meb

Upload: dadan-purnama

Post on 14-Oct-2015

24 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Manajemen Energi Bangunan

TRANSCRIPT

Konservasi energi selubung bangunan padabangunan gedungLiteratur: Standar Nasional lndonesia (SNl) mengenai "Konservasi energi selubung bangunan pada bangunan gedung' ini merupakan revisi dari SNI 03-6389-2000.Tujuannya untuk meningkatkan jumlah dan ketersediaan standar ketenaga listrikan di Indonesia1. Ruang LingkupStandar ini memuat kriteria perancangan, prosedur perancangan, konservasi energidan rekomendasi dari selubung bangunan pada bangunan gedung yang optimal, sehingga penggunaan energi dapat efisien tanpa mengorbankan kenyamanan dan produktivitas kerja penghuni.Standar ini diperuntukan bagi semua pihak yang terlibat dalam perencanaan, perancangan, pembangunan, pengoperasian, dan pemeliharaan bangunan gedung untuk mencapai penggunaan energi yang efisien.

2. Istilah dan definisia. Absorbtans radiasi matahari, adalah nilai penyerapan energi termal akibat radiasi matahari pada suatu bahan dan yang ditentukan pula oleh warna bahan tersebut.b. Beda temperatur ekuivalen (Equiualent Temperature Difference = TDa)adalah beda antara temperatur ruangan dlan temperatur dinding luar atau atap yang diakibatkan oleh efek radiasi matahari dan temperatur udara luar untuk keadaan yang dianggap quasistatik yang menimbulkan aliran kalor melalui dinding atau atap, yang ekuivalen dengan aliran kalor sesungguhnyac. Faktor radiasi matahari (Solar Factor = SF), adalah laju rata-rata setiap jam dari radiasi matahari pada selang waktu tertentu yang sampai pada suatu permukaand. Fenestrasi, adalah bukaan pada selubung bangunan. Fenestrasi dapat berlaku sebagai hubungan fisik dan/atau visual ke bagian luar gedung, serta menjadijalan masuk radiasi matahari. Fenestrasi dapat dibuat tetap atau dapat dibuka.e. Koefisien peneduh (Shading Cobfficient = SC/), adalah angka perbandingan antara perolehan kalor melaluifenestrasi, dengan atau tanpa peneduh, dengan perolehan kalor melalui kaca biasa/bening setebal 3 mm tanpa peneduh yang ditempatkan pada fenestrasi yang samaf. Konservasi energy, adalah upaya sistematis, terencana dan terpadu guna melestarikan sumber daya energidalam negeri serta meningkatkan efisiensi pemanfaatannya.g. Nilai perpindahan termal atap (Roof rhermal rransfer value = RTTV), adalah suatu nilaiyang ditetapkan sebagai kriteria perancangan untuk penutup atap yang dilengkapi dengan atap transparan (skylight)h. Nilai perpindahan termal menyeluruh lOverall Thermal Transfer Value = OTTV), adalah suatu nilaiyang ditetapkan sebagai kriteria perancangan untuk dinding dan kaca bagian luar bangunan gedung yang dikondisikan

i. selubung bangunan, adalah elemen bangunan yang membungkus bangunan gedung, yaitu dinding dan atap transparan atau yang tidak transparan dimana sebagian besar energi termal berpindah lewat elemen tersebutj. sudut bayangan horizontal, adalah sudut proyeksi dari sirip vertikal terhadap orientasi dinding yang nilainya positif bila di sebelah kanan dinding dan negatif bila di sebelah kiri dindingk. sudut bayangan vertical, adalah sudut proyeksidarisirip horizontalterhadap bidang horizontaldan selalu dianggap positifl. transmitans tampak, adalah transmitans dari suatu bahan kaca *husus terhadap bagian yang tampak dari spectrum radiasi mataharim. transmitans termal, adalah koefisien perpindahan kalor dari udara pada satu sisi bahan ke udara pada sisi lainnya

3. Kriteria Persyaratan perancangan Berlaku hanya untuk komponen dinding dan atap pada bangunan gedung yang dikondisikan (mempunyai sistem tata udara) Perpindahan termal menyeluruh untuk dinding dan atap tidak boleh melebihi nilai perpindahan termal menyeluruh yaitu tidak melebihi 35 W/m2

4. Beda temperature ekuivalen, dipengaruhi oleh: Tipe, masa dan densitas konstruksi Intensitas radiasi dan lama penyinaran Lokasi dan orientasi bangunan Kondisi perancangan

5. Koefisien Penuh.Secara umum Koefisien peneduh pada setiap sistem fenestrasi didapatkan denganmengalikan koefisien peneduh kaca (atau koefisien peneduh efektif dari kaca dengan solar control film (kac,a film) yang ada pada kaca)

6. Prosedur Perancangan1. Menentukan nilai OTTV2. Menentukan nilai RTTV: dengan dan tanpa skylight

7. Konversi Energi1. Konservasi energi pada selubung bangunan, pengamatannya harus dilakukan dalam jangka waktu setahun. Pengaruhnya terutama pada panghematan pemakaian beban chiller2. pengukuran dan pencatatan terhadap pemakaian beban chiller harus dilakukan secara teratur dalam jangka waklu setahun, sebelum dan sesudah dilakukan konservasi energi3. Hubungan antara OTTV dan beban chiller secara umum dinyatakan dengan persamaan :Beban chiller= k1 + k2.(OTTV)dengan:kr = koefisien regresi kombinasi dari faktor-faktor internal yang mempengaruhi beban chiller (seperti pencahayaan, orang, peralatan, dan lain-lain).K2 = K2A X k2B X k2CK2A = koefisien regresi ekuivalen untuk Delta TDek.K2B = koefisien regresi ekuivalen untuk DeltaLK2C = koefisien regresiekuivalen untuk SF.

Konversi energy pada system pencahayaanLiteratur: Standar Nasional lndonesia (SNl) mengenai "Konservasi energi pada system pencahayaan ini merupakan revisi dari SNI 03-6197-2000.Tujuannya untuk meningkatkan jumlah dan ketersediaan standar ketenaga listrikan di Indonesia1. Ruang lingkupStandar ini memuat ketentuan pedoman pencahayaan pada bangunan gedung untuk memperoleh sistem pencahayaan dengan pengoperasian yang optimal sehinggapenggunaan energi lebih efisien tanpa harus mengurangi dan atau mengubah fungsibangunan, kenyamanan dan produktivitas penghuni, serta mempertimbangkan aspekramah lingkungan dan biayaStandar ini diperuntukkan bagi semua pihak yang terlibat dalam perencanaan,pembangunan, pengoperasian dan pemeliharaan bangunan gedung untuk mencapaipenggunaan energi yang efisienRuang lingkup standar ini meliputi :(1) Acuan normatif(2) lstilah dan definisi(3) Persyaratan teknis pencahayaan(4) Peluang penghematan energi sistem pencahayaan(5) Pengoperasian dan pemeliharaan

2. Persyaratan teknis pencahayaan1. Pencahayaan alami: Pencahayaan alami dalam bangunan gedung harus memenuhi ketentuan SNI 03 2396 - 2001, tentang tata cara perancangan sistem pencahayaan alami pada bangunan gedung. . Dalam pemanfaatannya, radiasi yang ditimbulkan oleh cahaya matahari langsung ke dalam bangunan gedung harus dibuat seminimal mungkin untuk menghindari timbulnya peningkatan temperatur pada ruang dalam bangunan. Cahaya langit bukaan transparan pada bangunan harus diutamakan daripada cahaya matahari langsung. Cahaya alami di siang hari harus dapat dimanfaatkan sebaik-baiknya sebagai alternative cahaya tambahan untuk mengurangi penggunaan2. Pencahayaan buatan Daya listrik maksimum per meter persegi pencahayaan untuk bioskop,, siaran TV, presentasi audio visual, dan semua fasilitas hiburan yang memerlukan pencahayaan berteknologi sebagai elemen utama dalam pelaksanaan fungsinya pencahayaan khusus untuk bidang kedokteran ; fasilitas olahraga dalam ruangan (indoor); pencahayaan yang diperlukan untuk pameran digaleri, museum, dan monumen pencahayaan luar untuk monumen pencahayaan khusus untuk penelitian di laboratorium pencahayaandarurat ruangan yang mempunyaitingkat keamanan dengan risiko tinggi yang dinyatakan oleh peraturan atau oleh petugas keamanan dianggap memerlukan pencahayaan tambahan ruangan kelas rancangan khusus untuk orang yang mempunyai penglihatan yang kurang, atau untuk orang lanjut usia pencahayaan untuk lampu tanda arah dalam bangunan gedung jendela peraga pada toko/etalase agro industri (rumah kaca), fasilitas pemrosesan kegiatan lain yang belum termasuk di atas.

3. Efisiensi energy system pencahayaanEfisiensi energi sistem pencahayaan dapat ditingkatkan dengan langkah-langkah :a. menggunakan lampu yang mempunyai efikasi lebih tinggi dan menghindari pemakaian lampu dengan efikasirendah. Jenis lampu yang ada di pasaran antara lain:(a) Lampu halogen(b) Lampu pelepasan tekanan rendah, antara lain lampu fluoresen, merkuridan sodium(c) Lampu pelepasan tekanan tinggi, antara lain lampu sodium dan metalhalide(d) Lampu Light Emitting Diode (LED)b. pemilihan ballast dengan efisiensitinggi(a) Ballast elektronik lebih efisien daripada ballast magnetik.(b) Ballast dapat dan tidak harus disatukan dengan luminer (luminer). Memadukan lampu dengan ballast dikenal dengan nama lampu fluoresen kompak yang pemasangannya sesuai pemegang lampu dari lampu pijar.c. pemilihan luminer Yang efisien(a) Penghematan energi dapat pula dilakukan dengan cara memilih armature/luminaire yang memiliki karakteristik distribusi pencahayaan yang efisien, dengan melihat kepada seberapa besar nilai rasio efisiensi armature pada luminaire yang akan digunakan. Nilai rasio efisiensi armature yang disarankan adalah lebih besar sama dengan 60% (LOR > 60%), semakin besar nilai LOR suatu armaturefluminaire maka akan semakin baik efisiensinya dan akan berimbas kepada semakin hemat sistem energy cahaya pada suatu ruang.(b) Menggunakan armature/luminaire yang memiliki tingkat kontrol kesilauan yang baik. , Hal ini dapat diperlihatkan dengan mengetahui seberapa besar nilai faktor tingkat kesilauan yang dihasilkan (uGR) dari suatu ruang yang direncanakan.

Konversi energy system tata udara bangunan gedungStandar konservasiertergi sistem tata udara pada bangunan gedung dimaksudkan sebagai pedoman bagi semua pihak ydng terlibat dalam perencrnaan, pelaksanaan, pengawasan dan pengelolaan bangunan gedung unfuk mencapaipenggunaan energiyang efisien.Konservasi energi eistem tata udara bertujuan rnengldentifikasi dan mencari peluang pengherntan eneryi dari slstem tah udara tarpa rnergurargi persyaratan kenyarnanan temal seda kualitas udara ruang. Standar Ini mencakup hal-hal yang terkait dengan:perencanaan teknis, peqgoperasian dan pemelihanaan, konsewasi eneryi dan pengujian serta analisis energi.Standar ini memuat perhitungan teknis, pemilihan, pengukuran dan pengujian, konservasi energi serta rekomendasi sistem tata udara pada blngunan gedunj ."""r" optimat, sehingga penggunaan energi dapat dilakukan secara efisien- tanp-a mengorbankan kenyamanan termal pengguna bangunan Standar ini diperuntukan bagi se.mua pihak yang berkepentingan dalam perencanaan,produksi, pembang.unan, penyediaan, pengoperasian, pemantauan dan pemeliharaangedung, dalam rangka mencapaisasaran penggunaan eneirgi yang efisien

Konservasi energiTahap perencanaanSistem kontroldan manajemen energiSistem kontrol kapasitas pendingin direncanakan untuk mengatur operasiperalatan tata udara dan refrigerasi di dalam rentang yang paling efisien atauhemat energi. Peralatan tata udara dan refrigerasiyang karakteristik kapasitasnyadapat diatur'mendekati' perubahan beban pendingin umumnya dapat beroperasidengan efisiensi tinggi. Dalam konservasi energi tata udara, penggunaan sistemkontrol"on-off tidak dianjurkan karena kurang mampu mengatur kapasitas sistemtata udara agar "mendekati" perubahan beban pendingin, kecuali hanya dalamkasus tertentu.Untuk mengatasi beban dengan masukan daya minimum perlu dipilih mesinrefrigerasi yang dilengkapi dengan sistem kontrol kapasitas, agar dapatdiop-erasikan kapasitas yang cukup. Dalam hal digunakan lebih dari satu mesinrefrigerasi pada satu sistem tata udara, perlu dilengkapi dengan sistem kgntro!yang mengatur giliran mesin refrigerasi bekerja serta mengatur kombinasipersLntase beban yang didukung oleh tiap mesin refrigerasi, sehingga dapatdiperoleh masukan energi yang minimum.Pada sisi udara, pengaturan dengan laju aliran udara variabel merupakan salahsatu pilihan terbaik dari segi konservasi energi, namun pengoperasian fan padaperalatan pengolah udara harus dicermati apakah perlu dilengkapi denganpengaturan kecePatan PutaranPengaturan kapasitas koiljuga harus dipertimbangkan dengan hati-hati, baik koilyang dialiri refrigeran maupun yang dialiri air sejuk. Koil pendingin dialiri air sejukyang dilengkapi dengan'katup modulasi dua jalan akan menyebabkan pompa airsejuk beroperasi dengan laju aliran berubah dengan berubahnya beban sehinggatermasuk beroperasi pada daerah yang efisiensinya rendah. Dengan sasarankonservasi energi, maka perlu dicari solusi yang memperbaiki efisiensi pompapada daerah operasinya.Untuk sistem dengan. air sejuk, perencanaan pompa dengan pengaturankecepatan putaran perlu dipertimbangkan untuk mengatur kapas-itas penOlnginanpada beban parsial. sistem semacam ini akan dapaimengoperasikan pomia dalam daerah pemakaian energi yang paling rendah ?engan oeoan yand!iberubah. untuk mengatur pengoperasian sistem tata udara agar hemat energi, sistemmanajemen energi perlu direncanakan dengan cermat.Tahap pengoperasianMesin refrigerasia) Untuk penghematan energi, jangka waktu operasi mesin refrigerasi dapatdiminimalkan dengan memanfaatkan besarnya masa air sejuk seiagai mediapenyerap panas.b) Selain mengoplimalkan jangka waktu pengoperasian beban parsial, kombinasioperasi multiple units yang dapat meminimalkan penggunaan energi (multiChiller, atau multi-compressor pada satu Chitter) periu dftmbangkan.c) Dengan memperhatikan karakteristik pompa distribusi air sejuk sertamemperhatikan rentang kenaikan temperatur dalam Chiller, perlu ditentukansetting laju aliran air keluar Chiller minimum yang masih diperkenankanmenurut ketentuan pabrik.Sistem distribusi udara dan air sejukPada sistem, tata udam dengan air sejuk perlu diupayakan agar laju aliran air sejuk dapat diminimalkan ketika pompa distribusi air sejuk meriunluftan karakteristikdaya masukan rendah pada laju aliran air yang rendah.Untuk mengendalikan kondisi pendinginan ruang yang sesuaidengan perencanaan,infiltrasi udara luar harus diminimalkan atau jika mungkin ditiadakai.Beban pendingina) Untuk tujuan penghematan energi, temperatur ruang harus diset maksimumdalam batas rentrang temperatur nyaman (conrfort zone) sesuai butir 4.1.1.b) Berdasarkan rekam jejak pola pemakaian energi bangunan, pengoperasianAHU atau FCU perlu disesuaikan dengan waktu yang piting beipeluang untukpenghematan energi.c) Jika dimungkinkan, pengurangan beban pendinginan dalam ruang dapatdilakukan tanpa mengganggu aktifitas pengguna gedung. Mematikai lampuruangan yang sudah cukup mendapatkan cahaya matahari mengurangi bebanpendinginan ruang, sehingga menghemat penggunaan energj sistem tataudara.Tahap pemeliharaan dan perbaikanDalam rangka penghematan energi, pada tahap pemeliharaan dan perbaikan, secara umum perlu diperhatikan agar kondisi pertukaran kalor dapat berlangsung dengan baik, denganmenjamin tahanan kalor yang kecil.Mesin refrigerasiMesin kondenser perlu dibersihkan secara teratur pada sisi fluida pendinginnya;kondenser berpendingin udara memerlukan pembersihan sirip pada sisi udara,sementara kondenser berpendingin air memerlukan pembersihan pipa air darikerak, agar tidak terlalu tebal.Untuk kondenser berpendingin udara, aliran udara luar perlu dijaga agar cukup dantidak terhalang, serta tidak terjadi 'hubungan pendek" antara aliran udara keluar dari ' kondenser dengan aliran udara yang akan masuk kondenserPada kondenser berpendingin air maka sistem air pendingin perlu dijaminkebersihan dan kelancarcrnnya, mulaidari menara pendingin (cooling tower) sampaipompa sirkulasi air kondenser.Pada masa pemeliharaan, perlu diperiksa apakah nilai EER atau kWTR mesinrefrigerasi masih mendekati nilai yang dijamin oleh pabrik.Sistem distribusi Pemborosan energi dapat terjadi di berbagai bagian dari sistem tata udara di sepanjang perjalanan kalor dari mulai evaporator pada mesin refrigerasi, hingga ruangan yang dikondisikan.lsolasi pipa air sejuk pipa refrigeran dan ducting udara perlu selalu diperiksa,dipelihara, dan diperbaiki dalam setiap kurun waktu tertentu untuk mencegahkebocoran kalor yang dapat mengakibatkan pemborosan energi.Koil penukar kalor pada AHU dan FCU perlu dibersihkan dan disusun dengan baik('disisif) untuk menjamin proses pertukaran kalor dengan baik.Meskipun secara langsung tidak berhubungan dengan pemborosan energi, filterAHU dan FGU secara teratur perlu selalu dibersihkan untuk menjamin kebersihanudara yang masuk ke dalam ruangan. Filter yang kotor juga dapat menimbulkankerugian tekanan yang dapat menghambat laju aliran udara di koil pendingin.ModifikasiModifikasi sistem tata udara mgrupakan langkah terakhir dalam kaitannya denganpenghematan energi jika usaha penghematan pada tahap operasional dan pemeliharaanbelum mampu mencapaiangka penggunaan energi spesifik yang diinginkan.

RekomendasiSistem dan peralatan tata udara yang sederhana. Sistem tata udara jenis unitari (unitary) atau unit paket (packaged unit) dengan satualat kontrol temperatur (thermostat) yang berfungsi mengontrol temperatur ruangatau daerah yang dilayani sistem tata udara, yang banyak digunakan di gedungkomersial, merupakan sistem dan peralatan tata udara yang dikategorikansederhana.Kapasitas pendinginan peralatan tata udara sistem ini harus mampu memenuhikebutuhan beban pendinginan yang telah dihitung pada perhitungan awal bebanpendinginan; kapasitas peralatan tata udara initidak diperkenankan melebihi bebanpendinginan yang telah dihitung berdasarkan perhitungan beban pendinginan.Peralatan tata udara ini harus memenuhi kriteria effisiensi minimum dan kriteria lainyang tercantum dalam Tabel 1. Kebenaran tingkat effisiensi harus diujikebenarannya melalui data pabrik pembuatnya serta sertifikasi testing/ pengujiandari lembaga sertifi kasi yang diakui.Sistem peralatan tata udara dengan sistem ChillerSistem Chiller digunakan pada gedung komersial dengan kapasitas pendinginanlebih dari 600.000 Btu/jam (176 kW). Sistem ini memakai media air sejuk yangdisalurkan dengan pompa ke koil pendingin di Fan Coil Unit (FCU) untuk ruanganyang kecil atau di AHU (Air Handling Unit) untuk ruangan yang besar atau ruanganyang terbagi dalam lantaiyang sama atau lantai berbeda.Kapasitas pendinginan peralatan tata udara ini (Chiller) tidak diperkenankanmelebihi kapasitas perhitungan beban pendinginan yang telah dihitung, kecuali:a) ada keperluan disediakan peralatan cadangan (standby) di mana sistem harus ' dilengkapi dengan alat pengatur otomatis yang dapat beroperasi secaftrotomatis apabila peralatan utama tidak beroperasib) tidak dapat dielakkan penggunaan unit ganda yang keduanya mempunyai tipeperalatan yang sama di mana total kapasitas pendinginan keduanya melebihiperencanaan beban pendinginan; dalam hal ini sistem tersebut harus dilengkapidengan alat control yang mampu mengatur pengoperasian masing-masing unitsesuai dengan beban pendinginan dalam perencanaan.Jumlah dan pengaturan kapasitas pendinginan unit Chiller harus memperhitungkanprofil beban pendinginan dari gedung tersebut; pengoperasian unit Chiller, baikpada beban penuh maupun parsial, harus selalu berada pada tingkat effisiensioptimal. Untuk Chillerjenis sentrifugal harus dihindarkan pengoperasian kapasitaspendinginan kurang dari 50% dari kapasitas nominal.Peralatan tata udara Chiller yang dimaksud harus memenuhi persyaratan denganefisiensi minimum sesuai dengan yang tercantum dalam Tabel 1. Jika diperlukanpengetesan, cara dan prosedur testing harus sesuai dengan aturan yang berlaku.Tingkat effisiensi mesin harus diuji kebenarannya melalui data pabrik pembuatnya.