BAB III METODOLOGI PENELITIAN Pada bab ini membahas metodologi yang digunakan dalam penelitian beserta penjelasan singkat setiap tahapannya. Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian III-1
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian Lanjutan III-2
Pada gambar 3.1 dijelaskan langkah-langkah yang digunakan dalam penelitian mengenai Audit Energi yang diuraikan dalam sub bab di bawah ini. 3.1 Studi Lapangan Studi lapangan dilakukan sebagai observasi awal untuk melihat penggunaan energi listrik khususnya penggunaan Air Conditioning (AC) dan lampu pada gedung Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret (UNS). Observasi awal dilakukan melalui pengamatan di tempat penelitian dan diskusi dengan beberapa orang yang berkompeten. Hasil studi lapangan dapat digunakan sebagai acuan dalam membuat latar belakang dan perumusan masalah. 3.2 Studi Pustaka Merupakan tahap pemahaman teori-teori yang mendasari penelitian. Studi kepustakaan dilakukan untuk mencari ide-ide, rumusan-rumusan dan konsepkonsep teoritis dari berbagai literatur yang dapat dipakai sebagai landasan teoritis untuk melakukan penelitian. 3.3 Perumusan Masalah Langkah selanjutnya yang dilakukan dalam penelitian ini adalah merumuskan masalah yang diambil. Perumusan masalah yang ada yaitu mengoptimalkan penggunaan energi listrik khususnya penggunaan Air Conditioning (AC) dan lampu pada gedung Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret (UNS) dengan cara dilakukan audit energi. 3.4 Penetapan Tujuan Penelitian Setelah merumuskan masalah, langkah selanjutnya adalah penetapan tujuan penelitian. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi beban energi listrik yang digunakan untuk penggunaan Air Conditioning (AC) dan lampu pada gedung Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret (UNS). 3.5 Pengumpulan Data Data yang dikumpulkan dalam penelitian ini terbagi tiga bagian, yaitu: 1. Dokumentasi Bangunan III-3
a. Dokumentasi bangunan terdiri atas denah bangunan gedung, denah instalasi pencahayaan bangunan, denah instalasi AC. b. Dokumentasi bangunan meliputi ruang jurusan Teknik Industri, ruang kelas 301A, ruang kelas 301B, ruang kelas 201A, Laboratorium OPSI, Laboratorium LSK, Laboratorium P3, Laboratorium APK, Laboratorium Silogbis, Laboratorium LSP. 2. Jumlah armatur dan lampu terpasang. 3. Menghitung jumlah flux cahaya lampu terpasang. Flux cahaya yang dipancarkan oleh suatu sumber cahaya ialah seluruh jumlah cahaya yang dipancarkan dalam satuan detik (Harten, 2002). Flux cahaya dapat ditemukan pada box lampu atau dapan dihitung dengan persamaan 2.7. 4. Mengetahui nilai PK AC terpasang. 3.6 Pengolahan Data Langkah-langkah dalam pengolahan data adalah sebagai berikut: 1. Menghitung Indeks Ruang Indeks ruang adalah nilai angka yang mewakili geometris suatu ruangm, data yang diperlukan adalah luas ruangan dan tinggi ruangan yang sudah dikurangi dengan tinggi bidang horizontal khayalan sebesar 0,80 meter. Untuk perhitungan indeks ruang dapat menggunakan persamaan 2.10. 2. Menghitung Koefisien Penggunaan Koefisien penggunaan didefinisikan sebagai perbandingan antara fluks luminus yang sampai di bidang kerja terhadap keluaran cahaya yang dipancarkan oleh semua lampu. Untuk mengetahui koefisien penggunaan data yang diperlukan antara lain Faktor reflentansi dinding (rw), faktor reflektansi langit langit (rp) dan faktor reflektansi bidang pengukuran (rm) dan indeks ruang. Jika nilai koefisien penggunaan tidak dapat ditemukan dalam tabel maka dilakukan interpolasi. 3. Menghitung Daya Aktual Lampu Data yang diperlukan dalam menghitung daya aktual lampu adalah jumlah armatur, jumlah lampu dalam 1 armatur, daya dari lampu terpasang dan luas ruangan. Daya aktual lampu yang dibutuhkan untuk tingkat pencahayaan rata-rata tertentu pada III-4
bidang kerja dapat dihitung dengan persamaan 2.11 dan batas maksimum daya telah diatur pada SNI 6197-2011. 4. Menghitung Tingkat Pencahayaan Aktual Dalam menghitung tingkat pencahayaan aktual yang diperlukan adalah denah titik ukur ruangan dan lux meter sebagai alat ukur tingkat pencahayaan aktual. Untuk prosedur pengambilan data telah diatur dalam SNI 16-7062-2004 tentang Pengukuran Intensitas Penerangan di Tempat Kerja. 5. Menghitung Daya Aktual AC Untuk menghitung daya aktual AC data yang diperlukan adalah PK (Paard Kracth) yang satuan daya pada kompressor AC (Joto, 2013). Kemudian dikonversikan menjadi BTU/hr yang nilainya dapat dilihat pada tabel 2.3, perhitungan daya AC dapat dihitung dari besarnya BTU/hr yang terpasang kemudian dikalikan dengan jumlah daya yang telah diatur pada SNI 03-6390-2000 dan dapat dilihat pada persamaan 2.6. 6. Menghitung IKE Aktual Intensitas Konsumsi Energi (IKE) Listrik adalah pembagian antara konsumsi energi listrik pada kurun waktu tertentu dengan satuan luas bangunan gedung (Effendi, 2012). Menurut Pedoman Pelaksanaan Konservasi Energi nilai IKE dari suatu bangunan gedung digolongkan dalam dua kriteria, yaitu untuk bangunan ber- AC dan bangunan tidak ber-ac. IKE dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.1. 3.7 Tahap Usulan Perbaikan Langkah-langkah dalam usulan perbaikan sistem tata udara dan sistem pencahayaan adalah sebagai berikut: 1. Menghitung Kebutuhan AC Ruangan Untuk menghitung kebutuhan AC nilai daya pendinginan (BTU/hr) menjadi acuan untuk menentukan jumlah AC. Data yang diperlukan dalam menghitung kebutuhan AC adalah panjang ruang dalam satuaan feet, lebar ruang dalam satuaan feet, tinggi ruang dalam satuan feet, koefisien I dan E. Untuk menghitung kebutuhan BTU digunakan persamaan 2.5. III-5
2. Menghitung Armatur Rancangan Armatur adalah rumah lampu yang dirancang untuk mengarahkan cahaya, untuk tempat dan melindungi lampu serta untuk menempatkan komponenkomponen listrik (SNI 6197-2011). Dalam menentukan armatur sumber cahaya harus tidak menyilaukan mata dan bayang bayang tidak boleh terlalu tajam serta sesuai dengan tingkat pencahayaan yang diharapkan. Untuk menghitung jumlah armatur data yang diperlukan tingkat pencahayaan yang diharapkan, luas ruangan, koefisien depresiasi, koefisien penggunaan, jumlah lampu dalam 1 armatur, dan flux cahaya. Untuk perhitungan armatur rancangan menggunakan persamaan 2.8 namun jenis lampu yang digunakan merupakan jenis lampu yang baru yang akan dipasang dan untuk menentukan jumlah armatur intensitas cahaya yang digunakan merupakan tingkat pencahayaaan ideal. 3. Menghitung Daya Lampu Rancangan Data yang diperlukan dalam menghitung daya lampu adalah jumlah armatur rancangan, jumlah lampu dalam 1 armatur, daya dari lampu yang akan dipasang, dan luas ruangan. Daya lampu rancangan yang dibutuhkan untuk tingkat pencahayaan rata-rata tertentu pada bidang kerja dapat dihitung dengan persamaan 2.11 dan batas maksimum daya telah diatur pada SNI 6197-2011. 4. Menghitung IKE rancangan Intensitas Konsumsi Energi (IKE) Listrik adalah pembagian antara konsumsi energi listrik pada kurun waktu tertentu dengan satuan luas bangunan gedung (Effendi, 2012). Menurut Pedoman Pelaksanaan Konservasi Energi nilai IKE dari suatu bangunan gedung digolongkan dalam dua kriteria, yaitu untuk bangunan ber- AC dan bangunan tidak ber-ac. IKE dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.1. 5. Perhitungan Biaya Untuk menghitung biaya penggunaan listrik sudah diatur dalam peraturan mentri ESDM No. 30 tahun 2012 dimana sudah disediakan tarif dasar listrik dari Perusahaan Listrik Negara (PLN). Dimana proses perhitungannya meliputi biaya beban, biaya pemakaian blok I, biaya pemakaian blok II, biaya pemakaian blok III, Penyesuaian Tarif Listrik Berkala (PTLB), pajak penerangan jalan, dan info billing. III-6
3.8 Analisis dan Interpretasi Hasil Berdasarkan perhitungan yang telah dibuat, maka langkah selanjutnya adalah melakukan analisis dan interpretasi hasil. Apabila peluang hemat energi telah diidentifikasi, selanjutnya perlu ditindak lanjuti dengan analisis peluang hemat energi, yaitu dengan cara membandingkan potensi perolehan hemat energi dengan biaya yang harus dibayar untuk pelaksaan rencana penghematan energi listrik yang direkomendasikan. Penghematan energi pada bangunan gedung harus tetap memperhatikan kenyamanan penghuni. 3.9 Kesimpulan dan Saran Langkah akhir dalam penelitian ini adalah menarik kesimpulan dan saran mengenai penelitian yang telah dilakukan. Pada tahap ini akan dibahas hasil perancangan dengan mempertimbangkan tujuan yang ingin dicapai dan memberikan saran untuk perbaikan maupun untuk penelitian selanjutnya. III-7