PERBANDINGAN KONSUMSI DAYA LISTRIK PENGGUNAAN REFRIGERANT HYDROCARBON (HC) DENGAN FREON (CFC) PADA SISTEM PENDINGIN

PERBANDINGAN KONSUMSI DAYA LISTRIK PENGGUNAAN REFRIGERANT HYDROCARBON (HC) DENGAN FREON (CFC) PADA SISTEM PENDINGIN Subuh Isnur Haryudo1, Urip Prayogi2 1 2

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya Jurusan Teknik Sistem Perkapalan, Fakultas Teknik dan Ilmu Kelautan, Universitas Hang Tuah Surabaya

Abstract: The use of hydrocarbon refrigerants are expected as one solution in solving the problem of energy crisis, especially on electrical energy savings. Another problem is the replacement of coolant Freon in AC/Chiller with hydrocarbon refrigerant material is not expected to reduce the cooling capacity and not creating new problems of decline in equipment performance. Experiments starting from the measurement conditions and the cooling process by using the R22 and HC. Measurements conducted to determine the characteristics of the equipment and carried out by conducting an experiment by measuring the material usage and HC R-22 refrigerant with air conditioners (AC). From the analysis and discussion that has been done, it can take some conclusions as follows: The performance of the engine coolant and compressor no decline in engine performance with the replacement of the coolant Freon R-22 to Hydrocarbon (propane) or remained stable. With the positive qualities possessed by the Hydrocarbon to improve the performance of air-conditioning compressor. Working compressor is lighter and can increase its life time. With changing its cooler material obtained by using Hydrocarbon will save electric power consumption and bill. Keywords: refrigerant, hydrocarbon, electric consumption

PENDAHULUAN

sim kemarau (debit air PLTA menurun), shutdown dan maintenance mesin dan lain-lain. Hal yang menjadi pertanyaan adalah berapa MW lagi yang akan dapat diserap untuk pembangunan infrastruktur baru? Jika demikian situasinya, maka yang dapat dilakukan pengelola maupun pelanggan pelaku bisnis adalah dengan melakukan penghematan energi listrik secara menyeluruh. Keprihatinan ini menjadi perhatian yang sangat serius oleh pemerintah, upaya harus sesegera mungkin dilakukan guna mengatasi krisis energi yang sedang melanda. Lahirnya Instruksi Presiden

Konsekuensi pembangunan ekonomi dan infrastruktur adalah tersedianya energi, utamanya listrik. Hingga saat ini belum ada perencanaan yang jelas tentang ketersediaan jaminan suplai listrik. Kemampuan pembangkit energi listrik untuk Jawa – Bali yang berkisar 19.615 MW (Jawa Pos 20 Mar 2006), terpakai sebesar 15.830 MW pada saat beban puncak atau berkisar 80% dari kemampuan suplai. Dengan cadangan energi listrik berkisar 10% yang diperuntukkan untuk penurunan kemampuan saat mu27

Republik Indonesia nomer 10 tahun 2005, yang berisi tentang himbauan untuk melakukan penghematan energi listrik dan bahan bakar minyak (BBM) secara nasional adalah langkah yang sangat tepat. Solusi untuk penghematan energi yang tepat yang tidak menimbulkan masalah baru adalah prioritas yang harus didapatkan. Sosialisasi dari regulasi ini berlaku secepatnya untuk ditindak lanjuti Pemerintah Daerah, para pengusaha dan pelaku bisnis. Menurut Handoko (2004) refrigeran yang mengandung CFC (Cloroflourocarbon) khususnya R-22 tidak boleh dipergunakan lagi karena tidak ramah lingkungan dan merusak lapisan ozon. Maka mulai tahun 2003 pemerintah mulai melarang refrigeran yang mengandung CFC beralih ke hidrokarbon. Salah satu potensi yang dapat dilakukan guna mendukung regulasi nasional tersebut adalah dengan mengganti bahan pendingin freon pada Air Conditioner dengan bahan pendingin natural hidrokarbon. Menurut Janaka (2002) selain memiliki keunggulan tidak berpotensi merusak ozon dan meningkatkan pemanasan global yang dilarang oleh Konvensi Internasional bahan pendingin hidrokarbon juga hemat listrik. Kalau kita perhitungkan dengan jumlah jam pemakaian per bulan, aktifitas bisnis berkisar 10 jam pemakaian per hari, plasa (mall) 14 jam per hari, bahkan hotel hampir 24 jam per hari. Dengan demikian, dapat diperhitungkan berapa konsumsi listrik dan biaya untuk AC yang digunakan. Pemakaian hidrokarbon pada AC selain turut mensukseskan gerakan sadar ramah lingkungan juga merupakan gerakan hemat energi. Pemilihan hidrokarbon sebagai refrigeran alternatif ramah lingkungan pengganti CFC dan HCFC harus memperhatikan beberapa hal diantaranya titik didih pada tekanan normal,

28

kapasitas volumetrik dan efisiensi energi. Titik didih harus diperhatikan untuk menjamin apakah tekanan operasi sama dengan CFC untuk menghindari keperluan penggantian peralatan tekanan tinggi seperti kompresor (Sumanto, 2006). Untuk itu perlu dilakukan penelitian untuk membandingkan daya listrik penggunaan refrigerant hydrocarbon (HC) dengan Freon (CFC) pada sistem pendingin (AC).

METODE PENELITIAN Metode yang digunakan untuk menyelesaikan penelitian ini adalah dengan melakukan eksperimen penggantian R-22 dengan HC. Secara umum pelaksanaan eksperimennya terdiri dari pemakaian bahan pendingin R-22 dilanjutkan penggunaan HC, pelaksanaan eksperimen dilakukan dengan membuat suatu sistem dan langkah pengisian peralatan guna proses pendingin menggunakan masingmasing refrigerant. Kemudian dilakukan pengukuran hasil pendinginan dan daya listriknya dengan menggunakan R-22 kemudian di banding menggunakan HC. PEMBAHASAN Hasil Pengukuran dan analisa data Lokasi Bengkel Teknik FTIK Data unit AC yang telah menggunakan bahan pendingin HC. Jenis AC : Split Kapasitas : 1 PK Waktu penggantian HC : 2 Maret 2009 Kondisi : Baik Lokasi : Bengkel Teknik FTIK

Neptunus Jurnal Kelautan, Vol. 17, No. 1, Januari 2011

Gambar 1. Tabung refrigerant R-22

Gambar 2. Tabung refrigerant HC merk Musi Cool produk Pertamina

Gambar 3. Proses pemakuman udara sebelum dilakukan pengisian refrigerant Subuh Isnur Haryudo, Urip Prayogi: Perbandingan Konsumsi Daya Listrik

29

Gambar 4. Pengisian refrigerant R-22 pada sistem AC

Gambar 5. Pengisian refrigerant HC pada sistem AC

Gambar 6. Pengamatan konsumsi arus listrik pada refrigerant R-22 30


Tabel 1. Data perbandingan arus listrik

Data 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Rata-rata

Hasil Pengukuran Arus Listrik (Ampere) Setelah diganti HC Refrigerant R-22 Maret 2009 Agustus 2009 3.9 3.5 3.5 3.9 3.6 3.5 4 3.6 3.5 3.9 3.7 3.5 4.2 3.6 3.5 4.2 3.5 3.5 4.1 3.6 3.5 4.1 3.5 3.5 3.9 3.5 3.5 4.0 3.7 3.5

Gambar 7. Pengamatan konsumsi arus listrik pada refrigerant HC

Tabel 2. Data perbandingan konsumsi daya listrik

Data 1 2 3 4 5 6 7

Konsumsi Daya Listrik/Jam (KWH) Setelah diganti HC Refrigerant R-22 Maret 2009 Agustus 2009 0.69 0.62 0.62 0.69 0.63 0.62 0.70 0.63 0.62 0.69 0.65 0.62 0.74 0.63 0.62 0.74 0.62 0.62 0.72 0.63 0.62

Subuh Isnur Haryudo, Urip Prayogi: Perbandingan Konsumsi Daya Listrik

Keterangan

31

Data 8 9 Rerata

Konsumsi Daya Listrik/Jam (KWH) Setelah diganti HC Refrigerant R-22 Maret 2009 Maret 2009 0.72 0.62 0.62 0.69 0.62 0.62 0.71 0.63 0.62

Keterangan

Tabel 3. Perbandingan unjuk kerja AC dengan bahan pendingin HC vs freon R-22 Obyek Pemeriksaan Temperatur udara luar (oC) Tekanan tinggi (psi) Tekanan redah (psi) Temperatur evaporator(oC) Temperatur kondensor (oC) Temperatur ruangan (oC) Arus listrik (ampere) : Kompresor Kapasitas (PK)

Freon R-22 35 223 63 6 45 24

HC 35 200 55 7 40 25

4.1 1

3.5 1

Perhitungan konsumsi daya listrik Dengan Freon R-22 : Arus listrik rata-rata : 4.0 ampere Konsumsi daya listrik/jam operasi = 220 X 4.0 X 0.8 = 704 WH Dengan HC : Arus listrik rata-rata : 3.7 ampere

Keterangan

Konsumsi daya listrik/jam operasi = 220 X 3.7 X 0.8 = 651 WH Tampak bahwa sebelum dan setelah digunakan bahan pendingin HC konsumsi daya listriknya dapat ditekan hampir 53 WH atau 7.5%.

Gambar 8. Data pengamatan untuk kerja AC 32


Data pengamatan untuk kerja AC AC : Split Kapasitas : 1 PK Lokasi : Bengkel Teknik FTIK Tanggal Pengamatan : 6 Maret 2009 Tabel 4. Data pengamatan untuk kerja AC Titik Pengamatan Temperatur udara luar Arus listrik Tekanan tinggi Tekanan rendah Temperatur evaporator Temperatur kondensor Temperatur ruangan Bahan pendingin Kebocoran pipa gas Instalasi listrik

AC Kapasitas Lokasi Tanggal Pengamatan

Hasil Pengamatan 35 oC 3.5 A 200 psi 55 psi 7 oC 40 oC 25 oC HC Tidak ada Baik

: Split : 1 PK : Bengkel Teknik FTIK : 3 April 2009

Tabel 5. Data pengamatan untuk kerja AC Titik Pengamatan Temperatur udara luar Arus listrik Tekanan tinggi Tekanan rendah Temperatur evaporator Temperatur kondensor Temperatur ruangan Bahan pendingin Kebocoran pipa gas Instalasi listrik AC Kapasitas Lokasi Tanggal Pengamatan


: Split : 1 PK : Bengkel Teknik FTIK : 8 Mei 2009


33

Tabel 6. Data pengamatan untuk kerja AC Titik Pengamatan Temperatur udara luar Arus listrik Tekanan tinggi Tekanan rendah Temperatur evaporator Temperatur kondensor Temperatur ruangan Bahan pendingin Kebocoran pipa gas Instalasi listrik


Hasil Pengamatan 35 oC 3,5 A 190 psi 55 psi 7 oC 40 oC 25 oC HC Tidak ada Baik

: Split : 1 PK : Bengkel Teknik FTIK : 5 Juni 2009




: Split : 1 PK : Bengkel Teknik FTIK : 10 Juli 2009

Tabel 8. Data pengamatan untuk kerja AC Titik Pengamatan Temperatur udara luar Arus listrik 34

Hasil Pengamatan 35 oC 3.5 A Neptunus Jurnal Kelautan, Vol. 17, No. 1, Januari 2011

Titik Pengamatan Tekanan tinggi Tekanan rendah Temperatur evaporator Temperatur kondensor Temperatur ruangan Bahan pendingin Kebocoran pipa gas Instalasi listrik


Hasil Pengamatan 200 psi 55 psi 7 oC 40 oC 25 oC HC Tidak ada Baik

: Split : 1 PK : Bengkel Teknik FTIK : 7 Agustus 2009


Di samping dilakukan pengukuran arus listrik yang selanjutnya digunakan dalam perhitungan pemakaian daya listrik, juga dilakukan pengukuran stan-dart untuk mengetahui kinerja unit AC, meliputi tekanan kerja kompresor (low pressure dan high pressure), kebisingan, kebocoran sistem baik gas dan kelistrikan, temperatur keluar/masuk unit, serta temperature ruangan, baik pada unit yang telah diganti dengan bahan pendingin hidrokarbon maupun yang masih menggunakan Freon R-22 yang akan dijadikan pembanding dalam perhitungan besar-


nya konsumsi daya listrik dalam operasional unit AC. Arus Listrik Secara total dapat dilihat bahwa, terdapat penurunan arus listrik sebesar 0.3 Ampere bila dibandingkan dengan saat masih menggunakan bahan pendingin Freon R-22 dan masih tetap stabil sampai dengan Agustus 2009. Tekanan Kerja Kompresor Hasil pengukuran sampai dengan Agustus 2009, masih tetap stabil dan


35

sesuai dengan standart kerja kompresor yaitu mencapai 55 - 70 Psi untuk Low Pressure dan 175 - 275 Psi untuk High Pressure. Temperatur Ruangan Tidak ada perbedaan dan tetap dijaga sesuai dengan pada saat menggunakan bahan pendingin Freon R-22, temperatur udara masuk dan keluar kondensor juga dijaga sesuai dengan pada saat menggunakan bahan pendingin Freon R-22 (6 oC dan 7 oC) untuk menjaga temperatur ruangan pada 22 - 25 oC. Konsumsi Daya Listrik Dengan menggunakan perhitungan standar: Untuk 1 phasa/220V

rumus

W=V x I x cos Q Untuk 3 phasa / 380 V W=V x I x

3 x cos Q

Dapat dilihat pada tabel bahwa konsumsi daya listrik menurun dari 0.71 KWh pada saat menggunakan Freon R-22 menjadi 0.63 KWh setelah menggunakan hidrokarbon dan tetap stabil tanpa mengurangi kinerja AC sampai Agustus 2009 yaitu 0.62 KWh. Dengan demikian terjadi peningkatan efisiensi konsumsi daya listrik sebesar 0.8 KWh, tetap terjaga kestabilannya sampai Agustus 2009.

Dengan asumsi jam operasional AC adalah (a) Untuk waktu pemakaian (09.00 s/d 16.00) = 7 jam/hari = 154 jam/bulan. (b) Total daya maksimum AC per jam (sesuai teori dan pengukuran arus): dengan R-22 = 0.71 KWh, dengan HC = 0.63 KWh. (c) Untuk 154 jam operasi: dengan R-22 = 0.71 KWh x 154 jam = 109.34 KWh/bulan = 3.64 KWh/hari; dengan HC = 0.63 KWh x 154 jam = 97.02 KWh/bulan = 3.23 KWh/hari, didapat peningkatan efisiensi = 12.32 KWh/bulan = 0.41 KWh/hari. Dengan harga listrik Rp 260,00/KWH maka diperoleh untuk 1 bulan, dengan R-22 = 109.34 x Rp 260,00 = Rp 28.428,00/bulan, dengan HC = 97.02 x Rp 260,00 = Rp 25.225,00/bulan. Dengan didukung pengamatan terhadap kondisi operasional mesin di lapangan, khususnya terhadap test kebocoran, kebisingan mesin, temperatur inlet dan outlet, temperatur ruangan dan tekanan kerja yang secara keseluruhan tidak mengindikasikan adanya hal-hal negatif, dapat dikatakan bahwa mesin tetap dalam kondisi normal dan beroperasi terus menerus tanpa adanya gangguan mesin. Dari perhitungan di atas, diharapkan serta diupayakan peningkatan efisiensi secara menyeluruh kinerja mesin dapat dipertahankan tanpa mengurangi kualitas pelayanan, namun biaya rekening listrik dapat ditekan sebesar Rp 28.428,00 sampai Rp 25.225,00 = Rp 3.203,00/bulan atau 11,27 %.

Tabel 10. Peningkatan efisiensi daya listrik dan biaya rekening listrik Uraian Arus listrik rata-rata/jam operasi (A) Daya listrik terpakai/hari (KWh) 36

Sebelum retrofit

Setelah retrofit

4

3.7

0.3

7.5%

0.71

0.63

0.08

11.27%

Efisiensi


Uraian Biaya rekening listrik/bulan (Rp)

Sebelum retrofit 28.428

Kebisingan mesin (relatif)

Kasar

Kebocoran

Tidak

KESIMPULAN Dari hasil analisis dan pembahasan yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa unjuk kerja AC tetap stabil, baik ketika masih menggunakan R22 maupun sesudah diganti HC, yaitu temperatur evaporator 6oC - 7oC untuk menjaga temperatur ruangan 22 oC - 25 oC. Pada kompresor tidak terjadi penurunan tekanan dengan penggantian bahan pendingin dari freon R-22 dengan HC yaitu stabil pada 55 - 70 psi untuk low pressure dan 175 - 275 psi pada high pressure.

Setelah retrofit 25.225 Agak halus Tidak

Efisiensi

Uraian

3.203.2 Kebisingan berkurang Tidak ada perubahan

11.27% -

Dengan penggantian bahan pendingin dengan menggunakan hydrocarbon diperoleh penghematan konsumsi daya listrik 0.08 KWh (11.27%) dan biaya rekening listrik 3.203 (11,27%).

DAFTAR PUSTAKA Handoko. 2004. Teknik Air Conditioning (AC), Jakarta: Ichtiar Baru. Jawa Pos. 20 Maret 2006. Janaka. 2002. Alat Kontrol Mesin Pendingin. Jakarta: Ichtiar Baru. Sumanto. 2006. Dasar-dasar Mesin Pendingin. Yogyakarta: Andi.


37

PERBANDINGAN KONSUMSI DAYA LISTRIK PENGGUNAAN REFRIGERANT HYDROCARBON (HC) DENGAN FREON (CFC) PADA SISTEM PENDINGIN

Recommend Documents