2006 400,000,000.00 300,000,000.00 Biaya (Rp) 200,000,000.00 100,000,000.00 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12

Bulan Biaya keseluruhan setiap bulan

Biaya keseluruhan rata-rata

Gambar 4.6a. Grafik biaya energi keseluruhan tahun 2006

57


Grafik biaya energi keseluruhan tahun 2005 400,000,000.00 300,000,000.00 Biaya (Rp) 200,000,000.00 100,000,000.00 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12

Bulan Biaya keseluruhan setiap bulan

Biaya keseluruhan rata-rata

Gambar 4.6a. Grafik biaya energi keseluruhan tahun 2005

PEMBAHASAN IDENTIFIKASI PELUANG PENGHEMATAN ENERGI Berdasarkan perhitungan pada point 4.2.4.2, nilai IKE Menara Rajawali lebih kecil dari IKE target. Hal ini dapat ditulis sebagai berikut : IKE2 < IKE t arg et

4.3.1. Perhitungan Konsumsi Energi Listrik Penerangan Dari tabel 4.7 (lampiran 7), maka dapat dihitung : 1. Konsumsi energi total kWh penerangan per tahun 2. IKE penerangan per tahun. 4.3.1.1. Konsumsi energi total kWh penerangan per tahun Berdasarkan data-data yang diberikan pihak pengelola gedung, bahwa operasional bangunan selama 1 bulan terhitung sama dengan 25 hari maka dari tabel 4.7 dan informasi pihak pengelola gedung. Konsumsi energi total kWh penerangan selama 1 tahun dapat dihitung menggunakan persamaan berikut : Ke pn = Tk pn x Wp …………………………………………………… (4.13) dimana : Ke pn

= konsumsi energi total kWh penerangan per tahun (kWh/tahun)

Tk pn

= total kWh penerangan per bulan (kWh)

Wp / tahun = 24 jam x 25 hari x 12 bulan maka : Ke pn = 154067,76 x 12 = 1848813,12 kWh / tahun

58


4.3.1.2. IKE penerangan per tahun Hasil perhitungan pada persamaan 4.13, dapat dihitung IKE penerangan Menara Rajawali per tahun dengan menggunakan persamaan 2.2. IKE pn =

Ke pn Lb

=

1848813,12 = 62,024 kWh / m 2 .tahun 29808

4.3.1.3. Peluang penghematan pada penerangan Peluang Penghematan Penurunan daya terpasang. Penurunan ini dikarenakan kebutuhan dari konsumsi listrik gedung ini telah dicukupi oleh dua buah trafo dengan kapasitas trafo masing-masing sebesar 2000 kVA

Daya yang diturunkan 500 kVA

Besar Keterangan Rupiah 11,25 jt Nilai diperoleh dari suatu analisa rupiah/bulan yang dilakukan pada daya yang terhitung pada LVMDB (tabel 4.2a dan 4.2b) data beban harian total gedung. Dimana pemakaian maksimal gedung hanya sebesar 1710 kVA. Dari sini daya yang terpasang dapat dikurangi sebesar 20% dari daya terpasang.

Rekomendasi Untuk memaksimalkan penggunaan sistem penerangan sesuai dengan metode Manajemen Energi maka saya merekomendasikan kepada pengelola sebagai berikut : 1. Pengelola supaya memiliki “Log Book” yang berisi tentang data lampu terpasang baik yang menjadi tanggung jawab pengelola maupun tenant (penyewa) beserta perubahannya setiap saat supaya dapat diperkirakan kebutuhan daya untuk penerangan. Khusus lampu milik pengelola, dapat diketahui jadwal penggantian lampu sesuai standar yang ditetapkan agar efisiensi lampu tetap tinggi. 2. Memberikan pengarahan kepada seluruh tenant tentang hemat energi (khususnya penerangan) karena selama ini belum pernah diadakan pengarahan tersebut. Keuntungan pengarahan tersebut adalah untuk tenant dapat menghemat biaya listrik tiap bulannya sehingga dapat memperkecil pemborosan energi listrik dan menambah profit. Bagi pengelola, jika kedua pihak dapat menghemat energi listrik maka pengelola dapat menurunkan beban daya kepada PLN, sehingga biaya beban dapat diperkecil.

59


4.3.2. Perhitungan Konsumsi Energi Listrik Pendinginan Dari tabel 4.5 (lampiran 5), maka dapat dihitung : 1. Konsumsi energi total kWh pendinginan per tahun 2. IKE pendinginan per tahun 4.3.2.1. Konsumsi energi total kWh pendinginan per tahun Berdasarkan penjelasan point 4.3.1.1. dan tabel 4.5 (lampiran 5) tersebut, konsumsi energi total kWh pendinginan per tahun dapat dihitung seperti persamaan 4.13 diatas : Ke pd = Tk pd x Wp maka : Ke pd = 36223,045 x 12 = 434676,54 kWh / tahun 4.3.2.2. IKE pendinginan per tahun Dari persamaan 2.2 dan perhitungan pada point 4.3.2.1 diatas, dapat dihitung IKE pendinginan per tahun sebagai berikut : IKE pd =

Ke pd Lb

=

434676,54 = 14,582 kWh / m 2 .tahun 29808

4.3.2.3. Peluang penghematan pada pendinginan Dari data yang diperoleh dari hasil pengukuran, ditemukan suatu kecenderungan untuk dapat dilakukan penghematan. Hal tersebut mengingat : 1. Setting temperatur yang terlalu rendah yaitu 7,1°C pada LCW kompressor 2. Nilai beban rata-rata 65% masih terlalu tinggi untuk daerah asia 3. Temperatur ruangan rata-rata 23°C masih terlalu dingin. Rekomendasi : Dari hal tersebut diatas, saya merekomendasikan penghematan energi sebagai berikut : Turunkan setting LCW sekitar 10°C yang akan sampai pada ruangan tenant (penyewa) sekitar rata-rata 25°C (nyaman untuk standar Asia sesuai buku LSDE). Dari eksperimen yang saya lakukan, saya memperoleh data :

60


No.

Setting LCW

Temp. tenant rata-rata

(°C)

(°C)

Arus Chiller (Ampere)

1

7.1

23

430

2

9

23.8

425

3

10

24.9

422

* percobaan diambil secara sampel percobaan pada tanggal 14 Desember 2006 Dari data percobaan tersebut dapat diambil suatu kesimpulan, bahwa : “Dengan adanya penurunan setting temperatur diperoleh suatu penghematan sebesar (Pe)”. Maka penghematan energi tersebut dapat dijabarkan pada persamaan berikut : PeCh =

I awal − I set x 100% ………………………………………….. (4.14) I awal

dimana : PeCh

= peluang penghematan energi pada chiller (kWh)

I awal

= setting arus awal sebelum penghematan (A)

I set

= setting arus setelah penghematan (A)

maka : PeCh =

430 − 422 x 100% = 1,86% dari pemakaian Chiller 430

Jika nilai total kWh pada kompresor dalam waktu satu bulan adalah 102788,79 kWh Sehingga besarnya peluang penghematan daya yang didapat yaitu : 1,86% x 102788,79 = 1911,872 kWh Jika perhitungan rupiah disesuaikan dengan TDL yang berlaku (tahun 2003), maka biaya yang diperoleh adalah : 1911,872 kWh x Rp 475 = Rp 908.139,− per bulan

4.3.3. Perhitungan Konsumsi Energi Listrik Lift Dari tabel 4.9 (lampiran 8), maka dapat dihitung : 1. Konsumsi energi total kWh lift per tahun 2. IKE lift per tahun

61


4.3.3.1. Konsumsi energi total kWh lift per tahun Konsumsi energi total kWh lift dapat dihitung berdasarkan tabel 4.9 (lampiran 9), seperti persamaan 4.13 diatas. Kelift = Tk lift x Wp Kelift = 571,76 x 25 x 12 = 171528 kWh / tahun 4.3.3.2. IKE lift per tahun. Berdasarkan perhitungan point 4.3.3.1 diatas, dapat dihitung IKE lift per tahun sebagai berikut : IKElift =

Kelift

IKElift =

171528 = 5.75 kWh / m 2 .tahun 29808

Lb

4.3.3.3. Peluang penghematan pada lift Analisa yang dilakukan yaitu melalui suatu prediksi yang diperkuat dengan suatu sampel percobaan. Percobaan yang kami lakukan untuk mengetahui pengaruh persen beban yang telah diambil pada data beban lift tabel 4.10 (lampiran 8) dengan penggunaan energi listrik. Hasil percobaan No 1 2 3 4 5

Jumlah Orang 0 4 8 10 12

% Beban 5 14 30 37 53

V 380 380 380 380 380

I 72 75 77 78 82

Parameter Pf 0.91 0.91 0.91 0.91 0.91

kW 43,072 44,867 46,064 46,662 49,055

P = 3 . V . I . cos ϕ Dari data tersebut membuktikan bahwa nilai ampere pemakaian lift berkisar antara 72-82A meskipun beban yang divariasikan dalam selang yang cukup besar, bahkan pada beban 5% atau keadaan tidak ada orang tetapi lift beroperasi dengan konsumsi arus listrik sebesar 72A. Dari hal ini didapat suatu peluang penghematan terutama dalam penjadwalan lift agar beban yang tanggung oleh lift lebih maksimal, yaitu melalui suatu pemadatan jadwal operasi lift. Dari pemadatan ini diharapkan operasi lift dapat dioptimalkan sehingga tidak ada lagi beban yang terbuang.

62


Dengan perubahan jadwal seperti yang dianjurkan, maka diharapkan pada jam tersebut lift dapat beroperasi secara maksimal. Rekomendasi Untuk menghemat penggunaan lift (contoh untuk PL1 s/d PL6), saya merekomendasikan agar dilakukan pemadatan jadwal pengoperasian lift. Dimana jadwalnya sebagai berikut : PERUBAHAN JADWAL OPERASI LIFT JAM OPERASI KETERANGAN 06.00 – 07.00 2 lift operasi 07.00 – 10.00 6 lift operasi SENIN – JUMAT 10.00 – 12.00 4 lift operasi 12.00 – 17.00 6 lift operasi 17.00 – 19.00 3 lift operasi 06.00 – 07.00 2 lift operasi 07.00 – 09.00 4 lift operasi SABTU 09.00 – 12.00 2 lift operasi 12.00 – 19.00 4 lift operasi 19.00 – 06.00 1 lift operasi HARI

Perhitungan penghematan dalam bentuk rupiah / bulan dengan asumsi pada PL1 s/d PL6 untuk hari senin s/d jumat dan juga hari sabtu adalah sebagai berikut : a. Perhitungan hari senin – jumat (PL1 – PL6) Jadwal lama Jam operasi Jumlah lift yang operasi

Pemadatan jadwal Jam operasi Jumlah lift yang operasi

06.00 – 19.00

06.00 – 07.00 07.00 – 10.00 10.00 – 12.00 12.00 – 17.00 17.00 – 19.00

6

2 6 4 6 3

Jumlah lift yang dihemat

Jumlah jam yang dihemat

4 0 2 0 3

1 0 2 0 2

C Perhitungan penghematan daya Asumsi : 1 lift beroperasi pada jam sibuk selama 20 menit (1/3 jam) 1. Jam 06.00 – 07.00 = 4 lift x 380V x 72A x 0,91 x 1/3 jam = 33,196 kWh / hari 2. Jam 10.00 – 12.00 = 2 lift x 380V x 72A x 0,91 x 2 jam x 1/3 jam = 33,196 kWh / hari 3. Jam 17.00 – 19.00 = 3 lift x 380V x 72A x 0,91 x 2 jam x 1/3 jam

63


= 49,385 kWh / hari

C Jadi penghematan daya total = (33,196 + 33,196 + 49,385) = 115,777 kWh / hari

C Jumlah total hari senin s/d jumat selama 1 bulan = 5 hari x 4 minggu = 20 hari

C Maka penghematan energi listrik dalam kWh selama 1 bulan = 115,777 x 20 hari = 2315,54 kWh / bulan

C Sehingga diperoleh penghematan biaya / bulan (dari TDL yang berlaku) = Rp 475 x 2315,54 = Rp 1.099.881,5 b. Perhitungan pada hari sabtu (PL1 – PL6) Jadwal lama Jam operasi Jumlah lift yang operasi

Pemadatan jadwal Jam operasi Jumlah lift yang operasi

06.00 – 19.00

06.00 – 07.00 07.00 – 09.00 09.00 – 12.00 12.00 – 19.00

6

2 4 2 4

Jumlah lift yang dihemat

Jumlah jam yang dihemat

4 2 4 2

1 2 3 7

C Perhitungan penghematan daya Asumsi : 1 lift beroperasi pada jam sibuk selama 10 menit dalam 1 jam 1. Jam 06.00 – 07.00 = 4 lift x 380V x 72A x 0,91 x 1/6 jam = 16,60 kWh / hari 2. Jam 07.00 – 09.00 = 2 lift x 380V x 72A x 0,91 x 2 jam x 1/6 jam = 16,60 kWh / hari 3. Jam 09.00 – 12.00 = 4 lift x 380V x 72A x 0,91 x 3 jam x 1/6 jam = 49,80 kWh / hari 4. Jam 12.00 – 19.00 = 2 lift x 380V x 72A x 0,91 x 7 jam x 1/6 jam

64


= 58,09 kWh / hari

C Jadi penghematan daya total = 16,60 + 16,60 + 49,80 + 58,09 = 141,09 kWh / hari

C Total hari sabtu dalam satu bulan = 1 hari x 4 minggu = 4 hari

C Maka penghematan energi listrik dalam kWh selama 1 bulan = 141,09 x 4 hari = 564,36 kWh / bulan

C Sehingga diperoleh penghematan biaya per bulan (dari TDL yang berlaku) = Rp 475,- x 564,36 = Rp 268.071,-

C Total penghematan daya tiap bulan 1. Motor lift (PL1 – PL6) hari senin s/d jumat = 2315,54 kWh / bulan 2. Motor lift (PL1 – PL6) hari sabtu = 564,36 kWh / bulan

C Total penghematan daya tiap bulan = 2315,54 kWh + 564,36 kWh = 2879,90 kWh / bulan

C Jadi Total penghematan biaya tiap bulan = Rp 475,- x 2879,90 kWh = Rp 1.367.952,5 / bulan 4.3.4. Perhitungan Konsumsi Energi listrik Pompa Dari Tabel 4.11 (lampiran 9), maka dapat dihitung : 1. Konsumsi energi total kWh pompa per tahun 2. IKE pompa per tahun 4.3.4.1. Konsumsi energi total kWh pompa per tahun Dari persamaan 4.13 dan tabel 4.11, dapat dihitung konsumsi energi total kWh pompa per tahun sebagai berikut :

65


Ke pompa = Tk pompa x Wp Ke pompa = 702,68 x 25 x 12 = 210804 kWh / tahun 4.3.4.2. IKE pompa per tahun Berdasarkan persamaan point 4.3.4.1, IKE pompa per tahun dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut : IKE pompa =

Ke pompa

IKE pompa =

210804 = 7 ,07 kWh / m 2 .tahun 29808

Lb

4.3.4.3. Peluang penghematan pada pompa Analisa pada pompa melalui suatu pengamatan meliputi : 1. Ada tidaknya kebocoran air pada pipa, kran atau tangki air. 2. Sistem operasi pompa. Dari pengamatan yang saya lakukan diperoleh hasil : 1. Adanya kebocoran air pada pipa, kran ataupun tangki air dapat menambah pengeluaran debit air dan mempengaruhi kinerja dari pompa serta pemakaian energi listriknya. Jadi diharapkan kebocoran air pada pipa, kran ataupun tangki air dapat segera diatasi dalam upaya penghematan energi listrik dari pompa. 2. Operasi pompa diharapkan sesuai dengan kebutuhan dimana pada level air yang dibutuhkan pompa akan mati atau hidup secara otomatis untuk menghindari tumpahan air dan pemborosan air karena berpengaruh pada upaya penghematan energi. Oleh karena alasan tersebut diatas maka saya mengharapkan pemborosan pada operasi pompa dapat dikurangi seminimal mungkin.

4.4. PEMBAHASAN PERBAIKAN FAKTOR DAYA Dari tabel 4.1a dan 4.1b (lampiran 1a dan 1b) serta persamaan 4.3, dimana konsumsi energi total kWh adalah tahun 2006 = 7496000 kWh/tahun dan tahun 2005 = 7213000 kWh/tahun ditambah data pada sub bab 4.1.1, dimana nilai faktor daya (cos ϕ) = 0,85 disebut cos ϕ1, jika nilai faktor daya ditingkatkan menjadi 0,99

66


disebut cos ϕ2. Maka dapatlah dihitung konsumsi energi pada cos ϕ2 = 0,99 dengan persamaan 3.4 sebagai berikut : kWh2 =

kVArh2 tan ϕ 2

dimana : −

cos 1 0 ,99 = ϕ 2 = 8 ,1° = tan ϕ 2 = 0,14 Dari persamaan 2.1 dan persamaan 4.3, dapat dihitung daya terpakai sebagai berikut : Dt( 2006 ) =

7496000 kWh = 1041,111 kW 24 jam x 25 hari x 12 bulan

Dt( 2005 ) =

7213000 kWh = 1001,806 kW 24 jam x 25 hari x 12 bulan

Nilai Dt yang diperoleh pada persamaan diatas, digunakan untuk menghitung kVAr2 dengan menggunakan persamaan 3.1. kVAr2 ( 2006 ) = 1041,111 x 0 ,14 = 145,755 kVAr kVAr2 ( 2005 ) = 1001,806 x 0 ,14 = 140,253 kVAr Selanjutnya kVArh2 dapat dihitung berdasarkan persamaan 3.3. kVArh2 ( 2006 ) = 145,755 x 7200 = 1049436 kVArh kVArh2 ( 2005 ) = 140,253 x 7200 = 1009821,6 kVArh Dari persamaan 3.4, maka dapatlah dihitung kWh2 sebagai berikut : kWh2 ( 2006 ) =

1049436 = 7495971,429 kWh 0 ,14

kWh2 ( 2005 ) =

1009821,6 = 7213011,429 kWh 0 ,14

Dari hasil perhitungan diatas, dapatlah diketahui konsumsi energi (Ke22) dengan cos ϕ2 = 0,99 sebesar 7495971,429 kWh/tahun (2006) dan 7213011,429 kWh/tahun (2005). Biaya energi per tahun yang dikeluarkan pada cos ϕ2 = 0,99 dapatlah dihitung menggunakan persamaan berikut : X 1 Y1 = X 2 Y2

67


dimana : X1

= Tb s (Tabel 4.1a dan 4.1b)

Y1

= Ke2 (sub bab 5.1.3.2)

Y2

= Ke22 (kWh2)

X2

= Tb s2 (total biaya keseluruhan pada cos ϕ2 = 0,99 selama setahun)

X 2 ( 2006 ) =

X 1 x Y2 4338604800 x 7495971,429 = = Rp 4.338.588.283,41 Y1 7496000

X 2 ( 2005 ) =

X 1 x Y2 4165508150 x 7213011,429 = = Rp 4.165.514.750 Y1 7213000

Nilai IKE pada ϕ2 = 0,99 atau (IKE22), dapat dihitung menggunakan persamaan 2.2 berikut : IKE22 ( 2006 ) =

Ke22 7495971,429 = = 251,475 kWh / m 2 . tahun Lb 29808

IKE22 ( 2005 ) =

Ke22 7213011,429 = = 241,982 kWh / m 2 . tahun Lb 29808

68


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. KESIMPULAN Setelah saya melakukan pengambilan data, menganalisa dan membuat rekomendasi maka dapat disimpulkan bahwa saya berhasil mengindentifikasikan adanya peluang penghematan energi pada Gedung Menara Rajawali. Peluang penghematan tersebut sesuai dengan tujuan dari penelitian yang saya ajukan. Peluang penghematan tersebut terdapat pada beberapa sistem, yaitu : 1. Setelah melakukan penelitian “Identifikasi peluang penghematan energi listrik di bangunan komersial di Gedung Menara Rajawali”, saya dapat menerapkan ilmu yang saya peroleh selama perkuliahan. Selain itu saya memperoleh pengalaman dan wawasan mengenai teknik dan analisa penghematan listrik pada gedung komersial. 2. Berdasarkan bab 4.3.2.3, maka penggunaan LCW (Load Capacity Worked) pada kompresor chiller untuk menstabilkan kondisi dengan temperatur Indonesia dapat dinaikkan dari 7.1°C menjadi 10°C. Peluang penghematan 1,86% dari pemakaian chiller. Daya yang dihemat dalam sebulan yaitu : 1,86% x 102788,79 = 1911,875 kWh, sehingga diperoleh penghematan sebesar 1911,875 kWh x Rp 475,- = Rp 908.139,625 per bulan. 3. Pada sistem penerangan tidak dapat dilakukan penghematan, karena penerangan yang dimiliki oleh Menara Rajawali sudah efisien dan sistem penerangan yang digunakan tergantung dari keinginan pihak penyewa (tenant). 4. Berdasarkan bab 4.3.3.3, maka pada motor lift diperoleh penghematan sebesar 2.315,54 kWh per bulan dan biaya penghematan Rp 1.099.881,5 per bulan. 5. Penggunaan biaya terpasang dari PLN sebesar 2500 kVA dapat diturunkan menjadi 2000 kVA sehingga dapat dihemat daya sebesar 500 kVA. Daya yang terpasang dapat dikurangi sebesar 20%. Namun hal ini perlu ditinjau kembali, karena tergantung pada perkembangan pemakaian energi listrik berikutnya (masa depan). 6. Bagi pengelola gedung, dapat mengetahui kondisi konsumsi energi listrik secara menyeluruh dan dapat mengetahui kondisi gedung yang dikelolanya memiliki peluang penghematan energi listrik.


5.2. SARAN 1. Setelah saya melakukan penelitian, ternyata saya menemukan peluang penghematan energi listrik di gedung Menara Rajawali (27 lantai). Hasil penelitian tersebut akan lebih baik jika diterapkan (diaplikasikan) oleh pengelola gedung Menara Rajawali sesuai rekomendasi saya dan penelitian tersebut sebaiknya diteruskan dengan penelitian lanjutan secara lebih rinci dengan adanya suatu team khusus agar didapatkan peluang penghematan yang lebih optimal lagi. 2. Penelitian yang didasarkan pada audit energi ini masih sangat sederhana karena keterbatasan akses dan autorisasi dalam pengambilan data, diharapkan dapat dilanjutkan dalam bentuk penelitian lain dengan variabel-variabel yang lebih lengkap. 3. Perlu diperhatikan dalam penggunaan jenis AC yang dipergunakan. Tiap-tiap jenis AC memiliki karekteristik yang berbeda sesuai dengan pembuatnya. Sebagai contoh AC buatan dari China memiliki nilai investasi yang rendah tetapi memiliki arus nominal (In) yang cenderung besar sehingga mahal dalam nilai pengoperasiannya. Lain halnya dengan AC buatan Jepang atau Eropa yang memiliki nilai investasi yang agak besar namun murah dalam pengoperasiannya karena arus nominalnya cenderung kecil. Jadi disarankan penghematan AC disini dapat dipertimbangkan dari faktor investasi awal atau akhirnya, tergantung dari keinginan pihak penggunanya mana yang lebih menguntungkan.


DAFTAR PUSTAKA

[1]

Teknik Energi PEDC Bandung, “Teknik Instrumentasi Kontrol Proses (Jilid 2)”, Bandung, 1989.

[2]

Tim penyusun kamus pusat pembinaan dan pengembangan bahasa Indonesia, “Kamus besar bahasa Indonesia”, Jakarta : Balai Pustaka, 1989.

[3]

Harahap, Filino, Ph.D. “Manual untuk pelatihan pengiritan pemakaian listrik dalam sektor komersil”, PPT-ITB, 1993.

[4]

Ted, J.Jansen, “Teknologi Rekayasa Surya”, Pradnya Paramita, Jakarta, 1995.

[5]

Wielbert Stoecker, Jerold W.Jones, “Refrigerasi dan Pengkondisian Udara”, terj.Supratman Hara (Jakarta, Erlangga, 1998).

[6]

Rahayu, Minto, “Tata Tulis Laporan”, PNJ, Jakarta, 1999.

[7]

SNI 03-6196, “Prosedur Audit Energi Pada Bangunan Gedung”, 2000.

[8]

Turangan, A, W, “Materi Kuliah Hemat Energi Dan Pengelolan Energi”, P2M-UI, Jakarta, 2005

[9]

Endro, Ir. Herman, “Lampu dan Luminer”, Kursus Teknik Iluminasi modul A, Jakarta.

[10] Soeparman, Entol, “Manajemen Energi di Industri dalam Rangka Meningkatkan Daya Saing di Pasaran”, PT. Konservasi Energi Abadi.


IDENTIFIKASI PELUANG PENGHEMATAN PENGGUNAAN ENERGI LISTRIK PADA BANGUNAN KOMERSIL DI GEDUNG MENARA RAJAWALI (27 LANTAI) TUGAS AKHIR

Recommend Documents