Efisiensi Konsumsi Energi

TUGAS UAS

EFISIENSI KONSUMSI ENERGI

Disusun Oleh :

Awaluddin Lazuardi Akbar Ashabul Kahfi (11/314115/TK/38047)

Bumi Hera Rihlatu (11/313352/TK/37880)

Erdian Aditia Viriawan (11/317667/TK/38082)

Faldi Haris (11/313036/TK/37766)

Moh. Nawafil (11/314117/TK/38048)

Sanudi (12/333406/TK/39770)

PROGRAM STUDI TEKNIK FISIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

TAHUN 2015

A. Pendahuluan

Energi sudah merupakan kebutuhan pokok dalam kehidupan manusia, mulai dari

transportasi, hiburan, dan keperluan sehari-hari. Kebutuhan energi pun terus meningkat

sepanjang waktu, oleh sebab itu perlu dilakukan upaya untuk mengoptimalkan konsumsi

energi dengan cara mengurangi pemborosan energi serta meningkatkan efisiensi dari

distribusi dan pemakaian energi. Beberapa sektor yang menjadi fokus utama ialah

transportasi dan gedung komersial seperti hotel dan pusat perbelanjaan (mall).

B. Efisiensi Konsumsi Energi pada Transportasi

- Kondisi Terkini

Teknologi mesin yang di pakai oleh kendaraan transportasi di DI Yogyakarta berupa mesin

otto 2 dan 4 siklus dan mesin diesel dengan konsumsi rata – rata bahan bakar sebagai

berikut:

Jenis Kendaraan Konsumsi rata – rata BBM (km/Liter)Sepeda Motor 40Mobil 12Bus 4Lokomotif 0,33

Sumber : Laporan status lingkungan hidup daerah (SLHD) Daerah Istimewa Yogyakarta

tahun 2013

Teknologi mesin diesel dan mesin otto mengunakan bahan bakar minyak secara

penuh jadi menjadikan konsumsi BBM harian untuk wilayah DIY menjadi sangat tinggi,

berikut adalah data konsumsi BBM kendaraan bermotor di DIY :

No Jenis kendaraan BBM/Hari(Liter) BBM/Tahun(Liter) Jenis BBM1 Sepeda Motor 3.187.848 1.147.625.280 Bensin2 Mobil Penumpang 722.775 260.199.000 Bensin/Solar3 Bus 211.200 76.032.000 Solar4 Mobil Beban dan

truck423.909 152.607.240 Solar

5 Kendaraan Khusus 2.495 898.200 Solar6 Total 4.548.227 1.637.361.720

Sumber : Tim RAD GRK DIY 2013

Motor sangat banyak digunakan di daerah yang sibuk seperti Yogyakarta, karena

harga unitnya yang terjangkau oleh masyarakat menegah kebawah dan konsumsi bahan bakar

yang irit jika dibanding dengan mode transportasi lainya. Kebutuhan mobilitas mahasiswa

serta masyarakat di Yogyakarta mempengaruhi jumlah motor dan berpengaruh pada

konsumsi bensin sebagai bahan bakar motor.

Lampu penerangan jalan merupakan salah satu sarana penting dalam meningkatkan

kenyamanan dan membantu penglihatan di jalan raya terutama pada malam hari. Penerangan

jalan raya dan jalan kolektor di DIY masih banyak mengunakan teknologi lampu jalan

Lampu gas Sodium bertekanan rendah (SOX) dengan spesifikasi :

Jenis lampu Efisiensi Rata- Rata

(lumen/watt)

Umur Rata-Rata

(jam)

Daya (Watt)

Pengaruh Terhadap

Warna Objek

Keterangan

Lampu gassodiumbertekananrendah(SOX)

100 - 200 8.000 – 10.000

90 ; 180 Sangat Buruk

untuk jalan kolektor, lokal,persimpangan, penyeberangan, terowongan, tempat peristirahatan (rest area)

Sumber : SNI 7391:2008 (Spesifikasi penerangan jalan di kawasan perkotaan)

- Solusi

Solusi dibutuhkan untuk menghemat pemakaian energi dari BBM tanpa mengurangi fungsi

dan kenyamanan dari alat transportasi. Konservasi energi adalah salah satu solusi yang dapat

digunakan untuk menghemat pemakaian BBM pada alat transportasi, langkah konservasi

energi dapat dilakukan dengan cara mengunakan teknologi Hybrid atau mengkonversi

konsumsi BBM jenis solar ke Biosolar. Berikut adalah solusi yang mengunakan prinsip

Konservasi energi :

B.1. Mobil

Solusi pertama, mengunakan mobil hybrid yang menyimpan energi buang dari deakselerasi

mobil menjadi energi listrik dan mengunakan energi listrik untuk membantu memutar roda

mobil dengan induksi magnet saat mobil membutukan akselerasi sehinga mobil

membutuhkan lebih sedikit konsumsi bahan bakar. Berikut data tabel konsumsi bahan bakar

mobil hybrid :

Tabel konsumsi rata – rata bahan bakar Mobil Hybrid

No Nama Mobil Konsumsi Bahan Bakar (km/Liter)

1 Honda Brio Satya 20,012 Chevrolet Spin TDCi 20,963 Nissan Grand Livina X-Gear 1.5 18,44 Peugeot 107 19,725 Mitsubishi Mirage Exceed 21,46 BMW 320d 24,57 Rata – rata konsumsi 20,84

Sumber : tips.autobild.co.id

Selisih efisiensi dari konsumsi bahan bakar mobil hybrid dengan mobil teknologi

yang banyak dipakai di DIY adalah 8,84 km/Liter atau 73% dari lebih efisien dalam

konsumsi bahan bakar dinbanding mobil yang hanya memakai bahan bakar minyak.

Teknologi mobil hybrid dapat diterapkan di DIY dengan membuat regulasi baru yang

mewajibkan pembelian mobil baru diatas tahun 2015 harus berteknologi hybrid dan

pemerintah memberikan insentif dengan memberikan pajak yang ringan untuk mobil Hybrid.

Solusi kedua, memberi insentif untuk mobil taxi atau masyarakat dapat membeli

mobil hybrid dengan harga yang lebih murah untuk digunakan sebagai taxi sehinga mobil ini

tidak dipakai hanya untuk membawa satu orang.

B.2. Bus

Bus merupakan alat transportasi umum paling banyak di pakai oleh masyarakat DIY.

Di DIY terdapat bus Trans Jogja dan Kopaja yang mengunakan mesin konvesional dengan

kondisi kendaraannya yang jarang di servis sehinga boros dalam mengkonsumsi BBM dan

menghasilkan gas buang yang menghasilkan asap tebal sehingga menganggu kenyamanan

penguna Transportasi lain. Bus kopaja dan transjogja rata – rata menempuh 4 Km untuk

konsumsi 1 liter solar.

Solusi pertama, menganti bahan bakar Solar menjadi Biosolar10 (B10) yaitu dengan

mencampur 90 % solar konvensional dengan 10 % Biofuel. Solusi ini belum sepenuhnya

belum diterapkan di DIY dengan hambatan tidak tersedianya pabrik besar untuk melakukan

percampuran bahan bakar dan produksi biofuel yang masih sangat sedikit jika dibanding

dengan konsumsi solar tahunan di DIY.

Solusi kedua, menganti bus dengan solarbus yang dapat mengunakan BBM jenis

solar dan biodiesel (biosolar) sepenuhnya, selain itu hasil pembuagan dari solarbus lebih

ramah lingkungan karena kadar NOx dan COx yang rendah jika dibandingkan dengan bus

konvensional (solarbus.org/biodiesel). Solusi ini dapat di terapkan di DIY dengan

konsekuensi mengimpor bahan bakar jenis Biosolar (B20 – B50) seharga 0,8 USD per Gallon

atau sekitar Rp 3.500 per Liter (Nathan Sacks, Georgia Institute of Technology 2014).

Solarbus jenis Schoolbus rata – rata mengkonsumsi 1 gallon bahan bakar untuk 7

milles jarak tempuh atau 3 km per liter bahan bakar, lebih boros 25 % dibanding konsumsi

bahan bakar bus konvensional tetapi bahan bakar solar bus lebih murah, lebih sedikit polusi

dan Solar bus mempunyai kapasitas angkut 2 kali lebih banyak dibanding bus konvensional

seperti transjogja atau kopaja.

Solusi ketiga, mengunakan bus hybrid listrik sebagai alat transportasi dalam kota.

Teknologi bus hybrid telah banyak digunakan di benua Eropa, kelebihan dari teknologi bus

listrik adalah mengunakan solar dan listrik sebagai bahan bakar, emisi gas buang dan tingkat

kebisingan rendah sehingga dapat meningkatkan kenyamanan pada penguna alat transportasi.

Teknologi bus listrik juga telah dikembangakan dengan teknologi photovoltage sehingga

listrik dapat memenuhi kebutuhan elektrifikasi yang dibutuhkan seperti pengkondisian udara,

pengkondisian cahaya serta peralatan pendukung.

Bus jenis Volvo 7900 Electric Hybrid yang berstandar Euro 6 dapat menempuh 6,4

km per liter atau lebih hemat 60 % bahan bakar dibanding bus konvensional dan hanya

membutukan waktu beberapa menit untuk melakukan pengisian listrik. Kendala yang

dihadapi untuk menerapkan teknologi ini di DIY adalah tidak tersedianya tempat atau stasiun

untuk mengisi ulang listrik.

B.3. Sepeda Motor

Solusi yang bisa diaplikasikan adalah mulai mengimpor motor berteknologi hybrid

dengan pencampuran energi listrik dan bahan bakar minyak. Selain lebih hemat dalam

konsumsi bahan bakar, hasil pembakaran dari motor Hybrid lebih ramah lingkungan, berikut

beberapa tipe motor hybrid yang telah diproduksi secara masal :

Nama Produk Kapasitas Mesin (cc) Konsumsi Bahan Bakar (km/liter)Eko ET-120 120 120Piaggio MP3 300ie 300 60Izh-1 850 34Yamaha Gen-Ryu 600 50Schneider Electric Hybrid 1.600 30Rata - rata 694 58,8

Sumber : five hybrid motorcycle product

Perbandingan konsumsi bahan bakar motor hybrid dengan motor konvensional biasa

adalah 47% untuk kapasitas mesin rata – rata 694cc.

B.4. Lampu Penerangan Jalan

Solusi pertama, menganti lampu jalan dengan solar road lighting atau lampu

penerangan jalan yang di integrasikan dengan panel surya. Kelebihan dari solar road lighting

adalah dapat melakukan penyimpanan energi pada siang hari sehinga pada malam hari lampu

jalan dapat menyala lebih efisien dengan bantuan dari energi yang tersimpan.

Salah satu lampu jalan yang sudah digunakan di Jakarta adalah solar road lighting

Philips code AP4. Paket lampu Philips AP3 mempunyai 2 panel surya, 1 battre dan 1 lampu

LED. Berikut spesifikasinya :

Sumber : Philips solar road solution

Konsumsi daya dari lampu Philips AP4 adalah 30 watt atau 3 kali lebih efisien jika

dibanding lampu jalan gas sodium bertekanan rendah (SOX). Pada kondisi cuaca pada siang

hari cerah, konsumsi energi lampu dapat di cukupi dengan penyimpanan energi yang didapat

dari siang hari.

C. Efisiensi Konsumsi Energi di Mall

Batasan:

- Karena kendala kesulitan mencari data yang akurat dan aktual mengenai jumlah konsumsi

energi listrik pada mall atau pusat perbelanjaan di Yogyakarta, maka kami memutuskan

untuk melakukan kegiatan audit energi secara kualitatif.

- Studi kasus audit energi kualitatif adalah Ramai Mall di Jalan Malioboro.

- Jam operasional mall adalah mulai pukul 09.00 hingga 21.00 WIB, yakni 12 jam sehari dan

buka hari senin – sabtu.

- Kegiatan audit berfokus pada 3 faktor utama, yaitu : pencahayaan, pengkondisian suhu, dan

alat pendukung mall seperti eskalator atau tangga berjalan.

C.2. Pengkondisian Suhu

Sistem pendingin udara pada Ramai Mall seluruhnya menggunakan sistem AC

terpusat atau central air conditioner system. Untuk dapat memperhitungkan daya AC

terpusat, pertama harus mengetahui kapasitas beban termal yang dibutuhkan untuk

keseluruhan mall. Perhitungan BTU (British Thermal Unit) menggunakan bantuan BTU

calculator, dengan asumsi luas tiap lantai pada Ramai Mall adalah sama yaitu 30m x 100m

dengan tinggi langit-langit 4 meter, apabila ingin menurunkan suhu sebesar 5oC maka didapat

beban termal per lantai adalah 156.550 BTU/hour atau dibutuhkan AC berdaya 45.880 Watt.

Jadi kebutuhan beban termal keseluruhan (3 lantai, yakni basement, lantai 1, dan lantai 2)

sebesar 469.650 BTU/hour atau dibutuhkan AC berdaya 137.640 Watt.

Tabel C.2. Total konsumsi listrik pengkondisian suhu

Daya central AC

(Watt)

waktu operasional/hari

(jam/hari)

Jumlah hari

operasional dalam

setahun

Konsumsi

energi/tahun

(kWh/tahun)

137.640 12 365 602.863,2

C.2.1. Kondisi Terkini Teknologi Pengkondisian Suhu

Ketika survey, didapati beberapa lokasi seperti cafetaria, counter stand HP, dan stand

jualan komputer terlihat ventilasi udara dari central AC hanya beberapa yang menyala

(dilihat dari indikator pita merah yang bergerak tertiup angin). Hal ini menyebabkan suhu

lingkungan terasa kurang dingin. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa hal, yaitu:

a. kerusakan pada pipa transmisi udara (duct system), atau;

b. kebocoran pada pipa transmisi udara (duct system).

Kebocoran pada pipa akan berakibat udara dingin tidak dapat sampai pada ruangan

yang dituju, karena pada kondisi normal. Solusi yang tepat yaitu dengan melakukan

pengecekan secara berkala pada pipa transmisi udara dan memasang sealing pada pipa

transmisi atau biasa dikenal dengan istilah duct sealing. Duct sealing bertujuan untuk

meminimalisir terjadinya kebocoran dan perpindahan panas dari udara luar ke dalam pipa

transmisi. Karena pada kondisi normal pun udara dingin pada pipa transmisi akan perlahan

mengalami pemanasan sebanding dengan jarak tempuh dari central ac cabinet yang terletak di

atap mall, semakin jauh transmisi udara maka semakin besar perpindahan panas yang terjadi.

C.2.2. Solusi Teknologi Pengkondisian Suhu

Terdapat banyak macam material pelapis untuk duct sealing, namun salah satu bahan

yang umum digunakan sebagai pelapis adalah fiberglass duct sealing. Material ini banyak

digunakan karena proses pelapisan yang tergolong mudah, yakni dengan terlebih dahulu

melapisi pipa transmisi dengan spons setebal 1” hingga 3”, kemudian menutupnya dengan

lapisan fiberglass yang bisa dipotong dan ditekuk mengukuti bentuk pipa transmisi. Yang

perlu diperhatikan adalah ketika melapisi bagian fittings atau sambungan, karena banyak

terdapat simpangan pipa di mana sering terjadi kebocoran. Apabila dilakukan dengan baik

dan cermat sehingga kebocoran dapat diminimalisir sekecil mungkin, maka akan didapat

peningkatan efisiensi transmisi udara dingin sebesar 20% hingga 30%

(http://www.energystar.gov/index.cfm?c=home_improvement.hm_improvement_ducts).

Dengan demikian tidak perlu menggunakan AC dengan daya lebih besar untuk mendapatkan

pendinginan yang merata untuk tiap ruang, cukup dengan memperbaiki transmisi udara dalam

pipa, yaitu dengan menjaganya tetap dingin.

C.2.3. Penerapan Duct Sealing Pada Ramai Mall

Proses pemasangan duct sealing sangat mungkin diterapkan pada sistem pendingin di

Ramai Mall. Karena proses pelapisan hanya membutuhkan waktu antara 1 minggu hingga 1

bulan, tergantung dari kompleksitas dan panjang total pipa transmisi pada mall. Proses

pemasangan dapat dilakukan dengan cara menghentikan operasional mall selama proses

sealing berlangsung, karena proses sealing dilakukan pada langit-langit, dan harus terlebih

dahulu mematikan central AC serta mematikan power supply yang ada. Hal ini tentu

mengurangi omzet selama proses perbaikan, namun energy savings yang didapat setelahnya

jauh lebih besar dari kerugian menutup mall selama beberapa minggu.

http://www.energystar.gov/index.cfm?c=home_improvement.hm_improvement_ducts

C.3. Eskalator atau Tangga Berjalan

Eskalator merupakan barang yang lazim ditemui pada gedung bertingkat, terutama di

pusat perbelanjaan, seperti yang terdapat pada Ramai Mall Yogyakarta. Ramai Mall

menggunakan 3 pasang eskalator (6 buah eskalator), sepasang berada pada gedung sisi Timur

untuk menghubungkan lantai 1 dan 2. Dua pasang eskalator terdapat pada gedung sisi Barat

untuk menghubungkan lantai 1 dengan basement serta lantai 1 dan lantai 2.

C.3.1. Kondisi Terkini Eskalator

Dengan asumsi daya per eskalator adalah 1,8 kW

(http://www.mitsubishielevator.com/images/uploads/documents/pdf/escalators/linear) maka

dapat dikalkulasi konsumsi listrik per tahun, yakni:

Tabel C.3.1. Konsumsi Energi Per Eskalator Per Tahun

Daya eskalator

(Watt)

waktu

operasional/hari

(jam/hari)

Jumlah hari

operasional dalam

setahun

Konsumsi

energi/tahun

(kWh/tahun)

1.800 12 365 7.884

Dari Tabel C.3.1. tentang konsumsi energi per eskalator per tahun adalah sebesar

7.884 kWh, maka dapat dihitung total konsumsi seluruh eskalator yang terdapat pada Ramai

Mall yaitu sebesar 47.304 kWh/tahun.

Eskalator pada Ramai Mall bekerja seperti pada umumnya, yaitu terus bergerak

dengan daya penuh tanpa memperhitungkan jumlah penumpang, tentu hal ini merupakan

pemborosan mengingat tidak sepanjang waktu eskalator terisi oleh penumpang. Ditambah

lagi terdapat tangga yang menghubungkan lantai basement hingga lantai 2 pada gedung

bagian Barat, posisi tangga persis di sebelah Barat eskalator dan hanay berjarak ± 5 meter.

Hal ini tentu tidak efisien mengingat fungsi tangga adalah sebagai media pengunjung mall

untuk berpindah antar lantai, peletakan tangga di samping eskalator tentu saja mengurangi

fungsi eskalator dan tangga itu sendiri.

http://www.mitsubishielevator.com/images/uploads/documents/pdf/escalators/linear

C.3.2. Solusi Teknologi Eskalator Secara Teknis

Terdapat beberapa solusi untuk meningkatkan efisiensi dari eskalator, namun 2 cara

yang paling signifikan dalam mengurangi pemborosan konsumsi energi dari eskalator yaitu

dengan menggunakan variable speed drive controller (VSD controller). Beberapa faktor yang

dikendalikan oleh VSD controller, antara lain:

Slow Speed Mode

Mengatur kecepatan gerak dari eskalator apabila sedang tidak ada penumpang atau

beban yang harus diangkat oleh eskalator. Mode ini dapat dijumpai dan diamati seperti yang

telah diterapkan pada eskalator di Jogja City Mall Yogyakarta. Dengan adanya pengaturan

kecepatan eskalator, di klaim dapat meningkatkan efisiensi eskalator hingga 28%

(http://www.ela-aisbl.eu/pdf/AG%202010/Conference/UrsLindeggerE4presentationBLN2010.pdf).

Motor Efficiency Controller

Seperti pada kebanyakan eskalator, motor yang digunakan untuk mengangkat beban adalah

jenis motor A/C. Motor A/C memiliki efisiensi terbesar yakni ketika mengangkat beban maksimal

(kapasitas beban terisi maksimal). Namun, faktanya yaitu bahwa eskalator tidak setiap saat dapat

mengangkat beban maksimal, maka eskalator yang bergerak secara kontinu dengan daya penuh tentu

merupakan pemborosan energi. Motor Efficiency Controller berfungsi untuk mengatur suplai daya ke

motor A/C, yakni sebanding dengan beban penumpang yang diangkat, semakin besar beban maka

semakin besar pula suplai daya yang diberikan. Teknologi ini dapat meningkatkan efisiensi eskalator

sebesar 15% hingga 35%.

(http://www.slate.com/articles/health_and_science/the_green_lantern/2010/08/

escalators_vs_elevators.html)

C.3.3. Penerapan Variable Speed Controller Pada Eskalator Ramai Mall

Penerapan VSD controller sangat mungkin dilakukan pada Ramai Mall, karena proses

instalasi membutuhkan waktu kurang lebih 1 minggu hingga 3 minggu tergantung dari proses

pengiriman dan pemasangan perangkat. Proses instalasi VSD controller tidak akan

mengganggu aktivitas pengunjung mall, mengingat masih ada tangga pada Ramai Mall yang

menghubungkan antar lantai.

http://www.slate.com/articles/health_and_science/the_green_lantern/2010/08/escalators_vs_elevators.html

http://www.slate.com/articles/health_and_science/the_green_lantern/2010/08/escalators_vs_elevators.html

http://www.ela-aisbl.eu/pdf/AG%202010/Conference/UrsLindeggerE4presentationBLN2010.pdf

C.4. Pencahayaan (Lampu)

Pencahayaan (lampu) merupakan salah satu barang yang menjadi kebutuhan pokok

bagi semua tempat ataupun gedung-gedung komersial termasuk pusat perbelanjaan (mall).

Seperti contohnya pada kasus yang dikaji kali ini ialah mengambil kasus di salah satu mall

yang ada di kawasan Malioboro, yaitu Ramai Mall Yogyakarta. Pada Ramai Mall Yogyakarta

ini, jenis lampu yang digunakan bisa dikelompokkan menjadi 2 jenis yaitu Neon Panjang TL

36 dan Lampu TL jenis Fluorescent, yang terkemas dengan 3 batang pendek dengan fitting

ulir yang biasa terpakai pada lampu bohlam dan ada juga yang terkemas dalam bentuk box

kotak dimana per box terisi sebanyak 5 batang pendek. Ketiga jenis lampu ialah yang

terpasang di seluruh lantai mall, mulai dari basement, LT-1, LT-2 hingga LT-3. Sedangkan

LT-4 tidak digunakan meski di sana juga terpasang lampu yang serupa, namun tidak

menyala.

C.4.1. Kondisi Terkini Pencahayaan (Lampu)

Dengan asumsi besar daya lampu yang digunakan per lantainya, sebagai berikut:

- Neon Panjang TL 36 = 36 watt

- Neon Fluorescent (3 batang neon pendek) = 15 watt

- Neon Lampu Box Kotak (5 batang neon pendek) = 25 watt

(http://www.astudioarchitect.com/2011/11/mengenal-jenis-jenis-lampu-pijar.html),

maka dapat dikalkulasi konsumsi listrik per tahun tiap lantai, yakni:

Tabel C.4.1. Konsumsi Energi Per Lantai Per Tahun

Lantai Lokasi Jenis

Lampu

Jumlah

Lampu

(buah)

Daya

Lampu

(watt)

Waktu

Operasinal/Hari

(jam/hari)

Jumlah

Hari

Operasional

dalam

Setahun

Konsumsi

Energi/Tahun

(kWh/tahun)

Basement Swalayan TL 36 385 36 12 365 60.706,8

Box Kotak 175 25 12 365 19.162,5

TOTAL BASEMENT 79.869,3

Lantai 1 Busana TL 36 108 36 12 365 17.029,44

http://www.astudioarchitect.com/2011/11/mengenal-jenis-jenis-lampu-pijar.html

Pria

Neon

Fluorescent

105 15 12 365 6.898,5

Box Kotak 255 25 12 365 27.922,5

Stand-

Stand

TL 36 92 36 12 365 14.506,56

Fluorescent 65 15 12 365 4.270,5

TOTAL LANTAI 1 70.627,5

Lantai 2 Stand HP

(lorong)

TL 36 165 36 12 365 26.017,2

Stand HP

(stand)

TL 36 435 36 12 365 68.590,8

Busana

Wanita

TL 36 108 36 12 365 17.029,44

Neon

Fluorescent

105 15 12 365 6.898,5

Box Kotak 255 25 12 365 27.922,5


Lantai 3 Stand PC

(lorong)

TL 36 145 36 12 365 22.863,6

Stand PC

(stand)

TL 36 360 36 12 365 56.764,8

R.

Informasi

TL 36 8 36 12 365 1.261,44

Cafetaria TL 36 45 36 12 365 7.095,6

Neon

Fluorescent

108 15 12 365 7.095,6

Box Kotak 75 25 12 365 8.212,5


TOTAL KESELURUHAN 400.248,78

Dari tabel C.4.1 di atas tentang konsumsi energi listrik pencahayaan per lantai per

tahun adalah sebesar:

- Basement = 79.869,3 kWh/tahun

- Lantai 1 = 70.627,5 kWh/tahun



Dengan kami mengasumsikan pada stand HP dan PC memakai 3 buah TL 36 per

stand-nya, meskipun adanya beberapa stand yang sudah memakai lampu LED saja da nada

juga yang mengkombinasikan 1 TL 36 dengan lampu LED. Sehingga kita ketahui juga

konsumsi total keseluruhan daya pencahayaan lampu sebesar = 400.248,78 kWh/tahun.

C.4.2. Solusi Teknologi Pencahayaan Lampu Secara Teknis

Solusi pertama yang bisa dilakukan ialah pemilihan tipe/jenis lampu lorong yang

terletak pada stand HP dan stand PC yang memakai Neon Panjang TL 36 dengan daya 36

Watt. Yang mana terdapat dua tipe/jenis TL 36, yakni:

(Paper: Analisis Penggunaan Ballast Elektronik untuk Penghematan Energi Listrik pada

Beban Penerangan oleh Suroso, Winasis, and Satria Ardhi Permana)

Sebagai contoh kita bisa lakukan perhitungan pada lorong di Stand HP dan PC pada lantai 2

dan 3, sebagai berikut:

- Lorong Stand HP dan Stand PC dengan TL 36:

a. HP

Ballast Elektromagnetik 36 Watt, dalam sebulan:

(43 watt x 165 x 12 jam) x 30 hari / 1000 = 2.554,2 kWh/bulan

Ballast Elektronik 36 Watt, dalam sebulan:

(35,9 watt x 165 x 12 jam) x 30 hari / 1000 = 2.132,46 kWh/bulan

b. PC

Ballast Elektromagnetik 36 Watt, dalam sebulan:

(43 watt x 145 x 12 jam) x 30 hari / 1000 = 2.244,6 kWh/bulan

Ballast Elektronik 36 Watt, dalam sebulan:

(35,9 watt x 145 x 12 jam) x 30 hari / 1000 = 1.873,98 kWh/bulan

Sehingga biaya yang kita dapatkan, dengan biaya Rp. 900/kWh:

Daya Ballast

Elektromagnetik

Ballast Elektronik Penghematan Biaya

36 Watt Rp. 2.298.780 Rp. 1.919.214 Rp. 379.566

Dapat kita lihat penghematan biaya yang diperoleh dari pemilihan jenis lampu TL 36.

Dimana jenis Ballast Elektronik lebih ekonomis dibanding Ballast Elektromagnetik.

Sedangkan solusi kedua yang bisa dilakukan ialah mengganti lampu stand-stand HP

dan PC yang hampir semuanya memakai TL 36 sebagai 3 buah per standnya dengan lampu

LED. Dan juga pada stand lainnya seperti stand sepatu ataupun aksesoris seperti tas yang

rata-rata memakai Neon Fluorescent sebanyak di atas 5 unit per stand-nya. Hal ini disebabkan

tingkat efisiensi penghematan daya yang lebih baik LED dari pada lampu TL, yakni:

(http://hori.persadanusantara.info/)

Dari tabel di atas dapat kita lihat bahwa Lampu CFL/TL 18 watt masih kalah

persentase energi yang berubah menjadi cahaya dari LED 8 watt dan massa hidup lampu

LED juga lebih lama. Bila kita mengacu pada tabel di atas, maka 36 watt TL sebanding

dengan 18 watt LED. Sehingga bisa kita dapat perbandingan:

Lokasi Unit Daya (watt) Lama

Operasional 12

x 30 (sebulan)

Konsumsi Energi

(kWh/bulan)

Penghematan

Biaya (900/kWh)

Stand HP 435

unit

36 (TL) 360 jam 5.637,6 Rp. 5.073.840

16 (LED) 360 jam 2.505,6 Rp. 2.255.040

Stand PC 360

unit

36 (TL) 360 jam 4.665,6 Rp. 4.199.040

16 (LED) 360 jam 2.073,6 Rp. 1.866.240

Stand

Lainnya

(Lantai 1)

92 unit 15

(Fluorescent

) x 5 buah*

360 jam 2.484 Rp. 2.235.600

8 (LED) x 5

buah

360 jam 1.324,8 Rp. 1.192.320

*asumsi terkecil per stand memakai 5 buah neon Fluorescent, diambil dari stand yang terkecil

http://hori.persadanusantara.info/

Dari tabel di atas dapat kita lihat biaya yang bisa dihemat per bulannya sampai 50%

atau bahkan lebih. Sehingga jelas sekali akan lebih hemat dan murah andai setiap stand yang

memakai TL 36 watt x 3 unit diganti dengan lampu LED 8 watt x 2 unit. Sedangkan pada

stand-stand lainnya sebagai contoh pada lantai 1, 15 watt Neon Fluorescent setara dengan 8

watt LED. Hal ini kembali mengacu pada tabel sebelumnya bahwa 8 watt LED setara/bahkan

lebih baik daripada 16 watt lampu Neon TL.

C.4.3. Penerapan Pencahayaan (Lampu)

Solusi pertama, yaitu pemilihan jenis/tipe Neon Panjang TL 36 antara Ballast

Elektromagnetik dan Ballast Elektronik sangat bisa diterapkan di Ramai Mall Yogyakarta.

Hanya saja yang menjadi kendala di sini, kurangnya pengetahuan tentang perbedaan jenis

lampu TL sendiri, yang mana apabila besar watt atau dayanya sama, maka jenisnya sama.

Pada dari sekian lampu TL 36 yang besar dayanya 36 watt saja memiliki 2 jenis yaitu Ballast

Elektromagnetik dan Elektronik.

Sedangkan untuk solusi kedua, yaitu pengantian lampu TL 36 dengan LED pada stand

PC dan HP dan juga pergantian Neon Fluorescent 15 watt pada stand lainnya dengan LED 8

watt akan sangat bisa diterapkan. Kendala yang mungkin muncul adalah adanya mindset

yang beranggapan bahwa cahaya yang dihasilkan lampu TL dan LED ialah sama saja.

Memang terlihat sama saja, namun apabila kita kaji lebih dalam seperti perhitungan pada

tabel perbandingan yang telah tertulis bahwa LED memiliki keunggulan dalam segi

ketahanan (umur) yang lebih lama dan biaya yang perlu dikeluarkan dalam segi tagihan

listrik sangatlah jauh lebih murah dibandingkan dengan lampu TL 36/TL Fluorescent.

D. Efisiensi Konsumsi Energi di Hotel

D.1 Kondisi Terkini

Data yang digunakan adalah data konsumsi energi Hotel Arjuna, Yogyakarta. Hotel

Arjuna merupakan sebuah hotel berbintang tiga yang memiliki tiga lantai. Data diambil dari

sebuah paper yang berjudul Analisa Perbandingan Biaya Kebutuhan Daya Listrik Hotel

Arjuna Yogyakarta (Cahyo Zulfikar, 2012)

- Analisa Sistem Pengkondisian Udara

Dalam analisa beban pendingin ini yang ingin didapatkan adalah daya listrik (kWatt)

dari alat pendingin (AC) yang diperlukan dalam suatu ruangan. Konsumsi energi di lapangan

dalam satuan kW didapatkan dari data spesifikasi sistem penghawaan hotel (AC), lalu

dihitung daya listriknya (kW)

Tabel D.1 Jumlah Aktivitas AC per Bulan

Tipe RuanganAktivitas AC dalam 30 Hari

Jumlah Jam / Hari Jumlah JamRestaurant 18 540Coffeshop (lt dasar) 18 540Coffeshop (lt 1) 12 360Management Room 18 540Back Office 18 540Lobby & Lounge (lt dasar) 24 720Lobby & Lounge (lt 1) 24 720Lobby & Lounge (lt 2) 24 720Mushola 24 720

Table D.2. Daya AC Tiap Jenis Ruangan

Tipe Kamar Jumlah Kamar

Daya AC Total Daya (Watt)

Total Daya (kWatt)800 1125 1500 3750

Presidential Suite 3 0 1 1 0 7.875 7,875Executive Lounge 1 0 1 1 0 2.625 2,625Deluxe 16 0 1 0 0 18.000 18Standard 01 24 1 0 0 0 19.200 19,2Standard 02 68 1 0 0 0 54.400 54,4Meeting Room 1 0 0 0 3 11.250 11,25Restaurant 1 1 0 0 3 12.050 12,05Coffeshop (lt dasar)

1 0 0 0 4 15.000 15

Coffeshop (lt1) 1 0 0 0 3 11.250 11,25Management Room

1 0 0 0 1 3.750 3,75

Back Office 1 4 0 0 0 3.200 3,2Lobby & Lounge 1 0 0 2 4 18.000 18Mushola 1 2 0 0 0 1.600 1,6

Table D.3. Total Daya Listrik dari AC

Tipe Ruangan Kebutuhan EnergiTotal Daya Listrik (kW) Total Daya Listrik x jam

(kWh)Kamar 105,28 20.919,64Non Kamar 66,56 37.655,14

Total 171,84 58.574,78- Analisa Sistem Pencahayaan

Terdapat dua buah lampu yang digunakan pada Hotel Arjuna, yaitu lampu Halogen 35 Watt

dan 20 Watt LED Ceiling Light

Tabel D.4. Aktivitas Lampu per Bulan

Tipe RuanganAktivitas Lampu dalam 30 Hari

Jumlah Jam / Hari Jumlah JamRestaurant 10 300Coffeshop (lt dasar) 10 300Coffeshop (lt 1) 10 300Management Room 18 540Back Office 18 540Lobby & Lounge (lt dasar) 10 300Lobby & Lounge (lt 1) 10 300Lobby & Lounge (lt 2) 10 300Mushola 12 360

Tabel D.4. Junlah Titik Lampu di Hotel

Jenis Lampu Jumlah TitikLampu Halogen 35 Watt 22420 Watt LED Ceiling Light 471

- Analisis Sistem Pemanas Air

Pemanas Air yang digunakan pada Hotel Arjuna menggunakan Pemanas Air Listrik

i. Energi Calculation

Kebutuhan Air Panas = 4000 liter/hari (4m3 /hari)

Water Intake Temperature = 25º C

Water Outlet Temperature = 55º C

Q Load = 502320 kJ/day

= 139,5 kWh/day

ii. Perhitungan Biaya operasional

Total kalor yang dibutuhkan untuk memanaskan air = 502320 kJ/day

= 139,5 kWh/day

Harga listrik industri per kWh rata-rata (Rp) = 1350

Biaya Operasional Pemakaian Listrik = Rp 188.325 per hari

= Rp 5.649.750 per bulan

D.2 Solusi

- Menggunakan Heat Pump sebagai pemanas air

Heat Pump merupakan suatu alat pemanas air yang sangat hemat energi dengan

tingkat efisiensi lebih tinggi dibandingkan dengan alat pemanas air lainnya. Prinsip kerja

heat pump adalah memanfaatkan zat refrigeran (Non CFC) untuk menyerap panas udara

diluar dan disirkulasikan menuju heat exchanger (HE) untuk memanaskan air.

Pemakaian daya listrik heat exchanger sangat hemat karena daya yang diperlukan

untuk menjalankan kompresor dan kipas saja. Sedangkan pemanasan dilakukan oleh sirkulasi

zat refrigeran yang menyerap panas secara maksimal untuk memanaskan air melalui heat

excharger. Berbeda dengan electric water heater atau gas heater dimana pemanasan air

mengambil energi langsung sehingga boros daya.

Perhitungan Biaya operasional dengan Heat Pump adalah sebagai berikut:

Daya Heat Pump = 9,6 kW

Kebutuhan Air Panas = 4000 liter

Waktu Pemanasan yang dibutuhkan = 5 jam

Kebutuhan Heating Capacity = 14,97 kW (2 buah Heat Pump)

Total Energi yang dibutuhkan = 9,6 x 2 x 5 jam

= 96 kWh

Harga listrik industry per kWh (Rp) = 1350

Biaya Operasional Pemakaian Listrik= Rp 129.600 per hari

= Rp 3.888.000 per bulan

Tabel D.5. Perbandingan Energi Sebelum dan Sesudah Penghematan

Sistem Pemanas Air Total Energi per hari Jumlah (Rp)Electric Water Heater 139,5 kWh Rp 188.325Heat Pump 96 kWh Rp 129.600Penghematan 43,65 kWh Rp 58.725

- Mengganti Lampu dengan Jenis Lain yang Berdaya Lebih Rendah

Langkah konservasi energi yang dapat dilakukan dengan sistem pencahayaan Hotel

Arjuna adalah dengan cara pergantian lampu Halogen 35 Watt ke lampu 20 Watt LED

Ceiling Light dan pergantian lampu 20 Watt LED Ceiling Light dengan lampu 18W Compact

Fluorescent Lamps Warm White.


Jenis Lampu Jumlah Titik Total Energi per

Hari

Total

Halogen 35 Watt 224 109,760 kWh 241,64 kWh

20 Watt LED

Ceiling Light

471 131,88 kWh

20 Watt LED

Ceiling Light

224 62,720 kWh 181,412 kWh

18W Compact

Fluorescent Lamps

Warm White.

471 118,692 kWh

Penghematan 60,228 kWh

- Mengganti AC dengan AC Terpusat

Konservasi energi yang dapat dilakukan adalah dengan menggunakan sistem

AC terpusat atau central air conditioner system. Untuk dapat memperhitungkan daya

AC terpusat, pertama harus mengetahui kapasitas beban termal yang dibutuhkan

untuk keseluruhan hotel. Apabila ingin menurunkan suhu sebesar 5oC maka didapat

beban termal per kamar dengan ukuran 4m x 5m x 3m adalah 3441 BTU/hour atau

dibutuhkan AC berdaya 1008 Watt. Dengan jumlah kamar keseluruhan adalah 112,

maka kebutuhan beban termal keseluruhan adalah 385.392 BTU/hour atau dibutuhkan

AC berdaya 112.896 Watt.


Sistem Pendingin Udara Total Energi per hariAC Konvensional 171,84 kWhAC Terpusat 112,896 kWhPenghematan 58,944 kWh

E. Kesimpulan

- Perlu dilakukan peningkatan efisiensi di sektor transportasi dan komersial karena

merupakan sektor dengan konsumsi energi terbesar setelah sektor industri.

- Tidak semua solusi bisa di terapkan karena faktor teknologi dan biyaya.

F. Daftar Pustaka

- Laporan status lingkungan hidup daerah (SLHD) Daerah Istimewa Yogyakarta tahun

2013

- W Xiong, Y Zhang, C Yin - Energy conversion and management, 2009 – Elsevier

- www.ranradgrk.bappenas.go.id/rangrk/images/documents/RAD-GRK_DIY.pdf

- www.tips.autobild.co.id

- www.wise-intern.org/journal/2013

- www.volvobuses.com/bus/global

- SNI 7391:2008 (Spesifikasi penerangan jalan di kawasan perkotaan)

- Philips solar road solution catalog

- http://www.trussty.com/.

- http://www.solarbus.org/biodiesel/

Efisiensi Konsumsi Energi

Documents

Transcript of Efisiensi Konsumsi Energi