audit energi dan analisis peluang penghematan konsumsi

26 Audit Energi dan Analisis Peluang Penghematan Konsumsi Energi Listrikpada Rumah Tangga oleh Sanurya Putri Purbaningrum

AUDIT ENERGI DAN ANALISIS PELUANG PENGHEMATANKONSUMSI ENERGI LISTRIK PADA RUMAH TANGGA

Sanurya Putri PurbaningrumDosen Tidak Tetap Jurusan Teknik Mesin

Universitas Muhammadiyah Surakarta([email protected])

ABSTRACT

Population growth fastly causes the amount of energy consumption is increasing.Accretion of energy consumption without the addition of the source will cause thedisruption of existing energy distribution system. Meanwhile, alternative energydevelopment takes a long time while the demand for energy can’t be postponed. Toovercome this, the government has issued Government Regulation No. 70 Year 2009on Konsevarsi Energi. Main part of energy conversion includes an audit of energythat knowing the profile of energy use, identify energy waste and develop measures toprevent it. Energy audit can be conducted on the use of electricity in a building, suchas households. Electrical energy consumption in households tend to be wasteful becausepeople can’t regulate electric energy consumption in households. Electrical energyconsumption could be reduced if energy use had been planned earlier. Therefore, inthis study focuses on opportunities saving electrical energy by conducting energy audits.From the results of energy audits can be arranged steps and strategies that will bedone in order to obtain saving electrical energy consumption in households. Beside it,this study also will be obtained a system which can be directly applied in the community.The method performed in this study is to create a new system which was performed onthe system load replacement lamp, magic com, televisions, computers and implementenergy management strategies. Energy management strategy adopted is to changethe paint color from a dark room with bright colors, adding a new window andredesigning the room based on standards set by IEEE 802.3az. From the resulting newsystem can occur energy savings of 65.4% compared to the old system.

Key words: energy audits, electricity consumption, household.

PENDAHULUAN

Indonesia merupakan salah satu negarayang memiliki sumber energi yang melimpah danbermacam-macam. Ironisnya, sumber-sumberenergi tersebut tidak mampu digunakan untukmencukupi kebutuhan warganya. Hal ini di-karenakan belum semua sumber energi dapat di-kelola dengan baik. Sementara itu, peningkatan

jumlah penduduk yang begitu pesat membawaIndonesia menjadi salah satu negara dengan kon-sumsi energi yang tinggi.

Usaha pemerintah dalam menghadapi kri-sis energi salah satunya dengan mengeluarkanPeraturan Pemerintah Nomor 70 Tahun 2009tentang Konsevarsi Energi. Bagian pokok kon-versi energi meliputi adanya audit energi yaitumengetahui profil penggunaan energi, mengiden-

27MEDIA MESIN, Vol. 15, No. 1, Januari 2014, 26 - 33ISSN 1411-4348

tifikasi pemborosan energi dan menyusun langkahpencegahannya ( Magdalena, 2009). Audit energidapat dilakukan pada penggunaan listrik di suatubangunan, misalnya rumah tangga.

Rumah tangga merupakan salah satu sek-tor negara dengan konsumsi energi 23% darikonsumsi energi total seluruh sektor (Saptono,2010). Di dalam rumah tangga terdapat banyakperalatan elektronik yang dalam pemakaiaanyamengkonsumsi energi listrik. Akan tetapi, kon-sumsi energi di kalangan rumah tangga tergolongboros. Hal ini dikarenakan masyarakat belumbisa mengatur konsumsi energi listrik di dalamrumah tangga dengan baik. Selain itu, belum ada-nya sistem yang tepat untuk diterapkan pada ru-mah tangga juga menjadi salah satu penyebabtingginya tingkat keborosan penggunaan energidalam rumah tangga.

Energi listrik yang terus menerus digunakansemakin lama akan menjadi habis, Sementaraitu, pengembangan energi alternatif membutuh-kan waktu yang cukup lama. Salah satu solusiuntuk mengatasi permasalahan tersebut adalahdengan melakukan penghematan energi listrik.Keborosan konsumsi energi listrik dapat ditekanjika penggunaan energi telah direncanakan se-belumnya. Oleh karena itu, pada penelitian inimenitik beratkan peluang penghematan energilistrik dengan melakukan audit energi. Dari hasilaudit energi dapat disusun langkah-langkah danstrategi yang akan dilakukan agar mendapatkanpenghematan konsumsi energi listrik optimumpada rumah tangga. Disamping itu, juga diperolehsuatu sistem yang langsung dapat diterapkandalam masyarakat.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahuibesar konsumsi listrik yang dapay dihemat padarumah tangga serta menciptakan suatu sistembaru yang dapat menghemat konsumsi energi lis-trik pada rumah tangga.

TINJAUAN PUSTAKA

1. Manajemen Energi dan Audit EnergiMenurut Hilmawan (2009), mana-

jemen energi didefinisikan sebagai pen-dekatan sistematis dan terpadu untuk me-

laksanakan pemanfaatan sumber daya energisecara efektif, efisien dan rasional tanpamengurangi kuantitas maupun kualitas fungsiutama gedung.

Langkah pelaksanaan manajemenenergi yang paling awal adalah audit energi.Audit energi ini meliputi analisis profil peng-gunaan energi, mengidentifikasi pemborosanenergi dan menyusun langkah pencegahan.Dengan audit energi, dapat diperkirakanenergi yang akan dikonsumsi sehingga dapatdiketahui pengematan yang bisa dilakukan.

Audit energi yang paling mudah di-lakukan adalah pada penggunaan listrik suatubangunan. Data yang dibutuhkan adalah luastotal bangunan, tingkat pencahayaan ruang,intensitas daya terpasang, konsumsi energi,juga biaya energi bangunan. Dari proseduraudit yang telah dilakukan selama ini, adasejumlah aksi yang direkomendasikan. Misal-nya dengan menseting thermostat ke angkatertentu untuk mendapatkan pengehematanpada suatu ruangan dengan AC. Atau lang-kah sederhana lain, mengganti lampu pijardengan lampu fluorescence bisa menekan15-20 persen penggunaan listrik.(Magdalena,2009)

Biaya operasional perkantoran danindustri untuk penggunaan energi saat inimencapai rata-rata 30-40 persen dari totalbiaya energi yang digunakan (kompas,2008). Melalui program audit energi, peng-gunaan energi tersebut umumnya masih dapatditekan. Bahkan, hanya dengan perubahanperilaku, penghematan bisa dicapai minimal5 persen. Abbas (2004) mengemukakan bahwa hasil audit mereka lakukan di GedungPlaza Permata Jakarta bisa menghematenergi hingga 15,08 persen.

Berdasarkan analisis teknologi efisiensienergi, jika Electrical Energy Manage-ment (EEM) pada suatu industri dapat ter-laksana dengan baik, maka sejumlah besarenergi dapat disimpan dan bisa dikonversiuntuk kebutuhan lain.(Muhamed dan Khan,2008)


Audit energi dan manajemen induksimotor dengan menggunakan uji lapangan dangenetik alogaritma merupakan suatu metodeyang dapat digunakan oleh industri untukmengambil keputusan yang tepat dalampenggantian motor induksi yang tidak efisiendengan yang efisien. Hasil percobaan menun-jukkan bahwa metode ini memiliki akurasiyang tinggi, maka sangat cocok melakukanaudit energi pada motor dalam proyek agarmenghemat biaya dan memberikan perhatianpada penggunaan motor dengan efisiensi yanglebih tinggi (Nagendrappa dan Hi, 2009).

2. Energi, Daya dan Faktor DayaEnergi didefinisikan sebagai kemam-

puan untuk melakukan kerja. Energi memilikisatuan Joule atau Btu. Sedangkan daya di-definisikan sebagai laju energi yang dibang-kitkan atau dikonsumsi. Satuan dari dayaadalah Joule/detik atau watt. Maka satuanenergi listrik adalah watt-detik atau lebihpopuler dengan watt-hour.

Daya ada 3 macam antara lain dayaaktif (P), daya reaktif (Q), dan daya semu(S). Hubungan antara daya aktif (P) dayareaktif (Q) dan daya semu (S) dapat dilihatpada gambar 1 berikut

Gambar 1. Hubungan antara daya aktif,daya reaktif dan daya semu

Perbaikan faktor daya dapat diartikansebagai usaha untuk membuat faktor daya/cosö mendekati 1 (satu). Untuk memper-baiki faktor daya dari suatu beban yangmempunyai faktor daya yang rendah, perludipasang kapasitor pada masing-masingbeban atau secara tersentralisir melalui kapa-sitor bank. Dengan pemasangan kapasitortersebut selain untuk memperbaiki faktordaya juga dapat memperbaiki pengaturantegangan dan meningkatkan efisiensi trans-formator.

Hubungan antara daya, tegangan, arusdan faktor daya dapat dituliskan denganrumus sebagai berikut:

P = V.I cos φ . . . (1)

Sedangkan energi yang dibutuhkandapat diukur dengan membandingkan Pdan t sesuai dengan rumus

W = P.t . . . (2)

Keterangan:P = daya yang dibutuhkan (watt)V = tegangan (volt)I = arus yang mengalir (ampere)cos φ = faktor dayaW = energi yang dibutuhkan (joule)t = waktu yang dibutuhkan (sekon)


METODOLOGI

Dalam penelitian ini metodologi yang digunakan seperti tampak pada gambar 2

Gambar 2. Diagram alir penelitian

T

I

D

AK

Observasi lapangan Perhitungan teori

mulai

Pengambilan Data : Lama Penggunaan Daya yang dibutuhkan

Melakukan audit energi rinci

Pembuatan Sistem :

Perancangan Model Pembuatan Prototipe

Bangunan dengan bebanlampu,televisi,komputer,magic jar danmenerapkan strategimanajemen energi

YA

kesimpulan

selesai

Pembuatan laporan akhir

Besar konsumsi energi:sistem lama > sistem baru

Pengujian Kesesuaian dengan standar IEEE

802.3az

Pengukuran konsumsienergi


Pengambilan data awal atau observasilapangan dilakukan untuk mendapatkan datamengenai konsumsi energi listrik rata-rata danperalatan elektronik yang digunakan. Rumahyang dijadikan sampel dalam penelitian ini se-banyak 10 rumah. Sedangkan daya yang ter-pasang pada rumah tersebut antara lain 450 VA,900 VA, dan 1100 VA. Observasi lapangan di-lakukan untuk mengetahui konsumsi energi listrikrata-rata rumah tangga pada masing-masing da-ya. Selain itu, observasi juga digunakan untukmengetahui macam-macam peralatan listrik yangdigunakan pada rumah tangga.

Hasil observasi lapangan yang didapatkandibandingkan dengan perhitungan teori, dimanadalam perhitungan teori digunakan prinsip-prinsipmanagement energi sehingga dapat diketahuigambaran penghematan yang bisa dilakukan.Kemudian strategi penghematan yang didapat-kan diuji untuk diterapkan secara real pada suatusistem.

Uji manajemen energi dilakukan di sekre-tariat KMTM, Fakultas Teknik, UniversitasSebelas Maret. Beban yang digunakan dalampengambilan data antara lain televisi, magic com,komputer dan lampu. Sedangkan strategi mana-jemen energi yang diterapkan adalah mengganticat ruangan dengan cat yang berwarna terangserta pemasangan jendela baru pada ruangKMTM.

Alat yang digunakan untuk pengambilandata yaitu fluke 43 harmonic analizer dan lightmeter. Pada system baru, digunakan volt meterdigital untuk mengetahui tegangan yang digunakandan ampere meter digital untuk mengetahui arusyang mengalir sehingga dapat diketahui dayalistrik yang telah digunakan. Selain itu, juga di-gunakan EIC 6235-2X dan mikrokontroler atmelMCS 51 untuk menampilkan data daya yang te-lah digunakan ke dalam monitor.

DATA DAN ANALISIS

Dari hasil survey yang telah dilakukandidapatkan data konsumsi energi listrik per bulanseperti yang ditunjukkan pada gambar 3 berikut.

Gambar 3. Konsumsi Energi Listrik padaRumah Tangga per bulan

Keterangan:1-3 daya terpasang 450 VARata-rata = 73.117 KWh

4-6 daya terpasang 900 VARata-rata= 124.409 KWh

7-10 daya terpasang 1300 VARata-rata= 257.068 KWh

Dari hasil survey yang telah dilakukan,hampir semua rumah tangga memiliki lampu,televisi, majic com dan komputer. Sebagian besarrumah tangga masih menggunakan lampu neon,televise CRT dan komputer monitor CRT. Halini sesuai dengan metode penelitian selanjutnyabahwa beban yang akan diaudit antara lain tele-visi, lampu, majic com dan komputer.

Pengambilan data pada sistem lama se-belum dilakukan audit energi dan belum diterap-kan strategi manajemen energi didapatkan dataseberti pada tabel 2 di bawah ini.

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Series1


Gambar 3. Prototipe sistem lama

Tabel 2. Besar konsumsi energi listrik pada sistem lama

No Nama Beban Daya Pemakaian Jumlah KWh Biaya(dari

pengukuran) per hariper

bulan1 Lampu Neon 30 24 5 108 81540

2PC dan Monitor CRT14" 150 24 3 324 244620

3 Rice Cooker Merk A 400 3 1 36 271804 Televisi CRT 21" 85 8 1 20.4 15402

Jumlah 488.4 368742

Pada sistem baru, telah dilakukanaudit energi dan penerapan strategi mana-jemen energi. Adapun strategi yang diterap-kan yaitu redesain tata ruangan dan interior

pendukung. Hasil yang diperoleh serta besarpenghematan yang dilakukan dapat dilihatpada tabel 3 di bawah ini.

Gambar 4. Prototipe sistem baru


Tabel 3. Besar konsumsi energi listrik pada sistem baru

No Nama Beban Daya Pemakaian Jumlah KWh Biaya(dari

pengukuran) per hariper

bulan Rp

1 Lampu TL 10 12 3 10.8 8154

2PC dan MonitorLCD 19" 55 24 3 118.8 89694

3Rice CookerSanken 330 3 1 29.7 22423.5

4Monitor LCD 19"dan TV Turner 40 8 1 9.6 7248

Jumlah 168.9 127519.5Potensi Penghematan tiap bulan (%) 65,4Potensi Penghematan tiap bulan (Rp) 241222.5

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan yang diperoleh dari peneliti-an ini, antara lain:

a. Kosumsi rata-rata pada penggunaandaya 450 VA adalah sebesar 73.117

KWh/bulan, daya 900 VA sebesar124.409 KWh/bulan, daya 1300 sebesar257.068 KWh/bulan.

b. Peluang konsumsi energi listrik yang da-pat dihemat pada rumah tangga adalahsebesar 65,4% tiap bulan.

DAFTAR PUSTAKA

Arifin, 2009, Perbaikan Faktor Daya. November 2009. Diakses 19 September 2010 dari http://el-03.blogspot.com/2009/11/perbaikan-faktor-daya.html

Magdalena, M, 2009, Menekan Konsumsi dengan Audit Energi. 13 Juni 2009. Diakses 19September 2010, dari http://puspiptek.info/?q=id/node/359

Mohamed, A K dan Kahn, M T E, 2008, Contribution analysis of electrical energy managementin the industrial and commercial sector: a challenge to the Tanzania utility industry,Journal of Energy in Southern Africa, Vol 19, No 1, February 2008. Southern Africa

Nagendrappa and Hi, P B, 2009, Energy Audit And Management Of Induction Motor UsingField Test And Genetic Alogaritm, International Journal of Recent Trend in Engineering,May 2009, Vol.1, No.3 : India

Saptono, H D, 2010, Analisis Kebutuhan Energi Kalor pada Industri Tahu. UniversitasMuhammadiyah Surakarta, Skripsi.

_______, 2009, Efisiensi dengan Audit Energi. 04 September 2009. Diakses 15 September2010, dari http://www.plnjateng.co.id/?p=333


_______, 2009, Konservasi Energi. Peraturan Pemerintah No.70 Tahun 2009

_______, 2009, Mari Berhemat Listrik. 16 Februari 2009. Diakses 15 September 2010,darihttp://berhemat-listrik.blogspot.com/2009/02/seberapa-boroskah-indonesia.html

_______, 2010, Daftar Faktor Daya Peralatan Listrik Rumah Tangga. Mei 2010.Diakses 19September 2010 dari http://mas.hokya.com/2010/05/daftar-faktor-daya-peralatan-listrik-rumah-tangga.html

audit energi dan analisis peluang penghematan konsumsi

Documents