LAPORAN PRAKTIKUM AUDIT ENERGI PERCOBAAN AUDIT ENERGI BANGUNAN

LAPORAN

PRAKTIKUM AUDIT ENERGI

PERCOBAAN AUDIT ENERGI BANGUNAN

Dosen Pembimbing : Prof. Ir. Suryanto, M.Sc., Ph.D.

Disusun Oleh:

KELOMPOK 3 :

Naufal Putra Nabahan (44219035) Ninda Nurfadhilah (44219036) Nur Musyarrafah (44219037) Nurul Hidayah (44219038) Nurul Hijrawati B. (44219039)

PROGRAM DIPLOMA IV TEKNIK PEMBANGKIT ENERGI JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG

2022

PERCOBAAN

AUDIT ENERGI BANGUNAN

A. Tujuan Percobaan

Setelah melakukan dan melaksanakan praktik audit energi ini mahasiswa dapat :

1. Mengoptimalkan penggunaan energi pada bangunan/gedung 2. Mengidentifikasi peluang penghematan energi pada bangunan B. Teori Dasar

Audit energi adalah proses evaluasi pemanfaatan energi dan identifikasi peluang penghematan energi serta rekomendasi peningkatan efisiensi pada pengguna sumber energi dan pengguna energi dalam rangka konservasi energi.

(ESDM, 2012).

Untuk menghasilkan program efisiensi atau manajemen energi yang sukses, audit energi mutlak dilaksanakan. Proses energi audit juga merupakan langkah awal dalam mengudentifikasi potensi-potensi penghematan 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.

1. Dasar Teori Sistem Pengkondisian Udara ( AC ) a. Beban kalor

Beban kalor terdiri dari beban kalor ruangan dan beban kalor alat penyegar udara yang ada di dalam ruangan.

 Beban kalor ruangan

Beban kalor ruangan merupakan beban kalor yang harus diatasi oleh udara yang keluar dari alat penyegar agar kondisi udara di dalam ruangan dapat dipertahankan pada kondisi (temperatur dan

kelembaban) yang diinginkan. Komponen beban-beban kalor ruangan terdiri dari :

- Kalor yang masuk dari luar ruangan ke dalam ruangan (Beban kalor perimeter ; “perimeter heat load”)

- Kalor yang bersumber di dalam ruangan itu sendiri (Beban kalor interior ; “interior heat load”)

 Beban kalor alat penyegar udara

Untuk menghasilkan udara penyegar yang masuk ke dalam ruangan dari alat penyegar udara pada temperatur dan kelembaban tertentu, maka jumlah kalor yang harus dilayani oleh alat penyegar udara tersebut adalah :

- Beban kalor ruangan

- Beban kalor dari udara luar yang masuk ke dalam alat penyegar - Beban blower dan motor

- Kebocoran dari saluran

Beban kalor ruangan dan beban alat penyegar udara pada dasarnya dapat dikelompokkan menjadi kalor sensibel dan kalor laten.

b. Penyegar Udara (Air Conditioner)

Dalam hal ini, semua proses dan peralatan penyegar udara terletak di dalam satu atau dua kotak. Biasanya jenis compressor torak dengan mesin penggeraknya, tetapi dapat pula digunakan jenis absorpsi. Semua mesin refrigerasi, baik jenis kompresi maupun jenis absorpsi haruslah didinginkan. Dalam hal tersebut terakhir, dapat digunakan jenis pendinginan udara atau jenis pendinginan air.

Jenis pendinginan air pada umumnya dipakai untuk mesin dengan compressor berukuran besar. Dalam hal ini harus disediakan air untuk pendinginan sesuai dengan yang diperlukan. Air tersebut dapat diperoleh dari sumber air tanah atau sungai. Dalam sistem pendinginan tersebut kadangkadang juga digunakan menara pendingin.

Mesin penyegar berukuran kecil biasanya dinamai penyegar udara ruang. Sedangkan yang berukuran sedang atau lebih besar yang dilengkapi

dengan saluran udara untuk mengalirkan dan mendistribusikan udara dingin ke tempat yang agak jauh, dinamai penyegar udara paket.

c. Perhitungan Beban Kalor

 Kalor sensibel daerah perimeter (tepi)

- Tambahkan kalor oleh transmisi radiasi matahari melalui jendela

= ( Luas jendela) × (Jumlah radiasi matahari) × (Faktor transmisi jendela) × ( Faktor bayangan)

- Beban transmisi kalor melalui jendela = (Luas jendela) × (Koefisien transmisi kalor melalui jendela) × (Selisih temperatur interior dan eksterior)

- Infiltrasi beban kalor sensible = { (volume ruangan × jumlah penggantian ventilasi alamiah) – jumlah udara luar} × 0,24/volume apeeipic (Selisih temperatur eksterior dan interior)

 Beban kalor laten daerah perimeter

- Beban kalor laten oleh infiltrasi = (Volume ruangan) × (Jumlah ventilasi alamiah) × 597,3 × (Selisih perbandingan kelembaban di dalam dan di luar ruangan)

 Beban kalor sensibel daerah interior

- Koefisien transmisi kalor dari partisi langit-langit dan lantai PRAKTIKUM AUDIT ENERGI 4 = (Luas langit-langit) × (Koefisien transmisi kalor K dari langit-angit) × (Selisih temperatur dalam dan luar ruangan) = (Luas lantai) × (Koefisien transmisi kalor K dari lantai) × (Selisih temperatur dalam dan luar ruangan)

- Beban kalor sensibel karena adanya sumber kalor interior = (Jumlah orang) × (Kalor sensibel manusia) (Koreksi faktor kelompok) = (Peralatan kW ) × 0,860 kcal/kW × Faktor penggunaan peralatan

 Beban kalor laten daerah interior

- Tambahkan kalor laten oleh sumber penguapan interior = (Jumlah orang) × (Kalor laten manusia) × (Koreksi faktor kelompok)

2. Sistem Penerangan

Lampu merupakan pencahayaan yang termasuk pencahayaan buatan karena berasal dari objek buatan manusia. Pencahayaan buatan ini memegang peranan yang sangat penting dalam berbagai sektor karena tanpa pencahayaan berbagai macam aktivitas atau kegiatan tidak dapat terlaksana.

Berdasarkan jenis asal sinar pencahayaan ruangan, pencahayaan dapat dibagi menjadi dua kelompok besar, yakni :

a. Direct lamp (sinaran langsung).

Sinar yang dihasilkan dari lampu yang dapat dilihat atau terlihat langsung. Pada praktikum audit energi bangunan, lampu yang digunakan yaitu lampu fluoresen.

Lampu fluoresen (pelepasan gas) ini tidak sama seperti lampu pijar, lampu neon bekerja berdasarkan pelepasan elektron secara terus menerus didalam uap yang diionisasi, kadang-kadang dikombinasikan dengan fosfor yang dapat berpendar.

Pada umumnya lampu neon ini tidak dapat bekerja tanpa ballast sebagai pembatas arus pada sirkuit lampu. Lampu neon mempunyai tekanan gas tinggi atau tekanan gas rendah, gas yang dipakai adalah merkuri atau natrium. Salah satu lampu neon tekanan rendah dan memakai merkuri adalah lampu fluoresen tabung atau disebut TL (Tube Lamp). Lampu TL ini sebagian besar cahayanya dihasilkan oleh bubuk fluoresen pada dinding bola lampu yang diaktifkan oleh energi ultraviolet dari pelepasan energi elektron. Umumnya lampu ini berbentuk panjang yang mempunyai elektroda pada kedua ujungnya, berisi uap merkuri pada tekanan rendah dengan gas inert untuk penyalaannya. Jenis fosfor pada permukaan bagian dalam tabung lampu menentukan jumlah dan warna cahaya yang dihasilkan.

Seiring dengan semakin mahalnya biaya listrik dan semakin meningkatnya kesadaran tentang pentingnya menjaga lingkungan

hidup. Lampu penerang yang terbuat dari LED menjadi semakin populer dan mulai menggantikan peranan lampu pijar dan lampu neon.

LED adalah singkatan dari Light Emitting Diodes, yaitu komponen elektronika yang terbuat dari semikonduktor yang dapat menghantarkan arus listrik ke satu arah dan menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. LED merupakan jenis dioda yang dapat memancarkan cahaya saat dialiri arus listrik. Teknologi LED yang diperuntukkan menjadi lampu penerang menjadi semakin matang dan berkembang serta menjadi salah satu pilihan terbaik dalam industri maupun rumah tangga dalam hal penghematan biaya listrik.

C. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada percobaan Audit Energi Bangunan meliputi : 1. Meteran

2. Isolasi 3. Kabel-kabel

Gambar 1. Meteran, isolasi, dan kabel-kabel

4. Solar Power Meter

Gambar 2. Solar Power Meter 5. Multimeter

Gambar 3. Multimeter 6. Tang Ampere

Gambar 4. Tang Ampere 7. Luxmeter

Gambar 5. Luxmeter D. Objek yang Diukur

1. Lampu LED sebanyak 8 buah 2. Laptop Lenovo 1 buah

Gambar 6. Pengukuran arus serta tegangan pada laptop

3. AC 2 buah

Gambar 7. Pengukuran arus pada AC Sharp Ruang rapat energi E. Prosedur Percobaan

1.

Mengukur panjang, lebar dan tinggi ruangan dengan menggunakan meteran.

Gambar 8. Pengukuran Panjang Ruangan Ruang Rapat Energi

Gambar 9. Pengukuran Lebar Ruang Rapat Energi

Gambar 10. Pengukuran Tinggi Ruang Rapat Energi

2.

Mengukur suhu di dalam dan di luar ruangan.

Gambar 11. Pengukuran Suhu di dalam Ruangan Rapat Energi

Gambar 12. Pengukuran Suhu di dalam Ruangan Rapat Energi

3.

Mengukur lux cahaya dalam ruangan pada 5 titik pengukuran.

Gambar 13. Pengukuran Cahaya pada 5 Titik Pengukuran di dalam Ruangan Rapat Energi

4.

Menentukan besarnya setiap jenis beban kalor dalam ruangan (beban kalor mahasiswa dan seorang dosen dan beban kalor pada alat elektronik, cahaya matahari).

F.

Hasil Percobaan dan Pembahasan

Tabel 1. Hasil Pengukuran Beban Elektronik pada Ruangan Rapat Energi No

. Beban Arus

(A)

Tegangan (V)

Daya (VA)

Jumla h

Daya Total (VA)

1. Lampu LED 85 mA 225 11,76 8 buah 94,08

2. Laptop Lenovo 0,12 225 31,76 1 buah 31,76

3. AC Sharp 4,2 225 1111,7

6

2 buah 2223,52

Tabel 2. Hasil Pengukuran Luar Ruangan

No. Suhu

(°C)

Intensitas Cahaya (lux)

1. 30 294

2. 31 298

3. 31 295

Rata-Rata = 30,66 295,66

Tabel 3. Hasil Pengukuran Dimensi Ruangan, Temperatur, dan Intensitas Cahaya dalam Ruangan Rapat Energi

Dalam Ruangan Pencahayaan

P (cm

)

L (cm

)

T (cm

)

T

(°C) Posisi

8 Lampu LED (Flux)

1 AC nyala Titik

1

Titik 2

Titik 3

Titik 4

Titik 5

960 480 260

25 25 25 26 29 30

Depan Tengah Belakang

Lantai Plafon Plafon

158 168 171 190 171

Rata-Rata 26,66 171,6

Material yang digunakan dalam ruangan : Lantai : Vinyl

Dinding : Batu bata + semen Plafon : Kalsiboard

Jendela : Kaca

G. Analasis Data

Volume ruangan Rapat Energi : 9,6 × 4,8 × 2,6 = 119,808 m³ Luas lantai = Luas langit-langit : 9,6 × 4,8 = 46,08 m²

 Beban kalor sensibel daerah interior

- Koefisien transmisi kalor dari partisi langit-langit

= (Luas langit-langit) × (Koefisien transmisi kalor K dari langit- langit)

× (Selisih temperatur dalam dan luar ruangan)

= 46,08 m² × 2,57 kcal / m2 . jam °C × 4°C

= 473,7024 kcal/jam

- Koefisien transmisi kalor dari partisi lantai

= (Luas lantai) × (Koefisien transmisi kalor K dari lantai) × (Selisih temperatur dalam dan luar ruangan)

= 46,08 m² × 3,55 kcal / m² . jam °C × 4 °C

= 654,336 kcal/jam

- Beban kalor sensibel karena adanya sumber kalor interior

Sumber: slideshare.net/pradanajie1/beban-60338780

Sumber: convertworld.com/id/daya/kalori-per-jam.html

= ( Jumlah orang ) × (Kalor sensibel manusia)

= 6 × 61,91 kcal/jam. Orang

= 371,46 kcal/jam

= (Peralatan kW ) × 0,860 kcal / kW

= (0,8 + 0,27 + 1,89) kW × 0,860 kcal / kW

= 2,545 kcal/jam

Total Kalor Sensibel Daerah Interior

= 473,7024 kcal/jam + 654,336 kcal/jam + 371,46kcal/jam + 2,545 kcal/jam

= 1502,04 kcal/jam

 Menghitung total konsumsi energi lampu yang digunakan di ruang rapat dengan waktu nyala lampu 12 jam.

 Lampu LED

Konsumsi energi lampu = jumlah lampu × daya lampu × waktu pemakaian

= 8 × 0,01176 kW × 12 jam

= 1,12 kWh

Menentukan kapasitas AC yang digunakan : ( 1 kcal/jam = 3,9683 BTU/jam)

Sumber: cekpremi.com/blog/cara-menghitung-kapasitas-ac-gedung/

= (p × l × t × I × E) / 60 + total beban kalor

= ( 31,49 feet × 15,74 feet × 8,53 feet × 18 × 18) / 60 + 5960,54 BTU/jam

= 28791,29 BTU/jam

Karena 1 Ton Refrigerasi = 12000 BTU / jam Sehingga nilai daya yang dihasilkan adalah sebesar

= (28791,29 / 12000) × 1,25

= 2,99

Jadi, kapasitas AC yang direkomendasikan sebesar 2,99 PK Keterangan :

1 PK = 0,735 kW 2,99 PK = 2,19 kW

Tabel 4. Konsumsi energi lampu LED 11,76 VA tiap hari dan tiap tahunnya di ruang rapat energi

No .

Jenis Lampu

Jumla h

Daya (kVA)

Waktu Nyala Perhari

(jam)

Energi per Hari (kVAh)

Energi per Tahun (kVAh)

1. Lampu

LED 8 0,09 12 1,12 408,8

Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa konsumsi energi yang digunakan untuk sistem penerangan di ruang rapat energi dengan menggunakan lampu LED untuk tiap harinya sebesar 0,09 kWh dan tiap tahunnya sebesar 408,8 kWh

 Menghitung total konsumsi energi pendingin udara yang digunakan di ruang rapat energi dengan waktu nyala lampu 8 jam.

Konsumsi Energi AC = jumlah AC × daya AC × waktu pemakian

= 2 × 1,11176 × 8

= 17,78 kWh

Tabel 5. Konsumsi Energi Pendingin Udara (AC) tiap Hari dan Tiap Tahunnya di Ruangan Rapat Energi

No .

Daya (kVA)

Jumla h

Waktu Nyala Perhari

(jam)

Energi per Hari (kVAh)

Energi per Tahun (kVAh) 1. 1,1117

6 2 8 17,78 6489,7

Pembahasan :

Audit energi adalah proses evaluasi pemanfaatan energi dan identifikasi peluang penghematan energi serta rekomendasi peningkatan efisiensi paa pengguna sumber energi dan pengguna energi dalam rangka konservasi energi.

Kelompok kami telah melakukan audit energi di ruang rapat energi jurusan teknik mesin. Di ruang rapat ini merupakan ruangan dengan kapasitas 6 orang yang di dalam ruangan tersebut menggunakan 2 buah pendingin ruangan, 8 buah lampu LED, serta sistem listrik yang sudah terkontrol dan menggunakan teknologi kontrol terpusat yang umumnya digunakan pada kamar hotel. Berikut hasil evaluasi energi yang berkaitan dengan sistem pengondisian udara dan sistem pencahayaan di ruang rapat energi tersebut.

Pada ruangan tersebut peluang penghematan energi masih bisa ditingkatkan yaitu karena pada saat melakukan pengauditan ditemukan penggunaan plafon pada ruangan tersebut yang kurang tepat sehingga panas yang tersalurkan dari atap bangunan dapat menembus hingga kisaran 29-30 °C.

Adapun solusi dari hasil evaluasi tersebut yaitu atap yang berada diatas plafon harus dilapisi insulasi atap anti panas, agar panas dari atap tidak dapat menembus plafon yang ada pada ruang rapat energi tersebut.

Berdasarkan pengukuran langsung untuk sistem pengondisian udara di ruangan tersebut didapatkan hasil beban daya pada AC sebesar 1,11176 kVA sedangkan secara teoritis sistem pengondisian udara pada ruangan tersebut didapatkan hasil beban daya sebesar 2,19 kW. Dari data tersebut dapat dilihat ada selisih nilai antara pengukuran secara langsung dengan teoritis yang tidak begitu signifikan. Hal tersebut dikarenakan pembacaan alat ukur yang tidak sesuai pada saat melakukan pengauditan.

Kemudian pada sistem penerangan yang terdapat pada ruangan tersebut, didapatkan hasil analisis intensitas pencahayaan sebesar 171,6 lux yang dirata- ratakan dari 5 titik penerangan yang ada, dimana pada ruangan tersebut diterangi dengan 8 buah lampu LED. Sedangkan menurut Standar Nasional Indonesia (SNI- 03-6197-2000), standar pencahayaan di dalam ruangan sebesar 250 lux. Jadi penerangan di ruangan rapat energi tidak memenuhi standar sehingga harus dilakukan evaluasi kembali dan mencari solusi terkait peningkatan standar pencahayaan pada ruangan tersebut.

H. Kesimpulan

1. Pada sistem pegondisiaan udara, hasil pengukuran secara aktual sebesar 1,11176 kVA sedangkan secara teoritis sistem pengondisian udara pada ruangan tersebut sebesar 2,19 kW. Dari perhitungan tersebut terdapat perbedaan selisih yang tidak begitu signifikan dikarenakan terdapat kesalahan pada saat pengukuran secara langsung. Namun secara teoritis juga diperoleh AC yang direkomendasikan pada ruangan tersebut yaitu 2,99 PK.

2. Untuk sistem pencahayaan, menggunakan 8 buah lampu LED dengan hasil pengukuran secara aktual diperoleh besar nilai intesitas cahaya yaitu 171,6 lux. Sedangkan standar SNI untuk pencahayaan dalam ruangan yaitu 250 lux. Hasil tersebut menunujukkan bahwa sistem penerangan pada ruang rapat energi belum memenuhi standar sehingga diperlukan penambahan atau penggantian lampu untuk penerangan yang lebih baik.