ANALISIS PELUANG HEMAT ENERGI UNTUK
GEDUNG POLITEKNIK NEGERI BALI (PNB)
*)Yanu Prapto Sudarmojo, **)Rukmi Sari Hartati, ***)Kade Amerta Yasa *) dan **)Staff pengajar Progam Studi Teknik Elektro Universitas Udayana***) Staff pengajar Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bali Kampus Bukit Jimbaran Bali
Email : yanu.prapto@ee.unud.ac.id Intisari
Politeknik Negeri Bali (PNB) merupakan Lembaga Pendidikan Tinggi yang menyelenggarakan pendidikan Diploma III dan IV terletak di Kampus Bukit Jimbaran, Kuta Badung. Memiliki 6 jurusan yaitu : Teknik Sipil, Teknik Elektro, Teknik Mesin, Administrasi Niaga, Pariwisata, dan Akuntansi. Karakteristik beban listrik di Politeknik Negeri Bali adalah 66.28% untuk AC, 15,14% untuk pencahayaan dan sisanya sebesar 18,49% untuk peralatan listrik seperti perangkat komputer, televisi dan printer.
Berdasarkan Potensi Indeks Kriteria Energi yang dikeluarkan Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum, Nilai Indeks Konsumsi Energi (IKE) pada Gedung Politeknik Negeri Bali khususnya pada gedung Teknologi I dan Gedung Teknologi II termasuk dalam kriteria boros (230,04-285) kWh/m2/tahun. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian untuk mendapatkan peluang penghematan energi pada konsumsi energi listrik untuk penerangan, pengkondisian udara dan peralatan lainnya khususnya di Gedung Tekonologi I dan II Politeknik Negeri Bali.
Dari hasil penelitian diperoleh bahwa peluang hemat energi yang paling besar diperoleh dari konsumsi energi listrik untuk pengkondisian udara. Dengan menggunakan pola perubahan masa operasi pada Gedung Teknologi I dan Gedung Teknologi II, diperoleh penghematan sebesar 17,30 % dan dengan menggunakan pola penggantian refrigeran R-22 dengan refrigeran HCR-22, diperoleh penghematan sebesar 24,60 %. Dengan pola kombinasi perubahan masa operasi dan penggantian refrigran R-22 dengan refrigeran HCR-22 diperoleh penghematan sebesar 37.63 %.
Kata kunci : Indeks Konsumsi Energi, Peluang Hemat Energi, Refrigran R-22, Refrigran HCR-22 1. PENDAHULUAN
Politeknik Negeri Bali (PNB) merupakan Lembaga Pendidikan Tinggi yang menyeleng-garakan pendidikan Diploma III dan IV, yang terdiri dari 6 jurusan yaitu: Teknik Sipil, Teknik Elektro, Teknik Mesin, Administrasi Niaga, Pariwisata, dan Akuntansi. Proses pendidikan meliputi teori di kelas dan praktek di laboratorium maupun di Workshop. Kegiatan proses belajar mengajar di Politeknik Negeri Bali memerlukan sumber energi listrik yang berasal dari PLN Distribusi Bali. Penggunaan energi listrik pada gedung perkuliahan dan gedung administrasi lebih dominan, yang diantaranya digunakan untuk penerangan maupun untuk pengkondisian udara, khususnya pemakaian AC (Air Conditioning). Proses audit energi rinci di gedung Politeknik Negeri Bali membutuhkan sejumlah pengukuran seperti tingkat pencahayaan dan kondisi termal ruangan serta pengukuran profil pemakaian energi listrik selama waktu tertentu.
Berdasarkan penelitian awal, diketahui bahwa Karakteristik beban listrik di Politeknik Negeri Bali adalah 66.28% untuk AC, 15,14% untuk pencahayaan dan sisanya sebesar 18,49% untuk peralatan listrik seperti perangkat komputer, televisi dan printer. Nilai Indeks Konsumsi Energi (IKE) untuk Gedung Teknologi I dan Gedung Teknologi II di Politeknik Negeri Bali ini termasuk dalam kriteria boros (230,04-285) kWh/m2/tahun
(berdasarkan Potensi Indeks Kriteria Energi yang dikeluarkan Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum). Dengan nilai IKE saat ini, perlu dilakukan peninjauan ulang atas semua instalasi dan peralatan listrik dan penerapan manajemen energi dalam pengelolaan Gedung di Gedung Teknologi I dan gedung Teknologi II Politeknik Negeri Bali. Selanjutnya, untuk mencari peluang-peluang penghematan energi (PHE) dapat dilakukan simulasi konsumsi energi menggunakan perangkat lunak dengan beberapa parameter, sehingga dapat dicari peluang penghematan energi yang optimal, sebelum diterapkan dalam kondisi nyata pada bangunan gedung [22].
2.TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Bangunan Hemat Energi
Menurut ASHRAE ( American Society of
Heating, Refrigerating and Air Conditioning
Engineers ) bahwa tingkat kenyamanan,
dipengaruhi oleh : suhu udara ruangan, kelembaban ruangan, dan kecepatan angin dalam ruangan. Batasan kenyamanan suhu efektif 23oC - 27oC, kecepatan angin 0,1 - 1,5 m/s , kelembaban relatif antara 50 –60%.
Dari data statistik PT. PLN (Persero) menunjukkan bahwa sektor bangunan gedung di Indonesia mengkonsumsi energi listrik sekitar 15% dari total konsumsi energi listrik nasional. Hasil
penelitian KONEBA tahun 2005 menunjukkan bahwa intensitas konsumsi energi listrik pada sektor bangunan gedung adalah rata-rata sebesar 250 kWh/m2/tahun.
Pembagian Indeks Konsumsi Energi IKE perkantoran menurut ASEAN Data Base Officers 1990 adalah [12] :
1. Energi Intensive
Bangunan gedung yang termasuk kelompok ini memiliki intensitas konsumsi energi elektrik sebesar 340 kWh/m2/tahun+-5%. Hal ini berarti bahwa bangunan gedung tersebut sangat boros dalam konsumsi energi elektriknya.
2. Base Case
Bangunan gedung yang termasuk kelompok ini memiliki intensitas konsumsi energi elektrik sebesar 240 kWh/m2/tahun+-5%. Hal ini berarti bahwa bangunan gedung tersebut tidak mengelola dengan baik konsumsi energi elektriknya, tetapi tidak dikategorikan boros.
3. Energi Standard
Bangunan gedung yang termasuk kelompok ini memiliki intensitas konsumsi energi elektrik sebesar 180 kWh/m2/tahun+-5%. Hal ini berarti bahwa bangunan gedung tersebut mengelola dengan baik konsumsi energi elektrik dan sudah dapat melaksanakan program hemat energi.
4. Energi Efficient
Bangunan gedung yang termasuk kelompok ini memiliki intensitas konsumsi energi elektrik sebesar 145 kWh/m2/tahun+-5%. Hal ini berarti bahwa bangunan gedung tersebut mengelola secara optimal konsumsi energi elektrik sehingga menjadi hemat dan efisien. Berdasarkan tingkat efisiensinya, bangunan gedung dapat diklasifikasikan menjadi beberapa tingkatan efisiensi seperti berikut [12];
a) Sangat Efisien (50,04-95,04) kWh/m2/tahun
- Desain gedung sesuai dengan standar tata cara perencanaan teknis konservasi energi.
- Pengoperasian peralatan energi dengan menerapkan prinsip manajemen energi. - Pemeliharaan gedung dan peralatan
energi dilakukan sesuai prosedur b) Efisien (95,04-144,96) kWh/m2/tahun
- Pengelolaan gedung/peralatan energi dilakukan dengan prinsip manajeman energi.
- Pemeliharaan peralatan energi dilakukan sesuai dengan prosedur. - Efisiensi penggunaan energi masih
mungkin ditingkatkan melaui penerapan sistem manajemen energi terpadu
c) Cukup Efisien (144,96-174,96) kWh/m2/tahun
- Penggunaan energi cukup efisien, namun masih memiliki peluang konservasi
- Perbaikan efisiensi melalui pemeliharaan bangunan dan dan peralatan energi masih dimungkinkan
d) Agak Boros (174,96-230,04) kWh/m2/ tahun
- Pengoperasian dan pemeliharaan gedung belum mempertimbangkan prinsip-prinsip manajemen energi
- Audit energi perlu dipetimbangkan untuk menentukan perbaikan efisiensi yang mungkin dilakukan
e) Boros (230,04-285) kWh/m2/tahun - Desain bangunan maupun
pemeliharaan dan pengoperasian gedung belum mempertimbangkan konservasi energi
- Audit energi perlu dilakukan untuk menentukan langkah-langkah perbaikan sehingga pemborosan energi dapat dihindari
f) Sangat Boros (285-450) kWh/m2/tahun - Instalasi peralatan, desain
pengoperasian dan pemeliharaan tidak mengacu pada penghematan energi - Agar dilakukan tinjauan ulang atau
semua instalasi/peralatan energi dan penerapan manajemen energi dalam pengelolaan bangunan
Manfaat-manfaat dari efisiensi energi adalah mengurangi resiko dan menaikkan keuntungan bagi perusahaan melalui:
a. Pengurangan biaya operasi
b. Pengurangan pengaruh kenaikan harga energi dan kurangnya pasokan energi c. Perbaikan produktivitas dan kualitas
produk
d. Perbaikan reputasi dengan pelanggan, pemerintah dan masyarakat
e. Perbaikan kesehatan, keselamatan dan moral
f. Perbaikan pemenuhan peraturan perundangan/hukum dan target-target ISO 14001
g. Perbaikan kinerja lingkungan 2.2. Audit Energi
Audit energi dapat didefinisikan sebagai suatu proses untuk mengevaluasi penggunaan energi pada suatu bangunan dan mengidentifikasi peluang untuk melakukan efisiensi. Besarnya biaya yang diperlukan dalam suatu proses audit energi berhubungan langsung dengan jenis dan ruang lingkup audit yang akan dilakukan [23].
Audit energi rinci dilakukan apabila harga IKE yang diperoleh dari proses audit energi awal ternyata tidak sesuai dengan baku mutu yang berlaku, sehingga perlu dicari peluang penghematan untuk menurunkan nilai IKE tersebut. Proses audit energi rinci membutuhkan
sejumlah pengukuran seperti tingkat pencahayaan dan kondisi termal ruangan serta pengukuran profil pemakaian energi listrik selama waktu tertentu. Selanjutnya, untuk mencari peluang-peluang penghematan energi (PHE) dapat dilakukan simulasi konsumsi energi menggunakan perangkat lunak dengan beberapa parameter, sehingga dapat dicari peluang penghematan energi yang optimal, sebelum diterapkan dalam kondisi nyata pada bangunan gedung.
2.2.1. Proses Audit Energi
Proses audit energi merupakan langkah awal dalam mengidentifikasi potensi-potensi penghematan energi. Audit ini akan menghasilkan data penggunaan energi yang dapat digunakan sebagai acuan dalam program efisiensi energi Secara otomatis, hasil audit juga akan memberikan informasi mengenai langkah-langkah yang tepat untuk menjalankan program efisiensi energi. Proses ini juga menjadi dasar dari penentuan target efisiensi yang akan menjadi acuan dalam penyusunan rencana aksi yang akan berisi berbagai rekomendasi penghematan energi.
Dengan melihat kajian secara historis, dapat ditetapkan dasar untuk mengidentifikasi sektor-sektor yang tinggi penggunaan energinya serta pengaruhnya terhadap peta penggunaan energi. Informasi ini berguna untuk menentukan prioritas penghematan energi juga untuk memberikan gambaran pola penggunaan energi bangunan gedung.
2.2.1.1.Audit Energi Awal
Audit energi awal pada prinsipnya dapat dilakukan pemilik/pengelola bangunan gedung yang bersangkutan berdasarkan data rekening pembayaran energi yang dikeluarkan dan pengamatan visual. Kegiatan audit energi awal meliputi pengumpulan data energi bangunan gedung dengan data yang tersedia dan tidak memerlukan pengukuran. Data tersebut meliputi :
a. Dokumentasi bangunan yang dibutuhkan adalah gambar teknik bangunan sesuai pelaksanaan konstruksi (as built
drawing), terdiri dari :
1. Tapak, denah dan potongan bangunan gedung seluruh lantai. 2. Denah instalasi pencahayaan
bangunan seluruh lantai.
3. Diagram satu garis listrik, lengkap dengan penjelasan penggunaan daya listriknya dan besarnya penyambungan daya listrik PLN serta besarnya daya listrik cadangan dari
Diesel Generating Set.
b. Pembayaran rekening listrik bulanan bangunan gedung selama satu tahun terakhir.
c. Tingkat hunian bangunan (occupancy
rate).
Berdasarkan data di atas, selanjutnya dapat ditentukan
a. Rincian luas bangunan gedung dan luas total bangunan gedung (m2).
b. Konsumsi Energi bangunan gedung per tahun (kWh/tahun).
c. Intensitas Konsumsi Energi (IKE) bangunan gedung per tahun(IKE = kWh/m2 / tahun)
d. Biaya energi bangunan gedung (Rp/kWh).
2.2.1.2. Audit Energi Rinci
Audit energi rinci dilakukan bila nilai IKE Iebih besar dari nilai target yang ditentukan. Kegiatan audit energi rinci meliputi penelitian dan pengukuran konsumsi energi yang meliputi
a. Penelitian tentang profil penggunaan energi pada bangunan gedung, sehingga dapat diketahui peralatan pengguna energi apa saja yang pemakaian energinya cukup besar; b. Mengumpulkan dan meneliti sejumlah
masukan yang dapat mempengaruhi besarnya kebutuhan energi bangunan gedung, dan dari hasil penelitian dan pengukuran energi dibuat profil penggunaan energi bangunan gedung. Seluruh analisis energi bertumpu pada hasil pengukuran. Hasil pengukuran harus dapat diandalkan dan mempunyai kesalahan (error) yang masih dapat diterima. Untuk itu penting menjamin bahwa alat ukur yang digunakan telah dikalibrasi oleh instansi yang berwenang. Alat ukur yang digunakan dapat berupa alat ukur yang dipasang tetap (permanent) pada instalasi atau alat ukur yang dipasang tidak tetap (portable).
2. 3. Identifikasi Peluang Hemat Energi
Hasil pengumpulan data, selanjutnya ditindaklanjuti dengan penghitungan besarnya IKE dan penyusunan profil penggunaan energi bangunan gedung.
Apabila besarnya IKE hasil penghitungan ternyata sama atau kurang dari IKE target, maka kegiatan audit energi rinci dapat dihentikan atau diteruskan untuk memperoleh IKE yang Iebih rendah lagi. Bila hasilnya lebih dari IKE target, berarti ada peluang untuk melanjutkan proses audit energi rinci berikutnya guna memperoleh penghematan energi.
2.4. Analisis Peluang Hemat Energi
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 pelaksanaan rencana penghematan energi yang direkomendasikan.
Analisis peluang hemat energi dapat juga dilakukan dengan penggunaan program komputer yang telah direncanakan untuk kepentingan itu dan diakui oleh masyarakat profesi. Penghematan energi pada bangunan gedung harus tetap
memperhatikan kenyamanan penghuni. Analisis peluang hemat energi dilakukan dengan usaha antara lain:
a. Menekan penggunaan energi hingga sekecil mungkin (mengurangi daya terpasang/terpakai dan jam operasi); b. Memperbaiki kinerja peralatan;
c. Menggunakan sumber energi yang murah;
2.5. Audit Sistem Pencahayaan 2.5.1. Standar Sistem Pencahayaan
Tingkat pencahayaan pada permukaannya yang baik menjadi penting untuk tugas yang bersifat visual. Membaca buku dapat dilakukan dengan 100 to 200 lux. Menurut CIE (Commission
International de l’Eclairage) dan IES (Illuminating Engineers Society) tingkat pencahayaan yang
direkomendasikan sebagai berikut :
Tabel 1. Standar tingkat pencahayaan oleh CIE dan IES
Tingkat Penerangan
(lux)
Contoh-contoh Area Kegiatan Pencahayaan
umum untuk ruangan dan area
yang jarang digunakan dan/atau tugas-tugas atau visual
sederhana
20
Layanan penerangan yang minimum dalam area sirkulasi luar ruangan,
pertokoan didaerah terbuka, halaman tempat penyimpanan 50 Tempat pejalan kaki & panggung 70 Ruang boiler 100 Halaman trafo, ruangan tungku, dll 150 Area sikulasi di industri, pertokoan
dan ruang penyimpanan
Pencahayaan umum untuk
interior
200 Layanan penerangan yang minimum dalam tugas 300
Meja & mesin kerja ukuran sedang, proses umum dalam industry kimia dan makanan, kegiatan membaca
dan membuat arsip 450
Gantungan baju, pemeriksaan, kantor untuk menggambar, perakitan mesin dan bagian yang
halus, pekerjaan warna, tugas menggambar kritis 1500
Pekerjaan mesin dan diatas meja yang sangat halus, perakitan mesin
presisi kecil dan instrumen; koponen elektronik, pengukuran & pemeriksaan bagian kecil yang rumi (sebagian mungkin diberikan oleh
tugas pencahayaan setempat) Pencahayaan
tambahan setempat untuk tugas vsual
yang tepat
3000 Pekerjaan berpresisi dan rinci sekali, misal instrumen yang sangat kecil, pembuatan jam tangan, pengukiran Sumber : UNEP, 2006
Tabel 2. Pencahayaan yang dianjurkan untuk ruangan tertentu
Area -activity Illuminance category
Bakeries D Classrooms D to E Conference rooms D Drafting rooms E to F Hotel lobbies C t D Home kitchens D to E Inspection, simple D Inspection, difficult F Inspection, exacting H Machine shops D to H Material handling C to D Storage, inactve B
Storage, rough, bulky items C
Storage small items D
Footcandles
Building entrances 1-5
Bulletin boards, bright surroundings, dark surfaces 100
Bulletin boards, dark surroundings, bright surfaces 20
Boiler areas 2-5
Parking areas 1-2
Tabel 3. Kategori Luminansi Range of Iluminance
Type of activity Iluminance category lux Footcandles Reference work plane Public spaces with
drak surrounding A 20-3--50 2-3-5 Simple orientation for short temporary visits
B 50-75-100 5-7,5-10 General lightingthroughout spaces
Working spaces where visual taks are only occasionally performed C 100- 150-200 10-15-20 Performance of visual taks of high contrast or large size D 200- 300-500 20-30-50 Performance of visual task of medium contrast or small size E 500- 750-1000 50-75-100 Illuminance on task Performance of visual task of low contrast or very small size
F 1000- 1500-2000 100-150-200 Performance of visual task of low contrast or very small size over a prolonged period G 2000- 3000-5000 200-300-500 Performance of veru prolonged and exacting visual task H 5000- 7500-10000 500-750-1000 Illuminace on task, obtained by combination of general and local (supplementary lightning) Performance of very special visual task of extremely low contrast and small size I 10000- 15000-20000 1000-1500-2000 Sumber : Capehart, 2005 2.6. Sistem Pengkondisian Udara
Indonesia adalah negara tropis dengan tingkat suhu dan kelembaban yang tinggi. Untuk mendapatkan suhu yang sesuai dengan kebutuhan, diperlukan suatu sistem pengkondisian udara. Penyegaran udara adalah suatu proses untuk mengekalkan keadaan kenyamanan terhadap temperatur dan kelembaban dengan mengalirkan udara bersih dalam satu ruang tertentu yang bertujuan untuk menggantikan udara yang telah dipergunakan
Titik kenyamanan pada sistem pengkondisian udara sering dikenal dengan istilah
thermal comfort, dimana pada pada titik ini, suhu
udara, sirkulasi dan kebersihan udara tidak menggangu kinerja manusia. Standar thermal
comfort untuk negara-negara tropis berkisar antara
24-26oC, dengan kelembaban antara 50-60%. 2.6.1.Audit Sistem Pengkondisian Udara
Tujuan utama sistem pengkondisian udara adalah mempertahankan keadaan udara di dalam ruang dan meliputi pengaturan temperatur, kelembaban relatif, kecepatan sirkulasi udara maupun kualitas udara. Sistem pendingin yang terpasang harus mempunyai kapasitas pendinginan yang tepat dan diperhitungkan berdasarkan beban pendinginan setiap saat yang sebenarnya.
2.6.1.1.Standar Sistem Pengkondisian Udara Pada tabel 4 dan 5 ditunjukkan besaran standar temperatur beberapa ruangan.
Tabel 4. Standar temperatur pada perkantoran,tempat tinggal dan sekolah
A Dry Bulp oF occupied hours maximum B Dry Bulp oF occupied hours (set-back) 1. OFFICE BUILDINGS, RESIDENCE, SCHOOLS Offices, school rooms,
residental spaces 68o 55o
Corridors 62o 52o
Dead storage closets 50o 50o
Cafetarias 68o 50o
Mechanical Equipment rooms 55o 50o
Occupied storage areas,
Gymmnasiums 55o 50o
Auditoriums 68o 50o
Computer Rooms 65o As Required
Lobbies 65o 50o
Doctor Offices 68o 58o
Toilet Rooms 65o 55o
Garages Do not heat Do not heat
2. RETAIL STORES
Departement Stores 65o 55o
Supermarkets 60o 50o
Drug Stores 65o 55o
Meat Markets 60o 50o
Apparel (except dressing rms) 65o 55o
Jewelry, Hardware etc. 65o 55o
Warehouses 55o 50o
Docks and Platforms Do not heat Do not heat
3. RELIGIOUS BUILDINGS
24 Hrs or less Greater than 24 Hrs
Meeting rooms 68 o 55o 50o Halls and Worship 65 o 550 500 All Other
Spaces office buildingsAs note for 500 400
Souces: Guidlines for saving energy in Existing Buildings-Building owners and Operators Manual, ECM-1
Tabel 5. Standar temperatur pada gedung komersial
1. COMMERCIAL
BUILDINGS Occupied Periode
Dry Bulb Temperature Minimum relation Humidity Offices 68o 55o Corridors 62o 52o Cafetarias 68o 50o Auditoriums 68o 50o
Computer Rooms 65o As Required
Lobbies 65o 50o
Doctor Offices 68o 58o
Toilet Rooms 65o 55o
Storage, Equipment rooms
Garages Do not heat Do not heat
2. RETAIL STORES Occupied Periode
Dry Bulb
Temperature Humidityrelation
Departement Stores 65o 55o Supermarkets 60o 50o Drug Stores 65o 55o Meat Markets 60o 50o Apparel 65o 55o Jewelry 65o 55o Garages 55o 50o
*Except where terminal reheat systems arew used. With terminal reheat systems the indoor space conditions should be maintained at lower levels to reduce the amount of reheat. If cooling energy is not required to
maintain temperatures, 74oF would be recommended instead of 78oF
Souces: Guidlines for saving energy in Existing Buildings-Building owners and Operators Manual, ECM-1
Sumber : Capehart, 2006
3. Hasil dan Pembahasan
3.1. Profil Konsumsi Energi Listrik Politeknik Negeri Bali
Konsumsi energi listrik di Politeknik
Negeri Bali khususnya di Gedung Teknologi I dan II, salah satunya dipengaruhi oleh jumlah hari efektif setiap bulannya. Selama satu minggunya kegiatan perkuliahan dan administrasi di Politeknik Negeri Bali diselenggarakan dalam lima hari kerja yaitu mulai hari Senin sampai dengan Jumat. Waktu efektif pada setiap harinya untuk kegiatan perkuliahan dan administrasi di Politeknik Negeri Bali dimulai pada pukul 08:00 WITA sampai dengan 15:00 WITA. Disamping jumlah hari efektif, besarnya konsumsi energi listrik di Politeknik Negeri Bali umumnya juga dipengaruhi oleh karakteristik pembebanan di setiap gedung. Dari data dapat diperoleh total konsumsi energi listrik untuk tiap jenis beban pada gedung Teknologi I dan II di Politeknik Negeri Bali.
Tabel 6. Prosentase Total Konsumsi Energi Listrik Untuk Tiap Jenis Beban Pada Gedung Teknologi I
dan Gedung Teknologi II PNB No
. Gedung
Konsumsi Energi Listrik (kWh/hari) Persentase Beban (%) Lam
pu AC Peralatan Total Lampu AC Peralatan 1 Gdg Teknolo gi I 27.25 119.55 6.64 153.4 4 17.76 77.9 1 5.09 2 Gdg Teknolo gi II 5.32 116.98 3.15 125.45 4.24 93.25 2.51 TOTAL 32.57 236.53 9.79 278.8 9 116.6 8 84.8 1 3.51
Karakteristik beban listrik di Gedung Teknologi I dan Teknologi II Politeknik Negeri Bali adalah 84.81 % untuk AC, 11,68% untuk pencahayaan dan sisanya sebesar 3,51 % untuk peralatan listrik seperti perangkat komputer, televisi dan printer.
3.2. Menghitung IKE kondisi eksisting
Indeks Konsumsi Energi untuk Gedung Teknologi I dan Teknologi II dapat ditentukan dengan menggunakan rumus :
IKE = ( kWh x 365 ) / m2
Dengan memperhitungkan Luas ruangan, konsumsi energi listrik/hari (10,12 kWH/hari) serta jumlah lampu dan AC yang terdapat di kedua gedung tersebut, diperoleh IKE untuk Gedung Teknologi I dan Teknologi II seperti ditunjukkan pada tabel 7 sebagai berikut,
Tabel 7. Indeks Konsumsi Energi (IKE) Kondisi Eksisting di gedung Teknologi I dan II Politeknik
Negeri Bali
No. Gedung IKE (kWh/m2/th)
1 Gdg Teknologi I 1049.03
2 Gdg Teknologi II 953
Nilai Indeks Konsumsi Energi (IKE) untuk Gedung Teknologi I dan gedung Teknologi II di Politeknik Negeri Bali termasuk dalam kriteria sangat boros yaitu (285-450) kWh/m2/tahun (berdasarkan Potensi Indeks Kriteria Energi yang dikeluarkan
Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum). Dengan nilai IKE saat ini, perlu dilakukan peninjauan ulang atas semua instalasi dan peralatan listrik dan penerapan manajemen energi dalam pengelolaan Gedung Teknologi I dan gedung Teknologi II Politeknik Negeri Bali. 3.3. Menghitung Standar Kebutuhan Sistem Pencahayaan Pada Ruang di Gedung Teknologi I dan gedung Teknologi II
Menghitung kebutuhan sistem pencahayaan tiap-tiap ruangan di masing-masing gedung yang ada di Politeknik Negeri Bali dilakukan dengan menggunakan persamaan untuk memperoleh jumlah titik lampu yang tepat untuk tiap ruangan dengan memperhatikan faktor-faktor seperti jenis kegiatan yang dilakukan di ruangan tersebut, tingkat lumen dari lampu yang dipilih untuk menerangi ruangan dan pengaruh dari pencahayaan alami yang masuk ke dalam ruangan. Sebagai contoh : untuk mendapatkan jumlah titik lampu pada ruang Gedung Teknologi I dan gedung Teknologi II, dimana jenis kegiatan yang dilakukan pada ruangan tersebut merupakan jenis kegiatan perkantoran seperti mengetik komputer dan membaca laporan, maka dipilih tingkat pencahayaan sesuai dengan standar yang berlaku untuk jenis ruangan kantor adalah sebesar 500 lux. Dengan lampu yang digunakan adalah jenis lampu merek Philips dengan lumen sebesar 1170 dengan tidak adanya pencahayaan alami.
Berdasarkan hasil perhitungan, diperoleh jumlah titik lampu sesuai dengan standar dan total konsumsi pada Gedung Teknologi I dan II Politeknik Negeri Bali sesuai dengan tabel 8. sebagai berikut.
Tabel 8. Jumlah titik lampu sesuai standar dan tingkat konsumsinya pada Gedung Gedung Teknologi
I dan gedung Teknologi II
N
o Gedung
Kondisi Eksisting Kondisi Berdasarkan Standar
Tit ik La mp u Jm l La mp u Hi du p i Ener gi Listri k (kW h/har i) Titik Lamp u Perhit unga n Jml Lamp u Perhit unga n i Ener gi Listri k (Kw h/har i) Pengh emata n (%) 1 Gdg Tekn ologi I 18 9 188 27.25 227 447 62.55 -129.5 3 2 Gdg Tekn ologi II 12 9 52 5.32 286 407 35.11 -559.7 7 TOT AL 318 240 32.57 513 854 97.66 -689.3
Perubahan jumlah titik lampu akan menyebabkan perubahan pada tingkat konsumsi energi listrik untuk sistem pencahayaan. Pada gedung Teknologi I dan II, perubahan titik lampu yang semakin banyak berakibat pada naiknya tingkat konsumsi energi listrik untuk sistem pencahayaan. Hal ini tentu menyebabkan nilai
minus pada persentase penghematan konsumsi energi listrik untuk sistem pencahayaan pada gedung Teknologi I dan II tersebut.
3.4. Pola Konsumsi Energi Listrik Untuk
Sistem Pencahayaan Pada Gedung
Teknologi I dan II di Politeknik Negeri Bali Pola konsumsi energi listrik untuk sistem pencahayaan pada ruangan yang ada di gedung Teknologi I dan II sangat dipengaruhi oleh jadwal kegiatan di masing-masing ruangan. Tingkat konsumsi energi listrik untuk sistem pencahayaan dipengaruhi oleh total daya lampu yang beroperasi dan waktu nyala dari lampu pada tiap ruangan. Untuk tingkat konsumsi energi listrik sistem pencahayaan pada ruangan ditentukan dengan persamaan :
kwH = ( P x cos φ x n x t ) / 1000
Tingkat konsumsi energi listrik untuk sistem pencahayaan pada tiap ruangan di gedung Teknologi I dan II dapat dilihat sebagai berikut:
Tabel 9. Tingkat konsumsi energi listrik pada Gedung Teknologi I PNB Lantai I 1 Lobby 36 TL 40 W 8 320 4 4 139 7 0.95 2 Lorong 40 TL 20 W 10 200 2 9 136 7 1.07 3 Ruang I 68.67 TL 40 W 16 640 11 5 201 7 1.19 4 Ruang II 68.67 TL 40 W 16 640 9 7 301 7 1.67 5 Ruang III 56.07 TL 40 W 16 640 11 5 153 7 1.19 6 Ruang IV 56.07 TL 40 W 16 640 14 2 88 7 0.48 7 Ruang Staff Sipil 12.25 TL 40 W 1 40 0 1 42 7 0.24 8 Ruang V 56.07 TL 40 W 16 640 13 3 82 7 0.71 9 Ruang VI 56.07 TL 40 W 16 640 13 3 46 7 0.71 10 Ruang Studio Gambar 135.78 TL 40 W 28 1120 0 28 405 3 2.86
Lantai II
1 Ruang Lab Komputer 93.15 TL 40 W 30 1200 15 15 190 2 1.02 2 Ruang Dosen 93.15 TL 40 W 30 1200 12 18 331 2 1.22 3 Ruang Lab 50.4 TL 40 W 18 720 4 14 325 2 0.95 4 Ruang Kelas V/VI A 50.4 TL 40 W 18 720 11 7 224 7 1.67 5 Ruang Kelas III / IV B 50.4 TL 40 W 18 720 8 10 292 7 2.38 6 Ruang Kelas III / IV A 50.4 TL 40 W 18 720 6 12 377 7 2.86 7 Ruang Kelas I / II B 50.4 TL 40 W 18 720 10 8 210 7 1.9 8 Ruang HMJ 25.2 TL 40 W 6 240 5 1 130 7 0.24 9 Ruang Kelas I / II A 56.88 TL 40 W 18 720 8 10 245 7 2.38 10 Ruang Lab Motor Listrik 79.2 TL 40 W 28 1120 9 19 285 2 1.29 11 Lorong 100 TL 20 W 10 200 4 6 100 2 0.2 12 Toilet 12 TL 40 W 1 40 0 1 52 2 0.07 TOTAL 356 8320 169 188 27.25 Daya ( Watt ) Pencahay aan (Lux) Luas ( m2 ) Kondisi Mati (unit) Hidup (unit) Jenis Lampu (unit )Jml.
No Nama Ruang Waktu Nyala
(Jam) Konsums i Energi Listrik/ha ri (kWh)
Tabel 10. Tingkat konsumsi energi listrik pada Gedung Teknologi II PNB
1 Ruang Kelas II 46.8 TL 20 W 24 480 19 5 69 7 0.6
2 Ruang Kelas I 46.8 TL 20 W 24 480 19 5 1100 7 0.6
3 Ruang Kelas IV 46.8 TL 20 W 24 480 19 5 51 7 0.6
4 Ruang Kelas III 46.8 TL 20 W 24 480 18 6 93 7 0.71
5 Ruang Kelas V 46.8 TL 20 W 24 480 18 6 151 7 0.71
6 Ruang Kelas VI 46.8 TL 20 W 24 480 22 4 58 7 0.48
7 Ruang Kelas VII 54.6 TL 20 W 36 720 28 8 114 7 0.95
8 Ruang Lab Komputer 55.38 TL 20 W 36 720 30 6 86 2 0.2
9 Toilet Lantai II 24 Pijar 40 W 6 240 4 2 52 2 0.14
10 Lorong Lantai II 21 Pijar 40 W 3 120 3 0 150 2 0
11 Toilet Lantai I 24 Pijar 40 W 6 240 4 2 51 2 0.14
12 Lorong Lantai I 51 Pijar 40 W 6 240 3 3 151 2 0.2
TOTAL 237 5160 187 52 5.33
No Nama Ruang Luas ( m2 ) Jenis Lampu Jml. (unit ) Daya ( Watt ) Kondisi Pencahay aan (Lux) Waktu Nyala (Jam) Konsums i Energi Listrik/ha Mati (unit) Hidup (unit)
Dari paparan diatas, dapat ditentukan IKE menurut standarnya seperti ditunjukkan pada tabel berikut :
Tabel 11. Indeks Konsumsi Energi (IKE) Kondisi Standar di Gdg Teknologi I dan II Politeknik Negeri
Bali
No. Gedung IKE (kWh/m2/th)
1 Gdg Teknologi I 1285.96
2 Gdg Teknologi II 1233.18
TOTAL 2519.14
3.4.1 Peluang Hemat Energi Berdasarkan Pola Konsumsi Sistem Pencahayaan
Berdasarkan Tingkat konsumsi energi listrik untuk penerangan kondisi eksisting dan kondisi standar, dapat diperoleh hasil seperti ditunjukkan pada tabel
12 berikut,
Tabel 12. IKE kondisi eksisting dibandingkan dengan kondisi standar pada gedung Teknologi I dan II di
PNB No. Gedung IKE (kWh/m2/th) Penghematan (%) Kondisi Eksisting Kondisi Standar 1 Gdg Teknologi I 1049,03 1285.96 -22.586 2 Gdg Teknologi II 953 1233.18 -29.4
pengamatan di lapangan, peluang penghematan energi berdasarkan pola konsumsi pada sistem pencahayaan sulit untuk dilakukan karena pada ruangan yang dikondisikan sumber pencahayaan hanya didapat dari lampu, sehingga sangat dibutuhkan untuk mendukung kegiatan di dalam ruangan sepanjang jam efektif.
3.4.1. Peluang Hemat Energi Berdasarkan Standar Kebutuhan Sistem Pencahayaan
Untuk sistem pencahayaan, analisis peluang hemat energi berdasarkan standar dapat dilakukan dengan melakukan perbandingan antara nilai terukur pada ruangan dengan standar yang meliputi nilai intensitas pencahayaan dan jumlah titik lampu. Pengukuran nilai intensitas pencahayaan ruangan dilakukan dengan menggunakan alat luxmeter.
Selain intensitas pencahayaan, jumlah titik lampu pada ruangan juga dapat dikoreksi dengan menggunakan perhitungan seperti di atas, sehingga didapat jumlah titik lampu yang sesuai dengan karakteristik tiap ruangan.
Persentase penghematan yang didapat dengan mengubah jumlah sumber cahaya lampu sesuai standar pada ruang SPMU. Dengan melakukan perubahan pada jumlah titik lampu sesuai dengan standar kebutuhan pencahayaan pada ruang di Gedung Teknologi I dan II, akan mempengaruhi juga besarnya IKE pada ruang tersebut. IKE di Gedung Teknologi I yang awalnya 1049,03 kWh/m2/th (tabel 12) naik menjadi
1285.96 kWh/m2/th. Demikian juga IKE di Gedung Teknologi II yang awalnya 953 kWh/m2/th naik menjadi 1233.18 kWh/m2/th karena terjadi peningkatan jumlah titik lampu pada ruangan tersebut. Persentase nilai penghematan IKE di Gedung Teknologi I adalah -22.586%, dan Gedung Teknologi II adalah -29.4 %, nilai minus ini terjadi karena nilai IKE standar lebih besar dibandingkan nilai IKE eksisting.
3.4 Menentukan Kebutuhan Sistem Pengkondisian Udara
Menentukan kebutuhan sistem pengkondisian udara, perlu diketahui besarnya beban pendinginan yang harus dilayani oleh sistem pendingin (AC). Besarnya beban pendinginan dapat ditentukan dengan mengetahui faktor-faktor yang diperlukan dalam perhitungannya seperti dimensi ruangan, jenis kegiatan dalam ruangan, jumlah bukaan, jumlah penghuni, daya lampu dan radiasi panas dari selubung ruangan yaitu atap, dinding dan lantai.
Jumlah kebutuhan sistem pengkondisian udara dan unit AC sesuai standar dan tingkat konsumsi energi listriknya untuk gedung Teknologi I dan II dapat dilihat pada Tabel berikut.
Tabel 13. Jumlah kebutuhan sistem pengkondisian udara dan unit AC sesuai standar
N o. Ged ung Day a AC (wat t) U ni t Kondisi Eksisting Kondisi Standar Pengh emata n (%) Ma sa ope rasi (ja m) Kons umsi i Energ i Listri k (KW h/hari ) Ma sa ope rasi (ja m) Kons umsi i Energ i Listri k (KW h/hari ) 1 Gdg Tekn ologi I 122 50.3 7 3 3 7 117.1 1 6 94.54 19.28 2 Gdg Tekn ologi II 867 6 1 7 7 116.9 9 6 99.07 15.31 TOT AL 209 27.1 7 5 0 234.1 193.6 1 17.30
3.5 Pola Konsumsi Energi Listrik Untuk Sistem Pengkondisian Udara di Politeknik Negeri Bali
Untuk sistem pengkondisian udara pada ruangan yang dikondisikan, pola konsumsi energi listriknya dipengaruhi oleh jadwal kegiatan di masing-masing ruangan. Besarnya tingkat konsumsi energi listrik untuk sistem pengkondisian udara dipengaruhi oleh total daya AC yang beroperasi dan waktu nyala dari AC pada tiap ruangan.
Tingkat konsumsi energi listrik untuk sistem pengkondisian udara untuk gedung lain dapat dilihat sebagai berikut
Tabel 14 Tingkat konsumsi energi listrik untuk sistem pengkondisian udara pada Gd. Teknologi I Politeknik
Negeri Bali
Tabel 15. Tingkat konsumsi energi listrik untuk sistem pengkondisian udara pada Gedung Teknologi
II Politeknik Negeri Bali
3.6.1.Peluang Hemat Energi Listrik Berdasarkan Perubahan Masa Operasi Sistem
Pengkondisian Udara
Penggunaan energi listrik untuk pengoperasian AC di tiap gedung rata-rata mencapai 66.28% (Tabel 6). Hal ini terjadi karena besarnya daya yang dibutuhkan untuk mengoperasikan tiap unit AC. Besarnya jumlah kebutuhan sistem pengkondisian udara sesuai dengan beban pendinginan yang ada pada ruangan dapat dihitung dengan menggunakan cara di atas, dan penentuan karakteristik AC yang digunakan adalah dengan menggunakan pertimbangan berdasar- kan jenis AC yang paling efisien yang digunakan di Politeknik Negeri Bali sebagai berikut :
0,5 PK = 5000 Btu/h= 390 watt ( LG tipe LS - HOS 850 L )
0,75 PK = 7000 Btu/h = 720 watt ( LG tipe LS – BOD 66 CN ) 1 PK = 9000 Btu/h = 740 watt ( SANKEN tipe
HAS-2091 ) 1,5 PK = 12000 Btu/h = 990 watt ( LG tipe LS-126 AAG )
2 PK = 18000 Btu/h = 1030 watt ( LG tipe C186RGA5 )
Berdasarkan pada kondisi di lapangan, peluang penghematan berdasarkan pola konsumsi dapat dilakukan pada waktu pengoperasian AC dengan mengurangi waktu pengoperasiannya.
Nilai penghematan yang dapat diperoleh dengan melakukan pengurangan waktu pengoperasian AC 1 jam dari waktu pengoperasian awal pada gedung Teknologi I dan II, diperoleh hasil seperti ditunjukkan pada tabel 16 dan 17 berikut
Tabel 16. Penghematan Konsumsi energi dengan masa operasi Pada Gedung Teknologi I Politeknik
Negeri Bali
Tabel 17. Penghematan Konsumsi energi dengan masa operasi pada Gedung Teknologi II Politeknik
Negeri Bali
Tingkat konsumsi energi listrik untuk sistem pengkondisian udara kondisi perubahan masa operasi pada ruang di Gedung Teknologi I dan II merupakan hasil konsumsi energi listrik dengan masa operasi yang lebih singkat dibanding kondisi saat ini. Pengurangan masa operasi sebanyak satu
jam pada tiap unit AC akan menghasilkan penghematan konsumsi energi listrik untuk sistem pengkondisian udara sebesar 19,28% pada ruang di Gedung Teknologi I dan 15,31 % untuk seluruh ruangan pada Gedung Teknologi II.
3.6.2. Peluang Hemat Energi Berdasarkan Penggantian Refrigrant HCR -22 Pada Sistem Pengkondisian Udara
Berdasarkan pada kondisi di lapangan, peluang penghematan berdasarkan proses penggantian refrigeran “Freon” dengan refrigeran Hidrokarbon yang ramah lingkungan dan hemat energi pada mesin AC (Retrofiting). Penggantian refrigeran “Freon” dengan refrigeran Hidrokarbon pada mesin AC tidak memerlukan penggantian dan penambahan komponen/peralatan baru.
Penghematan konsumsi energi bila dilakukan penggantian zat refrigeran dari freon menjadi hidrokarbon dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 18. Penghematan Konsumsi energi dengan penggantian refrigeran Hidrokarbon pada Gedung
Teknologi I Politeknik Negeri Bali
1 R. Staff Teknik Sipil 1 448.8 7 3.14 248.8 7 1.74 44.56 2 R. Kelas I 2 607.75 7 8.51 407.75 7 5.71 32.91 3 R. Kelas II 2 607.75 7 8.51 407.75 7 5.71 32.91 4 R. Kelas III 2 607.75 7 8.51 407.75 7 5.71 32.91 5 R. Kelas IV 2 607.75 7 8.51 407.75 7 5.71 32.91 6 R. Kelas V 2 607.75 7 8.51 407.75 7 5.71 32.91 7 R. Kelas VI 2 607.75 7 8.51 407.75 7 5.71 32.91 8 R. Studio Gambar 3 953.7 3 8.58 753.7 3 6.78 20.97 Lantai II 1 R. Lab Komputer 1 852.72 2 1.71 652.72 2 1.31 23.45 1 957.44 2 1.91 757.44 2 1.51 20.89 2 R. Dosen 2 1127.61 2 4.51 927.61 2 3.71 17.74 3 R. Praktek 2 607.75 2 2.43 407.75 2 1.63 32.91 4 R. Kelas V/VI A 2 607.75 7 8.51 407.75 7 5.71 32.91 5 R. Kelas III/IV B 2 607.75 7 8.51 407.75 7 5.71 32.91 6 R. Kelas III/IV A 2 607.75 7 8.51 407.75 7 5.71 32.91 7 R. Kelas I / II B 2 607.75 7 8.51 407.75 7 5.71 32.91 8 R. Kelas I / II A 2 607.75 7 8.51 407.75 7 5.71 32.91 9 R. HMJ 1 617.1 2 1.23 417.1 2 0.83 32.41 TOTAL 33 12250.37 117.11 8650.37 80.31 31.42 Daya AC (watt) Daya AC (watt) Masa operasi (jam) Konsumsi Energi Listrik (kWh/hari) Masa operasi (jam)
Konsumsi Energi Listrik (kWh/hari) No Ruangan unit
Kondisi Eksisting Kondisi Perubahan dengan HCR-22
Penghematan (%)
T
abel 19. Penghematan Konsumsi energi denganpenggantian refrigeran Hidrokarbon pada Gedung Teknologi II Politeknik Negeri Bali
1 R. Kelas II 2 1159.4 7 16.23 959.4 7 13.43 17.25 2 R. Kelas III 2 1159.4 7 16.23 959.4 7 13.43 17.25 3 R. Kelas IV 2 1159.4 7 16.23 959.4 7 13.43 17.25 4 R. Kelas I 2 1159.4 7 16.23 959.4 7 13.43 17.25 5 R. Kelas V 2 1159.4 7 16.23 959.4 7 13.43 17.25 6 R. Kelas VI 2 1159.4 7 16.23 959.4 7 13.43 17.25 7 R. Kelas VII 2 1159.4 7 16.23 959.4 7 13.43 17.25 8 R. Lab Komputer 3 561 2 3.37 361 2 2.17 35.65 TOTAL 17 8676.80 116.99 7076.80 96.19 17.78 Daya AC (watt) Daya AC (watt) Masa operasi (jam) Konsumsi Energi Listrik (kWh/hari) Masa operasi (jam)
Konsumsi Energi Listrik (kWh/hari) No Ruangan unit
Kondisi Eksisting Kondisi Perubahan dengan HCR-22
Penghematan (%)
3.6.3 Peluang Hemat Energi Berdasarkan Penggantian Refrigrant HCR -22 Dan Perubahan Masa Operasi Pada Sistem Pengkondisian Udara
Untuk sistem pengkondisian udara analisis peluang hemat energi berdasarkan standar dapat dilakukan dengan melakukan kombinasi antara penggantian refrigeran HCR-22 dan perubahan masa operasi.
Dengan melakukan koreksi terhadap kondisi nyata di lapangan dengan memasukkan nilai – nilai dari hasil perhitungan untuk kebutuhan pada sistem pencahayaan dan pengkondisian udara akan didapat peluang untuk melakukan efisiensi pada konsumsi listrik. Hal ini ditunjukkan pada tabel berikut :
Tabel 19. Penghematan Konsumsi energi dengan masa operasi dan penggantian refrigeran Hidrokarbon pada Gedung Teknologi I Politeknik
Negeri Bali
1 R. Staff Teknik Sipil 1 448.8 7 3.14 248.8 6 1.49 52.48 2 R. Kelas I 2 607.75 7 8.51 407.75 6 4.89 42.49 3 R. Kelas II 2 607.75 7 8.51 407.75 6 4.89 42.49 4 R. Kelas III 2 607.75 7 8.51 407.75 6 4.89 42.49 5 R. Kelas IV 2 607.75 7 8.51 407.75 6 4.89 42.49 6 R. Kelas V 2 607.75 7 8.51 407.75 6 4.89 42.49 7 R. Kelas VI 2 607.75 7 8.51 407.75 6 4.89 42.49 8 R. Studio Gambar 3 953.7 3 8.58 753.7 2 4.52 47.31 Lantai II 1 R. Lab Komputer 1 852.72 2 1.71 652.72 1 0.65 61.73 1 957.44 2 1.91 757.44 1 0.76 60.44 2 R. Dosen 2 1127.61 2 4.51 927.61 1 1.86 58.87 3 R. Praktek 2 607.75 2 2.43 407.75 1 0.82 66.45 4 R. Kelas V/VI A 2 607.75 7 8.51 407.75 6 4.89 42.49 5 R. Kelas III/IV B 2 607.75 7 8.51 407.75 6 4.89 42.49 6 R. Kelas III/IV A 2 607.75 7 8.51 407.75 6 4.89 42.49 7 R. Kelas I / II B 2 607.75 7 8.51 407.75 6 4.89 42.49 8 R. Kelas I / II A 2 607.75 7 8.51 407.75 6 4.89 42.49 9 R. HMJ 1 617.1 2 1.23 417.1 1 0.42 66.20 TOTAL 33 12250.37 117.11 8650.37 64.34 45.07 Daya AC (watt) Masa operasi (jam)
Konsumsi Energi Listrik (kWh/hari) Daya AC (watt) Masa operasi (jam) Konsumsi Energi Listrik (kWh/hari) No Ruangan unit
Kondisi Eksisting Kondisi HCR-22 dengan Perubahan Masa Operasi Penghematan (%)
Tabel 20. Penghematan Konsumsi energi dengan masa operasi dan penggantian refrigeran Hidrokarbon pada Gedung Teknologi II Politeknik
Negeri Bali 1 R. Kelas II 2 1159.4 7 16.23 959.4 6 11.51 29.07 2 R. Kelas III 2 1159.4 7 16.23 959.4 6 11.51 29.07 3 R. Kelas IV 2 1159.4 7 16.23 959.4 6 11.51 29.07 4 R. Kelas I 2 1159.4 7 16.23 959.4 6 11.51 29.07 5 R. Kelas V 2 1159.4 7 16.23 959.4 6 11.51 29.07 6 R. Kelas VI 2 1159.4 7 16.23 959.4 6 11.51 29.07 7 R. Kelas VII 2 1159.4 7 16.23 959.4 6 11.51 29.07 8 R. Lab Komputer 3 561 2 3.37 361 1 1.08 67.83 TOTAL 17 8676.80 116.99 7076.80 81.67 30.19 Masa operasi (jam)
Konsumsi Energi Listrik (kWh/hari) Daya AC (watt) Masa operasi (jam) Konsumsi Energi Listrik (kWh/hari) Daya AC (watt) No Ruangan unit
Kondisi Eksisting Kondisi HCR-22 dengan Perubahan Masa Operasi Penghematan (%)
3.6 Total Penghematan yang Dapat Diperoleh Nilai penghematan konsumsi energi listrik yang dapat diperoleh dengan menggabungkan metode untuk mendapatkan penghematan berdasarkan pola konsumsi dan standar kebutuhan pada ruang di Gedung Teknologi I dan II dapat dilakukan dengan memasukkan nilai penghematan dengan kedua metode tersebut pada sistem pencahayaan dan pengkondisian udara.
Untuk mendapatkan nilai penghematan konsumsi energi listrik pada sistem pengkondisian udara, dilakukan dengan memasukkan nilai konsumsi energi listrik sesuai standar kebutuhan, dengan masa operasi yang dikurangi sebanyak satu jam dan kombinasi dengan penggantian zat refrigeran HCR-22 sehingga di dapat penghematan energi sebagai berikut :
Tabel 21. Penghematan konsumsi energi kondisi eksisting dibandingkan dengan kondisi perubahan pada gedung Teknologi I dan II
Politeknik Negeri Bali
N o . Ged ung Kon disi Eksi sting Konsumsi Energi Listrik (kWh/hari) Penghematan (%) Kon disi R-22 Peru baha n Mas a Oper asi Kond isi Peru baha n deng an HCR -22 Kon disi HCE -22 deng an Peru baha n Mas a Kon disi R-22 Peru baha n Mas a Oper asi Kond isi Peru baha n deng an HCR -22 Kon disi HCE -22 deng an Peru baha n Mas a 1 Gdg Tek nolo gi I 117. 1143 6 94.5 3598 80.31 436 64.3 3598 19.2 7891 7 31.42 2278 2 45.0 6567 8 2 Gdg Tek nolo gi II 116. 9872 99.0 726 96.18 72 81.6 726 15.3 1329 9 17.77 9722 9 30.1 8672 1 TOT AL 234. 1015 6 193. 6085 8 176.5 0063 6 146. 0085 8 17.2 972 24.60 51 37.6 30
Dari Tabel 21, dapat dilihat perbandingan konsumsi energi listrik pada Gedung Teknologi I dan Gedung Teknologi II. Misalnya konsumsi energi listrik pada gedung Teknologi I saat existing mengkonsumsi 117,11436 kWh/hari. Dengan pola 1, kondisi refrigeran menggunakan R-22 dengan perubahan masa operasi dari 7 jam/hari menjadi 6 jam/hari didapat konsumsi energi listrik sebesar 94,53598 kWh/hari. Pada kondisi ini diperoleh penghemayan sebesar 19,28 % Dengan pola 2, kondisi refrigeran menggunakan HCR-22 dengan masa operasi tetap 7 jam/hari, didapat konsumsi energi listrik sebesar 80,31436 kWh/hari, diperoleh penghematan sebesar 31,42 %. Sedangkan pola 3, kondisi HCR-22 dengan perubahan masa operasi menjadi 6jam/hari, didapat konsumsi energi listrik sebesar 64,33598 kWh/hari, diperoleh penghematan energi 45.0656 %.
Penghematan biaya energi listrik yang diperoleh sebagai akibat adanya penggantian refrigeran R-22 dengan HCR-22 sebagai berikut: Untuk mesin pendingin jenis AC Split dapat dihitung penghematan biaya untuk membeli energi listrik dengan asumsi bahwa mesin tersebut bekerja 1 hari = 7 jam, 1 bulan kerja = 20 hari, harga TDL untuk Golongan Tarif S3 pada Januari 2011 adalah sebagai berikut.
Golongan tarif/Daya : S3
Luar Waktu Beban Puncak (LWBP) : Rp. 994/kWh Waktu Beban Puncak (WBP) : Rp. 1988/kWh
kVARH : Rp. 529/kWh
(denda finalti jika cos φ < 0,85 yang ditetapkan oleh PLN)
Karena jam kerja operasi di gedung perkuliahan diadakan dari jam 08.00-15.00 Wita, maka tarif kWh adalah tarif LWBP yaitu Rp. 994/kWh.
a. Kondisi Eksisting
Pemakaian energi listrik untuk AC R-22 masa operasi 7 Jam/hari
= 234,10157 kWh/hari x 20 hari = 4.682,0314 kWh
Biaya untuk membeli energi listrik
= 4.682,0314 kWh x Rp. 994/kWh = Rp. 4.653.939
b. Pemakaian energi listrik untuk AC kondisi R-22 dengan masa operasi menjadi 6 jam/hari
= 193.60858 kWh/hari x 20 hari = 3.872,1716 kWh
Biaya untuk membeli energi listrik
= 3.872,17 kWh x Rp. 994/kWh = Rp. 3.848.938
Penghematan Biaya = Rp. 4.653.939- Rp. 3.848.938 = Rp. 805.001
c. Pemakaian energi listrik untuk AC kondisi HCR-22 dengan masa operasi menjadi 7 jam/hari
= 176.500636 kWh/hari x 20 hari = 3.530,01272 kWh
Biaya untuk membeli energi listrik
= 3.530,01272 kWh x Rp. 994/kWh = Rp. 3.508.833
Penghematan Biaya = Rp. 4.653.939 - Rp. 3.508.833 = Rp. 1.145.106
c. Pemakaian energi listrik untuk AC kondisi HCR-22 dengan masa operasi menjadi 6 jam/hari
= 146.00858 kWh/hari x 20 hari = 2.920,1716 kWh
Biaya untuk membeli energi listrik
= 2.920,1716 kWh x Rp. 994/kWh = Rp. 2.902.651
Penghematan Biaya = Rp. 4.653.939 - Rp. 2.902.651 = Rp. 1.751.288
4. SIMPULAN DAN SARAN 4.1. Simpulan
Dari pembahasan pada bab-bab sebelumnya dapat ditarik suatu kesimpulan sebagai berikut : 1. Peluang hemat energi yang paling besar diperoleh dari konsumsi energi listrik untuk pengkondisian udara.
2. Dengan menggunakan pola perubahan masa operasi (dari operasi 7 jam/hari menjadi operasi 6 jam/hari), diperoleh penghematan sebesar 17,30 %
3. Dengan menggunakan pola penggantian refrigeran R-22 dengan refrigeran HCR-22, diperoleh penghematan sebesar 24,60 %.
4. Dengan pola kombinasi perubahan masa operasi dan penggantian refrigran R-22 dengan refrigeran HCR-22 diperoleh penghematan sebesar 37.63 % .
4.2. Saran.
Mengingat peluang hemat energi yang dihasilkan pada gedung Teknologi I dan II (hanya pada dua gedung saja) cukup besar, disarankan agar dilakukan penelitian tentang Upaya Penghematan Penggunaan Energi Listrik untuk semua gedung di Politeknik Negeri Bali (PNB).
DAFTAR PUSTAKA
[1] Achmad Basoni, 2009. Manajemen Energi
Listrik Untuk Sistem Pencahayaan Dan Sistem Pengkondisian Udara di Politeknik Negeri Bali,
Universitas Udayana
[2] Arfie, I.F. 2008. Perhitungan Beban Pendinginan
pada Perancangan Sistem Tata Udara.
[3] Barnaby, C.S., J.D. Spitler.2005.Development of
the Residential Load Factor Method for Heating and Cooling Load Calculations.______: ASHRAE
[4] Capehart, BL. 2006. Guide to Energy Management. Georgia : Fairmont Press
[5] Elder, KE.____.Space Cooling Load Calculations. ______ : ________
[6] Florin._____.Energy Efficiency in Residential
Lighting. Romania : _______
[7] Herdinie, S. 2007. Analisis Karakteristik
Konsumsi Energi pada Sektor Rumah Tangga di Indonesia. Yogyakarta : BATAN
[8] Hordeski, M. 2001. HVAC Control In the New
Millennium. USA : Fairmont Press, Inc.
[9] Muhaimin, 2001. Teknologi Pencahayaan, Bandung, Refik
[10] Norbet Lechner, 2001. Heating, Cooling, Lighting
(Metode Desain untuk Arsitektur) Edisi Kedua,
Jakarta, Rajagrafindo Persada
[11] Panayotova, T. ____. Lighting Illumination
Levels. ____ : University of Florida
[12] PPE ITB. 2005.
[13] Rizka, E. 2005. Buku Panduan Efisiensi Energi
di Hotel. Jakarta : Pelangi
[14] Salim, N. 2002. Listrik Indonesia : Restrukturisasi di Tengah Reformasi. Jakarta :
Pelangi
[15] Siregar, AB. ____. Manajemen. Bandung : ITB [16] SNI 03-6196-2000. 2000. Prosedur Audit Energi
Pada Bangunan Gedung. _____ : BSN
[17] SNI 03-6197-2000.2000.Konservasi Energi Pada
Sistem Pencahayaan. _____ : BSN
[18] SNI 03-6575-2001. 2001. Tata Cara Perancangan
Sistem Pencahayaan Buatan Pada Bangunan Gedung._____ : BSN
[19] RSNI 03-2396-2001. 2001. Tata Cara Perancangan Sistem Pencahayaan Alami Pada Bangunan Gedung._____ : BSN
[20] SNI 03-6572-2001.2001.Tata Cara Perancangan
Sistem Ventilasi dan Pengkondisian Udara pada Bangunan Gedung. _____ : BSN
[21] Spronk, I., Zhang, H.____.Maximizing HVAC
System Efficiency.______: Schneider electric
[22] Sujatmiko, W. 2008. Konservasi Energi pada
Bangunan Gedung. Jakarta : Badan Penelitian dan
Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum
[23] Thumann, A. 2003. Handbook of Energy Audit. Georgia : Fairmont Press
[24] _____. .2003.Energy Efficiencyin Industrial