PENGHEMATAN ENERGI PADA KOMPRESOR …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-29897-2209100098-Presentation.pdf · dunia industri dikonsumsi motor listrik AC DC ... Motor listrik yang paling

PENGHEMATAN ENERGI

PADA KOMPRESOR

MENGGUNAKAN VARIABLE

SPEED DRIVE (VSD)

ALDI HUDA IRAWAN

2209100098

1

Pembimbing 1. Dr. Dedet Candra Riawan, ST. M.Eng. 2. Ir. Teguh Yuwono

Latar Belakang hampir 2/3 dari seluruh penggunaan listrik dunia industri dikonsumsi motor listrik

AC DC

Sinkron Induksi

2

Motor listrik yang paling banyak di gunakan adalah motor induksi

Sederhana dan kuat

Low - maintenance

Ekonomis

Aplikasi motor induksi di dunia industri diantaranya :

HVAC, Boiler Feed Pump, Kompresor

3

Kompresor 10% dari seluruh listrik yang digunakan di industri pada beberapa negara di konsumsi oleh kompresor[2]

“air is free but compressed air is not” -Compressed air, opportunities for bussiness

4

5

Motor listrik yang paling banyak di gunakan adalah motor induksi

Sederhana dan kuat

Low - maintenance

Ekonomis

Aplikasi motor induksi di dunia industri diantaranya :

HVAC, Boiler Feed Pump, Kompresor

”Kebanyakan motor yang digunakan di desain untuk bekerja pada beban penuh”

6

Hubungan antara energi yang dikonsumsi dengan kecepatan pada motor [2]

7

Kurva karakteristik mesin sentrifugal [3]

8

Variable Speed Drive (VSD)

9

10

11

Motor Induksi 3 fasa

Piston Kompresor

Indikator Minyak

Pressure Gauge

Tanki Kompresor

Air Nozzle

12

Intake Valve

Cooling Fin

13

Rasio Gear 3 : 2

Kw/Hp 0.75/1 IP 55

V 220/380 Hz 50

A 3.8/2.1 rpm 1380

Kw/Hp 0.75/1 IP 55

V 220/380 Hz 50

A 3.8/2.1 rpm 1380

14

15

Pressure 7 bar Tank Cap 40 liter

Power 1/4 Hp

Cap 2.1 CFM

Penentuan Kurva Karakterisik Kompresor

16

KURVA KARAKTERISTIK KOMPRESOR

17

Debit Udara (m3 / menit) 50 Hz (1469) 40 Hz(1185) 25 Hz (738)

0 0 7 7 610 0.016 7 7 620 0.02 7 7 630 0.037 7 6.6 635 0.039 6.9 5.6 5.240 0.056 5.8 4.4 3.845 0.072 4 3.3 2.250 0.098 3 2.2 0.960 0.114 0.9 0.2 0.0670 0.144 0.2 0.05 080 0.166 0 0 090 0.166 0 0 0

Tekanan (bar)Derajat Terbukanya Valve

18

KURVA KARAKTERISTIK

KOMPRESOR

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 0.016 0.02 0.037 0.039 0.056 0.072 0.098 0.114 0.144 0.166 0.166

Tek

an

an

(b

ar)

Debit (meter kubik / menit)

1469 rpm (50 Hz)

1185 rpm (40 Hz)

738 rpm (25 Hz)

19

Perbandingan Konsumsi Energi

20

KONSUMSI ENERGI

21

22

23

Trend Daya

50 Hz

40 Hz

25 Hz

24

50 Hz 50 Hz (VSD)

25

40 Hz (VSD) 25 Hz (VSD) Energi yang di konsumsi (kWh) : 50 Hz : 0.094 50 Hz (VSD) : 0.095 40 Hz (VSD) : 0.087 25 Hz (VSD) : 0.138

Penghematan = 18.8 Wh – 17.4 Wh = 1.4 Wh = 7.44 %

Kondisi Penyalaan Kompresor P (Wh)

50 Hz 18.8

50 Hz VSD 19

40 Hz VSD 17.4

25 Hz VSD 27.6

Pengaruh penggunaan VSD

26

27

Sudut fasor tegangan dan arus Bentuk tegangan dan arus

Harmonisa

Kondisi saat di drive

langsung

28

Kondisi saat

menggunakan VSD

Sudut fasor tegangan dan arus Bentuk tegangan dan arus

Harmonisa

29

Kesimpulan

Kompresor ¼ Hp yang di drive dengan VSD pada frekuensi 40 Hz untuk mencapai tekanan 4 bar menggunakan energi lebih hemat 7.44% jika dibandingkan dengan kompresor yang di drive langsung.

Penggunaan VSD dapat mengakibatkan timbulnya harmonisa yang tinggi pada sistem.

Daftar Pustaka [1] Saidur R., Mekhilef S., Ali M., Mohammed H., “Applications of

variable speed drive (VSD) in electrical motors energy savings”, Renewable and Sustainable Energy Reviews 2012;16;543-550.

[2] Saidur R, Rahim N, Hasanuzzaman M. “A review on compressed-air energy use and energy savings”, Renewable and Sustainable Energy Reviews 2009;14;1135-1153.

[3] Drury Bill, “The Control Techniques Drives and Controls Handbook”, The Institution of Electrical Engineers, July 2001

[4] Gutzwiller R.A., Gerh art R.J., Hickok H.N., “A 10,000 hp a.c. adjustable frequency compressor drive-The economics of its application”, IEEE Transactions on Industry Applications., vol. 1A-20, no.1, January/February 1984

[5] Hickok H.N., “Adjustable Speed-A Tool for Saving Energy Losses in Pumps, Fans, Blowers, and Compressors”, IEEE Transactions on Industry Applications., vol. 1A-20, no.1, January/February 1985

[6] N. Brown Royce, “Compressors: Selection And Sizing”, Elsevier, 2005

[7] Stephen J. Chapman, “Electric Machinery Fundamentals”, McGraw-Hill Companies, 2005

30