FINAL REPORT PELATIHAN TEKNIS EFISIENSI ENERGI DI PDAM KABUPATEN GRESIK

Transkripsi

1 FINAL REPORT PELATIHAN TEKNIS EFISIENSI ENERGI DI PDAM KABUPATEN GRESIK KERJASAMA : ETC ESP MLD PDAM KABUPATEN GRESIK AKADEMI TEKNIK TIRTA WIYATA

2 DAFTAR ISI DAFTAR ISI... 1 DAFTAR GAMBAR... 2 DAFTAR TABEL... 3 DAFTAR ISTILAH... 6 RINGKASAN PENDAHULUAN LATAR BELAKANG TUJUAN RUANG LINGKUP KEGIATAN METODOLOGI PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA SEKUNDER SPESIFIKASI POMPA DAN MOTOR KONSUMSI DAN BIAYA ENERGI PRODUKSI AIR PENGUKURAN LAPANGAN (DATA PRIMER) PERPOMPAAN UNIT LEGUNDI PERPOMPAAN UNIT CERME PERPOMPAAN UNIT KRIKILAN PERPOMPAAN INTAKE LEGUNDI PERPOMPAAN UNIT SEGOROMADU ANALISIS DAN PEMBAHASAN DATA UMUM ANALISIS DAN PEMBAHASAN DATA KENDALA KENDALA YANG DIHADAPI KESIMPULAN REKOMENDASI DAN PELUANG PENGHEMATAN ENERGI

3 DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Data nameplate motor pompa 3 Krikilan Gambar 2. Grafik Konsumsi Energy Bulanan Unit Legundi Gambar 3. Grafik Konsumsi Energy Bulanan Unit Cerme Gambar 4. Grafik Konsumsi Energy Bulanan Unit Krikilan Gambar 5. Grafik Konsumsi Energy Bulanan Unit Segoromadu Gambar 6. Skematik perpipaan PDAM Kab. Gresik Gambar 7. Skematik Perpompaan Unit Legundi Gambar 8. Pengukuran data motor listrik menggunakan power meter di unit Legundi Gambar 9. Pengukuran putaran pompa di unit Legundi Gambar 10. Skematik perpompaan ground reservoir Cerme Gambar 11. Skematik Perpompaan Unit Cerme (menuju reservoir Giri) Gambar 12. Pengukuran debit di pompa distribusi (menuju Manyar) Gambar 13. Skema IPA Krikilan Gambar 14. Pengukuran putaran motor pompa di Krikilan Gambar 15. Contoh hasil pembacaan power meter (di Krikilan) Gambar 16. Skematik perpompaan unit Segoromadu Gambar 17. Pengukuran putaran motor pompa di unit Segoromadu Gambar 18. Pengukuran data listrik (panel motor) di unit Segoromadu Gambar 19. Grafik fluktuasi pemakaian air Gambar 20. Grafik demand di pompa distribusi menuju Manyar Gambar 21. System perpompaan unit Legundi Gambar 22. Pompa baru (I), WTP I Legundi Gambar 23. Pompa baru (II), WTP II Legundi

4 DAFTAR TABEL Tabel 1. Ringkasan hasil kegiatan Efisiensi di PDAM Gresik... 8 Tabel 2. Potensi savings/ penghematan dan Rekomendasi... 9 Tabel 3. Data nameplate motor dan pompa WTP I, Legundi Tabel 4. Data nameplate motor dan pompa WTP II, Legundi Tabel 5. Data nameplate motor dan pompa unit Cerme Tabel 6. Data nameplate motor dan pompa unit Krikilan Tabel 7. Data nameplate motor dan pompa submersible, intake Legundi Tabel 8. Data nameplate motor dan pompa unit Segoromadu Tabel 9. Konsumsi dan biaya listrik unit Legundi Tabel 10. Konsumsi dan biaya listrik unit Cerme Tabel 11. Konsumsi dan biaya listrik unit Krikilan Tabel 12. Konsumsi dan biaya listrik unit Segoromadu Tabel 13. Produksi air di Legundi, Krikilan dan Segoromadu : Tabel 14. Data hasil pengukuran lapangan di unit Legundi (WTP I) Tabel 15. Data hasil pengukuran lapangan di unit Legundi (WTP II) Tabel 16. Data hasil pengukuran motor listrik tiap phasa (pompa WTP I) Tabel 17. Data hasil pengukuran motor listrik tiap phasa (pompa WTP II) Tabel 18. Data hasil pengukuran lapangan unit Cerme Tabel 19. Data hasil pengukuran motor listrik tiap phasa, unit Cerme Tabel 20. Data hasil pengukuran lapangan unit Krikilan Tabel 21. Data hasil pengukuran motor listrik tiap phasa, Krikilan Tabel 22. Data hasil pengukuran lapangan intake Legundi Tabel 23. Data hasil pengukuran lapangan unit Segoromadu Tabel 24. Data hasil pengukuran motor listrik tiap phasa, unit Segoromadu Tabel 25 Konsumsi Energi Spesifik (SEC) perpompaan unit Legundi (WTP I dan WTP II) : Tabel 26. Konsumsi Energi Spesifik (SEC) system I unit Legundi (system I) Tabel 27. Konsumsi Energi Spesifik (SEC) system I unit Legundi (system II dan III) Tabel 28. Analisis Efisiensi dan Konsumsi Energy Spesifik, Unit Legundi (WTP I) Tabel 29. Analisis Efisiensi dan Konsumsi Energy Spesifik, Unit Legundi (WTP II) Tabel 30. Analisis/ penilaian energy motor, Unit Legundi: Tabel 31. Spesifikasi pompa baru Legundi Tabel 32. Potensi Saving Penggantian Pompa di system II, Unit Legundi Tabel 33. Potensi Saving Penggantian pompa di system pompa III, Unit Legundi

5 Tabel 34. Potensi Saving Pemasangan Kapasitor Bank di system II, Unit Legundi Tabel 35. Potensi Saving Pemasangan Kapasitor Bank di system III, Unit Legundi Tabel 36. Analisis investasi dari penggantian pompa di unit Legundi Tabel 38. Konsumsi Energi spesifik (SEC) perpompaan unit Cerme Tabel 39. Konsumsi Energi spesifik (SEC) pompa distribusi (Menuju Manyar) Tabel 40. Konsumsi Energi spesifik (SEC) pompa transmisi Tabel 41. Analisis Efisiensi dan Konsumsi Energy Spesifik, Unit Cerme Tabel 42. Analisis/ penilaian energy motor unit Cerme Tabel 43. Hasil perhitungan potensi saving (penghematan) dan investasi di unit Cerme (distribusi menuju Manyar) Tabel 44. Hasil perhitungan potensi saving (penghematan) dan investasi di unit Cerme (transmisi menuju Res. Giri) Tabel 45. Analisis investasi dari penggantian pompa di unit Cerme Tabel 46. Konsumsi Energi spesifik (SEC) perpompaan unit Krikilan Tabel 47. Analisis Efisiensi dan Konsumsi Energy Spesifik, Unit Krikilan Tabel 48. Analisis/ penilaian energy motor unit Krikilan Tabel 49. Hasil Perhitungan Potensi Saving Penggantian Pompa di Unit Krikilan Tabel 50. Hasil Perhitungan Potensi Saving Pemasangan Kapasitor Bank di Unit Krikilan (WTP I) Tabel 51. Analisis investasi penggantian pompa di Unit Krikilan Tabel 52. Analisis investasi pemasangan kapasitor bank di unit Krikilan Tabel 53. Specific Energy Consumption bulanan (January Juli 2008) Tabel 54. Konsumsi Energi spesifik (SEC) perpompaan unit Segoromadu Tabel 55. Analisis SEC system perpompaan unit Segoromadu : Tabel 56. Analisis Efisiensi dan Konsumsi Energy Spesifik, Unit Segoromadu Tabel 57. Analisis/ penilaian energy motor unit Segoromadu Tabel 58. Ringkasan evaluasi pompa unit Legundi Tabel 59. Rekomendasi system I, unit Legundi Tabel 60. Rekomendasi pompa 3, Legundi Tabel 61. Rekomendasi pompa 5, Legundi Tabel 62. Ringkasan evaluasi pompa unit Cerme Tabel 63. Rekomendasi pompa distribusi, Cerme Tabel 64. Rekomendasi pompa transmisi no.1, Cerme Tabel 65. Rekomendasi pompa transmisi no.4, Cerme Tabel 66. Rekomendasi pompa transmisi no.5, Cerme Tabel 67. Ringkasan evaluasi Perpompaan unit Krikilan Tabel 68. Rekomendasi Pompa No.1, Krikilan

6 Tabel 69. Rekomendasi pompa no.3, Krikilan Tabel 70. Ringkasan dan rekomendasi perpompaan unit Segoromadu

7 DAFTAR ISTILAH Nama Ampere (A) Faktor daya atau Cos phi Faktor Ketidak Seimbangan Tegangan Hertz (HZ) Jam nyala pemakaian kwh Kilo VoIt Ampere (KVA) Kilo Volt (KV) Kilo Watt (KW) Kilo Watt Hour (KWh) Keterangan Satuan Arus Listrik perbandingan antara pemakaian daya dalam Watt dengan pemakaian daya dalam Volt- Ampere perbandingan komponen tegangan urutan negative terhadap komponen tegangan urutan positif Satuan frekuensi listrik dalam satu bulan dibagi dengan kva tersambung Seribu VoItAmpere adalah satuan daya Seribu Volt, adalah satuan tegangan listrik Satuan daya listrik nyata (aktif) Satuan energi listrik nyata (aktif) LWBP Luar Waktu Beban puncak (Jam ) Tagihan Listrik Tarif Dasar Listrik (TDL) VAR VoIt Ampere (VA) Volt (V) SEC (Specific Energy Consumption) Waktu Beban puncak (WBP) Watt perhitungan biaya atas pemakaian daya dan energi listrik oleh Pelanggan setiap bulan ketentuan Pemerintah yang berlaku mengenai Golongan Tarif dan harga jual Tenaga Listrik yang disediakan oleh PLN daya reaktif satuan daya (daya buta) Satuan Tegangan Listrik perbandingan jumlah masukan energy KWh dan jumlah air yang diproduksi dalam satu juta liter air waktu jam sampai dengan jam waktu setempat Satuan Daya Listrik Nyata 6

8 RINGKASAN Pembiayaan terbesar untuk operasional (25-40%) di beberapa PDAM se-indonesia terletak pada pembiayaan kelistrikan yang digunakan untuk system pompa. Bagian untuk pembiayaan ini tidak dapat dihindarkan, karena untuk sebagian PDAM biaya ini akan menjadi tinggi karena system operasi pompa yang tidak efektif, ukuran pompa yang tidak sesuai ataupun sudah tua, pemeliharaan yang kurang baik, tidak adanya alokasi biaya untuk penggantian pompa ataupun pemeliharaan secara berkala, dll. Untuk mendukung PDAM dalam memecahkan permasalahan tersebut, ETC Netherlands dan ESP sebagai lembaga donor dan lembaga pelayanan lingkungan bekerjasama dengan Akademi Teknik Tirta Wiyata Magelang dan PT MLD (Mitra Lingkungan Duta Consult) untuk melaksanakan pelatihan teknis program Audit Efisiensi Energy dengan 3 PDAM di Jawa Timur : PDAM Sidoarjo, PDAM Kabupaten Gresik, dan PDAM Kota Malang. Dalam kegiatan ini juga termasuk memberikan pelatihan yang berkaitan dengan penyusunan dan pelaksanaan program kepada staff PDAM Kabupaten Gresik, Sidoarjo dan Kota Malang. Laporan ini adalah hasil pelatihan audit efisiensi energy di PDAM Kabupaten Gresik yang dilaksanakan oleh team dari PDAM Kabupaten Gresik, ESP, MLD dan Akatirta. Pelatihan Audit efisiensi energy mencakup pompa pompa di unit Legundi, Cerme, Krikilan dan Segoromadu dengan tujuan utama untuk melakukan identifikasi kemungkinan dilakukan efisiensi energy dan peningkatan skiil dan SDM PDAM agar kedepannya dapat melakukan efisiensi energy sendiri. Dari hasil pengolahan dan analisis data maka di dapat ringkasan evaluasi efisiensi energy sebagai berikut : 7

9 Tabel 1. Ringkasan hasil kegiatan Efisiensi di PDAM Gresik Wilayah Pompa Jenis pompa Name plate pompa lama Pengukuran Daya (Kw) Q (lps) h (m) Daya (Kw) Q (lps) h (m) Effisiensi pompa (%) Selisih SEC personal sistem pump Legundi sistem I 2 WTP I HSC ,8 70,17 82, % 3 ES ,9 85,67 77, % 19% 1 WTP II ES , % 2 HSC ,6 86,67 79, % sistem II 3 WTP II HSC ,3 53,33 45, % sistem III 5 WTP II ES ,33 60, % distribusi 1 ES ,3 61, % Cerme 1 ES ,2 80, % 4 HSC ,5 39, % 34% transmisi 5 HSC ,3 59, % krikilan Segoromadu transmisi 1 WTP I ES , % distribusi 3 WTP II ES ,7 37, % distribusi ES ,4 36, % 24% distribusi ES ,2 33, % 8

10 Tabel 2. Potensi savings/ penghematan dan Rekomendasi Wilayah Pompa Rekomendasi Biaya tinggi Biaya Sedang Biaya Rendah Investasi (Rp) savings Payback period biaya sedang Investasi (Rp) savings Payback period Rekomendasi Legundi sistem I 2 WTP I 3 1 WTP II penggantian pompa ganti impeller Pemindahan pompa no.2 WTP II dan pompa no.3 WTP I di lokasi lain yang sesuai Pemeliharaan rutin seperti : - Periksa jaringan perpipaan dari kemungkinan kebocoran pipa - Periksa dan bersihkan impeller - Periksa koneksi koneksi antar kabel pada panel control motor - Memasang manometer yang dilengkapi keran pada suction dan discharge pompa - Cek Billink PLN 2 sistem II 3 WTP II penggantian pompa; 132 kw,100lps/80m 350 juta 209 juta 1,7 tahun pemasangan kapasitor bank 20 juta 31,4 juta 0,6 tahun sistem III 5 WTP II penggantian pompa; 45 kw,50lps/60m 160 juta 224 juta 0,7 tahun pemasangan kapasitor bank 220 juta 183 juta 1,2 tahun Cerme distribusi 1 transmisi penggantian pompa, 110 kw, 100lps/100m 300 juta penggantian pompa; 160 kw,70 lps/110m 400 juta 167 juta 131 juta 1,5 tahun 3,4 tahun ganti impeller Pemindahan pompa distribusi 1 ke lokasi lain yang sesuai Pemeliharaan rutin seperti : - Periksa jaringan perpipaan dari kemungkinan kebocoran pipa - Periksa dan bersihkan impeller - Periksa koneksi koneksi antar kabel pada panel control motor - Memasang manometer yang dilengkapi keran pada suction dan discharge pompa 9

11 Cek Billink PLN krikilan transmisi 1 WTP I - - pemasangan kapasitor bank, ganti impeller 80 juta 41 juta 1,9 tahun Memindahkan pompa no.3 ke lokasi lain yang sesuai Pemeliharaan rutin seperti : - Periksa jaringan perpipaan dari kemungkinan kebocoran pipa - Periksa dan bersihkan impeller - Periksa koneksi koneksi antar kabel pada panel control motor - Memasang manometer yang dilengkapi keran pada suction dan discharge pompa - Cek Billink PLN distribusi 3 WTP II penggantian pompa; 132 kw, 100lps/100m 350 juta 301 juta 1,2 tahun Segoromadu distribusi distribusi ganti impeller ganti impeller Pemeliharaan rutin : Cek bearing Cek kopel --> ganti dengan lebih kecil Periksa dan bersihkan impeller Periksa koneksi koneksi antar kabel pada panel control motor Bersihkan panel motor - Cek Billink PLN 10

12 1. PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Pembiayaan terbesar untuk operasional (25-40%) di beberapa PDAM se-indonesia terletak pada pembiayaan kelistrikan yang digunakan untuk system pompa. Bagian untuk pembiayaan ini tidak dapat dihindarkan, karena untuk sebagian PDAM biaya ini akan menjadi tinggi karena system operasi pompa yang tidak efektif, ukuran pompa yang tidak sesuai ataupun sudah tua, pemeliharaan yang kurang baik, tidak adanya alokasi biaya untuk penggantian pompa ataupun pemeliharaan secara berkala, dll. Untuk mendukung PDAM dalam memecahkan permasalahan tersebut, ETC Netherlands dan ESP sebagai lembaga donor dan lembaga pelayanan lingkungan bekerjasama dengan Akademi Teknik Tirta Wiyata Magelang dan PT MLD (Mitra Lingkungan Duta Consult) untuk melaksanakan pelatihan teknis program Audit Efisiensi Energy dengan 3 PDAM di Jawa Timur : PDAM Sidoarjo, PDAM Gresik, dan PDAM Kota Malang. Dalam kegiatan ini juga termasuk memberikan pelatihan yang berkaitan dengan penyusunan dan pelaksanaan program kepada staff PDAM Gresik, Sidoarjo dan Kota Malang. 1.2 TUJUAN Sasaran dari program pelatihan teknik ini memberikan penilaian efisiensi energy kepada masing-masing PDAM serta pelatihan kepada staf dan juga manager PDAM Sidoarjo, PDAM Gresik, dan PDAM Kota Malang serta analisis pembiayaan yang menguntungkan, yang mana akan ditunjukkan ke Management PDAM investasi yang dibutuhkan untuk EE ini agar dapat diterima. Pelatihan teknis dan audit efisiensi energy ini diarahkan untuk meningkatkan skill dan pengetahuan dari Sumber Daya manusia di PDAM sehingga pada akhirnya PDAM mampu melakukan program Efisiensi Energi ini sendiri. 1.3 RUANG LINGKUP KEGIATAN Ruang lingkup kegiatan dari program pelatihan teknik dan audit efisiensi energy ini adalah penilaian pada system jaringan pompa di PDAM (bangunan pengolahan air serta jaringan distribusi), tetapi focus pada efisiensi energy, pelatihan teknis staff PDAM dengan topik pelatihan dasar yang berhubungan dengan system pompa seperti ilmu hidrolika, pemilihan 11

13 pompa dan motor yang mempunyai efisiensi tinggi, penentuan perbaikan secara teknik, dan analisis keuangan (cost-benefit). Audit efisiensi energy di PDAM Kabupaten Gresik ini dilakukan pada unit pemompaan Legundi, Krikilan, Cerme, Intake Legundi dan Segoromadu, yang mencakup pengumpulan data sekunder serta melakukan beberapa jenis pengukuran dan analisa untuk mengevaluasi pemakaian energy dan identifikasi kegiatan/ program yang diperlukan untuk peningkatan efisiensi energy termasuk membuat perkiraan biaya investasi yang dibutuhkan serta manfaat dan jangka waktu pengembalian biaya investasi. Objek studi pada program ini hanya pada pompa pompa yang mempunyai potensi cukup besar untuk dilakukan investasi. Secara garis besar, parameter parameter yang dikumpulkan / diukur dalam audit energy ini mencakup : Parameter yang berhubungan dengan kinerja pompa, seperti tekanan, debit aliran Parameter yang berhubungan dengan motor listrik, seperti data KW, KVA, Voltase, Ampere, pf dan KVAR Data penunjang lainnya seperti produksi air, rekening listrik, dan lainnya. 1.4 METODOLOGI Proses pelaksanaan kegiatan ini dilakukan dengan urutan sebagai berikut : 1. Pengenalan EE dan Pelatihan Awal ke AKATIRTA 2. Koordinasi dan kunjungan di 3 PDAM 3. Training Teori ME & IK 4. Pengumpulan Data Sekunder 5. Pengukuran / Pengumpulan Data Lapangan 6. Olah Data dan Diskusi hasil kegiatan dengan PDAM 7. Membuat Draft Laporan dan analisis (ke ESP, MLD & PDAM) Dari hasil olah data dan diskusi dengan PDAM, draft laporan dikirim ke PDAM, ESP dan MLD untuk dipelajari. 8. Diskusi internal PDAM tentang draft laporan Diskusi dengan tim dari masing masing PDAM untuk membahas draft laporan dan analisis hasil pengukuran 9. Revisi draft laporan Dari hasil diskusi dengan team dari masing masing PDAM ini apabila masih ada kekurangan, Akatirta membuat revisi dari draft laporan 10. Eksternal Workshop (workshop gabungan) 12

14 Workshop dengan ketiga PDAM yaitu PDAM Gresik, PDAM Sidoarjo dan PDAM Malang pada satu tempat. 11. Final Report 1.1 GAMBARAN UMUM PDAM GRESIK System air bersih di PDAM Kabupaten Gresik dibangun sejak tahun 1913 dengan memanfaatkan sumber air di Desa Suci (15 L/dt) dan pada tahun 1932, kapasitas pruduksi ditambah 15 L/dt. Setelah kemerdekaan, pengelolaan air secara structural berada dibawah jajaran Dinas Pekerjaan Umum Kabupaten Surabaya. Pada tahun 1972, kabupaten Surabaya berubah menjadi kabupaten Gresik dan untuk pengelolaan air minum dibentuklah Perusahaan Saluran Air Minum (PSA) Kabupaten TK II Gresik. Pada tahun 1978 PSA dirubah menjadi Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) kab. Daerah TK II Gresik dimana Direksi bertanggung jawab kepada badan Pengawas PDAM yang dipimpin oleh Bupati. Pada tahun 1986 dikeluarkan Perda yang menyatakan bahwa PDAM berfungsi ganda disamping berperan sebagai social juga berperan berfungsi ekonomi. Dalam perkembangannya untuk memenuhi kebutuhan air bersih bagi masyarakat, PDAM Kabupaten Gresik pada tahun 1980 bekerjasama dengan PDAM Kota Surabaya. Pada tahun 1995 PDAM mendapat bantuan pembangunan instansi pengolah air di desa Legundi dan Krikilan kecamatan Driyorejo. Total kapasitas terpasang sampai dengan tahun 2008 adalah sebesar 685 l/dt dan kapasitas produksi sebesar 549 l/dt dengan jumlah sambungan terpasang sebanyak sambungan yang tersebar di Kecamatan Gresik, Kebomas, Manyar, Driyorejo, Menganti Kedamean, Cerme dan Duduk sampean. Kali Surabaya mengalir di wilayah Kabupaten Gresik dengan memiliki debit antara m3/detik. 2. PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA SEKUNDER Pengumpulan data sekunder di PDAM Gresik mulai dilaksanakan pada tanggal 25 Mei Beberapa data sekunder yang dibutuhkan untuk mendukung kegiatan ini adalah semua data tentang pompa (jumlah, data name plate, kurva pompa, riwayat perbaikan, dsb), data rekening listrik, layout, dll. Beberapa data tersebut setelah diolah didapat hasil sebagai berikut : 13

15 2.1 SPESIFIKASI POMPA DAN MOTOR Data spesifikasi pompa dan motor di ambil berdasarkan data name plate yang tertera pada bagian pompa dan motor yang kemudian di cocokkan dengan kartu inventarisir perpompaan dan panel di tiap unit perpompaan. Semua data tentang pompa dan motor di tiap unit perpompaan dapat dilihat pada tabel di bawah ini : 1. Legundi Tabel 3. Data nameplate motor dan pompa WTP I, Legundi Pompa Name plate Distribusi Motor Pompa WTP1 Merk Daya(kW) rpm Voltage/Phase Amp Hz cos phi effisiensi Th pemasangan Merk Capacity (L/dt) Head (m) Pump 1 Metz volt/3phase Ebara pump 2 Metz volt/3phase Grundfos Pump volt/3phase 240,4 50 0,88 0, southern Cross Tabel 4. Data nameplate motor dan pompa WTP II, Legundi Pompa Name plate Distribusi Motor Pompa WTP 2 Merk Daya(kW) rpm Voltage/Phase Amp Hz cos phi effisiensi Tahun pemasangan Merk metz Pump 1 Frenstat volt/3 phase , Pump 2 Pump 3 Pump 4 Pump 5 metz Frenstat volt/3 phase ,88 - Capacity (L/dt) Head (m) Southern Cross pindahan dari cerme Ebara pindahan dari cerme Ebara metz Frenstat volt/3 phase 233-0,88 - metz Frenstat volt/3 phase 1996 GAE metz Frenstat volt/3 phase 80 0, GAE

16 2. Cerme : Tabel 5. Data nameplate motor dan pompa unit Cerme Pompa ke Maspion /Manyar Merk Daya (kw) rpm Voltage /Phase Motor Amp Hz cos phi Name plate Eff. Tahun pemasangan Merk Pompa Capacity (L/dt) Western / Grundfos pump 1 Western / Grundfos pump 2 Western /3 50 0,92 0, pump 3 Teco / pump 4 AEG / ,86 - pump 5 AEG / ,86 200kw/270 hp EX WONOKITRI 2002 (name plate 1981) EX WONOKITRI 2002 Head (m) AEG AEG Krikilan Tabel 6. Data nameplate motor dan pompa unit Krikilan Pompa Pompa ke Bambe (1) Pompa ke Perumnas (3) Motor Merk Daya(kW) rpm Voltage/Phase Amp Hz Western Electric motor Western Electric motor Name plate cos phi effisiensi Tahun pemasangan Merk Pompa Capacity (L/dt) / ,91 0, ,92 0, Head (m) Data di atas adalah data pompa yang pada saat pengukuran sedang di operasikan (pompa1 merupakan pompa distribusi menuju Bambe dan pompa 3 adalah pompa transmisi menuju Reservoir Perumnas), sedangkan data pompa yang tidak dioperasikan (off) yaitu pompa 2 tidak dicatat. Berikut ini contoh data nameplate motor pada pompa 3 Krikilan. Gambar 1. Data nameplate motor pompa 3 Krikilan 15

17 4. Intake Legundi Tabel 7. Data nameplate motor dan pompa submersible, intake Legundi Name plate Motor Pompa Pompa Tahun Capacity Head Merk Daya(kW) rpm Voltage/Phase pemasangan Merk (L/dt) (m) 380 volt/3 pump phase 2001 Grundfost volt/3 pump phase 2001 Grundfost volt/3 pump phase 2003 Grundfost volt/3 pump phase 2005 Grundfost volt/3 Ebara 150 pump 5 18, phase 1996 DL/ZDI volt/3 pump phase 1996 Grundfost volt/3 pump phase 1996 Grundfost volt/3 Ebara 150 pump 8 18, phase 1995 DL/ZDI volt/3 pump phase 1995 Grundfost volt/3 pump phase 1995 Grundfost volt/3 pump phase 2005 Grundfost Segoromadu : Tabel 8. Data nameplate motor dan pompa unit Segoromadu Pompa Name plate Motor Distribusi Tahun Merk Daya(kW) rpm Voltage/Phase pemasangan pump 50 kurang 380 volt/3 l/dt metz 55 jelas phase 1984 pump 25 metz 380 volt/3 l/dt Frenstat phase 1983 pump volt/3 l/dt metz 18, phase 1984 Pompa Capacity Head Merk (L/dt) (m) Torishima GAE Torishima GAE Torishima GAE

18 2.2 KONSUMSI DAN BIAYA ENERGI Berikut ini adalah tabel konsumsi dan biaya listrik pada bulan Januari sampai dengan Juli 2009 pada unit perpompaan : 1. Legundi Tabel 9. Konsumsi dan biaya listrik unit Legundi Bulan WTP I WTP II Kwh(WTP I) Rp. Kwh(WTP II) Rp. Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Gambar 2. Grafik Konsumsi Energy Bulanan Unit Legundi 17

19 2. Cerme Tabel 10. Konsumsi dan biaya listrik unit Cerme Bulan Kwh Rp. Januari Februari Maret April Mei Juni Gambar 3. Grafik Konsumsi Energy Bulanan Unit Cerme 3. Krikilan Tabel 11. Konsumsi dan biaya listrik unit Krikilan Bulan WTP I WTP II Kwh(WTP I) Rp. Kwh(WTP II) Rp. Januari Februari Maret April Mei Juni Juli

20 Gambar 4. Grafik Konsumsi Energy Bulanan Unit Krikilan 4. Segoromadu Tabel 12. Konsumsi dan biaya listrik unit Segoromadu Bulan Kwh (Segoromadu ) Rp. Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Gambar 5. Grafik Konsumsi Energy Bulanan Unit Segoromadu 19

21 RES. BRINGKANG 200 m3 October, PRODUKSI AIR Berikut ini adalah data produksi air di PDAM Gresik unit : Tabel 13. Produksi air di Legundi, Krikilan dan Segoromadu : Bulan (2009) Produksi air (m3) Legundi Krikilan Segoromadu Januari Februari Maret April Mei Juni PENGUKURAN LAPANGAN (DATA PRIMER) SKEMATIK PERPIPAAN PDAM KAB. GRESIK WILAYAH PELAYANAN MOROWUDI & BENJENG WILAYAH PELAYANAN DUDUK SAMPEAN AMBENG-AMBENG RESERVOIR T P I 1000 m3 400 mm 500 mm 350 mm 150 mm 150 mm IKK WILAYAH PELAYANAN CERME 600 mm RESERVOIR CERME 500 m3 WILAYAH PELAYANAN MASPION MANYAR 200 mm I P A I 150 mm 150 mm 400 mm 300 mm RUMAH POMPA RES WILAYAH PELAYANAN MENGANTI 600 mm I P A II 400 mm 300 mm RES RUMAH POMPA RESERVOIR WILAYAH PELAYANAN 100 mm GIRI GIRI GAJAH 1000 m3 (GRAVITASI) 350 mm WILAYAH PELAYANAN MAYJEND.SUNGKONO 150 mm 100 mm WILAYAH PELAYANAN KOTA GRESIK 400 mm 350 mm 250 mm I P A III 300 mm 500 mm WILAYAH PELAYANAN PERUMNAS DRIYOREJO WILAYAH PELAYANAN AWIKUN 300 mm SUMUR INTAKE I SUMUR INTAKE II RESERVOIR SEGOROMADU 300 mm 150 mm WILAYAH PEL. MASPION ALTAP Gambar 6. Skematik perpipaan PDAM Kab. Gresik 20

22 Pengukuran lapangan Pengukuran lapangan di PDAM Gresik dilaksanakan pada tanggal 1 sampai dengan 4 Juni 2009 dengan 5 lokasi pengukuran yaitu unit Legundi, unit Cerme, unit Krikilan, Intake Legundi dan unit Segoromadu. Pengukuran meliputi pengukuran pompa yaitu flow rate (debit), dan head pompa, pengukuran motor listrik yaitu pada panel control motor dan pengukuran putaran pompa. Pengukuran pompa bertujuan untuk mengetahui effisiensi operasi pompa, sedangkan pengukuran motor listrik bertujuan untuk mengetahui kinerja motor. Peralatan utama yang digunakan dalam pengukuran ini adalah sebagai berikut : 1. Ultrasonic Flow Meter (UFM) Tujuan utama dari penggunaan UFM ini adalah untuk mengetahui debit/ kapasitas aktual pada pompa. Selain itu, output dari UFM ini adalah kecepatan air dan integral. System kerja dari alat ini adalah menggunakan bantuan kerja sensor dimana sensor pada UFM dipasang/ ditempelkan secara khusus pada pipa outlet pompa yang akan di ukur. Pengukuran ini hanya dilakukan sesaat / sekali sehingga data hasil pengukuran dan pergitungan hanya merefleksikan kondisi pompa saat pengukuran saja. Namun demikian dalam studi ini diasumsikan bahwa kondisi pompa stabil. Merk UFM yang digunakan dalam pengukuran ini adalah Tokimec dengan seri UFP Manometer Digunakan untuk mengukur tekanan air (head) pada pompa. Manometer di pasang pada sisi suction dan discharge (outlet) dari pompa. Namun kenyataan di lapangan beberapa pompa tidak dilengkapi dengan manometer, dan kalaupun ada kondisinya dalam keadaan kurang baik serta tidak dilengkapi kran. Selain itu, tidak ada tempat untuk pemasangan manometer di sisi suction. Bahkan ada beberapa pompa yang tidak ada tempat untuk pemasangan manometer di sisi discharge pompa seperti pada pompa 3 WTP 1 Legundi, pompa 5 Cerme dan pompa 1 Krikilan. Sehingga data tekanan ini dari asumsi lapangan. 3. Power meter/ power Analyzer Power meter/ power Analyzer digunakan untuk mengetahui kinerja motor yang dilakukan secara sesaat pada panel motor. Data / parameter listrik yang diperoleh dari alat ini adalah Kw, KVA, KVAR, arus, tegangan, cos phi, frekwensi, Uunbalance, dsb. Pengukuran dilakukan pada motor yang sedang beroperasi saja. Merk yang digunakan pada pengukuran ini adalah Hioki tipe

23 4. Stroboscope Untuk mengetahui putaran motor pompa maka digunakan alat stroboscope. Stroboscope yang digunakan dalam pengukuran ini adalah Digital Stroboscope model : DT 2239A, dengan tingkat akurasi 0,05 % + 1 digit 5. Kamera Digunakan untuk merekam semua kegiatan pengukuran termasuk data data lapangan yang membutuhkan dokumentasi. Berikut ini adalah kegiatan pengukuran dan hasilnya pada : 3.1 PERPOMPAAN UNIT LEGUNDI Sumber air baku dari intake Legundi (Kali Surabaya) dan dialirkan secara gravitasi ke dalam dua buah bak penampung. Air baku akan dialirkan ke WTP Legundi dengan 11 buah pompa submersible untuk dilakukan proses pengolahan (WTP). WTP I kemudian ditampung di reservoir 1 untuk selanjutnya dialirkan menggunakan 2 buah pompa ke Reservoir Cerme (pompa 2 dan 3) dan WTP II ditampung di reservoir dan dipompa ke Reservoir Cerme (pompa 1 dan 2), reservoir TPI (pompa 3 dan 4) dan ke pelanggan cabang Driyorejo (pompa 5). Total kapasitas terpasang sampai dengan Juni 2009 di WTP Legundi adalah 450 L/dt. WTP I dengan kapasitas 200 L/dt dan WTP II dengan kapasitas 250 L/dt. Sedangkan kapasitas produksi adalah 378 L/dt. Gambar 7. Skematik Perpompaan Unit Legundi 22

24 Pelaksanaan pengukuran Waktu : tanggal 1 sampai dengan 4 Juni 2009 Pelaksana : staff PDAM Kab. Gresik, MLD, ESP, dan AKATIRTA Metodologi : pengukuran pada panel listrik, putaran motor pompa, tekanan dan kapasitas air yang dialirkan oleh pompa (Q pompa) Gambar 8. Pengukuran data motor listrik menggunakan power meter di unit Legundi Gambar 9. Pengukuran putaran pompa di unit Legundi Hasil pengukuran sebagai berikut : Tabel 14. Data hasil pengukuran lapangan di unit Legundi (WTP I) Pompa Actual data Distribusi Frek. kw Amp Volt Cos phi KVA KVAR Uunb rpm Kapasitas v p Diameter WTP1 % m3/min l/dt outlet inlet outlet Pump 1 off off off off off off off off off off off off off off off pump 2 50,05 130,8 216,5 387,3 0, ,2 63 0, ,21 70,17 0,97 8, Pump 3 49,87 134,9 225,3 389,1 0, ,9 69,7 0,0% ,14 85,67 1, Tabel 15. Data hasil pengukuran lapangan di unit Legundi (WTP II) Pompa Actual data Distribusi Cos Uunb Kapasitas Frek. kw Amp Volt phi KVA KVAR (%) rpm V P Diameter WTP 2 m3/min l/dt inlet outlet Pump 1 49, ,6 0, ,2 69 0, , ,91 8, Pump 2 50,12 126,6 213,9 389,7 0, ,3 69,4 0,30% ,2 86,67 1,16 8, Pump 3 50,1 107,3 228,6 387,2 0,7 153,3 109,5 0, ,2 53,33 1,58 4, Pump 4 off off off off off off off off off off off off off off off Pump 5 50, ,8 397,3 0,782 47,3 29,5 0, ,04 17,33 0,91 6,

25 Tabel 16. Data hasil pengukuran motor listrik tiap phasa (pompa WTP I) Pompa I V Daya input motor WTP1 R S T ave R S T ave kw Pump 1 off off off off off off off off off pump 2 215,8 218,8 214,8 216,5 388,1 387,4 386,4 387,3 130,8 Pump ,8 225, ,6 388,9 389,1 134,8 Tabel 17. Data hasil pengukuran motor listrik tiap phasa (pompa WTP II) Pompa I V Daya input motor WTP 2 R S kw ave R S T ave kw Pump 1 207,2 210,3 206, ,1 386,8 386,9 386,6 120,9 Pump 2 210,9 216,2 214,4 213,9 388, ,4 389,7 126,6 Pump 3 239,1 213,2 233,4 228,6 387,1 384,2 390,3 387,2 107,3 Pump 4 off off off off off off off off off Pump 5 81,2 62,8 62,3 68,8 396,8 397,1 397,9 397,3 37,0 3.2 PERPOMPAAN UNIT CERME Sumber air dari unit Legundi dialirkan dan kemudian ditampung di Reservoir Cerme. Dari reservoir Cerme air dialirkan menggunakan 8 buah pompa sebagai berikut : - 1 buah pompa distribusi kearah Maspion/ Manyar - 4 buah pompa transmisi menuju ke Reservoir Giri - 3 buah pompa distribusi menuju pelanggan cabang Cerme (IKK Cerme) Dalam pelaksanaan program ini, pompa yang diukur hanya pompa pompa besar dengan kapasitas lebih dari 100 Kw sehingga untuk unit Cerme ini pompa yang di ukur sebanyak 5 buah pompa, yaitu 1 buah pompa distribusi ke Maspion/ Manyar (di rumah pompa 1), 3 buah pompa transmisi (di rumah pompa 2). 24

26 Perpompaan Unit Cerme IKK RESERVOIR CERME 500 m3 Gambar 10. Skematik perpompaan ground reservoir Cerme Gambar 11. Skematik Perpompaan Unit Cerme (menuju reservoir Giri) Pelaksanaan pengukuran Waktu : tanggal 3 Juni 2009 Pelaksana : staff PDAM Kab. Gresik, MLD, ESP, dan AKATIRTA 25

27 Metodologi : pengukuran pada panel listrik, putaran motor pompa, tekanan dan kapasitas air yang dialirkan oleh pompa (Q pompa) Gambar 12. Pengukuran debit di pompa distribusi (menuju Manyar) Hasil pengukuran sebagai berikut : Tabel 18. Data hasil pengukuran lapangan unit Cerme Pompa Frekw. kw Amp Volt Cos phi KVA KVAR Actual data Uunb (%) rpm Kapasitas Diameter v P m3/min l/dt inlet outlet ke Maspion /Manyar 49,84 98, ,6 0, ,6 62,8 0, ,67 61,17 0,52 3, pump 1 49,98 157,2 262, , ,7 87,1 0, ,81 80,17 2, pump 2 off off off off off off off off off off off off off off off pump 3 off off off off off off off off off off off off off off off pump 4 49,98 150,5 292,4 408,6 0, ,1 0, ,35 39,17 1, tidak ada pump 5 50,1 146,3 275, , ,4 126,4 0,60% ,58 59,67 1,77 tempat untuk manometer Tabel 19. Data hasil pengukuran motor listrik tiap phasa, unit Cerme I V Daya input motor Pompa R S T ave R S T ave Kw ke maspion/manyar 159,1 164,7 168, ,9 412,3 408,7 410,6 98,3 pump ,7 271,4 262,7 392,6 395, ,2 pump 2 SB SB SB SB SB SB SB SB SB pump 3 off off off off off off off off off pump 4 289,8 282,6 304,9 292, ,1 408,6 150,5 pump 5 279,5 268,9 278,5 275,6 404,4 403,8 406, ,3 SB = Stand By 26

28 3.3 PERPOMPAAN UNIT KRIKILAN Sumber air baku (intake) untuk pengolahan air di unit Krikilan ini adalah sungai Brantas yang di tampung di dua bak pengumpul secara gravitasi, kemudian dikirim ke WTP I dan II dengan 3 unit pompa submersible yang dioperasikan selama 24 jam setiap hari. Selanjutnya air didistribusikan dengan system perpompaan. Kapasitas terpasang sampai dengan Juni 2009 di unit Krikilan ini adalah 150 L/dt. Sedangkan kapasitas produksi adalah 136 L/dt. Dalam pelaksanaan program, pompa yang diukur sebanyak 2 buah pompa, yaitu 1 buah pompa distribusi ke Bambe dan 1 buah pompa transmisi ke Reservoir Perumnas. Gambar 13. Skema IPA Krikilan Pelaksanaan pengukuran Waktu : tanggal 3 Juni 2009 Pelaksana : staff PDAM Kab. Gresik, MLD, ESP, dan AKATIRTA Metodologi : pengukuran pada panel listrik, putaran motor pompa, tekanan dan kapasitas air yang dialirkan oleh pompa (Q pompa) Gambar 14. Pengukuran putaran motor pompa di Krikilan 27

29 Hasil pengukuran sebagai berikut : Tabel 20. Data hasil pengukuran lapangan unit Krikilan Pompa Frekw kw Amp Volt Actual data Cos phi KVA KVAR Uunb (%) rpm Kapasitas Diameter v P m3/min l/dt inlet outlet Bambe 49,94 110,3 181,2 390,2 0, ,4 53,2 0, ,5 75,0 1, Perumnas 50,01 72,7 120,4 386,3 0,902 80,5 34,8 0, ,25 37,5 1,17 8, Tabel 21. Data hasil pengukuran motor listrik tiap phasa, Krikilan Pompa I V Daya input motor R S T ave R S T ave Kw Pompa ke Bambe ,4 182,1 181,2 389,5 389,8 391,3 390,2 110,3 Pompa ke Perumnas 118,6 122,2 120,4 120,4 387,1 386, ,3 72,7 Gambar 15. Contoh hasil pembacaan power meter (di Krikilan) 3.4 PERPOMPAAN INTAKE LEGUNDI Kali Surabaya dijadikan sumber air baku di Legundi (intake). Air dari sumber di tampung di dua bak pengumpul secara gravitasi, kemudian dikirim ke WTP Legundi dengan 11 unit pompa submersible yang dioperasikan selama 24 jam setiap hari. Selanjutnya air didistribusikan dengan system perpompaan. Dalam pelaksanaan program ini, jumlah pompa yang diukur (panel motor) hanya 6 buah pompa submersible, sedangkan sisanya tidak di ukur dikarenakan jarak antar kabel pada panel control motor pompa tidak memungkinkan untuk dimasukkan alat. 28

30 Pelaksanaan pengukuran Waktu : tanggal 4 Juni 2009 Pelaksana : staff PDAM Kab. Gresik, MLD, ESP, dan AKATIRTA Metodologi : pengukuran pada panel listrik, putaran motor pompa, tekanan dan kapasitas air yang dialirkan oleh pompa (Q pompa) Hasil pengukuran sebagai berikut : Tabel 22. Data hasil pengukuran lapangan intake Legundi Pump Frekw. kw Amp Volt Actual data Cos phi KVA KVAR Uunb (%) rpm Kapasitas m3/min l/dt V P 1 Tidak dapat di ukur 2 Tidak dapat di ukur 3 Tidak dapat di ukur 4 Tidak dapat di ukur 5 50,16 50,5 388,7 6 50,36 30,6 49,1 400,6 0, ,8 0,3 7 50, , , ,05 32,3 52,4 394,2 0,90 35,8 15,5 0,4 2,59 43,2 1,28 1,8 10 Tidak dapat di ukur 11 49,83 28,1 46,1 390,9 0,90 31,2 13,5 0,3 2,34 39,0 1,16 2 V = kecepatan P = tekanan 3.5 PERPOMPAAN UNIT SEGOROMADU Di perpompaan unit Segoromadu ini sumber air berasal dari PDAM Surabaya (beli) yang ditampung di Reservoir Segoromadu untuk kemudian dipompa ke pelanggan. Kapasitas terpasang di WTP Segoromadu sampai dengan Juni 2009 adalah 50 L/dt dengan kapasitas produksi sebesar 38 L/dt. Unit perpompaan Segoromadu terdapat 3 buah pompa distribusi untuk pengaliran ke pelanggan Gresik Kota. Dalam pelaksanaan program, hanya 2 buah pompa distribusi yang di ukur yaitu pompa 50 L/dt dan pompa kapasitas 25 L/dt. Untuk pompa dengan kapasitas 15 L/dt tidak dilakukan pengukuran karena space/ jarak antar kabel pada panel control motor yang terlalu dekat sehingga alat ukur (clamp sensor pada power meter) tidak dapat masuk. 29

31 Gambar 16. Skematik perpompaan unit Segoromadu Pelaksanaan pengukuran Waktu : tanggal 4 Juni 2009 Pelaksana : staff PDAM Kab. Gresik, MLD, ESP, dan AKATIRTA Metodologi : pengukuran pada panel listrik, putaran motor pompa, tekanan dan kapasitas air yang dialirkan oleh pompa (Q pompa) Gambar 18. Pengukuran putaran motor pompa di unit Segoromadu Gambar 17. Pengukuran data listrik (panel motor) di unit Segoromadu 30

32 Hasil pengukuran sebagai berikut : Tabel 23. Data hasil pengukuran lapangan unit Segoromadu Pompa Frek. kw Amp Volt P. 50 lps P. 15 lps P. 25 lps Actual data Cos Uunb Kapasitas Diameter phi KVA KVAR rpm v P % m3/min l/dt inlet outlet 50,09 49,4 96, ,755 65,5 43 0, ,18 36,3 1,89 5, ,9 15,0 0, ,25 39,2 69,3 396,5 0,824 47,6 27 0, ,02 33,7 1, Tabel 24. Data hasil pengukuran motor listrik tiap phasa, unit Segoromadu Pompa I V cos phi Daya input motor Distribusi R S T ave R S T ave R S T kw pump 25 l/dt 69, ,3 69,3 395,8 396,3 397,5 396,5 0,477 0,473 0,477 39,2 pump 50 l/dt 97,8 97,5 94,2 96,5 393,4 391,3 391, ,431 0,441 0,436 49,4 pump 15 l/dt - Pengukuran 24 jam Selanjutnya pada tanggal 16 Juni 2009, dilakukan pengukuran selama 24 jam di wilayah perpompaan Cerme untuk mengetahui energy dan fluktuasi pemakaian air selama 24 jam, yaitu pompa distribusi arah Manyar. Hasil pengukuran adalah sebagai berikut : Gambar 19. Grafik fluktuasi pemakaian air 31

33 Dari grafik di atas terlihat bahwa pemakaian di perpompaan ini fluktuatif, pada kira kira pukul terdapat pemakaian air secara drastis. Ini dikarenakan ada perbaikan kebocoran pada jalur pipa tersebut. Gambar 20. Grafik demand di pompa distribusi menuju Manyar 4. ANALISIS DAN PEMBAHASAN DATA 4.1 UMUM I. Analisis Teknis a. Analisis Efisiensi Pompa dan Konsumsi Energy Specific Konsumsi energy specific air didefinisikan sebagai jumlah energy listrik yang diperlukan untuk memperoleh sejuta liter air. Tujuan dari perhitungan efisiensi dan konsumsi energy spesifik pompa adalah untuk mengetahui efisiensi dan konsumsi energy spesifik dari data yang diperoleh berdasarkan pengukuran actual dibandingkan dengan perhitungan berdasarkan data spesifikasi pompa yang tertera pada name plate pompa dari masing masing pompa. Konsumsi energy specific ini bisa dihitung berdasarkan tagihan listrik atau berdasarkan pengukuran langsung daya yang masuk per pompa di lapangan. Hasil perhitungan dalam bentuk efisiensi dan tingkat konsumsi spesifik dari tiap pompa akan memperlihatkan kelayakan dari pompa tersebut atau perlu rangkaian perbaikan guna meningkatkan performansinya atau jika perlu dengan penggantian pompa. Menurut pengalaman di beberapa Negara Eropa, jika di dapat efisiensi pompa kurang dari 50% maka dianjurkan untuk penggantian pompa, jika efisiensi pompa antara 51 sampai 32

34 dengan 59 %, dianjurkan untuk renovasi pompa (misal housing, propeler, dsb), sedangkan jika efisiensi pompa lebih dari 60 %, maka pompa masih tergolong bagus. b. Analisis Efisiensi Motor Tegangan tidak stabil pada motor (Vunbalance) akan menurunkan kinerja dan memperpendek usia motor 3 phase dari waktu teknis sesuai desain. Ketidakstabilan tegangan pada terminal stator motor menyebabkan phase ketidakstabilan arus (I unbalance) jauh dari proporsi ke tegangan unbalance. Ketidakstabilan arus mengakibatkan ketidakstabilan torsi, meningkatkan terjadinya getaran dan stress mesin, meningkatkan losses dan motor menjadi overheating, yang pada akhirnya akan menyebabkan usia insulasi gulungan menjadi pendek. Ketidakstabilan tegangan menyebabkan terjadinya ketidakstabilan arus yang tinggi bahkan ekstrem. Besarnya ketidakstabilan arus berkisar antara 6 hingga 10 kali lebih besar dari ketidakstabilan tegangan. Sebagai contoh untuk motor 100 hp, aliran arus pada beban penuh dengan 2.5 % ketidakstabilan tegangan akan mengakibatkan ketidakstabilan arus sekitar 27.7 %. Sebuah motor akan lebih panas ketika beroperasi pada suplai daya dengan tegangan yang tidak stabil. Pertambahan suhu diperkirakan dengan persamaan sebagai berikut : % pertambahan kenaikan suhu = 2 x (% ketidakstabilan tegangan) Penyebab terjadinya ketidakstabilan tegangan antara lain : - Kesalahan pengoperasian akibat dari koreksi factor daya peralatan - Ketidakstabilan supply listrik dari PLN - Ketidakstabilan trafo bank dalam menyuplai ke beban 3 phasa sehingga terlalu besar untuk bank - Tidak terdistribusi beban beban phasa 1 dalam system daya (power) yang sama - Tidak teridentifikasi kesalahan phasa1 terhadap ground - Terjadi sirkuit terbuka pada system distribusi primer. Ketidakstabilan tegangan nantinya akan menimbulkan persoalan pada kualitas daya dan akan menyebabkan motor overheating dan motor menjadi cepat rusak. Jika tegangan tegangan tidak stabil terdeteksi sedini mungkin, maka perlu dilakukan pengecekan menyeluruh untuk menentukan penyebabnya. Berdasarkan standar NEMA, kinerja motor listrik dapat dikatakan baik jika deviasi tegangan kurang dari 10 %, ketidakseimbangan fasa tegangan kurang dari 1%, ketidakseimbangan arus kurang dari 10 % (juga standart US DOE), prosentase beban motor terhadap daya motor rated lebih dari 50 %, dan factor daya lebih dari 85 %. 33

35 II. Analisis Keuangan a. Biaya dan Manfaat (Analisis potensi saving/ penghematan) Saving/ penghematan adalah dari pemasangan kapasitor bank. Peluang penghematan energy dalam bentuk mengurangi atau menghilangkan denda KVAR yang disebabkan oleh rendahnya nilai factor daya yang diperlihatkan tiap individual motor. Scenario penghematan energy pada sisi motor listrik ini dilakukan dengan melakukan pemasangan kapasitor bank pada beberapa motor untuk menaikkan factor daya (cos phi) diatas 85% seperti disyaratkan oleh PLN. Keuntungan yang diperoleh dengan dipasangnya kapasitor bank : Menghilangkan denda PLN atas kelebihan pemakaian daya reaktif. Menurunkan pemakaian kva total karena pemakaian kva lebih mendekati kw yang terpakai, akibatnya pemakaian energi listrik lebih hemat. Optimasi Jaringan: - Memberikan tambahan daya yang tersedia pada trafo sehingga trafo tidak kelebihan beban (overload). - Mengurangi penurunan tegangan (voltage drop) pada line ends dan meningkatkan daya pakai alat-alat produksi. - Terhindar dari kenaikan arus/suhu pada kabel sehingga mengurangi rugi-rugi. Peluang penghematan energy lainnya adalah penggantian pompa dengan pompa baru yang sesuai dengan instalasi jaringan yang terpasang. b. Analisis investasi Analisis kelayakan investasi akan dilakukan dengan menggunakan metode penilaian investasi : Payback Period (PP), Net Present Value (NPV), dan Internal Rate of Return (IRR). 4.2 ANALISIS DAN PEMBAHASAN DATA Dari hasil pengukuran di 5 unit perpompaan Kab. Gresik, maka dilakukan analisis data hasil pengukuran untuk masing masing unit perpompaan sebagai berikut : 34

36 a. LEGUNDI : Berikut ini adalah skema system perpompaan di unit legundi : P2 WTP I ES Skematik sistem jaringan perpompaan unit Legundi P3 WTP II HSC P3 WTP I P1 WTP II HSC ES I Reservoir Cerme P4 WTP II ES II Reservoir TPI P2 WTP II HSC P5 WTP II III ES Driyorejo ES = End Suction HSC = Horisontal Split case Gambar 21. System perpompaan unit Legundi Dari gambar skematik di atas terlihat bahwa antara pompa 2 dan 3 WTP I parallel dengan pompa 1 dan 2 WTP II. Sehingga terdapat tiga system perpompaan di unit legundi ini : System I adalah pompa 2, 3 WTP I dan pompa 1, 2 WTP II System II adalah pompa 3 dan 4 WTP II System III adalah pompa 5 WTP II I. Analisis Teknis SEC global (WTP) : Berikut ini adalah Konsumsi Energi Spesifik untuk unit Legundi : Tabel 25 Konsumsi Energi Spesifik (SEC) perpompaan unit Legundi (WTP I dan WTP II) : Bulan (2008) Energy consumption (kwh) Produksi air (m3) SEC (kwh/ml) Januari Februari Maret April Mei Juni

37 SEC masing masing system : System I : Dikarenakan pompa 2, 3 (WTP I) dan 1,2 WTP II ini parallel, maka untuk perhitungan SEC adalah satu system dengan perhitungan sebagai berikut : Tabel 26. Konsumsi Energi Spesifik (SEC) system I unit Legundi (system I) Parameter Pompa Rated 2(WTPI) 3(WTPI) 1(WTPII) 2(WTPII) Total lps m3/h kw SEC 367 Measured lps 70,17 85,67 67,00 86,67 309,50 m3/h 252,6 308,4 241, ,2 kw 130,8 134, ,6 513,3 SEC 461 selisih SEC 26% Dari tabel diatas terlihat bahwa terdapat selisih sebesar 26 % antara SEC actual dengan SEC calculated dimana SEC actual lebih tinggi. Berarti sudah ada penurunan efisiensi system perpompaan di unit ini. Ini bisa disebabkan karena system ini tidak memenuhi syarat pemasangan pompa parallel diantaranya yaitu : Tidak boleh lebih dari 3 pompa yang diparalel Spesifikasi (tipe dan karakteristik) pompa dan motor untuk masing masing pompa harus sama Selain itu juga adanya throotling (cekikan) pada beberapa pompa akan mengakibatkan penurunan efisiensi pompa. System II dan III Tabel 27. Konsumsi Energi Spesifik (SEC) system I unit Legundi (system II dan III) Pompa SEC nameplate Sec actual Selisih SEC 3 (System II ) % 5 (System III) % 36

38 Efisiensi pompa : Tabel di bawah ini memperlihatkan hasil perhitungan analisis Efisiensi dan Konsumsi Energy Spesifik masing masing pompa di unit Legundi : WTP I : Tabel 28. Analisis Efisiensi dan Konsumsi Energy Spesifik, Unit Legundi (WTP I) Parameter Pompa dari WTP I Rated Parameter unit 2 3 Merk Grundfos southern Cross Model NK /540/BAQE; MODEL :KE Flow lps Head m Motor Kw kw Motor efficiency % - 0,948 Pump efficiency % - - Speed rpm Operating hours jam SEC rated kwh/ml Measured Data unit 2 3 Actual Flow m3/min 4,21 5,14 lps 70,17 85,67 Discharge pressure bar 8,5 8,0 Suction pressure bar 0,25 0,25 Head m 82,5 77,5 Power kw 130,8 134,9 Hidraulic Kw kw 53,2 64,5 Speed rpm Over all efficiency % Pump efficiency - % Current metod SEC actual kwh/ml Selisih SEC 41 % 19 % Dari perhitungan dan analisis (tabel 25) terlihat bahwa efisiensi pompa di unit Legundi ini cukup kecil, yaitu 48 % untuk pompa 2, sedangkan pompa 3 relatif masih baik yaitu 55 %. 37

39 WTP II : Tabel 29. Analisis Efisiensi dan Konsumsi Energy Spesifik, Unit Legundi (WTP II) Parameter Pompa dari WTP II Rated Parameter unit Merk Southern Cross Ebara Ebara GAE GAE Model 0 250x150 CJN 250x150 CJN 250 X 150 CJN SKF RSI Flow lps Head m Motor Kw kw Motor efficiency % Pump efficiency % Speed rpm / Operating hours jam SEC rated kwh/ml Measured Data Actual Flow m3/min 4,02 5,2 3,2 1,04 lps 67,00 86,67 53,33 17,33 Discharge pressure bar 8,1 8,2 4,8 6,3 Suction pressure bar 0,25 0,25 0,25 0,25 Head m 78,5 79,5 45,5 60,5 Power kw ,6 107,3 37 Hidraulic Kw kw 49,8 65,3 22,4 9,8 Speed rpm Over all efficiency % Pump efficiency - % Current metod % SEC actual kwh/ml Selisih SEC 37% 11% 52% 137% Dari tabel di atas terlihat bahwa efisiensi pompa maupun efisiensi total untuk pompa 1, 3 dan 5 kecil, yaitu kurang dari 50%. Untuk pompa 2-WTP II masih di atas 50%. 38

40 Efisiensi motor : Tabel 30. Analisis/ penilaian energy motor, Unit Legundi: Lokasi Pompa Vunb Iunb Deviasi frek. Terukur terhadap frek.rated Deviasi tegangan R S T faktor daya terukur % beban motor terhadap daya motor rated Current metod Efisiensi asumsi Legundi pompa 1 0,23% 0,8% -0,10% -0,21% -0,03% 0,23% 90% 0,85 0,9 WTP I pompa 2 0,05% 0,7% 0,26% 0,03% -0,13% 0,05% 89% 97% 0,87 0,92 WTP II pompa 1 0,13% 0,8% 0,08% 0,13% -0,05% -0,08% 87% 0,91 0,85 pompa 2 0,28% 1,4% -0,24% 0,28% -0,08% -0,18% 88% 0,8 0,87 pompa 3 0,77% 6,7% -0,20% 0,03% 0,77% -0,80% 70% 0,8 0,98 pompa 4 off pompa 5 0,13% 9,4% -0,20% 0,13% 0,05% -0,15% 78% 0,78 0,87 Dari tabel 27 terlihat bahwa secara umum kinerja dari motor di unit Legundi ini masih bagus, dilihat dari deviasi tegangan untuk hampir semua pompa di unit Legundi ini < 10 %, deviasi frekuensi < 5%, ketidakseimbangan antar tegangan (Vinb) juga < 1%. Begitu juga dengan ketidakseimbangan arus < 10 %. Untuk parameter factor daya (cos phi), hampir semua pompa di unit ini relative bagus karena mempunyai faktor daya 85 %, kecuali pada pompa 3 dan 5 (WTP II) ditemukan cos phi 85 % yaitu Pompa 3, cos phi : 70 % Pompa 5, cos phi : 78,2 % II. Analisis Keuangan a. Biaya dan Manfaat (Potensi saving/ penghematan) : Penggantian pompa baru Dasar perhitungan biaya investasi ini berdasarkan harga dan spesifikasi dari pompa Grundfos dan jasa instalasinya. I. System I Dari hasil perhitungan analisis data, maka pompa pompa pada system I ini sudah tidak efisien kerjanya baik dilihat dari SEC maupun efisiensi pompanya. Dan pada kenyataannya, pompa pompa transmisi pada unit Legundi ini sudah mengalami pergantian pompa pada pertengahan program (Juli 2009), yaitu 2 unit pompa WTP I 39

41 dan 3 unit pompa di WTP II (dari 5 unit pompa (1 stand by)) diganti dengan 2 unit pompa baru merk Goulds Pumps dengan spesifikasi masing - masing sebagai berikut : Tabel 31. Spesifikasi pompa baru Legundi Pompa Merk Daya(kW) rpm Voltage/Phase Motor Arus (A) Name plate Hz cos phi effisiensi Tahun pemasangan I, WTP I Teco 400 Kw / 3 phase II, WTP II Teco 400 Kw / 3 phase Merk Goulds pumps Goulds pumps Pompa Capacity (L/dt) Head (m) Perletakan pompa adalah 1 buah pompa di pasang di WTP I dan 1 buah pompa di pasang di WTP II. Sedangkan untuk 1 buah pompa menuju Driyorejo (pompa 5) sudah diputus. Instalasi travo yang semula untuk masing masing pompa dihubungkan dengan sebuah travo, maka dengan penggantian pompa baru ini, semua travo lama diganti dengan sebuah travo induk dengan daya sebesar 1100 kva. Untuk mengatasi kelebihan KVAR akibat kecilnya cos phi, pada instalasi yang baru ini juga sudah dilengkapi dengan kapasitor bank. Selain itu juga pada instalasi ini juga dilengkapi dengan soft starter (inverter)(*internal workshop). Untuk itu pada unit ini tidak dilakukan perhitungan analisis keuangan. Berikut ini adalah contoh gambar untuk pompa baru yang ada di unit Legundi : Gambar 23. Pompa baru (I), WTP I Legundi Gambar 22. Pompa baru (II), WTP II Legundi II. System II : System II ini terdiri dari 2 buah pompa yaitu pompa 3 dan 4. Namun pada saat pengukuran pompa 4 dalam kondisi off (stand by) sehingga yang dikaji hanyalah pompa 3. Dari hasil perhitungan didapat selisih antara SEC rated dengan SEC measured sebesar 52 % lebih tinggi SEC measured. Begitu juga dengan efisiensi 40