efisiensi konsumsi energi
DESCRIPTION
Efisiensi Konsumsi EnergiTRANSCRIPT
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.
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.
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.
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
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
TOTAL LANTAI 2 146.458,44
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 LANTAI 3 103.293,54
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
- Lantai 2 = 146.458,44 kWh/tahun
- Lantai 3 = 103.293,54 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
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.
Tabel D.6. Perbandingan Energi Sebelum dan Sesudah Penghematan
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.
Tabel D.7. Perbandingan Energi Sebelum dan Sesudah Penghematan
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/