8 BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Konservasi Energi Negara
advertisement
8 BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Konservasi Energi Negara Indonesia kaya akan sumber energi, tetapi pemanfaatannya selama ini belum seimbang karena terlalu banyak tergantung pada sumber energi minyak bumi. adahal sumber energi minyak bumi dewasa ini merupakan sumber pendapatan yang terpenting dan persediaannya terbatas. Ketergantungan pada satu sumber energi yaitu minyak bumi dan produk turunannya ini tidak dapat dibiarkan secara terus menerus karena kebutuhan energi akan terus meningkat baik disebabkan meningkatnya industri maupun pertambahan jumlah penduduk serta adanya peningkatan kesejahteraan masyarakat. Untuk menghadapi masalah-masalah tersebut di atas, disusunlah 9 langkahlangkah kebijakansanaan energi oleh pemerintah, langkah-langkah itu adalah: 1. Intensifikasi 2. Diversifikasi 3. Konservasi Konservasi energi merupakan langkah kebijaksanaan yang pelaksanaannya paling mudah dan biayanya paling murah diantara langkah langkah di atas, serta sekarang juga dapat dilaksanakan oleh seluruh lapisan masyarakat. Kebijakan energi ini dimaksudkan untuk memanfaatkan sebaik baiknya sumber energi yang ada, juga dalam rangka mengurangi ketergantugan akan minyak bumi, dengan pengertian bahwa konservasi energi tidak boleh menjadi penghambat kerja operasional maupun pembangunan yang telah direncanakan. (Badan Koordinasi Energi Nasional, 1983). 2.2. Energi Energi adalah suatu besaran yang secara konseptual dihubungkan dengan transformasi, proses atau perubahan yang terjadi. Besaran ini seringkali dikaitkan dengan perpindahan sebuah gaya atau perubahan temperatur, sehingga memungkinkan penentuan satuan joule (perpindahan gaya 1 Newton sejauh 1 meter), maupun kalor jenis (energi yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur sebesar 1 derajat per satuan massa material). Dalam keperluan praktis, energi sering kali dikaitkan dengan jumlah bahan bakar atau konsumsi jumlah listrik. Setiap zat sebenarnya mengandung sejumlah energi di dalamnya yang disebut 10 energi. Dalam suatu proses zat dapat melepaskan sebagian energi dalamnya (dalam proses pembakaran) atau menyimpan energi energi yang berasal dari lingkungan (pemanasan suatu zat). Dalam melakukan analisisis energi suatu sistem, harus dilakukan berbagai proses perhitungan yang melibatkan jumlah material/zat dan energi. Oleh karena itu perlu dipahami berbagai satuan yang sering digunakan dalam menyatakan besar atau jumlah dari suatu besaran. Untuk menyatakan jumlah energi, ada beberapa satuan yang digunakan, misalnya joule, ft.lbf, kWH, BTU dan sebagainya. Satuan joule merupakan satuan standart initernasional (SI) yang biasa digunakan untuk semua bentuk energi. Sedangkan kWH adalah satuan yang biasa digunakan untuk Beban yang diberi tegangan, impedansi dari beban tersebut akan menentukan besar arus dan sudut fasa yang mengalir pada beban tersebut. Faktor daya merupakan petunjuk yang menyatakan suatu beban. Faktor daya merupakan hasil bagi dari rata-rata dengan daya nyata. Faktor daya = Besarnya faktor daya adalah 0< CosĪ < 1. Untuk mendapatkan pemakaian daya maksimal, faktor daya dapat diusahakan mendekati 1, yaitu dengan menambahkan peralatan capasitor bank. (Zuhal, 1995). 2.3. Audit Energi Usaha-usaha untuk menghemat energi di segala bidang makin dirasakan perlu karena semakin terbatasnya sumber-sumber energi yang tersedia dan semakin mahalnya biaya pemakaian energi. Usaha-usaha penghematan energi pada suatu bangunan komersial seperti hotel atau suatu pabrik hanya dapat 11 dilakukan jika telah diketahui untuk apa energi tersebut digunakan dan berapa besarnya pemakaian energi di tiap-tiap bangunan gedung hotel atau pabrik tersebut. Untuk mengetahui hal tersebut maka diperlukan pengetahuan tentang audit energi atau kesetimbangan energi. Berdasarkan kegiatan yang dilakukan pada akhirnya audit energi didefinisikan sebagai: kegiatan untuk mengidentifikasi jenis energi dan mengidentifikasikan besarnya energi yang digunakan pada bagian-bagian operasi suatu industri/pabrik atau bangunan serta mencoba mengidentifikasi kemungkinan penghematan energi. Audit energi dapat dilakukan setiap saat atau sesuai dengan jadwal yang sudah ditetapkan. Monitoring pemakaian energi secara teratur merupakan keharusan untuk mengetahui besarnya energi yang digunakan pada setiap bagian operasi selama selang waktu tertentu. Dengan demikian usaha-usaha penghematan dapat dilakukan. (Abdurarachim, 2002) 2.3.1 Konsep Audit Energi Audit energi merupakan usaha atau kegiatan untuk meidentifikasaikan jenis dan besarnya energi yang digunakan pada bagian-bagian operasi suatu industri/pabrik atau bangunan dan mencoba mengidentifikasikan kemungkinan penghematan energi. Sasaran dari audit energi adalah untuk mencari cara mengurangi konsumsi energi persatuan output dan mengurangi biaya operasi. 12 2.3.2 Klasifikasi Audit Energi a. Survei Energi (Energy Survey or Walk Through Audit) Survei energi merupakan jenis audit energi paling sederhana. Audit hanya dilakukan pada bagian-bagian utama atau pengguna energi terbesar. Tujuan dari survei energi adalah : 1) Untuk mengetahui pola penggunaan energi dan sistem yang mengkonsumsi energi serta untuk mengidentifikasikan kemungkinan penghematan energi (Energi onservasi Oppurtunity = ECO) 2) Untuk mendapatkan data yang berguna bagi audit energi awal. Pada survei energi, data-data dapat diperoleh melalui wawancara dengan orang-orang yang berhubungan dengan penggunaaan energi pada beberapa tahun terakhir yang mengetahui telah tersedia. Data-data tersebut kemudian dianalisis untuk kecenderungan karakteristik pemakaian energi pada suatu industri, pabrik atau gedung. Hasil laporan hanya berupa rekomendasi atau usulan mengenai bagian-bagian yang perlu dilakukan audit rinci atau bagian-bagian yang telah optimal penggunaan energinya. b. Audit Energi Awal atau Audit Energi Singkat (Preliminary Energy Audit = PEA) Tujuan dari audit energi awal (PEA) adalah untuk mengukur produktifitas dan efisiensi penggunaan energi dan mengidentifikasikan penghematan engergi (ECO’s). Kegiatan audit energi awal meliputi: 1) Pengumpulan data-data pemakaian energi yang tersedia kemungkinan 13 2) Mengamati kondisi peralatan, penggunaan, penggunaan energi beserta alat-alat ukur yang berhubungan dengan monitoring energi seperti: a) Memeriksa kondisi isolasi yang rusak atau hilang. b) Meneliti adanya kebocoran c) Mengamati alat-alat ukur dan alat kendali yang tidak bekerja. d) Mengamati gas pembuangan pembakaran. e) Dan lain-lain 3) Mengamati prosedur operasi dan perawatan yang biasa dilakukan dalam industri/pabrik atau gedung tersebut. 4) Survei energi manajemen, yaitu untuk mengetahui kegiatan manajemen energi dan kriteria pengambilan keputusan dalam investasi penghematan energi Hasil PEA biasanya berupa laporan mengenai sumber-sumber kebocoran / kehilangan energi seperti adanya isolasi yang tidak sempurna, kebocoran fluida atau alat ukur pengendali yang tidak bekerja, rekomendasi perbaikan ringan yang harus dilakukan. c. Audit Energi Rinci atau Energi Penuh (Detailed Energy Audit or Full Audit) Audit energi rinci (DEA) adalah audit energi yang dilakukan dengan menggunakan alat-alat ukur yang sengaja dipasang pada peralatan untuk mengetahui besarnya konsumsi energi. Kegiatan ini diikuti dengan analisis rinci penggunaan energi beberapa sistem. Tujuan dari audit energi ini untuk mengevaluasi kemungkinan penghematan energi (ECO’s). Audit energi rinci biasanya dilakukan setelah PEA, 14 meskipun sebenarnya audit energi ini dapat dilakukan sendiri, asalkan kegiatan yang tercangkup dalam PEA dilakukan pada awal kegiatan audit. Pengukuran yang dilakukan meliputi pengukuran tekanan, temperatur, laju aliran fluida atau bahan bakar dan konsumsi energi listrik. Data-data pengukuran tersebut kemudian digunakan untuk menghitung besarnya konsumsi energi. Hal ini dilakukan dengan menerapkan balans energi pada komponen atau sistem. Hasil DEA berupa rekomendasi perubahan-perubahan sistem atau komponen yang diperlukan dengan didasari oleh bukti-bukti perhitungan agar diperoleh penghematan energi dan penghematan biaya energi beserta cara-cara implementasinya. 2.4 Manajemen Energi Manajernen energi adalah sebuah teknik dan fungsi manajemen untuk memonitor, merekarn, rnenganalisis dan mengontrol aliran energi yang bekerja dalam sebuah sistem untuk mencapai efisiensi penggunaan yang maksimal. Manajemen energi mencakup beberapa bidang. yaitu: teknik engineering), ilmu pengetahuan (science), matematika, ekonomi. akuntansi, dan teknologi informasi. Manajemen energi merupakan kombinasi dan technical skill dan manajemen hisnis yang benfokus pada business engineering. Perlunya manajemen energi ini semakin terasa seiring dengan meningkatnya harga energi. karena dapat menurunkan hiaya yang dikeluarkan untuk energi. Sistem manajemen energi diatur oleh sebuah sistem organisasi yang menjalankan sistem ini. Organisasi mi terdiri atas presiden. koordinator, pekerja, dan 15 sebagainya. Manajemen energi mencakup audit plan, educational plan, policy, reporting sistem, strategic plan. economic analysis, dan sebagainya. Salab satu bagian yang mendasari manajemen energi adalah audit errgi. Laporan audit merupakan hash dan audit plan yang akan diproses dan dianalisis lebih lanjut dalam manajemen energi. Dan hash audit energi akan diketahui aliran energi yang memberikan gambaran tentang penggunaan energi. sehingga dapat disusun suatu rancangan strategis untuk mengendalikan penggunaan energi. Objek utama dan sistem manajemen mi adalah energi. Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan akan tetapi energi dapat beruhah dan satu bentuk ke bentuk yang lain. Dalam manajemen energi. energi terdiri dan energi primer dan energi sekunder. Energi primer merupakan energi yang berasal dan sumber natural di bumi, antara lain adalah minyak rnentah, gas alam, radiasi sinar matahari. batu hara. uranium. Sedangkan energi sekunder merupakan hash dan konversi energi primer. Listrik merupakan energi primer dan minyak humi dan batubara.Salah satu tujuan dan audit energi adalah untuk mengetahui aliran energi. Bagan energi dapat menunjukkan sumber energi. bagian-bagian yang mengkonsumsi energi dan losses yang tcrjadi. Aliran energi dapat dibuat jika audit dilakukan secara menyeluruh terhadap bagiari-bagian yang mengkonsumsi energi dan sehuah sistem. 2.2.1. Matrik Manajemen Energi Matrik manajemen energi telah dikembangkan pada awal yahun 1990 sebagai suatu alat untuk memhantu perusahaan untuk menganalisis penggunaan energi. 16 Matrik mi menunjukkan kelebihan dan kekurangan sistem manajemen energi yang digunakan. Matrik manajemen energi dapat dilihat pada tabel dibawah ini: Tabel 2.1 Matrik manajemen energi Untuk menentukan kualitas dan suati.i sistem manajemen energi. matnik mi mengelompokkannya kedalam lima level. Level 0 adalah level yang terendah dengan tidak ada kebijakan mengenal manajemen energi sama sekali. Level 4 adalah level yang terbaik dengan komitmen terhadap manajemen energi. Matrik manajemen energi meliputi enam area pokok dan manajemen energi yaitu: A. Kebijakan energi Manajemen energi yang efektif dimulal dengan suatu sosialisasi dan kebijakan yang dibuat. Kebijakan-kebiakan yang dibuat harus diterapkan mulai dan level top manajemen sampai level operator. Sistern manajemen energi yang baik ditandal dengan adanya kornitmen penuh dan top manajemen. 17 B. Organisasi Organisasi ini adalah integrasi dan fungsi-fungsi manajemen yang lain. Departemen-depertemen yang mendukung sistem manajemen energi saling berinteraksi satu dengan yang lain. C.Motivasi Motivasi yang dimaksudkan adalah motivasi dimana semua staff yang ada dalam mendukung manajemen energi. Pengaturan energi yang baik tidak dapat dilepaskan dan tanggung jawab semua staff yang ada untuk menghemat energi. Manajemen energi tidak dapat herjalan jika tidak ada kesadaran untuk menghemat energi. D. Sistem inforrnasi Sistem informasi mi memberikan laporan rncngenai performance dan energi yang digunakan. Sistem informasi mi mengecek kebutuhan energi dan melaporkan setiap bulan. E Marketing Bagian marketing mi merupakan bagian yang mempublikasikan mengenal sistem manalemen energi yang akan diterapkan. Marketing ml mempublikasikan sistern manajemen energi balk didalam dan diluar organisasi yang ada. F Investasi Kebijakan investasi dalam pengefisiensian energi. Untuk menerapkan sistem manajemen energi mi diperlukan dana yang tidak sediki. oleh sebab itu 18 diperkirakan suatu kebi.jakan investasi dalam mengambil keputusan. Investasi ini juga memperhitungkan aspek Iingkungan hidup. 2.5 Konsep Rangkaian Listrik 2.5.1 Arus Listrik Pada pembahasan tentang rangkaian listrik, perlu kiranya kita mengetahui terlebih dahulu beberapa hal megenai apa itu yang dimaksud dengan listrik.. Arus merupakan perubahan kecepatan muatan terhadap waktu atau muatan yang mengalir dalam satuan waktu dengan simbol i (dari kata Perancis : intensite), dengan kata lain arus adalah muatan yang bergerak. Selama muatan tersebut bergerak maka akan muncul arus tetapi ketika muatan tersebut diam maka arus pun akan hilang. Muatan akan bergerak jika ada energi luar yang memepengaruhinya. Muatan adalah satuan terkecil dari atom atau sub bagian dari atom. Dimana dalam teori atom modern menyatakan atom terdiri dari partikel inti (proton bermuatan + dan neutron bersifat netral) yang dikelilingi oleh muatan elektron (-), normalnya atom bermuatan netral.. Dalam teori rangkaian arus merupakan pergerakan muatan positif. Ketika terjadi beda potensial disuatu elemen atau komponen maka akan muncul arus dimaan arah arus positif mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah dan arah arus negatif mengalir sebaliknya. Macam-macam arus : A. Arus searah (Direct Current/DC) 19 Arus DC adalah arus yang mempunyai nilai tetap atau konstan terhadap satuan waktu, artinya diaman pun kita meninjau arus tersebut pada wakttu berbeda akan mendapatkan nilai yang sama Gambar 2.1 Diagram Arus DC B. Arus bolak-balik (Alternating Current/AC) Arus AC adalah arus yang mempunyai nilai yang berubah terhadap satuan waktu dengan karakteristik akan selalu berulang untuk perioda waktu tertentu (mempunyai perida waktu : T). Gambar 2.2 Diagram arus AC 2.5.2 Tegangan Tegangan atau seringkali orang menyebut dengan beda potensial dalam bahasa Inggris voltage adalah kerja yang dilakukan untuk menggerakkan satu 20 muatan (sebesar satu coulomb) pada elemen atau komponen dari satu terminal/kutub ke terminal/kutub lainnya, atau pada kedua terminal/kutub akan mempunyai beda potensial jika kita menggerakkan/memindahkan muatan sebesar satu coulomb dari satu terminal ke terminal lainnya. Keterkaitan antara kerja yang dilakukan sebenarnya adalah energi yang dikeluarkan, sehingga pengertian diatas dapat dipersingkat bahwa tegangan adalah energi per satuan muatan. Secara matematis : v = dq dw Satuannya : Volt (V) Gambar 2.3 Diagram beda potensial 2.5.3 Usaha (energi) Listrik Arus listrik adalah muatan yang bergerak tiap satu satuan waktu. Besarnya usaha yang diperlukan untuk menggerakkan muatan-muatan listrik itu dirumuskan dalam : W=V.I.t Dengan : V = tegangan ( volt ) I = kuat arus ( ampere ) .t = waktu ( detik ) W = usaha atau tenaga atau energi listrik ( joule ) 21 Dengan mengingat hukum Ohm ( V=I.R), besarnya tenaga Listrik dapat dirumuskan dalam bentuk lain sebagai berikut : W = I² . R . t V2 W= t R Dengan R tahanan kawat penghantar 2.5.4. Daya listrik Daya adalah kecepatan melakukan usaha atau usaha yangdilakukan persatuan waktu. Ketentuan ini dirumuskan : ditentukan berapa harga yang harus dibayar oleh pelanggan listrik tiap satuan waktu ( misalnya tiap bulan ). Konvensi satuan usaha dan daya ( listrik dan mekanik ) Usaha : 1 joule = 1 watt detik = 0,24 kalori = 1 newton meter 1 kWh = 3,6 x 106 joule Daya : 1 watt = 1 joule / detik = 0,24 kalori/detik = 0,00136 HP (horse power = tenaga kuda ) 1 kg m/detik = 9,81 watt 22 = 1/75 HP 1 HP = 746 watt A. Daya Sebenarnya Dan Daya Semu ( Daya Aktif Dan Reaktif ) Jika arus bolak-balik melalui sebuah tahanan induksi ( yaitu tahanan dari sebuah kumparan/gulungan kawat ) maka ketika diukur dengan pengukur daya (watt-meter ) akan menunjukkan nilai daya yang lebih kecil daripada daya yang diperoleh dari hasil perhitungan dengan rumus P = Vef x Ief Pengukur daya itu menunjukkan daya sebenarnya, sedangkan hasil perhitungan rumus daya tersebut menunjukkan daya semu. Perbandingan kedua daya itu disebut faktor usaha, diberi simbol cos ? ( baca ; cosinus phie ). Faktor usaha = Cosφ = P Sebenarnya P Semu Psebenarnya Vef x I ef Psebenarnya = Vef x Ief x cos ? Daya aktif, diukur dalam kilowatt (kW), merupakan daya nyata (daya poros, daya yang sebenarnya) yang digunakan oleh beban untuk melakukan tugas tertentu. Terdapat beban tertentu seperti motor, yang memerlukan bentuk lain dari daya yang disebut daya reaktif (kVAR) untuk membuat medan magnet. Walaupun daya reaktif merupakan daya yang tersendiri, daya ini sebenarnya merupakan beban (kebutuhan) pada suatu sistim listrik. Utilitas harus membayar daya/ kebutuhan total seperti digambarkan dalam gambar berikut 23 Gambar 2.4 Segita daya Penjumlahan vektor daya aktif dan reaktif merupakan daya total (nyata), diukur dalam kVA (kilo Volts-Amperes). Daya ini merupakan daya yang dik irim oleh perusahaan energi ke pelanggan. Secara matematis hal ini dapat dinyatakan sebagai: 2.5.5 Fase Listrik Terdapat satu karakteristik utama dari pasokan listrik AC yang memerlukan penjelasan: fase. Pada dasarnya pasokan listrik AC dibagi kedalam sirkuit satu fase dan tiga fase. Sirkuit AC satu fase memiliki dua buah kawat yang dihubungkan ke sumber listrik. Tidak seperti sirkuit DCyang arah arus listrik nya tidak berubah, maka dalam sirkuit AC arah arus berubah berkali-kali tiap detiknya tergantung pada frekuensi pasokan. Listrik 220 volt (V) yang dipasok ke rumah kita merupakan listrik AC satu fase dan memiliki dua buah kawat: ‘aktif’ dan ‘netral’. Jalur distribusi dapat terdiri dari empat jalur. Tiga jalur membawa listrik dari tiga 24 sirkuit listrik, yang dibagi menjadi jalur netral yang umum (tiga jalur aktif dan satu jalur netral). Sistim 3 fase memiliki 3 bentuk gelombang (biasanya membawa daya) yaitu 2/3 p radian (120 derajat,1/3 siklus) untuk waktu tertentu. Gambar 4 menunjukan sistim satu siklus tiga fase, dari 0 hingga 360 derajat (2 p radians), sepanjang aksis waktu. Garis yang diplotkan menunjukan keragaman tegangan sesaat (atau arus) dalam waktu. Siklus ini akan berulang 50 atau 60 kali per detiknya tergantung pada frekuensi sistim dayanya. Warna garis menyatakan kode pewarnaan Amerika untuk sistim tiga fase: hitam =VL1 merah=VL2 biru=VL3. Sistim pasokan tiga fase selanjutnya dinyatakan oleh hubungan bintang dan delta seperti ditunjukkan dalam Gambar 5. Gambar 2.5 Sistim listrik 3 fase (Wikipedia contributors, 2005) 25 Gambar 2.6 Hubungan bintang dan delta pada sistim listrik 2.6 Sistem Pengkondisian Udara Pengadaan suatu sistem pengkondisian udara adalah agar tercapai kondisi temperatur, kelembaban, kebersihan, dan distribusi udara dalam ruangan dapat dipertahankan pada tingkat keadaan yang diharapkan. Suatu sistem pengkondisian udara bisa berupa sebuah sistem pemanasan, pendinginan, dan ventilasi. Untuk kondisi iklim indonesia (tropis), untuk proses pengkondisian udara yang berupa pendinginan banyak sekali digunakan. Sistem tata udara adalah suatu proses mendinginkan/memanaskan udara sehingga dapat mencapai suhu dan kelembaban yang diinginkan/dipersyaratkan. Selain itu, mengatur aliran udara dan kebersihannya. Sistem penyegaran udara pada umumnya dibagi menjadi dua golongan utama yaitu : a. Penyegaran udara untuk kenyamanan Menyegarkan udara ruangan untuk memberikan kenyamanan kerja bagi orang yang melakukan kegiatan tertentu. b. Penyegaran udara untuk industri 26 Menyegarkan udara ruangan karena diperlukan oleh proses, bahan, peralatan atau barang yang ada di dalamnya Pendingin ini berfungsi untuk menciptakan kondisi nyaman bagi beberapa aktivitas manusia. Pada bangunan besar biasanya menggunakan sistem pengkondisian udara central. Sistem tersebut mungkin terdiri dari satu atau lebih mesin pendingin air (water-chiling plants) dan mesin pemanas air (secara tradisional berupa sebuah ketel) yang diletakkan di dalam suatu ruangan mesin. Ruangan yang dikondisikan mengunakan satu atau lebih sistem saluran udara segar dan udara balik atau dapat juga dalam bentuk aliran air panas atau dingin melalui pipa ke penukar kalor (heat exchangers) yang terdapat pada ruangan tersebut. 2.6.1 Faktor Pemilihan Sistem Pengkondisian Udara a. Faktor kenyamanan Faktor kenyamanan dalam ruangan sangat tergantung pada beberapa parameter yang bisa diatur oleh sistem pengkondisian udara. Parameter itu antara lain meliputi temperatur bola basah dan bola kering dari udara, aliran udara, kebersihan udara, bau, kualitas ventilasi maupun tingkat kebisingannya. Semua parameter di atas diatur sesuai dengan kondisi kerja yang terjadi pada ruangan yang dikondisikan. Dari sudut pandang kenyamanan, maka sistem pengkondisian udara yang baik adalah sistem yang mampu menciptakan kondisi nyaman yang merata pada semua komponen yang dikondisikan dalam ruangan. 27 b. Faktor ekonomi Faktor ekonomi yang menjadi pertimbangan antara lain adalah biaya awal untuk pemasangan serta biaya operasi dan perawatan untuk sistem setelah peralatan itu difungsikan. Dari sudut pandang faktor ekonomi, suatu sistem pengkondisian udara yang baik adalah dengan biaya total serendah-rendahnya. c. Faktor operasi dan perawatan faktor yang secara umum yang menjadi pertimbangan adalah faktor konstruksi yang mudah dimengerti susuanan dan cara menjalankannya. Secara lebih detail hal ini terkait dengan beberapa kontruksi yang sederhana, tingkat efisiensi yang tinggi, mudah dalam perawatan, mudah direparasi jika terjadi kerusakan, dapat melayani perubahan kondisi operasi. 2.6.2 Prinsip Kerja Penyegar Udara Penyegar udara atau yang biasa disebut Air Conditioner(AC) dirancang dengan mempergunakan bahan atau unsur pendingin (Refrigeran) yang mempunyai sifat mekanis yang dimasukkan ke dalam suatu sistem peredaran udara untuk diedarkan melalui komponen-komponen utama penyegar yang telah dibuat sedemikian rupa sehingga dapat menghisap atau menyerap suhu panas udara di dalam suatu ruangan dan memindahkan suhu panas udara tersebut keluar ruangan, sehingga tercapailah suatu penyegar udara yang ideal. Penyegar udara yang baik harus mempunyai syarat-syarat sebagai berikut : 1. Dapat mengatur dan menyesuaikan suhu didalam ruangan. 2. Dapat menjaga dan mengatur kelembaban udara. 28 3. Memperlengkapi penukaran udara dengan baik. 4. Dapat mengedarkan kembali udara yang telah ada di dalam ruang yang sudah diberikan pengaturan udara. 5. Dapat menyaring dan membersihkan udara. 2.6.3 Lingkaran Pendinginan (Refrigerant Cycle) Semua bagian dari sistem pendinginan adalah serupa, kecuali ukuran ukurannya, tergantung dari kerangka pendinginan tersebut. Lingkaran pendingin merupakan suatu rangkaian pertukaran dari bagian-bagian bahan pendingin, didalam proses ini bahan pendingin diubah dari bentuk cairan menjadi uap kemudian diolah kembali menjadi suatu bentuk cairan. Tenaga yang berbentuk panas yang merubah cairan menjadi uap adalah bentuk panas yang merupakan hawa panas yang ditarik dari udara didalam ruangan yang diinginkan. Siklus refrigerasi ditunjukkan dalam Gambar 3 dan 4 dan dapat dibagi menjadi tahapantahapan berikut: A. 1 – 2. Cairan refrigeran dalam evaporator menyerap panas dari sekitarnya, biasanya udara, air atau cairan proses lain. Selama proses ini cairan merubah bentuknya dari cair menjadi gas, dan pada keluaran evaporator gas ini diberi pemanasan berlebih/ superheated gas. b) 2 – 3. Uap yang diberi panas berlebih masuk menuju kompresor dimana tekanannya dinaikkan. Suhu juga akan meningkat, sebab bagian energi yang menuju proses kompresi dipindahkan ke refrigeran. 29 c) 3 – 4. Superheated gas bertekanan tinggi lewat dari kompresor menuju kondenser. Bagian awal proses refrigerasi (3-3a) menurunkan panas superheated gas sebelum gas ini dikembalikan menjadi bentuk cairan (3a-3b). Refrigerasi untuk proses ini biasanya dicapai dengan menggunakan udara atau air. Penurunan suhu lebih lanjut terjadi pada pekerjaan pipa dan penerima cairan (3b - 4), sehingga cairan refrigeran didinginkan ke tingkat lebih rendah ketika cairan ini menuju alat ekspansi. d) 4 - 1 Cairan yang sudah didinginkan dan bertekanan tinggi melintas melalui peralatan ekspansi, yang mana akan mengurangi tekanan dan mengendalikan aliran menuju Kondenser harus mampu membuang panas gabungan yang masuk evaporator dan kondenser. Dengan kata lain: (1 - 2) + (2 - 3) harus sama dengan (3 - 4). Melalui alat ekspansi tidak terdapat panas yang hilang maupun yang diperoleh. Gambar 2.7 Gambar skematis siklus refrigerasi kompresi uap 30 Gambar 2.8 Gambaran skematis siklus refrigerasi termasuk perubahan tekanannya 2.6.4 Komponen Utama Penyegar Udara A. Kompresor Kompresor adalah jantung dari sistem tata udara, Kompresor berguna untuk menghisap uap refrigeran dari ruang penampung uap. Ketika di dalam penampung uap, tekanannya diusahakan agar tetap rendah, supaya refrigerant senantiasa berada dalam keadaan uap dan bersuhu rendah. Lalu ketika di dalam kompresor, tekanan refrigeran dinaikkan sehingga memudahkan pencairannya kembali. Energi yang diperlukan untuk kompresi diberikan oleh motor listrik yang menggerakkan kompresor. Jumlah refrigeran yang bersirkulasi dalam siklus refrigerasi tergantung pada jumlah uap yang dihisap masuk ke dalam kompresor . Dua jenis utama dari kompresor: 1. Kompresor positif, dimana gas di hisap masuk kedalam silinder dan dikompresikan sehingga terjadi kenaikan tekanan. 31 2. Kompresor non positif, dimana gas yang dihisap masuk dipercepat alirannya oleh sebuah impeler yang kemudian mengubah energi kinetik untuk menaikkan tekanan. Empat jenis kompresor refrigerasi yang paling umum adalah: • Kompresor torak (reciprocating compressor) • Kompresor sekrup (rotary screw compressor) • Kompresor sentrifugal • Kompresor sudu (vane) B. Kondensor Kondensor berguna untuk pengembunan dan pencairan kembali uap refrigeran. Uap refrigeran yang bertekanan dan bersuhu tinggi pada akhir kompresi dapat dengan mudah dicairkan dengan mendinginkannya dengan air pendingan (dengan udara pendingin pada sistem dengan pendinginan udara) yang ada pada suhu normal. Dengan kata lain, uap refrigeran menyerahkan panasnya (kalor laten pengembunan) kepada air dingin di dalam kondensor, sehingga mengembun dan menjadi cair. Jadi karena air pendingin menyerap panas dari refrigeran, maka ia akan menjadi panas pada waktu keluar dari kondensor. Selama refrigeran mengalami perubahan dari fasa uap ke fasa cair, dimana terdapat campuran refrigeran dalam fasa uap dan cair, tekanan (tekanan pengembunan) dan suhunya (suhu pengembunan) konstan. Kalor yang dikeluarkan dari dalam kondensor adalah jumlah kalor yang diperoleh dari udara yang mengalir melalui evaporator. 32 Uap refrigeran menjadi cair sempurna didalam kondensor, kemudian dialirkan kedalam melalui pipa kapiler /katup ekspansi. C. Evaporator Tekanan cairan refrigeran yang diturunkan pada katup ekspansi, didistribusikan secara merata kedalam pipa Evaporator oleh distributor refrigeran, pada saat itu refrigeran akan menguap dan menyerap kalor dari udara ruangan yang dialirkan melalui permukaan luar dari pipa evaporator. Cairan refrigerant diuapkan secara berangsur-angsur karena menerima kalor sebanyak kalor laten penguapan, selama proses penguapan itu, di dalam pipa akan terdapat campuran refrigeran dalam fasa cair dan gas. Suhu penguapan dan tekanan penguapan dalam keadaan konstan pada saat itu terjadi. Evaporator adalah penukar kalor yang memegang peranan paling penting di dalam siklus refrigerasi, yaitu mendinginkan media sekitarnya. D. Katup Ekspansi Untuk menurunkan tekanan dari refrigeran cair (yang bertekanan tinggi) yang dicairkan di dalam kondensor, agar dapat mudah menguap, maka dipergunakan alat yang dinamakan katup ekspansi atau pipa kapilar. Katup ekspansi ini dirancang untuk suatu penurunan tekanan tertentu. Katup ekspansi yang biasa dipergunakan adalah katup ekspansi termostatik yang dapat mengatur laju aliran refrigeran, yaitu agar derajat super panas uap refrigeran di dalam evaporator dapat diusahakan konstan. Dalam penyegar udara yang kecil, dipergunakan pipa kapiler sebagai pengganti katup ekspansi. Cairan refrigeran mengalir ke dalam evaporator, 33 tekanannya turun dan menerima kalor penguapan dari udara, sehingga menguap secara berangsur-angsur. Selanjutnya, proses siklus tersebut di atas terjadi secara berulang-ulang. Jenis katup ekspansi yang paling popular untuk sistem refrigasi adalah katup berkendali lanjut panas, yang biasa disebut dengan katup ekspansi termostatik. Katup ekspansi termostatik mengatur laju aliran refrigeran cair yang besarnya sebanding dengan laju penguapan di dalam evaporator. Katup ekspansi mengatur supaya evaporator dapat selalu bekerja sehinga diperoleh efisiensi siklus refrigerasi yang maksimal. Apabila beban pendinginan turun, atau apabila katup expansi membuka lebih lebar, maka refrigeran didalam evaporator tidak menguap sempurna, sehingga refrigeran yang terisap masuk ke dalam kompresor mengandung cairan. Apabila hal tersebut terjadi dalam waktu cukup lama, sebagian uap akan mencair kembali, dan katup kompresor akan mengalami kerusakan. 2.6.5 Refrigerant Refrigeran sangat penting peranannya bagi mesin penyegar udara, sehingga dalam memilih jenis refrigeran haruslah yang paling sesuai dengan jenis kompresor yang dipakai, dan karakteristik termodinamikanya yang antara lain meliputi suhu penguapan dan tekanan penguapan serta suhu pengembunan dan tekanan pengembunan. Jenis-jenis refrigeran yang digunakan dalam sistem kompresi uap Berbagai refrigeran yang digunakan dalam sistem kompresi uap. Pendinginan yang diperlukan suhu sangat menentukan dalam pemilihan fluida. Umumnya 34 refrigeran yang digunakan adalah dalam keluarga fluorocarbons klor (CFC, juga disebut freon): R-11, R-12, R-21, R-22 dan R-502. Sifat-sifat refrigeran ini diringkas dalam Tabel 2.2 dan kinerja refrigeran ini diberikan dalam Tabel 2 Tabel 2.2 Sifat-sifat refrigeran yang biasa digunakan Tabel 2.3 Kinerja refrigeran yang biasa digunakan Pemilihan refrigeran dan suhu pendingin dan beban yang diperlukan menentukan pilihan kompresor, serta desain evaporator, kondensor, dan alat pembantu lainnya. Tambahan faktor-faktor seperti kemudahan pemeliharaan, persyaratan ruang fisik dan ketersediaan utilitas untuk pembantu (air, listrik, dll) juga mempengaruhi pemilihan komponen Persyaratan Refrigeran 35 Persyaratan refrigeran untuk unit refrigerasi adalah sebagai berikut : a) Tekanan penguapannya harus tinggi. b) Tekanan pengembunan yang tidak terlampau tinggi. c) Kalor laten penguapannnya harus tinggi. d) Volume spesifik (terutama dalam fasa gas) yang cukup kecil. e) Koefisien prestasinya harus tinggi. f) Konduktivitas termal yang tinggi. g) Viskositas yang rendah dalam fasa cair maupun fasa gas. h) Konstanta dielektrika dari refrigeran yang kecil, tahanan listrik yang besar, serta tidak menyebabkan korosi pada maaterial isolator listrik. i) Refrigeran hendaknya stsbil dan tidak bereaksi dengan material yang dipakai, jadi juga tidak menyebabkan korosi. j) Refrigeran tidak boleh beracun dan tidak berbau merangsang. k) Refrigeran tidak boleh mudah terbakar dan mudah meledak. l) Refrigeran harus mudah dideteksi, jika terjadi kebocoran. m) Harganya tidak mahal dan mudah diperoleh. n) Ramah lingkungan 2.6.6. Sistem Air Conditioning Tergantung pada aplikasi, ada beberapa pilihan / kombinasi pengkondisian udara, yang tersedia untuk digunakan: • Penyejuk udara (untuk ruang atau mesin) • AC Split • FCU(Fan coil unit )dalam sistem yang lebih besar 36 • AHU (Air Handling Unit) / unit penanganan udara dalam sistem yang lebih besar 2.7 Cooling Tower / Menara Pendingin Pendingin air dibutuhkan untuk, misalnya, AC, proses manufaktur atau kekuasaan generasi. Sebuah menara pendingin adalah suatu peralatan yang digunakan untuk mengurangi suhu aliran air dengan mengekstrak panas dari air dan memancarkan ke atmosfer. Menara pendingin memanfaatkan penguapan dimana sebagian air menguap ke dalam aliran udara bergerak dan kemudian dibuang ke atmosfer. Akibatnya, sisa air didinginkan turun secara signifikan (Gambar 1). Menara pendingin mampu menurunkan suhu air lebih dari perangkat yang hanya menggunakan udara untuk membuang panas, seperti radiator dalam mobil, dan karena itu lebih hemat biaya dan hemat energi Gambar 2.9 Diagram skematik sistim menara pendingin 2.7.1 Komponen Menara Pendingin 37 Komponen dasar sebuah menara pendingin meliputi rangka dan wadah, bahan pengisi, kolam air dingin, eliminator aliran, saluran masuk udara, louvers, nosel dan fan. Kesemuanya dijelaskan dibawah. Rangka dan wadah. Hampir semua menara memiliki rangka berstruktur A. yang menunjang tutup luar (wadah/casing), motor, fan, dan komponen lainnya. Dengan rancangan yang lebih kecil, seperti unit fiber glass, wadahnya dapat menjadi rangka. B. Bahan Pengisi. Hampir seluruh menara menggunakan bahan pengisi (terbuat dari plastik atau kayu) untuk memfasilitasi perpindahan panas dengan memaksimalkan kontak udara dan air. Terdapat dua jenis bahan pengisi: • Bahan pengisi berbentuk percikan/Splash fill: air jatuh diatas lapisan yang berurut dari batang pemercik horisontal, secara terus menerus pecah menjadi tetesan yang lebih kecil, sambil membasahi permukaan bahan pengisi. Bahan pengisi percikan dari plastik memberikan perpindahan panas yang lebih baik daripada bahan pengisi percikan dari kayu. • Bahan pengisi berbentuk film: terdiri dari permukaan plastik tipis dengan jarak yang berdekatan dimana diatasnya terdapat semprotan air, membentuk lapisan film yang tipis dan melakukan kontak dengan udara. Permukaannya dapat berbentuk datar, bergelombang, berlekuk, atau pola lainnya. Jenis bahan pengisi film lebih efisien dan memberi perpindahan panas yang sama dalam volume yang lebih kecil daripada bahan pengisi jenis splash. 38 C. Kolam air dingin. Kolam air dingin terletak pada atau dekat bagian bawah menara, dan menerima air dingin yang mengalir turun melalui menara dan bahan pengisi. Kolam biasanya memiliki sebuah lubang atau titik terendah untuk pengeluaran air dingin. Dalam beberapa desain, kolam air dingin berada dibagian bawah seluruh bahan pengisi. Pada beberapa desain aliran yang berlawanan arah pada forced draft, air di bagian bawah bahan pengisi disalurkan ke bak yang berbentuk lingkaran yang berfungsi sebagai kolam air dingin. Sudu-sudu fan dipasang dibawah bahan pengisi untuk meniup udara naik melalui menara. Dengan desain ini, menara dipasang pada landasannya, memberikan kemudahan akses bagi fan dan motornya. D. Drift eliminators. Alat ini menangkap tetes-tetes air yang terjebak dalam aliran udara supaya tidak hilang ke atmosfir. E. Saluran udara masuk. Ini merupakan titik masuk bagi udara menuju menara. Saluran masuk bisa berada pada seluruh sisi menara (desain aliran melintang) atau berada dibagian bawah menara (desain aliran berlawanan arah). F. Louvers. Pada umumnya, menara dengan aliran silang memiliki saluran masuk louvers. Kegunaan louvers adalah untuk menyamakan aliran udara ke bahan pengisi dan menahan air dalam menara. Beberapa desain menara aliran berlawanan arah tidak memerlukan louver. G. Nosel. Alat ini menyemprotkan air untuk membasahi bahan pengisi. Distribusi air yang seragam pada puncak bahan pengisi adalah penting untuk mendapatkan pembasahan yang benar dari seluruh permukaan bahan pengisi. 39 Nosel dapat dipasang dan menyemprot dengan pola bundar atau segi empat, atau dapat menjadi bagian dari rakitan yang berputar seperti pada menara dengan beberapa potongan lintang yang memutar. H. Kipas / Fan. Fan aksial (jenis baling-baling) dan sentrifugal keduanya digunakan dalam menara. Umumnya fan dengan baling-baling/propeller digunakan pada menara induced draft dan baik fan propeller dan sentrifugal dua-duanya ditemukan dalam menara forced draft. Tergantung pada ukurannya, jenis fan propeller yang digunakan sudah dipasang tetap atau dengan dapat dirubah-rubah/ diatur. Sebuah fan dengan baling-baling yang dapat diatur tidak secara otomatis dapat digunakan diatas range yang cukup luas sebab fan dapat disesuaikan untuk mengirim aliran udara yang dikehendaki pada pemakaian tenaga terendah. Baling-baling yang dapat diatur secara otomatis dapat beragam aliran udaranya dalam rangka merespon perubahan kondisi beban. 2.7.3 Jenis Menara Pendingin Ada dua jenis utama menara pendingin: draft alami dan mekanis draft menara pendingin. A. Draft Menara Pendingin Alami Draft alami atau menara pendingin hiperbolik memanfaatkan perbedaan suhu antara udara ambien dan udara panas di dalam menara. Seperti udara panas bergerak ke atas melalui menara (karena naik udara panas), udara sejuk segar ditarik ke menara melalui saluran udara masuk di bagian bawah. Karena tata letak 40 menara, kipas tidak diperlukan dan hampir tidak ada sirkulasi udara panas yang dapat mempengaruhi kinerja. Beton digunakan untuk dinding menara dengan ketinggian hingga 200 m. Menara pendingin tersebut kebanyakan hanya digunakan untuk panas yang besar karena struktur beton besar mahal. Gambar 2.10 Menara pendingin natural draft aliran melintang Ada dua jenis utama menara natural draft: • Cross menara aliran (Gambar 2): udara yang diambil di air yang jatuh dan mengisi terletak luar menara • Counter menara aliran (Gambar 3): udara dibuat melalui air jatuh dan mengisi adalah Oleh karena itu terletak di dalam menara, walaupun desain tergantung pada kondisi tempat yang spesifik B. Draft Menara Pendingin Mekanikal Menara draft mekanik memiliki kipas / fan yang besar untuk mendorong atau mengalirkan udara melalui air yang disirkulasi. Air jatuh turun diatas permukaan bahan pengisi, yang membantu untuk meningkatkan waktu kontak antara air dan udara – hal ini membantu dalam memaksimalkan perpindahan panas diantara 41 keduanya. Laju pendinginan menara draft mekanis tergantung pada banyak parameter seperti diameter fan dan kecepatan operasi, bahan pengisi untuk tahanan sistim dll. Gambar 2.11 Menara pendingin induced draft dengan aliran berlawanan 2.8 Pembangkit Udara Tekan / Compressor Industri menggunakan udara tekan seluruh operasi produksi, yang dihasilkan oleh unit udara tekan berkisar dari 5 tenaga kuda (hp) untuk lebih dari 50.000 hp. The US Department Energi (2003) melaporkan bahwa 70 hingga 90 persen kompresi udara hilang dalam bentuk tidak dapat digunakan berupa panas, gesekan, penyalahgunaan dan kebisingan (lihat gambar 1). Untuk alasan ini, kompresor dan udara tekan sistem bidang penting untuk meningkatkan efisiensi energi di pabrikpabrik industri. Perlu dicatat bahwa biaya menjalankan sistem udara tekan jauh lebih tinggi daripada biaya yang kompresor itu sendiri (lihat Gambar 2.12). 42 Gambar 2.12 Komponen biaya dalam sistim udara tekan (eCompressedAir) Penghematan energi dari perbaikan sistem dapat berkisar dari 20 sampai 50 persen atau lebih konsumsi listrik, yang mengakibatkan ribuan hingga ratusan ribu dolar. Sebuah sistem udara terkompresi dikelola dengan baik dapat menghemat energi, mengurangi perawatan, downtime menurun, meningkatkan output produksi, dan meningkatkan kualitas produk. Sistim udara tekan terdiri dari sisi supply, yang mencakup kompresor dan penanganan udara, dan sisi permintaan, yang meliputi sistem distribusi dan penyimpanan dan peralatan pengguna akhir. Sebuah pengelolaan dengan baik sisi supply akan menghasilkan bersih, udara kering, stabil yang disampaikan pada tekanan yang sesuai dengan cara yang diandalkan biaya yang efektif. 2.8.1 Komponen Utama Sistim Udara tekan Sistim udara tekan terdiri dari komponen utama berikut: Penyaring udara masuk, inter-stage coolers, after-coolers, pengering udara, moisture drain traps, penerima, jaringan pipa, filter, regulator dan lubricators (lihat Gambar 3). • Air Intake Filter: Mencegah debu masuk kompresor; Debu menyebabkan menempel katup, silinder tergerus, berlebihan memakai dll 43 • I inter-stage coolers : Mengurangi suhu udara sebelum memasuki tahap erikutnya untuk mengurangi kerja kompresi dan meningkatkan efisiensi. Mereka biasanya air-cooled. • After-Coolers: Tujuannya adalah untuk menghilangkan uap air di udara dengan mengurangi temperatur pada penukar panas air dingin. • Air Dryer / pengering udara: Jejak sisa air setelah after-cooler dihilangkan dengan menggunakan pengering udara, sebagai udara untuk peralatan instrumen dan pneumatik harus relatif bebas dari kelembaban apapun. kelembaban dihilangkan dengan menggunakan penyerap seperti gel silika / karbon aktif, atau pendingin pengering, atau panas dari pengering kompresi. • Moisture Drain Traps: Perangkap menguras Moisture digunakan untuk menghilangkan kelembaban di kompresi udara. Perangkap ini menyerupai steam traps. Berbagai jenis perangkap yang digunakan adalah manual tiriskan ayam, timer berdasarkan / katup drain otomatis dll • Penerima: receiver udara disediakan sebagai ge Stora dan memperlancar keluaran udara berdenyut - mengurangi variasi tekanan dari kompresor 44 Gambar 2.13 Jenis Komponen Kompresor (US DOE, 2003) 2.8.2 Jenis Kompresor Seperti terlihat pada gambar 2.14, terdapat dua jenis dasar : positive-displacement and dinamik. Pada jenis positive-displacement, sejumlah udara atau gas di- trap dalam ruang kompresi dan volumnya secara mekanik menurun, menyebabkan peningkatan tekanan tertentu kemudian dialirkan keluar. Pada kecepatan konstan, aliran udara tetap konstan dengan variasi pada tekanan pengeluaran. Kompresor dinamik memberikan enegi kecepatan untuk aliran udara atau gas yang kontinyu menggunakan impeller yang berputar pada kecepatan yang sangat tinggi. Energi kecepatan berubah menjadi energi tekanan karena pengaruh impeller dan volute pengeluaran atau diffusers. Pada kompresor jenis d inamik sentrifugal, bentuk dari sudu-sudu impeller menentukan hubungan antara aliran udara dan tekanan (atau head) yang dibangkitkan. 45 Gambar 2.14 Jenis Kompresor (US DOE, 2003) 2.8.2.1 Kompresor Positif Pemindahan Positive Displacement Kompresor ini tersedia dalam dua jenis: reciprocating dan putar/ rotary. A. Kompresor reciprocating Di dalam industri, kompresor reciprocating paling banyak digunakan untuk mengkompresi baik udara maupun refrigerant. Prinsip kerjanya seperti pompa sepeda dengan karakteristik dimana aliran keluar tetap hampir konstan pada kisaran tekanan pengeluaran tertentu. Juga, kapasitas kompresor proporsional langsung terhadap kecepatan. Keluarannya, seperti denyutan 46 Gambar 2.15 Penampang melintang kompresor reciprocating (King, Julie) Kompresor reciprocating tersedia dalam berbagai konfigurasi; terdapat empat jenis yang paling banyak digunakan yaitu horizontal, vertical, horizontal balanceopposed, dan tandem. Jenis kompresor reciprocating vertical digunakan untuk kapasitas antara 50 – 150 cfm. Kompresor horisontal balance opposed digunakan pada kapasitas antara 200 – 5000 cfm untuk desain multitahap dan sampai 10,000 cfm untuk desain satu tahap (Dewan Produktivitas Nasional, 1993). Kompresor udara reciprocating biasanya merupakan aksi tunggal dimana penekanan dilakukan hanya menggunakan satu sisi dari piston. Kompresor yang bekerja menggunakan dua sisi piston disebut sebagai aksi ganda. Kompresor udara reciprocating tersedia untuk jenis pendingin udara maupun pendingin air menggunakan pelumasan maupun tanpa pelumasan, mungkin dalam bentuk paket, dengan berbagai pilihan kisaran tekanan dan kapasitas. B Rotary kompresor 47 Kompresor rotary mempunyai rotor dalam satu tempat dengan piston dan memberikan pengeluaran kontinyu bebas denyutan. Kompresor beroperasi pada kecepatan tinggi dan umumnya menghasilkan hasil keluaran yang lebih tinggi dibandingkan kompresor reciprocating. Biaya investasinya rendah, bentuknya kompak, ringan dan mudah perawatannya, sehingga kompresor ini sangat popular di industri. Biasanya digunakan dengan ukuran 30 sampai 200 hp atau 22 sampai 150 kW Jenis dari kompresor putar adalah: • Kompresor lobe (roots blower) • Kompresor ulir (ulir putar helical-lobe, dimana rotor putar jantan dan betina bergerak berlawanan arah dan menangkap udara sambil mengkompresi dan bergerak kedepan (lihat Gambar 7) • Jenis baling-baling putar/ baling-baling luncur, ring cairan dan jenis gulungan. Kompresor ulir putar menggunakan pendingin air. Jika pendinginan sudah dilakukan pada bagian dalam kompresor, tidak akan terjadi suhu operasi yang ekstrim pada bagian-bagian yang bekerja. Kompresor putar merupakan kompresor kontinyu, dengan paket yang sudah termasuk pendingin udara atau pendingin air. Karena desainnya yang sederhana dan hanya sedikit bagian-bagian yang bekerja, kompresor udara ulir putar mudah perawatannya, mudah operasinya dan fleksibel dalam pemasangannya. Kompresor udara putar dapat dipasa ng pada permukaan apapun yang dapat menyangga berat statiknya 48 Gambar 2.16 Gambaran kompresor ulir / screw 2.8.2.2 Kompresor Dinamis Kompresor udara sentrifugal (lihat gambar 2.17) merupakan kompresor dinamis, yang tergantung pada transfer energi dari impeller berputar ke udara. Rotor melakukan pekerjaan ini dengan mengubah momen dan tekanan udara. Momen ini dirubah menjadi tekanan tertentu dengan penurunan udara secara perlahan dalam difuser statis. Kompresor udara sentrifugal adalah kompresor yang dirancang bebas minyak pelumas. Gir yang dilumasi minyak pelumas terletak terpisah dari udara dengan pemisah yang menggunakan sil pada poros dan ventilasi atmosferis. Sentrifugal merupakan kompresor yang bekerja kontinyu, dengan sedikit bagian yang bergerak; lebih sesuai digunakan pada volum yang besar dimana dibutuhkan bebas minyak pada udaranya. Kompresor udara sentrifugal menggunakan pend ingin air dan dapat berbentuk paket.; khususnya paket yang termasuk after-cooler dan semua control. Kompresor ini dikenal berbeda karakteristiknya jika 49 dibandingkan dengan mesin reciprocating. Perubahan kecil pada rasio kompresi menghasilkan perubahan besar pada hasil kompresi dan efisiensinya. Mesin sentrifugal lebih sesuai diterapkan untuk kapasitas besar diatas 12,000 cfm. Tabel 2.2 Kriteria Seleksi Umum untuk Kompresor (Knfederasi Industri India) Table 2.3 Perbandingan untuk beberapa jenis kompresor yang penting 50 2.9 Motor Listrik Sebuah motor listrik adalah perangkat elektromekanis yang mengubah energi listrik untuk mekanik energi. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar pompa impeller, fan atau blower, mengemudi kompresor, mengangkat bahan dll motor listrik digunakan pada rumah (mixer, bor, kipas) dan dalam industri. Motor listrik kadang-kadang disebut pekerjaan " kuda "industri karena diperkirakan bahwa motor menggunakan sekitar 70% dari total listrik beban di industri. Komponen motor listrik bervariasi antara berbagai jenis motor dan oleh karena itu dijelaskan dalam bagian 2 untuk masing-masing motor secara terpisah. 2.9.1 Jenis Motor Listrik 51 Secara umum motor listrik dibagi dua jenis yaitu motor listrik DC dan motor AC. Daftar pemasok motor listrik tersedia pada www.directindustry.com / find / istrikmotor.html. Gambar 3 memperlihatkan motor listrik yang paling umum. Ini dikategorikan berdasarkan input power supply, konstruksi, dan mekanisme operasi, dan dijelaskan lebih lanjut di bawah ini. Gambar 2.17 Klasifikasi tipe motor listrik 2.9.2 Motor DC Motor DC digunakan dalam aplikasi khusus di mana torsi awal yang tinggi atau diperlukan rentang luas kecepatan dengan akselerasi lebih halus. Sebuah motor DC ditunjukkan pada Gambar 3 dan memiliki tiga komponen utama: • Field pole.. Sederhananya, interaksi antara dua medan magnet menyebabkan rotasi dalam DC motor. Motor DC memiliki kutub medan yang stasioner dan dinamo yang berubah pada bantalan di ruang antara kutub lapangan. Sebuah motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: sebuah kutub utara dan kutub selatan. Garis-garis gaya magnetik 52 membentang di seluruh pembukaan antara kutub dari utara ke selatan. Untuk motor kompleks yang lebih besar atau lebih ada satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet ini menerima listrik dari kekuatan luar sumber dan melayani sebagai struktur lapangan. • Amature. Ketika sedang melewati dinamo, menjadi elektromagnet. The angker, berbentuk silinder, dihubungkan dengan sebuah poros penggerak dalam rangka mendorong beban. Untuk kasus motor DC kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang ditetapkan oleh kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi berkaitan dengan dinamo. Setelah ini terjadi, arusnya berbalik untuk beralih kutub selatan dan utara dari dinamo. • Komutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Tujuannya adalah untuk membatalkan arah arus listrik dalam dinamo. Komutator ini juga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber daya. Keuntungan utama motor DC adalah kontrol kecepatan, yang tidak mempengaruhi kualitas catu daya. Hal ini dapat dikendalikan dengan menyesuaikan: • Tegangan dinamo - meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan • 2.9.3 Arus medan - menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan. Motors AC 53 Alternating Current (AC) motor menggunakan arus listrik yang membalikkan arahnya di interval teratur. Motor AC memiliki dua bagian listrik dasar: sebuah "stator" dan "rotor". Stator adalah komponen listrik stasioner. Rotor adalah berputar komponen listrik, yang pada gilirannya memutar poros motor. Keuntungan utama motor DC terhadap motor AC adalah kecepatan yang lebih sulit dikendalikan untuk motor AC. Untuk mengimbangi ini, motor AC dapat dilengkapi dengan frekuensi variabel drive tapi kontrol kecepatan ditingkatkan datang bersama-sama dengan kualitas daya berkurang. Motor induksi merupakan motor yang paling populer di industri karena kehandalan dan kebutuhan pemeliharaan yang lebih rendah. Motor AC induksi murah (setengah atau kurang dari biaya motor DC) dan juga memberikan daya tinggi untuk perbandingan berat (sekitar dua kali lipat dari DC motor). 2.9.4 Motor induksi Motor induksi merupakan motor yang paling umum digunakan untuk berbagai peralatan industri. Sangat pupoler karena desain yang sederhana, dan mudah untuk mempertahankan, dan dapat langsung tersambung ke listrik AC 1 phase maupun 3 phase. a. Komponen Motor induksi memiliki dua komponen listrik utama (Gambar 2.18): • Rotor. Motor induksi menggunakan dua jenis rotor: 54 - Sebuah sangkar-tupai rotor terdiri dari bar melakukan tebal tertanam dalam slot aralel. Bar ini adalah dihubung pendek di kedua ujung dengan cara cincin arus pendek - Sebuah luka rotor memiliki tiga fase, lapisan ganda, didistribusikan berliku. Ini adalah luka bagi sebagai kutub sebanyak stator. Tiga fase kabel internal dan yang lainnya berakhir tersambung ke slip-cincin terpasang pada poros dengan kuas beristirahat pada mereka. • Stator. Stator terdiri dari sejumlah stamping dengan slot untuk membawa tiga fase gulungan. Ini adalah luka bagi sejumlah tertentu kutub. Gulungan yang geometris berjarak 120 derajat terpisah. Gambar 2.18 Komponen motor induksi 2.9.5 Klasifikasi Motor Induksi Motor induksi dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama (Parekh, 2003): 55 • Single-phase motor induksi. Stator satu ini hanya memiliki berliku, beroperasi dengan satu fase power supply, memiliki rotor kandang tupai, dan memerlukan alat untuk mendapatkan motor dimulai. Sejauh ini jenis yang paling umum digunakan di rumah tangga motor peralatan, seperti kipas angin, mesin cuci dan pengering pakaian, dan untuk aplikasi untuk sampai dengan 3 sampai 4 tenaga kuda. • Motor induksi tiga fase. Medan magnet berputar yang dihasilkan oleh seimbang tiga fase pasokan. Motor ini memiliki kemampuan daya yang tinggi, dapat memiliki kandang tupai atau luka rotor (walaupun 90% memiliki rotor kandang tupai), dan diri-mulai. Hal ini Diperkirakan bahwa sekitar 70% motor di industri jenis ini, digunakan dalam, misalnya, pompa, kompresor, belt conveyor, jaringan listrik berat, dan penggiling. Mereka tersedia di 1 / 3 hingga ratusan peringkat tenaga kuda. 2.10 Pompa Dan Sistem Pemompaan Sistim pemompaan bertanggung jawab terhadap hampir 20% kebutuhan energi listrik dunia dan penggunaan energi dalam operasi pabrik industri tertentu berkisar 25-50% (US DOE, 2004). Pompa memiliki dua kegunaan utama: • Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari aquifer bawah tanah ke tangki penyimpan air) • Mensirkulasikan cairan sekitar sistim (misalnya air pendingin atau pelumas yang melewati mesin-mesin dan peralatan) 56 Komponen utama sistim pemompaan adalah: • Pompa • Mesin penggerak: motor listrik, mesin diesel atau sistim udara • Pemipaan, digunakan untuk membawa fluida • Kran / Valve , digunakan untuk mengendalikan aliran dalam sistim • Sambungan, pengendalian dan instrumentasi lainnya • Peralatan pengguna akhir, yang memiliki berbagai persyaratan Gambar 2.18 Sistim Pemompaan dalam sebuah Industri (US DOE, 2001) 2.10.1 Jenis Pompa Bagian ini menjelaskan berbagai jenis pompa.2 Pompa hadir dalam berbagai ukuran untuk penggunaan yang luas. Pompa-pompa dapat digolongkan menurut prinsip operasi dasarnya seperti pompa dinamik atau pompa pemindahan positif (Gambar 2.19). Pada prinsipnya, cairan apapun dapat ditangani oleh salah satu dari desain pompa. Dimana pompa yang berbeda desain dapat digunakan, pompa 57 sentrifugal biasanya yang paling ekonomis diikuti oleh rotary dan reciprocating pompa. Walaupun, pompa perpindahan positif umumnya lebih efisien daripada pompa sentrifugal, manfaat efisiensi yang lebih tinggi cenderung diimbangi oleh meningkatkan biaya pemeliharaan. Gambar 2.18 Klasifikasi tipe pompa 2.10.1.1 Pompa perpindahan positif Pompa perpindahan positif dikenal dengan caranya beroperasi: cairan diambil dari salah satu ujung dan pada ujung lainnya dialirkan secara positif untuk setiap putarannya. Pompa perpindahan positif digunakan secara luas untuk pemompaan fluida selain air, biasanya fluida kental. Pompa perpindahan positif selanjutnya digolongkan berdasarkan cara perpindahannya: • Pompa Reciprocating jika perpindahan dilakukan oleh maju mundurnya jarum piston. Pompa reciprocating hanya digunakan untuk pemompaan cairan kental dan sumur minyak. 58 • Pompa Rotary jika perpindahan dilakukan oleh gaya putaran sebuah gir, cam atau balingbaling dalam sebuah ruangan bersekat pada casing yang tetap. Pompa rotary selanjutnya digolongkan sebagai gir dalam, gir luar, lobe, dan baling-baling dorong dll. Pompa pompa tersebut digunakan untuk layanan khusus dengan kondisi khusus yang ada di lokasi industri. Pada seluruh pompa jenis perpindahan positif, sejumlah cairan yang sudah ditetapkan dipompa setelah setiap putarannya. Sehingga jika pipa pengantarnya tersumbat, tekanan akan naik ke nilai yang sangat tinggi dimana hal ini dapat merusak pompa. 2.10.1.2 Pompa Dinamik Pompa dinamik juga dikarakteristikkan oleh cara pompa tersebut beroperasi: impeler yang berputar mengubah energi kinetik menjadi tekanan atau kecepatan yang diperlukan untuk memompa fluida. Terdapat dua jenis pompa dinamik: • Pompa sentrifugal merupakan pompa yang sangat umum digunakan untuk pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri. Biasanya lebih dari 75% pompa yang dipasang di sebuah industri adalah pompa sentrifugal. Untuk alasan ini, pompa ini dijelaskan dibawah lebih lanjut. • Pompa dengan efek khusus terutama digunakan untuk kondisi khusus di lokasi industri. 59 Gambar 2.20 Komponen Utama Pompa Sentrifugal 2.11 Pencahayaan Cahaya adalah salah satu bagian dari berbagai gelombang elektromagnetik terbang melalui ruang. Gelombang ini memiliki kedua frekuensi dan panjang, nilai-nilai yang membedakan cahaya dari bentuk-bentuk energi lainnya pada spektrum elektromagnetik. Cahaya dipancarkan dari tubuh karena salah satu dari fenomena berikut: • Lampu pijar Solids dan cairan memancarkan radiasi terlihat ketika mereka dipanaskan sampai suhu sekitar 1000K. Intensitas meningkat dan penampakan menjadi semakin putih dengan naiknya suhu. • Electric Discharge: Jika arus listrik dilewatkan melalui gas maka atom dan molekul memancarkan radiasi dimana spektrumnya merupakan karakteristik dari elemen yang ada. • Electro luminescence: Cahaya dihasilkan jika arus listrik dilewatkan melalui padatan tertentu seperti bahan semikonduktor atau fosfor. • Fotoluminesen: Radiasi pada salah satu panjang gelombang diserap, biasanya oleh seorang yang solid, dan re-dipancarkan pada panjang 60 gelombang yang berbeda. Ketika kembali radiasi yang dipancarkan terlihat fenomena yang dapat disebut baik fluoresensi atau pendar. Gambar 2.21 Radiasi yang Tampak (Biro Efisiensi Energi, 2005) 2.11.1 Definisi dan Istilah yang Umum Digunakan • Luminer: luminer adalah unit penerangan yang lengkap, terdiri dari sebuah lampu atau lampu bersama-sama dengan bagian-bagian yang dirancang untuk mendistribusikan cahaya, posisi dan melindungi lampu, dan menghubungkan lampu ke catu daya. • Lumen: Satuan flux cahaya, fluks dipancarkan dalam sudut unit padat oleh sumber titik dengan intensitas cahaya yang seragam satu candela. Satu lux adalah satu lumen per meter persegi. Lumen (lm) adalah setara fotometrik dari watt, yang memadukan respon mata dari "pengamat standar". 1 watt = 683 lumens pada panjang gelombang 555 nm • Lux: Ini adalah satuan metrik ukuran untuk penerangan dari permukaan. Rata-rata dipelihara dicapai adalah rata-rata tingkat lux pada berbagai titik dalam suatu area tertentu. Satu lux sama dengan satu lumen per meter 61 persegi. Perbedaan antara lux dan lumen adalah bahwa lux bawa ke account area dimana flux cahaya tersebar. 1000 lumen, terkonsentrasi ke wilayah seluas satu meter persegi, lampu up yang meter persegi dengan penerangan dari 1000 lux. 1000 lumens yang sama, tersebar di sepuluh meter persegi, menghasilkan penerangan redup hanya 100 lux. • Intensitas Cahaya dan Flux: Satuan intensitas cahaya I adalah candela (cd) juga dikenal sebagai lilin internasional. Satu lumen adalah sama dengan fluks bercahaya, yang jatuh pada setiap meter persegi (m2) dari meter satu lingkungan (1m) dalam radius ketika sumber cahaya 1-candela isotropik (yang memancarkan sama dalam semua arah) adalah di pusat bola. Karena luas sebuah bola berjari-jari r adalah 4πr2, sebuah bola yang jari-jari 1m memiliki 4πm2 daerah, dan flux cahaya total yang dipancarkan oleh 1 sumber cd karena itu 4π1m. Jadi flux cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya isotropik dengan intensitas I diberikan oleh: • Color Rendering Index Kemampuan sumber cahaya untuk membuat warna permukaan secara akurat dapat dengan mudah dihitung dengan indeks warna-rendering. Indeks ini didasarkan pada ketelitian dengan yang satu set warna uji direproduksi oleh lampu kepentingan relatif terhadap lampu uji, perjanjian yang sempurna diberi skor 100. Indeks CIE memiliki beberapa keterbatasan, tetapi adalah ukuran yang paling banyak diterima render warna sifat sumber cahaya sifat lampu. Sekali lagi, suhu warna menjelaskan penampilan warna sumber cahaya dan cahaya yang dipancarkan dari itu. Warna rendering menggambarkan seberapa baik 62 merender warna terang dalam obyek.Mount Tinggi: Tinggi fixture atau lampu di atas bidang kerja. 2.11.2 Jenis Sistem Pencahayaan Bagian ini menjelaskan berbagai jenis dan komponen sistem pencahayaan. 2.11.2.1 Pijar (GLS) Lampu Lampu pijar bertindak sebagai ‘badan abu-abu’ yang secara selektif memancarkan radiasi, dan hampir seluruhnya terjadi pada daerah nampak. Bola lampu terdiri dari hampa udara atau berisi gas, yang dapat menghentikan oksidasi dari kawat pijar tungsten, namun tidak akan menghentikan penguapan. Warna gelap bola lampu dikarenakan tungsten yang teruapkan mengembun pada permukaan lampu yang relatif dingin. Dengan adanya gas inert, akan menekan terjadinya penguapan, dan semakin besar berat molekulnya akan makin mudah menekan terjadinya penguapan. Untuk lampu biasa dengan harga yang murah, digunakan campuran argon nitrogen dengan perbandingan 9/1. Kripton atau Xenon hanya digunakan dalam penerapan khusus seperti lampu sepeda dimana bola lampunya berukuran kecil, untuk mengimbangi kenaikan harga, dan jika penampilan merupakan hal yang penting. Gas yang terdapat dalam bola pijar dapat menyalurkan panas dari kawat pijar, sehingga daya hantar yang rendah menjadi penting. Lampu yang berisi gas biasanya memadukan sekering dalam kawat timah. Gangguan kecil dapat menyebabkan pemutusan arus listrik, yang dapat menarik arus yang sangat tinggi. Jika patahnya kawat pijar merupakan akhir dari umur lampu, 63 Gambar 2.22 Lampu pijar dan Diagram Alir Energi Lampu Pijar (Biro Efisiensi Energi, 2005) Ciri-ciri • Efficacy – 12 lumens/Watt • Indeks Perubahan Warna – 1A • Suhu Warna - Hangat (2.500K – 2.700K) • Umur Lampu – 1-2.000 jam 2.11.2.2 Tungsten - Halogen Lampu Sebuah lampu halogen adalah jenis lampu pijar. Memiliki filamen tungsten seperti pijar yang biasa Anda dapat menggunakan di rumah Anda, namun bola lampu diisi dengan gas halogen. Gambar 2.23 Lampu halogen tungsten 64 Ciri-ciri • Efficacy – 18 lumens/Watt • Indeks Perubahan Warna – 1A • Suhu Warna – Hangat (3.000K-3.200K) • Umur Lampu – 2-4.000 jam Kelebihan • Lebih kompak • Umur lebih panjang • Lebih banyak cahaya • Cahaya lebih putih (suhu warna lebih tinggi) Kekurangan • Lebih mahal • IR meningkat • UV meningkat • Masalah handling 2.11.2.3 Fluorescent Lamps 2.11.2.3.1 Fitur lampu neon Fluorescent Lamps sekitar 3 sampai 5 kali seefisien lampu pijar standar dan dapat bertahan sekitar 10 sampai 20 kali lebih lama. Melewati listrik melalui uap gas atau logam akan menyebabkan radiasi elektromagnetik pada panjang gelombang tertentu sesuai dengan konstitusi kimia dan gas bertekanan. Tabung neon 65 memiliki uap tekanan rendah merkuri, dan akan memancarkan sejumlah kecil biru / radiasi hijau, tetapi mayoritas akan berada di UV pada 253.7nm dan 185nm. Gambar 2.24. Diagram lampu neon dan diagram alir energi lampu neon Ciri-ciri Halofosfat • Efficacy – 80 lumens/Watt (gir HF menaikan nilai ini sebesar 10%) • Indeks Perubahan Warna –2-3 • Suhu Warna – apa saja • Umur Lampu– 7-15.000 jam Tri-fosfor • Efficacy – 90 lumens/Watt • Indeks Perubahan Warna –1A-1B • Suhu Warna – apa saja • Umur Lampu – 7-15.000 jam 66 2.11.2.3.2 Compact fluorescent lampu Lampu neon kompak baru-baru ini membuka pasar baru bagi sumber neon. Lampu ini memungkinkan desain tokoh-tokoh yang jauh lebih kecil, yang dapat bersaing dengan pijar dan uap merkuri di pasar perlengkapan pencahayaan yang bulat atau bentuk persegi. Produk di pasar tersedia dengan baik dibangun pada gigi kontrol (CFG) atau gigi kontrol terpisah (CFN). Gambar 2.25 Lampu neon kompak Ciri-ciri: • Efficacy – 60 lumens/Watt • Indeks Perubahan Warna – 1B • Suhu Warna – Hangat, Menengah • Umur Lampu – 7-10.000 jam 2.11.2.4 Lampu Sodium 2.11.2.4.1 Lampu natrium tekanan tinggi Lampu sodium tekanan tinggi (HPS) banyak digunakan untuk penerapan di luar ruangan dan industri. Efficacy nya yang tinggi membuatnya menjadi pilihan yang 67 lebih baik daripada metal halida, terutama bila perubahan warna yang baik bukan menjadi prioritas. Lampu HPS berbeda dari lampu merkuri dan metal halida karena tidak memiliki starter elektroda; sirkuit balas dan starter elektronik tegangan tinggi. Tabung pemancar listrik terbuat dari bahan keramik, yang dapat menahan suhu hingga 2372F. Didalamnya diisi dengan xenon untuk membantu menyalakan pemancar listrik, juga campuran gas sodium – merkuri. Gambar 2.26 Lampu Uap Sodium Ciri-ciri • Efficacy – 50 - 90 lumens/Watt (CRI lebih baik, Efficacy lebih rendah) • Indeks Perubahan Warna – 1 – 2 • Suhu Warna - Hangat • Umur Lampu – 24.000 jam, perawatan lumen yang luar biasa • Pemanasan – 10 menit, pencapaian panas – dalam waktu 60 detik • Mengoperasikan sodium pada suhu dan tekanan yang lebih tinggi menjadikan sangat reaktif. • Mengandung 1-6 mg sodium dan 20mg merkuri 68 • Gas pengisinya adalah Xenon. Dengan meningkatkan jumlah gas akan menurunkan merkuri, namun membuat lampu jadi sulit dinyalakan. • Arc tube (tabung pemacar cahaya) didalam bola lampu mempunyai lapisan pendifusi untuk mengurangi silau. • Makin tinggi tekanannya, panjang gelombangnya lebih luas, dan CRI nya lebih baik, efficacy nya lebih rendah. 2.11.2.4.2 Lampu Sodium Tekanan Rendah Meskipun natrium tekanan rendah (LPS) lampu yang mirip dengan sistem fluorescent (karena mereka sistem tekanan rendah), mereka umumnya termasuk dalam keluarga HID. Lampu LPS adalah sumber cahaya yang paling sukses, tetapi mereka menghasilkan kualitas cahaya termiskin dari semua jenis lampu. Menjadi sumber cahaya monokromatik, semua warna tampak hitam, putih, atau warna abuabu di bawah sumber LPS. Lampu LPS tersedia dalam watt mulai 18-180. LPS menggunakan lampu secara umum terbatas untuk aplikasi luar ruangan seperti lampu keamanan atau jalan dan indoor, aplikasi rendah watt dimana kualitas warna tidak penting (tangga misalnya). 2.11.2.5 Uap Merkuri Lampu Lampu uap merkuri merupakan gaya tertua lampu HID. Meskipun mereka memiliki hidup yang panjang dan biaya awal yang rendah, mereka memiliki khasiat miskin (30-65 lumen per watt, tidak termasuk kerugian ballast) dan memancarkan warna hijau pucat. Mungkin isu yang paling penting tentang lampu 69 uap merkuri adalah cara terbaik untuk menghindari mereka dengan menggunakan jenis sumber HID atau neon yang memiliki khasiat lebih baik dan rendering warna. Gambar 2.27 Lampu uap merkuri dan diagram alir energinya 2.11.2.6 LED Lamps Lampu LED adalah tambahan terbaru ke daftar sumber cahaya hemat energi. Sementara lampu LED memancarkan cahaya dalam sebuah band spektral sangat sempit, mereka dapat menghasilkan "cahaya putih". Hal ini dicapai dengan baik array merah-biru-hijau atau lampu LED dilapisi phopshor-biru. Lampu LED terakhir dari 40.000 sampai 100.000 jam tergantung pada warna. Lampu LED telah membuat jalan mereka ke dalam aplikasi berbagai pencahayaan termasuk tanda-tanda keluar, sinyal lalu lintas, lampu dibawah lemari, dan aplikasi berbagai dekoratif. Meskipun masih dalam tahap awal, teknologi LED lampu dengan cepat berkembang dan menunjukkan janji untuk masa depan. LED retrofit produk, yang datang dalam berbagai bentuk termasuk batang ringan, panel dan sekrup dalam lampu LED, biasanya menggambar 2-5W per sign, menghasilkan penghematan yang signifikan dibandingkan dengan lampu pijar dengan manfaat bonus hidup lebih lama, yang pada gilirannya mengurangi kebutuhan perawatan .