efisiensi energi pada sistem refrigerasi studi kasus ... - Digilib ITS

SIDANG TUGAS AKHIR KONVERSI ENERGI

EFISIENSI ENERGI PADA SISTEM REFRIGERASI STUDI KASUS BANDAR UDARA INTERNASIONAL JUANDA SURABAYA Dosen Pembimbing: Ir. Kadarisman

RETNO HAMIDAH 2105100150

Latar Belakang Kebutuhan Energi Cadangan Energi Terbatas

Juanda mengkonsumsi banyak energi untuk sistem pengkondisian udaranya Efisiensi energi Penghematan

Perumusan masalah 1. 2.

3. 4.

Apakah dengan kapasitas mesin chiller yang sekarang sudah dapat memenuhi beban pendinginan yang ada. Apakah performansi aktual mesin refrigerasi pada Bandar Udara Internasional Juanda Surabaya sama dengan performansi desainnya. Apakah ketidaksesuian tersebut menyebabkan pemborosan dan adakah peluang penghematanya. Apakah kerja pengkondisian udara (AHU/OAH) pada Bandar Udara Internasional Juanda Surabaya sudah efektif.

Tujuan Melakukan analisa performa pada sistem refrigerasi chiller dengan kapasitas 3 500 TR dan efektivitas pengkondisian udara pada Bandar Udara Juanda Internasional Juanda Surabaya agar dapat memberikan rekomendasi pada menejemen operasional gedung untuk mendapatkan penghematan tanpa mengurangi kenyamanan.

Batasan Masalah 1.

2.

3. 4. 5.

Pengukuran dan penganalisaan data yang di lakukan adalah pada mesin chiller dan pengkondisian udara (AHU dan OAH) saja. Data Cooling Load yang dipakai berdasarkan data pada pengkondisian udara pada Bandar Udara Internasional Juanda Surabaya. Data yang digunakan berdasarkan pengambilan data selama satu minggu. Data – data lain yang diperlukan dalam analisa diambil sesuai dengan literatur yang relevan. Diasumsikan tidak ada hal-hal yang menyebabkan perubahan secara besar atau signifikan terhadap pola penggunaan/konsumsi energi di gedung selama periode penelitian.

Gambaran Umum Bandara Internasional Juanda

Sistem refrigerasi Bandara Internasional Juanda

Ruang Chiller Gedung AOB

Gedung PTB

Pembagian Zona di PTB

Gambar Ground Floor Passanger Terminal Building

Gambar First Floor Passanger Terminal Building

Kajian Terdahulu

Megantoro, 2001

Melakukan penelitian pada Gedung Menara PERTAMINA UPms-V Surabaya dengan melakukan audit dan konservasi pada sistem tata udara, dan sistem kelistrikan. Untuk sistem tata udara, dilakukan analisa pembatasan udara luar yang masuk dalam ruangan tetapi masih dalam batas standar udara segar minimum sehingga akan memperkecil penyerapan beban kalor pada AHU. Untuk sistem kelistrikan, masih rendahnya power factor kelistrikan pada bangunan menyebabkan dikenakannnya biaya penalti oleh PLN. Untuk itu, upaya konservasi yang dapat dilakukan adalah dengan analisa pemasangan bank kapasitor (capasitor bank) di sistem kelistrikan.

Rianto, 2007

melakukan penelitian pada Hotel Santika Premiere Semarang dengan melakukan audit dan analisis peluang penghematan konsumsi energi pada sistem pengkondisian udara. Peluang Penghematan Energi (PHE) pada penelitian audit energi ini adalah: a. Dengan pembersihan pada unit FCU yaitu meliputi pembersihan saringan udara (filter), sudu kipas, sirip (fin)evaporator dan kisi keluaran (grill) pada unit-unit FCU. Rekomendasi untuk PHE ini adalah dengan melakukan pembersihan setiap 1 sampai dengan 2 bulan sekali untuk setiap unit FCU. Penghematan yang diperoleh dalam setahun jika Peluang Hemat Energi (PHE) yang direkomendasikan, diimplementasikan yaitu sebesar 9.439,30 kWH. b. Mengatur

(setup) temperatur air keluar (Leaving Chilled Water Temperature = LCWT) pada chiller. Pengaturan ulang dilakukan yaitu dengan cara mengarahkan tombol LCWT ke suhu 7,58ºC pada panel chiller. Penghematannya yang diperoleh selama setahun sebesar 18.640 kWH.

Sumber Data Data – data yang digunakan merupakan data primer dan data sekunder yang diperoleh dari pengamatan pada control room chiller Bandar Udara Internasional Surabaya selama satu minggu (tanggal 10 – 16 Januari 2010).

START

Diagram alir penelitian

1. 2. 3. 4. 5.

Persiapan : Survei awal dan identifikasi permasalahan. Perumusan masalah dan penyusunan target penelitian. Studi Pustaka. Identifikasi data yang dibutuhkan. Menyiapkan peralatan yang dibutuhkan

Pengambilan data-data pada chiller, AHU,OAH dan BAS Perhitungan kapasitas pendinginan dan COP aktual Chiler Perhitungan beban pendinginan total Perhitungan Effectiveness AHU dan OAH

Pembuatan Grafik

Analisa Grafik

Pengambilan kesimpulan dan pemberian saran

Laporan akhir penelitian

END

START Qpompa distribusi

DpAOB,DpDom,DpCen,DpInt

,TinAOB,ToutAOB,TinDom,ToutDom,

TinCen,ToutCen,TinInt,ToutInt

Flowchart Perhitungan Beban Pendinginan Total

Qt = Qpompa distribusi x 5 Case Ap

Ap = ApAOB

ApAOB

1 4

Ap = ApDom

DpAOB

2

ApDOM

1 4

Ap = ApCen

DpDom

2

ApCen

1 4

Ap = ApInt

DpCen

2

ApInt

1 4

DpInt

2

Apt = ApAOB + ApDom + ApCen + ApInt

Va

Qt Apt

Case Zona Zona = Zona AOB

Qa AOB TaAOB

Va

Zona = Zona Domestik

Ap AOB Qa Dom

TinAOB ToutAOB 2

Ta Dom

Va

Ap Dom

Tin Dom

Tout Dom 2

Zona = Zona Center

QaCen Ta Cen

Va ApCen TinCen

Tout Cen 2

Zona = Zona Internasional

Qa Int Ta Int

Va Tin Int

Ap Int Tout Int 2

ρaDom, CpaDom

ρaAOB, CpaAOB

qDom QaDom

ρaCen CpaCen

ρa Int Cpa Int

aDom CpaDom (ToutDom TinDom )

qAOB QaAOB

aAOB CpaAOB (ToutAOB TinAOB )

qCen QaCen aCen CpaCen (ToutCen TinCen)

qInt QaInt aInt CpaInt (ToutInt TinInt)

qtot qAOB qDom qCen qInt

Grafik

FINISH

START

Qpompa evaporator, QeD WcD

Flowchart Perhitungan Kapasitas Pendinginan dan COP Chiller

Tinc Toutc

Qac

= Qpompa evaporator x 2

Tin c

TaC

Tout c 2

ρac

Cpac

Q

e

Qa

c

ac

Cpa

c

COP = aktual

( T in

c

T out

c

)

Yes

NO

COP D

Qe D Wc D

Grafik

Finish

COPa

Qe Wc

START Vu,As,TRA,RHRA,TOA,RHOA,TSA, RHOA,TMA,RHMA,hMA,WSA,ρSA, TaAHU, ρaAHU,CpaAHU

Qu

Flowchart Perhitungan Effectiveness AHU

Vu

As

hSA = 0.240TSA+WSA (1061 + 0.444 TSA)

qu Qa AHU

Qu

hMA

SA

a AHU

Cpa AHU

a m

a AHU

m C

u

a

qu Tout AHU

Cu

Cpa

u m

Qu AHU

Cpu Yes

Cmin = Cu

No

qmax Ca

TinAHU

Qa AHU SA

a m

hSA

Ta,i

qu q max Grafik Finish

Tu,i

qmax Cu

Ta,i Tu,i

Effectivness (ε) Rata-Rata AHU Zona Internasional 1 0.9

Effectivness (ε)

0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1

Effectivnes pada jam 20.00

AHU I-09

AHU I-05

AHU I-04

Effectivnes pada jam 12.00

AHU I-03.C

AHU

AHU I-03.B

AHU I-02.B

Effectivnes pada jam 08.00

AHU I-03 D

OAH I-08

AHU I-03.A

AHU I-02.A

AHU I-01

0

Kesimpulan  







Dengan menggunakan tiga chiller sudah mampu memenuhi beban pendinginan yang ada. Berdasarkan unjuk kerjanya pada bulan Januari 2010 chiller 1 mengalami penurunan performa bila dibandingkan dengan bulan Juni 2009 dan desain awalnya. Berdasarkan unjuk kerjanya pada bulan Januari 2010 chiller 2 mengalami penurunan performa bila dibandingkan dengan bulan Juni 2009, desain awalnya dan bila dibandingkan dengan kedua chiller lain. Berdasarkan unjuk kerjanya pada bulan Januari 2010 chiller 1 mengalami kenaikan performa bila dibandingkan dengan bulan Juni 2009 dan desain awalnya. Secara umum AHU/OAH di PTB sudah bekerja secara efektif walaupun ada lima AHU yang kurang efektif

Saran Pemasangan bank kapasitor agar tidak terkena penalti dari PLN  Diperlukanya pemasangan sensor kecepatan udara pada AHU, agar udara yang masuk dapat terus dimonitor.  Perawatan pada AHU maupun Chiller harus lebih sering mungkin satu bulan sekali. 

Terima Kasih

Grafik Psikometrik pada PTB Pressure: 101325 Pa

11 10

0

me

0

0

10

11

0

10

0

10

90

70

0.80

-10

g(a)

20%

-10

0

20

.m/k

40%

0

0.85

-10

12

80

- cu

% 60

Humidity ratio - g/kg(a)

tur Sa

Volu

% 80

10

0

gC

0.90

SA

10

-20

OA

MA RA

20

-20

20

0.95

40 30

13

de etur em pe ra

50

ati o

E

py

70

nt

al

0

30

80

h nt

13

0

0

90

) (a kg / J 60 -k

12

20 30 Dry bulb temperature - deg C

40

50