BAB IV ANALISA. Dalam merancang jaringan listrik suatu bangunan atau area terlebih dahulu

Transkripsi

1 BAB IV ANALISA 4.1. Perhitungan Kebutuhan Tenaga Listrik Dalam merancang jaringan listrik suatu bangunan atau area terlebih dahulu dilakukan penaksiran atas beban total seluruh bangunan. Beban total dapat diketahui yang pasti setelah perancangan lengkap selesai, namun hal tersebut memerlukan waktu yang lama. Dengan berdasarkan data dari tabel 3.2, dan menggunakan persamaan 2.3a dapat dihitung kebutuhan daya total dan kapasitas Genset yang diperlukan, dengan perhitungan sebagai berikut: DF (Demand Factor) = 0,8 Beban daya total = VA Emergency Load = 100 % Maksimum Beban Terpasang = DF x Beban total x Emergency Load Maksimum Beban Terpasang = 0,8 x x 100% = VA = VA = 979 kva Dari hasil perhitungan diatas, maka rating kinerja daya genset yang diambil adalah 2X500 kva 75

2 4.2. Analisa perhitungan besar arus beban maksimum dan penampang penghantar Berikut adalah beberapa hasil perhitungan arus beban maksimum pada panel dibeberapa bangunan serta penentuan besar penampang kabel: Perhitungan Pada Panel Distribusi Panel DB OFFICE Lt.1 Dari data tabel 3.2, diketahui daya untuk Office Lt.1 adalah VA. Dengan menggunakan persamaan 2.4 maka nilai arus nominal dan KHA untuk Panel DB-OFFICE Lt.1 dapat ditentukan sebagai berikut: In = VA Vx 3Volt VA = = 214,7 Amper 215Amper 380x 3Volt KHA = 1,25 x In = 1,25 x 215 A = 268,75 A Dari hasil perhitungan diatas, nilai KHA pada Panel DB-OFFICE lt 1 adalah 268,74 A. Sesuai tabel 7.3.5a dalam PUIL 2000 untuk nilai KHA 268,74 A, ukuran penghantar yang digunakan adalah NYY 4x120 mm 2 dengan nilai arus maksimum yaitu 282A Panel DB OFFICE Lt.2 Dari data tabel 3.2, diketahui daya untuk Office Lt.2 adalah VA. Dengan menggunakan persamaan 2.4 maka nilai arus nominal dan KHA untuk Panel DB-OFFICE Lt.2 dapat ditentukan sebagai berikut: In = VA Vx 3Volt 76

3 142346VA = = 216,3 Amper 380x 3Volt KHA = 1,25 x In = 1,25 x 216,3 A = 270,37 A Dari hasil perhitungan diatas, nilai KHA pada Panel DB-OFFICE lt. 2 adalah 270,37 A. Sesuai tabel 7.3.5a dalam PUIL 2000 untuk nilai KHA 268,74 A, ukuran penghantar yang digunakan adalah NYY 4x120 mm 2 dengan nilai arus maksimum yaitu 282A Panel DB-SERVER Dari data tabel 3.2, diketahui daya untuk DB-SERVER adalah VA. Dengan menggunakan persamaan 2.4 maka nilai arus nominal dan KHA untuk Panel DB-SERVER dapat ditentukan sebagai berikut: In = 21612VA Vx 3Volt 21612VA = = 32,83 Amper 380x 3Volt KHA = 1,25 x In = 1,25 x 32,83 A = 41,1A Dari hasil perhitungan diatas, nilai KHA pada Panel DB-SERVER adalah 41,1 A. Sesuai tabel 7.3.5a dalam PUIL 2000 untuk nilai KHA 41,1 A, ukuran penghantar yang digunakan adalah NYY 4x10 mm 2 dengan nilai arus maksimum yaitu 63A Untuk data SDB selanjutnya, disajikan dalam bentuk wiring diagram pada lampiran gambar EL

4 Analisa perhitungan susut tegangan atau rugi tegangan. Berdasarkan PUIL 2000 pasal menyatakan bahwa susut tegangan antara terminal konsumen dan sembarang titik dari instalasi tidak boleh melebihi 5 % dari tegangan pengenal pada terminal konsumen bila semua penghantar dari instalasi dialiri arus maksimum. Untuk menghitung susut tegangan pada tiap titik, harus ditentukan besarnya impedansi hantaran. Perhitungan untuk susut tegangan pada panel lampu: - Panjang penghantar utama panel lampu sorot (l) = 50 m = 0,05 km - Panjang penghantar panel Lampu = 130 m = 0,13 km susut tegangan ditentukan melalui persamaan 2.8 : V = 3 x I x l x (R Cos ϕ + X Sin ϕ) Susut tegangan Penghantar dari panel utama LVMDB ke panel lampu sorot: V = 3 x I x l x (R Cos ϕ + X Sin ϕ) = 3 x 220 x 0,05 x 0,121(dari tabel resistansi) = 3 x 220 x 0,05 x (0,121) = 2,3 V (Nilai R dan X diperoleh dari tabel Resistansi dan Reaktansi Busbar dan kabel 4 inti) susut tegangan dari panel 2.I ke lampu : V = 3 x I x l x (R Cos ϕ + X Sin ϕ) = 3 x 4 x 0,13 x 7,03 (dari tabel) = 6,33 V Jadi susut tegangan dari penghantar utama ke lampu yaitu : V total = 6,33 V + 2,3 V 78

5 = 8,63 V persentase susut tegangan dari penghantar panel LVMDP ke lampu adalah: v = 8,63 x 100 % = 2,27 % 380 Dari hasil perhitungan dapat disimpulkan bahwa susut tegangan dari panel LVMDB ke panel penerangan luar adalah sebesar 2,27 %. Nilai ini masih sesuai dengan peraturan yang ada yaitu PUIL karena menurut PUIL 2000 susut tegangan tidak boleh melebihi 5 % Analisa penentuan kebutuhan penerangan. Perhitungan pencahayaan pada suatu didasarkan perhitungan sistem pencahayaan untuk dalam ruangan yang dikeluarkan oleh Departemen Pertambangan dan Energi tentang Petunjuk Teknis Konservasi Energi Untuk Sistem Pencahayaan Pada Bangunan Gedung. Penentuan sistem pencahayaan yang terdiri dari perhitungan jumlah armatur, tingkat pencahayaan dan daya pencahayaan maksimum untuk setiap ruangan Berikut adalah perhitungan pada banguan ruang ganti mekanik DATA RUANG Panjang P 8 Meter Lebar L 7.5 Meter Tinggi T 3.5 Meter Ketinggian bidang kerja Tk 0.8 Meter Jarak armatur ke bidang kerja Tb 2.7 Meter ARMATUR YANG DIGUNAKAN Type armatur dan lampu flouresen Daya/armatur Pa 36 Watt Fluks luminasi/lampu Fl 3100 Lumen Fluks luminasi/armatur Fa 6200 Lumen 79

6 Fa = Fl x Jumlah Lampu Per Armatur =3100 x 2 =6200 Tingkat pencahayaan yang dianjurkan E= 350 Lux Dari data diatas, dapat dihitung nilai Indeks Ruang dengan menggunakan persamaan 2.21 dengan perhitungan sebagai berikut: Indeks Ruangan K = = 1,17 Kp = Kp 1 + (Kp 2 - Kp 1 ) = (0,51 0,56) = 0,55 Nilai Kp lihat tabel N L = = = 10.5 Jadi jumlah armatur yang dipasang pada ruang ganti mekanik adalah (N a ) = = 5 buah Kuat pencahayaan yang didapat dengan menggunakan persamaan 2.22 sebagai berikut: E = = = 330,7 Lux Daya (W) = N a x Pa = 5 x 72 = 360Watt Daya terpasang persatuan luas = = = 8,7 Watt/m 2 Untuk Perhitungan selengkapnya bias dilihat pada tabel Perhitungan Bare Conductor Berdasarkan PUIL 2000 pasal bagian d nomor 3 bahwa penampang logam dari konstruksi itu harus cukup besar sehingga dapat menghantarkan arus sekurang-kurangnya sama dengan kemampuan penghantar proteksi. Dan luas 80

7 penampang nominal penghantar proteksi bersama tersebut harus sesuai dengan perhitungan KHA. Berikut perhitungan untuk Bare Conductor pada Panel SDB-OTC dengan menggunakan persamaan sebagai berikut: KHA = KHA penghantar terbesar + Arus nominal beban lainnya = ,3 + 1, ,2 = 1,931 ka Dari hasil perhitungan diatas, nilai untuk KHA Bare Conductor adalah 1,931 ka dengan menggunakan Kabel penghantar yang digunakan adalah NYFGbY 4(4 x 1C x 300mm2) Maka sesuai dengan PUIL 2000 pasal tabel untuk luas penampang kabel BC yang digunakan adalah sebesar 150 mm Perhitungan Setting Pengaman Dari data tabel 3.2, diketahui daya untuk DB-Canteen adalah sebesar VA. Dengan menggunakan persamaan 2.4 maka nilai besaran pengaman utama pada Panel DB-SERVER dapat ditentukan sebagai berikut: In = Vx P 3x cosϕ = = 58,8 Amper 380x 3x0,8 KHA = 1,25 x In = 1,25 x 58,8 = 73,5 A Dari hasil perhitungan diatas, maka pengaman yang dipasang adalah MCCB 80 A 81

8 4.3. Perhitungan Sistem Plumbing Sistem Air Bersih Untuk kapasitas sistem air bersih, disesuaikan dengan kebutuhan dilapangan, berikut perhitungan untuk kebutuhan air bersih: 1. Kebutuhan Air Bersih a. Kebutuhan Harian Air Bersih (Qd) Office Lantai 1 (119 orang) = ltr Office Lantai 2 (106 orang) = ltr Pos Security (12 orang) = ltr Workshop Sarana = ltr Workshop Tyre = ltr Kantin & Klinik = ltr Pencucian Mobil Besar (Qs) = 32 x 500 ltr Pencucian Mobil Kecil (Qs) = 16 x 250 ltr External = ltr General Cleaning = ltr Staff Lapangan (175 orang) = ltr Cadangan Air 6 Jam (Qs) = ltr Dari data diatas, total Kebutuhan Air bersih yaitu sebesar ltr Adapun kebutuhan air bersih perhari, dapat dihitung sebagai berikut: Factor Occupancy = 95% x Kebutuhan air bersih = 95% X = ltr Untuk kebutuhan air bersih cadangan yaitu: 82

9 Qs = ltr = ltr Untuk kebutuhan air bersih perhari yaitu: Qd = = ltr/hari = 53,5 m3/hari b. Kebutuhan air bersih rata-rata per jam (Qh) Untuk kebutuhan air bersih rata-rata dapat dihitung sebagai berikut: h = jam operasi (20 jam) = 2,675 m 3 /jam c. Kebutuhan air bersih jam puncak (Qh-max) Untuk kebutuhan air bersih jam puncak dapat dihitung sebagai berikut: Qh-max = Qh x C C = Constanta (2 3) Qh-max = 2,675 x 2 = 5,35 m3/jam ~ 8 m3/jam Pompa Pembagi Air Bersih (Distribution Pump) a. Laju Aliran (Flow Rate), (Qpump), (Rental Office & Kantin). Untuk perhitungan laju aliran, ditentukan berdasarkan laju aliran jam ratarata yaitu 90 LPM (1,5 ltr/detik) b. Total Head (Hp) 83

10 Untuk Total Head pompa air bersih dapat ditentukan sebagai berikut: Hp = Hs + Hf + Hr Dengan nilai: Hs = Head statis (60 MKA) Hf = Head friksi pipa (10 MKA) Hr = Head residual (10 MKA) Maka: Hp = = 80 MKA c. Motor Pompa Dengan nilai: Qpump = Laju aliran pompa (1,5 ltr/detik) Hp = Total head (80 MKA) γ = Berat jenis air (1 kg/da3) = 75 kg m/detik ηp = Rendemen pompa (60%) ηm = Rendemen motor (70%) t = Faktor pengaman (120%) k = Konversi (1 Hp = 0,746 kw) = 3,41 kw 84

11 Sistem Distribusi Fuel Oil a. Kebutuhan Fuel Oil Genset Daily Tank - Penggunaan kapasitas genset = 3x 500 KVA - Konsumsi bahan bakar genset = 500 KVA = 0,4 Ltr/KVA/jam = 200 Ltr/jam - Jam kerja genset 24 jam/hari = 200 x 24 jam = Ltr/hari = x 3 unit genset = Ltr/hari Pembulatan = Ltr/hari b. Perhitungan Kapasitas Pompa Distribusi - Kapasitas Daily Tank Genset = Ltr/hari - Waktu pengisian = 2,5 jam/hari - Kapasitas pompa = /2,5 = Ltr/jam = 100 Ltr/menit Jumlah pompa transfer 2x 100 Lpm dengan sistem kerja digerakan oleh selenoid valve berdasarkan level control, 1 pompa duty dan 1 stand by. 4.4 Perhitungan Beban Pendingin & Ventilasi Untuk perhitungan nilai beban pendingin digunakan rumusan sebagai berikut: (W x H x I x L x E) / 60 = kebutuhan BTU W H = Panjang Ruang (dalam feet) = Tinggi Ruang (dalam feet) 85

12 I = Nilai 10 jika ruang berinsulasi (berada di lantai bawah, atau berhimpit dengan ruang lain). Nilai 18 jika ruang tidak berinsulasi (di lantai atas). L E = Lebar Ruang (dalam feet) = Nilai 16 jika dinding terpanjang menghadap utara; nilai 17 jika menghadap timur; Nilai 18 jika menghadap selatan; dan nilai 20 jika menghadap barat. 1 Meter = 3,28 Feet Berikut perhitungan untuk beban pendingin ruangan Receptionis: Ruang berukuran 7,5m x 4m atau (24,6 kaki x 13 kaki), tinggi ruangan 3m (10 kaki) tidak berinsulasi, dinding panjang menghadap ke timur. Kebutuhan BTU = (24,6 x 13 x 18 x 10 x 17) / 60 = ,8 BTU Untuk data perhitungan lengkapnya bisa dilihat pada tabel 4.4. Tabel 4.1 data besar BTU per PK Kapasitas AC Besar Btu/hr ½ PK 5000 ¾ PK PK ½ PK PK ½ PK PK PK Tabel 4.2. Data perhitungan beban pendingin dan ventilasi udara NO. I. 1 URAIAN WAREHOUSE & OFFICE A. Lantai 1 Area Tinggi Beban Pendingin (Air Cooled Split) Ventilasi Luasan Lantai Air (m 2 /TR) (TR) (Btuh) Change (Cfm) (m²) (m) (...x) R. Kerja (Open Ofiice Area) 776, ,

13 2 Receptionis 30, , R. DPM 2 27, , R. DPM 3 27, , R. Visitor 24, , R. Konseling 11, , R. Meeting 26, , R. Meeting 26, , R. Payroll 13, , Loket 9, , Finance 45, , Toilet 13, Toilet 13, Pantry 14, Pantry 14, Gudang File 17, Musholla 26, Sirkulasi 18 Warehouse 1.656, B. Lantai 2 R. Kerja (Open Ofiice Area) 910, , R. MCC 8, , R. MCC 8, , R. MCC 8, , R. Induksi 13, , R. Meeting 48, , R. PM 26, , R. DPM 1 26, , R. Server 7, , R. Panel 4, , Toilet 13, Toilet 13, Pantry 14, Gudang File 12, SUBTOTAL 113, II. KLINIK 1 R. UGD/Periksa 10, , R. Kerja 9, , K. Medik 10, , R. Serbaguna 18, , R. Kendali 10, , Kamar Mandi/WC 3, Gudang Obat 9, Kamar Mandi/WC 3, Kamar Mandi/WC 3, SUBTOTAL 3, III. KANTIN OFFICE 1 Kantin 245, Sirkulasi 2 R. Cuci Tangan 12, Pantry/Dapur 8, Toilet 2, Toilet 2,

14 IV. R. GANTI MEKANIK 1 R. Ganti Mekanik 14, R. Ganti Mekanik 14, R. Istirahat Mekanik 35, Sirkulasi SUBTOTAL - - V. MUSHOLLA 1 Musholla 92, Sirkulasi 2 Toilet 1, Toilet 1, Toilet 1, SUBTOTAL 116,