tugas audit & konservasi energi pabrik gula (print)

8/18/2019 Tugas Audit & Konservasi Energi Pabrik Gula (PRINT)

1/37

A. Konservasi Energi

A.1 Pengertian

Penghematan energi atau konservasi energi adalah tindakan mengurangi

jumlah penggunaan energi. Penghematan energi dapat dicapai dengan penggunaan

energi secara efisien dimana manfaat yang sama diperoleh dengan menggunakan

energi lebih sedikit, ataupun dengan mengurangi konsumsi dan kegiatan yang

menggunakan energi. Penghematan energi dapat menyebabkan berkurangnya

biaya, serta meningkatnya nilai lingkungan, keamanan negara, keamanan pribadi,

serta kenyamanan. Organisasi-organisasi serta perseorangan dapat menghemat

biaya dengan melakukan penghematan energi, sedangkan pengguna komersial danindustri dapat meningkatkan efisiensi dan keuntungan dengan melakukan

penghemaan energi (Abdurachim, 22!.

Penghematan energi adalah unsur yang penting dari sebuah kebijakan

energi. Penghematan energi menurunkan konsumsi energi dan permintaan energi

per kapita, sehingga dapat menutup meningkatnya kebutuhan energi akibat

pertumbuhan populasi. "al ini mengurangi naiknya biaya energi, dan dapat

mengurangi kebutuhan pembangkit energi atau impor energi. #erkurangnya

permintaan energi dapat memberikan fleksibilitas dalam memilih metode produksi

energi.

A.2 Audit Energi

Audit energi dianjurkan untuk dilaksanakan pada bangunan seperti

gedung perkantoran, sekolah, hotel, apartemen, pusat perbelanjaan dan rumah

sakit. $elalui audit energi diharapkan dapat mengetahui besarnya intensitas

konsumsi energi (%&'!, mencegah pemborosan energi tanpa mengurangi

kenyamanan gedung, dapat diketahui profil penggunaan energi, dan mencari

upaya yang diperlukan untuk meningkatkan efisiensi penggunaan energi.

ipe audit energi ini secara sederhana dapat dibagi menjadi dua

kelompok, yaitu)

a. Jalannya Waktu Yang Diteliti


2/37

ipe audit ini biasanya dilaksanakan dengan menilai konsumsi energi dan

biaya yang sesuai berdasarkan rekening listrik. Pelaku tipe ini melakukan

perhitungan ekonomis sederhana untuk penghematan energi dan juga memberikan

beberapa pilihan upaya untuk menghemat energi.

b. Perincian Energi Yang Diteliti

ipe ini membutuhkan data lapangan yang lebih mendetail. &onsumsi

energi dipilah berdasarkan kebutuhan yang berbeda (pemanas, pendingin,

penerangan, dan sebagainya! dan faktor-faktor yang berbeda yang dapat

mempengaruhi keadaan kebutuhan tersebut, seperti kapasitas produksi, kondisi

iklim, data bahan mentah, dan lain-lain. *itentukan pula biaya dan manfaat dari

upaya penghematan energi yang memenuhi kriteria dan persyaratan. ipe ini

membutuhkan akuisisi data yang detail guna mendapat taksiran biaya dan manfaat

yang tepat (+entre or eneable 'nergy /ources, 2!.

Pada saat akan memutuskan tipe audit yang perlu digunakan, dapat juga

dimulai dengan mengumpulkan pada komponen struktur dan mekanik pada

industri tersebut. &ebanyakan informasi tersebut dapat dikumpulkan denganmelakukan kunjugan langsung agar lebih memudahkan dalam mengidentifikasi

area yang potensial. Pendekatan terorganisasi untuk mengaudit akan dapat

membantu untuk mengumpulkan informasi yang berguna dan mengurangi jumlah

aktu terbuang saat mengevaluasi suatu industri (humann, 20!.

ahap yang dilakukan untuk melakukan suatu audit energi yang

sederhana adalah)

a. $enetapkan batasan masalah

1angkah pertama adalah menetapkan batasan sistem. #agian mana saja dari

sebuah perusahaan atau gedung bertingkat yang akan diaudit.

b. $embentuk sebuah tim audit

im audit ini bekerja sama dengan operator peralatan dan perlengkapan

gedung, electrical/ mechanical gedung, serta konsultasi dalam proyek yang

di-audit.

c. Analisis kondisi aktual

#eberapa hal yang dilakukan dalam analisis kondisi aktual adalah

mendapatkan data teknik, petunjuk dan brosur perlatanelektrik

dan


3/37

mekanik . &emudian melakukan identifikasi penggunaan energi, seperti

beberapa banyak kebutuhan energi dan dimana energi digunakan.

d. $enghitung penghematan

$elakukan perhitungan besarnya energi yang dapat dihemat. /uatu hal

yang harus diperhatikan adalah besarnya penghematan energi tidak selalu

linier terhadap investasi yang digunakan.

e. 1aporan audit

1aporan audit memuat semua aspek yang dapat ditemukan dalam proses

audit, seperti pola konsumsi dan perilaku pengguna. Pada laporan ini juga

disertakan prioritas penghemantan energi pada bagian tertentu dari objek

yang di-audit.f. Analisis penghematan

*alam laporan ini jumlah penghematan disertakan beberapa usulan seperti

adanya piranti yang dapat ditambahkan beserta dengan analisis dampak

yang akan ditimbulkan.

g. 'valuasi penghematan

/etelah melakukan penghematan dalam jangka aktu tertentu dilakukan

evaluasi secara berkala.

A.4 Elemen Audit Energi istrik

'lemen-elemen dari proses audit energi listrik antara lain )

a. *iagram Proses produksi (pada konsumen industri!

*iagram ini merupakan skema yang menggambarkan alur proses

produksi. $ulai dari bahan mentah hingga finishing.

b. *iagram alir energi

*iagram ini menggambarkan pasokan aal energi listrik yang kemudian

dikonversi menjadi bentuk energi lainnya ( mekanis, panas, cahaya, dan

sebagainya!, melalui diagram energi dapat diamati proses konversi energi listrik

melalui peralatan digunakan.

c. Analisa suplai listrik dan instalasinya

Analisa mencakup kapasitas suplai, captive poer (bila ada!, kapasitas

transformator, besaran daya aktif ($! dan reaktif ($3ar! load factor,

pembebanan pada instalasi listrik serta parameterkualitas daya.

d. *ata produksi (pada konsume industri!


4/37

*ata produksi mencakup output yang dihasilkan serta perhitungan energi

output.

e. Analisa konsumsi energi listrik spesifik

Analisa konsumsi energi spesifik mencakup analisa penggunaan energi

per jenis peralatan /etelah diketahui total penggunaan energi listrik oleh setiap

peralatan dapat pula dietahui total penggunaan energi listrik oleh setiap peralatan

dapat pula diketahui tingkat susut (loses! dari suatu sistem.

f. ekapitulasi energi listrik

ekapitulasi energi listrik merupakan resume dari analisa sebelumnya

dengan memasukkan unsur biaya energi listrik yang mencakup tiga aspek)

4. ekapitulasi konsumsi merupakan rekap konsumsi energi listri per jenis

peralatan yang digambarkan pada diagram alir energi.

2. eferensi merupakan acuan yang digunakan untuk membandingkan

konsumsi energi listrik oleh tiap jenis peralatan.

0. ingkat efisiensi merupakan perbandingan antara rekapitulasi konsumsi

dan referensi. ingkat efisiensi ini menentukan kinerja dari suatu sistem

pemanfaatan energi listrik.

g. ekomendasi efisiensi

ekomendasi efisiensi berisi saran dan langkah langkah yang harus

dilakukan untuk mencapai tingkat efisiensi yang lebih baik di masa mendatang.

Ada tiga skenario dalam rekomendasi efisiensi)

- #iaya endah (1o +ost! 5 apabila perubahan yang dilakukan bersifat

pemeliharaan atau perubahan pada pola konsumsi tiap jenis peralatan.

- #iaya /edang ($edium cost! 5 apabila perubahan yang dilakukan

menyangkut pergantian sebagian elemen peralatan yang dinilai kurang

optimal.

- #iaya inggi ("igh cost! 5 apabila perubahan yang dilakukan merupakan

investasi yang cukup besar, misalnya menambah peralatan atau

mengubah sistem instalasi energi listrik.

A.! "ntensitas Konsumsi Energi #"KE$


5/37


6/37

fosil atau kegiatan manusia yang berkaitan dengan penggunaan energi! pemanasan

global dapat mengkhaatirkan masyarakat yang ada di bumi saat ini.

/ementara itu di industri, manajemen industri telah banyak dilakukan

baik oleh pemerintah, sasta maupun konsultan. /ayangnya, rekomendasi yang

disampaikan dalam laporan ternyata banyak yang belum atau tidak dilaksanakan

karena berbagai alasan. %ni berarti ada sesuatu yang belum jelas atau salah,

kemungkinan karena manajemen energi belum dipahami oleh manager

perusahaan atau dapat juga disebabkan kesalahan dalam penyelenggaraan

manajemen energi maupun dalam penyusunan rekomendasi. &egagalan dalam

membuat rekomendasi umumnya disebabkan kurangnya data yang tersedia,

semakin lengkap data (data yang relevan! semakin akurat analisis dan

rekomendasi yang dihasilkan. &urangnya data biasanya disebabkan oleh

terbatasnya latar belakang pengetahuan para petugas pelaksana atau fasilitas yang

diaudit, lebih buruk lagi auditor tidak menanyakan secara tepat yang harus

ditanyakan atau yang ingin diperoleh karena pengetahuan petugas pengelola

fasilitas, proses atau sistem sangat terbatas.

*alam manajemen terdapat fungsi-fungsi manajemen yang terkait erat di

dalamnya. Pada umumnya ada empat (8! fungsi manajemen yang banyak dikenal

masyarakat yaitu fungsi perencanaan (planning!, fungsi pengorganisasian

(organi;ing!, fungsi pengarahan (directing! dan fungsi pengendalian (controlling!.

:ntuk fungsi pengorganisasian terdapat pula fungsi staffing (pembentukan staf!.

Para manajer dalam organisasi perusahaan bisnis diharapkan mampu menguasai

semua fungsi manajemen yang ada untuk mendapatkan hasil manajemen yang

maksimal.*i baah ini akan dijelaskan arti definisi atau pengertian masing-masing

fungsi manajemen - PO1+ )

4. ungsi Perencanaan 7 Planning

ungsi perencanaan adalah suatu kegiatan membuat tujuan perusahaan

dan diikuti dengan membuat berbagai rencana untuk mencapai tujuan yang telah

ditentukan tersebut.

2. ungsi Pengorganisasian 7 Organi;ing


7/37

ungsi perngorganisasian adalah suatu kegiatan pengaturan pada sumber

daya manusia dan sumberdaya fisik lain yang dimiliki perusahaan untuk

menjalankan rencana yang telah ditetapkan serta menggapai tujuan perusahaan.

0. ungsi Pengarahan 7 *irecting 7 1eading

ungsi pengarahan adalah suatu fungsi kepemimpinan manajer untuk

meningkatkan efektifitas dan efisiensi kerja secara maksimal serta menciptakan

lingkungan kerja yang sehat, dinamis, dan lain sebagainya.

8. ungsi Pengendalian 7 +ontroling

ungsi pengendalian adalah suatu aktivitas menilai kinerja berdasarkan

standar yang telah dibuat untuk kemudian dibuat perubahan atau perbaikan jika

diperlukan.

$anajemen energi di tanah air selama ini lebih memprioritaskan pada

bagaimana menyediakan energi atau memperluas akses terhadap energi kepada

masyarakat. "al ini diujudkan antara lain melalui peningkatan eksploitasi bahan

bakar fosil atau pembangunan listrik perdesaan. &onsumsi energi sendiri

bertumbuh dengan pesat, dibandingkan dengan pertumbuhan ekonomi. %ni

diakibatkan karena permintaan pasokan energi yang semakin hari semakin

meningkat.

/alah satu faktor yang menyebabkan konservasi tidak berkembang di

%ndonesia adalah pandangan dari kalangan masyarakat baha %ndonesia adalah

6egara yang di anugerahi akan kekayaan alam serta sumber daya alam yang

berlimpah, sehingga menggunakan energi secara hemat adalah bukan suatu

keharusan. &erugian karena tidak menerapkan program konservasi energi,

sebenarnya sudah di rasakan di tanah air. /alah satu contohnya pada saat krisis

##$ 6asional yang tidak sehat (


8/37

0. Perilaku dengan paradigma energi masih murah dan berlimpah

8. Penghematan sifatnya5 bukan direncanakan 7 sebagai siklus

>. Pengambilan keputusan belum menggunakan faktor yang dominan

ugi-rugi (losses! dalam pengusahaan listrik nasional dapat ditekan bila

kesadaran melakukan efisiensi dan konservasi energi telah berkembang di

kalangan masyarakat dan perusahaan listrik itu sendiri. #anyak industri dapat

menekan biaya produksi mereka bila perhatian mengenai bagaimana dapat

menggunakan energi secara hemat dipraktekkan dalam kegiatan industri sehari-

hari.

&. 'tudi Kasus Konservasi Energi (ada Pabrik )ula

:ntuk memenuhi kebutuhan energinya pabrik gula mengoperasikan >

unit ketel, yakni 0 unit ketel tekanan menengah ($! dan 2 unit ketel tekanan

endah (!. *engan total kapasitas ketel yang beroperasi adalah >> ton uap per

jam. :ap yang dihasilkan dari ketel $ berupa uap leat jenuh superheated

steam!, dengan tekanan 4> kg7cm, dan temperatur 02>?+. /edangkan ketel

menghasilkan uap jenuh (saturated steam! dengan tekanan @ kg7cm2 dan

temperatur 4>?+.

:ap leat jenuh (disebut juga sebagai uap baru! digunakan untuk

menggerakan turbin alternator, turbin gilingan, dan lain-lain. :ap keluaran dari

turbin dan mesin uap yang disebut sebagai uap bekas ditambah dengan uap baru

dari ketel digunakan untuk mesin uap gilingan, pompa-pompa uap, dan

=suplesi= di pabrik tengah atau unit proses dalam proses produksi gula putih,

misalnya pemanas pendahuluan (PP!, badan pemanas (evaporator!, dan pan

masakan. #ahan bakar ketel yang digunakan meliputi ampas tebu (bagasse!,

potongan daun tebu kering (dhadhuk!, potongan kayu, minyak residu, dan sabut

kelapa. Pada kondisi =normal= semua ketel beroperasi dengan menggunakan

bahan bakar ampas tebu. 6amun pada kenyataannya jumlah ampas tebu tidak

mencukupi, sehingga operasi ketel di P senantiasa berhadapan dengan kondisi

tidak normal. :ntuk itu diperlukan bahan bakar tambahan, yakni dhadhuk,

potongan kayu, serabut kelapa atau bahkan minyak residu untuk memenuhi

kebutuhan uap secara cepat.


9/37

#erdasarkan informasi di pengelola pabrik, belakangan ini penggunaan

residu ini menjadi sangat tinggi. /ebuah pabrik gula di Baa imur mengonsumsi

energi dari bahan bakar pada ketel sebesar [email protected]> iga kalori7bulan, yang berasal

dari ampas tebu (C0,0D!, residu (>,ED!, kayu ,F8D!, daun tebu kering (,4ED!,

dan solar (,FD!. *engan memperhitungkan harga energi (residu, dhadhuk, solar,

dan kayu!, maka total biaya energi P ini adalah p.4.020.2C4.7bulan. Ampas

tebu tidak termasuk bahan bakar yang harus dibeli, karena ampas tebu merupakan

limbah dari penggilingan tebu yang merupakan bahan baku gula. Penghematan

energi total diperoleh dari penggunaan residu dari semua ketel yang beroperasi.

otal penghematan energi dari kelima ketel tersebut adalah 2@.> B7jam (@.0

cal!, dengan potensi penghematan energi rata-rata 42.>D. otal penggunaan

residu sampai periode 2@ sebesar 4C>,4 ton ( 4FD dari total residu 4.44@,8

ton ! atau setara F24,> juta rupiah (harga residu p 0F!. Bika semua ketel

beroperasi normal (tidak memakai residu!, maka pemakaian residu hanya 2,0E

ton7periode 4> hari, artinya ketel memungkinkan untuk mengurangi pemakaian

residu. *alam kondisi ini residu hanya digunakan pada aktu mulai penyalaan

ketel dan korekan abu terbuang. *engan demikian, besarnya potensi penghematan

energi yang diperoleh dari pengurangan konsumsi residu pada semua ketel di

pabrik gula mencapai 8.4 ton residu7bulan (4F,>D! atau setara dengan

penghematan sebesar p.4C.E0>.CE87bulan. &onsumsi residu dapat

diminimalkan dengan meningkatkan efisiensi ketel dari @8D menjadi F>D, dan

mengurangi kehilangan panas pada distribusi uap.

osyid (2E! menyimpulkan beberapa upaya yang dapat dilakukan

sebagai penghematan energi pabrik gula sebagai berikut)

4. Peningkatan suplesi bahan bakar residu pada ketel merupakan salah satu

sumber pemborosan energi di pabrik gula.

2. #esarnya potensi penghematan energi pada pabrik gula (P! melalui

reduksi penggunaan

bahan bakar residu dan peningkatan efisiensi ketel uap adalah 4-4>D.

0. Peningkatan efisiensi ketel dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut)

a! $enaikkan temperatur air umpan ketel dengan meraat pemanas air

umpan


10/37

b! $enaikkan temperatur udara bakar dengan meraat pemanas udara bakar

(air heater!.

c! $engurangi pasokan udara pembakaran sehingga udara lebih menjadi

0D, dan mengoptimalkan udara primer dengan membuat fluidisasi dan

turbulensi pembakaran diruang bakar.

d! $emperbaiki kuaalitas bahan bakar residu dan ampas tebu, yakni

mengurangi kadar air dalam bahan bakar.

e! $emperbaiki isolasi ketel7dinding batu tahan api, dan menghindari

kebocoran pada dinding batu tahan api. &ebocoran ini selain menyebabkan

keluarnya abu halus (fly ash!, juga akan menyebabkan kehilangan panas

yang relatif besar, serta membahayakan struktur boiler. /elain itu, kerja %*

fan semakin berat dan mengakibatkan lebih banyak udara sekunder, karena

adanya inflitrasi udara luar.

f! $emasang sistem pengaturan pembakaran (oksigen atau karbondioksida

analiser!, dll

D. Peluang*(eluang konservasi (enggunaan steam dan listrik

D.1 Penggunaan steam

*alam industri gula, steam merupakan hal yang paling vital

keberadaannya mengingat hampir semua proses utama dalam industri ini

menggunakan steam. /alah satu contoh unit yang menggunakan steam dalam

jumlah besar adalah evaporator. /elain proses utama, unit lain yang menggunakansteam adalah turbin untuk kebutuhan utilitas.

$elihat perannya yang sangat penting, maka konservasi yang baik

sangatlah diperlukan agar tidak membaa kerugian bagi industri itu sendiri.

&onservasi penggunaan steam ini dapat dilakukan dari beberapa aspek, seperti

sistem perpipaan dan bahan baku. #erikut dijelaskan selengkapnya)

• /istem perpipaan5 distribusi steam yang baik akan memperkecil losses

yang pasti terjadi saat steam dialirkan dari satu unit ke unit lainnya.


11/37

&ebocoran yang terjadi pada perpipaan akan sangat berdampak pada

jumlah bahan bakar yang terbuang, bahkan dalam setahun dapat mencapai

ratusan sampai ribuan liter bahan bakar. :ntuk mengatasi kerugian ini

maka sistem perpipaan harus diraat dengan sangat baik dan harus

diisolasi dengan sempurna agar memperkecil losses yang terjadi saat

distribusi.

• #ahan baku steam5 dalam ugas Akhir yang dijadikan sebagai pedoman

pelaksanaan konservasi energi disebutkan baha bahan baku pembuatan

steam hanya berasal dari pembakaran ampas tebu yang telah diproses.

indakan ini sudah sangat baik sehingga tidak perlu lagi membeli

bbm7solar sebagai bahan bakar pembangkit steam, namun akan semakin

baik jika dimanfaatkan juga beberapa bahan lainnya seperti daun kering

tebu, kayu, sabut kelapa dan minyak residu. $enurut studi kasus yang

telah dijelaskan sebelumnya, dengan pemakain bahan baku lain ini

penghematan dapat mencapai p4C.E0>.CE87bulan.

• Optimalkanlah penggunaan kondensat karena berarti mengoptimalkan

pemanfaatan energi termal.• unakan dry steam karena memiliki heat transfer yang cepat dan teratur.

/team sebaiknya dibangkitkan dan didistribusikan pada tekanan setinggi

mungkin namun digunakan pada tekanan serendah mungkin.

D.2. Penggunaan listrik

$enurut data yang diperoleh dari ugas Akhir ini, listrik yang

dibangkitkan dengan generator uap digunakan untuk tiga sektor yaitu penerangan

areal pabrik, alat proses dan utilitas serta perumahan karyaan. Ada beberapa

langkah yang dapat ditempuh untuk melakukan konservasi pada penggunaan

listrik yaitu)

• unakan lampu 1'* yang lebih hemat energi namun memiliki terang

yang juga lebih baik dari lampu lainnya.

• $engganti alat yang sudah mencapai umur pakai agar tidak boros listrik.

• $elakukan maintenance secara berkala untuk memastikan alat dalam

kondisi baik.


12/37

• $enggunakan alat dengan teknologi modern yang memiliki efisiensi

tinggi sehingga hemat pemakaian listrik.

DA+,A- P',AKA

Abdurarachim, ".P., *armaan, A., dan /ulaiman, .A. 22. Audit Energi.

Modul. Energi Conservation Efficiency And Cost Saving Course.

#andung) P. iGry Baya $andiri.

#adan /tandarisasi 6asional. 2. /6% 0-@4C@-2. Prosedur Audit Energi

Pada Bangunan Gedung . Bakarta) #/6.

+entre or eneable 'nergy /ources. 2. Energy Audit Guide Part A: Methodology and Technics. Athens.

*irektorat Pengembangan 'nergi. 242. Petunjuk teknis konservasi energi

Prosedur Audit Energi Pada Bangunan Gedung . Bakarta) *epartemen

Pertambangan dan 'nergi. *irektotat Bendral Pengembangan 'nergi.

"inrich, .A., dan &leinbach, $. 2@. Energy !t"s #se and The Environ$ent

%ourth Edition. :/A) he homson +orporation.


13/37

"ugot, '. 4CE@. &and Book of Cane Sugar Engineering Third Edition.

Amsterdam) 'lsevier Publishing +ompany.

$ukarom, A. 9 %ranto, A.&., Electrical Energy Conversation Manage$ent

Trough %inancial Asses$ent A''roach at PT ()* . , pp.F4HE2.

6uraini. 2F. Prarancangan Pa+rik Gula dari Te+u dengan Proses Sulfitasi

,-a'asitas Giling /00 ton1hari2. #anda Aceh) Burusan eknik &imia,

:6/I%A".

Perry, .". 4CCF. Perry"s Che$ical Engineer"s &and+ook Seventh Edition.

Bapan) $c ra-"ill

osyid, O.A., . "., Pudjo, ., *iding. 2E. Studi Penghe$atan Energi Pada

#nit -etel #a' di Pa+rik Gula. Burnal /ains dan eknologi %ndonesia 3ol.

4

humann, Albert,P.'.,+.'.$. 9 illiam B. Iounger, +.'.$. 20. &and+ook 3f

Energi Audits Si4th Edition. eorgia) he airmont Press, inc.

A/P"-A0 A

PE-",0)A0 0E-A&A E0E-)"

A.1. Pemanas 0ira " # Pri$ary 5uice &eater 2

Pemanas nira % berfungsi untuk memanaskan nira mentah sebelum masuk ke

defecator hingga F>o+.

a. Pemanas % (a!

:mpan masuk berasal dari tangki penampungan nira mentah. 6ira mentah

dipanaskan hingga temperature >0o+ dengan menggunakan saturated

steam pada temperature 44>o+ dan tekanan 4 atm ("ugot, 4CE@!.

Steam

2 J 44>o+

d"2


14/37

d"4 d"0

4 J 8,88o+ 0 J >0o+

6ira /abut 6ira /abut

8 J 44>o+

d"8

&ondensat

ambar A.4 (a! 6eraca energi badan pemanas % (a!

Saturated steam pada P J 4, @@E atm, J 4>>o+ )

"1 J 8E2,8E kB7kg J 44>,02 kkal7kg

"3 J 2.@CC kB7kg J @8>,E kkal7kg KKKKK(abel .4 /mith 3an 6ess,4CE2!

6eraca 'nergi )

d"4 L d"2 L d"loss J d"0 L d"8

'nthalpi nira mentah (nira dan sabut! yang masuk ke Pemanas % (a! pada suhu

8,88o+ (040,>C &! adalah d"4 J 8.4EC.E0>,8C kkal

'nthalpi steam yang masuk )

d"2 J m steam. "v J (@8>,E! m steam

&ehilangan panas >D dari panas steam masuk.

d"loss J ,> M d"2 J ,> M (@8>,E! m steam

'nthalpi nira dan sabut keluar pemanas % (a!, suhu >0o+ (02@,4> &! adalah)

d"0 J d"nira keluar L d"sabut keluar

Pemanas nira % (a!


15/37

d"nira J 00.>E8,24 N(>0-2>! L ,480(,C(>0!2 H ,@(>0! L C,0F>!

J F.@>0.@,F4 kkal7jam

d"sabut J m. +psabut. d

J 4>.2E,2 (,02!. (>0-2>!

J [email protected]@0,EF kkal7jam


J (F.@>0.@,F4 L [email protected]@0,EF! kkal7jam J F.FEC.028,>E kkal7jam

'nthalpi kondensat )

d"8 J m steam . "1 J (44>,02! m steam

/ehingga neraca energy ,menjadi )

8.280.E2@,@0 L (@8>,E! m steam H (,>! (@8>,E! m steam J F.FEC.028,>E L m steam

(44>,02!

,C> (@8>,E! m steam - (44>,02! m steam J 0.>CC.8EC,C

m steam J F.20>,> kg7jam

d"2 J m steam. "v

J F.20>,> (@8>,E!

J 8.@@F.4@,0C kkal7jam

d"8 J m steam . "1

J F.20>,> (44>,02!

J E08.040,2E kkal7jam


16/37

d"loss J 8.@@F.4@,0C kkal7jam M ,>

J 200.0>E,2 kkal7jam

abel A.4 (a! 6eraca 'nergi Pemanas % (a!

/asuk Keluar

Kom(onen Kkal3am Kom(onen Kkal3am

6ira $entah 8.4EC.E0>,8C 6ira $entah F.FEC.028,>E

Steam 8.@@F.4@,0C

Heat loss - 200.0>E,2 &ondensat E08.040,2E

,otal E.@20.@0F,E@ ,otal E.@20.@0F,E@

b. Pemanas % (b!

:mpan masuk berasal dari Pemanas % (a!. Pada pemanas % (b! ini nira mentah

dipanaskan hingga temperature @8o+.

Steam

2 J 44>o+

d"2

d"4 d"0

4 J >0o+ 0 J @8

o+


8 J 44>o+

d"8

&ondensat

ambar A.4 (a! 6eraca energi pemanas % (b!

Pemanas nira % (b!


17/37

6eraca 'nergi )


'nthalpi nira adalah sabut masuk Pemanas % (b! pada suhu >0o+ adalah )

d"4 J F.FEC.028,>E kkal





'nthalpi nira dan sabut keluar pemanas % (b!, suhu @8o+ adalah)

d"nira J 00.>E8,24 N(@8-2>! L ,480(,C(@8!2 H ,@(@8! L C,0F>!

J [email protected]>>,>E kkal7jam


J 4>.2E,2 (,02!. (@8-2>!

J 4EC.FC@,4 kkal7jam


J ([email protected]>>,>E L4EC.FC@,4! kkal7jam J 4.C>.>>4,@C kkal7jam



/ehingga neraca energi ,menjadi )


18/37

F.FEC.028,>E L (@8>,E! m steam H (,>! (@8>,E! m steam J 4.C>.>>4,@C L m steam

(44>,02!

,C> (@8>,E! m steam - (44>,02! m steam J [email protected],44

m steam J @.0>8,40 kg7jam

d"2 J m steam. "v

J @.0>8,40 kg7jam (@8>,E kkal7kg! J 8.CE.C2,2> kkal 7jam

d"8 J m steam . "1

J @.0>8,40 kg7jam (44>,02 kkal7kg!

J F02.F0,0 kkal7jam

d"loss J 8.CE.C2,2> kkal7jam M ,>

J 28.C8>,44 kkal7jam

abel A.4 (b! 6eraca 'nergi Pemanas % (b!

/asuk Keluar


6ira $entah F.FEC.028,>E 6ira $entah 4.C>.>>4,@C

Steam 8.CE.C2,2>

Heat loss - 28.C8>,44 &ondensat F02.F0,0

,otal [email protected],F2 ,otal [email protected],F2

b. Pemanas % (c!

:mpan masuk berasal dari Pemanas % (b!. Pada pemanas % (c! ini nira mentah

dipanaskan hingga temperature F>o+.

Steam

2 J 44>o+


19/37

d"2

d"4 d"0

4 J @8o+ 0 J F>

o+


8 J 44>o+

d"8

&ondensat

ambar A.4 (c! 6eraca energi pemanas % (c!

6eraca 'nergi )


'nthalpi nira adalah sabut masuk Pemanas % (b! pada suhu @8o+ adalah )

d"4 J 4.C>.>>4,@C kkal





'nthalpi nira dan sabut keluar pemanas % (c!, suhu F>o+ adalah)

d"nira J 00.>E8,24 N(F>-2>! L ,480(,C(F>!2 H ,@(F>! L C,0F>!

J 40.EFF.F2>,00 kkal7jam


Pemanas nira % (c!


20/37

J 4>.2E,2 (,02!. (F>-2>!

J 280.02E,08 kkal7jam


J (40.EFF.F2>,00 L280.02E,08! kkal7jam J 48.424.>0,@F kkal7jam




4.C>.>>4,@C L (@8>,E! m steam H (,>! (@8>,E! m steam J 48.424.>0,@F L m steam

(44>,02!

,C> (@8>,E! m steam - (44>,02! m steam J 0.4F.>4,CE

m steam J @.0F2,FE kg7jam

d"2 J m steam. "v

J @.0F2,FE kg7jam (@8>,E kkal7kg! J 8.44.C2E,22 kkal 7jam

d"8 J m steam . "1

J @.0F2,FE kg7jam (44>,02 kkal7kg!

J F08.EFC,E2 kkal7jam

d"loss J 8.44.C2E,22 kkal7jam M ,>

J 2>.>8@,84 kkal7jam

abel A.4 (c! 6eraca 'nergi Pemanas % (c!

/asuk Keluar


21/37


6ira $entah [email protected]>>,>E 6ira $entah 48.424.>0,@F

Steam 8.44.C2E,22

Heat loss - 2>.>8@,84 &ondensat F08.EFC,E2

,otal 48.E>>.C00,8C ,otal 48.E>>.C00,8C

A.2. Pemanas ""

:mpan masuk berasal dari tangki penampungan nira mentah. 6ira mentah

dipanaskan hingga temperature 4>o+ dengan menggunakan saturated steam pada

temperature 40>

o

+ dan tekanan 4 atm ("ugot, 4CE@!.

Saturated steam pada P J 0,EC atm, J 40>o+ )

"1 J >@F,@C kB7kg J 40>,@E kkal7kg

"3 J 2.F2F,0 kB7kg J @>4,E8 kkal7kg KKKK(abel .4 /mith 3an 6ess,4CE2!

a! Pemanas %% (a!

6eraca 'nergi )


'nthalpi nira sulfinasi dan gas yang masuk ke Pemanas %% (a! pada suhu F0,8o+

(08@,>> &! adalah d"4 J 40.F40.>F0,E kkal7jam

Steam

2 J 40>o+

d"2

d"4 d"0

4 J 8,88o+ 0 J E>

o+


8 J 40>o+

d"8

Pemanas nira %% (a!


22/37

&ondensat

ambar A.2 (a! 6eraca energi badan pemanas %% (a!


d"2 J m steam. "v J (@>4,E8! m steam


d"loss J ,> M d"2 J ,> M (@>4,E8! m steam

*ari neraca massa, komponen nira mentah keluar Pemanas %% (a! adalah 5

6ira J 00.8>2,04 kg7jam

/abut J 4>.2E,2 kg7jam

+a/O0 J 2,84 kmol7jam

/iO2 J 4@,E@ kmol7jam

62 J 20,E4 kmol7jam

/O2 J 4,E4 kmol7jam

O2 J 2,44 kmol7jam

D#riM J 40,FD

'nthalpi nira sulfitrasi dan gas keluar pemanas %% (a!, suhu E> o+ (0>E,4> &!

adalah)

d"0 J "nira keluar L "sabut keluar L d"+a/O0 Ld"/iO2 L d" 62 L d"/O2 L d"O2

d"nira J 00.8>2,04 N(E>-2>! L ,40F(,C(E>!2 H ,@(E>! L C,0F>!

J [email protected].>2,EE kkal7jam



23/37

J 4>.2E,2 (,02!. (E>-2>!

J 2C4.CC8, kkal7jam

d"+a/O0 J mN,4CE>2 L 4E,>2 - 4>@E-4 H F.28,4822

J 2,84 N,4CE>(0>E,4>!2 L 4E,>2 (0>E,4>! H 4>@E(0>E,4>!-4 H

F.28,4822

J 0.>4,E4 kkal7jam

d"/iO2 J mN,422

L 0,@> H 2.4>8,C@E>F

J 4@,E@ N,42 (0>E,4>!2 L 0,@> (0>E,4>! H 2.4>8,C@E>F

J 44.@@,02 kkal7jam

d" 62 J mN,>2 L @,> H 4.CE2,824F4

J 20,E4 N,> (0>E,4>!2 L @,> (0>E,4>! H 4.CE2,824F4

J C.F>2,CE kkal7jam

d"/O2 J mN,2@> 2 L F,F H ,E0-4 L 2.>04,022>F

J 4,E4 N,2@> (0>E,4>!2 L F,F (0>E,4>! H ,E0(0>E,4>!-4

L2.>04,022>F

J 4.2>,C> kkal7jam

d"O2 J m(,42C 2

L E,2F H 4EFF-4

H 0.4@,F4@@8!

J 2,4C8N,42C(0>E,4>!2 L E,2F(0>E,4>! H 4EFF (0>E,4>!-4 H

0.4@,F4@@8!

J E08,C2 kkal7jam

d"0 J ([email protected].>2,EE L 2C4.CC8, L 0.>4,E4 L 44.@@,02 L C.F>2,CE L

4.2>,C> L E08,C2! kkal7jam


24/37

J 4F.F>.2,E@ kk17jam

d"8 J m steam . "1

J (40>,@E! m steam


40.F40.>F0,E L (@>4,E8! m steam H (,>! (@>4,E8! m steam J 4F.F>.2,E@ L m steam

(40>,@E!

(8E0,>F! m steam J [email protected],@

m steam J @.C>4,02 kg7jam

d"2 J m steam. "v

J @.C>4,02 kg7jam (@>4,E8 kkal7kg!

J 8.>04.48C,8> kkal7jam

d"8 J m steam . "1

J @.C>4,02 (40>,@E!

J C80.4@2,C2 kkal7jam

d"loss J 8.>04.48C,8> kkal7jam M ,>

J 22@.>>F,8F kkal7jam

abel A.2 (a! 6eraca 'nergi Pemanas % (a!

/asuk Keluar


6ira $entah 40.F40.>F0,E 6ira $entah 4F.F>.2,E@

Steam 8.>04.48C,8>

Heat loss - 22@.>>F,8F &ondensat C80.4@2,C2

,otal 4E.4E.4@>,FE ,otal 4E.4E.4@>,FE

b! Pemanas %% (b!

:mpan masuk berasal dari Pemanas %% (a!. Pada pemanas %% (b! ini nira mentah

dipanaskan hingga temperature C>o+.


25/37

Steam

2 J 40>o+

d"2

d"4 d"0

4 J E>o+ 0 J C>

o+


8 J 40>o+

d"8

&ondensat

ambar A.2 (a! 6eraca energi pemanas %% (b!

6eraca 'nergi )


'nthalpi nira sulfinasi dan gas yang masuk ke Pemanas %% (a! pada suhu E> o+

(0>E,4>&! adalah

d"4 J 4F.F>.2,E@ kkal7jam


d"2 J m steam. "v J (@>4,E8! m steam



'nthalpi nira sulfitrasi dan gas keluar pemanas %% (a!, suhu E> o+ (0@E,4> &!

adalah)


d"nira J 00.8>2,04 N(C>-2>! L ,40F(,C(C>!2 H ,@(C>! L C,0F>!

J 4C.>CC.8C0,CF kkal

Pemanas nira %% (b!


26/37


J 4>.2E,2 (,02!. (E>-2>!

J 2C4.CC8, kkal7jam

d"+a/O0 J mN,4CE>2 L 4E,>2 - 4>@E-4 H F.28,4822

J 2,8>@ N,4CE>(0@E,4>!2 L 4E,>2 (0@E,4>! H 4>@E(0@E,4>!-4 H

F.28,4822

J 8.44,@@ kkal7jam

d"/iO2 J mN,422 L 0,@> H 2.4>8,C@E>F

J 4@,E@ N,42 (0@E,4>!2 L 0,@> (0@E,4>! H 2.4>8,C@E>F

J 40.F8>,08 kkal7jam

d" 62 J mN,>2 L @,> H 4.CE2,824F4

J 20,E4 N,> (0@E,4>!2 L @,> (0@E,4>! H 4.CE2,824F4

J 44.0E@,E kkal7jam

d"/O2 J mN,2@> 2 L F,F H ,E0-4 L 2.>04,022>F

J 4,E4 N,2@> (0@E,4>!2 L F,F (0@E,4>! H ,E0(0@E,4>!-4

L2.>04,022>F

J 4.0E,8@ kkal7jam

d"O2 J m(,42C 2 L E,2F H 4EFF-4 H 0.4@,F4@@8!

J 2,44N,42C(0@E,4>!2 L E,2F(0@E,4>! H 4EFF (0@E,4>!-4 H

0.4@,F4@@8!

J CE4,04 kkal7jam


27/37

d"0 J (4C.>CC.8C0,CF L 08.@>C,@F L 8.44,@@ L 40.F8>,08 L 44.0E@,E L

4.0E,8@ L CE4,04! kkal7jam

J 4C.CE.F>E,22 kkal7jam

d"8 J m steam . "1

J (40>,@E! m steam


4F.F>.2,E@ L (@>4,E8! m steam H (,>! (@>4,E8! m steam J 4C.CE.F>E,22 L m steam

(40>,@E!

,C> (@>4,E8! m steam - (40>,@E! m steam J 2.C>.F>>,0@

m steam J @.C, kg7jam

d"2 J m steam. "v

J @.C, kg7jam (@>4,E8 kkal7kg!

J [email protected],2 kkal7jam

d"8 J m steam . "1

J @.C, kg7jam (40>,@E kkal7kg!

J E4>.0E,24 kkal7jam

d"loss J [email protected],2 kkal7jam M ,>

J 4C>.E8>,8> kkal7jam

abel A.2 (b! 6eraca 'nergi Pemanas %% (b!

/asuk Keluar


6ira $entah 4F.F>.2,E@ 6ira $entah 4C.CE.F>E,22

Steam [email protected],2


28/37

Heat loss - 4C>.E8>,8> &ondensat E4>.0E,24

,otal 2.FC@.@@,80 ,otal 2.FC@.@@,80

c! Pemanas %% (c!

:mpan masuk berasal dari Pemanas %% (b!. Pada pemanas %% (c! ini nira mentah

dipanaskan hingga temperature 4>o+.

6eraca 'nergi )


'nthalpi nira sulfinasi dan gas yang masuk ke Pemanas %% (c! pada suhu C> o+

(0@E,4> &! adalah d"4 J 4C.CE.F>E,22 kkal7jam

Steam

2 J 40>o+

d"2

d"4 d"0

4 J 4o+ 0 J 4>

o+


8 J 40>o+

d"8

&ondensat

ambar A.2 6eraca energi pemanas %% (c!


d" J m steam. "v J (@>4,E8! m steam



Pemanas nira %% (c!


29/37

'nthalpi nira sulfitrasi dan gas keluar pemanas %% (c!, suhu 4> o+ (0FE,4> &!

adalah)


d"nira J 00.8>2,04 N(4>-2>! L ,40F(,C(4>!2 H ,@(4>! L C,0F>!

J 22.8>C.84F,EC kkal


J 4>.2E,2 (,02!. (4>-2>!

J 0EC.02>,08 kkal7jam

d"+a/O0 J mN,4CE>2 L 4E,>2 - 4>@E-4 H F.28,4822

J 2,8>@ N,4CE>(0FE,4>!2 L 4E,>2 (0FE,4>! H 4>@E(0FE,4>!-4 H

F.28,4822

J 8.F2@,0C> kkal7jam

d"/iO2 J mN,422 L 0,@> H 2.4>8,C@E>F

J 4@,E@ N,42 (0FE,4>!2 L 0,@> (0FE,4>! H 2.4>8,C@E>F

J 4>.EF,E0 kkal7jam

d" 62 J mN,>2 L @,> H 4.CE2,824F4

J 20,E4 N,> (0FE,4>!2

L @,> (0FE,4>! H 4.CE2,824F4

J 40.20,4 kkal7jam

d"/O2 J mN,2@> 2 L F,F H ,E0-4 L 2.>04,022>F

J 4,E4 N,2@> (0FE,4>!2 L F,F (0FE,4>! H ,E0(0FE,4>!-4

L2.>04,022>F

J 4.>>>,C2 kkal7jam


30/37

d"O2 J m(,42C 2 L E,2F H 4EFF-4 H 0.4@,F4@@8!

J 2,44N,42C(0FE,4>!2 L E,2F(0FE,4>! H 4EFF (0FE,4>!-4 H

0.4@,F4@@8!

J 4.42C,0> kkal7jam

d"0 J (22.8>C.84F,EC L 0EC.02>,08 L 8.F2@,04 L 4>.EF,E0 L 40.20,4 L

4.>>>,C2 L 4.42C,0>! kkal7jam

J 22.EC8.8E,@> kkal7jam

d"8 J m steam . "1

J (40>,@E! m steam


4C.CE.F>E,22 L (@>4,E8! m steam H (,>! (@>4,E8! m steam J 22.EC8.8E,@> L m steam

(40>,@E!

,C> (@>4,E8! m steam - (40>,@E! m steam J 2.C40.2C,80

m steam J @.28,>E kg7jam

d"2 J m steam. "v

J @.28,>E kg7jam (@>4,E8 kkal7kg!

J 0.C2F.@@,4F kkal7jam

d"8 J m steam . "1

J @.28,>E kg7jam (40>,@E kkal7kg!

J E4F.822,80 kkal7jam

d"loss J 0.C2F.@@,4F kkal7jam M ,>

J [email protected]>0,04 kkal7jam


31/37

abel A.2 6eraca 'nergi Pemanas %% (c!

/asuk Keluar


6ira $entah 4C.CE.F>E,22 6ira $entah 22.EC8.8E,@>

Steam 0.C2F.@@,4F

Heat loss - [email protected]>0,04 &ondensat E4F.822,80

,otal 20.F44.8F4,E ,otal 20.F44.8F4,E

A/P"-A0 %

PE-",0)A0 KE%,A0 ,"",A'

%.1. %oiler "

ungsinya adalah untuk memproduksi steam yang dibutuhkan dalam

proses. 1aju alir steam 44>o+ yang dibutuhkan J 422.>CC,20 kg7jam.

*irencanakan menggunakan dua boiler dengan kapasitas masing-masing

@4.2CC,@2 kg7jam (40>.480,20 lb steam7jam!.

Bumlah steam yang dihasilkan per pound ampas tebu yang dibakar adalah

2,F lb steam7lb ampas. otal berat ampas yang dibakar) (40>.480,2072,F! J

@>.4EE,C> lb7jam.

%.2 %oiler ""

ungsinya adalah untuk memproduksi steam yang dibutuhkan dalam

proses. 1aju alir steam 40>o+ yang dibutuhkan J [email protected],20 kg7jam (>F.C>>,C2

lb7jam!. *engan jumlah steam yang dihasilkan per pound ampas tebu dibakar

dengan boiler %, maka total berat ampas yang dibakar adalah (>F.C>>,C272,F! J

2F.C>@,4@ lb7jam.

%. ,urbin "

#erfungsi untuk menyuplai energi mekanik ke generator listrik.

&ondisi steam masuk)a. ekanan ) 82F psi


32/37

b. emperatur ) F>2o

c. 'ntalpi ) FF4,44@ kkal7kg

&ondisi steam keluar) a. ekanan ) 2> psi

b. emperatur ) 28o

c. 'ntalpi ) >2E,EC2 kkal7kg

kebutuhan steam)

J

632

( λ− λ'

)ƞ.m . r .g(Pers. 82-84 "ugot,

4CE@!

*imana)

J konsumsi steam (kg7"p jam!

Q J entalpi masuk (kkal7kg!

QR J entalpi keluar (kkal7kg!

J efisiensi internal turbin, .@2ƞ

m J efisiensi mekanik, .CE>

r J efisiensi gigi reduksi, .C@

g J efisiensi generator, .C

J632

(771,116−528,892)(0,62)(0,985)(0,96)(0,9) J 8,C8 kg7"p jam

Bumlah steam yang masuk tiap turbin J 422.>CC,2078 J 0.@8C,E4 kg7jam$aka poer yang diproduksi tiap turbin J (0.@8C,E4!7(8,C8! J @.4CE,2@ "p

%.4 ,urbin ""

#erfungsi untuk menyuplai energi mekanik ke generator listrik.

&ondisi steam masuk)a. ekanan ) 82F psi

b. emperatur ) F>2o

c. 'ntalpi ) FF4,44@ kkal7kg


33/37

&ondisi steam keluar) a. ekanan ) 8F psi

b. emperatur ) 2F>o

c. 'ntalpi ) >4>,0 kkal7kg

kebutuhan steam)

J

632

( λ− λ' )ƞ.m . r .g (Pers. 82-84 "ugot,

4CE@!

*imana)

J konsumsi steam (kg7"p jam!

Q J entalpi masuk (kkal7kg!

QR J entalpi keluar (kkal7kg!

J efisiensi internal turbin, .@2ƞ

m J efisiensi mekanik, .CE>

r J efisiensi gigi reduksi, .C@

g J efisiensi generator, .C

J632

(771,116−528,892)(0,62)(0,985)(0,96)(0,9) J 8,C8 kg7"p jam

$aka poer yang diproduksi turbin J ([email protected],20!7(8,C8! J >.@48,>0 "p

%.! Kebutu5an listrik untuk (enerangan

abel #.4 &ebutuhan energi listrik untuk penerangan berbagai tempat

6o Area yang diterangi 1uas (m2! arget load (7m2! *aya (!

4 Pos penjagaan E E @8

2 Parkir F> E @.

0 &antor 0.F> 20,> EE.42>

8 Aula 4.> 20,> 0>.2>

> &antin 4> E 4.2

@ Poliklinik 42 20,> 2.E2

F $ushala 4E E 4.88

E udang bahan baku 02 4F,> >.@

C :nit proses >.4 2 42.


34/37

4 udang produksi 4.@ 4F,> 2E.

44 imbangan tebu 4 4F,> 4.F>

42 angki molase 4. 4F,> 4F.>40 ater treatment 8.> 4F,> FE.F>

48 :nit penggiling 2.8> 4F,> 82.EF>

4> 1aboratorium 8 4,> F.

4@ Poer house 8 4F,> F.

4F Perpustakaan 4 20,> 2.0>

4E aman 4. E E.

4C Balan 4.> E 42.

2 Areal perluasan 8.> E 0@.

otal 2C.> 8E8.0

$aka, kebutuhan listrik untuk penerangan) 8E8.0 J 8E8,0 k

J @8C,8@ "p

%.6 Kebutu5an listrik untuk (roses

abel #.2 Pemakaian listrik pada peralatan proses dan utilitas

6o 6ama alat Pemakaian daya ("p!

4 +onveyor C>,>2 Pengaduk 08

0 'lectric vibrating screen C@

8 +ane cutter %9%% E8

> oll mill 8E

@ 3acuum rotary drum filter 2

F 1ime shaker 4

E otary dryer F>

C #loer 0@

4 +rystalliser 24

44 +entrifuge E8>

42 +ooling toer 2>

40 Pompa F02

48 deaerator 4>.@E,4E

otal 4C.>4F,4E

%.7. Kebutu5an listrik untuk (eruma5an karya8an

Perincian pemakaian rata-rata listrik pada peralatan rumah dapat dilihat

pada abel 4.2 "inrichs dan &leinbach (2@!. *iperkirakan pemakaian listrik


35/37


36/37

Tugas Makalah

Manaje$en dan -onservasi Energi

Penggunaan 'team dan Electricity (ada

"ndustri )ula

Disusun ole59 Kelom(ok 4

Putri D8ia 0ingsi5 1:41::1::;1

usnan


37/37

DA-''AA/? %A0DA A&E

2:16

tugas audit & konservasi energi pabrik gula (print)

Documents