Article

Oleh :

Ir. Tatang Hidayat, MSi.

1. Pendahuluan

Sejalan dengan perkembangan ekonomi global dan nasional yang semakin ketat, maka penghematan energi merupakan topik bahasan yang mendapatkan perhatian serius dari berbagai elemen dalam masyarakat, baik dunia usaha, industri maupun perumahan. Sejalan dengan tuntutan kebutuhan akan kenyamanan di dalam ruangan, maka penggunaan mesin penyegar udara (Air Conditioner/AC) jadi kebutuhan utama, namun dengan kondisi ekonomi yang makin sulit berbagai kalangan membutuhkan adanya teknologi AC yang hemat energi selain yang ramah lingkungan secara global.

Rumah tinggal memerlukan listrik sebagai sumber energi untuk menggerakan berbagai peralatan rumah tangga, dimana untuk rumah tinggal skala menengah dengan daya listrik pada umumnya diatas 2200 Volt Ampere (VA) kebutuhan energi listrik bukan hanya sekedar untuk penerangan, namun untuk berbagai perlengkapan, seperti pompa air, mesin penyegar udara (Air Conditioning), Lemari es, TV, Radio, Komputer, Mesin Cuci, pemans air, dan lain sebagainya. Dari sekian banyak peralatan di dalam rumah tinggal skala menengah, penggunaan listrik untuk penggerak beberapa unit AC pada umumnya menempati urutan terbesar lebih dari 50 % dari total penggunaan energti listrik sehingga beban biaya untuk energi listrik sangat dominan. Dilain pihak, kultur dari masyarakat kategori kelas skala ekonomi menengah adalah sangat ketergantungan pada AC sudah tidak bisa dipisahkan, untuk itu dalam mensikapi keadaan guna melakukan upaya penghematan energi listrik pada AC tanpa mengurangi kenyamanan, maka pendekatan metode konservasi energi listrik pada AC merupakan satu pilihannya. Sesuai dengan definisinya bahwa Konservasi Energi adalah upaya penghematan energi listrik tanpa mengurangi kenyamanan menjadi hal yang dibutuhkan dan cocok diterapkan di lingkungan rumah tinggal skala ekonomi menengah ke atas.

Sejalan dengan pertumbuhan pembangunan kawasan perumahan skala ekonomi menengah keatas kebutuhan energi listrik juga terus meningkat, oleh karena itu penulis tertarik untuk melakukan kajian dan analisa upaya konservasi energi listrik pada bangunan rumah tinggal skala menengah ditinjau dari sektor penggunaan AC yang digunakan untuk kenyamanan beraktivitas di dalam rumah.

Di pihak lain, masih banyaknya unit AC split yang terpasang di rumah dan gedung komersial dengan R-22, namun secara kebijakan global dan nasional R-22 yang bar sudah dilarang di produksi dan dipasarkan baik dalam bentuk R-22 dalam kemasan baru maupun AC baru dengan R-22. Agar AC split yang menggunakan R-22 dan masih laik operasi secara teknis maka diperlukan refrigeran yang setara dengan R-22 namun sudah lebih ramah lingkungan dan harganya lebih ekonomis, diantaranya adalah dengan R-290.

2. Prinsip Dasar Konservasi Energi Listrik Pada AC Ruangan

Sesuai dengan definisi bahwa Konservasi energi adalah penggunaan energi secara efisien dan rasional tanpa mengurangi penggunaan energi yang memang benar-benar diperlukan, maka konservasi energi dapat dicapai antara lain dengan :

- Meningkatkan perawatan

- Penggunaan peralatan atau material hemat energi dan ramah lingkungan

Pengkondisian udara dalam ruangan melalui peralatan AC diperoleh melalui pengaturan besaran-besaran termal seperti suhu, kelembaban udara, laju aliran udara dan kebersihan udara sedemikian rupa sehingga diperoleh kondisi udara yang sehat dan nyaman di dalam ruangan.

Besarnya arus listrik yang dibutuhkan suatu AC menggambarkan seberapa besar kebutuhan energi penggerak AC Split, sehingga salah satu upaya penghematan konsumsi energi listrik untuk AC Split adalah bagaimana menurunkan pemakain arus listrik dari AC Split tersebut.

Salah satu perkembangan teknologi di bidang mesin pendingin adalah dikembangkannya berbagai bahan pendingin (refrigerant) yang ramah lingkungan dan perangkat yang bisa memberikan efek penghematan energi, serta konversi refrigerant dari jenis sintetik ke jenis alam (hidrokarbon).

Sifat Fisika dan Termodinamika refrigerant memiliki banyak parameter, tapi yang dominan terkait dengan efek penghematan energi listrik ada beberapa saja, yaitu : massa jenis (density), kekentalan (viskositas) dan perilaku tekanan bahan pada suhu tinggi (suhu di kondensor). Secara umum parameter tersebut bila hidrokarbon dibandingkan terhadap sintetis: massa jenisnya lebih kecil, viskositas juga lebih kecil, demikian juga perilaku tekanan bahan di kondensor akan lebih kecil. Ketiga parameter tersebut (massa jenis, viskositas dan perilaku tekanan) memberikan dampak pada konsumsi energi listrik pada mesin pendingin yang menggunakan refrigerant hidrokarbon akan lebih kecil.

Secara karakteristik, refrigeran hidrokarbon memiliki sifat fisika dan termodinamika yang lebih unggul dibandingkan dengan refrigerant sintetik, sehingga bila refrigerant hidrokarbon ini dimasukan dalam mesin pendingin menggantikan refrigerant sintetik akan memberikan kinerja mesin pendingin menjadi lebih baik dibandingkan bila mesin pendingin tersebut masih menggunakan refrigerant sintetik dimana salah satu parameter kinerja tersebut adalah efek penghematan konsumsi energi listrik.

Energi listrik yang menjadi parameter untuk diupayakan bisa dilakukan penghematan, diturunkan dari daya listrik yang merupakan gabungan dari dua jenis daya yaitu Daya Semu dengan satuan VA (Volt Ampere)dan Daya Aktif (nyata). Hubungan antara Daya Semu dengan Daya Aktif dinyatakan dengan persamaan :

P = V.I.Cos Ø ............................................................................................................... (2-1)

P : Daya Aktif (Watt)

V : Tegangan listrik (Volt, V)

I : Arus listrik ( Amper, A)

Cos Ø : Faktor daya (tanpa satuan)

Sedangkan besarnya energi dalam selang waktu tertentu, dihitung dengan persamaan :

E = P.t …………………………............................................................................................. (2-2)

Dimana :

E : Energi (Watt.detik atau Joule)

P : Daya listrik (Watt)

t : jumlah waktu operasinya AC Split (detik)

Untuk menghitung biaya pemakaian energi listrik yang dibayarkan ke PLN, dihitung dengan persamaan :

Biaya per bulan = (Energi Listrik) x (lama operasi AC) x (hari per bulan) x (TDL).... (2-3)

Dimana :

Biaya per bulan (satuannya Rupiah)

Energi listrik (dalam satuan kilowatt, kW)

Lama operasi AC tiap hari (dalam jam)

Jumlah hari per bulan (sesuai hari kalender)

TDL (Tarif Daya listrik dalam rupiah) data dari PLN

3. Analisa dan Pembahasan Data

Upaya konservasi energi yang dilakukan untuk penghematan energi listrik yang dibahas disini sebagai hasil upaya dari konversi atau juga disebut retrofitting pada AC split yang ada di rumahan skala kelas ekonomi menengah, dimana AC split nya masih menggunakan R-22 adalah jenis refrigeran sintetik kemudian di konversi dengan R-290 (MC-22) yang merupakan refrigeran alam jenis hidrokarbon, dengan perbandingan hasil nya seperti ditunjukan pada tabel -1 dan tabel -2