## ANALISIS EFEKTIVITAS MESIN COOLING TOWER MENGGUNAKAN RANGE AND APPROACH
Ahmad Muhsin 1 , Zicko Pratama 2 Program Studi Teknik Industri Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Industri Universitas Pembangunan Nasional Veteran Yogyakarta Jl. Babarsari 2 Tambakbayan Yogyakarta 55281 email : ahmad.muhsin@upnyk.ac.id

## ABSTRAK
Cooling tower diperlukan di industri pembangkit listrik tenaga panas bumi untuk sirkulasi air pendingin dengan cara mengontakkan dengan gas tak jenuh sehingga sebagian dari zat cair itu akan menguap dan suhu zat cair turun PT Star Energy Geothermal Wayang Windu Ltd menggunakan  mesin Cooling tower untuk melakukan pendinginan.  untuk  mengetahui  performansi  kemampuan  cooling  tower  yang  dimiliki  maka  diperlukan pengukuran efektivitas.
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis efektivitas pendinginan, pengukuran efektivitas dilakukan dengan  nilai  approach  dan  range.  Range  merupakan  perbedaan  atau  jarak  antar  temperature  air  masuk  dan keluar  menara  pendingin.  Approach  adalah  perbedaan  suhu  air  dingin  keluar  menara  pendingin  dan  suhu wetbulb  ambient.  Metode  yang  digunakan  untuk  mengukur  performansi  Cooling  Tower  menggunakan  metode Overall  Equipment  Effectivenesss  untuk  mendapatkan  nilai  availability,  performance  efficiency,  dan  rate  of quality.
Dari hasil penelitian diperoleh nilai rata-rata OEE mesin cooling tower sebesar > 85% yang berarti telah  memenuhi  standar  world  class  dan  layak  untuk  dipergunakan, beberapa  titik  memiliki  nilai  kurang dari standar dengan nilai terendah 81% disebabkan karena lamanya waktu downtime. Perusahaan perlu menerapkan perawatan preventif yang rutin dan tepat waktu untuk mempertahankan performansi Cooling Tower.
Kata Kunci : Performansi, Cooling Tower, Overall Equipment Effectiveness

## 1. PENDAHULUAN
Listrik merupakan suatu kebutuhan yang sangat diperlukan masyarakat. Segala aktifitas selalu berhubungan dengan pemanfaatan energi listrik. Untuk pembangkitanya  sendiri  di  Indonesia, listrik  dapat  dihasilkan  dari  pemanfaatan batu  bara,  minyak  bumi,  air,angin  serta panas bumi. Semua sumber energi tersebut tersedia  melimpah  di  Indonesia.Untuk panas  bumi  atau  geotermal  memiliki potensi yang sangat besar untuk dikembangkan  dan  dapat  dimanfaatkan untuk  skala  besar.  Energi  geotermal dihasilkan  dari  inti  perut  bumi  akibat terjadinya aktivitas magma.
Cooling  tower  dewasa  ini  sangat diperlukan  di  tiap  industri  khususnya industri  Pembangkit  listrik  tenaga  panas bumi  dalam  rangka  pelaksanaan  untuk efisiensi  dan  konversi  energi  dimana digunakan  suatu  alat  atau  unit  yang digunakan  untuk  sirkulasi  air  pendingin. Air  pendingin  yang  berasal  dari  alat  atau sistem  penukar  panas  didinginkan  di
menara pendingin dengan cara mengontakkan dengan udara yang dilewatkan bila zat cair panas dikontakkan dengan gas tak jenuh, sebagian dari zat cair itu  akan  menguap  dan  suhu  zat  cair  akan turun.  Penurunan  suhu  zat  cair  demikian biasanya  merupakan  tujuan  dari  berbagai operasi kontak gas dan zat cair, lebih – lebih kontak  udara  –  gas.  Fungsi  cooling  tower adalah  memproses  air  atau  cooling  tower yang  panas  menjadi  air  dingin,  sehingga dapat digunakan kembali.
Penelitian  yang  dilakukan  di  Star Energy  Geothermal  Wayang  Windu  Ltd berkaitan dengan pengukuran nilai efektivitas  pendinginan  mesin Cooling tower unit 1 bertujuan untuk  menganalisis efektivitas  pendinginan  pada  jam  tertentu. Pengukuran  efektivitas  dilakukan  dengan memperhatikan dua hal  penting  yaitu nilai approach dan nilai range. Range merupakan perbedaan  atau  jarak  antar  temperature  air masuk  dan  keluar  menara  pendingin,Jadi nilai  Range  yang  tinggi  berarti  bahwa menara pendingin telah mampu
menurunkan  suhu  air  secara  efektif  dan kinerjanya  baik,  Sedangkan  Approach adalah  perbedaan  suhu  air  dingin  keluar menara  pendingin  dan  suhu  wetbulb ambient, semakin rendah approach semakin baik kinerja Cooling tower .

## 2. LANDASAN TEORI
Cooling  Tower adalah  alat  penukar kalor  yang berfungsi mendinginkan air dengan mengontakannya ke udara sehingga menguapkan sebagian kecil dari air (Handoyo, 2015).  Menara    pendingin    merupakan    suatu peralatan  yang  digunakan  untuk  menurunkan suhu  aliran  air  dengan  cara  mengekstraksi panas   dari   air   dan   mengemisikannya   ke atmosfir.   Menara   pendingin   menggunakan penguapan  dimana  sebagian  air  diuapkan  ke aliran   udara   yang   bergerak   dan   kemudian dibuang ke atmosfir (Effendi and Wirza, 2013).
Gambar 2.1 Range dan approach temperatur
Cooling Tower (Handoyo, 2015)
Pemeliharaan  atau  perawatan  dalam suatu  industri  merupakan  salah  satu  faktor penting  dalam    mendukung    proses   produksi, oleh    karena    itu    proses    produksi    harus didukung  oleh  peralatan  yang  siap  bekerja setiap    saat    dan    handal  (Hapsari,  Amar  and Rahadian,  2012). Overall      Equipment Effectiveness (OEE)   merupakan   salah   satu aplikasi      dari      program Total    Productive Maintenance (TPM)  yang  digunakan  sebagai alat      untuk    menentukan    tingkat    efektivitas mesin  (Wahyuni,  2015).  Pengukuran Equip- ment  Effectiveness (OEE) menggunakan  dasar
3  rasio  yaitu  : availability  ratio,  performance ratio, dan Quality  ratio (Muhsin,  2016). Dengan  mengetahui  hal  tersebut,  perusahaan juga dapat melakukan perbaikan atau pencegahan  kerusakan  yang  mungkin  akan terjadi  agar  dapat  meningkatkan  produktivitas (Ningrum and Muhsin, 2016).
Performa menara pendingin dievaluasi
untuk  membahas approach dan range operasi pada nilai rancangan, indetifikasi area pemborosan  energi,  dan  juga  untuk  sarana perbaikan  (Handoyo,  2015).  Dengan  begitu dapat dilakukan perencanaan perawatan mesin yang  tepat  ( preventive  maintenance )  sehingga dapat  mengurangi  jumlah  kerusakan  mesin yang  terjadi  secara  tiba-tiba  (Muhsin  and Syarafi,  2018).  Pengukuran  waktu  adalah pekerjaan  mengamati  dan  mencatat  waktu- waktu  kerjanya  baik  setiap  elemen  ataupun siklus dengan menggunakan alat-alat yang telah disiapkan (Ade and Muhsin, 2017).
Suplai  air  sejuk  (dingin)  yang tepat dan   kontinyu   maka   Cooling Tower sebgai alat   Penukar   Kalor   tersebut   dapat   bekerja sesuai   dengan spesifikasi  dan  kondisi  yang diharapkan,  selain  itu  biaya  yang  dikeluarkan akan  menjadi  lebih  efektif  dan  energi  yang dikeluarkan  lebih  efisien  (Yulianto  and Urbiantoro, 2013). Menara pendingin disimpan dalam ruangan tertutup
dimaksudkan    untuk  menghindari        fluktuasi suhu    dan kelembaban  yang  terlalu  ekstrim (Wibisono, 2005).

## 3. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian  dilakukan  di  Star  Energy Geothermal Wayang Windu Ltd., Pangalengan, Bandung pada Departemen Production . Penelitian ini diperlukan data yang mendukung, data yang digunakan adalah:
1. Suhu udara wetbulb
2. Suhu air masuk ( inlet )
3. Suhu air keluar ( outlet)
4. Suhu udara masuk
5.
Data yang diperoleh dilakukan pengolahan dengan cara:
1.  Perhitungan Rang e,  yaitu  perbedaan  antara temperature  air  masuk  dan  keluar Cooling tower , dengan menggunakan rumus perhitungan adalah sebagai berikut:
Range  (°C)  =  temperatur  air  masuk  (°C)  – temperatur air keluar (°C)
2.  Perhitungan Approach ,  yaitu  perbedaan antara  temperatur  air  dingin  keluar  menara pendingin  dan  temperatur wet  bulb ambien, dengan  menggunakan  rumus  perhitungan adalah sebagai berikut:
Approach (°C) = temperatur air keluar (°C) – temperatur wet bulb (°C)
3. Perhitungan Efektivitas pendinginan, merupakan  perbandingan  antara range dan range ideal.  Semakin  tinggi  perbandingan  ini, maka  semakin  tinggi  efektivitas  pendinginan suatu  menara  pendingin,dengan  menggunakan rumus perhitungan adalah sebagai berikut:
𝐸𝑓𝑒𝑘𝑡𝑖𝑣𝑖𝑡𝑎𝑠  (%) = 𝑅𝑎𝑛𝑔𝑒 (𝑅𝑎𝑛𝑔𝑒 + 𝐴𝑝𝑝𝑟𝑜𝑎𝑐ℎ) × 100 4. Nilai Overall Equipment Effectiveness (OEE) dihitung dengan cara mengalikan ketiga factor tersebut sehingga rumus OEE yaitu
OEE = Availability x Performance x Quality

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Diperoleh  data  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  meliputi  data  historis  waktu operasi Cooling  tower unit,  data  waktu pengukuran,suhu  air (inlet) ,  suhu  air  (outlet), suhu wetbulb ,  suhu  udara  sekitar,  desain plan efektivitas pendinginan Cooling tower .
Tabel 4.1 Data temperatur Cooling Tower NO T (Air) wetbulb T (Udara) inlet ( C ) outlet ( C ) Inlet (C ) 1 44.76 23.30 9.97 13.38 2 47.41 25.78 10.95 13.76 3 47.46 26.50 11.83 15.24 4 48.32 26.77 13.28 16.72 5 48.19 26.70 13.27 16.72 6 48.23 27.03 12.94 15.22 7 48.17 26.46 11.67 15.20 8 47.93 26.42 11.82 15.22 9 45.46 23.83 9.00 12.23 10 47.20 25.76 10.90 13.76 11 47.22 26.22 11.42 15.24 12 48.48 26.86 13.29 16.72 13 48.21 26.79 13.81 16.72 14 48.01 26.68 11.35 14.97 15 48.00 26.34 11.22 15.20 16 47.77 26.30 11.54 14.51 17 45.44 23.87 9.34 12.23 18 47.08 25.83 10.36 13.76 19 47.14 26.17 11.02 15.24 20 48.26 26.68 12.85 16.72 21 48.06 26.58 13.24 16.72
22 47.78 26.43 11.32 13.71 23 47.97 26.24 11.13 15.20 24 47.44 25.99 11.62 15.22 25 45.51 23.91 9.27 12.23 26 47.09 25.85 10.12 13.76 27 47.05 26.06 11.06 13.93 28 48.21 26.62 12.15 15.71 29 48.11 26.59 13.21 16.72 30 47.52 26.23 10.34 13.71 31 47.82 26.14 10.53 13.90 32 47.45 26.01 10.72 13.86 33 45.46 23.84 9.42 12.23 34 47.07 25.83 10.20 13.76 35 47.09 26.15 11.55 13.82 36 48.32 26.71 12.37 15.22 37 48.10 26.57 13.03 16.72 38 47.32 26.02 11.30 13.71 39 47.61 25.89 10.22 13.70 40 47.50 26.06 11.17 13.92 41 45.54 23.99 12.00 14.29 42 46.94 25.90 14.16 16.85 43 47.16 26.20 13.97 16.50 44 48.47 26.88 16.12 19.02 45 48.02 26.59 15.77 18.88 46 47.41 26.12 15.22 17.92 47 47.77 26.09 14.67 17.44 48 47.21 25.84 17.26 20.19 49 46.15 24.59 16.54 19.55 50 47.04 26.00 20.14 23.03 Water flow inlet, Suhu air masuk/sebelum  didinginkan  cooling  tower. Water  flow  outlet, Suhu  air  keluar/sesudah didinginkan cooling tower. Wetbulb,
Temperatur yang ditunjukan oleh thermometer yang  dibungkus  kain  atau  kapas  basah  yang digunakan untuk menghilangkan radiasi panas dan ad aliean udara yang melaluinya. Air flow inlet, Suhu  udara  sekitar  yang  ada  di  sekitar Cooling tower
Tabel 4.2 Data Range, Approach dan  Efektivitas
Perhitungan Range menggunakan  rumus digambarkan dalam diagram berikut :

## Gambar 4.1 Nilai Range
Nilai Range dalam satuan (°C) diperoleh dari temperatur  air  masuk  (°C)  –  temperatur  air keluar (°C)
Perhitungan Approach ditunjukkan dalam diagram berikut:
Gambar 4.2 Nilai Approach
Nilai  Approach  dalam  satuan  (°C)  diperoleh dari  temperatur  air  keluar  (°C)  –  temperatur wet bulb (°C)
Perhitungan  efektivitas  pendinginan ditunjukkan dalam diagram berikut :
Gambar 4.3 Nilai Efektivitas
Nilai  efektivitas  diperoleh  dengan  cara  : 𝐸𝑓𝑒𝑘𝑡𝑖𝑣𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔𝑖𝑛𝑎𝑛%  = 𝑅𝑎𝑛𝑔𝑒 (𝑅𝑎𝑛𝑔𝑒+𝐴𝑝𝑝𝑟𝑜𝑎𝑐ℎ) × 100%
Perhitungan Performance  Efficiency untuk yaitu :
𝑃𝑒𝑟𝑓𝑜𝑚𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑅𝑎𝑡𝑒 = 𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 𝑝𝑙𝑎𝑛 × 100% 𝑃𝑒𝑟𝑓𝑜𝑚𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑅𝑎𝑡𝑒 = 327 𝑇𝑜𝑛 339 𝑇𝑜𝑛 × 100% = 96,46 %
http://jurnal.upnyk.ac.id/index.php/opsi
Analisis produktivitas dilakukan dengan  tujuan  untuk  mengetahui  seberapa efektif  mesin  terebut  dapat  beroperasi  dan mendapat usulan perbaikan terhadap mesin dan kinerja  operator.  Menurut  standar  yang dikeluarkan  oleh Japanese  Institute  of  Plant Maintenance , meliputi:
1. Availability Rate = 90% atau lebih 2. Performance Rate = 95% atau lebih 3. Rate of Quality = 99% atau lebih 4. Overall Equipment Effectiveness
= 85% atau lebih Jika nilai tersebut sama atau lebih dari standar yang  telah  ditetapkan,  maka  mesin  tersebut sudah  dikatakan  mampu  bekerja  dengan maksimal.
Availability rate merupakan suatu rasio yang menggambarkan pemanfaatan waktu yang tersedia  untuk  kegiatan  operasi  mesin.  Hasil perhitungan terhadap mesin diperoleh presentasi availability  rate sebesar  90,13%.
Performance Rate merupakan suatu rasio yang menggambarkan  kemampuan  dari  peralatan dalam  menghasilkan  barang  atau  produk, sedangkan Rate  Of  Quality adalah  rasio  yang menggambarkan  kemampuan  peralatan  dalam menghasilkan  produk  sesuai  standar.  Hasil perhitungan Performance rate sebesar 88,50%.
Nilai Overall  Equipment  Effectiveness (OEE) pada mesin diperoleh > 86%.

## 5. KESIMPULAN
Berdasarkan  pengolahan  data  analisa hasil penelitian disimpulkan yaitu :
1. Performance Efficiency sebesar 96,46%  artinya  mesin Cooling  Tower masih efektif dan berkinerja baik.
2. Nilai Overall Equipment Effectiveness (OEE)  pada  periode  penelitian  sudah memenuhi  standar world  class yaitu >85%.
3. Hasil  penelitian  ini  menjadi  sumber informasi  tentang  kondisi  mesin  dan dapat dijadikan acuan untuk melakukan perawatan preventif.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih kepada pihak  PT Star  Energy  Wayang  Windu  Ltd  yang  telah memberikan ijin untuk melakukan penelitian.

## DAFTAR PUSTAKA
Ade,  M.  and  Muhsin,  A.  (2017)  ‘ANALISIS BEBAN  KERJA  MEKANIK  PADA

## DEPARTEMEN  PLANT  DENGAN
METODE WORK SAMPLING ( STUDI  KASUS  PADA  PT  XYZ  )’, Jurnal (OPSI) Optimasi Sistem Industri , 10(1), pp. 35–42. Available at: http://jurnal.upnyk.ac.id/index.php/opsi/ article/view/2165. Effendi, A. and Wirza, R. (2013) ‘PERENCANAAN  SISTEM  SCADA COOLING TOWER MENGGUNAKAN SIEMENS SIMATIC  STEP  7  DAN  WINCC
Fakultas  Teknologi  Industri  –  Intitut Teknologi Padang’, TEKNOIF , 1(1), pp.
6–14.
doi:
10.1080/09637486.2017.1353954.
Handoyo,  Y.  (2015)  ‘Analisis  Performa Cooling Tower LCT 400 Pada P.T. XYZ, Tambun  Bekasi’, Jurnal  Ilmiah  Teknik Mesin ,  3(1),  pp.  38–52.  Available  at: https://media.neliti.com/media/publicati ons/97640-ID-analisis-performa- cooling-tower-lct-400.pdf.
Hapsari, N., Amar, K. and Rahadian, Y. (2012) ‘Pengukuran  Efektivitas  Mesin  Dengan
Menggunakan Metode Overall
Equipment  Effectiveness  (Oee)  Di  Pt. Setiaji  Mandiri’, Spektrum  Industri , 10(2), pp. 108–199. Muhsin, A. (2016) ‘ANALISIS PERFORMANSI DEPARTEMEN MACHINNING MENGGUNAKAN METODE  OVERALL  EQUIPMENT
EFFECTIVENES ( OEE ) ( Studi Kasus pada  Perusahaan  Pengecoran  Logam XYZ  )’, OPSI  (Optimasi  Sistem Industri) ,  9(1),  pp.  16–23.  Available  at: http://jurnal.upnyk.ac.id/index.php/opsi/ article/view/2170.
Muhsin, A. and Syarafi, I. (2018) ‘ANALISIS
KEHANDDALAN DAN LAJU KERUSAKAN PADA MESIN CONTINUES
FRYING ( STUDI KASUS :  PT  XYZ  )  Abstrak  b  .  Data Waktu  Kerusakan  a  .  Data  Komponen Kritis  c  .  Data  Waktu  Perbaikan  d  . Pengolahan  Data  Menentuan  distribusi yang  paling  sesuai  dengan  karakteristi’, Jurnal (OPSI) Optimasi Sistem Industri , 11(1), pp. 28–34. Available at: http://jurnal.upnyk.ac.id/index.php/opsi/
article/viewFile/2200/1932.
Ningrum, N. S. and Muhsin, A. (2016) ‘LINE
MACHINING  PROPELLER  SHAFT UNTUK PRODUK FLANGE
MENGGUNAKAN METODE OVERALL EQUIPMENT EFFECTIVENESS  (  OEE  )  (  STUDI KASUS  DI  PT  HINO  MOTORS
MANUFACTURING  INDONESIA  )’,
Jurnal  Optimasi  Sistem  Industri ,  9(2),
pp. 109–118. Available at: http://jurnal.upnyk.ac.id/index.php/opsi/ article/view/2167. Wahyuni, M. F. (2015) ‘Analisis nilai’, Jurnal Ilmiah Universitas Bakrie , 3(2). Available at: http://journal.bakrie.ac.id/index.php/jurn al_ilmiah_ub/article/view/957. Wibisono,  Y.  (2005)  ‘PENDINGIN  TIPE INDUCED COUNTER FLOW
Performance C omparison o f C ooling T
ower F iller Used in the Induced Counter Flow  Type  Cooling  Tower  System’,
Jurnal  Teknologi  Pertanian ,  6(3),  pp.
152–162.
Available at: http://download.garuda.ristekdikti.go.id/ article.php?article=309498&val=7353& title=Performance
Comparison of
Cooling  Tower  Filler  Used  in  the Induced    Counter  Flow  Type  Cooling Tower System.
Yulianto,  S.  and  Urbiantoro,  A.  (2013) ‘Perancangan  cooling  tower  untuk  alat penukar  kalor  shell  and  tube  kapasitas skala  laboratorium’, SINTEK ,  7(1),  pp. 1–11.