audit energi listrik di pt combiphar plant phc …
TRANSCRIPT
AUDIT ENERGI LISTRIK
DI PT COMBIPHAR PLANT PHC PADALARANG
Audit Of Electrical Energy
in Pt Combiphar Plant PHC Padalarang
Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan
Diploma III Program Studi Teknik Listrik
Jurusan Teknik Elektro
Oleh :
Ridwan Soleh
141321025
POLBAN
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2017
iv
PERSEMBAHAN
Artinya : “Dan Allah tidak menjadikan pemberian bala bantuan itu melainkan
sebagai khabar gembira bagi (kemenangan)mu, dan agar tenteram hatimu
karenanya. Dan kemenanganmu itu hanyalah dari Allah Yang Maha
Perkasa lagi Maha Bijaksana.” ( Al-Imran (3) : 126)
Artinya : “Dan carilah pada apa yang telah dianugerahkan Allah kepadamu
(kebahagiaan) negeri akhirat, dan janganlah kamu melupakan bahagianmu
dari (kenikmatan) duniawi dan berbuat baiklah (kepada orang lain)
sebagaimana Allah telah berbuat baik, kepadamu, dan janganlah kamu
berbuat kerusakan di (muka) bumi. Sesungguhnya Allah tidak menyukai
orang-orang yang berbuat kerusakan.” (Al- Qashash(28) : 77)
Berangkat dengan penuh keyakinan. Berjalan dengan penuh keikhlasan. Istiqomah dalam menghadapi cobaan.
(Shella Saputri)
v
ABSTRAK
Industri merupakan salah satu pengguna energi listrik yang besar , oleh karena itu
perlu adanya audit energi listrik pada industri. PT. Combiphar plant PHC adalah
salah satu industri besar dan industri ini belum dilakukan audit energi listrik
Intensitas Konsumsi Energi (IKE) di PT. Combiphar plant PHC mencapai 7,981
kWh / m2 /bulan nilai ini masih memasuki kategori cukup efisien dengan biaya
setelah penghematan sebesar Rp Rp 83.625.013/bulan. Proses audit dilakukan
dengan survey lapangan dan juga melakukan pengukuran-pengukuran. Konsumsi
energi listrik di plant PHC adalah pada AC split (54%). Nilai rugi-rugi daya pada
panel utama 2,30 % setelah dilakukanya proses audit didapatkannya peluang hemat
energi pada sistem penerangan sebelum konservasi 7,26 kWh sesudah 5,56 kWh
dengan pengehematan sebesar 23,4%, AC split sebelum konservasi 4626 kWh
sesudah 3474 kWh dengan penghematan sebesar 24,9 %, dan untuk motor listrik
sebelum konservasi mempunyai daya reaktif 4,18 kVAR dan daya semu 8,50 kVA
sesudah konservasi daya reaktif 2,434 kVAR dan daya semu 7,85 kVA dengan
penghematan daya reaktif 48 % dan daya semu 7,64 %.
Kata Kunci : Audit Energi ,Peluang Hemat Energi, Rekomendasi
vi
ABSTRACT
The industry is one of the major users of electrical energy, therefore the need for
electrical energy audit on the industry. PT. Combiphar plant PHC is one of the
major industries and this industry has not done the electrical energy audit of Energy
Consumption Intensity (IKE) in PT. Combiphar plant PHC reached 7,981 kWh/ m2/
month this value still enter the category quite efficient with cost after savings of Rp
Rp 83.625.013 / month. The audit process is carried out with field surveys and also
performs measurements. Electricity consumption in PHC plant is on split AC
(54%). The value of power losses in the main panel 2.30% after the audit process
obtained the opportunity of energy saving in lighting system before the conservation
of 7.26 kWh after 5.56 kWh with 23.4% savings, split AC before conservation 4626
kWh after 3474 KWh with a savings of 24.9%, and for electric motors before
conservation has a reactive power of 4.18 kVAR and 8.50 kVA of apparent power
after conservation of reactive power of 2,434 kVAR and apparent power of 7,85
kVA with 48% reactive power saving and power False 7.64%.
Keywords: Energy Audit, Energy Saving Opportunity, Recommendation
vii
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdullilah, puji syukur kehadirat Allah Subhanahuwata’ala atas
segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir
ini sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan. Shalawat serta salam semoga tetap
tercurah kepada junjunan kita Nabi Muhammad SAW, kepada keluarganya, kepada
para sahabatnya dan mudah-mudahan sampai kepada kita para umatnya hingga
akhir jaman
Pada penyusunan tugas akhir ini penulis mengambil judul “ Audit Energi
Listrik di PT. Combiphar plant PHC Padalarang “ dalam penulisan tugas akhir
ini penulis memohon maaf apabila ada kesalahan dan kata –kata yang tidak
berkenan. Penulis mengharapakan kritik dan saran yang bersifat membangun demi
kesempurnaan laporan tugas akhir ini.
Dalam penyusanan tugas akhir ini penulis telah banyak menerima bantuan
berupa materi, semangat, saran, bimbingan dan doa dari berbagai pihak, baik secara
langsung maupun tidak langsung.
Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan
terimakasih yang tulus dan ikhlas kepada :.
1) Bapak Malayusfi, BSEEE., M.Eng selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
Politeknik Negeri Bandung.
2) Bapak Supriyanto, ST., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik
Politeknik Negeri Bandung.
3) Bapak Heri Budi Utomo selaku pembimbing tugas akhir di kampus yang telah
membantu dan membimbing saya dalam menyusun laporan ini.
4) Bapak Hari Purnama , Ir., M. Eng. Selaku pembimbing pendamping tugas akhir
di kampus yang telah membantu dan membimbing saya dalam penyusunan
laporan ini.
5) Bapak Gilar Saparenggana dan Bapak Asep Ridwan selaku pembimbing di PT
Combiphar yang telah membantu dan membimbing saya dalam menyusun
laporan tugas akhir ini.
viii
6) Orang tua yang selalu memberikan do’a, nasehat, saran, serta dukungannya
7) Teman-teman seperjuangan D3-Teknik Listrik yang sama-sama sedang
melakukan tugas akhir .
Semoga segala kebaikan bapak, ibu, dan saudara-saudara yang telah
membantu dalam penulisan laporan ini dibalas oleh Allah SWT. Semoga
laporan ini berguna bagi penulis sendiri pada khususnya dan umumnya bagi
semua pihak yang membacanya.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.
Bandung, Juli 2017
Penulis
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................... ii
HALAMAN PERNYATAAN PENULIS ................................................... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................. iv
ABSTRAK ................................................................................................... v
ABSTRACT.................................................................................................. vi
KATA PENGANTAR ................................................................................. vii
DAFTAR ISI ............................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ....................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................ I-1
1.1 Latar Belakang ................................................................................. I-1
1.3 Perumusan Masalah.......................................................................... I-2
1.4 Tujuan Penulisan .............................................................................. I-2
1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah ............................................... I-2
1.6 Metode Penelitian............................................................................. I-2
1.7 Sistematika Penulisan ....................................................................... I-3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI .................... II-1
2.1 Manajemen Energi ........................................................................... II-1
2.1.1 Pengertian Manajemen Energi ................................................ II-1
2.2 Audit Energi Listrik ......................................................................... II-2
2.2.1 Standar Audit Energi .............................................................. II-3
2.2.2 Proses Audit Energi ................................................................ II-3
2.3 Intensitas Konsumsi Energi (IKE) .................................................... II-7
2.4 Peluang Hemat Energi (PHE) ........................................................... II-9
2.5 Konsumsi Listrik .............................................................................. II-9
x
2.6 Daya Listrik ..................................................................................... II-9
2.6.1 Kualitas Daya ......................................................................... II-9
2.6.2 Segitiga Daya ........................................................................ II-13
2.6.3 Faktor Daya ............................................................................ II-14
2.6.4 Perbaikan Faktor Daya............................................................ II-15
2.7 Tegangan Tidak Seimbang ............................................................... II-18
2.8 Beban Listrik.................................................................................... II-19
2.8.1 Motor Listrik .......................................................................... II-19
2.8.1.1 Motor Induksi Satu Fasa ..................................................... II-20
2.8.1.2 Motor Induksi Tiga Fasa ...................................................... II-20
2.8.2 Penerangan ............................................................................. II-21
2.8.2.1 Persyaratan dan Ketentuan Teknis ....................................... II-21
2.8.2.2 Persyaratan dan Pencahayaan ............................................... II-21
2.8.2.3 Pencahayaan Buatan ............................................................ II-22
2.8.2.4 Pencahayaan Alami ............................................................. II-25
2.9 Jenis – Jenis Lampu.......................................................................... II-25
2.9.1 Lampu Tube lamp (TL)........................................................... II-25
2.9.1 Lampu Hemat Energi (LHE) ................................................... II-26
2.10 Split Air Conditioner ...................................................................... II-26
2.11 Alat Ukur Metrel Power Q4 Plus .................................................... II-28
BAB III OBSERVASI LAPANGAN .......................................................... III-1
3.1 Tinjauan Umum Objek ..................................................................... III-1
3.2 Data Sekunder .................................................................................. III-1
3.2.1 Luas Gedung QC produksi ...................................................... III-1
3.2.2 Profil Beban Penerangan......................................................... III-2
3.2.3 Profil Beban Motor ................................................................. III-5
3.2.4 Profil Beban AC (Conditioning) split ...................................... III-5
3.2.5 Profil Trafo ............................................................................. III-6
3.2.6 Profil Konsumsi Energi Listrik Periode 2016 .......................... III-7
3.2.7 Sistem Kelistrikan .................................................................. III-8
3.2.8 Proses Produksi ..................................................................... III-9
xi
3.3 Data Primer ...................................................................................... III-10
3.3.1 Pengukuran Panel Utama. ....................................................... III-10
3.3.2 Pengukuran Konsumsi Daya Terpakai .................................... III-11
3.3.3 Pengukuran Harmonisa Pada Panel Utama .............................. III-17
3.3.4 Pengukuran Beban Motor ....................................................... III-18
3.3.5 Pengukuran Beban AC (Air conditioning) split ....................... III-19
3.3.6 Pengukuran Iluminasi ............................................................. III-21
BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISA ............................................... IV-1
4.1 Analisa Intensitas Konsumsi Energi ................................................. IV-1
4.1.1 Analisa Audit Awal ................................................................ IV-1
4.1.2 Potensi Penghematan .............................................................. IV-4
4.2 Analisa Konsumsi Energi Plant PHC ............................................... IV-4
4.2.1 Analisa Konsumsi Energi Kumulatif ....................................... IV-4
4.2.2 Analisa Konsumsi Energi pada Beban Produksi ...................... IV-10
4.3 Analisa Pengukuran pada Panel Utama ............................................. IV-10
4.3.2 Analisa Faktor Daya ............................................................... IV-11
4.3.1 Analisa Harmonisa ................................................................. IV-12
4.4 Analisa Beban Produksi ................................................................... IV-15
4.4.1 Analisa Beban motor .............................................................. IV-15
4.4.2 Analisa Beban Air Conditioning (AC) ................................... IV-16
4.4.3 Analisa Perhitungan Jumlah Pencahayaan Buatan ................... IV-16
4.5 Analisa Peluang Hemat Energi ......................................................... IV-21
4.5.1 Pemakaian Ballast Elektronik pada Lampu TL ....................... IV-21
4.5.2 Penggantian Fluida Refrigerant R-22 Dengan Hydrocarbon ... IV-24
4.5.3 Pemasangan Kapasitor pada Motor Individual ....................... IV-26
BAB IV PENUTUP ..................................................................................... V-1
5.1 Kesimpulan ..................................................................................... V-1
5.2 Saran ............................................................................................... V-1
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR TABEL
Tabel II.1 Standar IEEE 519-1992 untuk Harmonisa arus ............................. II-10
Tabel II.2 Standar IEEE 519-1992 untuk Harmonisa Tegangan ..................... II-10
Tabel II.3 Tingkat Pencahayaan .................................................................... II-22
Tabel II.4 Daya Listrik Maksimum Untuk Pencahayaan ................................ II-23
Tabel III.1 Luas dan fungsi ruangan Gedung QC .......................................... III.1
Tabel III.1 Luas dan fungsi ruangan Gedung QC (Lanjutan) ......................... III.2
Tabel III.2 Data Penerangan Bangunan QC ................................................... III-3
Tabel III.2 Data Penerangan Bangunan QC (Lanjutan) .................................. III-4
Tabel III.3 Nameplate Beban Motor .............................................................. III-5
Tabel III.4 Nameplate Beban AC (Air Conditioning) .................................... III-5
Tabel III.4 Nameplate Beban AC (Air Conditioning) (Llanjutan) .................. III-6
Tabel III.5 Spesifikasi Trafo ......................................................................... III-6
Tabel III.6 Biaya Pemakaian Listrik Periode 2016 ........................................ III-7
Tabel III.7 Pengukuran Panel LVMDP.......................................................... III-10
Tabel III.8 Konsumsi Daya Terpakai (Watt) pada Hari Senin ........................ III-12
Tabel III.9 Konsumsi Daya Terpakai (Watt) pada Hari Selasa ....................... III-13
Tabel III.10 Konsumsi Daya Terpakai (Watt) pada Hari Rabu....................... III-14
Tabel III.11 Konsumsi Daya Terpakai (Watt) pada Hari Kamis ..................... III-15
Tabel III.12 Konsumsi Daya Terpakai (watt) pada Hari Jumat ...................... III-16
Tabel III.13 THDv dan THDi Panel LVMDP ................................................ III-17
Tabel III.14 Data Teknis Motor yang digunakan dalam pengukuran .............. III-18
Tabel III.15 Pengukuran Motor (Tegangan,Arus,Cos phi, P,Q,S ,THD) ........ III-18
Tabel III.16.Data Teknis AC Split yang Digunakan dalam pengukuran .......... III-20
Tabel III.17 Pengukuran AC split Samsung (Tegangan,Arus,Cos phi, P,Q,S,THD)
..................................................................................................................... III-20
Tabel III.18 Pengukuran AC split National (Tegangan,Arus,Cos phi, P,Q,S ,THD)
..................................................................................................................... III-21
Tabel III.19 Pengukuran Tingkat Pencahayaan dan daya pencahayaan tiap ruangan
..................................................................................................................... III.22
xiii
Tabel III.19 Pengukuran Tingkat Pencahayaan dan daya pencahayaan tiap ruangan
(Lanjutan) ..................................................................................................... III.23
Tabel IV.1 Konsumsi energi listrik dan produksi tahun 2016 ........................ IV-1
Tabel IV.2 Standar Intensitas Konsumsi Energi (IKE) Indonesia................... IV-2
Tabel IV.3 Pembagian Intensitas Konsumsi Energi (IKE) kWh/ m2/bulan ..... IV-2
Tabel IV.4 Konsumsi Daya Terpakai ............................................................ IV-4
Tabel IV.5 Cos phi pada panel utama ............................................................ IV-11
Tabel IV.6 THDi dan THDv ......................................................................... IV-12
Tabel IV.7 Perbandingan Pengukuran dengan Standar THDi Panel Utama ... IV-13
Tabel IV.8 Perbandingan Pengukuran dengan Standar THDv Panel Utama ... IV-13
Tabel IV.9 Hasil Perhitungan Pengaruh Harmonisa Terhadap Losses Daya ... IV-14
Tabel IV.10 Data pengukuran pada Motor Induksi ....................................... IV-15
Tabel IV.11 Nameplate dan pengukuran AC ................................................. IV-16
Tabel IV.12 Perhitungan Pencahayaan Buatan tiap ruangan di gedung QC Produksi
..................................................................................................................... IV-18
Tabel IV.12 Perhitungan Pencahayaan Buatan tiap ruangan di gedung QC Produksi
(Lanjutan 1) .................................................................................................. IV-19
Tabel IV.12 Perhitungan Pencahayaan Buatan tiap ruangan di gedung QC Produksi
(Lanjutan 2) .................................................................................................. IV-20
Tabel IV.13 Perbandingan Ballast Konvensiaonal dengan Ballast Elektronik IV-22
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1 Bagan Alur Proses Audit Energi ................................................ II-4
Gambar II.2 Bagan alur Proses audit Energi yang dilakukan ......................... II-7
Gambar II.3 Segitiga Daya ............................................................................ II-14
Gambar II.4 Perbaikan faktor daya ................................................................ II-16
Gambar II.5 Tegangan tak seimbang vs rugi-rugi .......................................... II-19
Gambar II.6 Motor Induksi Satu Fasa............................................................ II-20
Gambar II.7 Motor Induksi Tiga Fasa ........................................................... II-21
Gambar II.8 Lampu TL ................................................................................. II-25
Gambar II.9 Lampu LHE .............................................................................. II-26
Gambar II.10 (a). Prinsip unit AC split , (b) Unit Kondensor ......................... II-27
Gambar II.11 Unit AC split ........................................................................... II-28
Gambar II.12 Metrel Q4 Plus ........................................................................ II-29
Gambar III.1 Single Line Diagram kelistrikan plant PHC ............................ III-8
Gambar III.2 Lux Meter ................................................................................ III-21
Gambar IV.1 Konsumsi Energi Listrik Periode 2016 .................................... IV-3
Gambar IV.2 Grafik Konsumsi Daya Terpakai (watt) pada Hari senin .......... IV-5
Gambar IV.3 Grafik Konsumsi Daya Terpakai (watt) pada Hari Selasa ......... IV-6
Gambar IV.4 Grafik Konsumsi Daya Terpakai (watt) pada Hari Rabu .......... IV-7
Gambar IV.5 Grafik Konsumsi Daya Terpakai (watt) pada Hari Kamis ........ IV-8
Gambar IV.6 Grafik Konsumsi Daya Terpakai (watt) pada Hari Jumat ......... IV-9
Gambar IV.7 Persentase Konsumsi Energi Listrik Pada Peralatan Listrik ...... IV-10
Gambar IV.8. Ballast Elektronik merk Philips .............................................. IV-21
Gambar IV.9. Rangkaian Pemasangan Ballast Elektronik ............................. IV-22
Gambar IV.10. Refrigerant jenis hydrocarbon ............................................. IV-25
xv
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A. Daftar Riwayat Hidup
LAMPIRAN B. Drawing Layout Gedung
LAMPIRAN C. Single Line Diagram PT. Combiphar
LAMPIRAN D. Standar yang digunakan
LAMPIRAN E. Dokumentasi Lapangan
LAMPIRAN F. Rekening Listrik Tahun 2016-2017 Plant PHC
LAMPIRAN H. Turnitin
DAFTAR PUSTAKA
[1] Baucaureinaldo guterres.”, keputih-sukolilo, surabaya. analisis kualitas
daya dan cara peningkatannya pada jaringan distribusi
tegangan menengah dan rendah edtl timor leste di sistem pltd
kabupaten baucau”institut teknologi sepuluh nopember kampus
ITS
[2] Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, “Penghematan Energi &
Air Pada Gedung Perkantoran, Jakarta
[3] Departemen Pertambangan dan Energi, Direktorat Jendral Listrik dan
Pengembangan Energi. Petunjuk Teknis Energi Bidang
sistem Pencahayaan pada Bangunan Gedung.
[4] Hildegardis, cornelia (2013) audit performa energi pada gedung
laboratorium komputer & kantor yayasan pendidikan tinggi nusa
nipa. s2 thesis, uajy
[5] IEEE 1992. “For Harmonic Control In Electrical Power System”. 519 –
1992
[6] Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia –
www.energyefficiencyasia.org
[7] Prasetio, Hadi, 2008, “Konservasi energi listrik pada industri otomotif’,
Universitas Indonesia, Depok
[8] Raharjo, Budi, Agung.dkk, “ Studi Analisa Konsumsi dan Penghematan
Energi di PT. P.G. Krebet baru I”; Universitas Brawijaya, Malang
[9] Rahardjo, Yadi Yunus. 2010.”Perbakan Faktor Daya Motor Induksi 3
Fasa”. Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir, Yogyakarta.
[10] Ramadhani, Subhan, “Analisa Konservasi Energi Listrik pada Industri
Tekstil”, Universitas Indonesia. Jakarta
[11] Standar Nasional Indonesia No. 03 tentang “Konservasi energi pada sistem
pencahayaan “ 6197-2000
[12] Standar Nasional Indonesia “ Peralatan dan sistem telekontrol – Bagian 2 :
Kondisi operasi – Seksi 1:Catu daya dan kompatibilitas
elektromagnetik” 04-7021.2.1-2004
[13] Standar Nasional Indonesia “Prosedur Audit Energi pada Bangunan” 03-
6196- 2000
[14] Sugiarto,hadi. 2012. “Kajian Harmonisa arus dan tegangan listrik di
gedung Administrasi Politeknik Negeri Bandung. Bandung
[15] Sumardjati,prih.dkk.2008. Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik Jilid 3 untuk
SMK., jakarta: Direktorat Jendral Manajemen Pendidikan Dasan
dan Menengah
[16] Wahyudi, jacky (2014) audit energi di bidang tata cahaya untuk gedung
kampus bonaventura uajy. s1 thesis, uajy.
[17] Willyanto Tanod, Ardy ,Hans Tumaliang dan lily S Patras, “ Konservasi
Energi Listrik di Hotel Santika Palu “ Universitas Sam Ratulangi.
Manado
[18] Wiyono Giri,2013 “ Prosedur Energi Listrik” Universitas Negeri
Yogyakarta, Yogya
[19] (tanpa nama), 2016, PDAM Bogor,
https://drive.google.com/open?id=0B_acuPfeayHqMFJNa1FQQnB
KaEE
[27] (tanpa nama), 2015, http:// http://www.bikasolusi.co.id/intensitas-
konsumsi-energi/
[21] (tanpa nama), 2007. “ Harmonisa dan Kualitas Daya “,
http://www.JurnalSimbangando.htm
[22] (tanpa nama), 2006, Harmonisa Pada Lampu Hemat Energi,
http://www.Petra_Christian_universitas_library/junkpe/s1/Elkt/2006/harm
onisa.pdf
DDAAFFTTAARR RRIIWWAAYYAATT HHIIDDUUPP
Nama : Ridwan Soleh
Jenis Kelamin : Laki-laki
Tempat Tanggal Lahir : Bogor, 11 November 1996
Agama : Islam
Golongan Darah : B
Warga Negara : Indonesia
Mobile Phone : 085860667097
Alamat : Kp. Babakan Dka Rt 02/Rw 15 Ds. Cikuya
Kec. Cicalengka Kab. Bandung
Email : [email protected]
RRIIWWAAYYAATT PPEENNDDIIDDIIKKAANN
2002 –2008 : SDN Cikuya I
2008 - 2011 : SMP FK Bina Muda
2011 - 2014 : SMA Bina Muda Cicalengka
2014 - 2017 : Politeknik Negeri Bandung
PPEENNGGAALLAAMMAANN OORRGGAANNIISSAASSII
2015 – 2016 : Himpunan Mahasiswa Listrik ( Anggota Divisi Kerohanian )
: Kasenian Baraya Sunda Polban ( Koordinator Inventaris )