Utama, R. N. et.al (2021) Alternatif Peningkatan Efisiensi Energi Sistem Distribusi Instalasi Kota Wisata Perumda Air Minum Tirta Kahuripan, (6) 1, http://dx.doi.org/10.36418/syntax-literate.v6i6 E-ISSN: 2548-1398 Published by: Ridwan Institute
Syntax  Literate:  Jurnal  Ilmiah  Indonesia  p–ISSN:  2541-0849 e-ISSN: 2548-1398 Vol. 6, No. 7, Juli 2021

## ALTERNATIF PENINGKATAN EFISIENSI ENERGI SISTEM DISTRIBUSI INSTALASI KOTA WISATA PERUMDA AIR MINUM TIRTA KAHURIPAN
Rizeki Nanda Utama 1 , Agus Slamet 1 , Ade Syaiful Rachman 2
1 Departemen Teknik Lingkungan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember
2 Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Republik Indonesia Email: rizekinanda@pu.go.id, agusslamet@enviro.its.ac.id
Abstrak
Perumda  Air  Minum  Tirta  Kahuripan  Kabupaten  Bogor  tengah  berupaya meningkatkan  kinerja  pelayanan.  Upaya  yang  dilakukan  salah  satunya  adalah peningkatan efisiensi energi. Menurut Penilaian Kinerja BUMD Air Minum tahun 2020,  biaya  energi  Perumda  Air  Minum Tirta  Kahuripan  sebesar  Rp  526/m 3 yang mana  lebih  tinggi  dari  standar  biaya  energi  nasional  yaitu  sebesar  Rp  352,16/m 3 . Instalasi Kota Wisata merupakan salah satu unit yang memiliki penggunaan energi pompa  yang  cukup  besar.  Tujuan  penelitian  menganalisis  peluang  peningkatan efisiensi  energi  di  Perumda  Air  Minum  Tirta  Kahuripan  Kabupaten  Bogor. Penelitian dilakukan dengan mengumpulkan data kelistrikan (kualitas daya) pompa. Data-data  diolah  untuk  menentukan  nilai  konsumsi  energi  spesifik  dan  kajian efisiensi  energi.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  terdapat  pompa  yang memiliki  nilai  konsumsi  energi  spesifik  sebesar  0,5  kWh/m 3 dengan  efisiensi pompa  sebesar  46,43%.  Alternatif  peningkatan  efisiensi  energi  dilakukan  dengan penggantian  pompa  dan  pemasangan  VSD  yang  diperkirakan  dapat  menurunkan penggunaan  listrik  sebesar  522,2  Kw  atau  dapat  menurun  biaya  energi  dari  Rp 419,5/m 3 menjadi Rp 370,9/m 3 .
Kata kunci : efisiensi energi, air minum, konsumsi energi spesifik

## Abstract
Perumda  Air  Minum  Tirta  Kahuripan  is  currently  trying  to  improve  service performance. One of the efforts made is to increase energy efficiency. According to the performance assesment in 2020, energy cost of Perumda Air Minum Tirta Kahuripan is Rp 526/m3 which is higher than the national energy cost standard of  Rp  352.16/m3.  Instalasi  Kota  Wisata  is  one  of  the  units  that  uses  a  large energy.  The  purpose  of  this  research  is  to  analyze  the  opportunity  to  increase energy  efficiency  in  Perumda  Air  Minum  Tirta  Kahuripan.  The  research  was conducted by collecting electrical data (power quality) of the pump. The data is processed  to  determine  the  value  of  specific  energy  consumption  and  energy efficiency  studies.  The  results  showed  that  there  is  a  pump  that  has  a  specific energy  consumption  value  of  0.5  kWh/m3  with  a  pump  efficiency  of  46.43%. Alternative energy efficiency improvements are carried out by replacing pumps
and installing VSDs which are estimated to reduce electricity use by 522.2 Kw or reduce energy costs from Rp. 419,4/m3 to Rp. 370,9/m3.

## Keywords: energy saving, drinking water, spesific energy consumption

## Pendahuluan
Perumda Air Minum Tirta Kahuripan Kabupaten Bogor memiliki 8 cabang yaitu Cabang Cibinong, Cabang Cileungsi, Cabang Jonggol, Cabang Ciawi, Cabang Kedung Halang,  Cabang  Ciomas,  Cabang  Leuwiliang  dan  Cabang  Parung  Panjang.  Wilayah cakupan  pelayanan  sebesar  30,56%  dan memiliki  jumlah  pelanggan  sebanyak  173.451 pelanggan (Direktorat  Air  Minum,  2020) .  Perumda  Air  Minum  Tirta  Kahuripan Kabupaten Bogor  memiliki biaya energi sebesar Rp 526/m 3 berdasarkan  Buku Kinerja BUMD  Air  Minum  oleh  Direktorat  Air  Minum  Kementerian  Pekerjaan  Umum  dan Perumahan  Rakyat  Tahun  2020.  Kondisi  ini  lebih tinggi  dibandingkan  dengan  dengan rata-rata biaya energi BUMD Air Minum nasional sebesar Rp 352,16/m 3 sehingga perlu adanya  upaya  untuk  meningkatkan  efisiensi  energi  di  wilayah  Perumda  Air  Minum Tirta Kahuripan Kabupaten Bogor.
Upaya untuk meningkatkan efisiensi energi pernah dilakukan oleh  Perumda Air Minum  Tirta  Kahuripan  Kabupaten  Bogor  tetapi  belum  menyeluruh  ke  semua  cabang pelayanan.  Instalasi  Kota  Wisata  adalah  salah  satu  unit  pelayanan  yang  berada  dalam wilayah Cabang Cileungsi dan belum pernah dilakukan evaluasi pada sistem distribusi. Pemakaian energi listrik Instalasi Kota Wisata merupakan pemakaian listrik terbesar ke- 3  dari  total  keseluruhan  biaya  energi  listrik  dalam  1  (satu)  tahun  sebesar  11,93% berdasarkan  data  pemakaian  energi  listrik  tahun  2018.  Instalasi  Kota  Wisata  berfungsi sebagai  salah  satu  penampungan  air  (reservoir)  hasil  produksi  Instalasi  PengolahanAir (IPA)  Gunung  Putri  yang  selanjutnya  didistribusikan  ke  daerah  pelanggan.  Selain  itu dalam  Instalasi  Kota  Wisata  terdapat  salah  satu booster  pump yang  digunakan  untuk distribusi air ke reservoir Agrowisata.
Pada bulan Januari 2021 biaya energi Instalasi Kota Wisata sebesar 419,4 Rp/m 3 dan bulan Februari 2021 sebesar 415,4 Rp/m 3 . Data tersebut dapat menunjukkan adanya biaya  pemakaian  energi masih lebih  besar  dibandingkan  dengan  volume  produksi atau yang keluar dari Instalasi Kota Wisata. Energi listrik merupakan salah satu bagian yang paling banyak digunakan dalam biaya operasi sistem distribusi air (Bene, Selek, & Hös, 2010) .  Biaya  listrik  yang  tinggi  dapat  disebabkan  oleh  beberapa  hal  yaitu  penggunaan energi  yang  bukan  peningkatan  kapasitas  produksi  atau  distribusi,  umur  peralatan  dan penggunaan energi yang tidak efisien (Mulyono, 2020) . Penggunaan energi yang tidak efisien  dapat  disebabkan  oleh  efisiensi  pompa  yang  mulai  menurun.  Selanjutnya efisiensi  pompa  yang menurun  dapat  disebabkan  juga  karena  desain  sistem  yang  tidak optimal,  adanya  kavitasi  dan  juga  adanya  komponen  pompa  yang  aus (Muji,  Dan,  & Aziz,  2014) .  Selain  dari  efisiensi,  pengukuran  konsumsi  energi  spesifik  juga  dapat dilakukan untuk melihat indikasi penggunaan yang tidak efisien pada pompa. Konsumsi energi spesifik adalah jumlah energi yang digunakan untuk menghasilkan satuan produk atau keluaran (Kementerian ESDM, 2017) .
Tindakan  penghematan  energi  dalam  Sistem  Penyediaan  Air  Minum  (SPAM) dapat dilakukan dengan antara lain melakukan optimalisasi jaringan pipa dan aksesoris (Dewi,  Koosdaryani,  &  Muttaqien,  2015 ; Mulyono,  2020 ; Pandey,  Singh,  &  Mahar, 2020) ,  melakukan  penggunaan  sistem  otomasi (Saravanan,  Anusuya,  Kumar,  &  Son, 2018) ,  meningkatkan  efisiensi  operasi  pompa (Rizki  Syahputra,  Budiarto,  &  Wilopo,
2018) ,  memperbaiki  instalasi  listrik (Kementerian  PUPR,  2014;  Mulyono,  2020) . Berdasarkan  hal  tersebut  perlu  dilakukan  analisa  terhadap  pemakaian  energi  pompa distribusi  di  Instalasi  Kota  Wisata  ditinjau  dari  evaluasi  nilai  konsumsi  energi  o, efisiensi  total  pompa  dan  efisiensi  motor  pompa  untuk  selanjutnya  menentukan alternatif kegiatan peningkatan efisiensi energi yang sesuai dengan kebutuhan.

## Metode Penelitian
Penelitian  ini  menggunakan  jenis  metode  penelitian  yaitu  metode  kuantitatif. Metode  kuantitatif  dilakukan  dengan  mengumpulkan  data  kelistrikan  (frekuensi,  daya aktif, daya semu, daya reaktif, faktor daya, voltase, arus) menggunakan power analyzer . Pengumpulan  data  dilakukan  dengan  melakukan  pengukuran  selama  12  jam  selama  3 hari. Selain itu mengumpulkan data debit pompa menggunakan meter air, data tekanan pompa  menggunakan pressure  gauge atau  manometer  dan  data  putaran  pompa menggunakan stroboscope di Instalasi Kota Wisata. Kemudian data-data tersebut diolah untuk menentukan nilai konsumsi energi spesifik dan efisisiensi.
Data-data yang diperoleh kemudian diolah dalam nilai konsumsi energi spesifik, efisiensi  total  sistem  pompa,  efisiensi  motor  pompa.  Konsumsi  Energi  spesifik  (KES) adalah nilai perbandingan antara energi listrik yang dipergunakan dengan produk hasil olahan.  Standar  konsumsi  energi  spesifik  yaitu  0,4  Kwh/m 3 yang  mana  apabila  di  atas standar dapat dikatakan sebuah sistem belum efisien. Efisiensi pompa dan motor pompa merupakan  efisiensi  dari  sistem  pompa.  Hasil  olah  data  ini  dapat  digunakan  untuk menentukan  apakah  pompa  masih  dapat  dipergunakan  (ƞ  >  60%),  perlu  perbaikan mayor (ƞ < 50%) atau perlu perbaikan minor (50% < ƞ > 60%).
Pengambilan  data  konsumsi  energi  spesifik  dilakukan  pada  pompa  distribusi yang  beroperasi.  Pengambilan  data  primer  dilakukan  menggunakan  alat power  meter analyzer ,  tang  ampere  dan stroboscope .  Power  meter  analyzer  berfungsi  untuk mengukur  parameter  kelistrikan  seperti  tegangan,  arus,  frekuensi,  faktor  daya  dan harmonisa  sedangkan stroboscope berfungsi  untuk  mengukur  putaran  motor  pompa. Penggunaan  power  meter  analyzer  untuk  pompa  dengan  ampere  dibawah  100  ampere dan  tang  ampere  untuk  pompa  dengan  ampere  diatas  100  A.    Dokumentasi  saat pengukuran dapat dilihat pada gambar 1. Pengambilan data dilakukan pada pompa yang beroperasi pada saat dilakukan pengukuran. Pengukuran dilakukan dalam waktu 12 jam atau menyesuaikan dengan jam operasi pompa selama 3 (tiga) hari (Rizki Syahputra et al., 2018) .
Gambar 1. Hasil pengukuran menggunakan power analyzer salah satu pompa

## Hasil dan Pembahasan
Instalasi  Kota  Wisata  memiliki  14  pompa  distribusi  yang  beroperasi  dan memiliki  jam  operasi  yang  berbeda-beda.  Pompa  distribusi  adalah  pompa  yang berfungsi  untuk  memompa  air  dari  reservoir  menuju  pelanggan.  Wilayah  distribusi Instalasi  Kota  Wisata  meliputi  Kota  Wisata,  Legenda  Wisata,  Limus  Nunggal, Perkampungan  dan  reservoir  Agrowisata.  Terdapat  9  pompa  yang  beroperasi  dan lainnya  berfungsi  sebagai  cadangan  dan  ada  juga  yang  mengalami  kerusakan.  Daftar pompa dapat dilihat pada tabel 1 sebagai berikut:

## Tabel 1. Data pompa distribusi Instalasi Kota Wisata
Pompa Jenis Outlet Distribusi Keteranga n Daya  L/d Head (m) Pompa 1 Centrifugal Legenda Wisata Operasi 55 70 50 Pompa 2 Centrifugal Legenda Wisata Operasi 75 70 60 Pompa 3 Centrifugal Limus Nunggal dan Kota Wisata Rusak 45 45 45 Pompa 4 Centrifugal Limus Nunggal dan Kota Wisata Operasi 22 20 45 Pompa 5 Centrifugal Limus Nunggal dan Kota Wisata Operasi 22 20 45 Pompa 6 Centrifugal Limus Nunggal dan Kota Wisata Rusak 37 50 45 Pompa 7 Centrifugal Limus Nunggal dan Kota Wisata Operasi 55 70 50 Pompa 8 Multistage Centrifugal Perkampungan (Cileungsi) Cadangan pompa 10 37 30 100 Pompa 9 Centrifugal Agrowisata Cadangan pompa 11 dan 12 90 50 100 Pompa 10 Multistage Centrifugal Perkampungan (Cileungsi) Operasi 37 30. 5 80 Pompa 11 Multistage Centrifugal Agrowisata Operasi 75 50 100 Pompa 12 Multistage Centrifugal Agrowisata Operasi 75 50 100
Pada  tabel  1  dapat  dilihat  bahwa  tidak  semua  pompa  beroperasi,  dari  12  unit pompa terdapat 8 pompa yang beroperasi. Beberapa pompa beroperasi secara bergantian seperti pompa Legenda Wisata (pompa 1 dan 2), pompa Perkampungan (pompa 10 dan
8) dan sebagian pompa Limus Nunggal dan Kota Wisata (pompa 7, pompa 4 dan pompa 5).  Terdapat  pompa  yang  beroperasi  secara  paralel  yaitu  pompa  Limus  Nunggal  dan Kota Wisata (pompa 4 dan 5) serta pompa Agrowisata (pompa 11 dan 12). Berdasarkan data-data tersebut pengukuran dilakukan pada 8 pompa yang beroperasi.
Data-data hasil pengukuran diolah dengan menghitung hasil perbandingan daya listrik  yang  digunakan  dan  debit  yang  dihasilkan  sehingga  diperoleh  nilai  Konsumsi Energi Spesifik (KES) untuk masing-masing pompa yang mana dapat dilihat pada tabel 2. Nilai KES diperoleh menggunakan persamaan sebagai berikut:

## Tabel 2. Data nilai rata-rata harian konsumsi energi spesifik distribusi Instalasi
Kota Wisata Pompa Hari ke- Debit (m 3 /jam) Daya KES/SEC (Kwh/m 3 ) Outlet Pompa 1 1 220,73 58,42 0,26 Legenda Wisata 2 236,45 59,38 0,25 3 279,71 60,50 0,22 Rata-rata 245,63 59,43 0,24 Pompa 2 1 197,07 73,67 0,37 Legenda Wisata 2 212,02 72,88 0,34 3 195,61 73,30 0,37 Rata-rata 201,57 73,28 0,36 Pompa 4 dan Pompa 5 1 158,21 46,03 0,32 Limus dan Kota Wisata 2 150,09 46,08 0,33 3 151,99 46,03 0,33 Rata-rata 153,43 46,05 0,33 Pompa 7 1 232,83 53,73 0,23 Limus dan Kota Wisata 2 247,05 54,39 0,22 3 255,01 57,65 0,23 Rata-rata 244,96 55,26 0,23 Pompa 10 1 65,31 21,50 0,31 Perkampungan 2 68,23 21,45 0,33 3 74,91 21,34 0,28 Rata-rata 69,48 21,43 0,31 Pompa 11 dan Pompa 12 1 263,39 137,97 0,52 Agrowisata 2 259,85 129,33 0,50 3 267,29 131,43 0,49 Rata-rata 263,51 132,91 0,50
Dari hasil olah data dapat dilihat bahwa terdapat pompa yang memiliki indikasi tidak efisien karena memiliki nilai KES diatas standar yaitu 0.4 Kwh/m 3 (Balai Teknik
Air  Minum,  2014) yaitu  pompa  booster  Agrowisata  1  (pompa  11)  dan  Agrowisata  2 (pompa  12)  dengan  nilai  KES  sebesar  0,50.  Secara  operasi  kedua  pompa  booster beroperasi  secara  paralel  selama  24  jam.  Susunan  paralel  dapat  digunakan  bila diperlukan  kapasitas  yang  besar  yang  tidak  dapat  dipenuhi  oleh  satu  pompa  saja,  atau bila  diperlukan  pompa  cadangan  yang  akan  dipergunakan  bila  pompa  utama rusak/diperbaiki (Tyler G. Hicks, 2008) . Berdasarkan dari nilai KES, kedua pompa ini memiliki  indikasi  adanya  inefisiensi  dan  perlu  adanya  rencana  tindakan  peningkatan efisiensi energi pada pompa Agrowisata.
Pompa  distribusi  Agrowisata  berada  di  rumah  pompa  2  Instalasi  Kota  Wisata dan  berjumlah  3  unit  dimana  terdapat  2  pompa  beroperasi  (pompa  11  dan  12)  dan  1 pompa  lainnya  sebagai  cadangan  (pompa  9).  Pompa  yang  digunakan  adalah  pompa sentrifugal multistage (pompa 11 dan 12) dan pompa sentrifugal (pompa 9). Pompa 11 dan  pompa  12 masing-masing memiliki daya  sebesar  75  kw  dan  beroperasi  selama  24 jam secara paralel. Kapasitas desain debit ketiga pompa tersebut adalah 50 l/d. Pompa distribusi Agrowisata dapat dilihat pada gambar 2.

## Gambar 2. Pompa distribusi Agrowisata
Untuk  mengetahui  debit  air  yang  didistribusikan  terdapat  water  meter  yang terpasang. Pengukuran dilakukan dalam 3 hari selama 12 jam mulai tanggal 17, 19 dan 21  Agustus  2021.  Pengambilan  data  dilakukan  setiap  1  jam  dari  pukul  09.00  hingga pukul 20.00. Rata -rata hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel   4.11.

## Tabel 3. Hasil pengukuran debit Agrowisata
Pompa Tanggal Waktu Debit (l/d) Debit Desain (l/d) Pompa 11 17 Agustus 2021 09.00 - 20.00 37,10 50 19 Agustus 2021 09.00 - 20.00 36,60 50 21 Agustus 2021 09.00 - 20.00 37,65 50 Pompa 12 17 Agustus 2021 09.00 - 20.00 37,10 50 19 Agustus 2021 09.00 - 20.00 36,60 50 21 Agustus 2021 09.00 - 20.00 37,65 50
Pada  tabel  3,  debit  rata-rata  tertinggi  sebesar  37,65  l/d  dan  debit  rata-rata terendah  sebesar  36,60  l/d.  Debit  air  yang  didistribusikan  tidak  terpengaruh  oleh  jam puncak atau non puncak karena pompa ini berfungsi mendistribusikan air dari reservoir Istalasi Kota Wisata menuju reservoir Agrowisata. Untuk daya nyata rata-rata pompa 11 sebesar  69,92  Kw  dan  pompa  12  sebesar  73,28  Kw.  Daya  rata-rata  yang  terukur mendekati  daya  nyata  yang  tercantum  dalam nameplate pompa.  Data  rata-rata  hasil pengukuran parameter kelistrikan pompa 11 dan pompa 12 tersaji dalam tabel 4 sebagai berikut:
Tabel 4. Hasil pengukuran parameter kelistrikan Agrowisata Pompa Parameter Kelistrikan Hasil Pengukuran (rata-rata) Pompa 11 Tegangan (Voltase) 394.1 Arus (Ampere) 119.6 Faktor Daya 0.86 Frekuensi 50,06 Daya (Kw) 69,92 Pompa 12 Tegangan (Voltase) 391,5 Arus (Ampere) 108.7 Faktor Daya 0.86 Frekuensi 50.09 Daya (Kw) 62,99
Pada tabel 4 dapat dilihat untuk parameter kelistrikan dari pompa 11 dan pompa 12 seperti parameter tegangan, frekuensi, dan faktor daya masih dalam kondisi normal karena  masih  dalam  batasan  kriteria  teknik  serta  arus  (ampere)  yang  masih  sesuai nameplate . Batas deviasi parameter tegangan adalah 10% dan hasil pengukuran berada dibawah  batas  yaitu  sebesar  3,71%  untuk  pompa  11  dan  3,03%  untuk  pompa  12. Parameter  frekuensi  memiliki  batas  deviasi  sebesar  5%  dan  hasil  pengukuran menunjukkan deviasi sebesar 0,12% untuk pompa 1 dan 0,18% untuk pompa 12. Faktor daya memiliki standar nilai sebesar 0,85 dan hasil pengukuran menunjukkan nilai faktor daya berada diatas standar yaitu 0,86 untuk kedua pompa.
Hasil  pengukuran  pada  tabel  2  menunjukkan  bahwa  konsumsi  energi  untuk pompa  11  dan  pompa  12  memiliki  indikasi  tidak  efisien  karena  berada  diatas  standar maksimal  konsumsi  energi  spesifik  yaitu  0,4  Kwh/m 3 .  Selanjutnya  dilakukan perhitungan efisiensi total pompa dan efisiensi motor pompa menggunakan persamaan sebagi berikut:
Dimana : P H = daya hidrolis P S = daya shaft/poros pompa
Daya hidrolis adalah daya yang diperlukan oleh pompa untuk mengangkat sejumlah zat cair pada ketinggian tertentu. Daya hidrolis dapat dicari dengan persamaan berikut:
Dimana : ρ = Massa jenis, kg/m 3
g = Gaya gravitasi H = Head, m Q = Debit, m 3 /s
Efisiensi  motor  dapat  dihitung  dengan  menghitung load  factor motor  pompa menggunakan  teknik Voltage  Compensated  Amperage  Ratio (Kementerian  PUPR, 2014) , yaitu:
Dimana:
LF : Faktor beban (Load Factor)
I ukur : Ampereterukur prorate dari tiga phasa V ukur : Voltage terukur rata – rata antar phasa I np
: Arus sesuai name plate V np : Voltage antar phasa sesuai name plate
Setelah  faktor  beban  motor  diketahui,  maka  efisiensi  motor  dapat  dihitung memakai rumus seperti berikut (Kementerian PUPR, 2014) (Kiplangat, 2012) :
Dimana: P np = Daya motor sesuai name plate (kW)
P in = Daya terukur (daya aktual)
Untuk  efisiensi  total  pompa  diatas  60%  masih  dapat  digunakan,  50%-60% memerlukan  perbaikan  minor  dan  jika  dibawah  50%  membutuhkan  perbaikan  mayor (Kementerian  PUPR,  2014) .  Pada  tabel  5  dapat  dilihat efisiensi  pompa  dari  pompa  11 dan  pompa  12  berada  dibawah  kriteria  teknik  yang  dianjurkan  yaitu  46,43%.  Efisiensi motor  menunjukkan  masih  stabil  karena  faktor  beban  diatas  50%  yaitu  0,93  untuk pompa 11 dan 0,84 untuk pompa 12.
Selanjutnya untuk rata-rata nilai efisiensi total pompa dan efisiensi motor tersaji dalam tabel 5.
Tabel 5. Nilai efisiensi total pompa dan efisiensi motor Agrowisata
Pompa Hari ke- Daya hidrolik Efisiensi pompa Load Facto r Efisiensi motor pompa Outlet Pompa 11 1 61,6 44,68 0,947 100 Agrowisa ta 2 60,8 47,02 0,899 100 3 62,6 47,60 0,952 100 Rata-rata 61,7 46,43 0,933 100
Pompa 12 1 61,6 44,68 0,826 100 Agrowisa ta 2 60,8 47,02 0,896 100 3 62,6 47,60 0,803 100 Rata-rata 61,7 46,43 0,842 100
Efisiensi  yang  rendah  pada  pompa  dapat  disebabkan  karena  dalam pengoperasian  terdapat  pengaturan  valve  pada  discharge  pompa  untuk  mengatur  debit yang  dihasilkan.  Kondisi  ini  dapat  menyebabkan  performa  pompa  menjadi  tidak maksimal  sehingga  terlihat  dari  efisiensi  yang  berada  dibawah  kriteria.  Pengaturan valve  pompa  dapat  menyebabkan  penurunan  dalam  hal  efisiensi,  operasi,  biaya  dan keandalan  pompa  sehingga  perlu  mempertimbangkan  metode  operasi  yang  digunakan (Wu, Lai, Wu, & Wang, 2015) . Selain itu, efisiensi rendah dapat terjadi karena kondisi paralel  mengubah  kinerja  pompa  akibat  operasi  bersamaan  dalam  satu  sistem.  Pompa yang  beroperasi  secara  paralel  dapat  meningkatkan  jumlah  debit  tetapi  tidak  dengan tekanan  pompa.  Rendahnya  nilai  efisiensi  kinerja  pompa  dapat  disebabkan  oleh beberapa  hal  seperti  desain  sistem  yang tidak  optimal, adanya  kavitasi, instalasi  listrik yang  tidak  tepat,  pola  pengoperasian tidak  tepat,  turunnya  kinerja  peralatan  listrik  dan pompa, serta pemeliharaan pompa yang tidak sempurna (Muji dkk., 2014) . Berdasarkan  hasil  pengukuran  pompa  yang  telah  dilakukan  energi  listrik  yang dibutuhkan oleh pompa untuk mendistribusikan air dari reservoir Instalasi Kota Wisata menuju  reservoir  Agrowisata  dapat  dihitung.  Perhitungan  tersebut  dapat  dilihat  pada tabel 6 dengan mempertimbangkan pemakaian pompa di Waktu Beban Puncak (WBP) yakni  pada  pukul  17.00-22.00  dan  Luar  Waktu  Beban  Puncak  (LWBP)  yakni  pukul 23.00-16.00.
Tabel 6. Pemakaian energi listrik dan biaya listrik pompa Agrowisata
Pompa Pemakaian (Kwh) Biaya (Rp) Total/hari Produksi air (m 3 ) LWBP WBP LWBP WBP Energi (Kwh) Biaya (Rp) Agrowisata 2.629,6 692 1.035,78  1.553,67  3.321,6  3.798.827 6.665,8
Pada  tabel  6  dapat  dilihat  bahwa  biaya  listrik  yang  perlu  dikeluarkan  oleh Perumda  Air  Minum  Tirta  Kahuripan  sebanyak  Rp  3.798.827,00  per  hari  atau  Rp 113.964.810,00  per  bulan.  Berdasarkan  perhitugan  nilai  konsumsi  energi  spesifik  dan efisiensi  total  pompa  yang  tidak  masuk  dalam  kriteria  teknis  maka  perlu  ada  tindakan peningkatan  efisiensi  energi  dengan  mengganti  pompa  eksisting.  Selain  mengganti pompa  ditambahkan  juga  pemasangan  inverter  VSD  ( Variable  Speed  Drive ).  Pompa yang  akan  digunakan  menggunakan  spesifikasi  dengan  debit  90  l/d,  head  100  meter, putaran  1500  rpm  dan  daya  160  Kw.  Pompa  baru  ini  direncanakan  beroperasi  secara tunggal  dan  menggunakan  VSD.    Penggunaan  VSD  dapat  menghemat  penggunaan energi  pada  sistem  distribusi  dengan  kondisi  operasi  yang  tinggi (Marchi,  Simpson,  & Ertugrul,  2012) .  Menurut  data  pengukuran  pompa  Agrowisata  debit  terendah  sebesar 68,24  l/d  dan  debit  tertinggi  sebesar  77,15  l/d  dengan  daya  138,4  Kw  sehingga pengaturan frekuensi pompa dapat ditentukan.
Pada pompa sentrifugal prinsip merubah putaran impeller dapat digunakan untuk mengatur  debit  dan  head.  Putaran  dapat  diatur  menggunakan  cara  mekanis  maupun
elektronis.  Penggunaan  cara  elektronis  lebih  banyak  digunakan  karena  lebih  mudah dalam  pengaturan  secara  kontinyu.  Persamaan  yang  menunjukkan  hubungan  antar putaran  pompa  dengan  kapasitas,  head  dan  daya  pompa  dapat  dinyatakan  hukum kesebangunan  pompa  ( affinity  laws )  seperti  persamaan  berikut (Kementerian  PUPR, 2014) (BPMA & Gambica, 2009) :
Keterangan: Q 1 = Debit saat frekuensi 50 Hz (l/d) Q 2 = Debit sesuai frekuensi yang diinginkan (l/d)
H 1 = Head (tekanan) saat frekuensi 50 Hz (l/d) H 2 = Head (tekanan) sesuai frekuensi yang diinginkan (l/d) P 1 = Daya saat frekuensi 50 Hz (l/d)
P 2
= Daya sesuai frekuensi yang diinginkan (l/d) n 1 = Frekuensi 50 Hz (l/d) n 2 = Frekuensi yang diinginkan (l/d)
Dimana  Q 2 ,  H 2 dan  P 2 adalah  debit,  head  dan  daya  poros  motor  pada  kecepatan  atau frekuensi  n 2 <  frekuensi  maksimal;  Q 1 ,  H 1 dan  P 1 adalah  debit,  head  dan  daya  poros motor pada kecepatan atau frekuensi n 1 = frekuensi maksimal (Stoffel, 2015.) . Berikut ini  gambaran  hubungan  antar  putaran  pompa  dengan  kapasitas,  head  dan  daya  pada pompa baru yang dapat dilihat pada tabel 7 sebagai berikut:

## Tabel 7 Hubungan antar putaran pompa dengan kapasitas, head dan daya pompa baru
Frekuensi (Hz)  Q (l/d)  H (m) P (Kwh) n s (rpm) n r (rpm) 50 90 100 160 1500 1480 45 81 81 116,6 1350 1332,5 40 72 64 81,9 1200 1184,4 35 63 49 54,9 1050 1036,4
Pada tabel 7 dapat dilihat bahwa terdapat penurunan debit, head dan daya seiring dengan  penurunan  frekuensi.  Debit  air  yang  didistribusikan  pompa  menuju  reservoir Agrowisata  tidak  terpengaruh  oleh  jam  puncak  pemakaian  air  sehingga  penggunaan dapat  dilakukan  selama  24  jam  dengan  rentang  frekuensi  40-50  Hz  untuk  mengurangi biaya  pemakaian  listrik.  Debit  pada  frekuensi  ini  masih  diatas  rata-rata  debit pengukuran  sehingga  diasumsikan  masih  memnuhi  kebutuhan  reservoir  agrowisata. Berdasarkan  perhitungan  tabel  7  selanjutnya  dapat  juga  dihitung  untuk  gambaran pemakaian  energi  dan  biaya  listrik.  Berikut  ini  adalah  gambaran  perbandingan pemakaian  energi  sebelum  dan  sesudah  penggantian  pompa  serta  penggunaan  inverter dapat dilihat pada tabel 8 sebagai berikut:
Tabel 8. Perbandingan pemakaian energi sebelum dan sesudah penggantian
pompa serta penggunaan inverter Kondisi Pemakaian (Kwh) Biaya (Rp) Total Produksi air (m 3 ) LWBP WBP LWBP WBP Energi (Kwh) Biaya (Rp) Eksisting 2.629,6 692 1.035,78  1.553,67  3.321,6  3.798.827 6.665,8 Ganti pompa serta pemasangan VSD 2.216,2  583,2  1.035,78  1.553,67  2.799,4  3.201.555 6.998,4
Pada  tabel  8  dapat  dilihat  terdapat  penurunan  pemakaian  energi  listrik  sebesar 522,2  Kw  dan  terdapat  penurunan  biaya  listrik  sebesar  Rp  597.272,00  dalam  24  jam operasi  dengan  adanya  penggantian  pompa  serta  pemasangan  inverter  VSD.  Selain  itu nilai konsumsi energi spesifik yang dihasilkan menurun menjadi 0,40 Kwh/m 3 dari nilai pengukuran sebesar 0,5 Kwh/m 3 .

## Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengukuran dan pembahasan yang telah dilakukan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut.
1. Komsumsi  energi  spesifik  rata-rata  pompa  distribusi  Instalasi  Kota  Wisata masih  berada  dalam  standar  kriteria  teknik  dan  terdapat  satu  pompa  yang memiliki nilai konsumsi energi spsesifik diatas standar yaitu pompa agrowisata sebesar  0,5  Kwh/m 3 dimana  standar  konsumsi  energi  spesifik  adalah  0,4 Kwh/m 3 .
2. Sistem  pompa  Agrowisata  eksisting  membutuhkan  perbaikan  mayor dikarenakan efisiensi total pompa Agrowisata masih rendah sebesar 46,43%.
3. Kegiatan  peningkatan  efisiensi  energi  yang  dapat  dilakukan  terhadap  pompa Agrowisata  adalah  dengan  melakukan  penggantian  pompa  serta  pemasangan VSD  yang  mana  dapat  menghemat  energi  522,2  kWh/hari  atau  menurunkan biaya energi dari dari Rp 419,4/m 3 menjadi Rp 370,9/m 3 .

## BIBLIOGRAFI
Balai Teknik Air Minum. (2014). Efisiensi Energi . Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Google Scholar
Bene,  József  Gergely,  Selek,  István,  &  Hös,  Csaba.  (2010).  Neutral  Search  Technique for  Short-Term  Pump  Schedule  Optimization. Journal  of  Water  Resources Planning  and  Management , 136 (1),  133–137.  https://doi.org/10.1061/(asce)0733- 9496(2010)136:1(133) Google Scholar
BPMA, & Gambica. (2009). Variable Speed Driven Pumps . 0–47. Google Scholar
Dewi,  Kharina  Hardiana,  Koosdaryani,  &  Muttaqien,  Adi  Yusuf.  (2015).  Analisis Kehilangan Air Pada Pipa Jaringan Distribusi Air Bersih PDAMKecamatan Baki , Kabupaten Sukoharjo. E-Jurnal Matriks Teknik Sipil , 9 (1), 16 hal. Google Scholar
Direktorat  Air  Minum.  (2020). Buku  Kinerja  BUMD  Air  Minum  2020 .  1–168. Google Scholar
Kementerian  ESDM.  (2017).  Peraturan  Menteri  Energi  dan  Sumber  Daya  Mineral Republik  Indonesia  Nomor  14  TAHUN  2012. BMC  Public  Health , 5 (1),  1–8. Google Scholar
Kementerian  PUPR.  (2014). Pedoman  Pelaksanaan  Efisiensi  Energi  di  PDAM .  82.

## Google Scholar
Kiplangat, Calvin. (2012). an Energy Assessment of the Water Pumping Systems At the Gigiri  Pumping  Station  By : Energy  Management  Department  of  Mechanical  and Manufacturing Engineering University of Nairobi . (October). Google Scholar
Marchi,  A.,  Simpson,  A.  R.,  &  Ertugrul,  N.  (2012).  Assessing  variable  speed  pump efficiency in water distribution systems. Drinking Water Engineering and Science ,
5 (1), 15–21. https://doi.org/10.5194/dwes-5-15-2012 Google Scholar
Muji, Akhmad, Dan, Hartono, & Aziz, Amiral. (2014). EVALUASI EFISIENSI POMPA SENTRIFUGAL  PADA  UNIT  PENGOLAHAN  AIR  MINUM  PUSAT  DISTRIBUSI CILINCING  Evaluation  of  the  Centrifugal  Pump  Efficiency  at  the  Cilincing Distribution Water Treatment Unit 1) 2) . 1–10. Google Scholar
Mulyono,  Mulyono.  (2020).  Implementasi  Demand  Side  Management  (DSM)  Pada Instalasi Pengolahan Air PDAM Mulia Baru. Energi & Kelistrikan , 12 (1), 43–52. https://doi.org/10.33322/energi.v12i1.934 Google Scholar
Pandey,  Sonam,  Singh,  R.  P.,  &  Mahar,  P.  S.  (2020).  Optimal  Pipe  Sizing  and Operation of Multistage Centrifugal Pumps for Water Supply. Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice , 11 (2), 04020007. https://doi.org/10.1061/(asce)ps.1949-1204.0000447 Google Scholar
Rizki  Syahputra,  Luqvi,  Budiarto,  Rachmawan,  &  Wilopo,  Wahyu.  (2018).  Energy Saving  Potency  and  Maintenance  Costs  Reduction  in  Water  Treatment  Plant (WTP)  Pengok  PDAM  Tirtamarta  Yogyakarta. Proceedings  -  2018  4th International  Conference  on  Science  and  Technology,  ICST  2018 , 1 (February
2019), 1–6. https://doi.org/10.1109/ICSTC.2018.8528582 v Google Scholar
Saravanan, K., Anusuya, E., Kumar, Raghvendra, & Son, Le Hoang. (2018). Real-time water  quality  monitoring  using  Internet  of  Things  in  SCADA. Environmental Monitoring  and  Assessment , 190 (9).  https://doi.org/10.1007/s10661-018-6914-x Google Scholar
Stoffel.  (2015). Assessing  the  Energy  Efficiency  of  Pumps  and  Pump  Units,  1st  ed.; Elsevier: Darmstadt, Germany, 2015 . Google Scholar
Tyler  G.  Hicks  (2008),  Pump  Operational  And  Maintenance,  McGraw-Hill  Publishing Company Ltd., New Delhi. (2021).. Google Scholar
Wu,  Peng,  Lai,  Zhounian,  Wu,  Dazhuan,  &  Wang,  Leqin.  (2015).  Optimization Research  of  Parallel  Pump  System  for  Improving  Energy  Efficiency. Journal  of Water Resources Planning and Management , 141 (8), 04014094. https://doi.org/10.1061/(asce)wr.1943-5452.0000493 Google Scholar

## Copyright holder:
Rizeki Nanda Utama, Agus Slamet, Ade Syaiful Rachman

## First publication right:
Syntax Literate: Jurnal Ilmiah Indonesia
This article is licensed under: