BIMBINGAN TEKNIS PENERAPAN MANAJEMEN ENERGI GEDUNG PEMERINTAH - Sistem Tata Udara V2

(1)

 Sistem Tata Udara

BIMBINGAN TEKNIS PENERAPAN MANAJEMEN ENERGI GEDUNG PEMERINTAH

Yogyakarta, 13-16 Februari 2023

Powered by

(2)

For more information, visit www.ukpact.co.uk

S ISTEM P ENDINGINAN L ANGSUNG (D IRECT C OOLING )

S ISTEM P ENDINGINAN T IDAK L ANGSUNG (I NDIRECT C OOLING ) S TANDAR K INERJA MVAC SESUAI SNI 6390:2020

P ROGRAM P ENGHEMATAN E NERGI O PERASIONAL & P ERAWATAN R ETROFITTING S ISTEM MVAC S ECARA C OST E FFECTIVE

P ILIHAN T EKNOLOGI H EMAT E NERGI S ISTEM T ATA U DARA

C ARA C EPAT P ERHITUNGAN E NERGI S ISTEM T ATA U DARA DAN IKE

Isi Paparan

Powered by

(3)

P ILIHAN T EKNOLOGI H EMAT E NERGI S ISTEM T ATA U DARA

Isi Paparan

Powered by

(4)

T EKNOLOGI S ISTEM MVAC B ANGUNAN G EDUNG DAN T EKNOLOGI M ASA D EPAN

(5)

P ERHITUNGAN E MPIRIS T ATA U DARA

Angka Faktor 1 adalah: untuk kamar tidur = 5, untuk kantor atau living room = 6, untuk sekolah; ruang training; restoran; salon; warnet atau mini market = 7

Angka Faktor 2 adalah: untuk orang dewasa = 600 Btu/h, untuk anak-anak = 300 Btu/h contohnya:

untuk ruangan kamar tidur panjang 3m, lebar 3m dan tinggi ruangan 2.5m, dan akan ditinggali oleh 2 orang dewasa misalnya. Perhitungannya jadi seperti ini:

(3 x 3 x 2,5 x 5 x 37) + (2 x 600)

= 4.162,5 + 1.200

= 5.362,5 Btu/h

5000 Btu/h ~ ½ PK → (ukuran ruangan ± 10m2) 7000 Btu/h ~ ¾ PK → (ukuran ruangan ± 14m2) 9000 Btu/h ~ 1 PK → (ukuran ruangan ± 18m2) 12000 Btu/h ~ 1½ PK → (ukuran ruangan ± 24m2) 18000 Btu/h ~ 2 PK → (ukuran ruangan ± 36m2)

Sumber: Totok Sulistiyanto, Training Deddikbud 2020

(6)

h_C=h_D h_A h_B’ h_B P

A

B’ B C

D

COP = (efek refrigerasi) / (kerja kompresi)

𝑪𝑶𝑷 = Qe

Qw = m hA − hD

m hB − hA = hA − hD hB − hA

P ROSES T ERMODINAMIKA S ISTEM T ATA U DARA

Sumber: Totok Sulistiyanto Training Dekdikbud 2020

Q_e = efek refrigerasi [kW]

Q_w = kerja kompresi [kW]

m = laju alir refrigeran yang disirulasi dalam sistem [kg/s]

h_A= entalpi dari gas yang masuk kompresor [kJ/kg]

h_B= entalpi dari gas yang masuk kodensor [kJ/kg]

h_D= entalpi cair jenuh masuk ke katup ekspansi [kJ/kg]

Q

_e

Q

_w

(7)

S ISTEM P ENDINGINAN L ANGSUNG (D IRECT C OOLING )

P ILIHAN T EKNOLOGI H EMAT E NERGI S ISTEM T ATA U DARA

Isi Paparan

Powered by

(8)

S ISTEM AC S PLIT S TANDAR - S PLIT W ALL M OUNTED – S PLIT F LOOR S TANDING

Gambar Error! No text of specified style in document.-1. AC Split Standar, Unit Outdoor dan Indoor

Warm air (recirculating)

Cool air

Outdoor air

Liquid line

Suction line

AC Split Standar, Unit Outdoor dan Indoor AC Split Floor Standing, Unit Outdoor dan 3 jenis pilihan Unit Indoor

Sumber: Totok Sulistiyanto Training Dekdikbud 2020

(9)

S ISTEM AC K ASET – C ASSETTE C EILING M OUNTED

Sistem AC Kaset

Dengan penggunaan AC yang sesuai yaitu distribusi udara AC kaset umumnya sangat baik, juga karena pada ruangan yang luas tenaga/daya yang dikeluarkan lebih ringan sehingga dapat menurunkan biaya listrik dan lebih hemat.

Tipe-tipe Sistem AC kaset:

1. AC kaset – one-way 2. AC kaset – four-way

3. AC kaset – round flow or round flow with sensing

(10)

S ISTEM AC M ULTI S PLIT

Sistem AC Multi Split

Sistem AC multi split prinsipnya sama dengan AC split standar, hanya di sisi unit indoor yang jumlahnya bisa lebih dari satu biasanya bisa sampai 5 unit.

Ada tiga manfaat utama dari AC multi split:

1. AC multi split bisa menciptakan kenyamanan maksimal dengan biaya minimum, karena bisa mendinginkan masing-masing ruangan sesuai dengan kebutuhan.

2. Hanya dengan satu unit Outdoor, dapat memilih hingga 5 jenis unit indoor yang sesuai dengan luas ruangan dan estetika desain interior. Bisa dipilih unit indoor dari yang tipe Wall Mounted, Floor Standing, atau didesain secara khusus.

3. Adanya kontrol terpisah untuk masing-masing unit

indoor yang memungkinkan pengaturan suhu yang

berbeda di tiap ruangan. Jadi, bisa disesuaikan

dengan keinginan masing-masing penghuni

ruangan.

(11)

AC S PLIT D UCT

Contoh Konfigurasi AC Split Duct dengan banyak Difuser

AC Split Duct adalah jenis AC yang

pendistribusian udara dinginnya menggunakan Ducting System

1. Dikontrol pada satu titik jadi tidak memiliki pengatur suhu sendiri-sendiri di tiap

ruangan

2. AC Split Duct biasanya lebih disukai oleh para arsitek atau desainer interior karena instalasi unit indoor tidak kelihatan pada ruangan

3. Tidak terdengar suara berisik berlebihan jika ada permasalahan mekani-kal pada sistem AC

4. Ruangan terlihat rapi, saat perawatan rutin tidak mengotori ruangan

5. bila terjadi kondensasi tidak ada rembesan

air ke plafon

(12)

S ISTEM VRF / VRV ( V ARIABLE R EFRIGERANT F LOW / V OLUME )

Sumber: EECCHI, 2012

1. Sistem VRF refrigeran dalam sistem tetap mengalir terus dan jumlah refrigeran yang mengalir menyesuaikan ke setiap

evaporator dalam ruangan.

2. Unit dalam ruangan dihubungkan oleh kabel kontrol ke unit luar ruang yang merespon permintaan dari unit dalam ruang dengan memvariasikan kecepatan kompresornya agar sesuai dengan total kebutuhan pendinginan

3. Jenis unit indoor dapat bervariasi dari tipe wall mounted, ceiling mounted cassette, ceiling

mounted duct, ceiling suspended, 4-way flow ceiling suspended, floor standing, floor standing duct, dan concealed floor standing. Seperti terlihat

4. Lebih hemat energi antara 11%

hingga 17% dibandingkan

dengan AC Split Standar, dengan

biaya awal yang lebih tinggi.

(13)

AC P RESISI

Beberapa Bentuk Unit Indoor AC Presisi dan Unit Outdoor

1. Pada prinsipnya sama dengan AC biasa, tetapi biasanya terdiri dari 2 buah AC yang dipasang berhadapan, dan bekerja secara bergantian

(sequencing), tergantung berapa jam ia di setel.

2. AC presisi ini biasanya digunakan di gedung-gedung besar, untuk

pendinginan data center atau

ruangan-ruangan khusus karakter

suhu dan kelembaban tertentu

(14)

S ISTEM P ENDINGINAN T IDAK L ANGSUNG (I NDIRECT C OOLING ) S TANDAR K INERJA MVAC SESUAI SNI 6390:2020

Isi Paparan

Powered by

(15)

Air Distribution

AHU

₈0 C

13⁰C Chilled Water Pump

1. Chilled Water Loop

1

Air Cooled Chiller

2. Refrigerant Loop

2

C HILLER P ENDINGINAN U DARA ( A IR C OOLED C HILLER )

Sumber: GBCI, 2020

(16)

MVAC P ENDINGIN A IR ( W ATER C OOLED S YSTEM )

Gambar Skematik Konfigurasi AC Sentral

(17)

S ISTEM C HILLER P LANT

Sistem Chiller Plant dan Unit Chiller

(18)

S ISTEM AHU DAN FCU

Gambar Skematik dan Fisik FCU dan AHU

(19)

S ISTEM M ENARA P ENDINGIN

Prinsip Kerja 2 jenis Menara Pendingin

(20)

P OMPA S IRKULASI

Sumber: PT. Rasindo Tata Laksana, 2023

Gambar Aliran Sirkulasi Air Dingin oleh CHWP dan Air Pendingin oleh CWP

(21)

P ROGRAM P ENGHEMATAN E NERGI O PERASIONAL & P ERAWATAN R ETROFITTING S ISTEM MVAC S ECARA C OST E FFECTIVE

Isi Paparan

Powered by

(22)

S TANDAR E FISIENSI M INIMUM S ISTEM T ATA U DARA

(23)

P ENYEBAB U MUM P EMBOROSAN E NERGI

Beberapa studi dan pengalaman lapangan menyebutkan penyebab umum pemborosan energi antara lain:

1. Desain bangunan atau ruang dingin yang tidak efisien (OTTV, RTTV, WWR di atas Nilai SNI) 2. Tirai kaca/jendela dan pelindung cahaya yang tidak berfungsi

3. Kelebihan cahaya atau lampu pada tempat-tempat yang tidak perlu

4. Konfigurasi, pengaturan, atau pengoperasian sistem refrigerasi yang tidak efisien 5. Komponen-komponen bekerja pada efisiensi rendah

6. Pendistribusian udara yang tidak tepat, atau tidak sesuai dengan pengaturan ruang 7. Kelebihan laju alir udara yang tidak perlu

8. Siklus udara dingin kembali yang: tidak tersirkulasi, bocor, atau tidak merata 9. Sistem kontrol yang tidak berfungsi atau setting salah

10. Sensor-sensor yang sudah tidak berfungsi

11. Kekurangdisiplinan atau kekurangtahuan penghuni terhadap pengaruh pemborosan

12. Penjadwalan dan perawatan yang tidak optimal

(24)

R ENTANG K APASITAS AC S PLIT DAN VRF

Split Unit Rentang Kapasitas

Wall Mounted 1,0 – 2,5 hp Most common

Ceiling Exposed 1,5 – 6,0 hp Not so common

Floor Standing 3,5 – 12 hp Not so common

Cassettes 2,0 – 5,0 hp Best Aesthetic

VRF Unit

1. Outdoor Unit kapasitas: 12.000 Btu/h - 300.000 Btu/h;

2. Indoor Unit kapasitas: 5.000 Btu/h - 120.000 Btu/h;

3. Outdoor Unit dapat mendukung hingga 48 unit evaporator dalam ruangan dengan kapasitas

4. Secara kolektif menambah hingga 130% kapasitas unit kondensasi.

Rentang Efisiensi : 1,3 – 1,4 kW/TR

Rentang Efisiensi: 0,84 – 0,95 kW/TR

Sumber: Totok Sulistiyanto, 2021

(25)

C ARA C EPAT P ERHITUNGAN E NERGI S ISTEM T ATA U DARA DAN IKE

Isi Paparan

Powered by

(26)

D AFTAR S IMAK P ENURUNAN B EBAN P ENDINGINAN

TINDAKAN PENGHEMATAN PIC TINDAK

LANJUT 1. Matikan seluruh peralatan non-esensial setelah jam kantor. Sekitar 60% biaya dihemat dari operasional menjalankan peralatan

kantor tersebut.

2. Nyalakan fitur standby di seluruh peralatan. Sekitar 30% biaya dihemat dari operasional penggunaan PC dan monitor.

3. Matikan peralatan yang tidak diperlukan pada siang hari untuk mengurangi suhu panas di dalam ruangan/gedung.

Meningkatkan kenyamanan dalam ruang dan mengurangi penggunaan listrik.

4. Masukkan kontrol waktu tujuh hari bagi peralatan yang dipakai bersama seperti printer dan mesin fotokopi

Sekitar 50% biaya dihemat dari operasional printer dan mesin fotokopi

5. Atur default setting pada printer yang umumnya digunakan untuk dokumen

internal menjadi duplex (cetak 2 sisi) dan kualitas menengah cetakan Menghemat listrik, toner, biaya kertas, dan biaya perawatan 6. Tingkatkan kesadaran staf mengenai keuntungan hemat energi Staf yang bertanggung jawab akan mencapai penghematan yang

maksimal 7. awasi penggunaan listrik setelah jam kerja dengan memonitor meteran

listrik secara berkala Sekiat 60% biaya biaya dihemat dari operasional peralatan kantor

8. Gunakan peralatan yang tepat untuk pekerjaan tertentu Printer inkjet dalam sleep mode menghemat energi 50% dibanding printer laser

9. Lakukan survei atau observasi secara berkala untuk meninjau perubahan perilaku staf

Pandangan dan sikap yang berubah seiring waktu akan memaksimalkan penghematan

9. Beli dan pilih peralatan yang efisien energi dan pastikan sesuai dengan kebutuhan kantor

Periksa rating energi efisiensinya. Hal ini dapat menghemat sekitar 10% dari biaya peralatan itu sendiri

Sumber: dimodifikasi dari ECCHI, 2012

(27)

D AFTAR S IMAK E FISIENSI E NERGI S ISTEM V ENTILASI DAN AC S PLIT

LANJUT 1. Menggunakan AC hemat energi

(berteknologi inverter) dengan daya sesuai dengan besarnya ruangan.

Dengan teknologi terbaru, penghematan yang diperoleh dapat mencapai lebih dari 30%

2.

Menempatkan unit kompresor AC pada lokasi yang tidak terkena langsung sinar matahari.

Jika kompresor bekerja tidak sempurna atau terjadi kebisingan segera hubungi tenaga ahli servis AC

Kerja kompresor akan terganggu sehingga beban AC bertambah dan konsumsi listrik juga bertambah

3.

Mematikan AC jika ruangan tidak digunakan,

Atau gunakan timer MVAC disesuaikan dengan pola hunian dan jam kerja harian

Kebanyakan sistem memiliki pengontrol waktu 7 hari, sehingga dapat disesuaikan dengan pola hunian yang berbeda di masing-masing hari 4. Memasang thermometer ruangan untuk memantau suhu ruangan Dengan memantau suhu ruangan, penggunaan daya yang tidak perlu dapat

dihindari

5.

Mengatur suhu dan kelembaban relatif sesuai SNI, yaitu:

Ruang kerja: 24ôC –27ôC dengan kelembaban relative: 55%-65%, Ruang transit: 27ôC-30ôC dengan kelembaban relatif 50%-70%.

Setiap perbedaan 1°C dalam suhu rata-rata ruangan yang berdampak pada biaya energi hingga 6%. Penelitian di Australia menunjukan bahwa

konsentrasi manusia dapat turun 5-20% ketika suhu ruangan terlalu panas atau dingin. Mengatur suhu ruangan pada 24°C-26°C dapat meningkatkan 12% produktivitas , 26% kemampuan membaca, dan 20% kemampuan menghitung

(28)

D AFTAR S IMAK E FISIENSI E NERGI S ISTEM V ENTILASI DAN AC S PLIT

LANJUT 6. Memastikan tidak adanya udara luar yang masuk ke dalam ruangan ber AC (menutup

pintu dan jendela dengan rapat) yang mengakibatkan efek pendinginan berkurang

Udara panas dari luar akan menambah beban AC untuk mendinginkan ruangan, sehingga mengurangi kenyamanan ruangan

7. Melakukan perawatan secara berkala sesuai panduan pabrikan, termasuk thermostat dan menggantinya bila diperlukan.

Dengan memastikan unit AC bekerja dengan sebagaimana mestinya, penggunaan daya yang tidak perlu dapat

dihindari

8. Ajak staf untuk menggunakan pakaian yang sesuai dengan suhu ruangan yang telah ditentukan. Pastikan kontrol waktu dan suhu disesuaikan selama periode liburan

Hal ini akan memastikan bahwa staf tetap nyaman dalam suhu ruangan 24°C-26°C.

Hampir 60% dari total energi dalam bangunan gedung di konsumsi oleh sistem pendingin ruangan ( AC ),

menghemat penggunaan AC akan berdampak besar.

9. Cek bahwa kipas pembuangan (exhaust fan) telah dimatikan setelah jam kantor.

Biasanya terpasang di ruang toilet

Seringkali, saklar exhaust fan terhubung dengan saklar lampu sehingga fan akan terus menyala apabila lampu juga dibiarkan menyala.

10. Cek dan bersihkan filter AC, koil evaporator, kondenser dan sistem ventilasi secara teratur

Filter yang kotor akan menghambat dan mengurangi aliran udara dan meningkatkan konsumsi energi

11. Cek supaya tidak terjadi beban lebih pada AC; sekering atau pemutus arus harus diperiksa supaya selalu beroperasi

AC yang bekerja dengan beban yang berat akan menggunakan lebih banyak energi

Sumber: dimodifikasi dari ICED-USAID, 2015

(29)

C ARA C EPAT P ERHITUNGAN E NERGI S ISTEM T ATA U DARA DAN IKE

Isi Paparan

Powered by

(30)

R ETROFITTING S ISTEM MVAC S ECARA C OST E FFECTIVE

Proses merombak ulang sistem MVAC baik secara parsial maupun keseluruhan dilakukan guna mengembalikan fungsi sesuai desain atau memaksimalkan performa sistem MVAC sekaligus meningkatkan tingkat kenyamanan dan kinerja bangunan secara keseluruhan. Modifikasi tersebut dapat berupa:

1. Penambahan teknologi baru atau komponen baru

2. Penggantian sistem, peralatan atau komponen pada suatu bangunan 3. Perubahan sistem manajemen bangunan

4. Perubahan karakter penggunaan bangunan

Alasan suatu bangunan dilakukan retrofit antara lain :

1. Usia bangunan yang sudah cukup tua > 30 tahun, namun secara struktural masih layak operasional

2. Fungsi ruang dan bangunan yang mungkin sudah tidak sesuai dengan tuntutan fungsi dan kegiatan sekarang

3. Sistem mekanikal dan elektrikal yang mungkin sudah tidak layak/boros

4. Tersedianya teknologi baru yang lebih efisien, lebih aman dan nyaman

5. Ingin mencapai target ratting Green Building ( Platinum )

(31)

R ETROFITTING G EDUNG YANG SUDAH T ERBANGUN

Secara umum aspek keberhasilan retrofit dengan target efisiensi energi yang telah memperoleh penghargaan mencakup:

1. Perubahan Kontinyu

a. Meng-upgrade sistem MVAC yang ada dengan teknologi terbaru (Investasi paling besar) b. Menurunkan OTTV bangunan dengan mengganti material façade

c. Memasang alat-alat hemat energi (sensor cahaya, sensor gerak, CO2 monitor) d. Memasang alat-alat energi meter tambahan

2. Mengoptimalkan Sistem manajemen Energi dan Operasional Gedung

a. Mereduksi Kebutuhan Energi, contoh mengganti dengan lampu hemat energi, merubah seting suhu chilled water, merubah seting suhu ruangan dari 21

^o

C ke 24-25

^o

C

b. Melakukan Penjadwalan yang tepat untuk peralatan listrik dan mekanikal

c. Memasang alat sistem monitoring energi

(32)

O PTIMASI DAN S ETING U LANG S ISTEM C HILLER P LANT

COP akan naik (lebih hemat energi)

= kW/TR akan turun

COP akan turun (lebih boros energi)

= kW/TR akan naik

1. Suhu ECW (Entering Condenser Water) diturunkan Suhu ECWT (Entering Condenser Water) dinaikkan 2. Suhu LC

_h

W (Leaving Chilled Water) dinaikkan Suhu LC

_h

W (Leaving Chilled Water) diturunkan 3. Laju alir Q

_C

(Condenser Water) dinaikkan Laju alir Q

_C

(Condenser Water) diturunkan 4. Laju alir Q

_E

(Chilled Water) diturunkan Laju alir Q

_E

(Chilled Water) dnaikkan

5. Evaporator / Condensor dalam keadaan bersih Evaporator / Condensor dalam keadaan kotor/berkerak

Sumber: Totok Sulistiyanto, dimodifikasi dari GBCI, 2023

(33)

P ROGRAM P ENGHEMATAN E NERGI O PERASIONAL & P ERAWATAN R ETROFITTING S ISTEM MVAC S ECARA C OST E FFECTIVE

P ILIHAN T EKNOLOGI H EMAT E NERGI S ISTEM T ATA U DARA T P ERHITUNGAN E NERGI S ISTEM T ATA U DARA DAN IKE

Isi Paparan

Powered by

(34)

S ISTEM V ENTILASI M EKANIK

Sumber: www.hwi.org

Tiga Jenis Ventilasi Mekanis: ke luar, ke dalam dan berimbang

(35)

V ENTILASI A LAMI

Tiga Contoh Ventilasi Alami: melalui jendela dan void, melalui sirip, melalui jendela ditapis dengan tanaman

(36)

V ENTILASI H IBRIDA

Penggabungan Ventilasi Alami dengan Slab-cooling atau Radiant Cooling

(37)

S ISTEM T ATA U DARA E NERGI S URYA

Sumber: www.research.eng.ui.ac.id, 2016

Teknologi Solar Thermal Cooling System (STCS) terpasang di Universitas Indonesia

(38)

S ISTEM AC S PLIT D UAL P OWER

Sistem AC Split Dual Power

Sumber: Totok Sulistiyanto, dari berbagai referensi, 2020

(39)

P ROGRAM P ENGHEMATAN E NERGI O PERASIONAL & P ERAWATAN R ETROFITTING S ISTEM MVAC S ECARA C OST E FFECTIVE

Isi Paparan

Powered by