Simulator Otomatisasi Chilled Water Pump Pada Sistem Pendingin Terpusat.

(1)

i Universitas Kristen Maranatha

Simulator Otomatisasi Chilled Water Pump pada Sistem

Pendingin Terpusat

Nama : Faustus Yulius Waiz NRP : 0522011

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha, Jl. Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH no.65, Bandung, Indonesia.

Email : waiz_3rd@yahoo.com

ABSTRAK

Sistem pendingin terpusat merupakan suatu sistem yang proses pendinginan udaranya terpusat pada satu lokasi kemudian didistribusikan ke lebih dari satu lokasi/ruangan. Sistem pendingin terpusat ini mempunyai beberapa perangkat utama yaitu Chiller, Air Handling Unit (AHU), Cooling Tower, dan pompa air (chilled water pump dan condenser water pump). Pemakaian energi listrik untuk sistem pendingin terpusat cukup besar dibandingkan dengan penggunaan energi listrik alat-alat lainnya. Pemakaian energi listrik untuk sistem pendingin terpusat dapat dikurangi dengan melakukan pengontrolan terhadap perangkat yang bekerja pada sistem, salah satunya dengan mengontrol chilled

water pump. Pada tugas akhir ini dibuat suatu simulator untuk mensimulasikan

sistem pendingin terpusat. Simulator akan dikontrol oleh Programmable Logic

Controller(PLC) dan Variable Speed Drive (VSD).

Pada simulator, chilled water pump disimulasikan dengan motor listrik 3 fasa dan AHU disimulasikan dengan kipas angin. Simulator terdiri dari 4 area dengan sebuah kipas di dalam masing-masing area. Kecepatan putar motor listrik 3 fasa dikontrol dengan menggunakan PLC dan VSD. Penggunaan energi listrik motor listrik 3 fasa pada saat bekerja secara penuh akan dibandingkan dengan penggunaan energi listrik pada saat dilakukan pengontrolan dengan PLC. Besar penghematan energi listrik pada saat 1 kipas bekerja sebesar 96.57%, pada saat 2 kipas bekerja sebesar 83.39%, pada saat 3 kipas bekerja sebesar 53.55%, dan pada saat 4 kipas bekerja sebesar 0%.


(2)

ii Universitas Kristen Maranatha

Simulator of Chilled Water Pump Automation in

Centralized Cooling System

Name : Faustus Yulius Waiz NRP : 0522011

Electrical Engineering, Maranatha Cristian University, Jl. Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH no.65, Bandung, Indonesia.

Email : waiz_3rd@yahoo.com

ABSTRACT

Centralized cooling system is a system where the process of cooling the air is centralized at one location, and the cooled air is distributed to more than one locations/rooms. Centralized cooling system has several major devices such as Chiller, Air Handling Unit (AHU), Cooling Tower, and water pumps (chilled water pump and condenser water pump). The electrical energy consumption for centralized cooling system is large enough compare to others electrical energy consumption. Electrical energy consumption for a centralized cooling system can be reduced by controlling the devices in the system, for instance chilled water pump. In this final project a simulator is developed to simulate the process in centralized cooling system. The simulator is controlled by using Programmable Logic Controller (PLC) and Variable Speed Drive (VSD).

In the simulator, chilled water pump is simulated by an electric motor 3 phase and AHU is simulated by a fan. Simulator is consist of 4 areas with a fan inside. Rotational speed 3 of phase electric motor is controlled by using PLC and VSD. The usage of electric energy 3 phase electric motor when work at full load is compared to the usage of electric energy when controlled by PLC. Electrical energy savings are 96.57% for one fan, 83.39% for two fans, 53.55% for three fans, and 0% for four fans.


(3)

v Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

ABSTRAK... i

ABSTRACT…... ii

KATA PENGANTAR…... iii

DAFTAR ISI…... v

DAFTAR TABEL…... viii

DAFTAR GAMBAR…... ix

DAFTAR LAMPIRAN…... xiv

BAB I PENDAHULUAN………... 1

I.1 Latar Belakang Masalah……….………... 1

I.2 Identifikasi Masalah………... 2

I.3 Tujuan……….………... 2

I.4 Pembatasan Masalah………..………... 3

I.5 Spesifikasi Sistem....………. 3

I.6 Sistematika Penulisan…………...………... 4

BAB II LANDASAN TEORI.………. 5

II.1 Sistem Pendingin Terpusat………... 5

II.1.1 Chiller……….. 6

II.1.2 Air Handling Unit (AHU)……….. 9

II.1.2.1 Cooling coil / koil pendingin………... 10

II.1.2.2 Fan / kipas……….………... 10

II.1.2.3 Filter……….………... 11

II.1.2.4 Air Duct / Saluran Udara……….. 12

II.1.2.5 Humidification dan Dehumidification………. 12

II.1.3 Cooling tower / Menara Pendingin………. 13

II.1.3.1 Aliran silang (Cross Flow)……… 14

II.1.3.2 Aliran Terbalik (Counter Flow)……… 15


(4)

vi Universitas Kristen Maranatha

II.2 Sistem Kontrol………..……... 19

II.3 Controller dan Jenis-jenis Controller……………. 21

II.3.1 On/Off Controller……… 21

II.3.2 Proportional Controller………. 23

II.4 Programmable Logic Controller (PLC)………... 24

II.4.1 PLC Twido………….………... 25

II.4.2 TwidoSuite………. 26

II.4.3 Ladder Diagram………. 26

II.4.3.1 Timer(%TM)………. 27

II.4.3.2 Counter(%C)…..……….. 28

II.5 Variable Speed Drive (VSD)………...………. 28

II.5.1 Variable Speed Drive Altivar 31………... 30

II.6 Human Machine Interface (HMI)... 31

II.6.1 Vijeo Designer... 32

II.7 IC LM 35………...………….. 32

II.8 Elemen Pemanas………..……. 33

II.9 Kipas Angin... 33

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI……….. 35

III.1 Perancangan Otomatisasi Chilled Water Pump pada Sistem Pendingin Terpusat ………..………. 35

III.2 Perancangan Otomatisasi Simulator Chilled Water Pump pada Sistem Pendingin Terpusat ………... 37

III.3 Konfigurasi PLC Twido……….. 40

III.3.1 Konfigurasi Jenis PLC Twido………...…….. 40

III.3.2 Konfigurasi data Macros Drive………... 42

III.3.3 Pemograman PLC Twido………..………. 43

III.3.4 Cara Kerja dan Algoritma Pemrograman Otomatisasi Simulator Chilled Water Pump pada Sistem Pendingin Terpusat……….………... 45


(5)

vii Universitas Kristen Maranatha

III.5 Konfigurasi HMI……….. 50

III.5.1 Konfigurasi Komunikasi HMI..……….. 50

III.5.2 Konfigurasi Variabel HMI……… 51

BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISA DATA………... 54

IV.1 Kondisi pada Simulator Chilled Water Pump pada Sistem Pendingin Terpusat……….. 54

IV.2 Pengujian Simulator Chilled Water Pump pada Sistem Pendingin Terpusat... 55

IV.3 Hasil Pengujian pada Simulator Chilled Water Pump pada Sistem Pendingin Terpusat………..………..……. 55

IV.3.1 Hasil Pengujian untuk Kerja Motor Listrik 3 Fasa secara Konstan……… 55

IV.3.2 Hasil Pengujian untuk Kerja Motor Listrik 3 Fasa secara Variabel………... 60

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN……….... 81

V.1 Kesimpulan………... 82


(6)

viii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Tabel II.1 Pump Affinity Laws………..……….. 19 Tabel III.1 Pengalamatan input-output Simulator Sistem Pendingin Terpusat pada

PLC Twido………... 44 Tabel III.2 Alamat Memori dan Input-Output pada komunikasi CANopen…… 45 Tabel III.3 Tabel Pengaturan CANOpen pada VSD……….………. 49 Tabel IV.1 Persentase Waktu Kerja dari Elemen Setrika terhadap Jumlah

Orang………. 54 Tabel IV.2 Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa.……….. 56 Tabel IV.3 Penggunaan Daya Listrik Motor Listrik 3 Fasa yang

Dirancang………... 59 Tabel IV.4 Penghematan Penggunaan Daya Listrik Motor Listrik 3 Fasa... 59 Tabel IV.5 Durasi Waktu Pendinginan dengan Kipas yang Bekerja dan Jumlah

Orang Berbeda………. 61 Tabel IV.6 Penggunaan dan Penghematan Daya Listrik Motor Listrik 3 Fasa yang


(7)

ix Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Gambar I.1 Sistem Pendingin Terpusat pada Gedung…………..…... 1

Gambar II.1 Sistem Pendingin Terpusat……….………. 5

Gambar II.2 Diagram Proses di dalam Chiller……….……….. 7

Gambar II.3 Air Handling Unit………... 9

Gambar II.4 Koil Pendingin pada Air Handling Unit……….. 10

Gambar II,5 Pompa Udara di dalam Air Handling Unit………. 11

Gambar II.6 Berbagai Jenis Filter di dalam Air Handling Unit……… 12

Gambar II.7 Diagram Proses Pendinginan Air di dalam Cooling Tower tipe Cross Flow……….. 15

Gambar II.8 Diagram Proses Pendinginan Air di dalam Cooling Tower tipe Counter Flow………. 16

Gambar II.9 Komponen di Dalam Pompa Sentrifugal……… 17

Gambar II.10 Kurva Kapasitas Head Pompa………….……….. 18

Gambar II.11 Diagram Blok Sistem Kontrol………. 20

Gambar II.12 Kurva Transfer On/Off Controller………. 22

Gambar II.13 Kurva Transfer Proportional Controller……… 23

Gambar II.14 Ladder diagram………... 27

Gambar II.15 Diagram Blok Variable Speed Drive……… 29

Gambar II.16 Rangkaian Rectifier………. 29

Gambar II.17 Diagram Blok Cara Kerja Inverter……… 29

Gambar II.18 Variable Speed Drive Altivar 31………. 31

Gambar II.19 Human Machine Interface………... 32

Gambar II.20 IC LM 35-DZ………. 33

Gambar II.21 Elemen Pemanas untuk Setrika……….. 33

Gambar II.22 Kipas Angin DC………. 34

Gambar III.1 Sistem Pendingin Terpusat dengan PLC sebagai Pengontrol.. 35

Gambar III.2 Diagram Blok Sistem Pendingin Terpusat……….. 36


(8)

x Universitas Kristen Maranatha Gambar III.4 Aristektur Perancangan Otomatisasi Chilled Water Pump pada Sistem Pendingin Terpusat………..………. 37 Gambar III.5 Arsitektur Perancangan Simulator Chilled Water Pump pada

Sistem Pendingin Terpusat……….. 38 Gambar III.6 Simulator Ruangan……….. 38 Gambar III.7 Jenis PLC Twido pada TwidoSuite………. 41 Gambar III.8 Link Komunikasi modul TWDNCO1M dengan

BASIC_ATV31………. 41 Gambar III.9 Konfigurasi Tabel I/O pada Modul Ekspansi Analog…….. 42 Gambar III.10 Tabel Macros Drive Selection………. 42 Gambar III.11 Tabel Function pada Macros Drive……… 43 Gambar III.12 Flowchart Otomatisasi Simulator Chilled Water Pump pada

Sistem Pendingin Terpusat ………... 47 Gambar III.13 Flowchart Otomatisasi Simulator Chilled Water Pump pada

Sistem Pendingin Terpusat (lanjutan 1)……….. 48 Gambar III.14 Flowchart Otomatisasi Simulator Chilled Water Pump pada

Sistem Pendingin Terpusat (lanjutan 2)……….. 48 Gambar III.15 Pemilihan Jenis Driver dan Equipment Komunikasi……… 50 Gambar III.16 Konfigurasi Driver Komunikasi………... 51 Gambar III.17 Pembuatan Variabel Baru pada HMI………... 52 Gambar III.18 Tampilan HMI Simulator Otomatisasi Chilled Water Pump pada

Sistem Pendingin Terpusat……….... 53 Gambar III.19 Tampilan Trend Graph HMI………. 54 Gambar IV.1 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada saat 1 Kipas

sedang Bekerja ……….. 56 Gambar IV.2 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada

saat Kipas yang Bekerja berubah dari 1 Kipas menjadi 2 Kipas ……….………….. 57 Gambar IV.3 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada

saat Kipas yang Bekerja berubah dari 2 Kipas menjadi 3 Kipas ………..…….. 57


(9)

xi Universitas Kristen Maranatha Gambar IV.4 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada

saat Kipas yang Bekerja berubah dari 3 Kipas menjadi 4 Kipas ………... 58 Gambar IV.5 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa dan Grafik Suhu

pada Ruangan 3 untuk Jumlah Orang = 3 (10 detik pertama).. 62 Gambar IV.6 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa dan Grafik Suhu

pada Ruangan 3 untuk Jumlah Orang = 3 (10 detik kedua)… 62 Gambar IV.7 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa dan Grafik Suhu

pada Ruangan 3 untuk Jumlah Orang = 3 (10 detik ketiga)… 63 Gambar IV.8 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa dan Grafik Suhu

pada Ruangan 3 untuk Jumlah Orang = 3 (10 detik keempat)……….. 63 Gambar IV.9 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada Ruangan 1

untuk Jumlah Orang = 3………..………. 64 Gambar IV.10 Grafik Suhu pada Ruangan 1 untuk Jumlah Orang =

3……… 64

Gambar IV.11 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada Ruangan 1 untuk Jumlah Orang = 5………..………. 65 Gambar IV.12 Grafik Suhu pada Ruangan 1 untuk Jumlah Orang =

5………. 65 Gambar IV.13 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada Ruangan 1

untuk Jumlah Orang = 8………..……… 66 Gambar IV.14 Grafik Suhu pada Ruangan 1 untuk Jumlah Orang =

8……….. 66 Gambar IV.15 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada Ruangan 1

untuk Jumlah Orang = 11………..……… 67 Gambar IV.16 Grafik Suhu pada Ruangan 1 untuk Jumlah Orang =

11……… 67 Gambar IV.17 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada Ruangan 2


(10)

xii Universitas Kristen Maranatha Gambar IV.18 Grafik Suhu pada Ruangan 2 untuk Jumlah Orang = 3………... 68 Gambar IV.19 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada Ruangan 2

untuk Jumlah Orang = 5………. 69 Gambar IV.20 Grafik Suhu pada Ruangan 2 untuk Jumlah Orang =

5……….. 69

Gambar IV.21 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada Ruangan 2 untuk Jumlah Orang = 8……….………….. 70 Gambar IV.22 Grafik Suhu pada Ruangan 2 untuk Jumlah Orang =

8………. 70 Gambar IV.23 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada Ruangan 2

untuk Jumlah Orang = 11………..……… 71 Gambar IV.24 Grafik Suhu pada Ruangan 2 untuk Jumlah Orang =

11……… 71 Gambar IV.25 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada Ruangan 3

untuk Jumlah Orang = 3………..……….. 72 Gambar IV.26 Grafik Suhu pada Ruangan 3 untuk Jumlah Orang =

3……….. 72 Gambar IV.27 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada Ruangan 3

untuk Jumlah Orang = 5………... 73 Gambar IV.28 Grafik Suhu pada Ruangan 3 untuk Jumlah Orang =

5………. 73 Gambar IV.29 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada Ruangan 3

untuk Jumlah Orang = 8………..…………... 74 Gambar IV.30 Grafik Suhu pada Ruangan 3 untuk Jumlah Orang =

8……….. 74

Gambar IV.31 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada Ruangan 3 untuk Jumlah Orang = 11……… 75 Gambar IV.32 Grafik Suhu pada Ruangan 3 untuk Jumlah Orang =


(11)

xiii Universitas Kristen Maranatha Gambar IV.33 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada Ruangan 4 untuk Jumlah Orang = 3……….. 76 Gambar IV.34 Grafik Suhu pada Ruangan 4 untuk Jumlah Orang =

3………... 76 Gambar IV.35 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada Ruangan 4

untuk Jumlah Orang = 5……….……… 77 Gambar IV.36 Grafik Suhu pada Ruangan 4 untuk Jumlah Orang =

5……… 77

Gambar IV.37 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada Ruangan 4 untuk Jumlah Orang = 8……….………. 78 Gambar IV.38 Grafik Suhu pada Ruangan 4 untuk Jumlah Orang =

8………. 78 Gambar IV.39 Grafik Kecepatan Putar Motor Listrik 3 Fasa pada Ruangan 4

untuk Jumlah Orang = 11……….………. 79 Gambar IV.40 Grafik Suhu pada Ruangan 4 untuk Jumlah Orang =


(12)

xiv Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A LAMPIRAN B


(13)

LAMPIRAN A

PROGRAM PLC


(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

LAMPIRAN B

FOTO PERALATAN


(33)

B-1

PLC TWIDO


(34)

B-2

PC YANG DIGUNAKAN


(35)

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

Bab ini akan membahas tentang latar belakang, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah, spesifikasi sistem, dan sistematika penulisan.

I.1. Latar Belakang

Pada zaman sekarang ini, gedung-gedung besar banyak menggunakan sistem pendingin terpusat. Sistem pendingin terpusat ini adalah suatu sistem untuk mendinginkan ruangan yang besar dengan melibatkan beberapa alat yang saling bekerja dengan fungsinya masing-masing. Alat-alat yang saling bekerja tersebut antara lain: Chiller, Air Handling Unit (AHU), Cooling Tower, dan pompa air seperti pada Gambar I.1. Pada bagian pompa air, terdapat 2 jenis pompa yang mempunyai fungsi berbeda yaitu : pompa sirkulasi air dingin (chilled water pump) dan pompa sirkulasi air pendingin (condenser water pump).

Gambar I.1 Sistem Pendingin Terpusat pada Gedung

Dalam sistem pendingin terpusat yang besar mempunyai jumlah AHU lebih dari 1 untuk memenuhi kebutuhan udara dingin dari ruangan yang luas. Kebutuhan udara dingin untuk ruangan tersebut tidak selalu sama sehingga tidak semua AHU harus bekerja untuk memenuhi kebutuhan udara dingin tersebut. Pada umumnya chilled water pump bekerja secara konstan untuk mensirkulasikan


(36)

BAB I PENDAHULUAN 2

Universitas Kristen Maranatha air dingin dari chiller ke AHU sedangkan jumlah AHU yang bekerja tidak selalu sama. Oleh karena itu pada sistem pendingin terpusat ditambahkan suatu

balancing valve yang berguna untuk menurunkan atau menaikkan debit air dingin

yang dipompa oleh chilled water pump. Besar debit air dingin yang dipompa oleh

chilled water pump dapat dikendalikan juga dengan menambahkan suatu

pengontrol pada chilled water pump. Pada kasus ini yang menjadi ukuran untuk mengendalikan chilled water pump adalah besar kecilnya aliran air dengan mengendalikan kecepatan putar motor pompa. Dengan melakukan otomatisasi ini dapat juga dilakukan pengurangan penggunaan energi listrik pada gedung tersebut.

Pada umumnya perusahaan mempunyai kebijakan-kebijakan tertentu sehingga tidak memungkinkan untuk mendapatkan data yang sebenarnya dan menerapkan otomatisasi chilled water pump pada sistem pendingin terpusat. Oleh karena itu dibuatlah suatu simulator untuk mensimulasikannya.

I.2. Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, masalah utama yang diangkat pada tugas akhir ini adalah:

1. Bagaimana cara kerja chilled water pump pada sistem pendingin terpusat?

2. Bagaimana cara membuat simulator chilled water pump?

3. Bagaimana cara membuat otomatisasi pada simulator chilled water

pump sehingga penggunaan energi listriknya lebih efisien?

I.3. Tujuan

Tujuan yang ingin dicapai pada tugas akhir ini adalah:

1. Melakukan studi literatur untuk mengetahui cara kerja chilled water pump pada sistem pendingin terpusat.


(37)

BAB I PENDAHULUAN 3

Universitas Kristen Maranatha 2. Membuat simulator dengan PLC sebagai pengontrol simulator chilled

water pump.

3. Membuat program pada PLC untuk mengotomatisasikan simulator

chilled water pump sehingga penggunaan energi listriknya lebih

efisien.

I.4. Pembatasan Masalah

Tugas akhir ini dikerjakan dengan beberapa pembatasan masalah, diantaranya:

1. Peralatan pada sistem pendingin terpusat disimulasikan dengan: - Motor listrik 3 fasa menggantikan fungsi chilled water pump

- Kipas angin DC menggantikan fungsi AHU

2. Pada simulator ini penambahan beban suhu ruangan dilakukan oleh elemen setrika dan perubahan suhunya dideteksi oleh IC LM35-DZ. Besarnya kerja elemen setrika tergantung jumlah orang yang

di-input dalam simulator.

3. Pengukuran dilakukan pada saat suhu ruangan berkisar antara 25-26ºC dengan set point suhu ruangan simulator antara 38-41ºC.

I.5. Spesifikasi sistem

Sistem yang dibuat menggunakan peralatan dengan spesifikasi: 1. Sebuah motor 3 phasa ( 0.37kW/1.2A)

2. 4 buah IC LM35-DZ dan 4 buah elemen setrika (300W) 3. 4 buah kipas angin DC (24V/0.15A)

4. PLC Twido TWDLMDA20DRT dari vendor Telemecanique

5. Modul extension komunikasi TWDNCO1M dari vendor Telemecanique

6. Modul extension analog I/O TWDAMM6HT dari vendor Telemecanique


(38)

BAB I PENDAHULUAN 4

Universitas Kristen Maranatha 7. Modul extension digital output Twido TWDDDO8TT dari vendor

Telemecanique

8. Variable Speed Drive ATV31 dari vendor Telemecanique

I.6. Sistematika Penulisan

Laporan Tugas Akhir ini disusun dengan sistematika sebagai berikut :

 Bab I Pendahuluan

Bab ini berisi latar belakang masalah, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah, dan sistematika penulisan.

 Bab II Landasan Teori

Bab ini akah membahas mengenai Sistem Pendingin Terpusat, Sistem Kontrol, PLC (Programmable Logic Controller), VSD

(Variable Speed Drive), HMI (Human Machine Interface), IC

LM35, Elemen Pemanas, dan Kipas Angin.

 Bab III Perancangan dan Realisasi

Pada bab ini akan dijelaskan mengenai perancangan Otomatisasi

Chilled Water Pump pada Sistem Pendingin Terpusat, perancangan

Simulator Otomatisasi Chilled Water Pump pada Sistem Pendingin Terpusat, konfigurasi PLC Twido, konfigurasi VSD, dan konfigurasi HMI

 Bab IV Data Pengamatan dan Analisa Data

Bab ini berisi data pengamatan dan analisa data hasil pengujian simulator sistem pendingin terpusat yang dilakukan dalam Tugas Akhir ini.

 Bab V Kesimpulan dan Saran

Bab ini berisi kesimpulan dari Tugas Akhir dan saran-saran yang perlu dilakukan untuk perbaikan di masa mendatang


(39)

81 Univesitas Kristen Maranatha

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dari Tugas Akhir ini dan saran-saran yang perlu dilakukan untuk perbaikan di masa mendatang.

V.I Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari pengerjaan tugas akhir ini adalah : 1. Simulator chilled water pump dapat mensimulasikan pengontrolan

terhadap motor chilled water pump.

2. Setelah uji coba, terdapat keterbatasan pada simulator yaitu:

a. Karena peningkatan suhu ditentukan oleh elemen setrika maka suhu tidak dapat dijaga agar tetap konstan.

b. Kipas angin tidak mampu menurunkan suhu lebih rendah dari suhu ruangan sekitar.

3. Simulator dengan melakukan proses otomatisasi dirancang agar dapat menghemat penggunaan daya motor listrik pada saat kipas bekerja, yaitu :

a. 1 kipas bekerja dengan penghematan sebesar 96.57% b. 2 kipas bekerja dengan penghematan sebesar 83.39% c. 3 kipas bekerja dengan penghematan sebesar 53.55% d. 4 kipas bekerja dengan penghematan sebesar 0%


(40)

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 82

Univesitas Kristen Maranatha V.2 Saran

Saran yang dapat diambil dari pengerjaan tugas akhir ini adalah :

1. Untuk pengembangan lebih lanjut diharapkan simulator dibuat dengan menggunakan pendingin yang dapat mendinginkan ruangan simulator mencapai suhu yang diinginkan.

2. Pada simulator dirancang sebuah controller untuk mengontrol peningkatan suhu setiap ruangan simulator agar peningkatan suhunya dapat dijaga konstan pada suhu yang diinginkan.

3. Penerapan sistem otomatisasi chilled water pump ini dapat diaplikasikan langsung pada sistem pendingin terpusat yang sebenarnya.


(41)

83 Universitas Kristen Maranatha

Daftar Pustaka

[1]. Arvin, Samsul Kamal, Indarto, 2010. Studi Peningkatan Performance Cooling Tower Tipe Forced Draught Counter Flow Dengan Menggunakan

Sistem Hybrid. Yogyakarta.

[2]. Carrier Corporation, 2005. Commercial HVAC Chiller Equipment Water

Cooled Chiller. Carrier Corporation, Sycaruse, NY, U.S.A.

[3]. Honeywell Inc, 1997. Honeywell Engineering Manual of Automatic

Control for Commercial Building. Honeywell Inc, Minneapolis.

[4]. National Semiconductor Corporation, 2000. LM35 Precision Centigrade

Temperature Sensors. National Semiconductor Corporation, U.S.A.

[5]. Ogata, K., 1997. Modern Control Engineering, 3rd ed. Prentice-Hall International Inc., NJ.

[6]. Schneider Electric, 2004. TwidoSoft Software Reference Guide. Schneider Electric, U.S.A.

[7]. Schneider Electric, 2004. Adjustable Speed Drive Controllers. Schneider Electric, U.S.A.


(1)

BAB I PENDAHULUAN 2

Universitas Kristen Maranatha air dingin dari chiller ke AHU sedangkan jumlah AHU yang bekerja tidak selalu sama. Oleh karena itu pada sistem pendingin terpusat ditambahkan suatu

balancing valve yang berguna untuk menurunkan atau menaikkan debit air dingin

yang dipompa oleh chilled water pump. Besar debit air dingin yang dipompa oleh

chilled water pump dapat dikendalikan juga dengan menambahkan suatu

pengontrol pada chilled water pump. Pada kasus ini yang menjadi ukuran untuk mengendalikan chilled water pump adalah besar kecilnya aliran air dengan mengendalikan kecepatan putar motor pompa. Dengan melakukan otomatisasi ini dapat juga dilakukan pengurangan penggunaan energi listrik pada gedung tersebut.

Pada umumnya perusahaan mempunyai kebijakan-kebijakan tertentu sehingga tidak memungkinkan untuk mendapatkan data yang sebenarnya dan menerapkan otomatisasi chilled water pump pada sistem pendingin terpusat. Oleh karena itu dibuatlah suatu simulator untuk mensimulasikannya.

I.2. Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, masalah utama yang diangkat pada tugas akhir ini adalah:

1. Bagaimana cara kerja chilled water pump pada sistem pendingin terpusat?

2. Bagaimana cara membuat simulator chilled water pump?

3. Bagaimana cara membuat otomatisasi pada simulator chilled water

pump sehingga penggunaan energi listriknya lebih efisien?

I.3. Tujuan

Tujuan yang ingin dicapai pada tugas akhir ini adalah:

1. Melakukan studi literatur untuk mengetahui cara kerja chilled water pump pada sistem pendingin terpusat.


(2)

BAB I PENDAHULUAN 3

Universitas Kristen Maranatha 2. Membuat simulator dengan PLC sebagai pengontrol simulator chilled

water pump.

3. Membuat program pada PLC untuk mengotomatisasikan simulator

chilled water pump sehingga penggunaan energi listriknya lebih

efisien.

I.4. Pembatasan Masalah

Tugas akhir ini dikerjakan dengan beberapa pembatasan masalah, diantaranya:

1. Peralatan pada sistem pendingin terpusat disimulasikan dengan: - Motor listrik 3 fasa menggantikan fungsi chilled water pump

- Kipas angin DC menggantikan fungsi AHU

2. Pada simulator ini penambahan beban suhu ruangan dilakukan oleh elemen setrika dan perubahan suhunya dideteksi oleh IC LM35-DZ. Besarnya kerja elemen setrika tergantung jumlah orang yang

di-input dalam simulator.

3. Pengukuran dilakukan pada saat suhu ruangan berkisar antara 25-26ºC dengan set point suhu ruangan simulator antara 38-41ºC.

I.5. Spesifikasi sistem

Sistem yang dibuat menggunakan peralatan dengan spesifikasi: 1. Sebuah motor 3 phasa ( 0.37kW/1.2A)

2. 4 buah IC LM35-DZ dan 4 buah elemen setrika (300W) 3. 4 buah kipas angin DC (24V/0.15A)

4. PLC Twido TWDLMDA20DRT dari vendor Telemecanique

5. Modul extension komunikasi TWDNCO1M dari vendor Telemecanique

6. Modul extension analog I/O TWDAMM6HT dari vendor Telemecanique


(3)

BAB I PENDAHULUAN 4

Universitas Kristen Maranatha 7. Modul extension digital output Twido TWDDDO8TT dari vendor

Telemecanique

8. Variable Speed Drive ATV31 dari vendor Telemecanique

I.6. Sistematika Penulisan

Laporan Tugas Akhir ini disusun dengan sistematika sebagai berikut :

 Bab I Pendahuluan

Bab ini berisi latar belakang masalah, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah, dan sistematika penulisan.

 Bab II Landasan Teori

Bab ini akah membahas mengenai Sistem Pendingin Terpusat, Sistem Kontrol, PLC (Programmable Logic Controller), VSD

(Variable Speed Drive), HMI (Human Machine Interface), IC

LM35, Elemen Pemanas, dan Kipas Angin.

 Bab III Perancangan dan Realisasi

Pada bab ini akan dijelaskan mengenai perancangan Otomatisasi

Chilled Water Pump pada Sistem Pendingin Terpusat, perancangan

Simulator Otomatisasi Chilled Water Pump pada Sistem Pendingin Terpusat, konfigurasi PLC Twido, konfigurasi VSD, dan konfigurasi HMI

 Bab IV Data Pengamatan dan Analisa Data

Bab ini berisi data pengamatan dan analisa data hasil pengujian simulator sistem pendingin terpusat yang dilakukan dalam Tugas Akhir ini.

 Bab V Kesimpulan dan Saran

Bab ini berisi kesimpulan dari Tugas Akhir dan saran-saran yang perlu dilakukan untuk perbaikan di masa mendatang


(4)

81 Univesitas Kristen Maranatha

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dari Tugas Akhir ini dan saran-saran yang perlu dilakukan untuk perbaikan di masa mendatang.

V.I Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari pengerjaan tugas akhir ini adalah : 1. Simulator chilled water pump dapat mensimulasikan pengontrolan

terhadap motor chilled water pump.

2. Setelah uji coba, terdapat keterbatasan pada simulator yaitu:

a. Karena peningkatan suhu ditentukan oleh elemen setrika maka suhu tidak dapat dijaga agar tetap konstan.

b. Kipas angin tidak mampu menurunkan suhu lebih rendah dari suhu ruangan sekitar.

3. Simulator dengan melakukan proses otomatisasi dirancang agar dapat menghemat penggunaan daya motor listrik pada saat kipas bekerja, yaitu :

a. 1 kipas bekerja dengan penghematan sebesar 96.57% b. 2 kipas bekerja dengan penghematan sebesar 83.39% c. 3 kipas bekerja dengan penghematan sebesar 53.55% d. 4 kipas bekerja dengan penghematan sebesar 0%


(5)

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 82

Univesitas Kristen Maranatha V.2 Saran

Saran yang dapat diambil dari pengerjaan tugas akhir ini adalah :

1. Untuk pengembangan lebih lanjut diharapkan simulator dibuat dengan menggunakan pendingin yang dapat mendinginkan ruangan simulator mencapai suhu yang diinginkan.

2. Pada simulator dirancang sebuah controller untuk mengontrol peningkatan suhu setiap ruangan simulator agar peningkatan suhunya dapat dijaga konstan pada suhu yang diinginkan.

3. Penerapan sistem otomatisasi chilled water pump ini dapat diaplikasikan langsung pada sistem pendingin terpusat yang sebenarnya.


(6)

83 Universitas Kristen Maranatha

Daftar Pustaka

[1]. Arvin, Samsul Kamal, Indarto, 2010. Studi Peningkatan Performance Cooling Tower Tipe Forced Draught Counter Flow Dengan Menggunakan

Sistem Hybrid. Yogyakarta.

[2]. Carrier Corporation, 2005. Commercial HVAC Chiller Equipment Water

Cooled Chiller. Carrier Corporation, Sycaruse, NY, U.S.A.

[3]. Honeywell Inc, 1997. Honeywell Engineering Manual of Automatic

Control for Commercial Building. Honeywell Inc, Minneapolis.

[4]. National Semiconductor Corporation, 2000. LM35 Precision Centigrade

Temperature Sensors. National Semiconductor Corporation, U.S.A.

[5]. Ogata, K., 1997. Modern Control Engineering, 3rd ed. Prentice-Hall International Inc., NJ.

[6]. Schneider Electric, 2004. TwidoSoft Software Reference Guide. Schneider Electric, U.S.A.

[7]. Schneider Electric, 2004. Adjustable Speed Drive Controllers. Schneider Electric, U.S.A.