Tabel 3.5 Kapasitas Aliran Air Q rata-rata setiap hari dari jam 00 sampai dengan jam05[PDAM].
Gambar 3.2 Panel Kontrol Pompa Air PDAM Karang Pilang II Surabaya
.
Formulasi Matematika Optimisasi Konsumsi Daya.
Dimana : Q = kapasitas aliran air pompa nominal (liter/detik) Q x = kapasitas aliran air operasional (liter/detik) N = putaran nominal pompa (rpm) fx = frekwensi operasional (Hz) Px = daya motor (kW) fs = frekwensi suplai (Hz)
Diagram Alir Optimisasi konsumsi daya Inisialisasi Evaluasi fungsi Seleksi Pindah silang Mutasi
Diagram Alir Strategi Optimisasi komsumsi daya START Masukkan data motor listrik, pompa air Inisialisasi populasi awal dalam Batasan max dan min variabel Kontrol dipilih sebagai populasi induk
Pengkodean Kromosom Persamaan Fungsi Objektif Copy 1 atau 2 individu terbaik ke generasi berikutnya
A
Seleksi turnamen Induk 1 Induk 2
P < prob mut
Tidak P < probCo
Mutasi
Ya Crossover
Anak 1 Anak 2 Tidak
Generasi baru
tidak
Max gen Ya
Max pasangan
Generasi terbaik
Ya A
STOP
Diagram Alir Strategi Optimisasi komsumsi daya
B C
C
B
4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Studi Konsumsi Daya Multi Motor Induksi Tiga Fasa
Penggerak Pompa Air di PDAM Karang Pilang 2 Surabaya
Optimisasi Konsumsi Daya Multi Motor Induksi Tiga Fasa
Penggerak Pompa Air.
Kapasitas aliran air rata-rata :
Q1 + Q 2 + .......... + Q n Qr j = n Dimana: Qrj
: Kapasitas aliran air rata-rata per jam (liter/detik) Q1,Q2,....,Qn : Kapasitas aliran air pada jam 1,2,3,...,n (liter/detik)
Tabel 4.1. Kapasitas Aliran Air Q rata-rata setiap hari dari jam 00 sampai dengan jam05 [PDAM].
Tabel 4.2. Kapasitas Aliran Air Q rata-rata setiap hari dari jam 06 sampai dengan jam11[PDAM].
Tabel 4.3 Kapasitas Aliran Air Q rata-rata setiap hari dari jam 12.00 sampai dengan jam17 [PDAM].
Tabel 4.4 Kapasitas Aliran Air Q rata-rata setiap hari dari jam 18 sampai dengan jam23[PDAM].
Gambar 4.1 Kapasitas Aliran Air Q rata-rata setiap hari dari jam 1 sampai dengan jam 12 [PDAM].
Gambar 4.2 Kapasitas Aliran Air Q rata-rata setiap har dari jam 13 sampai dengan jam 24 [PDAM].
Arus listrik rata-rata setiap jam
I1 + I2 + .......... + In Irj = n
Dimana : Irj : Kuat arus listrk rata-rata per jam (amper) I1,I2,....,In : Kuat arus listrik pada jam 1,2,3,................,n (amper)
Tabel 4.5. Arus listrik rata-rata setiap hari dari jam 00.00 sampai dengan jam 05.00[PDAM].
Tabel 4.6. Arus listrik rata-rata setiap hari dari jam 06.00 sampai dengan jam11.00 [PDAM].
Tabel 4.7. Arus listrik rata-rata setiap hari dari jam 12.00 sampai dengan jam 17. 00 [PDAM].
Tabel 4.8. Arus listrik rata-rata setiap hari dari jam 18.00 sampai dengan jam 23.00 [PDAM]
Optimisasi Konsumsi Daya Multi Motor Induksi Tiga Fasa Penggerak Pompa Air.
Daya listrik maksimum adalah:
Pmak = 4 x 400 kW = 1.600 kW Biaya maksimum per jam Bmak = 4 x 400 kW x 1 jam x Rp. 680,= Rp. 1.088.000,-
Data-data yang dimasukkan dalam program
Jumlah variabel pada fungsi yang dioptmisasi Nvar = 4 Jumlah bit yang mengkodekan satu variabel Nbit = 10 Jumlah gen dalam kromosom Jum gen = Nbit x Nvar Batas bawah interval Rb [ 0
0 0 0 ] Batas atas interval Ra [575 575 575 575] Jumlah kromosom dalam populasi Uk pop = 200 Probabilitas pindah silang Pcrossover = 0,8 Probabilitas mutasi Pmutasi = 0,05 Jumlah generasi = 100
Parameter-parameter pompa air yang dimasukkan dalam program Kapasitas motor listrik penggerak pompa P = 400 kW Frekwesi motor listrik fs = 50 Hz Actual Head Rate pompa = 0,064 (%) Efisiensi motor listrik penggerak pompa = 0,9 (%) Efisiensi inverter = 0,975 (%) Jam opersi motor listrik penggerak pompa per hari = 24 jam Biaya pemakaian listrik = Rp. 680,-/kWh Arus listrik yang digunakan sesuai dengan besarnya kapasitas air rata-
rata setiap jam seperti disebutkan pada tabel 4.1 sampai dengan tabel 4.4. (amper) Tegangan listrik tegangan menengah V = 5,8 kV Power faktor = 0,85
Tabel 4.11 Hasil Running Dengan Debit Pompa Pada Jam 02.00 (Q = 1.672 liter/detik).
Tabel 4.25 Hasil Running Dengan Debit Pompa Pada Jam 16.00 (Q = 2.071,70 liter/detik).
Tabel 4.33 Rangkuman Hasil Running Program Per Jam Per Hari
Tabel 4.33 Rangkuman Hasil Running Program Per Jam Per Hari ( lanjutan )
Analisa Dari tabel 4.33 diperoleh besarnya (per hari): Jumlah daya konstan
= Jumlah hemat daya minimum = Jumlah hemat daya maksimum =
31.778,78 kW 9.966,8 kW 10.278,30 kW
Jumlah biaya konstan
Rp 22.924.864,48,Rp 6.777.988,67,Rp 6.779.026,99,-
= Jumlah hemat biaya minimum = Jumlah hemat biaya maksimum =
Hemat daya minimum per hari yaitu:
Hemat Daya minimum
=
Hemat daya maksimum per hari yaitu:
Hemat daya maksimum
=
Hemat biaya minimum yaitu:
Hemat biaya minimum
=
Hemat biaya maksimum yaitu:
Hemat biaya maksimum
=
Dari tabel 4.33 diperoleh besarnya (per tahun): Jumlah daya konstan
= =
30 x 12 x 31.778,78 kW 11.440.360,80 kW
Jumlah hemat daya minimum
= =
30 x 12 x 9.966,8 kW 3.588.048 kW
Jumlah hemat daya maksimum =
30 x 12 x 10.278,30 kW 3.700.188 kW
Dari tabel 4.33 diperoleh besarnya (per tahun): Jumlah biaya konstan
= =
Jumlah hemat biaya minimum =
= Jumlah hemat biaya maksimum =
=
30 x 12 x Rp 22.924.864,48,Rp. 8.252.951.212,80,30 x 12 x Rp 6.777.988,67,Rp. 2.440.075.921,20,30 x 12 x Rp 6.779.026,99,Rp. 2.440.449.716,40,-
7
18
x 10
16 14
Fitness terbaik
12 10 8 6 4 2 0
0
10
20
30
40
50 Generasi
60
70
Gambar 4.1 Konfigurasi Sistem Pada Kapasitas Aliran Air Q Minimum = 1672 liter per detik
80
90
100
8
3.5
x 10
3
Fitness terbaik
2.5
2
1.5
1
0.5
0 0
10
20
30
40
50 Generasi
60
70
Gambar 4.2 Konfigurasi Sistem Pada Kapasitas Aliran Air Q Maksimum = 2071,70 liter per detik
80
90
100
5. PENUTUP 5.1 Kesimpulan Algoritma genetika dapat digunakan untuk optimisasi konsumsi daya multi motor induksi tiga fasa penggerak pompa air. Besarnya konsumsi daya motor induksi tiga fasa penggerak pompa air
dengan kecepatan variabel lebih efisien sampai dengan 32,3 % dibandingkan dengan kecepatan konstan .
Besarnya biaya konsumsi daya motor induksi tiga fasa penggerak
pompa air dengan kecepatan variabel lebih efisien minimum Rp 6.779.888,67,- per hari, dan efisien maksimum Rp 6.779.026,99,- per hari dibandingkan dengan biaya pada kecepatan konstan.
5.2 Saran
Pada penelitian ini data existing pompa yang dioperasikan
dan debit air yang diproduksi selama penelitian yang diamati dan digunakan sebagai referensi. Untuk mendapatkan aplikasi yang baik diperlukan penelitian lanjutan berkaitan batas-batas Studi Kelayakan.
Terima kasih
