Cukup kompleks, tetapi sangat mungkin…
Tidak semua instalasi listrik yang ada tidak efisien dalam hal energi, tetapi sebagian besar memang demikian. Terutama jika dibangun 15-20 tahun yang lalu atau lebih tua. Meskipun secara umum diakui bahwa penghematan energi yang substansial dimungkinkan 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.
Mengusulkan dan menerapkan solusi alternatif dengan konsumsi lebih rendah (motor, transformator efisiensi tinggi, kompensasi energi, penerangan hemat energi, dll.) serta memasang sistem pengaturan dan otomatisasi (unit kontrol listrik, PLC, manajemen cerdas, dll.) adalah investasi yang harus divalidasi dan dibenarkan melalui diagnostik berdasarkan serangkaian pembacaan yang relevan yang membutuhkan peralatan pengukuran yang diperlukan (pengukuran, instrumentasi, pencatatan konsumsi dan kejadian, dll.).
Metodologi “proyek efisiensi energi” tidak boleh meninggalkan satu pun detail yang tidak terduga.
1. Fase diagnostik
Proses awal terdiri dari upaya untuk memahami bagaimana listrik dikonsumsi, terlepas dari apakah ini satu-satunya sumber energi atau bukan.
Apa fungsi-fungsi terbesarnya? Bagaimana listriknya digunakan?
Bagian-bagian ini adalah:
- Ringkasan deskriptif fisik yang konkret (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 akibatnya yang harus ditunjukkan.
1.1. Ringkasan deskriptif
Ringkasan deskriptif pertama dan terutama harus menggambarkan dan mengidentifikasi area utama yang terdiri dari bangunan-bangunan utama (bengkel, gudang, ruang penyimpanan, dll.) atau sektor-sektor utama dari entitas yang bersangkutan yang secara keseluruhan ditujukan untuk fungsi utama: manufaktur, perkantoran, pergudangan, dll.
Idealnya, sumber-sumber yang memicu pengukuran energi harus ditumpangkan pada area-area ini, misalnya dengan item sumber atau, lebih baik lagi, riwayat konsumsi. Jika tidak memungkinkan, alat ukur yang sesuai harus tersedia setidaknya selama fase diagnostik.
Luas permukaan, jumlah lantai, jumlah orang yang ada, dan mungkin detail lain seperti tahun pembangunan, serta elemen apa pun yang berkaitan dengan aspek energi (area kaca, pintu, komponen struktural, dll.) harus ditentukan dalam ringkasan deskriptif.
Efisiensi energi
Meskipun benar bahwa pemanasan dan pendingin udara menyumbang sebagian besar konsumsi energi bangunan, khususnya bangunan tempat tinggal (sekitar 40% di Eropa), proses-proses lain yang mengkonsumsi energi di bidang industri dan juga bidang komersial juga dapat ditingkatkan:
- Motor,
- Tungku,
- Sistem elektrolisis,
- Penerangan,
- DIA,
- Pendinginan (di toko dan gudang),
- Produksi air panas,
- dll.
Semua aktivitas di setiap area harus dinilai berdasarkan konsumsi listrik. Aktivitas utama dan aktivitas sekunder harus dibedakan. Aktivitas sekunder seringkali tidak sesederhana kelihatannya: misalnya, kantin yang mengonsumsi lebih banyak energi daripada dapur.
Analisis tagihan perusahaan energi akan memberikan gambaran umum tentang konsumsi energi (aktif dan reaktif) dan bagian dari item tetap (biaya tetap dan biaya lainnya). Dalam beberapa kasus, pelanggan juga memiliki akses ke riwayat konsumsi dan oleh karena itu dapat memastikan profil konsumsi daya menurut 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 yang banyak dikonsumsi.
1.2. Ringkasan fungsi: memuat item dan distribusinya
Berbeda dengan langkah pertama yang melibatkan deskripsi, langkah kedua dari fase persiapan akan terdiri dari menentukan fungsi utama atau item beban dan menghubungkan masing-masing fungsi atau item tersebut dengan perangkat atau aplikasi yang terlibat di dalamnya.
Tentu saja ini bukanlah pendekatan yang paling sederhana, karena perlu untuk memeriksa semua aplikasi dengan cukup teliti, tetapi tanpa terlalu terjebak dalam detail yang rumit.
Pilihan, yang terkadang sewenang-wenang, harus dibuat untuk hanya memilih aplikasi yang mengkonsumsi daya tinggi atau aplikasi yang sejak awal akan boros.
Beberapa pengukuran pendahuluan mungkin diperlukan pada tahap ini untuk menentukan keuntungan melakukan diagnosis yang lebih mendalam terhadap fungsi tertentu. Bagian relatif dari setiap 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 item beban lainnya, area yang diidentifikasi mungkin memiliki banyak fungsi yang bagian relatifnya harus dinilai.
Ini biasanya merupakan peran analisis daya sebelum suatu proyek , tetapi dalam kasus instalasi yang sudah ada, pengukuranlah yang akan memberikan informasi tentang bagian yang tepat ini.
Proses yang ditunjukkan dalam contoh pada diagram blok di halaman sebelumnya dapat digunakan untuk menentukan porsi relatif dari setiap fungsi berdasarkan area atau bangunan. Porsi ini harus dikaitkan dengan konsumsi aktual yang terukur (lihat diagram blok). Dengan demikian, dimungkinkan untuk menetapkan hubungan antara aplikasi dan konsumsi utama.
Dalam contoh yang dijelaskan, misalnya, penting untuk memahami mengapa bangunan B memiliki pangsa konsumsi pemanasan relatif sebesar 70% sedangkan bangunan C , dengan luas permukaan yang identik, hanya memiliki pangsa relatif sebesar 20%.
Tentu saja, masih banyak pertanyaan lain yang perlu diajukan:
Perbandingan konsumsi energi aktual dalam kWh.
Memahami alasan mengapa unit pendingin udara individual dipasang di gedung ini.
Apakah penyerapan panas matahari mungkin jauh lebih tinggi di gedung C ? Ini bisa menjelaskan kebutuhan pemanasan yang lebih rendah, tetapi sebagai konsekuensinya, kebutuhan pendinginan yang lebih tinggi.
Pada tahap pertimbangan ini, konsultasi mengenai konsumsi menurut waktu dalam setahun dapat memberikan wawasan yang berharga.
Haruskah kita memanfaatkan energi matahari dengan lebih baik, karena energi matahari bermanfaat di musim dingin tetapi kurang nyaman di musim panas?
Unit pendingin udara individual jelas bukan solusi yang tepat. Deflektor, kanopi, sistem pendingin udara terpusat, atau bahkan perubahan jam operasional ruangan adalah beberapa hipotesis yang perlu dieksplorasi.
Pada tahap pertimbangan ini, konsultasi mengenai konsumsi menurut waktu dalam setahun dapat memberikan wawasan yang berharga.
Asumsi bahwa sebagian besar panas dihasilkan oleh pencahayaan (50% dari konsumsi bangunan C ) harus dikuantifikasi secara tepat.
Jika semua pertanyaan ini tidak memberikan jawaban yang memuaskan, mungkin perlu mencari jawabannya pada karakteristik bangunan tersebut.
Apakah isolasi bangunan B memadai? Ada banyak penyebab yang dapat diselidiki: bukankah ada kehilangan panas yang sangat tinggi dalam fungsi sebenarnya dari bangunan B ?
Pintu yang menuju ke area bongkar muat seringkali terbuka. Mungkin perlu dipertimbangkan untuk meminta pengguna menutup pintu tersebut, tetapi jika hal ini harus dikatakan sepuluh kali sehari, efektivitas tindakan tersebut kemungkinan besar tidak akan terbukti. Oleh karena itu, solusi lain seperti tirai udara atau sistem penutup otomatis perlu dipertimbangkan.
Meskipun bukti mungkin tampak jelas hanya dengan membaca angka konsumsi yang tersedia, perlu diingat bahwa banyak poin hanya akan muncul ketika informasi tambahan dikumpulkan: siklus operasi, hunian manusia, klimatologi lokal, karakteristik bangunan, dll., yang harus dicocokkan dengan pengukuran yang dilakukan di lokasi.
Pembagian relatif yang tepat dari fungsi/aplikasi yang dijelaskan dalam diagram ini umumnya tidak dapat diselesaikan sampai setelah pengukuran dilakukan .
2. Pengumpulan informasi dan pengambilan pengukuran
2.1. Luxmeter
Intensitas cahaya pada sumber cahaya daya konstan diukur menggunakan luxmeter . Luxmeter adalah alat yang juga memiliki fungsi memori. Alat ini dipasang di dekat setiap titik cahaya yang akan dievaluasi. Luxmeter memiliki sensor optik yang merekam periode waktu ketika pencahayaan beroperasi.
Saat menggunakan metode ini, daya peralatan penerangan (yang diasumsikan konstan sepanjang periode pengukuran) juga harus diukur.
Konsumsi energi spesifik dapat ditentukan dengan mengalikan daya dengan durasi yang tercatat .
2.2. Pengukur kehadiran
Pengukur kehadiran adalah perekam elektronik mandiri yang sangat ringkas yang 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 yang tepat mengenai lalu lintas dan keberadaan manusia di suatu area tertentu.
Saat menggunakan metode ini, daya peralatan penerangan (yang diasumsikan konstan sepanjang periode pengukuran) juga harus diukur.
Konsumsi energi spesifik dapat ditentukan dengan mengalikan daya dengan durasi yang tercatat .
2.3. Perekam suhu atau unit akuisisi multikanal
Termometer mandiri berukuran kecil tersedia yang melakukan pengukuran berulang (misalnya, setiap dua menit) dan menghitung rata-rata per periode. Nilai-nilai tersebut disimpan dalam memori.
Perangkat yang lebih canggih seperti unit kontrol pengukuran dapat memperoleh berbagai macam data, termasuk suhu, di ratusan titik. Instalasi dan koneksinya lebih rumit, tetapi beberapa di antaranya kini dapat dihubungkan ke jaringan area lokal, internet, atau bahkan ponsel pintar.
2.4. Wattmeter
Perangkat ini digunakan untuk mengukur daya . Model digital saat ini 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.
Alat-alat ini disebut sebagai penganalisis daya.
2.5. Penganalisis rekaman
Alat ini menjalankan sebagian atau seluruh fungsi penganalisis daya , tetapi dapat merekam nilai yang diukur dalam jangka waktu yang lama .
Program ini menghasilkan histogram yang sangat berguna karena, selain memberikan detail nilai sesaat, histogram tersebut dapat digunakan untuk menetapkan hubungan yang tepat antara konsumsi dan peristiwa.
