Syntax Literate: Jurnal Ilmiah Indonesia p�ISSN: 2541-0849 e-ISSN:
2548-1398
Vol. 6, No. 11, November 2021
ANALISIS PELUANG PENINGKATAN EFISIENSI ENERGI PADA INSTALASI
POMPA WENDIT 3 PERUMDA AIR MINUM TUGU TIRTA KOTA MALANG
Qory
Constantya, Agus Slamet, Gabriel Novianus Rumambo Pandin
Departemen Teknik Lingkungan, InstitutTeknologi Sepuluh Nopember,
Surabaya
Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Republik Indonesia
Email: [email protected], [email protected],
[email protected]
Abstrak
Permasalahan yang umum dialami
dalam penyediaan air minum adalah tingginya biaya konsumsi energi dan
kehilanagan air (NRW). Instalasi Pompa Wendit 3 memberikan kontribusi biaya
energi yang cukup besar untuk Perumda Air Minum Tugu Tirta Kota Malang yaitu Rp
621/m3 dengan nilai specific energy consumption (SEC) sebesar 0,5 kWh/m3.
Tujuan penelitian mengkaji peningkatan efisiensi energi di Instalasi Pompa
Wendit 3. Hasil penelitian didapatkan bahwa faktor penyebab tingginya konsumsi
energi di Instalasi Pompa Wendit 3 ada 3 yaitu tidak efisiennya pompa 5,
rendahnya faktor daya yang berdampak terkenanya denda kVarh dan terkenanya
tarif waktu beban puncak. Potensi yang dapat dilakukan untuk peningkatan
efisiensi energi yaitu peningkatan efisiensi pompa 5 dengan penyetelan ulang
impeller dan pembersihan, penggunaan kapasitor bank serta pengaturan jam
operasional pompa. Implementasi program peningkatan efisiensi energi diperkirakan
dapat menurunkan biaya energi dari Rp 621,-/m3 menjadi Rp 411,-/m3.
Kata Kunci:�� efisiensi energy; konsumsi energi; efisiensi sistem pemompaan;
instalasi pompa wendit 3
Abstract
Keywords:� energy efficiency; energy
consumption; pumping system efficiency; wendit 3 pump installation
Received: 2021-10-20; Accepted:
2021-11-05; Published: 2021-11-20
Pendahuluan
Air merupakan kebutuhan dasar manusia yang selalu meningkat
secara bertahap. Kebutuhan air yang meningkat ini memicu adanya amanat
penyediaan akses air minum dan sanitasi yang aman dan layak yang tertuang dalam
RPJMN 2020 � 2024. Salah satu cara untuk mencapai akses air minum yang aman dan
layak yaitu dengan memperluas cakupan wilayah PDAM namun hal ini terkendala
oleh biaya (Constantya, 2021).
Biaya terbesar yang ditanggung oleh PDAM adalah biaya listrik atau energi yang
mencapai 30% dari total biaya operasional (Alsey et al., 2018; Mulyono, 2020). Tingginya biaya listrik atau energi
disebabkan oleh beberapa hal yaitu penggunaan energi yang bukan untuk
peningkatan kapasitas produksi/distribusi, umur peralatan dan penggunaan energi
yang tidak efisien (Mulyono, 2020).
Sistem
penyediaan air minum Perumda Air Minum Tugu Tirta Kota Malang didominasi oleh
sistem pemompaan sebesar 73% dan sisanya menggunakan sistem gravitasi. Sekitar
80% dari total biaya produksi dan distribusi digunakan untuk biaya listrik atau
energi terutama untuk biaya operasi pompa (D�Ercole, Righetti, Ugarelli, Berardi, & Bertola, 2016; Ghimire &
Barkdoll, 2007; Huang et al., 2018).
Berdasarkan Buku Kinerja BUMD Penyelenggara SPAM tahun 2020 (Direktorat Air Minum, 2020),
standar biaya energi rata-rata nasional adalah Rp 352/m3. Biaya
energi Perumda Air Minum Tugu Tirta Kota Malang diatas rata-rata nasional yaitu
mencapai Rp 472/m3.
Instalasi Pompa Wendit 3 memiliki 3
(tiga) pompa yang bekerja selama 24 jam/hari untuk mensupply air ke tandon Buring
Bawah dan Mojolangu serta kontribusi biaya energi yang cukup besar untuk
Perumda Air Minum Tugu Tirta Kota Malang yaitu Rp 621/m3. Selain
itu, nilai specific energy consumption
(SEC) Instalasi Pompa Wendit 3 sebesar 0,5 kWh/m3. Nilai SEC
tersebut melebihi standart <0,4 kWh/m3 sehingga sistem Instalasi
Pompa Wendit 3 dikategorikan tidak efisien. Sistem yang tidak efisien dapat
disebabkan adanya kehilangan energi pada sistem. Kehilangan energi sistem
penyediaan air bersih dapat terjadi pada sistem instalasi listrik, sistem
pemompaan, sistem perpipaan dan sistem operasional (Balai Teknik Air Minum, 2019).
Biaya energi dan nilai SEC yang tinggi pada Instalasi Pompa
Wendit 3 dapat juga disebabkan oleh beberapa faktor seperti pompa yang terlalu
besar dari kebutuhan, menurunnya efisiensi pompa, kualitas daya yang buruk dan
motor pompa yang bergerak secara konstan (BPSDM, 2018). Berdasarkan buku pedoman pelaksanaan efisiensi energi di PDAM,
upaya-upaya yang dapat dilakukan untuk meningkatkan efisiensi energi sistem
yaitu meningkatkan efisiensi pompa secara individu maupun total, meningkatkan
kinerja sistem pemompaan secara keseluruhan, meningkatkan faktor daya, dan
pergantian peralatan yang memiliki efisiensi tinggi (Kementerian PUPR, 2014). Penelitian ini
bertujuan untuk menganalisis peluang peningkatan efisiensi energi yang layak
diterapkan dari aspek teknis.
Metode Penelitian
Identifikasi dan analisa faktor
penyebab konsumsi energi tinggi perlu dilakukan analisis terlebih dahulu
terhadap daya dan efisiensi pompa, kualitas daya dan sistem transmisinya.
Analisis daya dan efisiensi pompa dilakukan dengan pengukuran terhadap debit
dan head pompa sehingga dapat dihitung efisiensi pompa dan dibandingkan dengan
ketentuan standartnya. Pengukuran debit pompa dilakukan pada pipa discharge pompa menggunakan alat ultrasonic flow meter Endress+Hauser
tipe prosonic flow 93T Portable. Sedangkan Pengukuran tekanan dilakukan dengan
menggunakan pressure gauge yang
terpasang pada pipa discharge pompa.
Gambar 1
Alat
Ukur Ultrasonic Flow Meter
Gambar 2
Alat Ukur Pressure
Gauge
Kualitas
daya diukur pada panel pompa instalasi pompa wendit 3 menggunakan power meter Panasonic tipe KW9M Eco-power meter. Power meter tersebut dirangkai dan dilengkapi dengan logger
sehingga data dapat direkam setiap menit selama 1 jam. Variabel data yang didapatkan
dari pengukuran kualitas daya adalah tegangan (volt), arus (ampere), faktor
daya, daya (watt) dan daya semu (VA). Setelah mengukur kualitas daya pada panel
pompa kemudian dihitung nilai SEC-nya.
Gambar 3
Alat Ukur Power Meter
Analisis
sistem transmisi dilakukan dengan melakukan pemodelan jaringan transmisi jalur
Tandon Mojolangu dan Tandon Buring Bawah menggunakan EPANET 2.2 dan kemudian
hasil pemodelan tersebut dibandingkan dengan standart ketentuan teknis yang
berlaku. Dari ketiga analisis tersebut, dilakukan identifikasi faktor penyebab
konsumsi energi yang tinggi. Faktor penyebab konsumsi energi yang tinggi tersebut kemudian
diidentifikasi alternatif program yang dapat menurunkan konsumsi energi sesuai
ketentuan teknis yang berlaku.
Hasil dan Pembahasan
1.
Analisis Kinerja Pompa dan
Kualitas Daya
Daya pompa dapat dihitung
berdasarkan hasil pengukuran debit dan tekanan pada pompa. Hasil pengukuran
tersebut dihitung dengan persamaan berikut
Pw = ρ x g x Q x H
Dimana����� Pw ����� =
daya kinerja pompa (Watt)
�������������� ������� = massa jenis fluida (kg/m3)
�������������� g��������� = gravitasi (m/s2)
�������������� Q�������� = debit fluida (m3/s)
����������������������� H�������� = head pompa (m)
Head
pada daya pompa untuk menghitung efisiensi pompa menggunakan total head pompa.
Total head merupakan selisih dari tekanan discharge di sisi keluaran dari pompa
dan tekanan isap (suction) di muka mulut pompa (Kementerian PUPR, 2014).
Untuk pompa submersible maka menggunakan total head pada Gambar 4
Gambar 4
Head Total Pompa Submersible
Sumber : Kementerian PUPR, 2014
Kedalaman reservoir Wendit 3 yaitu 5,5 meter (Gambar 4.6) dan ketinggian
air ketika pengukuran debit berlangsung yaitu 1 meter sehingga lifting head
sebesar 4,5 meter.
Dari hasil pengukuran kualitas daya dan daya kinerja
pompa, dapat dihitung efisiensi pompa. Hasil perhitungan efisiensi pompa
kemudian dilakukan perbandingan dengan standart efisiensi pompa yaitu ≥
60%. Namun pada Instalasi Pompa Wendit 3 menggunakan pompa submersible sehingga
standar nilai efisiensi dapat dikurangi 10% menjadi ≥ 50% (Kementerian PUPR, 2014).
Persamaan efisiensi pompa sebagai berikut
Dimana����� ηT ��������� = efisiensi total sistem pompa (%)
�������������� Pw
����� = daya kinerja pompa (Watt)
����������������������� P��������� =
daya atau energi listrik yang digunakan (Watt)
Dari hasil pengukuran
kualitas daya dan debit pompa, dapat dihitung specific energy consumption (SEC). Hasil perhitungan tersebut
kemudian dilakukan perbandingan dengan standart SEC yaitu ≤ 0,4 kWh/m3.
Hasil pengukuran kinerja pompa dan kualitas daya serta hasil perhitungan
efisiensi pompa dan SEC dapat dilihat pada Tabel 1
Tabel 1
Efisiensi Pompa
dan Nilai SEC Instalasi Pompa Wendit 3
|
Pompa |
Kinerja Pompa |
Kualitas Daya |
ηT |
SEC |
||||||||
|
H |
Q |
ρ |
g |
Pw |
U |
I |
Cos φ |
P |
S |
(%) |
(kWh/m3) |
|
|
(m) |
(m3/s) |
(kg/m3) |
(m/s2) |
(Watt) |
(V) |
(A) |
(Watt) |
(VA) |
|
|
||
|
1 |
80,98 |
0,1038 |
997 |
9,81 |
82196,72 |
224,94 |
272,39 |
0,82 |
151324,92 |
183843,44 |
54 |
0,40 |
|
5 |
75,88 |
0,1037 |
997 |
9,81 |
76966,26 |
223,75 |
292,22 |
0,80 |
156416,67 |
196127,88 |
49 |
0,42 |
|
6 |
75,88 |
0,1404 |
997 |
9,81 |
104147,60 |
221,54 |
304,01 |
0,83 |
167636,51 |
202050,32 |
62 |
0,33 |
Keterangan
|
Kriteria batas nilai : |
SEC |
= |
≤
0,4 kWh/m3 |
|
|
ηT |
= |
≥� 50% |
|
|
Cos
φ |
= |
≥
0,85 |
|
|
|
= |
Tidak
sesuai standar |
Berdasarkan Tabel 1 pompa
5 memiliki nilai efisiensi pompa dibawah 50% dan SEC diatas 0,4 kWh/m3.
Efisiensi pompa yang dibawah standar disebabkan karena daya hidrolis yang
dihasilkan lebih kecil dari daya listrik yang dikeluarkan. Nilai SEC yang
melebihi standar mengindikasikan tidak seimbangnya antara daya listrik yang
dibutuhkan dengan produk yang dihasilkan yaitu debit air. Debit pompa 1 dan 5
hanya berbeda 0,0001 m3/s namun daya yang dibutuhkan untuk pompa 5 lebih besar
5.091,75 Watt dibanding daya pompa 1. Hal ini menyebabkan nilai SEC pompa 5
lebih besar dari pompa 1.
2.
Identifikasi Faktor
Penyebab Tingginya Konsumsi Energi
Hasil analisis pada
sub-bab 1 menunjukkan bahwa faktor penyebab tingginya konsumsi energi adalah
tidak efisiensinya pompa 5 dan rendahnya faktor daya untuk keseluruhan sistem
kelistrikkan Instalasi Pompa Wendit 3. Penurunan efisiensi pompa dapat
meningkatkan konsumsi energi dan biaya energi sehingga menimbulkan pemborosan (Winarto, 2019).
Identifikasi faktor
penyebab tingginya konsumsi energi dapat dilakukan juga dengan analisis
rekening listrik. Berdasarkan analisis rekening listrik, ada 2 penyebab
tingginya konsumsi energi di Instalasi Pompa Wendit 3. Pertama, terkenanya
tarif waktu beban puncak (WBP) karena seluruh pompa di Wendit 3 beroperasi
selama 24 jam/hari. Struktur tarif listrik terbagi menjadi 2 yaitu luar waktu
beban puncak (LWBP) pada pukul 23.00-17.00 dan waktu beban puncak (WBP) dimana
pada siang hari tariff listrik lebih murah (Marchi, Simpson, & Lambert, 2017).
Operasional pompa selama 24 jam/hari menyebabkan biaya listrik tinggi karena
tarif WBP lebih mahal � Rp 500 dari tarif luar waktu beban puncak (LWBP).
Kedua, sistem kelistrikkan
terkena denda kVarh yang disebabkan rendahnya faktor daya. Hal ini sesuai
dengan analisis pada poin 4.2 dimana ketiga pompa Wendit 3 memiliki faktor daya
dibawah 0,85. Faktor daya yang kecil akan menghasilkan arus yang besar dan
rugi-rugi daya akan semakin besar sehingga PLN memberikan batas minimal faktor
daya sebesar 0,85 (Putra, 2017). Industri yang
memiliki faktor daya yang rendah akan terkena pinalti disinsentif untuk biaya
kelebihan pemakaian daya reaktif atau biasa disebut denda kVarh (Noor Hidayat, Wibowo, & Prasetya, 2020).
3.
Identifikasi Faktor
Penyebab Tingginya Konsumsi Energi
Hasil analisis sub-bab 2
menunjukkan bahwa faktor yang menyebabkan tingginya konsumsi energi di
Instalasi Pompa Wendit 3 adalah tidak efisiennya pompa 5, rendahnya faktor daya
sistem kelistrikkan dan operasi pompa secara 24 jam/hari. Berdasarkan Buku
Pedoman Pelaksanaan Efisiensi Energi di PDAM (Kementerian PUPR, 2014),
kondisi tersebut dapat dilakukan upaya penghematan konsumsi listrik dan
penghematan biaya dengan cara peningkatan efisiensi pompa, penggunaan kapasitor
bank dan pengaturan jam operasional.
a.
Peningkatan Efisiensi
Pompa
Efisiensi pompa dapat
dipengaruhi oleh bentuk impeller, jumlah sudu impeller dan sudut sudu keluar
impeller (Akbar & Martianis, 2019; Musyafa & Siregar, 2015; Siregar &
Damanik, 2020; Thoharudin, Nugroho, & Unjanto, 2014). Permasalahan yang
dapat terjadi pada impeller yaitu penyumbatan dan mengalami retak (Gusniar, 2014; Muhtadin, 2017). Pompa 5 Instalasi Pompa Wendit 3 yang
tidak efisien, perlu dilakukan pengecekkan kondisi dengan cara overhaul.
Overhaul merupakan kegiatan pembongkaran kompenen lalu diperiksa dengan teliti
agar data yang didapat valid sehingga langkah perbaikan selanjutnya tepat dan
performa mesin kembali seperti semula (Muhtadin, 2017). Overhaul di
Perumda Air Minum Tugu Tirta Kota Malang dilaksanakan jika terjadi permasalahan
pada pompa sehingga pompa tidak beroperasi, namun ketika penelitian berlangsung
tidak ada kegiatan overhaul di Instalasi Pompa Wendit 3. Oleh sebab itu,
tindakan yang diperlukan untuk peningkatan efisiensi pompa dilakukan
berdasarkan kriteria efisiensi pompa yang telah diterbitkan oleh Kementerian
PUPR. Kriteria dan rekomendasi tindakan dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2
Rekomendasi
Tindakan untuk Peningkatan Efisiensi Pompa
|
Efisiensi Pompa |
Tindakan |
|
ηT ≥ 50% |
Pompa masih baik, tidak
diperlukan tindakan apapun |
|
ηT = 45 � 50% |
Penyetelan kembali
impeller, pembersihan |
|
ηT = 40 � 45% |
Rekondisi, perbaikan
impeller dan penyetelan kembali |
|
ηT ≤ 40% |
Perbaikan total impeller
atau penggantian pompa secara keseluruhan |
Sumber : Kementerian PUPR, 2014
Pompa
5 Instalasi Pompa Wendit 3 memiliki efisiensi pompa sebesar 46% sehingga
tindakan yang dapat dilakukan adalah pembersihan dan penyetelan kembali
impeller. Tindakan ini termasuk dalam penghematan energi tanpa biaya karena
untuk melakukan tindakan tersebut dilakukan oleh tim mekanik dari Perumda Air
Minum Tugu Tirta Kota Malang.
Tindakan
pembersihan dan penyetelan kembali impeller merupakan salah satu predictive maintenance. Predictive maintenance merupakan
tindakan perawatan yang bersifat pengamatan terhadap objek dengan melakukan
pengamatan-pengamatan tertentu (Alfalah, 2018; Gusniar, 2014). Optimasi pompa
tersebut dapat meningkatkan efisiensi pompa sebesar 5,87% sehingga produksi
pompa juga semakin meningkat (Putra, 2018). Peningkatan
produksi pompa 5 Instalasi Pompa Wendit 3 dapat dihitung sebagai berikut
|
ηT |
= |
ηT
awal + peningkatan |
||
|
= |
49 |
+ |
5,87 |
|
|
= |
55 |
% |
(Memenuhi Standar) |
|
|
Pw akhir |
= |
ηT |
x |
P |
|
= |
55 |
x |
156416,67 |
|
|
= |
86147,91 |
Watt |
||
|
Q akhir |
= |
|
||
|
= |
|
|||
|
= |
0,1161 |
m3/s |
|
SEC akhir |
= |
|
||
|
= |
|
|||
|
= |
0,37 |
(kWh/m3)
(Memenuhi Standar) |
Penyetellan kembali
impeller dan pembersihan dapat meningkatkan efisiensi pompa 5 menjadi 55%
sehingga merubah kondisi pompa 5 menjadi efosien. Penyetellan kembali impeller
dan pembersihan juga dapat meningkatkan debit pompa 5 menjadi 0,1161 m3/s.
Peningkatan debit pompa akan berpengaruh terhadap SEC dimana nilai SEC
berbanding terbalik dengan debit pompa. Nilai SEC pompa 5 turun menjadi 0,37
kWh/m3 dan nilai tersebut telah memenuhi standar SEC.
b.
Penggunaan Kapasitor Bank
Rendahnya faktor daya dikarenakan tingginya daya reaktif akibat penggunaan beban induktif pada sistem kelistrikan (Basudewa, 2020; Hajar & Rahayuni, 2020; Noor Hidayat et al., 2020). Untuk menurunkan daya reaktif perlu diberi beban kapasitif dapat berupa kapasitor (Ritonga, 2019). Penggunaan kapasitor bank bertujuan untuk memperbesar nilai faktor daya atau dengan kata lain untuk memperkecil nilai sudut φ sehingga nilai cos φ besar (Kementerian PUPR, 2014). Selain meningkatkan nilai faktor daya serta menurunkan daya reaktif, penggunaan kapasitor bank juga dapat menurunkan biaya energi (Basudewa, 2020; Prayogo & Joko, 2018; Rachman, 2005) Kapasitor dapat ditempatkan secara individu atau di panel induk (Prayogo & Joko, 2018). Pompa 1, 5 dan 6 memiliki nilai faktor daya yang rendah sehingga pemasangangan kapasitor bank dilakukan di panel induk. Kebutuhan kapasitor dapat dihitung sebagai berikut
|
P (Daya
Aktif) |
= |
475,38 |
kW |
|
S (Daya
Semu) |
= |
582,02 |
kVA |
|
Cos
φ |
= |
0,82 |
|
|
φ |
= |
0,62 |
|
|
Tan
φ |
= |
0,71 |
|
|
V
(Tegangan) |
= |
377,89 |
Volt |
|
f
(Frekuensi) |
= |
50,0 |
Hz |
Data-data
diatas merupakan hasil pengukuran kualitas daya yang telah dibahas pada sub-bab
4.2. Kemudian ditentukan faktor daya sistem kelistrikan yang diinginkan. Pada
penelitian ini faktor daya ditentukan 0,97 dimana masih meluangkan 0,12 diatas
standart PLN. Hal ini sebagai upaya preventif adanya rugi-rugi daya lain yang
timbul.
|
Cos
φ' |
= |
0,97 |
|
φ' |
= |
0,25 |
|
Tan
φ' |
= |
0,25 |
Setelah
faktor daya sistem kelistrikan ditentukan, maka langkah selanjutnya menghitung
daya semu setelah dilakukan pemasangan kapasitor. Perhitungan daya semu
tersebut sebagai berikut
|
S' |
= |
|
||
|
= |
|
|||
|
= |
490,08 |
kVA |
Kemudian
dilakukan perhitungan terhadap penurunan daya reaktif setelah dilakukan
pemasangan kapasitor. Perhitungan daya reaktif yaitu sebagai berikut
|
Q' |
= |
|
||
|
= |
|
|||
|
= |
119,14 |
kVAR |
Langkah
selanjutnya adalah menghitung kompensasi daya reaktif sebagai berikut
|
Qc |
= |
|
||
|
= |
475,38 |
|||
|
= |
218,04 |
kVAR |
||
|
|
= |
300 |
kVAR |
Instalasi pompa wendit 3
terdiri dari 6 pompa sehingga kompensasi daya reaktif sebesar 300 kVAR 6 step.
Setiap step diperlukan 50 kVAR. Perencanaan panel kapasitor bank ditambahkan 2
step sebagai cadangan sehingga kompensasi daya reaktif yang dibutuhkan 400 kVAR
8 step.
c.
Pengaturan Jam Operasional
Pompa
Pengaturan
jam operasional memanfaatkan kapasitas reservoir semaksimal mungkin untuk
menampung air ketika Luar Waktu Beban Puncak (LWBP) (Kementerian PUPR, 2014). Kegiatan ini
biasanya disebut dengan pump scheduling dimana
operasional pompa diganti dari tarif WBP menjadi tarif yang lebih rendah (Salomons & Housh, 2020). Dengan sistem
kerja tersebut, pump scheduling dapat
meningkatkan efisiensi energi pada sistem (Luna, Ribau, Figueiredo, & Alves, 2019).
Pengaturan jam operasional
pompa perlu dilakukan analisa terhadap fluktuasi pemakaian air terlebih dahulu.
Data tersebut dapat menentukkan jam operasi pompa untuk memenuhi kebutuhan
pelanggan. Fluktuasi pemakaian air pelanggan didapatkan dari fluktuasi level
air Tandon Mojolangu dan Buring Bawah. Dari level air tersebut dapat dihitung
volume air dengan melihat dimensi dari tandon. Fluktuasi pemakaian air di
Mojolangu dan Buring Bawah dapat dilihat pada Gambar 5 dan Gambar 6
Gambar 5
Fluktuasi Pemakaian Air di Mojolangu
Gambar 6
Fluktuasi Pemakaian Air di Buring Bawah
Debit pompa 1 dan 6
Instalasi Pompa Wendit 3 sebagai supply air sesuai dengan hasil pengukuran pada
sub-bab 4.1 sebesar 0,1038 m3/s dan 0,1404 m3/s. Debit
pompa 5 menggunakan nilai pada poin 3.1 yaitu 0,1161 m3/s. Dari data
fluktuasi pemakaian air pelanggan dan debit pompa, maka dapat dilakukan skema pump scheduling sebagai berikut.
Tabel 3
Skema Pengaturan Jam Operasional Instalasi
Pompa Wendit 3
|
Waktu |
Demand
(m3) |
Supply
(m3) |
|||||
|
Mojolangu |
Buring
Bawah |
Total |
P1 |
P5 |
P6 |
Total |
|
|
0:00:00 |
1066,49 |
110,81 |
1177,30 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
1:00:00 |
1001,03 |
182,18 |
1183,21 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
2:00:00 |
1024,75 |
193,49 |
1218,24 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
3:00:00 |
1114,07 |
174,42 |
1288,49 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
4:00:00 |
1177,58 |
173,05 |
1350,63 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
5:00:00 |
1152,73 |
184,50 |
1337,23 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
6:00:00 |
1046,68 |
230,58 |
1277,26 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
7:00:00 |
1181,22 |
274,62 |
1455,84 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
8:00:00 |
1076,72 |
259,16 |
1335,88 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
9:00:00 |
993,57 |
226,19 |
1219,77 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
10:00:00 |
1045,18 |
176,99 |
1222,17 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
11:00:00 |
1113,04 |
157,34 |
1270,37 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
12:00:00 |
1005,01 |
163,67 |
1168,68 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
13:00:00 |
1087,43 |
149,69 |
1237,12 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
14:00:00 |
1007,82 |
161,78 |
1169,60 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
15:00:00 |
1101,54 |
156,05 |
1257,59 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
16:00:00 |
1053,33 |
225,71 |
1279,04 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
17:00:00 |
1037,48 |
217,63 |
1255,11 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
18:00:00 |
893,20 |
349,85 |
1243,05 |
OFF |
418,03 |
505,369 |
923,40 |
|
19:00:00 |
857,70 |
227,57 |
1085,27 |
OFF |
418,03 |
505,369 |
923,40 |
|
20:00:00 |
994,01 |
218,77 |
1212,78 |
OFF |
418,03 |
505,369 |
923,40 |
|
21:00:00 |
992,29 |
211,49 |
1203,78 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
22:00:00 |
926,63 |
202,06 |
1128,69 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
23:00:00 |
1058,35 |
199,31 |
1257,66 |
373,73 |
418,03 |
505,369 |
1297,13 |
|
Total |
|
29834,77 |
|
30009,93 |
|||
Skema
pengaturan jam operasional pompa yang dapat diterapkan yaitu pompa 5 dan 6
beroperasi selama 24 jam/hari sedangkan pompa 1 beroperasi pukul 21.00 � 17.00.
4.
Penurunan Biaya Energi
Biaya
energi Instalasi Pompa Wendit 3 pada tahun 2020 sebesar Rp 621/m3.
Biaya energi rata-rata setelah dilakukan implementasi peningkatan efisiensi
energi Rp 376.456.527,-/bulan atau Rp 12.342.836,-/hari dengan volume air yang
di supply sebesar 30.009,93 m3/hari. Dari data-data tersebut maka
dapat dihitung biaya energi Instalasi Pompa Wendit 3 setelah dilakukan
implementasi peningkatan efisiensi energi sebagai berikut
|
� Biaya Energi |
= |
|
|
|
= |
|
|
|
= |
Rp 411/m3 |
Berdasarkan perhitungan tersebut, maka dengan mengimplementasikan program
peningkatan efisiensi energy dapat menurunkan biaya energi sebesar Rp 210/m3.
Kesimpulan
Faktor penyebab tingginya konsumsi
energi di Instalasi Pompa Wendit 3 ada 3 yaitu tidak efisiennya pompa 5,
rendahnya faktor daya untuk keseluruhan sistem kelistrikkan yang berdampak
terkenanya denda kVarh dan terkenanya tarif waktu beban puncak (WBP). Potensi
peningkatan efisiensi energi yang dapat diterapkan di Instalasi Pompa Wendit 3
yaitu peningkatan efisiensi pompa 5 dengan penyetelan kembali
impeller dan pembersihan, Penggunaan kapasitor bank 400 kVar 8
step serta Pengaturan jam operasional pompa dengan skema pompa 5 dan 6
beroperasi selama 24 jam/hari sedangkan pompa 1 beroperasi pukul 21.00 � 17.00.
Implementasi peningkatan efisiensi energi di Instalasi Pompa Wendit 3 dapat
menurunkan biaya energi dari Rp 621,-/m3 menjadi Rp 411,-/m3.
Gagasan selanjutnya dari penelitian ini yaitu perlu kajian lebih lanjut
implementasi peningkatan efisiensi energi terhadap jaringan transmisi wendit 3
serta analisis finansialnya.
BIBLIOGRAFI
Akbar, Irfan, & Martianis, Erwen. (2019). Analisa
Pengaruh Beberapa Bentuk Impeller Sudu Pompa terhadap Kecepatan Aliran dan
Kinerja Pompa. Seminar Nasional Industri Dan Teknologi (SNIT), Politeknik
Negeri Bengkalis Analisa, 252�260.Google Scholar
Alfalah, W. (2018). Pemeliharaan Preventif
Pompa Vakum STG PLTGU Unit 1 Tambak Lorok Semarang. Jurnal PowerPlant, 6(2),
117�138. Retrieved from
https://stt-pln.e-journal.id/powerplant/article/view/397. Google Scholar
Alsey, Fernanda Khaira, Arsyad, M. Iqbal,
Studi, Program, Elektro, Teknik, Teknik, Jurusan, Teknik, Fakultas, Tanjungpura,
Universitas, & Energi, Intensitas Konsumsi. (2018). Audit Energi Listrik
Pada Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirta Khatulistiwa. Google Scholar
Balai Teknik Air Minum. (2019). Efisiesi
Energi. Google Scholar
Basudewa, Danang Aji. (2020). Analisa Penggunaan
Kapasitor Bank terhadap Faktor Daya Pada Gedung IDB Laboratory UNESA. Jurnal
Teknik Elektro, 09(03), 697�707. Google Scholar
BPSDM. (2018). Modul 02 Efisiensi Energi.
In Kementerian PUPR. https://doi.org/10.31292/jta.v3i3.129. Google Scholar
Constantya, Qory. (2021). Energy Efficiency
in the Distribution System. International Journal of Science and Research
(IJSR), 10(1), 1317�1321. https://doi.org/10.21275/SR21121082240.
D�Ercole, Marianna, Righetti, Maurizio,
Ugarelli, Rita Maria, Berardi, Luigi, & Bertola, Paolo. (2016). An
Integrated Modeling Approach to Optimize the Management of a Water Distribution
System: Improving the Sustainability while Dealing with Water Loss, Energy
Consumption and Environmental Impacts. Procedia Engineering, 162,
433�440. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.11.085. Google Scholar
Direktorat Air Minum. (2020). Buku
Kinerja BUMD Air Minum 2020. Google Scholar
Ghimire, Santosh R., & Barkdoll, Brian
D. (2007). Issues in energy consumption by municipal drinking water
distribution systems. Restoring Our Natural Habitat - Proceedings of the
2007 World Environmental and Water Resources Congress, 1�10.
https://doi.org/10.1061/40927(243)471. Google Scholar
Gusniar, Iwan Nugraha. (2014). Optimalisasi
Sistem Perawatan Pompa Sentrifugal di Unit Utility PT.ABC. Jurnal Ilmiah
Solusi, 1(1), 77�86. Google Scholar
Hajar, Ibnu, & Rahayuni, Suni Meninda.
(2020). Analisis Perbaikan Faktor Daya Menggunakan Kapasitor Bank Di Plant 6
PT. Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. Unit Citeureup. Jurnal Ilmiah Setrum,
9(1), 8�16. Google Scholar
Huang, Chenfan, Li, Yue, Li, Xuyao, Wang,
Hongtao, Yan, Jinyue, Wang, Xin, Wu, Jiang, & Li, Fengting. (2018).
Understanding the water-energy nexus in urban water supply systems with city
features. Energy Procedia, 152, 265�270.
https://doi.org/10.1016/j.egypro.2018.09.121 Google Scholar
Kementerian PUPR. (2014). Pedoman Pelaksanaan
Efisiensi Energi di PDAM. Google Scholar
Luna, Tiago, Ribau, Jo�o, Figueiredo,
David, & Alves, Rita. (2019). Improving energy efficiency in water supply
systems with pump scheduling optimization. Journal of Cleaner Production,
213, 342�356. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.12.190. Google Scholar
Marchi, Angela, Simpson, Angus R., &
Lambert, Martin F. (2017). Pump Operation Optimization Using Rule-based
Controls. Procedia Engineering, 186, 210�217.
https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.03.229. Google Scholar
Muhtadin, Meirza. (2017). Perawatan
Korektif Pompa Sentrifugal Between Bearing (3003 J) Di Pt. Pupuk Kujang
Cikampek. Google Scholar
Mulyono. (2020). Implementasi Demand Side
Management ( DSM ) Pada Instalasi Pengolahan Air PDAM Mulia Baru. Energi Dan
Kelistrikan, 12(1), 43�52. https://doi.org/https://doi.org/10.33322/energi.v12i1.934.
Musyafa, Achmad Aliyin, & Siregar,
Indra Herlamba. (2015). Pengaruh Jumlah Sudu Sentrifugal Impeller Terhadap
Kapasitas Dan Efisiensi Pompa Sentrifugal. Teknik Mesin, Universitas Negeri
Surabaya, 03, 136�144. Google Scholar
Noor Hidayat, Mohammad, Wibowo, Sigi Syah,
& Prasetya, Moch. Guntur Eka. (2020). Kajian Manajemen Energi Listrik pada
Stasiun Pompa Air. ELPOSYS: Jurnal Sistem Kelistrikan, 7(3),
27�32. https://doi.org/10.33795/elposys.v7i3.15 Google Scholar
Prayogo, Muhammad Danang Putro, & Joko.
(2018). Efektifitas Penggunaan Kapasitor Bank Untuk Faktor Daya Pada Batu Night
Spectacular (BNS). Jurnal Teknik Elektro, 07(01), 63�69. Google Scholar
Putra, Arihandanu. (2018). Evaluasi
Penggunaan ESP Rerun dalam Mengedepankan Operational Excellence in Cost
Reduction di BOB PT. BSP � Pertamina Hulu.
Putra, Rahadian Yunanto Dwi. (2017). Perancangan
KVARH Meter untuk Metering Beban Induktif pada Jaringan Tegangan Menengah.
Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Google Scholar
Rachman, Maman. (2005). Pengaruh
Pemasangan Capasitor Bank Terhadap Tingkat Pelayanan Air Bersih di PDAM Tirta
Raharja Soreang Kabupaten Bandung. Google Scholar
Ritonga, Maswar Mujahidy. (2019). Penggunaan
Kapasitor Bank Sebagai Media untuk Perbaikan Faktor Daya pada Gedung Pelayanan
Kesehatan. Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara.
Salomons, Elad, & Housh, Mashor.
(2020). Practical real-time optimization for energy ef fi cient water
distribution systems operation. Journal of Cleaner Production, 275,
124148. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.124148. Google Scholar
Siregar, Munawar Alfansury, & Damanik,
Wawan Septiawan. (2020). Pengaruh Variasi Sudut Keluar Impeler Terhadap
Performance Pompa Sentrifugal. Jurnal Rekayasa Material, Manufaktur Dan
Energi Pengaruh, 3(2), 166�174.
https://doi.org/https://doi.org/10.30596/rmme.v3i2.5278. Google Scholar
Thoharudin, Nugroho, Arif Setyo, & Unjanto,
Stefanus. (2014). Optimasi Tinggi Tekan Dan Efisiensi Pompa Sentrifugal dengan
Perubahan Jumlah Sudu Impeler dan Sudut Sudu Keluar Impeler (β2)
Menggunakan Simulasi Computational Fluid Dynamics. Prosiding Seminar
Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST), (November), 211�216. Google Scholar
Winarto, Sonden. (2019). Optimalisasi
Energi pada Pompa Kali Solo I. Swara Patra, 9(1), 58�72. Google Scholar
���������������
|
Copyright holder: Qory Constantya,
Agus Slamet, Gabriel Novianus Rumambo Pandin (2021) |
|
First publication right: Syntax Literate: Jurnal Ilmiah Indonesia |
|
This article is licensed
under: |