l'm.\lilll1g Semil/"r I!o.\·,!!'el/e1lliol/!'2iRNlillI/III 20{)·1

REFUNGSIONALISASI CHILLER GED. B3 RSG··GAS

ISSN 035'1-52'iS

Kiswanto, M. Yahya, M. Taufik, Yayan Andrianto, Scntot Alil>asya Hamhap

Pusat Pcngembangan Tclmologi Rcaktor Risct-Batan

ABSTRAKREFUNGSIONALISASI CHILLER GED. 133 RSG-GAS. Telah dilakukan refungsionalisasichiller water ditujukan untuk meningkatkan unjuk kelja chiller water 1111 it agar dapatmempcrtahankan suhu dan kclcmbaban nisbi udara, suhll air kolam pcyimpanan bahan bakar bekas

serta kcnyamanan bagi manusia. Kctidakandalan pcngopcrasian disebabkan ada sistcm kcnclali clanproteksi menggunakan anls scarah (sistem instrumentasi) serta beberapa bahan komponen utamayang peka terhadap perubahan suhu dan kelembaban nisbi uclara lingkungan, maka penggantiansistem kcnclali dan proteksi clcngan menggunakan prinsip sistem clektromckanik clan menggunakanarus bolak balik dari bahan aluminium. Untuk satu satuan beban pendingin yang sama diperolehpcngenclalian dan proteksi pengoperasian yang mcnycluruh dan lebih aman.

ABSTRACTREFUNCTlONALlZA nON FOR CHILLER OF RSG-GAS STORA..GE FUEL BUILDING.The refunctionalization of chiller water units should been the depended of room temperature.relative humidity, fucl storage pool temperature and human comfortable to the performance rose.The cause of t~lilurc mode had been fluctuation minded of climate condition as while use

instrumentation control syskm for the protection and controlled as well as a fCw components haswill be to change of the e\cctromechanic system and alul1liniummaterial. For the samc cooling loadunit o!'thc integrated control and protection system has safcly obtained.

PENDAHUI"UAN

Chiller water unit Gcd. 133 (Bahan Bakm 13ekas) bcrfungsi untuk mempasok aIr

dingin dengan suhu antara GOC hingga 12°C clengan tolcransi :1: 1°C ke unit penyedia udara

segar (oil' hondlil1g 1111it, A flU) dan ke sistem pcmurnian air kolam pcnyimpan bahan bakar

bekas. Kegagalan operasi chiller akan bcrdampak tcrhaclap kcnaikan suhu udara di clalam

gcdung dan suhu air kolam pcnyimpan bahan bakar bekas. Dampak kegagalan terhadap

kolam pcnyimpan bahan bakar bckas yang mcngakibatkan tCljadi kondcnsasi clan gcnangan

air di sckitar kolam (ponds) scrta lorong kanal (1I'alk IFay).

Berdasarkan pengamatanJpengalaman selama ini diperolch bahwa jenis komponen

yang menyebabkan kcgagahm, adalah: sensor suhu, kcnclali lehman refrijcran (Feon),

exhaust fan, p/'Ogralll log;c: control, (PLC) dan unit konclcnsor. Komponcn yang

clikcndalikan dan cliproteksi oleh anls scarah, adalah: expansion ,'alve, capacity thermostat

control, ji-eeze protection thermostat, 1011' pressure control, high pressure cOl1trol. oil

pressure control clan (l1y rUl1ning protection Pcnggunaan sistcm kenclali arus scarah

442

Nej:I'l6'SfC}JwlisLiSl ('IIJllc,.K1S'\!,{JI1!O

mcmpunyai kelcbiban dalam bal kcpckaan (sensitivity) dan kctclitian (accumcy).

scdangkan kclcmabananya adalab ketahanan (endurance) komponcn c!i c!alam mencrima

l1uktuasi kelcmbaban nisbi (relatire humidity, Rlf) lingkungan yang relatif diatas rata-rata

clari produk negara asal.

Untuk mengatasi kclemaban bila menggunakan catu daya arus scarab, maka

komponcn dimaksud cliCungsikan clcngan menggunakan catu claya arus bolak balik.

Pcmilihan kontrol clengan mcnggunakan arus bolak balik (electromechanic) didasarkan

kcpada unjuk kClja dari sistcm yang tclah kita miliki, yaitu: chiller \Fater unit untuk

pasokan air clingin ke daerah radiasi mcncngah (QKJ 01102/03) clan daerah radiasi rcnclah

(QKJ 10/20/30). Dcngan penggunaan sistcm kontrol elektromekanik akan dapat

mcnghasi!kan suhu air keluar chiller, (low = 6 :1: 1 DC) dan bllamana suhu air kcluar lebih

kecil dari harga batas di atas maka akan di protcksi olch kontrol suhu proteksi pembekuan

air (freeze protectioll thermostat) clan untuk suhu air mas uk chiller diharapkan (tiw = 12 ± 1

°C). pengaturan harga bat as ini di dasarkan kepada kcmampuan operasi chiller yang

standard (Rdl).

i\IETODOLOGI

Alat

Pcmasangan alat disesuaikan dcngan Cungsi clan kcgunaanya. Khusus untuk alat

yang mempunyai harga batas bawah clan atas (rangehpall) maka harus mengacu kepada

karaktcristrik komponcn/sub sistem yang hcndak cli kontrol/cli proteksi yang mcl iputi: rele

arus beban lcbih (thermal o\'erload relay), kontrol tekanan rcnclah rcfrijcran (/011' pressure

control, I,PC), kontrol tckanan tinggi rcti-ijcran (high pressure control, IJPC), tckanan

minyak pclumas (oil pressure cOlltrol, OPC), rclai pcngatur waktu kini (timer relay), rcle

pengatur waktu tunda (timer delay relay), kontrol suhu kapasitas beban pcnclingin (control

capacity thermostat) clan proteksi suhu pembckuan air (ji'eeze protection thermostat).

Untuk alat bcrupa motor listrik exhaust fall dilakukan pengukuran tahanan belitan motor

(R> 300 MQ pada 500 V de) clan untuk relai konclisi normal lepas clan tcrhubung (normally

openlelosed. NO/NLj, kontaktoc kontrol laju aliI' (dry j'/(nning protection) clan katup

solcnoid dilakllkan simlliasi clengan mcmberikan tcgangan (220V 150Hz). Pcncmpatan clan

SllSllnan alat discsllaikan clengan kcnyamanan kerja (ergonomic) mclipllti pcmbcrian nomor

-143

Prosidillg Scminor 1!usi! I\:'tlehliull !.l2IRR7,i/II//I ]()().J

pada kabel dan pcmbcrian simbol hurllf pada alat/komponcn yang mcngacu kepada

diagram listrik.

Tata Kerja Refungsionalisasi Sistem'

Prinsip Kelja Chiller Water Unit (lihat Lampiran 1)

Awal Pengopcrasian:

Seluruh beban pcndingin harus dalam keadaan normal operasi, mcliputi: sistcm

ventilasi, yaitll unit penycdia udara segar (AHU), unit blower lint uk pasokan dan kcluaran

udara dan sistcm purifikasi kolam penyimpan bahan bakar bckas scrta pompa sirklliasi air

dingin. PERINGATAN: Chiller tidak dapat di opcrasikan jika heater minyak pelumas

dalam kondisi pac!am (om, akan berpengaruh tcrhadap arlls bcban Icbih pad a motor listrik

semi hermctik sebab tCljac!i pelimpahan refi-ijeran phase eair pac!a ruang kompresor (carter)

atall suhu refrijcran phase eair lebih kceil clari sulm phase gas schingga tahanan isolasi

bclitan motor turUIL akibatnya arus beban bcrtambah. Untllk mcngopcrasikan chiller

kcmbali dipcrlukan \Vaktu minimal 8 (dclapan) jam (Rd2) , tujllan agar pada ruang

komprcsor hanya terdapat rcfrijeran phase gas atau suhu minyak pclum:ls kbih bcsar dari

sulnl kamaI' (toil::; 35°C), sebab di dalam ruang komprcsor heater rncmanaskan minyak

pelumas dan seJanjutnya rnemanaskan ruang komprcsor dimana pada ruangan ini terdapat

re frij cran.

Kondisi Opcrasi

Dilakukan pcmilihan pcngoperasian komprcsor pacla chiller dengan cara mcmutar

switch selector pada panel, yaitu: lIntuk mode! operasi A/B artinya tumpuan beban

pendingin tcrletak pada kompresor A sedangkan kompresor 13 akan Icbih dulu padam ((~m

bilamana suhu air telah mendckati batas bawah kontrol sulnl kapasitas bcban pcndingin,

kcmuclian dilakukan pengukuran besar arus listrik pada komprcsor A dan B, tckanan rcndah

clan tinggi refrijcran, tehman minyak pcIumas pada kompresor A dan 13, scrta besar arus

listrik pad a motor exhoust fan. Dilakukan pengukuran SUllll air dingin kcluar unit

evaporator pada saat kompresor A clan 13 paclam (oj]) clan pad a saat kompresor A dan B

beropcrasi kembali (on), schingga dipcroleh harga batas sllhu operasi chiller. Dilakllkan

pcngopcrasian dcngan model operasi A artinya hanya kompresor A saja yang beropcrasi

444

ISSN OS51-5278 !f,</lingsio!l(;!is{J.\'! ('I'f/ler.

Kis1!'(lnfo

seclangakan komprcsor B konc!isi padam (oj!), dan sebalikny,l. Untuk mcmadamkan chiller

(olf), tempatkan switch selector pada posisi O.

BASIL DAN PEMBAHASAN

Kcadaan Schclum di Moditikasi

Sistem chiller water sering tidak dapat di operasikan karena ada gangguan salah

satu sensor kontrol tidak berfungsi akibat sistem kcnclali dan proteksi terpadu yang

menggunakan program logic control jenis F[otnmic Control S'ystelil, Model I:'PROM

HT2071 OJ-1 -1 0 (Carrier Product). Laju pemak:aian sensor kontrol per tahun adalah

sejumlah 14 unit. Jika sensor kont1'ol tidak diganti c1engan segcra maka sistem tidak dapat

di opcrasikan clan selama sclang waktu pengadaan yang rclali f Imna maka geclung akan

menjacli panas clan teljacli banjir di lantai akibat penguapan air dari kolal1l clan kana! hubung

clan harga sensor konl1'ol per unit yang re1atif mahal, sehingga untuk mcnanggulangi

konclisi yang selalll bcrulang mak:a dipcrlukan moclifikasi sistcm kontrol chiller water.

Jcnis gangguan lain yang sclalu bcrulang, aclalah: blade dari exhaust fall yang

scring lcpas (anj!ok) clari pmos motor listrik, akibat yang ditimbulkan aclalah motor listrik

akan mcngalami be ban lcbih clisaat blade akan lepas clari pows motor clan akan bcrakhir

dcngan bclitan motor akan tcrbakar dan pcmbuangan kalor dari unit kondcnsor kc

lingkungan akan bcrkurang akibat exhaust/cm ticlak beropcrasi clan chiller H'oter unit akan

mengalami gangguan berupa kegagalan tekanan keluaran reji-igcmllt kompresor semi

hermctik yang tinggi dan l1lclebihi harga batas alas tckanan }"(~ji-igem/1t (high press lire

cOlltrol ---cut oj!). Kondisi ini diakibatkan ka1'cna bahan blade yang terbuat dari besi tuang

yang pcncmpatan pad a lingkungan terbuka (outdoor type) schingga muclah untuk

terkorosi (lihat Gambar 3), sehingga untuk menanggulangi konclisi yang sclalu berulang

maka diperlukan 11l0diiikasi unit exhaust fall dengan bahan blade clan rumah (casing) motor

listrik dari bahan paduan aluminium (aluminiulll alloy).

Keadaan Sesudah di Moditikasi

Dari pcngllkllran arllS list1'ik, diperoleh scpcrti Tabcl 1. bcsar arus nominal pad a

komprcsor scmi hcrmetik clan exhaust fU/1 masih cla!am bata~) aman yang di ijinkan. Untllk

tckanan tingg,i rcCrijeran (Feon - discharge pressurc) sudah l1lc\cbihi batas yang diijinkan

445

fJro.\idlng S'elllillar IlusIl Pel/elitioll FliRR'Iii/1iI1l 2()()·1

sebab dengan kondisi suhu rerata udma masuk kondensor sebesar 32,8 °C (dari Tabel 3

kolom 5 & 6 komprcsor semi hennetik A secara interpolasi) menghasilkan tekanan rerata

indikator scbcsm 16,80 bar (dari Tabel 1 kolom 5), tctapi masih dalam batas aman sebab

setting tekanan tinggi refrijeran lebih besar dari tekanan tinggi indikator Crabel 3 No.2).

Artinya pcmbuangan kalor kc lingkungan tidak cCfisicn karena sebagian sirip pada unit

kondcnsor rusak, akibatnya laluan udara untuk mcndinginkan rcCrijeran tckanan tinggi

terhambat (res/ric/ion) schingga untuk satu satuan bcban pcndingin yang sama dipcrlukan

waktu yang relatif lebih lama untuk mcnurunkan suhu air slsi kcluar (dari Tabel I kolom

13) atau hingga setfing suhu kapasitas rhel'l17os/o/ (BT2) tercapai.

KESIMPULAN

Pad a unit chiller No.1 (C I) unit komprcsor A (C 1.1) akibat pcmbuangan kalor dari

unit kondcnsor kc lingkungan tidak efTisien maka untuk menurunkan suhu air sisi keluar

dcngan satu satuan beban pcndingin yang sama diperlukan \Vaktu relatif !ebih lama yang

mengakibatkan konsumsi calu daya listrik lebih banyak dan dengan \Vaktu operasi Icbih

lama maka !aju pcrubahan bcntuk akibat kclclahan (fhriqlle dej(mlw/ion) akan !cbill cepat

atau kerusakan komponcn/unit akan lebih ccpat.

Pada rcCungsionalisasi secanl scbagian-scbagian (p0l'rio!) untuk mcmpcrolch unjuk

kelja dari suatu sistem yang optimal /idak dapat diperoleh, sebab pada suatu sistem tcrdiri

dari unit/alat/komponen, maka sehmusnya dilakukan secanl mcnyeluruh dan tcrpaclu.

Untuk mcmperolch unjuk kelja yang optimal dengan refungsionalisasi secara pmsial harus

dilakukan dcngan bertahap, tercncana dan konsistcn yang tcrbatas (colls/minr), sehingga

diperolch suatu untaian refungsionalisasi antar unit dengan unit pada suatu sistcm (back

tiffing).

446

I?ljl(llgsio/lalis(lsi ('lllllerf\'{S\\'(I'l!O

DAFT AR PUSTAKA (Reference, Ref)

1. Anonyms; American Society of Heating, Refi'igcrating and Air Conditioning

Engineers (ASH RAE), 1983 Equipment Volume, 2nd Printing 1983. 1791 Tullie

Circle, N.r., Atlanta, GA 30379, USA. lSSN: 0737-0687

2. Anonyms; Carrier Corporation., Catalog No. 533··062. Printed in USA. Copyright

1992.

3. Anonyms; A13B STOTZ-KONTAKT, GmbH. Catalog No. ISAZ20 7001 P2a.

F:ppelhcimcr Strar3e 82. D-69123 Heidelberg. Germany

4. Anonyms; Danfoss. Catalog No. IU.5A.A3.00., 03-2003. For Type: KP 1, IW, IA.

2,5, 5A, 7W, 713, 7S. Made in Denmark.

5. !\nonyms; Danfoss. Catalog No. RI.5D.B1.00., 2-1991. For Type: KP 61-81. rvlade

in Denmark.

6. Anonyms: Danfoss. Catalog No. RI.05.P2.00., 1-1984. For Type: MP 54, 55. Made

in Denmark.

44/

/lrosichllg S'eminar /Iasil PeneliliaJI P JTRU"/;'//1111 ]001

ISSN 0854-5278

Tabel ]. Hasil pengukuran chiller water unit (Chiller No.1, C.l)

~j1.:~O

51,:;!)

I

I "i"H-:'-f •••• IJ"'"'

""n I :'""""'fi -0 I ""0I),.' .),...::

I I

r'6,CI)-I-'G.11)-~

I'P :iJ I G.10 II <.C"

-iG,i;'J I -G~)O -] _

10.::0 I 13.11) 12.C5

-I __.J

<C."'! '; ,,' II _": -0 \1,;.':" :k J,\~ Chi1!t:1

2,('5 I 2.GD I 2.CS I 2,01

0>' I,,: I22,3 I

2n II

31.~ I

~,iJ I

I

03,2,13

~ '; 13,3

2.l:1

7.. __5

2,iJ:)2,0,1

r ~

2,C5

3

2.051 2.02

j

I

Ihi2,00 I

__ L

2,04

II

I-I1 r\CLif:(~hII

1- .1.21)

-1 1,.10

I

I ·1.20

1 -!,~j

I -i.;;OI

ii

I .')J

(Fc·sisi)

1:'0

:-1(;f;i';E~'k I F'Gf2~Jf.':,l

I . ,

I

A(C1.1) .1

l3 ((1-2) ~1 5').60

r 2 [:i-(C~1)-T' -5;)0

! (B,,\) I B (cn)'j' - '51 ,'TI u I --- 3

1\ (C1 I) I 5i.21)I (A)

I' 1 IB ',Ci 2) I

l. (B) I

1.1

2.

2.1

C::;",; r,'Iv!C'r ~ <~:~;C"~.\:;:'j5t '"~]

Sc-::ing ~flJS

.1. "',.;' 32:."

I 'j" 1,\/,/".J. ur- - ~'j.- (--:3 A

1 - _ ._ ,

..J __ o~"..'~,I 1)0-- \,2:) A

L_

I ':e;·,,, . 'c" -', 1 ,"

j 1,1 1 I _ ~ ,\ - r I. ' .)

j ~(1:0-:;·.~- ",;'.j [}.-;I: r;';:~':1'":)

[' "(; U:,t ". ;"' ",. :'.n fry

h.E!,0rm;,.C~<:1[<Lf.< \',LI. •.)

I

443

ISSN 085·1-5278 Hefli//g.\'II)//oli"osi ('111/11'1',

Kisiroll/o

Tabcl 3, Tckanan opcrasi komprcsor semi hcrmctik yang diij inkan

Tekanan [bar]No

250C 300C 350C 400C 400CKcterang3n

(1.1"1)

(LPC)

1,8

4,23 4,35 -~--I~~--1---~r-ReKO'menaaSI~4,47 4,60 4,73

Pebrik (F~ef.4)

Pabnk (l:Zef.4)

--·Iinggnr:,aik3T6~r -l--I=:J~EEI-----l--1::reK6fnenaaST--13,95 15,82 17,85 20,04 22.41

(HPI) j j I Pabnk (Ref 5)2 fnggrKOiltro'----- - -----~---- -l---rreRorncndasi-28

(HPC)

1i~inyaKI'elumas--

Indikator (01"1)3

Kontrol (OPC)

LAMPIRAN 1

0,8

COMPRESSOR SEMI HERMETIC

( UNIT A I B I

449

Pabrik (l:Zef.5)

OP=(1,8--2)+

LP [bar] (REFE)

--r~ekornendaSl­

Pabrik (l~ef.G)

Kcterangan Gamp,H Chil!er VVJlcr Ul'iil ccwU") :B T •• Bulb TcrnpCf;;.fufC

B T 2 "load Capacity Therll1osl,11

C F " Control flow (Dry Running Protection)E & C '" Elcc.trl.:al Contrel

E F •• Exhau~t fan

E V :. Lq.Jar1slcn V,llveF 0 '" Filter Drier

Ii P C II" High Pf<?SSUIC Control Iindicillor

L P C f I" Law Pressure Control/Indicator

!,', '" [Icctlic r,~otor

ope II" Oil Pressure Control I Ind!cator

S V " So!enold Valve

PnJsidlllg .\t!lI1iJ;ar Ila.\'I1 Pt?l1e!ititll1 P:!'fR.Rfidllln lOO-l

ISSN 0851-5278

v- -x,,;,

~,I'~ ".; ~!

Gambar 1. Dellal, Atap KI:HPJ.ill

,

~i

! - / i,. - .--- .,

;.'. : L:: . ~_: !,,~ •. - .• I

......~ :: Vi .~.55

--=:" --..::: i;,;;;

G

E

,,1

C

82

w .....J

;4.8

,;-

4 ~1__

4.8

-y

4.8

A

;,.;

-.;;

L!

~

F

E

iJ

A

P€.KERJ;'':·JJ

RHUNGSIONALISASI CHiLLER GED. 83 RSG-GAS

H

G

E

e­E

11'·2 ,.•..(J~10mm)

7' - 411/16" (2~28~rn}

,:1 :

H

G

E

o

A

f ••.•,

kI!!P~~.~~.Ril)ltHS

T

~~+=[-r-~-:~I=-~~~;:::O:~~I.~;E~K:,-:.----'D

3 1 . _ I::\'APORA. TOR (A.'f.1 .

~=;-.~J-~i~Et=-~~~:~~=__~;f:,:::;~::,---=-~ICJIO JL"i. N'). ""RT OtSKRIPSI

-.----- -."- ---- .-------------.---PF.:"-ER.W·:-j .-

R"FU~GS:ONALISASI CHILI.ER GED. 133RSG-GAS

--------'[3---.--- ---- -------RAGlAN UTAMA CHILLEH GEO. U3 RSG·Gr~s

I

1-«P51-~tl~A~~~~~~~,:"~;~~S;:=G~-~JA

---r--- J -1- 2 - - 1--'-----

{150

ISSN OS54-527S

_L l ~L_

6 FU 1

Ifl

I<efu/lgsiollolisasi ChillerKis\I'on!o

2Kro11 A \\-\

,J~sr IM

2KI,\ IA 3-

MOTOR KDr.'PRESOR

SEMI flERMUIK No.1

2KMI0\\\

II S,0> r IJ fM

2KI.\ 18 3-

!'.WTOR KOMPRESORSEMI HERtr'.ETlK No.2

H\

PFR

MOTOR

rAN No.1

MOTOR

Fr,N l>!o.2

!,',UTCRFAN No.3

MOTORFAN NO.4

MOTOR

FAN NO.5

MOTORFAN No.6

A I

I

_I

FU 1

1-

_L

€ un r---,

'-.-

r-_-

4~)1

I

-'~"-'----',-- .__ ~J

FU 2

--- ------------------C1;--------r_~-~_-_~~_----~~~~~_=:_.~i::i-~=_=-=~~J~-==~~~-==:-·-=:':::

-~~=:~~:~-=~~=~~~]::-- ..------ .{}--~------'----.------ (}-----~-~------------------.-------L.}-------

I

i

i, H

G

Prosidmg ."'eminar IIl/s1l Pel1~'IIl!011 I) ~\ll<Nlidlll/l JOO./

LAMPI RAN 2 :

r'\ ,.·1

;'.f:

\ A _;~

.-<

Gambar 3. Blade dari exhaust fan (Lama)

. iI

Gambar 4. Komponen kontrol dengc1ll Printed Circuit Boare} (PCB) Type (Lama)

452

ISSN 0854-5278 N._,/I(/I.;~S/()i1( -l/,,(.'SI ('lillIeI'

;:i\'\,O/i!()

Gambar 5. I<:omponen control dengan Electrorneclwnic Typo (l3aru)

Ganlbar 6. Sirip unit kondcnsol koncJisi sekarang (Lama)

453