B. Kasus Kredit yang “Tidak Berlaku”
2.7. Energy Efficiency and Conservation (EEC) / Efisiensi dan Konservasi Energi)
2.7.3. EEC 2. Kontrol Sistem MVAC / MVAC Control (2 poin) Tujuan
Melakukan penghematan konsumsi energi pada sistem MVAC (Mechanical Ventilation And Air Conditioning).
Tolok Ukur
1A. Memilih gedung yang mengunakan sistem Air Conditioning (AC) dengan standar efisiensi maksimum sebagai berikut: (2 poin)
Sistem AC Jenis Peralatan Efisiensi Maksimum (kW/TR)
Water-cooled Recip/screw chiller 0.851
Centrifugal chiller 0.626
Air-cooled Recip/screw chiller 1.220
Unitary Split 1.416
VRV 1.004
atau,
1B. Memilih atau melengkapi sistem AC dengan kontrol yang advance untuk efisiensi energi. (2 poin)
Strategi Pelaksanaan
Pengkondisian udara dan refrigerasi mengonsumsi secara signifikan sejumlah energi dalam bangunan gedung. Energi yang dikonsumsi dalam sistem pengkondisian udara dan refrigerasi sensitif terhadap antara lain perubahan beban, variasi cuaca, pengoperasian dan perawatan, serta kondisi ambien. Untuk itu perlu untuk mengevaluasi unjuk kerja, perlu dilakukan sedapat mungkin terhadap semua faktor-faktor ini.
Strategi pelaksanaan ini bertujuan untuk memverifikasi unjuk kerja dari sistem refrigerasi melalui pengukuran aktual di lapangan. Pengukuran kapasitas pedinginan bersih (TR) dan kebutuhan energi pada kondisi operasi aktual. Tujuan dari pengukuran adalah untuk mengestimasi konsumsi energi pada beban aktual dibandingkan terhadap kondisi desain.
77
Universitas Kristen Petra
1. Prinsip Kerja Sistem (secara umum)
Sistem MVAC dalam gedung bertujuan untuk mempertahankan suhu dan kelembaban pada nilai tertentu di area yang dikondisikan pada musim apapun.
AC mendinginkan ruangan, menggunakan cairan kimia yang mudah mengkonversi dari fase gas ke cair dan kembali lagi yang disebut refrigeran.
Refrigeran digunakan untuk mentransfer panas dari udara dalam ruang ke udara luar. Perangkat pendingin ini pada prinsipnya memiliki empat bagian utama, yakni kompresor, kondensor, evaporator dan katup ekspansi.
Gambar 2.31 Gambar Siklus Sistem MVAC Sumber: GBCI (2012)
78
Universitas Kristen Petra
2. Siklus Kompresi Uap Air
MVAC sistem sentral meliputi chillers, cooling towers dan alat pendingin udara;
dan alat pendistribusi udara, terutama AHU unit dan kipas (fan). Udara segar diambil melalui intake udara luar, yang masuk dengan bantuan tekanan ke saluran udara menuju sistem pendingin. Udara luar dapat juga dicampurkan dengan udara yang sudah terkondisikan dari sistem dalam bentuk “mixed air”. Udara kemudian masuk melalui pre-filter yang menahan partikel debu. Dari filter udara masuk ke centrifugal fan dan begitu keluar udara menjadi tekanan positif dan diarahkan melewati coil dimana udara mengalami proses pendinginan. Udara yang telah didinginkan akan didistribusikan ke area gedung yang dikondisikan dan menjadi udara yang kembali (return air) untuk diolah kembali atau dibuang ke luar.
2.1. Chiller
Chiller adalah pemakai energi terbesar dalam sistem pendingin udara sentral.
Di gedung komersial chiller dapat mengonsumsi setengah dari total konsumsi energi. Karena itu efisiensi chiller memiliki pengaruh yang signifikan terhadap keseluruhan kinerja energi pada gedung.
Berdasarkan tipe kondenser, chiller dibagi menjadi water-cooled dan air-cooled. Pada air-cooled, satu atau sejumlah fan digunakan untuk mengalirkan udara sekitar, melalui kondenser yang berfungsi sebagai penukar panas. Water-cooled memiliki bungkus dan tabung penukar panas yang menjadi tempat panas dilepaskan ke air di kondenser. Air yang menjadi panas kemudian dipompa ke cooling tower dimana terjadi pelepasan panas dari air ke lingkungan.
Perpindahan panas pada cooling tower terjadi karena adanya pendinginan laten, sebagian dari air panas di kondenser menguap, menyerap panas laten penguapan dari air di kondenser dan oleh karena itu mendinginkannya. Air di kondenser yang sudah melepaskan panasnya di menara pendingin (cooling tower) dipompa kembali melalui kondenser pada pendingin (chiller) untuk melalui siklus pemindahan panas.
2.2. Kompresor
Kompresor adalah bagian yang merupakan pusat dari sirkuit pendingin (refrigeran), kegunaannya adalah untuk mengontrol sirkulasi dari refrigeran di dalam sirkuit, mengambil gas refigeran pada tekanan dan suhu rendah serta
79
Universitas Kristen Petra
meyalurkannya ke tekanan juga ke suhu yang lebih tinggi. Karena proses ini, kompresor membiarkan refrigeran untuk melepaskan panasnya pada udara yang mengalir melalui kondenser, setelah ia menyerap panas di dalam evaporator.
Tidak semua peralatan AC memiliki kapasitas yang sama, oleh karena itu tersedia beberapa tipe kompresor.
a. Recoprocating compressor (terdiri atas hematic, semi-hematic dan open type) adalah tipe yang paling sering digunakan untuk kebutuhan kapasitas besar. Pada kompresor tipe ini, piston didesain serupa dengan piston pada mesin mobil. Reciprocating compressors didefinisikan sebagai open-type dengan salah satu ujung dari crankshaft menjorok keluar dari crankcase (wadah dari piston dan mesin dalam kompresor pada kompresor semi-hematic). Di sisi lain, kompresor dan motor penggerak berada di dalam wadah, yang didesain dapat dibuka untuk inspeksi dan pemeliharaan.
Dalam hal ini drive shaft dan crankshaft satu bagian. Semi-hematic compressor dibuat agar menahan udara atau debu tidak memasuki mesin.
Reciprocating compressors didefinisikan sebagai hematic ketika wadah tertutup dan tersegel, dan kepala dari silinder tidak dapat di akses untuk inspeksi atau pemeliharaan. Biasanya tipe ini digunakan di pendingin rumah tangga dan freezers, dan di unit AC kapasitas medium.
b. Rotary compressor, terdiri atas scroll, vane dan screw compressor (sesuai untuk penggunaan kapasitas tinggi hingga 1200 kW) dan centrifugal compressor (untuk kapasitas penggunaan yang lebih tinggi). Kategori ini meliputi semua kompresor yang melakukan fungsi kompresor menggunakan mesin yang terdiri atas impellers, involute scrolls atau screws.
- Scroll compressor (atau orbiting scroll compressors): berdasarkan dari mekanisme yang dipatenkan tahun 1905. Terdiri atas dua involute scroll: satu diam dan satu bergerak (tapi tidak mengelilingi) yang pertama. Karena pergerakan ini, gas yang berada di antara dua bagian mencapai tekanan sangat tinggi dan mengalir keluar melalui lubang di tengah.
80
Universitas Kristen Petra
- Stationary/rotary vane compressor bekerja akibat dari efek peletakan vane di dalam silinder. Vanes berotasi dalam bubungan (cam) di pusat silinder (rotary), atau tetap di dinding dari silinder (stationary). Pada kedua kasus, vane berperan dalam pergerakan gas, berkontribusi secara fundamental ke tahapan suction dan compression.
- Screw compressor: berdasarkan pada mekanisme dari dua balingbaling-berulir (screw) yang dipasangkan bersama. Terdapat pula single screw compressors yang dioperasikan melalui rotasi dari hanya satu silinder screw dengan helical thread dimana dua baling-baling identik dipasangkan.
- Centrifugal compressors: terdiri atas baling-baling yang terletak di dalam ruang khusus. Baling-baling berotasi dengan kecepatan tinggi, memberikan energi kinetik pada gas yang akan melalui bukaan sempit akibat meningkatnya tekanan. Tipe kompresor ini digunakan untuk kapasitas pendinginan tinggi dan tinggi sekali.
3. Kapasitas Pendinginan
Kapasitas dari mesin pendingin udara dikaslifikasikan dalam berapa “ton” dari efek pendinginan (TR) yang dapat dihasilkan. 1TR dari pendingin berdasarkan pada jumlah dari pendinginan 1 ton es yang dapat diproduksi melalui melting selama periode 24 jam.
Efisiensi pada chiller diukur dalam berapa banyak unit tenaga yang digunakan untuk meproduksi satu unit pendinginan. Pada sistem Inggris, satuan untuk efisiensi chiller adalah kW/TR, kW/TR = input kW/Ton of Refrigeration. Untuk satuan Standar Internasional (SI) efisiensi chiller menggunakan coefficient of performance (COP) yaitu efek kW refrigeration / input kW.
Kapasitas pendinginan (Btu/h) yang dirasiokan terhadap input energi yang digunakan (W) akan menghasilkan nilai rasio efisiensi energi (EER) yang dapat digunakan untuk menilai kompresor reciprocating dan scroll pada air-cooled chillers dan unit pendingin direct-expansion. Karena efisiensi chiller bervariasi sesuai beban biasanya dinilai dalam full load (100% dari kapasitas) dan part load (90, 80, 70% dan seterusnya). Informasi ini biasanya diberikan oleh manufaktur.
81
Universitas Kristen Petra
4. Efisiensi Maksimum Sistem AC
“KW/TR” adalah konsumsi daya spesifik yang berguna untuk mendingikasi kinerja dari sistem refrigerasi. Dengan mengukur refrigerasi yang diukur dalam TR dan input dalam kilo watt terukur, maka indikator kinerja energi didapat. Metodologi untuk mendapatkan unjuk kerja sistem refrigerasi dimulai dari mencari efek pendinginan yang dihasilkan. Unjuk kerja ini dapat dikuantifikasi sebagai ton refrigerasi (TR). 1 ton refrigerasi = 3024 kCal/hr panas terbuang. Konsumsi daya spesifik kW/TR adalah sebuah indikator berguna dari unjuk kerja sistem refrigerasi.
Dengan mengukur unjuk kerja refrigerasi dalam TR dan input kilo watt terukur.
Semua peralatan ukur, termasuk gauge dan termometer harus terkalibrasi selama pembacaan pengukuran, untuk parameter berikut ini:
Evaporator
a. Temperatur dari air yang memasuki evaporator b. Temperatur air yang meninggalkan evaporator c. Laju alir (flow rate) Chilled Water
d. Turunnya tekanan air evaporator (masuk terhadap keluar) Kompresor
a. Input daya listrik ke kompresor, kW 5. Kontrol pada sistem MVAC
5.1. Automatisasi bangunan gedung menggambarkan fungsionalitas yang disediakan oleh sistem kontrol sebuah gedung. Building Automation System (BAS – Sistem Automatisasi Bangunan Gedung adalah sebuah contoh dari sistem kontrol terdistribusi). Sistem kontrol dikomputerisasi, jaringan pintar dari peralatan elektronik, didesain untuk memonitor dan mengontrol sistem mekanikal dan pencahayaan dalam sebuah gedung. Inti dari kegunaan/fungisonalitas sistem BAS yaitu membuat iklim bangunan gedung dalam cakupan secara khusus, menyediakan pencahayaan berdasarkan sesuai waktu yang diperlukan (schedule occupancy), dan memonitor unjuk kerja sistem dan kesalahan peralatan serta menyediakan email atau catatan untuk operator teknisi (engineering) bangunan gedung.
Kegunaan/fungsionalitas sistem BAS, yaitu mengurangi/mereduksi
82
Universitas Kristen Petra
biaya energi dan perawatan bangunan gedung, jika dibandingkan dengan gedung lainnya yang tidak dikontrol. Bangunan yang dikontrol oleh sistem BAS, seringkali biasa dikenal dengan sebutan sistem bangunan pintar.
5.2. Energy Management System (EMS) adalah kontrol energi otomatis untuk sistem yang mengonsumsi energi pada bangunan yang mengkomputerisasi manajemen energi, menilai sistem existing, menspesifikasi dan mengkomisioning sistem baru serta mengoptimalkan kinerja sistem dalam bangunan. Adanya EMS ini dapat mengurangi kebutuhan dan konsumsi energi. Pengembangan lebih lanjut dari EMS adalah Energy Management Control System (EMCS). EMCS mengaplikasikan berbagai variabel melalui programmable logic controllers untuk mengoptimasi penggunaan energi. Pada EMCS dapat dilakukan kontrol terhadap kondisi lingkungan bangunan dan proses industri selain pada sistem MVAC dan Pencahayaan.
Dokumen yang diperlukan untuk EEC 2 tolok ukur 1A
Laporan Audit Energi Sistem AC (site performance test yang aktual).
Dokumen yang diperlukan untuk EEC 2 tolok ukur 1B
Dokumen yang menunjukkan adanya kontrol untuk efisiensi energi dan menyediakan informasi seperti jenis kontrol, sistem yang dikontrol dan informasi pendukung lainnya.
Bukti fotografis, tempat peletakan alat kontrol energi.
2.7.4. EEC 3. Densitas Daya Pencahayaan dan Kontrol / Lighting Power