Analisis Konsumsi Energi Listrik Pada Sistem Pendingin Ruangan ( Air Conditioning ) Di Gedung Direktorat Politeknik Negeri Pontianak

## Rina Dwi Yani
Program Studi Manajemen Energi, Magister Teknik Elektro Fakultas Teknik, Universitas Tanjungpura Pontianak, Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Pontianak email : dwiyanirina@gmail.com
Abstract– Penelitian  ini  bertujuan  untuk  melakukan analisa  konsumsi  energi  pada  gedung  Direktorat Politeknik  Negeri  Pontianak  yang  pada  akhirnya diharapkan  untuk  mendapatkan  optimasi  penggunaan energi  pada  sistem  pendingin  ruangan.  Penelitian  ini dilakukan  pada  ruangan  yang  terletak  pada  lantai  1, lantai  2  dan  lantai  3  gedung  Direktorat  Politeknik Negeri  Pontianak.  Perhitungan  beban  pendinginan menggunakan metode CLTD (Cooling Load Temperature Difference) berdasarkan ASHRAE
Handbook  Fundamental  1997.  Perhitungan  beban pendinginan berdasarkan data sekunder yang kemudian hasilnya dibandingkan dengan kapasitas beban pendinginan  terpasang.  Hasil  akhir  dari  penelitian  ini diperoleh  beban  pendinginan  maksimum  pada  kondisi puncak  sebesar  794.004,52  Btu/hr  (88,22  Pk), sedangkan  kapasitas  pendinginan  yang  terpasang adalah  89  Pk.  Beban  yang  terpasang  sesuai  dengan hasil  perhitungan  ulang,  maka  celah  penghematan masih  bisa  diperoleh  sebesar  14,388  %  dengan mengurangi faktor pencahayaan dari lampu; mengubah set point temperatur didalam ruangan; memperkecil SC (shading of Coefficien); dan mengurangi infiltrasi udara luar.  Dari  hasil  analisis  biaya,  Break  Event  Point (BEP) akan diperoleh kembali  pada pertengahan tahun ke lima.
Keywords -  Beban pendinginan, sistem pendingin udara, optimasi

## 1. Pendahuluan
Bangunan  merupakan  faktor  penyaring  penyebab alamiah  ketidak  nyamanan,      seperti  hujan,  terik matahari,  angin  kencang,  dan  udara  panas  tropis,  agar tidak masuk ke dalam bangunan. Udara luar yang panas dimodifikasi  bangunan  dengan  bantuan  AC  menjadi udara  dingin.  Dalam  hal  ini  dibutuhkan  energi  listrik untuk  menggerakan  mesin  AC.  Demikian  juga  halnya bagi penerangan malam hari atau ketika langit mendung, diperlukan  energi  listrik  untuk  lampu  penerangan. Hampir  sekitar  +  60%  pemakaian  energi  listrik digunakan  untuk  sistem  pengkondisian  udara,  sisanya untuk  keperluan  penerangan,  peralatan  elektronik,  dan peralatan lainnya.
Konservasi  energi  adalah  peningkatan  efisiensi energi yang digunakan atau proses penghematan energi. Dalam  proses  ini  meliputi  adanya  audit  energi  yaitu
suatu metode untuk menghitung tingkat konsumsi energi suatu  gedung  atau  bangunan,  yang  mana  hasilnya  nanti akan  dibandingkan  dengan  standar  yang  ada  untuk kemudian  dicari  solusi  penghematan  konsumsi  energi jika  tingkat  konsumsi  energinya  melebihi  standar  baku yang ada. Untuk audit energi dan peluang penghematan energi  diutamakan  pada  sistem  pengkondisian  udara karena  penggunaan  energi  listriknya  dapat  mencapai  + 60%  melebihi  standar  yang  disampaikan  oleh  Tim Hemat Energi (THE) yaitu 48,50%.

## 2. Teori Dasar
2.1. Konsep Penelitian

## Gambar 1. Skema Penelitian
2.2. Cooling Load Temperature Difference (CLTD)/Solar Cooling Load ( SCL) /Cooling Load Factor (CLF). [1]
Berikut  merupakan  rumus-rumus  yang  digunakan dalam menghitung beban pendinginan dengan menggunakan  metode  CLTD  berdasarkan  ASHRAE Handbook 1997.
A. Beban Pendinginan External
- Atap dan dinding
q = UA(CLTD)......................................... (1)
U= koefisien  desain  perpindahan  panas  untuk atap atau dinding (W/m 2 K).
A= luas atap, dinding, atau kaca, dihitung dari rencana Pembangunan (m 2 )
CLTD perbedaan  temperature  beban  pendinginan, atap, dinding atau kaca (K)
Dimana  nilai U dapat dihitung  melalui tahanan total (Rt) dengan rumus:
U = 1/R t ....................................................... (2)
Untuk nilai CLTD didapatkan dari CLTD maksimum dan koreksi perbedaan suhu rata-rata.
CLTD = CLTD Maks + (t i - t 0 ) ..................(3) Dimana : t 0 =  suhu yang dikondisikan t i =  suhu udara luar - Kaca
q = A.SC.SCL.……...……...……………... (4)

## Dimana:
SC  =  koefisien peneduh SCL  =  faktor beban pendinginan matahari tanpa peneduh dalam atau dengan peneduh.
- Langit-Langit
q = UA (t b - t ic )…...…………...……….…….. (5) Dimana:
U = koefisien perpindahan panas desain A =  luas partisi, langit-langit, atau lantai, dihitung dari bangunan rencana t b =  temperatur di ruang yang berdekatan t ic =  temperatur desain dalam (konstan)di ruang AC. - Lantai
q = UA (t b - t i )…...…………...……….… (6) Dimana: U =   koefisien perpindahan panas desain A =  luas partisi, langit-langit, atau lantai, dihitung dari bangunan rencana t b =  temperatur di ruang yang berdekatan t i =  temperatur desain dalam (konstan)di ruang AC.
B. Beban Pendinginan Internal
- Orang
q sensible = N (Panas sensible) CLF…........(7)
q latent = N (Panas Laten) …. ……… …(8) Dimana: N =  jumlah orang dalam ruang, CLF  =  factor beban pendinginan, dengan jam hunian - Lampu
qel = W.F ul .F sa (CLF)……………………….(9) Dimana:
W     =  watt  masukan  dari  rencana  listrik  atau data pencahayaan Ful  =  faktor penggunaan pencahayaan FSA  =  faktor ballast untuk lampu fluerescent CLF  =  faktor beban pendinginan, dengan jam hunian
- Peralatan Elektronik
q = SHG (CLF)  …………….……………...(10)
Dimana:
q =  Perolehan kalor Watt atau Btu/h
SHG =  Perolehan kalor sensible CLF  =  Faktor beban pendinginan, dengan jam
terjadwal danberpeneduh atau tidak
C. Ventilasi Dan Infiltrasi q sensible = 1,23Q (t o – t i )………….…………….(11) q latent = 3010Q (W o – W i )…………...........…… (12) q total = 1,20Q (h o – h i )……….………………...(13) Dimana: t o, t i = suhu udara luar dan dalam, 0 C W o ,W i = luar, kelembaban udara didalam rasio, kg(air) / kg (udara kering) h o, h i = laju, entalpi udara, kJ/kg (udara kering) Q = laju aliran udara ventilasi yang sesuai Nilai Q dapat dihitung menggunakan rumus:
𝑄 = A L 1000 C s ∆t + C w V 2 ……………………(14)
Dimana : A L = kebocoran udara efektif area (cm 2 ) C s = koefisien stack (L/s) 2 /(cm 4 .K)  t = perbedaan suhu rata-rata untuk interval waktu perhitungan, K
C w = koefisien angin (L/s) 2 /[cm 4 .(m/s) 2 ]
V = rata-rata kecepatan angin diukur di stasiun cuaca local untukwaktu interval perhitungan m/s.
3. Hasil Pengukuran dan Analisis
3.1. Data Gedung Direktorat
Gedung Direktorat memiliki luas bangunan total 2.535 m2.  Sirkulasi  udara  pada  beberapa  bagian  gedung  cukup bebas.  Penerangan  ruangan  didalam  gedung  sebagian tergantung  pada  energi  listrik  dan  sedikit  menggunakan cahaya  penerangan  luar.  Luas  bidang  permukaan  dinding yang  menerima  sinar  matahari  langsung tidak  begitu luas, namun  permukaan  kaca  jendela  yang  menerima  sinar matahari  langsung  cukup  banyak.  Kondisi  demikian  akan meningkatkan  suhu  ruangan,  sehingga  diperlukan  energi listrik  yang  cukup  besar  untuk  menjaga  kestabilan  suhu ruangan dengan pengoperasian peralatan pengkondisi udara (air  conditioner),  terutama  pada  musim  panas.  Untuk bangunan  yang  bertingkat  4  ini,  dimana  bangunan  pada lantai 2, 3 dan 4 yang paling banyak menerima radiasi sinar matahari  akan  memerlukan  energi  listrik  yang  lebih  besar dibandingkan dengan bangunan pada lantai dibawahnya.
Adapun  data-data  yang  dikumpulkan  berdasarkan hasil  pengukuran  untuk  masing-masing  ruangan  disajikan dalam tabel-tabel berikut.

## Tabel 1. Luas dinding yang terpapar sinar matahari langsung
Bahan Luas (M 2 ) 1 N Plester Batako 37,20 2 N Plester Batako 41,60 3 S
Plester Batako 23,40 4 S
Plester Batako 37,20 5 N Plester Batako 37,10 6 N Plester Batako 41,60 7 S Plester Batako 55,20 8 S Plester Batako 49,30 9 S Plester Batako 41,60 10 S Plester Batako 17,20 11 S Plester Batako 56,10 12 N Plester Batako 17,20 13 N Plester Batako 55,20 14 N Plester Batako 37,20 15 S Plester Batako 17,20 16 S Plester Batako 37,10
17 S
Plester Batako
41,60 Ruang
ARAH DINDING Dinding
Tabel 2. Luas kaca yang terpapar sinar matahari langsung
Bahan Luas (M 2 ) 1 Kaca Polos 6,4 mm 12,597
2 Kaca Polos 6,4 mm - 3 Kaca Polos 6,4 mm -
4 Kaca Polos 6,4 mm 12,597
5 Kaca Polos 6,4 mm 25,193 6 Kaca Polos 6,4 mm - 7 Kaca Polos 6,4 mm 12,597 8 Kaca Polos 6,4 mm - 9 Kaca Polos 6,4 mm 3,599 10 Kaca Polos 6,4 mm 28,792 11 Kaca Polos 6,4 mm 19,764 12 Kaca Polos 6,4 mm 9,882 13 Kaca Polos 6,4 mm 25,138 14 Kaca Polos 6,4 mm 11,529 15 Kaca Polos 6,4 mm 8,235 16 Kaca Polos 6,4 mm 6,588 17 Kaca Polos 6,4 mm 19,764 Ruang Jendela Tabel 3. Luas Langit-Langit/Plafond Bahan Luas (M 2 ) 1 Gypsum 15,9 117,978 2 Gypsum 15,9 45,443 3 Gypsum 15,9 22,046 4 Gypsum 15,9 108,599 5 Gypsum 15,9 108,599 6 Gypsum 15,9 72,000 7 Gypsum 15,9 137,647 8 Gypsum 15,9 11,072 9 Gypsum 15,9 48,909 10 Gypsum 15,9 90,032 11 Gypsum 15,9 86,112 12 Gypsum 15,9 69,394 13 Gypsum 15,9 94,980 14 Gypsum 15,9 43,376 15 Gypsum 15,9 13,790 16 Gypsum 15,9
71,718 17 Gypsum 15,9 51,100 Ruang Plafond/Langit-Langit Tabel 4. Luas Lantai Bahan Luas (M 2 ) 1 Keramik 117,978 2 Keramik 45,443 3 Keramik 22,046 4 Keramik 108,599 5 Keramik 108,599 6 Keramik 72,000 7 Keramik 137,647 8 Keramik 11,072 9 Keramik 48,909 10 Keramik 90,032 11 Keramik 86,112 12 Keramik 69,394 13 Keramik 94,980 14 Keramik 43,376 15 Keramik 13,790 16 Keramik
71,718
17 Keramik 51,100 Ruang Lantai Tabel 5. Tingkat Hunian 1 10 2 7 3 6 4 6 5 5 6 7 7 5 8 2 9 2 10 7 11 100 12 2 13 8 14 4 15 3 16 5 17 5 Ruang Jumlah Orang
Tabel 6. Penerangan 1 14 CFL 9 126 2 10 CFL 9 90 3 8 CFL 9 72 4 15 CFL 9 135 5 10 CFL 9 90 6 11 CFL 9 99 7 14 CFL 9 126 8 4 CFL 9 36 9 12 CFL 9 108 10 13 CFL 9 117 11 19 CFL 9 171 12 2 TL 36 72 13 10 CFL 9 90 14 15 CFL 9 135 15 6 CFL 9 54 16 12 CFL 9 108 17 6 CFL 9 54 RUANG JUMLAH LAMPU JENIS LAMPU DAYA LAMPU DAYA INPUT (WATT) Tabel 7. Peralatan Elektronik 1 189 2 153 3 189 4 135 5 210 6 210 7 189 8 189 9 153 10 117 11 153 12 98 13 90 14 135 15 117 16 108 17 117 RUANG DAYA INPUT (WATT) Tabel 8. Luas Kaca dan Pintu
Kaca Pintu 1 12,597 3,360 15,957 2 - 3,424 3,424 3 - 3,360 3,360 4 12,597 3,360 15,957 5 25,193 3,360 28,553 6 - 3,360 3,360 7 12,597 3,360 15,957 8 - 3,360 3,360 9 3,599 1,785 5,384 10 28,792 5,640 34,432 11 19,764 3,360 23,124 12 9,882 1,785 11,667 13 25,138 1,785 26,923 14 11,529 3,360 14,889 15 8,235 3,360 11,595 16 6,588 3,360 9,948 17 19,764 3,360
23,124 Ruang Luas (M2) Luas Total (M2) 3.2. Perhitungan Kalor
A. Perolehan Kalor Eksternal
 Perolehan Kalor dari Dinding
Dinding  pada  bangunan  gedung  Direktorat  Politeknik Negeri  Pontianak  diasumsikan  terbuat  dari  bahan  yang sama,  yaitu  menggunakan  batako  dan  plaster  semen. Ukuran batako yang digunakan adalah batako 200 mm dan ketebalan masing-masing plasteran semen lebih kurang 10 mm.
Dari  tabel  1  dapat  dilihat  bahwa  luas  dinding  yang tersisa pada ruang 1 adalah 3,72 m 2 . Dari tabel 4 ASHRAE 1997 bab24 didapat tahanan-tahanan:
 Plaster semen dalam 10 mm, R 1 = 0,013 m 2 .K/W
 Plaster semen dalam 10 mm, R 2 = 0,013 m 2 .K/W
 Batako 200 mm, R 3 = 0,37 m 2 .K/W Dari  nilai  tahanan  pada  dinding  diatas  maka  nilai  U dihitung menggunakan rumus 2, maka:
U = 1/Rt = 1/(R 1 +R 2 +R 3 )
= 1/(0,013+0,013+0,37) m 2 .K/W = 1/0,396 m 2 .K/W = 2,53 m 2 .K/W Dinding ruang 1  menghadap  ke  utara,  nilai  CLTD maks adalah sebesar 9 0 C (W.F. Stoecker, J.W Jones1994, tabel 4- 15,  hal.76) .  Suhu  yang  dikondisikan  sebesar  18 0 C,  dan suhu  udara  luar  untuk  kota  pontianak  pada  bulan  agustus 34 0 C. Sehingga nilai CLTD berdasarkan rumus 3, adalah: CLTD = CLTD maks + (t 1 -t 0 ) = 9 + (34 – 18) = 25 0 C Maka  beban  pendinginan  dari  dinding  pada  ruang  1 dihitung menggunakan rumus 2.1, didapat:
q = UA(CLTD) = 2,53 m 2 .K/W x 37,2 m 2 x 25 K
= 2352,9 W
Dimana  1  W  =  3,412  Btu/h,  maka  beban  pendingin ruang 1 adalah sebesar:
q  = 2352,9 x 3,412 = 8013,03 Btu/h Total  beban  pendinginan  dari  dinding  didapat  sebesar 154.698,87 Btu/h.
 Perolehan Kalor dari Kaca
Sebagian  besar  gedung  merupakan  jendela  kaca  yang terbuat  dari  kaca  bening  dengan  ketebalan  6,4  mm. Ruangan yang dihitung pada bagian ini hanya bagian kaca yang terkena sinar matahari langsung.
Dari  tabel  2  didapat  luas  kaca  pada  ruang  1  adalah 12,597  m2.  Koefisien  peneduh  (SC)  bernilai  0,94 (ASHRAE  1997  tabel  11  bab  29,  hal  29.25)  dan  faktor beban  pendingin  matahari  adalah  249  untuk  arah  selatan dan 107 untuk arah utara (ASHRAE 1997 tabel 39 bab 28, hal 28.50). Maka beban pendingin dari kaca pada ruang 1 menggunakan rumus 4 adalah:
q = A. SC. SCL = 12,597 m2 x 0,94 x 107
= 1.267,00626 W
= 4322,85 Btu/h
Untuk besar beban pendinginan dari kaca pada ruangan lain  dihitung  dengan  total  beban  pendinginan  sebesar 117.258,89 Btu/h.
 Perolehan Kalor dari Langit-Langit
Bahan  yang  digunakan  untuk  langit-langit  adalah gypsum dengan ketebalan 15,9 mm.
Tahanan  (R1)  untuk  gypsum  setebal  15,9  mm  adalah 0.099 K.m2/W (ASHRAE 1997 tabel 4 bab 24, hal 24.4). Posisi  permukaan  adalah  horizontal  dengan  aliran  panas menuju  ke  bawah  maka  nilai  tahanan  (R2)  untuk  udara adalah  0,48  (ASHRAE  1997  tabel  1  bab  24,  hal  24.2). Suhu  udara  yang  dikondisikan  adalah  sebesar  180C  dan suhu udara luar 340C. Luas langit langit dilihat pada tabel 3, 117,978 m2.
Koefisien  perpindahan  panas  desain  (U)  dihitung dengan rumus 2, sehingga didapat:
U = 1/Rt = 1/(R1+R2)
= 1/(0,099+0,48) m2.K/W = 1,73 m2.K/W
Sehingga dengan menggunakan rumus 5, maka beban pendinginan dari langit-langit dihitung:
q = UA (tb - tic) = 1,73 m2.K/W x 117,978 m2 x (34-18) K = 3.265,63104 W = 11.123,72 Btu/h
Total  beban  pendinginan  Langit-langit  sebesar 112.464,58 Btu/h.
 Perolehan Kalor dari Lantai
Untuk  lantai,  diasumsikan  seluruh  ruangan  adalah sama,  yaitu  lantai  semen  yang dilapis keramik.Luas  lantai didapat  dari  tabel  3.4,  117,978  m2.  Tahanan  (R1)  untuk keramik  adalah  0,009  K.m2/W  dan  tahanan  (R2)  untuk semen  adalah  0,026  K.m2/W    Posisi  permukaan  adalah horizontal dengan aliran  panas  menuju ke  atas  maka  nilai tahanan  (R3)  untuk  udara  adalah  0,17.  Suhu  udara  yang dikondisikan  adalah  sebesar  180C  dan  suhu  udara  luar 340C.
Koefisien  perpindahan  panas  desain  (U)  dihitung dengan rumus 2, sehingga didapat:
U = 1/Rt
= 1/(R1+R2+R3) = 1/(0,009+0,026+0,17)m 2 .K/W= 4,88 m 2 .K/W Sehingga dengan  menggunakan rumus 6, maka beban pendinginan dari langit-langit dihitung:
q = UA (tb - ti)
= 4,88 m2.K/W x 117,978 m2 x (34-18) K
= 9.211,72 W = 31.417,72 Btu/h
Untuk  besar  beban  pendinginan  Total  dari  lantai pada ruangan lain sebesar 317.643,87 Btu/h.
B. Perolehan Kalor Internal
 Perolehan Kalor dari Orang
Jenis  ruangan  adalah  kantor  dengan  keaktifan  yang tinggi, maka nilai kalor sensible adalah sebesar 75 W dan kalor laten 55 W (ASHRAE 1997 tabel 3 bab 28, hal 24.8). Faktor  beban  pendinginan    dengan  jam  hunian  (CLF) dengan jam kerja 9 jam adalah 0,92 (ASHRAE 1997 tabel 37 bab 28, hal 28.51). Jumlah orang didalam ruangan dapat dilihat pada tabel 3.5.
Jumlah  orang  pada  ruang  1  adalah  10  orang,  maka dengan menggunakan rumus 2.7 dan 2.8, dihitung:
qsensible = N (Perolehan Panas sensible) CLF =10 x 75 x 0,92 = 690 W = 2354,28 Btu/h qlatent = N (Perolehan Panas Laten)
= 10 x 55 = 550 W = 1876,6 Btu/h
Untuk  total  beban  pendinginan  kalor  sensible  sebesar 43.318,75  Btu/h  dan  kalor  laten  sebesar  34.529,44  Btu/h. Sehingga beban kalor total sebesar 77.848,19 Btu/h.
 Perolehan Kalor dari Lampu
Jumlah lampu pada setiap ruangan dapat dilihat pada tabel  3.6.  Faktor  penggunaan  cahaya  (Ful),  1  (ASHRAE 2009,  bab  18  ,  hal  4).  Faktor  pencahayaan  khusus  yang diijinkan (FSA) sesuai dengan nilai yang direkomendasikan untuk aplikasi umum adalah 1,2 (ASHRAE 1997, bab 28 , hal  28.8).  Faktor  beban  pendinginan    dengan  jam  hunian (CLF)  dengan  jam  kerja  9  jam  adalah  0,92  (ASHRAE 1997 tabel 38 bab 28, hal 28.52).
Jumlah  lampu  pada  ruang  1  14  buah  dengan  total daya 126 W. Dengan rumus 9, dihitung:
qel = W.Ful.Fsa .CLF
= 126 W x 1 x 1,2 x 0,92
= 139,10 W = 474,62 Btu/h Untuk hasil perhitungan pada ruangan  lainnya dengan total beban pendingin 6339,61 Btu/h
 Perolehan Kalor dari Peralatan Elektronik
Jumlah  daya  peralatan  elektronik  yang  merupakan kalor sensibel (SHG) pada setiap ruangan dapat dilihat pada tabel  3.7.  Faktor  beban  pendinginan    dengan  jam  hunian (CLF)  dengan  jam  kerja  9  jam  adalah  0,89  (ASHRAE 1997 tabel 39 bab 28, hal 28.53).
Jumlah total daya peralatan elektronik  pada ruang 1 adalah 189 W. Dengan rumus 10, dihitung:
q = SHG (CLF)
= 189 W x 0,89
= 168,209 W = 573,93 Btu/h
Untuk hasil  perhitungan pada ruangan  lainnya  didapat dengan total beban pendingin 7749,61 Btu/h.
C. Perolehan Kalor dari Udara Ventilasi dan Infiltrasi Luas  pintu  dan  kaca  dapat  dilihat  pada  tabel  3.8.
Untuk  ruang  1,  total  luas  pintu  dan  kaca  adalah  117,683 m2.  Diasumsikan  kebocoran  udara  hanya  pada  pintu  dan jendela. Koefisien area kebocoran udara efektif adalah 0,45 per unit (cm2) (ASHRAE 1997, bab 25, tabel 3, hal 25.18). Koefisien  stack  (Cs)  0,000145  (L/s)2/(cm4.K)  (ASHRAE 1997,  bab  25,  tabel  6,  hal  25.22).  Suhu  udara  yang dikondisikan  adalah  sebesar  180C  dan  suhu  udara  luar ruangan  250C.  Koefisien  angin,  Cw  sebesar  0,000246 (L/s)2/[cm4 . (m/s)2] (ASHRAE 1997, bab 25, tabel 8, hal 25.22). Dari Stasiun Meteorologi Supadio Pontianak 2005- 2015 didapat rata-rata kecepatan angin (V) pada tahun 2014 sebesar 207 m/s.
Dengan menggunakan rumus 14, dapat dihitung:
𝑄 = A L 1000 C s ∆t + C w V 2
Dimana: AL  = 0,45 x Luas kaca dan pintu
= 0,45 x 15,957 = 7,18065 m 2

## Maka:
𝑄 = 7,18065 1000 0,000145 x 7 + 0,000246 x 207 2
=  0,0004 (m 3 /s)
Sehingga  perolehan  kalor  sensible  dapat  dihitung menggunakan rumus 2.11:
qsensible  = 1,23Q (to – ti) qsensible  = 1,23 x 0,0004 (25 – 18) = 0,003444 W = 0,0127 Btu/h
Rasio  kelembaban  pada  temperatur  di  luar  ruangan (Wo) 0,020170 kg(air) / kg (udara kering) dan temperatur yang  dikondisikan  (Wi)  0,012989  kg  (air)  /  kg  (udara kering) (ASHRAE 1997, bab 6, tabel 2, hal 6.4.)
Sehingga  perolehan  kalor  laten  dihitung  dengan menggunakan rumus 12:
qlatent  = 3010Q (Wo – Wi) qlatent    =  3010  x  0,0004  m 3 /s  (0,020170  – 0,012989)
= 0,004531244 W = 0,032 Btu/h
Entalpi  udara  di  luar  ruangan  (Ho)  25,153  KJ/Kg udara  kering  dan  entalpi  udara  yang  dikondisikan  (Hi) 18,108 KJ/Kg  (ASHRAE 1997, bab 6, tabel 2, hal 6.4.).
Sehingga  perolehan  kalor  total  dengan  menggunakan rumus 13:
qtotal  = 1,20Q (ho – hi) qtotal  = 1,20 x 0,0004 m3/s (25,153 – 18,108)
= 0,0033816 W
= 0,012 Btu/h
Untuk hasil perhitungan didapat total beban pendingin 0,8975 Btu/h.
3.3. Analisis Pembebanan
Setelah  menghitung  beban  pendinginan  diatas,  maka dapat  diperoleh  total  beban  pendinginan  yang  sebenarnya, disajikan pada tabel dibawah ini.
Tabel 10. Total Beban Pendingin
Total Kalor Total Kalor (Btu/h) (Pk) 1 External - Dinding 154.698,87 17,19 - Kaca 117.258,89 13,03 - Langit-langit 112.464,58 12,50 - Lantai 317.643,87 35,29 2 Internal - Orang 77.848,19 8,65 - Lampu 6.339,61 0,70 - Peralatan Elektronik 7.749,61 0,86 3 Ventilasi dan Infiltrasi 0,8975 0,0001
794.004,52 88,22 No Sumber Kalor Uraian

## BEBAN TOTAL

## Ket : 1 PK = 9000 Btu
Dari tabel terlihat bahwa beban total pendinginan yang diperlukan  adalah  sebesar  794.004,52  Btu/h  atau  setara dengan 88,22 PK dengan beban kompresor 65,81 KW.
Kapasitas  pendingin  yang  terpasang  pada  gedung direktorat adalah sebesar 89 Pk.
Berdasarkan hasil perhitungan terlihat bahwa kapasitas pendingin  yang  terpasang  dengan  beban  pendinginan  yang dibutuhkan sudah sesuai.
3.4. Peluang Penghematan Mengubah  tingkat  pencahayaan  dengan  mengganti jenis lampu.
Perhitungan  dengan  menggunakan  lampu  LED 5 terlihat adanya pengurangan beban pendinginan sebesar 5736,91 Btu/h  dari  beban  pendingin  yang  terpasang  sekarang, atau adanya penghematan sebesar 90,5%.
Mengubah  setpoint  suhu  didalam  ruang  dari  180C menjadi 200C Perubahan  setpoint  juga  dapat  menghemat  energi  yang digunakan.  Pada  beban  pendingin  dari  dinding  dapat dilakukan penghematan sebesar  11.080,38 Btu/h atau sebesar 7,  16%.Pada  beban  pendingin  dari  langit-langit  dapat dilakukan penghematan sebesar  14.058,07 Btu/h atau sebesar 12,4999%.
Pada beban pendingin dari langit-langit dapat dilakukan penghematan  sebesar    39.705,48  Btu/h  atau  sebesar 12,4999%.
Memperkecil SC (shading of coefficient) Untuk  memperkecil  Shading  Coefficient  dapat  dilakukan pada jendela kaca dan kaca mati, dengan memasang gorden yang  lebih  gelap.  Nilai  SC  didapat  0,59  untuk  kondisi pemasangan shading yang lebih gelap (ASHRAE 1979, bab 3,  tabel  3.18,  hal  3.31).  Pada  beban  pendingin  dari  kaca  ini dapat dilakukan penghematan sebesar  43.660,22 Btu/h atau sebesar 37.234%.
Mengurangi  infiltrasi  udara  dapat  dilakukan  dengan mengurangi  pintu  dan  jendela  yang  sering  dibuka-tutup. Dalam hal ini diasumsikan jika infiltrasi udara hanya melalui pintu,  dan  jendela  diasumsikan  sebagai  jendela  mati.  Pada beban  pendingin  ini  dapat  dilakukan  penghematan  sebesar
0,7975  Btu/h  atau  sebesar  88,86%.  Sehingga  total penghematan yang bisa dilakukan adalah sebesar 114.241,86 Btu/h  yang  setara  dengan  12,69  Pk  dan  daya  kompressor 56,35 KW. Berarti penghematan energi  yang bisa dilakukan sekitar  14,388%  dari  kapasitas  energi  yang  terpasang  pada saat ini.
3.5. Perhitungan Biaya
Dari  analisis  teknik  yang  telah  dilakukan  terlihat  bahwa dengan  upaya  penerapan  penghematan  energi  dapat dilakukan  penghematan  sebesar  14,388%.  Kebutuhan  biaya untuk  penerapan  penghematan  energi  adalah  sebesar  Rp. 89.405.490
Total  biaya  Konsumsi  Listrik  untuk  AC  Sebelum Penghematan (65,81 KW) dalam 1 tahun adalah sebesar Rp. 144. 410.410. Setelah dilakukan penghematan maka prediksi biaya  konsumsi kistrik untuk  AC  dalam 1 tahun  adalah Rp. 123.665.980.
Sehingga selisih biaya yang dikeluarkan adalah sebesar: Selisih  biaya  =  Biaya  sebelum  penghematan  –  biaya setelah penghematan = Rp. 144.410.410 – Rp. 123.665.980 = Rp. 20.744.430,- Titik  balik  modal  untuk  penerapan  penghematan  dapat dicapai pada:
BEP =  (Biaya Penerapan Penghematan)/(Selisih Biaya) = (Rp.  89.405.490)/(Rp.  20.744.430) = 4,31 Dari perhitungan diatas dapat terlihat bahwa biaya yang dikeluarkan  untuk  penerapan  penghematan  dapat  di  peroleh kembali pada pertengahan tahun ke 5.
4. Kesimpulan
1. Berdasarkan  atas  perhitungan  dari  kebutuhan  beban pendingin  diperoleh  sebesar  794.004,52  Btu/h  atau sebesar  88,22  PK.  Kondisi  beban  pendingin  yang terpasang adalah sebesar 89 PK.
2. Peluang  penghematan  yang  bisa  dilakukan  adalah dengan mengganti jenis lampu yang dipakai, mengubah setpoint  temperatur  dari  180C  menjadi  200C, mengurangi shading coefficient dengan cara memasang gorden  yang  lebih  gelap,  serta  mengurangi  kalor infiltrasi  dengan  cara  mengurangi  pintu  dan  jendela yang  bisa  dibuka-tutup.  Dari  ke-empat  item  peluang penghematan energi ini, bisa dihemat  beban pendingin sebesar  114.241,86  Btu/h  atau  sekitar  12,69  Pk. Prosentase  penghematan  energi  yang  bisa  dilakukan adalah sebesar 14,388%.

## Referensi:
[1.] ASHRAE Cooling and Heating Load Calculation Manual, The American  Society  of  Heating, Refrigerating  and  Air Conditioning , inc. Atlanta, 1997
[2.] ASHRAE Handbook Fundamentals, The American Society of Heating, Refrigerating  and  Air  Conditioning , inc.  Atlanta,
1997
[3.] Dossat,  Roy.  J, Principle  of  refrigeration ,  2nd  Edition,  John Willey and Son, New york, 1981.
[4.] Mahon,  Harold,  Miklos  and  Hands  Linear, Efficient  Energy Management , Prentice-Hall Inc, New Jersey, 1983
[5.] Moss,  K.J, Energy  Management  and  Operating  Cost  in Building, E&FN Spon, London, 1997
[6.] Nugroho,W, Studi  Sistem  Tata  Udara  Ruang  Bersih  Dalam kaitannya  Dengan  Pemakaian  Energi , Teknik  Fisika  ITB, Bandung, 1990
[7.] Sinaga.  N, Beberapa  Peluang  Penghematan  Energi  pada Gedung  Berlantai  Banyak ,  Jurnal  Teknik  FT.  Undip,  Edisi Agustus 1994, hal 42-45
[8.] Stockher, WF, Jones. Jerold. W, Refrigerasi dan Pengkondisian Udara , Erlangga, Jakarta, 1989
[9.] Tim  Audit  Energi  Polnep, Laporan  Audit  Energi  Politeknik Negeri  Pontianak  Tahun  2014 , Politeknik  Negeri  Pontianak,
2014