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

Transkripsi

1 IDENTIFIKASI PELUANG PENGHEMATAN PENGGUNAAN ENERGI LISTRIK PADA BANGUNAN KOMERSIL DI GEDUNG MENARA RAJAWALI (7 LANTAI) TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Guna Menyelesaikan Program Pendidikan Strata Satu (S1) Disusun Oleh : MUHAMMAD ARIFIN JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 007

2 LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR IDENTIFIKASI PELUANG PENGHEMATAN PENGGUNAAN ENERGI LISTRIK PADA BANGUNAN KOMERSIL DI GEDUNG MENARA RAJAWALI (7 LANTAI) Nama : Muhamma Arifin NIM : 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

3 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

4 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 TUJUAN PENULISAN METODE PENELITIAN PEMBATASAN MASALAH SISTEMATIKA PENULISAN. 4 BAB II DASAR TEORI.1. PENGGUNAAN ENERGI PADA BANGUNAN Sektor Rumah Tangga Sektor Komersil dan Publik (Sosial dan Pemerintahan) Sektor Industri AUDIT ENERGI WAKTU PEMAKAIAN DAYA LISTRIK PERHITUNGAN INTENSITAS KONSUMSI ENERGI (IKE) PERHITUNGAN PROFIL PENGGUNAAN ENERGI METODE PENGHEMATAN ENERGI MACAM-MACAM DAYA LISTRIK Daya Aktif (P) 14 vii

5 .7.. Daya Reaktif (Q) Daya Semu (S) SEGITIGA DAYA FAKTOR DAYA. 17 BAB III METODE PENELITIAN 3.1. VENTILASI DAN PENGKONDISIAN UDARA Pengertian Ventilasi Pengertian Pengkondisian Udara Beban Ventilasi dan Pengkondisian Udara Kerja Sistem Distribusi Udara pada VAC Sistem Pengendalian Udara (Air Handling Unit / AHU) Teknik Pengumpulan Data dan Analisa pada Sistem VAC PENERANGAN (LIGTHING) MOTOR LISTRIK (LIFT) POMPA LISTRIK PERBAIKAN FAKTOR DAYA (POWER FACTOR) KONTROL PROSES Kontrol Pengawasan Komputer (Supervisory Computer Control) Kontrol Digital Langsung (Direct Digital Control).. 37 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. HASIL PENELITIAN Data Konsumsi Energi Listrik Data Penggunaan Daya Total Gedung Data Pembagian Daya Pada Gedung Data Pembebanan Tiap Lantai Data Penggunaan Chiller Data Unit Pengolahan Udara (AHU) Data Pengukuran Suhu Dan Kelembaban Data Penggunaan Lampu Data Hunian Jumlah dan Jenis Lampu 43 viii

6 Iluminasi dan Daya Maksimum yang digunakan Data Motor Pada Lift Data Motor Pada Pompa Listrik PEMBAHASAN Daya Terpasang Luas Bangunan Konsumsi Energi Intensitas Konsumsi Energi (IKE) Biaya Energi Perhitungan Konsumsi Energi Listrik Penerangan Perhitungan Konsumsi Energi Listrik Pendinginan Perhitungan Konsumsi Energi Listrik Lift Perhitungan Konsumsi Energi Listrik Pompa Pembahasan Perbaikan Faktor Daya. 66 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. KESIMPULAN SARAN 70 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN ix

7 DAFTAR TABEL Halaman Tabel.1. Tarif Dasar Listrik (TDL) PLN 10 Tabel.. Stadarisasi intensitas konsumsi energi bangunan gedung 11 Tabel.3. Profil penggunaan energi bangunan perkantoran komersial. 1 Tabel.4. Metode-metode penghematan energi 1 Tabel 3.1. Tingkat pencahayaan 33 Tabel 3.. Efisiensi lampu. 33 Tabel 4.1a. Jumlah rekening listrik pada tahun 006 di Menara Rajawali Lampiran 1a Tabel 4.1b. Jumlah rekening listrik pada tahun 005 di Menara Rajawali Lampiran 1b Tabel 4.1. Pembagian total daya 41 Tabel 4.a. Pengukuran daya harian keseluruhan pada trafo 1 di Menara Rajawali.. Lampiran a Tabel 4.a. Pengukuran daya harian keseluruhan pada trafo di Menara Rajawali.. Lampiran b 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 Jadwal pengoperasian lift di Menara Rajawali.Lampiran 8 Tabel Hasil pengukuran pada pompa di Menara Rajawali. Lampiran 9 xii

8 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar.1. Langkah-langkah dalam Manajemen Energi...8 Gambar.. Daur untuk melaksanakan Audit Energi. 9 Gambar.3. Segitiga Daya 16 Gambar.4. Tegangan dan Arus pada beban induktif...17 Gambar.5. Kapasitor hubung bintang. 18 Gambar.6. Kapasitor hubung segitiga. 0 Gambar 3.1. Beban Ventilasi dan Pengkondisian Udara... 3 Gambar 3.. Aliran panas pada perkantoran, saat musim panas (siang hari) dengan penerangan dimatikan... 4 Gambar 3.3. Aliran panas pada perkantoran, saat musim dingin (malam hari) dengan penerangan 4 Gambar 3.4. Aliran panas didalam suatu sistem Air Conditioning dan Refrigasi. 6 Gambar 3.5. Gambar skematik komponen dari central station pada mesin AC. 7 Gambar 3.6. Diagram skematik chiller dan menara pendingin. 8 Gambar 3.7. Sistem terminal pemanas ulang. 9 Gambar 3.8. Sistem volume variable. 9 Gambar 3.9. Penurunan daya untuk penerangan dan perkantoran dengan memadamkan lampu saat tidak diperlukan.. 3 Gambar Diagram power factor sesudah pemasangan kapasitor Gambar Kontrol pengawasan komputer Gambar 3.1. Kontrol digital langsung..38 Gambar 4.1. Pembagian Total Daya.. 41 Gambar 4.. Tempat Pengukuran Luminaer.. 43 Gambar 4.1a. Grafik konsumsi energi total kwh tahun Gambar 4.1b. Grafik konsumsi energi total kwh tahun Gambar 4.a. Grafik konsumsi energi LWBP tahun Gambar 4.a. Grafik konsumsi energi LWBP tahun x

9 Gambar 5.3a. Grafik konsumsi energi WBP tahun Gambar 5.3b. Grafik konsumsi energi WBP tahun Gambar 5.4a. Grafik biaya energi kwh WBP tahun Gambar 5.4b. Grafik biaya energi kwh WBP tahun Gambar 5.5a. Grafik biaya energi kwh LWBP tahun Gambar 5.5b. Grafik biaya energi kwh LWBP tahun Gambar 5.6a. Grafik biaya energi keseluruhan tahun Gambar 5.6b. Grafik biaya energi keseluruhan tahun xi

10 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-11 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) :

11 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 (mp) : Pemroses mikro

12 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 3 o F mencair menjadi air 3 o F dalam 4 jam Variable Air Control (VAC): Pengontrol udara secara variabel Variabel Air Valve (VAV) : Volume udara yang dapat diatur Water Chiller : Air yang didinginkan

13 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 003 sebagai bahan referensi perhitungan dalam upaya penghematan energi listrik dalam penulisan ini. Sesuai dengan TDL tahun 003, Menara Rajawali yang bergerak disektor bisnis dengan daya terpasang 500 KVA termasuk dalam golongan tarif B-3/TM yang menggunakan daya diatas 00 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 7 lantai menggunakan energi listrik cukup besar dan dengan digunakannya sistem Intelligent Building diharapkan dapat menurunkan biaya penggunaan energi listrik. 1

14 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 (7 lantai). 1.. TUJUAN PENULISAN Tujuan penulisan Indentifikasi Peluang Penghematan Penggunaan Energi Listrik Pada Bangunan Komersil Di Gedung Menara Rajawali (7 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

15 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.. 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 PEMBATASAN MASALAH Dalam Tugas Akhir ini mengenai penelitian dengan judul Identifikasi Peluang Penghematan Penggunaan Energi Listrik Pada Bangunan Komersil Di Gedung Menara Rajawali (7 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.. 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 efisiensi mesin pendingin (COP=Coeficient Of Performance). 3

16 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. 4

17 BAB II TEORI DASAR.1. PENGGUNAAN ENERGI PADA BANGUNAN Penggunaan energi pada bangunan dibagi menjadi tiga sektor : 1) Sektor Rumah Tangga ) Sektor Komersial dan Publik 3) Sektor Industri.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 50 VA sampai diatas VA (berdasarkan Tarif Dasar Listrik (TDL) PLN 003)..1.. 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 0 VA sampai 00 KVA (berdasarkan Tarif Dasar Listrik (TDL) PLN 003) 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. 5

18 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 kva (berdasarkan Tarif Dasar Listrik (TDL) PLN 003)... 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 (.1) dimana : Ke Dt = konsumsi daya energi bangunan gedung (kwh) = daya terpakai pada bangunan gedung (kw) Wp = waktu pemakaian (Jam) ) Intensitas konsumsi energi bangunan gedung adalah merupakan pembagian antara konsumsi energi bangunan gedung dengan satuan luas total bangunan gedung. Dapat dinyatakan dengan persamaan : IKE = Ke Lb (.) 1 Harahap, Filino, Ph.D. Manual untuk pelatihan pengiritan pemakaian energi listrik dalam sektor komersil. PPT-ITB.1993.hlm 8. 6

19 dimana : IKE = intensitas konsumsi energi bangunan gedung (kwh/m ) Ke = konsumsi energi bangunan gedung (kwh) Lb = luas total bangunan gedung (m ) 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 : dimana : Be B Ke B Be =.. (.3) Ke = biaya energi listrik bangunan gedung (Rp/kWh) = biaya yang dikeluarkan oleh suatu bangunan gedung (Rp) = konsumsi energi bangunan gedung (kwh) 4) Manajemen adalah suatu proses penggunaan sumber daya secara efektif untuk mencapai sasaran. 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).. Menggunakan kembali energi yang masih dapat dimanfaatkan. 3. Pemanfaatan panas buang a. Sumber-sumber energi b. Mengurangi pembelian energi. Tim penyusun kamus pusat pembinaan dan pengembangan bahasa Indonesia, Kamus besar bahasa Indonesia, Jakarta : Balai Pustaka. 1989, hlm Soeparman, Entol, Manajemen Energi di Industri dalam rangka meningkatkan daya saing di pasaran, PT. Konservasi Energi Abadi, hlm 34. 7

20 Potensi Penghematan Komitmen Manajemen Puncak Audit Energi Awal Periksa kembali secara berkala Audit Energi Awal Audit Energi Rinci Implementasi Langkah Tanpa / Rendah Biaya Tentukan (Sesuaikan) Sasaran Pemantauan Dan Evaluasi Studi Kelayakan Proyek Yang Padat Modal Pelaksanaan Proyek Gambar.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

21 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.. Daur untuk melaksanakan Audit Energi. Beberapa parameter bangunan yang dapat dihitung dalam pelaksanaan audit energi pada suatu bangunan gedung, yaitu luas total bangunan (m ), daya listrik terpasang (kva atau kw), intensitas konsumsi energi atau IKE (kwh/m ), biaya energi bangunan gedung (Rp/kVA atau Rp/kW), tingkat pencahayaan (lux/m ), intensitas daya terpasang per meter persegi peralatan lampu (W/m )..3. WAKTU PEMAKAIAN DAYA LISTRIK Pemakaian daya listrik dalam waktu 4 jam terbagi dalam (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 sampai dengan.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.00 sampai dengan wib. 4 Tim penyusun kamus pusat pembinaan dan pengembangan bahasa Indonesia, Kamus besar bahasa Indonesia, Jakarta : Balai Pustaka. 1989,

22 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.1. Tarif Dasar Listrik (TDL) PLN

23 .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 (.). Acuan standarisasi yang digunakan untuk target besarnya intensitas konsumsi energi (IKE) listrik bangunan gedung untuk Indonesia sebagai berikut : Tabel.. Standarisasi intensitas konsumsi energi bangunan gedung (SNI ) Jenis Bangunan Perkantoran Komersial Pusat Perbelanjaan Hotel / Apartemen Rumah Sakit IKE Target 40 kwh/m. tahun 330 kwh/m. tahun 300 kwh/m. tahun 380 kwh/m. tahun.5. PERHITUNGAN PROFIL PENGGUNAAN ENERGI Besarnya tingkat konsumsi energi masing-masing peralatan terpasang pada bangunan, dapat dihitung menggunakan persamaan : Ppe Ke Pr = x 100%. (.3) Ke B dimana : P pe = profil penggunaan energi (%) Ke Pr Ke B = besarnya konsumsi energi peralatan (kwh) = besarnya konsumsi energi total bangunan (kwh) Profil penggunaan energi yang dianjurkan pemerintah untuk jenis bangunan perkantoran komersial di Indonesia, dapat dilihat pada tabel. berikut : 11

24 Tabel.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 METODE PENGHEMATAN ENERGI Beberapa metoda-metoda yang digunakan dalam rangka penghematan energi dapat dilihat pada tabel.4 berikut : Tabel.4. Metode-metode Penghematan Energi Nilai Investasi MURAH SEKALI MURAH SEDANG RELATIF MAHAL MAHAL Energi Listrik Pengurangan waktu pemakaian listrik. Penurunan daya aktif (kw) dengan melakukan perbaikan dalam efisiensi pemakaian listrik. Mengurangi daya reaktif (kvar) & penurunan daya aktif (kw) secara terbatas. Mengurangi daya reaktif (kvar) Mengurangi daya reaktif (kvar) & penurunan daya aktif (kw) secara terbatas. Penurunan daya aktif (kw) dengan melakukan retrofit / pergantian peralatan. Metode Penghematan Cara pengoperasian peralatan listrik. Dengan perawatan intensif yang dilakukan terhadap peralatan listrik. EASI Linier Partial Treatment Capasitor Bank EASI Linier Partial Treatment Thermal Energi Storage System (Christopia) 1

25 MAHAL SEKALI Penurunan daya aktif (kw) karena pemakaian peralatan baru. Pergantian peralatan dan reengineering 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. 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.. 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, 13

26 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..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). Daya reaktif (Q) 3. Daya semu (S).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. (.4) dimana : P = daya aktif (kilowatt/kw) 14

27 V I = tegangan (Volt/V) = arus (Ampere/A) cos ϕ = faktor daya.7.. 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 : dimana : Q P Q = P tanϕ = daya reaktif (kvar) = daya aktif (kw)...(.5) tan ϕ = tangent sudut beda fasa antara arus dengan tegangan.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 : dimana : S V S = 3.V. I.(.6) = daya semu (VA) = tegangan (V) 15

28 I = arus (A).8. SEGITIGA DAYA Ketiga macam daya yang dijabarkan pada persamaan.4 diatas, mempunyai hubungan yang dinamakan segitiga daya. Hubungan segitiga daya dapat diperlihatkan pada gambar.1 berikut. Q (VAr) S (VA) P (W) Gambar.1. Segitiga Daya Dari segitiga daya pada gambar.1, hubungan antara ketiga daya listrik tersebut, secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut : a. S + = P Q.(.7) b. c. P Faktor daya listrik (cos ϕ ) =..(.8) S atau atau P = S. cos ϕ...(.9) P S =. (.10) cos ϕ Q sin ϕ =, atau Q = S. sinϕ...(.11) S Q d. tan ϕ =.(.1) P S e. I =, atau I = 3.V dimana : S P Q = daya semu (VA) = daya aktif (W) = daya reaktif (VAr) P...(.13) 3.V.cosϕ 16

29 cos ϕ = faktor daya tan ϕ = tangent sudut beda fasa antara arus dengan tegangan sin ϕ = sinus sudut beda fasa antara arus dengan tegangan.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 : P cos ϕ =.(.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 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. I cos ϕ V I sin ϕ I Gambar.4 Tegangan dan arus pada beban induktif 5 Harahap, Filino, Ph.D. Manual untuk pelatihan pengiritan pemakaian listrik dalam sektor komersil. PPT- ITB Hlm 0. 17

30 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.5 Kapasitor hubung bintang (Y) 18

31 Tegangan jala-jala untuk kapasitor terhubung bintang adalah : V 3 1 =.V ph.(.15) untuk hubung bintang maka : I C = I 1..(.16) Q C = 3. I. V...(.17) C 1 I C = V 3 X C dimana X C 1 = π f C y I C V = 1 π f C 3 y y V. π f C = 3 Q C = π f C.V.V. y 3 3 Q C = π f C y. V (.18) sehingga : C y QC =...(.19) π f V dimana : V 1 V ph I 1 I C Q C X C C y = tegangan jala-jala (V) = tegangan fasa (V) = arus jala-jala (A) = arus kapasitif (A) = daya reaktif kapasitif (VAr) = reaktansi kapasitif (Ω) = kapasitif hubung bintang (F) 19

32 . Jenis pemasangan kapasitor hubung segitiga (D) Gambar.6. Kapasitor hubung segitiga ( ) 1 Z C = π f C...(.0) I = 1 3.I...(.1) C atau : I C = π f C.V.(.) I1 = 3. π f C.V.(.3) Q C = 3. 3 π f C.V.V. Q C = 6π f CV C QC = 6π f V...(.4) dimana : V = tegangan (V) I 1 I C Q C Z C C = arus jala-jala (A) = arus kapasitif (A) = daya reaktif kapasitif (VAr) = impedansi kapasitif (Ω) = kapasitif hubung segitiga ( ) 0

33 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. 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 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. 1

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

35 Gambar 3.1. Siklus AHU 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. dan gambar Harahap, Filino, Ph.D, Manual untuk pelatihan pengiritan pemakaian listrik dalam sektor komersil, PPT- ITB, 1993, Hlm Ted, J Jansen, Teknologi Rekayasa Surya, Pradnya Paramita, Jakarta,1995, hlm 7. 3

36 Gambar 3.. Aliran panas pada perkantoran, saat musim panas (siang hari) dengan penerangan dimatikan 6. Gambar 3.3. Aliran panas pada perkantoran, saat musim dingin (malam hari) dengan penerangan 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 : 4

37 1. Efek surya alami Perolehan panas alami ini disebabkan oleh penjalaran energi matahari melalui komponen yang tembus atau menyerap cahaya panas matahari.. 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. 5

38 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 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 Panas total untuk pendinginan laten. Panas total untuk pendinginan adalah penjumlahan dari panas sensibel dan panas 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 Aliran Air Dingin Pembuangan Panas Refrigerasi Oleh Kondenser Aliran Udara Pendingin Gambar 3.4. Aliran panas di dalam suatu sistem Air Conditioning dan Refrigasi 6

39 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

40 Gambar 3.6. Diagram skematik chiller dan menara pendingin, V 1A adalah posisi katup alternatif untuk V 1, T p adalah katup alternatif dari T P1 (hanya untuk kasus tertentu) 7 Temperatur air pendingin dikontrol oleh T P1 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 T C dengan mengubah posisi katup V 1 yang mengontrol sejumlah menara pendingin. Chiller beroperasi menurut siklus refrigasi 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

41 Gambar 3.7. Sistem terminal pemanas ulang 6. Gambar 3.8. Sistem volume variable 6. 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 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 : 9

42 1. AC Split (paket) : 8 unit (spesifikasi AC pada Lampiran ). 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 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. Perbandingan nilai kelembaban dan suhu dengan standar kenyamanan untuk wilayah tropis yaitu 5 o C dan 55 60% (buku LSDE) 3. Pengaruh penurunan kelembaban dan kenaikan suhu terhadap konsumsi energi listrik bagi chiller. 3.. PENERANGAN (LIGHTING) Keadaan yang nyaman pada kondisi kerja sangat dibutuhkan atau dapat dinyatakan merupakan syarat yang harus dipenuhi pada perkantoran. Keadaan yang 30

43 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 Disain Penerangan Terhadap Pemakaian Energi Disain dari suatu penerangan sangat berhubungan dengan : 1. Kebutuhan penerangan. 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. 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. 31