Article

STUDI ANALISIS KINERJA TEKNIS DAN TINJAUAN EKONOMIS PENGHEMATAN ENERGI LISTRIKKONVERSI R-22 KE R-290 PADA AC RUANGAN AKBID SUKAWANGI BEKASI

 August 30, 2020        

Oleh:

Ir. Tatang Hidayat, MSi

WawanH, S.Kom., MMSI. IT-il

Taufik Rizkiandi, S.Si.



ABSTRAK:

Untuk mengatasi permasalahan pada ACpendingin ruangan yang masih menggunakan R-22 supaya menjadi AC yang ramah lingkungan dan hemat energi, dapat dilakukan penggantian refrigerant (Retrofitting) darirefrigerant Sintetik R-22 kerefrigerant hidrokarbon R-290. Berdasarkan data dan analisa pada 1 (satu) unit AC split ukuran 1(satu) PKdi ruang kerja pimpinan AKBID Sukawangi, penggunaan R-290 pada AC split sebagai pengganti R-22 diperoleh data pendinginan nya lebih baik karena bisa lebih dingin 2 oC dan penghematan listriknya 22 %dan hasil analisa perhitungan keekonomian pengembalianbiaya pekerjaan penggantian dari R-22 ke R-290 selama 3,6bulan.Kata Kunci : AC Split, ozon, pemanasan global, daya listrik, efisiensi


PENDAHULUAN:

Perkembangan kebijakan global terkait dengan perlindungan lapisan ozon dan pengurangan bahan penyebab pemanasan global(global warming)makin diintensifkan, ditandai dengan percepatan pengurangan bahkan penghapusan bahan pendingin (refrigerant) kelompok HCFC (Hydrochlorofluorocarbon)R-22 secara global dan secara nasional di Indonesiatelah dilarang terhitung awal tahun 2015 melalui Permen Perindustrian NoPengalihanR-22 pada AC dan mesin pendingin lainnya ke Refrigerant Sintetik generasi R-410dan R-32tidak menyelesaikan masalah secara tuntas dikarenakanbahan tersebut masih mengandung unsur Gas Rumah Kaca (GRK),juga secara teknis tekanan kerjasaat beroperasi lebih besar dibandingkan R-22 sehingga tidak kompatibel dengan kompresor ACyang sebelumnya menggunakan R-22serta relatifekonomis karena harga refrigerant sintetik generasi baru tersebut masih lebih mahal dibandingkan refrigerant R-22.Ditinjau dari aspek konsumsi energi bangunan komersial membutuhkanenergi listrik untuk menggerakan ACnyalebih dari 50 % dari total energi, sebagai contohpada bangunan Hotel bisa dilihat pada data, seperti ditunjukkan dalam table 1-1 dibawah ini


Permasalahan yang terkait aspek  lingkungan  dan  energi di  atas, secara  sains  dan teknologi dapat  diatasi  dengan  melakukan penggantian bahan  pendingin  pada  AC gedung dari sebelumnya menggunakan jenis R-22 ke refrigerant hidrokarbonR-290yang  aplikasinya mengacupada  SNI 06-6500-2000 tentang pemakaian refrigeran hidrokarbon (kelompok A3) pada instalasi tetap.Secara umum sifatyang dominan dan memberikan manfaat dalam penggunaannya dari refrigerant hidrokarbon tersebut adalah:

1. Ramah Lingkungan

  • Sebagai refrigerant hidrokarbon, merupakan produk ramah lingkungan karena bukan Bahan Perusak Ozon (BPO) karena tidak mengandung unsur Klorr (Cl) dan bukan Gas Rumah Kaca (GRK)karena tidak mengandung unsur Fluor (F), sehingga dapat memenuhi kriteria produk ramah lingkungan ketentuan dalam : ISO-14000, Propper danGreen Bulding (Bangunan Ramah Lingkungan).

2. Hemat Energi

  • Mesin penyejuk udara (Air  Conditioning)  pada  bangunan  gedung  bekerja menggunakan energi listrik yang mana selama operasinya yang terkait dengan kebutuhan  biaya  dinyatakan  dalam satuan  Watt  jam(Kwh).  Energi listrik terbesar dari mesin AC digunakan untuk menggerakan komponen AC terutama kompresor yang  berfungsi untuk  menaikan  tekanan  refrigerant  dari  sisi  hisap (suction) yang  berhubungan  dengan evaporator  menuju kompresor  dengan keluarannya  ada  pada sisi  tekanan  (discharge)  sebelum  masuk  kondensor. Untuk bisa  menghasilkan  pendinginan  sesuai  dengan  spesifikasi bila  AC menggunakan R-290tekanan dischargenya akan lebih rendah dibanding R-22, begitu juga jumlah massa R-290 (dalam satuan Kg) yang digunakan akan lebih kecil  (±  30%)  dari  R-22,  sehingga kebutuhan energi  listrik untuk  bekerjanya pada AC   tersebut yang menggunakan   R-290akan   lebih   hemat   (±20) dibandingkan dengan mesin AC masih menggunakan R-22.

3. Kinerja Mesin Lebih Baik

  • Penggunaan R-290 pada mesin AC menunjukan kinerja mesin yang lebih baik, dikarenakan secara umum sifat  Fisika  &  Sifat  Termodinamika  dari  refrigerant hidrokarbon lebih unggul dari refrigerant sintetik.

Berdasarkan tinjauan penggunaan  refrigeran  hidrokarbon  (R-290) terkait  konsumsienergi  pada  ACyang  lebih  kecildan  adanya dampak  positif  terhadap kebijakan perlindungan  atmosfir  bumi,  maka  penulis  tertarik    melakukan  penelitian  dan  analisa untuk membuktikannya secara ilmiah.


DATA DAN ANALISA

Data dan Analisa Teknis: 

Berdasarkan pengukuran pada mesin pendingin jenis AC Split, penggunaan R-290 (jenis dipasaran MC-22)dibandingkan R-22 bisa dilihat seperti pada Tabel 3-1berikut ini :

Tabel 3-1: data pengukuran refrigerant sintetik & refrigerant hidrokarbon pada AC Split.

Dari data dalam Tabel 3-1 dapat dilihat bahwa:

  • Suhu pendinginan pada evaporator yang dihasilkan dengan R-290 (MC-22) lebih dingin dari semula saat dengan R-22 sebesar 20,1 ˚C menjadi 18,4 ˚C
  • Tekanan kerja kompresor lebih ringan, dari semula saat dengan R-22 sebesar 70 psig setelah dengan MC-22 menjadi 50 psig
  • Arus listrik menjadi lebih hemat sebesar 0,7 A (22 %), dari semula saat menggunakan R-22 sebesar 3,2 A setelah menggunakan MC-22 menjadi 2,5 A
  • Massa refrigeran lebih hemat hanya 310 gram dari semula saat dengan R-22 sebanyak 760 gramturun sebesar 40,8%.

Analisa Keekonomian:

Perhitungan Keekonomian menggunakan pendekatan kondisi operasional AC split di kampus, dengan asumsi data;

  • AC Split beroperasi selama 10 Jam per hari
  • Dalam sebulan AC split beroperasi 30 hari
  • Jumlah AC Split yang ada di Kampus AKBI Sukawangi berjumlah 50 Unit
  • Tarif listrik Rp. 1500 / kWh
  • Biaya konversi (retrofit) dari R-22 ke R-290 (MC-22) Rp. 200.000,-/ Unit (PK)
  • Biaya pemeliharaan 2% dari Biaya Investasi
  • Faktor daya listrik 0,8

Dari data dan asumsi tersebut diperoleh :

  • Penghematan daya listrik keseluruhan sebesar 8,45 kW
  • Penghematan biaya pembayaran listrik per bulan Rp.2.772.000,-
  • Biaya pulang pokok (BEP) dalam 3,7 bulan
  • Return On Investment (ROI) = 27,2 %

PEMBAHASAN:

Berdasarkan datadalam table 3-1 diatas bisa dilihat bahwa kondisi operasi mesin penyegar udara setelah menggunakan R-290 (MC-22) menjadi lebih baik, ditandai:

  1. Suhu di evaporator 18,4 ˚C lebih dingin dibandingkan sebelumnya yang menggunakan R-22 sebesar 20,1 ˚C;
  2. Tekanan isap kompresor menjadi sebesar 50 psig lebih rendah dibandingkan sebelumnya 70psigdan diperoleh penghematan listrik 22 %.

Dengan kondisi perbandingan data hasil pengukuran tersebut diatas, diperoleh informasi bahwa Kinerja AC menjadi lebih optimal dari segi teknis operasional dan penggunaan bahan lebih sedikit (sebelumnya berat R-22 yang digunakan sebanyak 760 gram dan setelah menggunakan R-290 (MC-22) menjadi 310 gram).

Dari grafik Tekanan versus temperatur (gambar 2-1) terlihat bahwa untuk mencapai suhu yang sama pada daerah suhu lebih tinggi (suhu di kondensor diatas 50 ˚C, data R-290 (MC-22) menunjukan lebih rendah dibandingkan R-22 sehingga kompresor yang menggunakan R-290 (MC-22) akan lebih ringan kerjanya karena untuk mencapai efek refrigerasi di evaporator kompresor tidak perlu menaikan tekanan setinggi yang ditunjukkan oleh R-22.

Dari table berikut diperoleh informasi bahwa sifat fisika dan termodinamika untuk refrigerant hidrokarbon secara umum lebih baik dibandingkan refrigerant sintetik sehingga mempengaruhi optimalisasi kinerja pendinginan dan adanya efek penghematan energi (listrik) pada AC Split seperti yang diperoleh pada data hasil pengukuran pada table 3-1 diatas.

KESIMPULAN

Dari data dan pembahasantersebut di atas dapat disimpulkan sebagai berikut:

  • Penggunaan R-290 pada mesin AC Split kapasitas 1PK (9000 BTU) memberikan efek mesin AC Split tesebut bisa memberikan kinerja pendinginan yang optimal dan lebih baik dibandingkan pada saat mesin AC Split tersebut masih menggunakan R-22.
  • Penggunaan MC-22 pada mesin AC Split bisa memberikan penghematan energi listrik sebesar 22% dibandingkan saat mesin AC split tersebut masih menggunakan R-22.
  • Penggunaan R-290 memberikan keuntungan keekonomian dalam bentuk penghematan daya listrik dan keuntungan biaya.