Cara Mengukur Parameter Energi Listrik dan Energi Hidrolis untuk Menghitung Efisiensi Energi Pompa

Pada Postingan sebelumnya tantang Cara Menghitung Efisiensi Energi Pompa kita telah mengetahui rumus dan parameter apa saja yang harus diukur. Pada tulisan kali ini akan dijelaskan bagaimana cara mendapatkan nilai dari paramater energi listrik dan hidrolis untuk kebutuhan perhitungan Efisiensi Energi Pompa. Tahapan ini tentunya merupakan kegiatan pengukuran secara langsung menggunakan alat ukur.

Perhatikan Contoh Gambar di bawah ini. Spesifikasi pada sistem ini adalah listrik menggunakan sistem 3 Phase, Sumber air berada pada reservoir dengan elevasi seperti gambar, Menggunakan VSD/ Inverter.

1. Mengukur Parameter Energi Listrik (Voltase, Ampere, Faktor Daya)

Untuk mendapatkan data pengukuran maka kondisi Pompa adalah saat sedang beroperasi. Data yang dicari adalah Voltase, Ampere, Faktor dimana pengukuran dilakukan pada kabel di sisi Incoming Panel Pompa. Sisi Incoming artinya Kabel Input yang berasal dari PLN yang masuk ke Panel Pompa, Jangan mengukur pada Kabel keluaran dari VSD (jika menggunakan VSD). Sebaiknya pengukuran menggunakan Alat Power Analyser, jika tidak ada bisa menggunakan Multitester, namun untuk Faktor Daya harus diukur dengan Riil (jangan melakukan Estimasi) untuk memperoleh nilai yang akurat.

Mengukur Voltase

Karena sistem listrik 3 Phase berarti terdapat 4 kabel yaitu R, S, T, dan N. Maka pengukuran Voltase dilakukan dengan mengukur Voltase pada Kabel RS, RT, ST. Selanjutnya di Rata-rata voltase dari ketiganya sehingga diperoleh nilai voltase rata-rata.

Mengukur Arus (Ampere)

Pengukuran Ampere dilakukan dengan mengukur arus listrik masing-masing Kabel yaitu Arus di kabel R, S, T. Pengukuran bisa menggunakan Power Analyser atau Tank Apmere. Selanjutnya nilai Ampere yang sudah diukur dirata-rata.

Mengukur Faktor Daya

Pengukuran Faktor Daya sangat diperlukan dalam menghitung konsumsi Daya Nyata pada pompa, pastikan Faktor Daya dapat di ukur.

2. Mengukur Debit Pompa

Efisiensi pompa dicari untuk masing-masing pompa bukan kolektif yang artinya pengukuran debit pompa seharusnya diukur pada pipa Discharge Pompa bukan di Water Meter Induk di Pipa Header. Banyak kondisi dimana tidak terdapat Water Meter pada masing-masing pompa dan hanya menempatkan Water Meter Induk di pipa Header. Hal ini tidak salah karena tujuannya memang untuk mengukur debit yang keluar dari sistem pompa baik itu berasal dari satu pompa atau lebih (paralel), namun untuk kepentingan pengukuran efisiensi energi pompa maka debit yang yang dibutuhkan adalah debit masing-masing pompa. Meskipun demikian pengukuran debit bisa dilakukan menggunakan Ultrasonic Flow Meter (UFM) portable. Kendala lain adalah penggunaan UFM memerlukan jarak tertentu untuk menjaga aliran air tidak turbulen, sayangnya banyak instalasi di ruang pompa sangat sempit dan penempatan aksesoris pipa terlalu dekat yang menyebabkan pengukuran tidak akurat. Pada Gambar di atas diilustrasikan pengukuran debit pompa menggunakan UFM. Nilai debit yang sudah diukur selanjutnya dirubah menjadi satuan m3/s.

3. Mengukur Tekanan Sisi Discharge

Pada Gambar No. 3 adalah Pressure Gauge bawaan Pompa, ukurlah berapa tekanan yang tertera disana. Jika tekanan memiliki satuan Bar berarti konversi tekanan tersebut menjadi Meter, dimana 1 Bar sama dengan 10 Meter (kurang lebih). Atau apapun satuan pada pressure gauge harus dirubah menjadi satuan Meter.

4. Mengukur Tekanan Sisi Suction

Pada Gambar No. 4 adalah Pressure Gauge bawaan Pompa. Jika Posisi Suction seperti pada Gambar dimana reservoir elevasinya sama dengan pompa (bukan di bawah seperti sumur) maka tidak perlu mengukur pada pressure Gauge, namun hitung ketinggian permukaan air terhadap center lobang pipa suction seperti pada No.6 ketinggian tersebut adalah tekanan statis pada sisi suction pompa.

5. Tekanan Header

Pada Gambar No. 5 biasanya selalu terdapat Pressure Gauge pada Header pompa (jika terdapat lebih dari 1 pompa dengan sistem parallel) jangan menggunakan tekanan tersebut untuk mengukur tekanan discharge, karena tekanan pada pipa Header merupakan tekanan pelanggan yang tinggi rendahnya tergantung pemakaian pelanggan.

6. Mengukur Elevasi Permukaan Sumber Air

Mengukur elevasi permukaan air berhubungan dengan pengukuran tekanan pada sisi suction, jika sistem pompa seperti pada Gambar di atas, dan pada umumnya akan seperti itu. Jika reservoir elevasinya berada di bawah pompa maka tekanan suction yang digunakan adalah tekanan yang ditunjukkan pada pressure gauge pipa suction.

Perhitungan Daya Listrik dan Daya Hidrolis

Setelah seluruh parameter diukur dan dirata-rata maka tinggal menghitung Daya Pompa. Daya pompa dibagi menjadi tiga yaitu daya hidrolis (air), daya poros, dan daya penggerak (motor), namun daya poros diabaikan karena sistem coupling langsung antara poros dan motor listrik. Jika pada kondisi menggunakan transmisi seperti v-belt atau roda gigi maka perlu diperhitungkan.

Rumus Menghitung Daya Listrik

\(P = \sqrt{3}. V . I. Cos \theta\)

Rumus Menghitung Daya Hidrolis

\(P_{hidrolis} = \rho . Q . g . h\)

Head pada rumus di atas adalah Head total pompa yang didapat dari pengukuran di No.3 dan No.6. Jika Sistem seperti pada gambar berarti Head pada No.3 dikurang Head pada No.6. Jika elevasi Reservoir di bawah dari Pompa barulah Head No.3 ditambah Head No.4.

Rumus Menghitung Efisiensi Pompa

\(\eta _{pompa} = \frac{Daya \;Hidrolis}{Daya \;Listrik}\)

Selanjutnya Baca Postingan Cara Mengukur Efisiensi Energi Pompa

Berbagi :