Lima Tindakan Untuk Mencapai
Penghematan Energi
Pada Instalasi Listrik Lama
Tidak semua instalasi listrik yang ada kurang efisien energi, tetapi sebagian besar memang demikian. Terutama jika dibangun 15-20 tahun yang lalu atau lebih. Meskipun secara umum diakui bahwa penghematan energi yang substansial dapat dicapai di sebagian besar instalasi yang ada, proses untuk mencapai penghematan ini lebih rumit daripada yang terlihat. Jadi, apa yang bisa kita lakukan? Artikel ini akan mencoba menjelaskan prosesnya.
Menyarankan dan menerapkan solusi alternatif dengan konsumsi rendah (motor, transformator efisiensi tinggi, kompensasi energi, pencahayaan konsumsi rendah, dsb.) dan juga memasang sistem regulasi dan otomasi (unit kontrol listrik, PLC, manajemen cerdas, dsb.) merupakan investasi yang harus divalidasi dan dibenarkan melalui diagnostik berdasarkan serangkaian pembacaan relevan yang memerlukan peralatan pengukuran yang diperlukan (pengukuran, instrumentasi, pencatatan konsumsi dan kejadian, dsb.).
Table of Contents
1. Tahap diagnostik
Proses awal terdiri dari upaya memahami bagaimana listrik dikonsumsi, terlepas dari apakah ini satu-satunya sumber energi atau bukan.
Apa fungsi terbesarnya? Bagaimana listrik digunakan?
Jika diketahui secara pasti untuk apa energi tersebut digunakan, tindakan dapat dilakukan langsung dari sumbernya dengan melakukan perubahan pada fungsinya. Umumnya, tahap persiapan proyek didasarkan pada pekerjaan yang dibagi menjadi dua bagian yang saling melengkapi tetapi terkadang dapat saling bertentangan.
Bagian-bagian tersebut adalah:
Ringkasan deskriptif konkret dan fisik (instalasi, area, sumber, bangunan, dll.) dan
Ringkasan fungsional, yang seringkali kompleks karena berkaitan dengan perilaku manusia.
Deskripsinya harus cerdas, seimbang, dan selalu bijaksana. Kita semua terkadang lupa mematikan lampu. Jadi, meskipun beberapa jenis perilaku mungkin tampak mengejutkan, penyebabnyalah yang harus kita selidiki, bukan konsekuensinya.
Ringkasan deskriptif pertama-tama harus menggambarkan dan mengidentifikasi area utama yang terdiri dari bangunan utama (bengkel, gudang, ruang penyimpanan, dll.) atau sektor utama entitas yang bersangkutan yang secara keseluruhan ditujukan untuk fungsi utama: manufaktur, kantor, gudang, dll.
Idealnya, sumber-sumber yang menyebabkan pengukuran energi harus ditumpangkan di atas area-area ini, misalnya dengan item sumber atau lebih baik lagi riwayat konsumsi. Jika tidak memungkinkan, peralatan pengukur yang sesuai harus tersedia setidaknya selama fase diagnostik.
Luas permukaan, jumlah lantai, jumlah orang yang hadir, dan mungkin detail lainnya seperti tahun konstruksi, dan elemen apa pun yang berkaitan dengan aspek energi (area kaca, pintu, komponen struktural, dll.) harus dicantumkan dalam ringkasan deskriptif.
Efisiensi Energi
Meskipun pemanas dan pendingin ruangan (AC) memang menyumbang porsi yang sangat besar dari konsumsi energi bangunan, khususnya bangunan tempat tinggal (sekitar 40% di Eropa), proses lain yang mengonsumsi energi di sektor industri dan komersial juga dapat ditingkatkan:
Motor,
Tungku pemanas,
Sistem elektrolisis,
Penerangan,
TI,
Refrigerasi (di toko dan gudang),
Produksi air panas,
dll.
Beberapa studi diagnostik menunjukkan bahwa konsumsi energi hampir tidak berkurang sama sekali selama periode tidak berpenghuni, bahkan untuk waktu yang lama. Umumnya, hal ini bukan disebabkan oleh perilaku yang tidak peduli terhadap publik, melainkan sistem yang sejak awal tidak dirancang untuk mengintegrasikan aspek optimalisasi energi.
Semua aktivitas di setiap area harus dinilai berdasarkan konsumsi listrik. Aktivitas utama dan aktivitas sekunder harus dibedakan. Aktivitas sekunder seringkali kurang sekunder daripada yang terlihat: misalnya, kafetaria yang mengonsumsi lebih banyak energi daripada dapur.
Analisis tagihan perusahaan energi akan memberikan gambaran umum konsumsi energi (aktif dan reaktif) dan porsi pos tetap (biaya tetap dan biaya-biaya lainnya). Dalam beberapa kasus, pelanggan juga memiliki akses ke riwayat konsumsi dan oleh karena itu dapat mengetahui profil konsumsi daya berdasarkan waktu (diukur dalam interval 10 menit) atau bahkan musim.
Kedua informasi ini akan memberikan indikasi awal yang tentu saja bersifat umum, tetapi sudah memungkinkan korelasi dengan pengoperasian beberapa barang konsumsi tinggi.
1.2. Ringkasan fungsional: memuat item dan distribusinya
Berbeda dengan langkah pertama yang melibatkan deskripsi, langkah kedua dalam fase persiapan akan mencakup penetapan fungsi utama atau item beban dan menghubungkannya dengan perangkat atau aplikasi yang terlibat dalam item tersebut.
Tentu saja ini bukan pendekatan yang paling sederhana, karena semua aplikasi perlu diperiksa dengan presisi yang memadai, tetapi tanpa terlalu detail.
Mengambil contoh taman ritel besar, fungsi pencahayaan (atau muatan barang) akan dikaitkan dengan berbagai aplikasi, mulai dari pencahayaan eksternal tempat parkir mobil, hingga pencahayaan keselamatan, termasuk pencahayaan jendela toko, kantor, koridor, rak, gudang, ruang ganti, dll. Dapat dilihat dengan jelas bahwa pengukuran semua konsumsi oleh semua aplikasi akan mengungkap tantangannya.
Pilihan, terkadang sewenang-wenang, harus dibuat untuk hanya memilih aplikasi dengan konsumsi daya tinggi atau aplikasi yang secara apriori akan boros.
Beberapa pengukuran awal mungkin diperlukan pada tahap ini untuk menentukan keuntungan dari melakukan diagnosis yang lebih mendalam terhadap fungsi tertentu. Porsi relatif dari masing-masing item beban ini kemudian harus dialokasikan ke masing-masing area utama yang telah ditentukan sebelumnya. Beberapa item beban mungkin cocok dengan satu area secara tepat, sementara untuk area lain, area yang diidentifikasi mungkin memiliki banyak fungsi yang porsi relatifnya harus dinilai.
Hal ini biasanya merupakan peran analisis daya sebelum proyek, tetapi dalam kasus instalasi yang sudah ada, pengukuranlah yang akan memberikan informasi tentang porsi yang tepat ini.
Proses yang ditunjukkan pada contoh diagram blok di halaman sebelumnya dapat digunakan untuk menentukan proporsi relatif masing-masing fungsi berdasarkan luas atau bangunan. Porsi ini harus terkait dengan konsumsi aktual yang terukur (lihat diagram blok). Dengan demikian, hubungan antara aplikasi dan konsumsi utama dapat dibangun.
Dalam contoh yang dijelaskan, penting untuk memahami mengapa bangunan B memiliki proporsi konsumsi pemanas relatif sebesar 70%, sementara bangunan C, dengan luas permukaan yang sama, hanya memiliki proporsi relatif sebesar 20%.
Tentu saja, banyak pertanyaan lain yang juga harus ditanyakan:
Bagaimana kebiasaan penggunaan peralatan elektronik mempengaruhi konsumsi listrik yang tinggi?
Sejauh mana peran peralatan rumah tangga yang tidak efisien dalam meningkatkan tagihan listrik?
Apakah pemakaian listrik yang boros dapat dipengaruhi oleh kesalahan dalam instalasi sistem listrik rumah?
Bagaimana pengaruh penggunaan pendingin ruangan (AC) terhadap pemborosan energi listrik?
Apakah ada hubungan antara pemilihan produk elektronik yang hemat energi dan penghematan penggunaan listrik di rumah?
Bagaimana perilaku sehari-hari, seperti menyalakan lampu atau alat elektronik yang tidak digunakan, dapat mempengaruhi tagihan listrik bulanan?
Apa saja teknologi terbaru yang dapat membantu mengurangi pemborosan energi listrik di rumah atau gedung perkantoran?
Apakah peran sistem pengendalian otomatis dalam rumah pintar dapat membantu mengurangi penggunaan listrik yang boros?
Bagaimana cara mengidentifikasi dan mengatasi kebocoran energi dalam penggunaan peralatan listrik sehari-hari?
Apakah faktor eksternal, seperti suhu luar atau musim tertentu, berpengaruh pada peningkatan konsumsi listrik di rumah tangga?
Identifikasi fungsi yang terarah dapat dilihat pada contoh sederhana ini, dan proporsinya relatif terhadap lingkungan keseluruhan instalasi memungkinkan diajukannya berbagai pertanyaan, dengan menggunakan beberapa angka (konsumsi, pemantauan, distribusi, dll.). Beberapa pertanyaan seringkali memiliki jawaban logis: Gedung D mengonsumsi 80% pendinginan. Gedung ini merupakan ruang penyimpanan dingin dan konsumsi spesifiknya terbatas (porsi relatif 15%). Pengukuran pada operasi diagnosis awal ini diterima secara umum.
Meskipun bukti mungkin muncul dengan membaca angka konsumsi yang tersedia secara sederhana, harus diingat bahwa banyak poin hanya akan muncul ketika informasi tambahan dikumpulkan: siklus operasi, hunian manusia, klimatologi lokal, karakteristik bangunan, dll. yang harus dirujuk silang dengan pengukuran yang dilakukan di lokasi.
Bagian relatif yang tepat dari fungsi/aplikasi yang dijelaskan dalam diagram ini secara umum tidak dapat diselesaikan hingga setelah pengukuran dilakukan.
2. Pengumpulan informasi dan pengukuran
2.1. Luxmeter
Pencahayaan pada sumber cahaya berdaya konstan diukur menggunakan luxmeter. Pengukur lampu adalah perangkat yang juga memiliki fungsi memori. Alat ini dipasang di sekitar setiap titik cahaya yang akan dievaluasi. Alat ini memiliki sensor optik yang merekam periode operasional pencahayaan.
Saat menggunakan alat ini, daya peralatan pencahayaan (diasumsikan konstan selama seluruh periode pengukuran) juga harus diukur.
Konsumsi energi spesifik dapat dipastikan dengan mengalikan daya dengan durasi yang tercatat.
2.2. Presence meter
Pengukur kehadiran adalah perekam elektronik mandiri yang sangat ringkas dan dilengkapi dengan modul deteksi inframerah. Setiap kali seseorang memasuki area deteksi sensor, kejadian tersebut akan disimpan dalam memori: tanggal dan waktu mulai dan berakhirnya deteksi.
Perangkat ini memberikan informasi akurat tentang lalu lintas dan keberadaan manusia di area tertentu.
2.3. Temperature recorder or multichannel acquisition unit
Tersedia termometer mandiri berukuran kecil yang melakukan pengukuran berulang (misalnya, setiap dua menit) dan menghitung rata-rata per periode. Nilainya disimpan dalam memori.
Perangkat yang lebih canggih seperti unit kontrol pengukuran dapat memperoleh beragam data, termasuk suhu, dari ratusan titik. Pemasangan dan koneksinya lebih rumit, tetapi beberapa sekarang dapat dihubungkan ke jaringan area lokal, internet, atau bahkan ponsel pintar.
2.4. Wattmeter
Perangkat ini digunakan untuk mengukur daya. Model digital terkini dapat digunakan untuk mengakses semua nilai: P, Q, S, U; I, cos ϕ, PF (faktor daya), dll., bahkan nilai harmonik dan frekuensi. Beberapa bahkan melakukan perhitungan energi langsung dengan mengintegrasikan waktu pengukuran.
Ini disebut sebagai penganalisis daya.
2.5. Recording analyser
Alat ini menjalankan sebagian atau seluruh fungsi penganalisis daya, tetapi dapat merekam nilai yang diukur dalam jangka waktu yang panjang.
Alat ini menghasilkan histogram yang sangat berguna karena, selain memberikan detail nilai sesaat, histogram juga dapat digunakan untuk menetapkan hubungan yang tepat antara konsumsi dan peristiwa.
3. Pengolahan data, pertimbangan dan identifikasi kemungkinan dan perbaikan
Pengumpulan data pengukuran dalam jumlah besar dapat menyebabkan dispersi dan kesulitan interpretasi yang signifikan. Paradoksnya, kapasitas akuisisi data yang sangat besar pada perangkat saat ini berarti tidak selalu mudah untuk memilah data mana yang relevan dan memadai.
Analisis harus dilakukan dengan tujuan yang ditetapkan dengan jelas untuk penyajian hasil sedemikian rupa sehingga mudah dipahami dan dibandingkan.
Untuk pencahayaan, daya per satuan luas permukaan dapat dipertimbangkan (lihat contoh), atau rasio siang/malam. Berbagai bangunan juga dapat dibandingkan berdasarkan hal ini.
Penyajian konsumsi berdasarkan periode hunian seringkali sangat berguna dan dapat menjadi sumber penghematan yang cepat. Dalam kasus lain, seperti pemanas, profil musiman akan berguna untuk membandingkan potensi sumber daya alternatif seperti energi surya.
Tanpa membahas detail dalam tabel ini, beberapa anakronisme yang mencolok dapat dengan cepat terlihat:
Area yang konsumsinya sangat berbeda sementara kebutuhan teoretisnya identik,
Area yang mengonsumsi banyak energi untuk penerangan sementara hampir tidak ada manusia yang hadir, dan
Area yang lampunya tidak dimatikan pada malam hari ketika tidak ada alasan untuk menyalakannya.
Selain potensi penghematan, jenis penyajian ini juga menegaskan beberapa kekurangan. Pencahayaan pintu masuk eksternal, selain beroperasi di siang hari, juga memiliki kekurangan yaitu tidak efektif. Daya yang sangat rendah yang dialokasikan untuknya menegaskan hal ini.
Dapat dengan cepat terlihat bahwa meskipun menghasilkan penghematan besar pada beberapa hal, pengeluaran kecil juga dimungkinkan untuk hal-hal lain, yang mengarah pada peningkatan kualitas layanan yang signifikan. Pemrosesan data dan cara laporan analisis disajikan merupakan faktor penting.
Terdapat banyak kemungkinan interpretasi atas hasil. Kemampuan mengorganisasikan proyek dan peluang keberhasilannya akan bergantung pada pemilihan interpretasi yang tepat.
3.1 Tahap Tanya Jawab
Empat pertanyaan penting yang perlu diajukan:
1. Apakah dibenarkan untuk beroperasi pada jam waktu ini?
2. Apakah ada solusi alternatif yang menggunakan lebih sedikit energi?
3. Apakah benar-benar penting?
4. Apakah mungkin untuk mengubah jam buka?
Kita mungkin membayangkan bahwa dengan demikian, persyaratan yang sama dapat dipenuhi dengan energi yang jauh lebih sedikit, dan dengan kebutuhan daya yang lebih rendah. Pendekatan yang sangat inovatif ini telah berhasil diterapkan pada jenis bangunan lainnya.
Fase pertimbangan dan pertanyaan, yang harus mengarah pada pemeriksaan informasi yang ada, sangatlah penting.
4. Melaksanakan proyek perbaikan
Setelah fase diagnostik, fase implementasi akan didasarkan pada laporan analisis yang relevansi dan keterbacaannya akan berpengaruh signifikan terhadap keputusan yang diambil.
Laporan tersebut harus berisi, selain deskripsi dan diagram blok instalasi yang disederhanakan, garis besar analisis energi yang dihasilkan dari pengukuran dan analisis konsumsi, serta identifikasi potensi sumber penghematan.
4.1. Tindakan yang mungkin dilakukan
Pada tahap ini, keputusan dapat diambil untuk tidak melakukan apa pun atau melakukan perbaikan. Seringkali, terdapat banyak kemungkinan perbaikan sebanyak informasi yang dikumpulkan, sampai-sampai terdapat risiko nyata untuk mencoba melakukan terlalu banyak hal sekaligus, sama seperti terdapat risiko kebingungan mengenai efektivitas suatu tindakan yang diharapkan.
Oleh karena itu, disarankan untuk memberikan gambaran menyeluruh tentang perbaikan yang dapat dicapai berdasarkan subjek dan biaya terkait yang terlibat.
(1) Dibandingkan dengan konsumsi acuan yang akan ditentukan (misalnya, rata-rata selama 3 tahun terakhir)
(2) Rendah, sedang, atau tinggi, atau jika memungkinkan nilai yang lebih tepat
Keputusan kemudian dapat diambil terkait berbagai tindakan. Keputusan tersebut harus dikaitkan dengan subjek acuan. Jelas, operasi berbiaya rendah harus dilakukan dengan cepat, meskipun penghematan yang dihasilkan kecil.
4.2 Beberapa aturan akal sehat
Selain membahas sumber baru atau terbarukan, energi positif, atau tingkat efisiensi yang fantastis, kita tidak boleh lupa bahwa penghematan berarti, pertama-tama, tidak merugi.
- Mengakhiri konsumsi yang tidak perlu: pemanasan atau pencahayaan yang berlebihan, insulasi yang buruk, dll.
- Menemukan dan memperbaiki malfungsi: pengaturan yang buruk, ventilasi berlebih, siklus yang tidak tepat, dll.
- Mengidentifikasi konsumsi yang tidak terduga: mengawasi perangkat dan juga pasokan permanen penerima tertentu (telepon, TI, dll.), UPS, dll.
- Mengoperasikan peralatan hanya saat diperlukan: menurunkan atau mematikan pemanas saat bangunan tidak digunakan, mengelola dan mengendalikan pencahayaan, dll.
- Mengganti peralatan usang dengan perangkat modern yang lebih ekonomis: meskipun ini berarti menempuh jalur yang lebih mahal, karena umumnya paling menguntungkan.
Teknologi pemanas, apa pun sumber energinya, telah berkembang pesat. Motor efisiensi tinggi memberikan penghematan operasional yang signifikan. Sistem pencahayaan generasi terbaru memberikan pencahayaan yang lebih baik dan lebih hemat biaya.
- Membuat peralatan yang ada lebih hemat biaya: beberapa proses misalnya dapat digunakan dengan lebih baik untuk mengurangi waktu pengoperasiannya.1
Mengapa efisiensi motor listrik begitu penting?
Di sini ABB menjelaskan pentingnya efisiensi motor yang tinggi dan MEPS (Standar Kinerja Energi Minimum), yang menetapkan tingkat efisiensi minimum wajib untuk motor listrik.
4.3. Rekomendasi dan penyajian tindakan
Tindakan yang direkomendasikan harus disajikan dengan deskripsi yang tepat tentang aplikasi yang dimaksud dan subjek referensi sebagaimana telah disebutkan, mendukung justifikasi biaya energi berdasarkan fase pengukuran, dan mengusulkan solusi penggantian atau perbaikan. Biaya investasi, dan jika diperlukan, biaya pemeliharaan, beserta potensi penghematan energi dan biaya yang dihasilkan, harus disajikan dalam bentuk analisis keuangan dengan perhitungan biaya-manfaat.
Jika manfaat dan penghematan telah diidentifikasi, kondisi spesifik untuk keberhasilan dapat ditentukan. Kondisi ini dapat berupa:
Persetujuan staf (memberikan informasi yang sesuai),
Menginformasikan pelanggan (jam buka),
Persyaratan peralatan (catu daya tegangan tinggi langsung untuk motor yang sangat besar, dll.),
Pengubahan ukuran jaringan (perubahan energi, dll.),
dll.
Informasi tentang keuntungan dalam hal efisiensi, emisi gas rumah kaca, dan biaya aktual berdasarkan siklus hidup, akan menghasilkan pemahaman yang lebih baik tentang tantangan dari tindakan yang direncanakan.
Tindakan yang direkomendasikan dapat disajikan bersama dengan laporan diagnostik, tetapi sebagai aturan umum akan lebih baik untuk memisahkan kedua fase (proyek diagnostik dan proyek perbaikan), karena keduanya memerlukan keterampilan yang berbeda.
5. Checking and monitoring
Setelah menerapkan tindakan yang direkomendasikan, efektivitas hasil hanya dapat dijamin jika diukur dan diperiksa. Hal ini merupakan prasyarat untuk kewajiban kontraktual.
Pada instalasi kecil, alat ukur dapat berupa alat sederhana (pengukur indeks) dan pembacaan dapat dilakukan secara manual, tetapi segera setelah ukuran atau jumlah titik konsumsi meningkat, sistem manajemen energi lengkap yang menggabungkan pengukuran dan manajemen akan lebih sesuai.
Sistem ini menggunakan perangkat lunak komputer yang tepat yang memungkinkan untuk secara langsung menetapkan profil beban, kurva konsumsi, dan melakukan pemrosesan yang diperlukan.
