9
ANALISA PENGHEMATAN ENERGI PADA POMPA CHILLED WATER PUMP (CWP) DENGAN MENGGUNAKAN INVERTER DI PLAZA BII JAKARTA Eko Ihsanto, Handrea Eka Wardhana Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana, Jakarta. ABSTRAK Hampir semua gedung atau pabrik besar menggunakan motor AC sebagai penggerak utamanya, termasuk untuk sistem AC. Konsumsi daya motor-motor AC ini cukup besar dan tentu saja amat mempengaruhi besarnya tagihan listrik gedung yang bersangkutan. Dari beberapa audit energi listrik, besar tagihan yang terkait AC bisa mencapai 70% dari total tagihan listrik. Untuk itu perlu dilakukan upaya penghematan. Salah satu upaya penghematan konsumsi energi listrik motor AC adalah dengan modifikasi teknik pengendaliannya, yaitu menggunakan inverter atau Variable Speed Driver (VSD). Sebelum pemasangan inverter tersebut, harus dilakukan pengambilan data berupa konsumsi energi listrik. Setelah mendapatkan data mengenai konsumsi energi listrik, maka langkah selanjutnya adalah melihat apakah ada peluang untuk dilakukan penghematan energi pada motor – motor tersebut. Jika terdapat peluang, maka akan dipasangkan inverter (VSD) pada motor listrik tersebut. Setelah dipasangkan inverter, maka selanjutnya adalah mengambil data konsumsi energi listrik setelah motor dipasangkan inverter. Dari data tersebut, maka bisa dilihat dan dianalisa seberapa besar penghematan energi yang bisa dilakukan Penelitian ini melakukan pengukuran dan analisa konsumsi energi listrik yang terkait penggunaan CWP (Chilled Water Pump) di Gedung Plaza BII Jakarta. Beberapa rekomendasi terkait penghematan energi dan BEP (Break Even Point) disebutkan di bagian laporan penelitian ini. Kata kunci : VSD, CWP, AC, BEP. PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Saat ini, banyak gedung dan pabrik yang menggunakan motor listrik se bagai penggerak utama dalam sistem. Penggunaan motor-motor listrikini membutuhkan energi listrik yang cukup besar. Jika tanpa upaya penghematan, penggunaan motor-motor listriktersebut tanpa henti akan menyebabkan pemborosan energi listrik dan pembaya ran rekeninnya. Dalam situasi di mana kebutuha n energi listrik naik dan persedian sumber daya untuk menciptakannya semakin menipis, satu cara yang jelas adalah menggunakan energi listrik secara efi sien. Di dalam perkembangan teknologi, Variable Speed Drive (VSD) atau lebih dikenal inverter dapet membantu menghemat konsumsi energi listrik termasuk membant u mengurangi emisi gas buang dari bahan bakar fosil. Penggunaan motor pompa dan kipas bisa menjadi contoh aplikasi motor listrik yang tidak efisien. Hampir s etiap gedung bertingkat saat ini, menggunakan motor listik untuk Chilled Water Pump (CWP), atau pompa pendingin yan g menggunakan air. Biasanya pompa ini dijalankan dengan putaran maksimum dan umumnya teknik Penggunaan Pompa CWP secara terus menerus dapat menyebabkan pemborosan energi listrik dan pembayaran rekeningnya. Selain itu, pemasangan motor- motor listrik saat ini masih menggunakan cara konvensional, yaitu dengan menggunakan kontaktor. Penggunaan kontaktor dan pemasangan dengan metode konvensioanl seperti ini bisa menimbulkan lonjakan arus start saat motor pertama kali dihidupkan. Lonjakan arus karena starting ini juga mempengaruhi pemborosan

Analisa Penghematan Energi Pada Pompa Chilled Water Pump

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Analisa Penghematan Energi Pada Pompa Chilled Water Pump

Citation preview

Page 1: Analisa Penghematan Energi Pada Pompa Chilled Water Pump

ANALISA PENGHEMATAN ENERGI PADA POMPACHILLED WATER PUMP (CWP) DENGAN

MENGGUNAKAN INVERTER DI PLAZA BII JAKARTA

Eko Ihsanto, Handrea Eka WardhanaProgram Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Mercu Buana, Jakarta.

ABSTRAK

Hampir  semua  gedung  atau  pabrik  besar  menggunakan  motor  AC  sebagai  penggerakutamanya,  termasuk  untuk  sistem  AC.  Konsumsi  daya  motor-motor  AC  ini  cukup  besar  dantentu   saja   amat   mempengaruhi   besarnya   tagihan   listrik   gedung   yang   bersangkutan.   Daribeberapa  audit  energi  listrik,  besar  tagihan  yang  terkait   AC  bisa  mencapai  70%  dari  totaltagihan listrik. Untuk itu perlu dilakukan upaya penghematan.

Salah   satu   upaya   penghematan   konsumsi   energi   listrik   motor   AC   adalah   denganmodifikasi  teknik  pengendaliannya,  yaitu  menggunakan  inverter  atau  Variable  Speed  Driver(VSD).   Sebelum   pemasangan   inverter   tersebut,   harus   dilakukan   pengambilan   data   berupakonsumsi  energi  listrik.  Setelah  mendapatkan  data  mengenai  konsumsi  energi  listrik,  makalangkah  selanjutnya  adalah  melihat  apakah  ada  peluang  untuk  dilakukan  penghematan  energipada  motor  –  motor  tersebut.  Jika  terdapat  peluang,  maka  akan  dipasangkan  inverter  (VSD)pada  motor listrik  tersebut.  Setelah dipasangkan inverter, maka selanjutnya adalah mengambildata  konsumsi  energi  listrik  setelah  motor  dipasangkan  inverter.  Dari  data  tersebut,  maka  bisadilihat dan dianalisa seberapa besar penghematan energi yang bisa dilakukan

Penelitian  ini  melakukan  pengukuran  dan  analisa  konsumsi  energi  listrik  yang  terkaitpenggunaan  CWP  (Chilled  Water  Pump)  di  Gedung  Plaza  BII  Jakarta.  Beberapa  rekomendasiterkait   penghematan   energi   dan   BEP   (Break   Even   Point)   disebutkan   di   bagian laporanpenelitian ini.

Kata kunci : VSD, CWP, AC, BEP.

PENDAHULUAN

Latar Belakang MasalahSaat ini, banyak gedung dan pabrik

yang   menggunakan   motor   listrik   sebagaipenggerak utama dalam sistem.Penggunaan motor-motor listrik inimembutuhkan energi listrik yang cukupbesar. Jika tanpa upaya penghematan,penggunaan motor-motor listrik tersebuttanpa henti akan menyebabkanpemborosan  energi  listrik  dan  pembayaranrekeninnya.

Dalam   situasi  di  mana  kebutuhanenergi   listrik   naik   dan   persedian   sumberdaya untuk menciptakannya semakinmenipis, satu cara yang jelas adalahmenggunakan  energi  listrik  secara  efisien.Di dalam perkembangan teknologi, VariableSpeed Drive (VSD) atau lebih dikenalinverter dapet membantu menghematkonsumsi energi listrik  termasuk membantu

mengurangi   emisi   gas   buang   dari   bahanbakar fosil.

Penggunaan     motor     pompa     dankipas   bisa   menjadi   contoh   aplikasi   motorlistrik    yang    tidak    efisien.    Hampir    setiapgedung   bertingkat  saat   ini,  menggunakanmotor    listik    untuk    Chilled    Water    Pump(CWP),      atau      pompa      pendingin      yangmenggunakan    air.    Biasanya    pompa    inidijalankan  dengan  putaran  maksimum  danumumnya teknik Penggunaan Pompa CWPsecara  terus  menerus  dapat  menyebabkanpemborosan  energi  listrik  dan  pembayaranrekeningnya.

Selain     itu,     pemasangan     motor-motor   listrik   saat  ini  masih  menggunakancara          konvensional,          yaitu          denganmenggunakan       kontaktor.       Penggunaankontaktor dan pemasangan dengan metodekonvensioanl  seperti  ini  bisa  menimbulkanlonjakan  arus  start  saat  motor  pertama  kalidihidupkan.  Lonjakan  arus  karena  startingini       juga       mempengaruhi       pemborosan

Page 2: Analisa Penghematan Energi Pada Pompa Chilled Water Pump

konsumsi  energi  listrik.  Beruntung  lonjakanarus   seperti   ini   bisa   kita   kurangi   denganmengganti kontaktor star-delta danmeninggalkan   metode   lama   dengan   carapemasangan inverter (Variable SpeedDrive).

Inverter (VSD) ini selain bisamengurangi lonjakan arus starting, bisajuga  kita  manfaat  kan  untuk  penghematanenergi   sepanjang   pemakaian   motor   yangbersangkutan atau Saving Energi.Penghematan  energi  ini  bisa  kita  lakukandengan mengatur kecepatan motormenggunakan  inverter  (VSD)  dengan  caramengatur frekuensi dari motor tersebut,sehingga sistem tersebut lebih efisien.

PERANCANGAN Gambar 1. Sistem AC pada GedungKomersial.

Gambaran Umum.Sebuah pabrik atau gedung

bertingkat biasanya memiliki sistempenyejuk udara (air conditioning) yangterdiri dari beberapa unit, di antaranyapompa   air   dingin   (chilled   water),   pompacondenser, menara pendingin (coolingtower), dan alat penghembus udara (AHU &FCU).

Dengan  banyaknya  sistem  sepertidi   atas,   maka   saat   ini   banyak   dilakukanperancangan sistem untuk melakukanpenghematan   energi   pada   motor   pompadengan menggunakan inverter (VSD).Sebelum  pemasangan  inverter  (VSD)  perludiketahui bahwa sistem lama masihmenggunakan   sistem   konvensional   (Star-Delta).

Sistem   penghematan   energi   yangmenggunakan inverter ini dirancangdengan   didahului   penentuan   rating   motoryang digunakan, tegangan input danoutput,  serta  besar  arus  listrik  pada  motortersebut.

Pada   pengujian   ini,   penghematanenergi        dilakukan        pada     sistem        airconditioning  di  gedung  komersial  “PLAZABII Tower 2”, jalan MH. Thamrin. Pengujiandilakukan  pada  pompa  condenser  di  lantai40, dengan uraian sebagai berikut :1.   Sistem     air     conditioning     di     Tower#2

Plaza   BII   dilayani   oleh   5   unit   chillerutama   masing-masing   420   kW   dan   1unit      baby      chiller      untuk      keperluanovertime dengan kapasitas 300 kW.

2.   Jenis    chiller    ini    dilayani    oleh    6    unitcooling   tower   lengkap   dengan   7   unitpompa       condencer       (enam       dengankapasitas 55 KW dan satu 30 KW) dan 7unit pompa chilled water.

3.   Dengan             menggunakan             pompacondenser           water,           air           prosespendinginan      dari      colling      tower      didistribusikan     kembali   ke   condenserpada unit chiller.

4.   Untuk     mendapatkan        penghematanenergi  listrik  dari  pengoperasian  sistemAC            ini.           Direncanakan           akanmenambahkan  peralatan  Inverter   padaunit-unit pompa condenser.

Mengingat  sistem  AC  ini  sudah  beroperasi,untuk     menunjang     pemasangan     inverterperlu     dilakukan     pekerjaan     survei     padasistem    untuk    mengetahui    flow    rate    daricondenser   water   di   lt.40,   terkait   denganakan   disesuaikannya   frekuensi   (Hz)   darimotor pada pompa tersebut.

URUTAN PELAKSANAAN PENGUJIAN.

Prosedur pengambilan data.

Untuk memperoleh data - dataseperti yang sudah dijelaskan di atas, makaperlu dilakukan beberapa metodepelaksanaan antara lain sebagai berikut :1.   Proses   pengumpulan   data   dari   pihak

pengelola bangunan dan selanjutnyadilakukan pengamatan langsung di

lokasi   agar   didapat   data   yang   cukupakurat.

2.   Adapun data yang dimaksud adalahtekanan  Chilled  Water  di  lantai  teratas(lt.40).

3.   Dengan diketahuinya tekanan ChilledWater di lantai teratas (lt.40) dantekanan  minimal  yang  diperlukan  berartidapat   dilakukan   metode   Trial,   sampaiseberapa besar dapat dilakukanpenurunan kecepatan putar pompadengan  catatan  tidak  lebih  rendah  daritekanan minimalnya.

4.   Saat melakukan metode Trialdiharapkan   seluruh   valve   pada   setiap

Page 3: Analisa Penghematan Energi Pada Pompa Chilled Water Pump

lantai terbuka pada posisi normal.Dengan kondisi ini diharapkan hasilyang didapat cukup akurat.

5.   Selanjutnya adalah melakukanpengamatan terhadap sistem pada AHUyang mencakup temperatur udara.Setelah  mendapatkan  data  yang  cukup,dilakukan pemeriksaan dan pengamatanterhadap   operasional   Motorized   Valveyang ada pada setiap AHU.

6.   Pada prinsipnya tutup/bukanyamotorized   valve   harus   selaras   dengansinyal  dari  perubahan  temperatur  ruangyang dikondisikan.

7.   Jika semua data, pengamatan danmetode Trial  sudah  didapat,  selanjutnyadiselaraskankan  (synchronized)  dengankarakteristik   unit   -   unit   inverter   yangakan dipasang pada unit Chilled Water.

8.   Diprediksikan  dengan  dipasangnya  unitInverter akan diperoleh hasil yangoptimal.

9.   Pengambilan data pemakaian energilistrik dilakukan beberapa tahap, yaitu9.1.  Pengumpulan data konsumsi

beban listrik dan waterflow ratetanpa menggunakan inverter.

9.2.  Pengumpulan data konsumsibeben listrik dan waterflow ratedengan menggunakan inverter.

9.3.  Saat trial dengan menggunakaninverter, valve pada posisidischarge pompa dibuka 100%.

9.4.  Pengaturan penurunan frekuensioutput inverter berdasarkanflowrate yang terukur masih

memenuhi 6525 l/m (sesuai denganflowrate       sebelum        penggunaaninverter.

10.    Jika  semua  data  sudah  didapat  makadilakukanlah analisa pemakaian energilistrik       saat       belum       menggunakaninverter     dan     ketika     menggunakaninverter serta analisa output inverter.

Data Peralatan1.     WATER COOLED CHILLER.

    Kapasitas   : 5.040.000 Btu/h    Jumlah       : 5 Unit

2.     WATER COOLED CHILLER.    Kapasitas   : 3.600.000 Btu/h    Jumlah       : 1 Unit

3.     POMPA CONDENSER WATER.    Kapasitas : 262 m3/jam    Head       : 42 meter    Jumlah    : 6 Unit (1stand by)Data motor

Merk         : Elektrim motorOutput      : 55 KWPoles        :4Frequency : 50 HzCurrent     : 98 / 89 AVolt          : 380 / 440 VConection  : D – YSpeed       : 1458 rpmFrame       : 55KIP             : 44

4.     Peralatan    Pengukur      listrik      modelHIOKI     3169ID     (Ver1.05)     Clamp-onPower    Hitester    digunakan      untukmengukur    Parameter    Utama    (KVA,kW,   PF,   Hertz,   KVAr,   Ampere   danVolt.

5.     Peralatan  Pengukur  Flowrate  zat  cair“UNIFLOW”      universal      multifunctionflow   meter   tipe   1010   with   ultrasonicsensor.

6.     INVERTER (VSD)     Merk    :Fuji Electric     Tipe     :FRN55F1S-4A     Kapasitas            :55 kW     Tegangan input    :400 V     Frekuensi input    :50/60 Hz     Tegangan output   :400 V     Frekuensi output   :0 - 120 Hz

Cara Kerja Sistem.Pompa     CWP        akan        bekerja

berdasarkan   output   analog   dari   BAS.   Dimana BAS akan mendapatkan analog inputdari   pressure    yang    terbaca/terdeteksi   dilantai  teratas  (lt.40).  Di  lt.40  ini,  pressureakan    dipertahankan    pada    nilai    minimal.

Perubahan   pressure yang   terbaca   padalantai  teratas  akan  menjadi  referensi  bagiInverter   untuk   mengatur   kecepatan   putardari Pompa CWP. Berikut ini adalah

Page 4: Analisa Penghematan Energi Pada Pompa Chilled Water Pump

Flow Chart

START

gambar sketsa sistem tersebut,

Pengecekan KondisiLapangan

Sampling EnergiListrik Tanpa Inverter

Pengolahan Data

Gambar 2. Sketsa Sistem Pompa CWP.

KemungkinanEnergi Saving

Persiapan Trial

Sampling Energi ListrikDengan Inverter

Estimasi EnergiListrik

Kesimpulan

STOP

Gambar 3. Flow Chart Pelaksanaan.

DATA DAN ANALISA HASIL PENGUJIANSISTEM.

Tanpa Inverter.Pengambilan data dilakukan

dengan kondisi motor pompa CWPdijalankan   secara   normal.   Kondisi   pompadijalankan   dengan   menggunakan   Y   –   Δstarter,  dimana  valve  output  motor  pompahanya dibuka 60% dengan kecepatan putarmotor   maksimal.   Sebuah power   analzerdiletakan dibawah komponen pengamanutama yaitu MCCB untuk merekampemakaian energi listrik, sertamenempatkan   sebuah   flow   sensor   padapipa   utama   untuk   mengetahui   seberapa

Page 5: Analisa Penghematan Energi Pada Pompa Chilled Water Pump

rate 1723Pressure

besar   aliran   zat   cair   yang   disupply   olehmotor pompa.

Tabel 1. Data konsumsi daya listriksebelum mengunakan   inverter      

Ave E Ave I Ave (P)DATE TIME (V) (A) (Watt)

12/1/2012   10:07:27   375.67   103.89 46,806.19

12/1/2012   11:52:27   376.45   105.11 47,782.15

12/1/2012   11:57:27   376.83   104.09 47,509.31

12/1/2012   12:02:27   377.7 104.62 48,063.63

12/1/2012   12:07:27   377.98   103.83 47,770.63

12/1/2012   12:12:27   377.68   104.77 48,246.95

12/1/2012   12:17:27   377.53 103.5 47,663.32

12/1/2012   12:22:27   377.39   104.26 48,464.52

12/1/2012   12:27:27   377.11   102.86 47,399.27

12/1/2012   12:32:27   376.91 103.1 47,376.39

12/1/2012   12:37:27   376.73   103.22 47,703.18

12/1/2012   12:42:27   377.09   103.44 47,951.64

12/1/2012   12:47:27   376.98   103.59 47,763.23

12/1/2012   12:52:27   376.44   102.56 47,068.43

12/1/2012   12:57:27   376.02   104.02 48,010.50

12/1/2012   13:02:27   375.42   104.41 47,897.21

12/1/2012   13:07:27   374.68   104.39 47,948.85

12/1/2012   13:12:27   374.27   105.76 48,360.46

12/1/2012   13:17:27   374.07   104.48 47,750.54

12/1/2012   13:22:27   374.28   105.74 48,133.31

12/1/2012   13:32:27   374.43   104.84 47,744.33

12/1/2012   13:37:27   374.27   105.45 47,807.02

12/1/2012   13:42:27   374.09   105.66 47,666.19

12/1/2012   13:47:27   373.91   105.01 47,590.21

12/1/2012   13:52:27   374.19   104.76 47,314.70

12/1/2012   13:57:27   373.95   106.48 48,391.10

12/1/2012   14:00:32   374.09   105.96 47,952.68

Valve  1

CWPP

60%Open

Water flow

gpmInput

Valve  2

P          TTempInput

Chiller

EvaporatorCompressorCondenser

Coolin

PressureOutput P           T

TempOutput

g

Gambar 4. Skematik   sebelum    menggunakan inverter

CWP Valve  1100%Open Valve  2 Chiller

Inverter

P Water flowrate 1723gpm

PressureInput P           T

TempInput Evaporator

Compressor

Page 6: Analisa Penghematan Energi Pada Pompa Chilled Water Pump

Condenser

Cooling

PressureOutput P            T

TempOutput

Tower

Gambar 5. Skematik   setelah    penggunaan inverter

Dengan Inverter.Ketika   menggunakan   Inverter   valve

dibuka   100%,   dan   kecepatan   motor   akandiatur untuk  mendapatkan  flow  zat cair samadengan  flow  sebelum  menggunakan  inverteragar  tidak  mempengaruhi  sistem  yang  ada.Untuk  power  analzer  dan  Flow  sensor  tetappada tempatnya untuk membantu pekerjaan.

Disini     kami     menggunakan     inverter     jeniskhusus    HVAC    dengan    kapasitas    55    KW,tegangan    3    fasa    380    Volt    dan    frekuensioutput 0 – 120 Hz.

Parameter Setting Inverter.Setting parameter dilakukan sebelum

menjalankan   sebuah   motor   induksi   denganmenggunakan inverter, setting inidimaksukkan agar tidak terjadi kesalahandalam penggunaan inverter. Setting yangdimaksud meliputi parameter kontrol inverter,parameter   motor,   aplikasi   yang   digunakan,maupun performance inverter yangdiinginkan.   Khusus   untuk   parameter   motor,kita  wajib  mengetahui  data  motor  yang  akandimasukan   dalam   settingan   (kW,   Ampere,Volt,   Pole,   Hz),   biasanya   setiap   penggunamengunakan   data   pada   name   plate   motorsebagai  acuan.  Setip  merk  inverter  memilikikode ataupun simbol yang berbeda-bedauntuk melakukan setting, dimana semuakode tersebut dimaksudkan untuk menunjangfungsi inverter untuk menjalankan motorsesuai aplikasi yang diinginkan.

Analisa Efek Penghematan Energi.Setelah  dilakukan  setting  parameter

pada   inverter maka selanjutnya adalahmelakukan analisa efek terhadappenghematan   energi   pada   sistem   tersebut.Dan  dibawah  ini  adalah  grafik  perbandinganpada pompa CWP yang menggunakaninverter dengan yang tidak menggunakaninverter.

Pemilihan Inverter.Inverter yang akan dipergunakan

untuk  menjalankan  suatu  motor  induksi  tigafasa harus disesuaikan antara kapasitas dayainverter   dengan   daya   motor   induksi,   sertaaplikasi   penggunaan   motor   tersebut.   PadaPenelitian  ini,  motor  induksi  digunakan  untukmemutar pompa air yang memilikikarakteristik variable load.

Motor pompa yang dipergunakanmemiliki  kapasitas  55  KW  dengan  tegangankerja  3  fasa  380  Volt  dan  frekuensi  50  Hz,sehingga inverter yang akan digunakan harussetidaknya  memiliki  kapasitas  minimal  samadengan beban yang akan dipergunakan.

DATE TIMEAve(E)

Ave(I)

Ave  (P)(W)

16/2/2012 10:07:27 376.42 71.65 32,342.00

16/2/2012 10:12:27 376.4 73.36 33,187.00

16/2/2012 10:17:27 376 73.36 33,306.00

16/2/2012 10:22:27 375.98 72.92 33,121.00

16/2/2012 10:27:27 376.03 72.96 33,199.00

16/2/2012 10:32:27 375.98 73.02 33,177.00

16/2/2012 10:37:27 375.77 72.82 33,111.00

16/2/2012 10:42:27 375.68 72.8 33,217.00

16/2/2012 10:47:27 376.46 72.33 32,751.00

16/2/2012 10:52:27 376.12 72.89 32,979.00

16/2/2012 10:57:27 375.94 72.06 32,730.00

16/2/2012 12:52:27 377.19 70.73 32,525.00

16/2/2012 12:57:27 376.77 71.75 33,182.00

16/2/2012 13:02:27 376.17 72.02 33,107.00

16/2/2012 13:07:27 375.43 72.02 33,146.00

16/2/2012 13:12:27 375.02 72.94 33,419.00

16/2/2012 13:17:27 374.82 72.05 32,994.00

16/2/2012 13:22:27 375.03 72.93 33,262.00

16/2/2012 13:27:27 375.24 73.27 33,318.00

16/2/2012 13:32:27 375.18 72.3 32,990.00

16/2/2012 13:37:27 375.02 72.72 33,036.00

16/2/2012 13:42:27 374.84 72.86 32,940.00

16/2/2012 13:52:27 374.94 72.25 32,698.00

16/2/2012 13:57:27 374.7 73.44 33,444.00

16/2/2012 14:00:27 374.9 72.62 32,895.00

16/2/2012 14:00:32 374.84 73.07 33,136.00

Page 7: Analisa Penghematan Energi Pada Pompa Chilled Water Pump

7

Gambar 6. Grafik arus listrik CWP no. 7Tower 2 Plaza BII.

Pada   gambar   grafik   di   atas,   dapatkita  lihat  bahwa  grafik  arus  terlihat  stabil  danterjadi perbedaan yang cukup signifikanantara grafik arus pompa CWP tanpa inverterdengan grafik arus pompa CWP denganmenggunakan inverter.

Gambar 7. Grafik Tegangan Tanpa VSMenggunakan Inverter

Pada  gambar  di  atas,  dapat  kita  lihat  grafiktegangan  pada  pompa  CWP  terlihat  fluktuatifdan  terjadi  perbedaan  yang  cukup  signifikanantara   grafik   tegangan   pompa   CWP   tanpainverter dengan grafik tegangan pompa CWPmenggunakan inverter.

Gambar 8. Grafik Daya Listrik Tanpa VSMenggunakan Inverter

8

Pada   gambar   grafik   di   atas,   dapatkita   lihat   bahwa   grafik   daya   listrik   terlihatstabil    dan    terjadi    perbedaan    yang    cukupsignifikan   antara   grafik   daya   listrik   pompaCWP tanpa inverter dengan grafik daya listrikpompa CWP dengan menggunakan inverter.

Setelah  melihat  grafik  perbandingandiatas,    maka    selanjutnya    akan    kita    lihatanalisa    efek    penghematan    energi    dimanaCWP    no.7    dengan    daya    motor    sebesar55kW/380VAC    digunakan    mengalirkan    airdari   cooling   tower   ke   condenser   sebanyak6525   l/menit,   terdapat    header    pipe   untukmenampung  aliran  air  dari  lima  buah  CWPmotor     dengan     daya     motor     yang     sama(55kW/380VAC)  dan  satu  unit  CWP  dengandaya  sebesar  30kW/380VAC  sebagai  back-up operational.

Pada    saat    sebelum    menggunakaninverter,     kondisi     Discharge     valve     padamasing    -    masing      CWP      terkondisikanbalanced    50%    opened    dengan    aliran    airsebesar 6525 l/min.

Jika            menggunakan            inverter,Discharge Valve pada masing - masing CWPharus  Fully  Opened  100%,  kebutuhuan  akandebit air bisa dipenuhi dengan cara mengaturkecepatan putar pompa CWP hingga didapataliran sebesar ± 6525 l/min.

Maka  untuk  efek  energi  saving  yangdidapat   bila   Sistem   beroperasi   10   jam/haridan 312 hari/tahun adalah :

    Tidak    Menggunakan     Inverter     (pro-rata)

=    Konsumsi Daya x 10jam/hari x312hari/tahun

=    46,80kW x 10jam/hari x 312hari/tahun=    146.016 kW/tahun

    Menggunakan Inverter (pro-rata)=    Konsumsi Daya x 10jam/hari x

312hari/tahun=    32,34 kW x 10jam/hari x 312hari/tahun=    100.900,8 kW/tahun

    Effect   Saving   Energi   dalam   1   tahun(pro-rata dalam persentasi)

=    30.9%

Break Even Point (BEP)

melihat efek dari energisaving   karena   pemasangan   inverter   makasekarang  akan  coba  kita  hitung  break  evenpoint (BEP)  yang akan kita dapatkan jika kita

Page 8: Analisa Penghematan Energi Pada Pompa Chilled Water Pump

memasang inverter pada Pompa CWP.Untuk   Pompa  CWP  no.  7  Tower   II

Plaza   BII,   maka   investasi   yang   dibutuhkanuntuk  1  unit  panel  Inverter  dengan  kapasitas55kW adalah sebesar Rp.179.277.713,-.Dimana untuk rinciannya bisa dilihat pada filelampiran,  sedangkan  perhitungan  BEP  bisadilihat dibawah ini.

Ilustrasi   konsumsi   daya   listrik   CWP   no.   7tanpa inverter= Konsumsi Daya x 10 jam/hari x 312 hari= 46.80 x 10 x 312= 146,016.00 kW / Tahun= Rp. 124,113,600.-(TDL Rp.850,-/kWH berdasarkanpenjumlahan  rata-rata  dari  pemakaian  listrikWBP dan LWBP)

Ilustrasi   konsumsi   daya   listrik   CWP   no.   7menggunakan inverter= Konsumsi Daya x 10 jam/hari x 312 hari= 32.34 x 10 x 312= 100,900.80 kW / Tahun= Rp. 85,765,680.-(TDL Rp.850,-/kWH berdasarkanpenjumlahan  rata-rata  dari  pemakaian  listrikWBP dan LWBP)

Penghematan pembayaran energi listrikdalam setahun sebesar :=  Rp.  124,113,600  –  Rp.  85,765,680  =  Rp.38,347,920

BEP  =  Rp.  179,277,713  :  Rp.  38,347,920  =4.67 Tahun = 56.04 Bulan

Dari   hasil   perhitungan   diatas   dapatkita  ketahui  bahwa  dengan  investasi  1  unitpanel inverter 55kW, bisa dilakukanpenghematan  sebesar  Rp.  38,347,920.-  danBEP bisa dicapai dalam waktu 56,04 bulan.

KESIMPULAN DAN SARAN

KesimpulanSetelah   selesai   mendapatkan   data

hasil   pengukuran   dan   menganalisa   apakahterjadi penghematan energi atau tidak setelahdipasangkan inverter pada motor pompa

9

CWP,        maka        bisa        dibuat        beberapakesimpulan, antara lain:1.    Konsumsi daya  listrik  rata  – rata motor

pompa       CWP       sebelum       dipasanginverter adalah 57.987 Watt.

2.    Konsumsi daya  listrik  rata  – rata motorpompa     CWP     setelah     dipasangkaninverter adalah 40.074 Watt.

3.    Setelah    dipasangkan    inverter     padamotor     pompa     CWP,     maka     terjadipenghematan energi sebesar 30% darikonsumsi  daya  listrik  normal  sebelumdipasangkan inverter.

4.    Dengan        investasi        yang        sudahdikeluarkan          untuk          pemasanganinverter   ini   dan   terjadi   penghematanenergi sebesar 30%, maka akan terjadiBEP dengan waktu 56,04 bulan.

DAFTAR PUSTAKA

1.     Nonnenmann   James   J,   “Chilled   WaterPlant       Pumping       Schemes”.       StanleyConsultants, Inc. Muscatine, Iowa, 2006.

2.     Crowther,  Hugh.  July  2003,  “Seminar  onChilled    Water    Plant    Design:    VariableFlow      Systems      and      Low      Delta      TSyndrome.”      Sponsored      by      McQuayInternational.

3.     Durkin,    Thomas    H.    November    2005,“Evolving    Design      of      Chiller      Plant.”ASHRAE Journal 47: 11:   40-50.

4.     Hyman,     Lucas     B.     and     Little,     Don.February  2004,  “Overcoming  Low  DeltaT,  Negative  Delta  P  at  Large  UniversityCampus.” ASHRAE Journal. 46: 2: 28-34.

5.     Carrier  Corporation,  “Variable  FrequencyDrive,   Operation     and     Application     ofVariable        Frequency        Drive        (VFD)Technology”. Syracuse, New York, 2005.

6.     Lee,    Edward    C.    “Review    of    VariableSpeed     Drive     Technology”.     PowertecIndustrial Corporation.

7.     Hacker,     Dave.          Schroeder,          Kyle.“Variable         Volume         Chilled         WaterPumping”. Schneider Electric.