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
