PROPOSAL TUGAS AKHIR PERENCANAAN AIR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-10172-Presentation.pdf · yang digunakan sebagai alat bongkar muat di pelabuhan. Untuk arrived dan

TUGAS AKHIR

Analisa Karakteristik Kebutuhan DayaListrik Pada Kapal Cargo Dalam Rangka

Effisiensi Energi

Oleh :

Novarianto S.

4205 100 004

• LATAR BELAKANG

Effisiensi dari generator yang di gunakan pada kapal

adalah alasan utama di pilihnya penulisan tugas akhir ini,

Oleh karena itu, pada tugas akhir ini penulis mencoba

untuk melakukan validasi terhadap kapasitas sistem

pembangkit daya listrik di kapal dengan melakukan

pengamatan secara langsung terkait dengan fluktuasi

pembebanan generator di kapal, serta melakukan analisa

terhadap kebutuhan daya listrik yang ada.

Hal ini dimaksudkan untuk memperoleh efektifitas dalam

penggunaan generator yang telah terpasang.

Ada tiga cara untuk menentukan kebutuhan daya listrik:

(1) rumus empiris,

(2) analisis beban listrik dan

(3) simulasi.

• RUMUSAN MASALAH

Metode analisa beban listrik dalam menentukan kapasitas generator di kapal sangat tergantung pada ketepatan nilai load faktor dan factor diversitas peralatan. Dimana load faktor dan faktor diversitas tersebut sangat dipengaruhi oleh jenis kapal, daerah operasional dan kebiasaan dari penumpang atau Anak Buah Kapal (ABK). Karena data yang ada tidak banyak, maka perlu dilakukan validasi untuk mengoreksi nilai faktor-faktor tersebut. Validasi dilakukan dengan melakukan pengamatan secara langsung terhadap fluktuasi kebutuhan daya listrik di kapal cargo

• BATASAN MASALAH

Untuk memperjelas proses pengerjaan dan mempermudah pemahaman yang lebih baik dari masalah yang telah di ungkapkan, maka sekiranya pembatasan masalah diperlukan yaitu :

Dalam tugas akhir ini, peralatan listrik yang akan di teliti adalah peralatan listrik di kapal cargo.

Analisa dilakukan setelah melakukan hasil pengukuran kebutuhan daya listrik di kapal, berupa arus listrik, tegangan dan cos .

• TUJUAN PENULISAN

Secara umum tujuan penulisan Tugas Akhir adalah :

Melakukan validasi dalam perhitungan kapasitas generator dengan metode analisa beban.

Melakukan koreksi terhadap nilai load factor dan factor diversitas peralatan.

Membuat database karakteristik pembebanan listrikpada kapal cargo.

• MANFAAT

Adapun manfaat dari penulisan Tugas Akhir ini dapat dijadikan acuan untuk mendesain sistem kelistrikan pada kapal terutama kapal cargo sehingga dapat menentukan kapasitas generator yang optimal.

Mulai

Studi Literatur

Pengumpulan Data :Data utama kapal

Data spesifikasi peralatanData operasional peralatan

Analisa perhitungan kebutuhan dayalistrik

Tinjauan ke lapangan

Pengumpulan data profil kebutuhan daya listrik kapal

Analisa profil kebutuhan dayalistrik

Load faktor generator

Load Faktor generator optimum

Pembuatan data base

Kesimpulan dan saran

selesai

Daya Generator Beban Generator

Koreksi load factor peralatan& diversitas

T

Y

Analisa data dan pembahasan

• Data Kapal

• Pengambilan data kapal pada Tugas Akhir ini didapatkan dari peninjauan langsung terhadap kapal container KM Meratus Barito milik perusahaan pelayaran PT. Meratus, adapun dimensi kapal sebagai berikut :

• Length Overall (LOA) : 106,68 m

• Length Waterline (Lwl) : 101,3 m @ 4,3 m

• Breadth (B) : 20,6 m

• Height (H) : 5,6 m

• Draft (T) Sch : 4,5 m

• Draft (T) Ass : 4,215 m

No Jam Kegiatan Genset Kerja

1 00,00 - 01,00 Bongkar Muat (SBY) I,III,IV







8 07,00 - 08,00 Departure (to BDJ) I,II,III,IV

9 08,00 - 09,00 Departure (to BDJ) I,II,III,IV

10 09,00 - 10,00 Berlayar (to BDJ) II,III,IV

11 10,00 - 11,00 Berlayar (to BDJ) II,III,IV

12 11,00 - 12,00 Berlayar (to BDJ) II,III






18 17,00 - 18,00 Berlayar (to BDJ) I,II

19 18,00 - 19,00 Berlayar (to BDJ) I,IV






Jadwal Kerja generator hari pertama

Jadwal Kerja generator hari keduaNo Jam Kegiatan Genset Kerja







7 06,00 - 07,00 Berlayar (to BDJ) I,III,IV

8 07,00 - 08,00 Berlayar (to BDJ) I,III,IV

9 08,00 - 09,00 Arrival (to BDJ) I,II,III,IV

10 09,00 - 10,00 Arrival (to BDJ) I,II,III,IV

11 10,00 - 11,00 Bongkar Muat (BDJ) I,II,III














Jadwal Kerja Generator Hari KetigaNo Jam Kegiatan Genset Kerja









9 08,00 - 09,00 Bongkar Muat (BDJ) I,III,IV













22 21,00 - 22,00 Departure (to SBY) I,II,III,IV

23 22,00 - 23,00 Departure (to SBY) I,II,III,IV

24 23,00 - 24,00 Berlayar (to SBY) I,II,IV

Jadwal Kerja Generator hari Keempat

No Jam Kegiatan Genset Kerja

1 00,00 - 01,00 Berlayar (to SBY) I,II,IV

2 01,00 - 02,00 Berlayar (to SBY) II,IV



















Grafik Profile Daya Listrik hari pertama

Grafik Profile Daya Listrik hari kedua

Grafik Profile Daya Listrik hari ketiga

Grafik Profile Daya Listrik hari keempat

Berikut ini adalah hasil pengamatan yang dibagi berdasarkan kondisi operasional dari kapal :

Kondisi Bongkar Muat

Kondisi arrival (kedatangan)

Kondisi Departure (Keberangkatan)

Kondisi Berlayar

Analisa Data

• Grafik diatas (lihat IV.1.3) adalah profile daya listrik yang didapat dari penggunaan generator set yang terdapat pada KM. Meratus Barito yang di catat per 10 menit selama 4 hari pelayaran dengan rute Surabaya - Banjarmasin. Kapal container ini menggunakan 4 generator set untuk memenuhi kebutuhan daya listrik di kapal, keempatnya memiliki daya generator sama yaitu 149 Kw dan digunakan secara parallel.

• Dalam grafik tersebut, didapati penggunaan generator set untuk berbagai kondisi yaitu berlayar, bongkar muat, dan arrive maupun departure. Untuk berlayar kapal menggunakan 2 generator set untuk memenuhi kebutuhan daya listrik, untuk bongkar muat menggunakan 3 buah generator set, sedangkan untuk arrived dan departure menggunakan 4 buah generator set.

• Pada saat berlayar kapal hanya menggunakan 2 buah generator set karena pada saat berlayar tidak ada alat yang memerlukan daya yang tinggi. Untuk bongkar muat kapal menggunakan 3 buah generator set dikarenakan untuk memenuhi kebutuhan daya terkait penggunaan crane 2 buah yang digunakan sebagai alat bongkar muat di pelabuhan. Untuk arrived dan departure kapal menggunakan 4 buah generator karena pada kapal ini menggunakan bow thruster yang memiliki nilai daya yang paling besar di kapal.

• Dari grafik diatas juga didapat bahwa beban yang paling besar yang ditanggung oleh generator set adalah pada saat bongkar muat, dikarenakan 2 buah crane yang digunakan sebagai alat bongkar muat bekerja terus menerus selama proses bongkar muat dan mempunyai nilai daya yang besar selama beroperasi.

List Peralatan Listrik

No Peralatan Set Kw

1 FO/DO transfer pump 2 2.20

2 LO transfer pump 1 2.20

3 Std By LO pump 2 11.00

4 FO Purifier 2 3.70

5 LO Purifier 2 3.70

6 FW Cooling Pump 2 7.50

7 SW Cooling Pump 2 15.00

8 aux FW Pump 2 5.50

9 indpnt LO for G/B 2 7.50

10 air compressor 2 3.70

11 OWS 1 1.50

12 FW Hydropore 2 2.20

13 Hydropore 4 2.20

14 Bilge/BallastPump 2 37.00

15 Fire Pump 2 37.00

16 Emergency Genset 1 186.00

17 Emergency Fire Pump 1 11.00

18 Condenser Main AC 1 28.50

19 AC SW Cooling 1 5.50

20 Boiler Feed Water Pump 2 1.10

21 Condenser Cooling Pump 1 5.00

22 Booster Suction Pump 2 1.50

23 Booster Pump 2 1.75

24 Booster MDO Pump 1 1.30

25 Sludge Pump 1 1.30

26 Steering Gear 2 30.00

27 Bow thruster 1 400.00

28 Crane 2 184.00

29 Windlas & Capstan 2 23.00

30 Navigation Equipt. 1 3.00

31 Kompor listrik 1 1.80

32 Penerangan & listrik deck 1 12.7

Penentuan Load Faktor Peralatan

No PeralatanLoad Faktor

Berlayar Bongkar Muat Arvd & Dpt

1 FO/DO transfer pump 0.8 0.8

2 LO transfer pump 0.8 0.8

3 Std By LO pump 0.8 0.8

4 FO Purifier 0.6 0.6

5 LO Purifier 0.6 0.6

6 FW Cooling Pump 0.85 0.85

7 SW Cooling Pump 0.85 0.85

8 aux FW Pump 0.8 0.8

9 indpnt LO for G/B 0.8 0.8

10 air compressor 0.85

11 OWS 0.6 0.6 0.8

12 FW Hydropore 0.85 0.85 0.85

13 Hydropore 0.85 0.85 0.85

14 Bilge/BallastPump 0.6 0.6

15 Fire Pump

16 Emergency Genset

17 Emergency Fire Pump

18 Condenser Main AC 0.85 0.85 0.85

19 AC SW Cooling 0.85 0.85 0.85

20 Boiler Feed Water Pump 0.85 0.85

21 Condenser Cooling Pump 0.85 0.85

22 Booster Suction Pump 0.8 0.8

23 Booster Pump 0.8 0.8

24 Booster MDO Pump 0.8 0.8

25 Sludge Pump 0.8

26 Steering Gear 0.8 0.8

27 Bow thruster 0.6

28 Crane 1

29 Windlas & Capstan 0.4

30 Navigation Equipt. 0.8 0.8 1

31 Kompor listrik 0.4 0.4 0.4

32 Penerangan & listrik deck 1 1 1

Analisa berdasar analisa beban

• Kondisi Berlayar

Dengan 2 buah generator yang bekerja, factor beban generator berdasar perhitungan adalah 44,04 %

• Kondisi Bongkar Muat


• Kondisi Arrived dan Departure


Grafik Profile Daya Listrik selama 4 hari

Analisa berdasar kondisi di lapangan

• Daya maksimal yang terpakai selama operasional kapal adalah sebesar 867 Kw.

• Daya minimal yang terpakai selama operasional kapal adalah sebesar 342 Kw.

• Daya rata – rata yang terpakai selama operasional kapal adalah sebesar 446,5 Kw.

KesimpulanBerdasarkan pembahasan dan analisa data di atas maka dapat disimpulkan bahwa :

1. Validasi tidak dapat dilakukan dikarenakan tidak adanya perhitungan beban listrik yang digunakan sebagai acuan pembuatan kapal, oleh karena itu perhitungan kapasitas generator dilakukan berdasarkan data yang diperoleh di lapangan.

2. Nilai load factor yang didapat sebagai acuan perhitungan kebutuhan daya listrik diambil dari operasional peralatan yang dicatat pada saat pengambilan data. Nilai load factor peralatan yang dapat dicatat adalah sebagai berikut : FO/DO transfer pump berlayar 0,8, bongkar muat 0, saat maneuvering 0,8. LO transfer pump berlayar 0,8, bongkar muat 0, saat maneuvering 0,8. Stby Lo pump berlayar 0,8, bongkar muat 0, saat maneuvering 0,8. FO purifier berlayar 0,6, bongkar muat 0, saat maneuvering 0,6. LO purifier berlayar 0,6, bongkar muat 0, saat maneuvering 0,6. FW Cooling pump berlayar 0,85, bongkar muat 0, saat maneuvering 0,85. SW Cooling pump berlayar 0,85, bongkar muat 0, saat maneuvering 0,85. Aux FW pump berlayar 0,8, bongkar muat 0, saat maneuvering 0,8. Indpnt LO for G/B berlayar 0,8, bongkar muat 0, saat maneuvering 0,8.

Air Compressor berlayar 0, bongkar muat 0, saat maneuvering 0,85. OWS berlayar 0,6, bongkar muat 0,6, saat maneuvering 0,8. FW hydropore berlayar 0,85, bongkar muat 0,85, saat maneuvering 0,85. Hydropore berlayar 0,85, bongkar muat 0,85, saat maneuvering 0,85. Bilge Ballast pump berlayar 0,6, bongkar muat 0,6, saat maneuvering 0. Fire Pump berlayar 0, bongkar muat 0, saat maneuvering 0. Emergency Genset berlayar 0, bongkar muat 0, saat maneuvering 0. Condenser main AC berlayar 0,85, bongkar muat 0,85, saat maneuvering 0,85. AC SW Cooling berlayar 0,85, bongkar muat 0,85, saat maneuvering 0,85. Boiler feed pump berlayar 0,85, bongkar muat 0, saat maneuvering 0,85. Condenser feed pump berlayar 0,85, bongkar muat 0, saat maneuvering 0,85. Booster suction pump berlayar 0,8, bongkar muat 0, saat maneuvering 0,8. Booster pump berlayar 0,8, bongkar muat 0, saat maneuvering 0,8. Booster MDO pump berlayar 0,8, bongkar muat 0, saat maneuvering 0,8.

Sludge pump berlayar 0, bongkar muat 0,6, saat maneuvering 0. Steering gear pump berlayar 0,8, bongkar muat 0, saat maneuvering 0,8. Bow thruster berlayar 0, bongkar muat 0, saat maneuvering 0,6. Crane berlayar 0, bongkar muat 1, saat maneuvering 0. Windlass & capstan berlayar 0, bongkar muat 0,4, saat maneuvering 0. Navigation Equipt. berlayar 0,8,

bongkar muat 0,8, saat maneuvering 1. Kompor Listrik berlayar 0,4, bongkar muat 0,4, saat maneuvering 0,4. Penerangan berlayar 1, bongkar muat 1, saat maneuvering 1.

3. Daya generator maksimal yang terjadi di kapal sebesar 867 Kw, daya minimum generator sebesar 342 Kw, dan daya rata –rata sebesar 446,5 Kw.

Saran

1. Generator pada kapal KM. Meratus Barito sebaiknya ditinjau ulang agar nilai load faktornya tidak terlalu jauh. Selain itu untuk effisiensi, pemilihan generator pada kapal ini kurang optimal mengingat kebutuhan daya terbesar diambil hanya untuk memenuhi kebutuhan akan operasional Bow Thruster saja.

2. Perlu diadakan pengkajian ulang untuk kapal cargo yang lain sehingga diperoleh standar factor beban peralatan yang lebih akurat serta jenis peralatan yang sesuai dengan wilayah kerja dan kondisi sebenarnya di lapangan, sehingga untuk perencanaan kapal selanjutnya akan mencapai effisiensi generator set yang paling optimal.

DAFTAR PUSTAKA

Sarwito, S. 1999, Diktat Perancangan Instalasi Listrik, JTSP –FTK ITS

Roy L.Harrington, 1992, Marine Engineering, The Society Of Naval Architects and Marine Engineers, New York.

Zuhal, 1991, Dasar Tenaga Listrik, Penerbit ITB Bandung. Bureau Veritas, Dual Prism Viewr, Paris, 2005, Biro Klasifikasi

Indonesia, 2004, CV. Indah Grafik, Jakarta. Hans Klein Would & Douwe Staperma, 2003, Design Of

Propulsion and Electrical Power Generation systems, The Institut of Marine Engineering, Science and Technology, England

Octony, I G B S, 2004, Analisa Kebutuhan Daya Listrik danfactor Beban Peralatan kapal Ferry cepat Barito pada ruteSurabaya - Banjarmasin, Tugas Akhir, Jurusan Teknik SistemPerkapalan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Sesy, D T, 2008, Analisa Kebutuhan Daya Listrik Pada KapalFish Carrier KM. Sumber Bahari I Dengan Rute PelayaranSurabaya – Wannam (Merauke), Tugas Akhir, Jurusan TeknikSistem Perkapalan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

http://www.tni.mil.id/

Documents

PROPOSAL TUGAS AKHIR PERENCANAAN AIR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-10172-Presentation.pdf · yang digunakan sebagai alat bongkar muat di pelabuhan. Untuk arrived dan