PERBANDINGAN KONSUMSI DAYA LISTRIK PENGGUNAAN REFRIGERANT HYDROCARBON (HC) DENGAN FREON (CFC) PADA SISTEM PENDINGIN

(1)

27

PERBANDINGAN KONSUMSI DAYA LISTRIK

PENGGUNAAN

REFRIGERANT HYDROCARBON

(HC)

DENGAN FREON (CFC) PADA SISTEM PENDINGIN

Subuh Isnur Haryudo1_{, Urip Prayogi}2

1_{Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya} 2 _{Jurusan Teknik Sistem Perkapalan, Fakultas Teknik dan Ilmu Kelautan,}

Universitas Hang Tuah Surabaya

Abstract: The use of hydrocarbon refrigerants are expected as one solution in solving the problem of energy crisis, especially on electrical energy savings. Another problem is the replacement of coolant Freon in AC/Chiller with hydrocarbon refrigerant material is not expected to reduce the cooling capacity and not creating new problems of decline in equipment performance. Experiments starting from the measurement conditions and the cooling process by using the R-22 and HC. Measurements conducted to determine the characteristics of the equipment and carried out by conducting an experiment by measuring the material usage and HC R-22 refrigerant with air conditioners (AC). From the analysis and discussion that has been done, it can take some conclusions as follows: The performance of the engine coolant and compressor no decline in engine performance with the replacement of the coolant Freon R-22 to Hydrocarbon (propane) or remained stable. With the positive qualities possessed by the Hydrocarbon to improve the performance of air-conditioning compressor. Working compressor is lighter and can increase its life time. With changing its cooler material obtained by using Hydrocarbon will save electric power consum-ption and bill.

Keywords: refrigerant, hydrocarbon, electric consumption

PENDAHULUAN

Konsekuensi pembangunan ekono-mi dan infrastruktur adalah tersedianya energi, utamanya listrik. Hingga saat ini belum ada perencanaan yang jelas ten-tang ketersediaan jaminan suplai listrik. Kemampuan pembangkit energi listrik untuk Jawa – Bali yang berkisar 19.615 MW (Jawa Pos 20 Mar 2006), terpakai sebesar 15.830 MW pada saat beban puncak atau berkisar 80% dari kemam-puan suplai. Dengan cadangan energi listrik berkisar 10% yang diperuntukkan untuk penurunan kemampuan saat

mu-sim kemarau (debit air PLTA menurun),

shutdown dan maintenance mesin dan

lain-lain. Hal yang menjadi pertanyaan adalah berapa MW lagi yang akan dapat diserap untuk pembangunan infrastruk-tur baru? Jika demikian situasinya, maka yang dapat dilakukan pengelola maupun pelanggan pelaku bisnis adalah dengan melakukan penghematan energi listrik secara menyeluruh.

Keprihatinan ini menjadi perhatian yang sangat serius oleh pemerintah, upaya harus sesegera mungkin dilakukan guna mengatasi krisis energi yang sedang melanda. Lahirnya Instruksi Presiden

(2)

28 Neptunus Jurnal Kelautan, Vol. 17, No. 1, Januari 2011 Republik Indonesia nomer 10 tahun 2005,

yang berisi tentang himbauan untuk melakukan penghematan energi listrik dan bahan bakar minyak (BBM) secara nasional adalah langkah yang sangat tepat. Solusi untuk penghematan energi yang tepat yang tidak menimbulkan masalah baru adalah prioritas yang harus didapatkan. Sosialisasi dari regulasi ini berlaku secepatnya untuk ditindak lanjuti Pemerintah Daerah, para pengusaha dan pelaku bisnis. Menurut Handoko (2004) refrigeran yang mengandung CFC (

Cloro-flourocarbon) khususnya R-22 tidak boleh

dipergunakan lagi karena tidak ramah lingkungan dan merusak lapisan ozon. Maka mulai tahun 2003 pemerintah mulai melarang refrigeran yang mengandung CFC beralih ke hidrokarbon.

Salah satu potensi yang dapat dila-kukan guna mendukung regulasi nasional tersebut adalah dengan mengganti bahan pendingin freon pada Air Conditioner

dengan bahan pendingin natural hidro-karbon. Menurut Janaka (2002) selain memiliki keunggulan tidak berpotensi merusak ozon dan meningkatkan pema-nasan global yang dilarang oleh Konvensi Internasional bahan pendingin hidro-karbon juga hemat listrik. Kalau kita perhitungkan dengan jumlah jam pema-kaian per bulan, aktifitas bisnis berkisar 10 jam pemakaian per hari, plasa (mall) 14 jam per hari, bahkan hotel hampir 24 jam per hari. Dengan demikian, dapat diperhitungkan berapa konsumsi listrik dan biaya untuk AC yang digunakan. Pemakaian hidrokarbon pada AC selain turut mensukseskan gerakan sadar ramah lingkungan juga merupakan gerakan

hemat energi. Pemilihan hidrokarbon

sebagai refrigeran alternatif ramah ling-kungan pengganti CFC dan HCFC harus memperhatikan beberapa hal dianta-ranya titik didih pada tekanan normal,

kapasitas volumetrik dan efisiensi energi. Titik didih harus diperhatikan untuk menjamin apakah tekanan operasi sama dengan CFC untuk menghindari keperluan penggantian peralatan tekanan tinggi seperti kompresor (Sumanto, 2006). Untuk itu perlu dilakukan penelitian un-tuk membandingkan daya listrik penggu-naan refrigerant hydrocarbon (HC) de-ngan Freon (CFC) pada sistem pendingin (AC).

METODE PENELITIAN

Metode yang digunakan untuk me-nyelesaikan penelitian ini adalah dengan melakukan eksperimen penggantian R-22 dengan HC. Secara umum pelaksanaan eksperimennya terdiri dari pemakaian bahan pendingin R-22 dilanjutkan peng-gunaan HC, pelaksanaan eksperimen di-lakukan dengan membuat suatu sistem dan langkah pengisian peralatan guna proses pendingin menggunakan masing-masing refrigerant. Kemudian dilakukan pengukuran hasil pendinginan dan daya listriknya dengan menggunakan R-22 ke-mudian di banding menggunakan HC.

PEMBAHASAN

Hasil Pengukuran dan analisa data Lokasi Bengkel Teknik FTIK

Data unit AC yang telah menggunakan bahan pendingin HC.

Jenis AC : Split Kapasitas : 1 PK

Waktu penggantian HC : 2 Maret 2009

Kondisi : Baik

(3)

Subuh Isnur Haryudo, Urip Prayogi: Perbandingan Konsumsi Daya Listrik 29 Gambar 1. Tabung refrigerant R-22

Gambar 2. Tabung refrigerant HC merk Musi Cool produk Pertamina

(4)

30 Neptunus Jurnal Kelautan, Vol. 17, No. 1, Januari 2011 Gambar 4. Pengisian refrigerant R-22 pada sistem AC

Gambar 5. Pengisian refrigerant HC pada sistem AC

(5)

Subuh Isnur Haryudo, Urip Prayogi: Perbandingan Konsumsi Daya Listrik 31 Tabel 1. Data perbandingan arus listrik

Data

Hasil Pengukuran Arus Listrik (Ampere) Refrigerant R-22 Setelah diganti HC

Maret 2009 Agustus 2009 1 3.9 3.5 3.5 2 3.9 3.6 3.5 3 4 3.6 3.5 4 3.9 3.7 3.5 5 4.2 3.6 3.5 6 4.2 3.5 3.5 7 4.1 3.6 3.5 8 4.1 3.5 3.5 9 3.9 3.5 3.5 Rata-rata 4.0 3.7 3.5

Gambar 7. Pengamatan konsumsi arus listrik pada refrigerant HC

Tabel 2. Data perbandingan konsumsi daya listrik

Data

Konsumsi Daya Listrik/Jam (KWH)

Keterangan Refrigerant R-22 Setelah diganti HC

Maret 2009 Agustus 2009 1 0.69 0.62 0.62 2 0.69 0.63 0.62 3 0.70 0.63 0.62 4 0.69 0.65 0.62 5 0.74 0.63 0.62 6 0.74 0.62 0.62 7 0.72 0.63 0.62

(6)

32 Neptunus Jurnal Kelautan, Vol. 17, No. 1, Januari 2011 Data

Konsumsi Daya Listrik/Jam (KWH)

Keterangan Refrigerant R-22 Setelah diganti HC

Maret 2009 Maret 2009

8 0.72 0.62 0.62

9 0.69 0.62 0.62

Rerata 0.71 0.63 0.62

Tabel 3. Perbandingan unjuk kerja AC dengan bahan pendingin HC vs freon R-22

Obyek Pemeriksaan Freon R-22 HC Keterangan

Temperatur udara luar (o_C) ₃₅ ₃₅

Tekanan tinggi (psi) 223 200

Tekanan redah (psi) 63 55

Temperatur evaporator(o_C) ₆ ₇

Temperatur kondensor (o_C) ₄₅ ₄₀

Temperatur ruangan (o_C) ₂₄ ₂₅

Arus listrik (ampere) : Kompresor

Kapasitas (PK)

4.1 3.5

1 1

Perhitungan konsumsi daya listrik Dengan Freon R-22 :

Arus listrik rata-rata : 4.0 ampere Konsumsi daya listrik/jam operasi = 220 X 4.0 X 0.8 = 704 WH

Dengan HC :

Arus listrik rata-rata : 3.7 ampere

Konsumsi daya listrik/jam operasi = 220 X 3.7 X 0.8 = 651 WH

Tampak bahwa sebelum dan sete-lah digunakan bahan pendingin HC konsumsi daya listriknya dapat ditekan hampir 53 WH atau 7.5%.

(7)

Subuh Isnur Haryudo, Urip Prayogi: Perbandingan Konsumsi Daya Listrik 33 Data pengamatan untuk kerja AC

AC : Split

Kapasitas : 1 PK

Lokasi : Bengkel Teknik FTIK

Tanggal Pengamatan : 6 Maret 2009

Tabel 4. Data pengamatan untuk kerja AC

Titik Pengamatan Hasil Pengamatan

Temperatur udara luar 35 o_C

Arus listrik 3.5 A

Tekanan tinggi 200 psi

Tekanan rendah 55 psi

Temperatur evaporator 7 o_C

Temperatur kondensor 40 o_C

Temperatur ruangan 25 o_C

Bahan pendingin HC

Kebocoran pipa gas Tidak ada

Instalasi listrik Baik

AC : Split

Kapasitas : 1 PK

Tanggal Pengamatan : 3 April 2009

Tabel 5. Data pengamatan untuk kerja AC

Arus listrik 3.5 A

Bahan pendingin HC

AC : Split

Kapasitas : 1 PK

(8)

34 Neptunus Jurnal Kelautan, Vol. 17, No. 1, Januari 2011 Tabel 6. Data pengamatan untuk kerja AC

Arus listrik 3,5 A

Bahan pendingin HC

AC : Split

Kapasitas : 1 PK

Tanggal Pengamatan : 5 Juni 2009 Tabel 7. Data pengamatan untuk kerja AC

Arus listrik 3.5 A

Bahan pendingin HC

AC : Split

Kapasitas : 1 PK

Tanggal Pengamatan : 10 Juli 2009 Tabel 8. Data pengamatan untuk kerja AC

(9)

Subuh Isnur Haryudo, Urip Prayogi: Perbandingan Konsumsi Daya Listrik 35

Bahan pendingin HC

AC : Split

Kapasitas : 1 PK

Tanggal Pengamatan : 7 Agustus 2009 Tabel 9. Data pengamatan untuk kerja AC

Arus listrik 3.5 A

Bahan pendingin HC

Di samping dilakukan pengukuran arus listrik yang selanjutnya digunakan dalam perhitungan pemakaian daya lis-trik, juga dilakukan pengukuran stan-dart untuk mengetahui kinerja unit AC, meli-puti tekanan kerja kompresor (low

pres-sure dan high pressure), kebisingan,

kebo-coran sistem baik gas dan kelistrikan, temperatur keluar/masuk unit, serta tem-perature ruangan, baik pada unit yang te-lah diganti dengan bahan pendingin hidrokarbon maupun yang masih meng-gunakan Freon R-22 yang akan dijadikan pembanding dalam perhitungan

besar-nya konsumsi daya listrik dalam opera-sional unit AC.

Arus Listrik

Secara total dapat dilihat bahwa, terdapat penurunan arus listrik sebesar 0.3 Ampere bila dibandingkan dengan saat masih menggunakan bahan pen-dingin Freon R-22 dan masih tetap stabil sampai dengan Agustus 2009.

Tekanan Kerja Kompresor

Hasil pengukuran sampai dengan Agustus 2009, masih tetap stabil dan

(10)

36 Neptunus Jurnal Kelautan, Vol. 17, No. 1, Januari 2011 sesuai dengan standart kerja kompresor

yaitu mencapai 55 - 70 Psi untuk Low

Pressure dan 175 - 275 Psi untuk High

Pressure.

Temperatur Ruangan

Tidak ada perbedaan dan tetap dijaga sesuai dengan pada saat meng-gunakan bahan pendingin Freon R-22, temperatur udara masuk dan keluar kondensor juga dijaga sesuai dengan pada saat menggunakan bahan pendingin Freon R-22 (6 o_{C dan 7}o_{C) untuk menjaga}

temperatur ruangan pada 22 - 25 o_C.

Konsumsi Daya Listrik

Dengan menggunakan rumus

perhitungan standar: Untuk 1 phasa/220V W=V x I x cos Q Untuk 3 phasa / 380 V

W=V x I x 3x cos Q

Dapat dilihat pada tabel bahwa konsumsi daya listrik menurun dari 0.71 KWh pada saat menggunakan Freon R-22 menjadi 0.63 KWh setelah menggunakan hidrokarbon dan tetap stabil tanpa mengurangi kinerja AC sampai Agustus 2009 yaitu 0.62 KWh. Dengan demikian terjadi peningkatan efisiensi konsumsi daya listrik sebesar 0.8 KWh, tetap terjaga kestabilannya sampai Agustus 2009.

Dengan asumsi jam operasional AC adalah (a) Untuk waktu pemakaian (09.00 s/d 16.00) = 7 jam/hari = 154 jam/bulan. (b) Total daya maksimum AC per jam (sesuai teori dan pengukuran arus): dengan R-22 = 0.71 KWh, dengan HC = 0.63 KWh. (c) Untuk 154 jam operasi: dengan R-22 = 0.71 KWh x 154 jam = 109.34 KWh/bulan = 3.64 KWh/hari; dengan HC = 0.63 KWh x 154 jam = 97.02 KWh/bulan = 3.23 KWh/hari, didapat peningkatan efisiensi = 12.32 KWh/bulan = 0.41 KWh/hari. Dengan harga listrik Rp 260,00/KWH maka diperoleh untuk 1 bulan, dengan R-22 = 109.34 x Rp 260,00 = Rp 28.428,00/bulan, dengan HC = 97.02 x Rp 260,00 = Rp 25.225,00/bulan.

Dengan didukung pengamatan

terhadap kondisi operasional mesin di lapangan, khususnya terhadap test kebo-coran, kebisingan mesin, temperatur inlet

dan outlet, temperatur ruangan dan

tekanan kerja yang secara keseluruhan tidak mengindikasikan adanya hal-hal negatif, dapat dikatakan bahwa mesin tetap dalam kondisi normal dan bero-perasi terus menerus tanpa adanya gangguan mesin. Dari perhitungan di atas, diharapkan serta diupayakan peningkatan efisiensi secara menyeluruh kinerja mesin dapat dipertahankan tanpa mengurangi kualitas pelayanan, namun biaya rekening listrik dapat ditekan sebesar Rp 28.428,00 sampai Rp 25.225,00 = Rp 3.203,00/bulan atau 11,27 %.

Tabel 10. Peningkatan efisiensi daya listrik dan biaya rekening listrik

Uraian Sebelum

retrofit

Setelah

retrofit Efisiensi Arus listrik rata-rata/jam

operasi (A) 4 3.7 0.3 7.5%

(11)

Subuh Isnur Haryudo, Urip Prayogi: Perbandingan Konsumsi Daya Listrik 37

Uraian Sebelum

retrofit

Setelah

retrofit Efisiensi Uraian

Biaya rekening listrik/bulan (Rp) 28.428 25.225 3.203.2 11.27%

Kebisingan mesin (relatif) Kasar Agak

halus

Kebisingan berkurang

-

Kebocoran Tidak Tidak Tidak ada

perubahan

-

KESIMPULAN

Dari hasil analisis dan pembahasan yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa unjuk kerja AC tetap stabil, baik ketika masih menggunakan R-22 maupun sesudah diganti HC, yaitu temperatur evaporator 6o_{C - 7}o_{C untuk}

menjaga temperatur ruangan 22 o_{C - 25} o_C.

Pada kompresor tidak terjadi penu-runan tekanan dengan penggantian bahan pendingin dari freon R-22 dengan HC yaitu stabil pada 55 - 70 psi untuk low

pressure dan 175 - 275 psi pada high

pressure.

Dengan penggantian bahan

pendi-ngin dengan menggunakan hydrocarbon

diperoleh penghematan konsumsi daya listrik 0.08 KWh (11.27%) dan biaya rekening listrik 3.203 (11,27%).

DAFTAR PUSTAKA

Handoko. 2004. Teknik Air Conditioning (AC), Jakarta: Ichtiar Baru.

Jawa Pos. 20 Maret 2006.

Janaka. 2002. Alat Kontrol Mesin

Pendingin. Jakarta: Ichtiar Baru.

Sumanto. 2006. Dasar-dasar Mesin