SISTEM REFRIGERASI. STUDI KASUS BANDAR UDARA. INTERNASIONAL
JUANDA SURABAYA. Dosen Pembimbing: Ir. Kadarisman. RETNO HAMIDAH.
SIDANG TUGAS AKHIR KONVERSI ENERGI
EFISIENSI ENERGI PADA SISTEM REFRIGERASI STUDI KASUS BANDAR UDARA INTERNASIONAL JUANDA SURABAYA Dosen Pembimbing: Ir. Kadarisman
RETNO HAMIDAH 2105100150
Latar Belakang Kebutuhan Energi Cadangan Energi Terbatas
Juanda mengkonsumsi banyak energi untuk sistem pengkondisian udaranya Efisiensi energi Penghematan
Perumusan masalah 1. 2.
3. 4.
Apakah dengan kapasitas mesin chiller yang sekarang sudah dapat memenuhi beban pendinginan yang ada. Apakah performansi aktual mesin refrigerasi pada Bandar Udara Internasional Juanda Surabaya sama dengan performansi desainnya. Apakah ketidaksesuian tersebut menyebabkan pemborosan dan adakah peluang penghematanya. Apakah kerja pengkondisian udara (AHU/OAH) pada Bandar Udara Internasional Juanda Surabaya sudah efektif.
Tujuan Melakukan analisa performa pada sistem refrigerasi chiller dengan kapasitas 3 500 TR dan efektivitas pengkondisian udara pada Bandar Udara Juanda Internasional Juanda Surabaya agar dapat memberikan rekomendasi pada menejemen operasional gedung untuk mendapatkan penghematan tanpa mengurangi kenyamanan.
Batasan Masalah 1.
2.
3. 4. 5.
Pengukuran dan penganalisaan data yang di lakukan adalah pada mesin chiller dan pengkondisian udara (AHU dan OAH) saja. Data Cooling Load yang dipakai berdasarkan data pada pengkondisian udara pada Bandar Udara Internasional Juanda Surabaya. Data yang digunakan berdasarkan pengambilan data selama satu minggu. Data – data lain yang diperlukan dalam analisa diambil sesuai dengan literatur yang relevan. Diasumsikan tidak ada hal-hal yang menyebabkan perubahan secara besar atau signifikan terhadap pola penggunaan/konsumsi energi di gedung selama periode penelitian.
Gambaran Umum Bandara Internasional Juanda
Sistem refrigerasi Bandara Internasional Juanda
Ruang Chiller Gedung AOB
Gedung PTB
Pembagian Zona di PTB
Gambar Ground Floor Passanger Terminal Building
Gambar First Floor Passanger Terminal Building
Kajian Terdahulu
Megantoro, 2001
Melakukan penelitian pada Gedung Menara PERTAMINA UPms-V Surabaya dengan melakukan audit dan konservasi pada sistem tata udara, dan sistem kelistrikan. Untuk sistem tata udara, dilakukan analisa pembatasan udara luar yang masuk dalam ruangan tetapi masih dalam batas standar udara segar minimum sehingga akan memperkecil penyerapan beban kalor pada AHU. Untuk sistem kelistrikan, masih rendahnya power factor kelistrikan pada bangunan menyebabkan dikenakannnya biaya penalti oleh PLN. Untuk itu, upaya konservasi yang dapat dilakukan adalah dengan analisa pemasangan bank kapasitor (capasitor bank) di sistem kelistrikan.
Rianto, 2007
melakukan penelitian pada Hotel Santika Premiere Semarang dengan melakukan audit dan analisis peluang penghematan konsumsi energi pada sistem pengkondisian udara. Peluang Penghematan Energi (PHE) pada penelitian audit energi ini adalah: a. Dengan pembersihan pada unit FCU yaitu meliputi pembersihan saringan udara (filter), sudu kipas, sirip (fin)evaporator dan kisi keluaran (grill) pada unit-unit FCU. Rekomendasi untuk PHE ini adalah dengan melakukan pembersihan setiap 1 sampai dengan 2 bulan sekali untuk setiap unit FCU. Penghematan yang diperoleh dalam setahun jika Peluang Hemat Energi (PHE) yang direkomendasikan, diimplementasikan yaitu sebesar 9.439,30 kWH. b. Mengatur
(setup) temperatur air keluar (Leaving Chilled Water Temperature = LCWT) pada chiller. Pengaturan ulang dilakukan yaitu dengan cara mengarahkan tombol LCWT ke suhu 7,58ºC pada panel chiller. Penghematannya yang diperoleh selama setahun sebesar 18.640 kWH.
Sumber Data Data – data yang digunakan merupakan data primer dan data sekunder yang diperoleh dari pengamatan pada control room chiller Bandar Udara Internasional Surabaya selama satu minggu (tanggal 10 – 16 Januari 2010).
START
Diagram alir penelitian
1. 2. 3. 4. 5.
Persiapan : Survei awal dan identifikasi permasalahan. Perumusan masalah dan penyusunan target penelitian. Studi Pustaka. Identifikasi data yang dibutuhkan. Menyiapkan peralatan yang dibutuhkan
Pengambilan data-data pada chiller, AHU,OAH dan BAS Perhitungan kapasitas pendinginan dan COP aktual Chiler Perhitungan beban pendinginan total Perhitungan Effectiveness AHU dan OAH
Pembuatan Grafik
Analisa Grafik
Pengambilan kesimpulan dan pemberian saran
Laporan akhir penelitian
END
START Qpompa distribusi
DpAOB,DpDom,DpCen,DpInt
,TinAOB,ToutAOB,TinDom,ToutDom,
TinCen,ToutCen,TinInt,ToutInt
Flowchart Perhitungan Beban Pendinginan Total
Qt = Qpompa distribusi x 5 Case Ap
Ap = ApAOB
ApAOB
1 4
Ap = ApDom
DpAOB
2
ApDOM
1 4
Ap = ApCen
DpDom
2
ApCen
1 4
Ap = ApInt
DpCen
2
ApInt
1 4
DpInt
2
Apt = ApAOB + ApDom + ApCen + ApInt
Va
Qt Apt
Case Zona Zona = Zona AOB
Qa AOB TaAOB
Va
Zona = Zona Domestik
Ap AOB Qa Dom
TinAOB ToutAOB 2
Ta Dom
Va
Ap Dom
Tin Dom
Tout Dom 2
Zona = Zona Center
QaCen Ta Cen
Va ApCen TinCen
Tout Cen 2
Zona = Zona Internasional
Qa Int Ta Int
Va Tin Int
Ap Int Tout Int 2
ρaDom, CpaDom
ρaAOB, CpaAOB
qDom QaDom
ρaCen CpaCen
ρa Int Cpa Int
aDom CpaDom (ToutDom TinDom )
qAOB QaAOB
aAOB CpaAOB (ToutAOB TinAOB )
qCen QaCen aCen CpaCen (ToutCen TinCen)
qInt QaInt aInt CpaInt (ToutInt TinInt)
qtot qAOB qDom qCen qInt
Grafik
FINISH
START
Qpompa evaporator, QeD WcD
Flowchart Perhitungan Kapasitas Pendinginan dan COP Chiller
Tinc Toutc
Qac
= Qpompa evaporator x 2
Tin c
TaC
Tout c 2
ρac
Cpac
Q
e
Qa
c
ac
Cpa
c
COP = aktual
( T in
c
T out
c
)
Yes
NO
COP D
Qe D Wc D
Grafik
Finish
COPa
Qe Wc
START Vu,As,TRA,RHRA,TOA,RHOA,TSA, RHOA,TMA,RHMA,hMA,WSA,ρSA, TaAHU, ρaAHU,CpaAHU
Qu
Flowchart Perhitungan Effectiveness AHU
Vu
As
hSA = 0.240TSA+WSA (1061 + 0.444 TSA)
qu Qa AHU
Qu
hMA
SA
a AHU
Cpa AHU
a m
a AHU
m C
u
a
qu Tout AHU
Cu
Cpa
u m
Qu AHU
Cpu Yes
Cmin = Cu
No
qmax Ca
TinAHU
Qa AHU SA
a m
hSA
Ta,i
qu q max Grafik Finish
Tu,i
qmax Cu
Ta,i Tu,i
Effectivness (ε) Rata-Rata AHU Zona Internasional 1 0.9
Effectivness (ε)
0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
Effectivnes pada jam 20.00
AHU I-09
AHU I-05
AHU I-04
Effectivnes pada jam 12.00
AHU I-03.C
AHU
AHU I-03.B
AHU I-02.B
Effectivnes pada jam 08.00
AHU I-03 D
OAH I-08
AHU I-03.A
AHU I-02.A
AHU I-01
0
Kesimpulan
Dengan menggunakan tiga chiller sudah mampu memenuhi beban pendinginan yang ada. Berdasarkan unjuk kerjanya pada bulan Januari 2010 chiller 1 mengalami penurunan performa bila dibandingkan dengan bulan Juni 2009 dan desain awalnya. Berdasarkan unjuk kerjanya pada bulan Januari 2010 chiller 2 mengalami penurunan performa bila dibandingkan dengan bulan Juni 2009, desain awalnya dan bila dibandingkan dengan kedua chiller lain. Berdasarkan unjuk kerjanya pada bulan Januari 2010 chiller 1 mengalami kenaikan performa bila dibandingkan dengan bulan Juni 2009 dan desain awalnya. Secara umum AHU/OAH di PTB sudah bekerja secara efektif walaupun ada lima AHU yang kurang efektif
Saran Pemasangan bank kapasitor agar tidak terkena penalti dari PLN Diperlukanya pemasangan sensor kecepatan udara pada AHU, agar udara yang masuk dapat terus dimonitor. Perawatan pada AHU maupun Chiller harus lebih sering mungkin satu bulan sekali.
Terima Kasih
Grafik Psikometrik pada PTB Pressure: 101325 Pa
11 10
0
me
0
0
10
11
0
10
0
10
90
70
0.80
-10
g(a)
20%
-10
0
20
.m/k
40%
0
0.85
-10
12
80
- cu
% 60
Humidity ratio - g/kg(a)
tur Sa
Volu
% 80
10
0
gC
0.90
SA
10
-20
OA
MA RA
20
-20
20
0.95
40 30
13
de etur em pe ra
50
ati o
E
py
70
nt
al
0
30
80
h nt
13
0
0
90
) (a kg / J 60 -k
12
20 30 Dry bulb temperature - deg C
40
50
