Pengantar Rekayasa dan Desain-1 Yuliman Purwanto 2016

Silabi Rekayasa (engineering) dan insinyur (engineer) Aspek-aspek dalam rekayasa Jenis-jenis disiplin rekayasa Analisis rekayasa Problem solving Konversi dan konservasi energi Desain rekayasa Langkah-langkah dalam desain

Konservasi Energi Manajemen Energi : strategi untuk menyesuaikan dan mengoptimalkan energi, menggunakan sistem dan prosedur sehingga dapat mengurangi kebutuhan energi atau mengurangi biaya total dalam memproduksi keluaran dari sistem. Tujuan manajemen energi : Untuk mencapai dan mempertahankan pengadaan dan pemanfaatan energi yang optimal. Untuk meminimalkan biaya energi/limbah tanpa mempengaruhi produksi & kualitas keluaran. Untuk meminimalkan dampak lingkungan. Energy Conservation Handbook, Uttarakhand Renewable Energy Development Agency (UREDA), 2013

Kegiatan Efisiensi Energi Menghentikan pemborosan dan menurunkan konsumsi : menggunakan sedikit energi untuk memberikan tingkat pelayanan yang sama untuk menghasilkan keluaran. Efisiensi energi dan energi terbarukan merupakan pilar kembar kebijakan energi yang berkelanjutan Pengadaan yang efisien Perangkat yang efisien Pemakaian yang efisien

Audit Energi Audit Energi : kegiatan untuk mengoptimalkan masukan total energi dengan penggunaan, dan mengidentifikasi semua aliran energi dalam proses. Tujuannya untuk mengetahui : Berapa banyak energi digunakan? Dimana energi dikonsumsi? Bagaimana digunakan? Bagaimana bisa mengurangi biaya/konsumsi? Bagaimana mengurangi kerugian? Benchmarking untuk berbagai proses/sistem?

Energy Monitoring Prinsip : apa yang tidak bisa diukur tidak akan bisa dikelola  untuk bisa mengelola energi, maka energi harus bisa diukur. Memonitor energi pada dasarnya menggabungkan prinsip- prinsip penggunaan energi dan ilmu statistik. Skema dasar pengelolaan energi : Pada prinsipnya pengelolaan adalah bentuk pengendalian untuk mencapai hasil yang optimal.

Metering Sistem metering memiliki 3 elemen dasar pemantauan The Consumer Energi Meter (CEM) The Meter Reading Instrument (MRI) The Base Computer System (BCS) untuk manajemen informasi. Pemantauan dan Target merupakan unsur teknik manajemen di mana semua utilitas objek dan bangunan seperti bahan bakar, uap, pendingin, kompresi udara, air, limbah, dan listrik dikelola sebagai sumber terkendali.

Label Peringkat Energi Peringkat Energi memungkinkan konsumen untuk membandingkan efisiensi energi peralatan rumah tangga yang digunakan. Label memiliki dua fitur utama: Peringkat bintang memberikan penilaian perbandingan energi model efisiensi. Konsumsi energi komparatif (biasanya kWh/tahun) memberikan perkiraan konsumsi energi tahunan alat berdasarkan uji konsumsi energi dan informasi tentang penggunaan khas alat di rumah. Misal : AC menunjukkan konsumsi daya dari alat (kWh/tahun).

Contoh Konservasi Sistem Pencahayaan Ruang Matikan lampu saat tidak digunakan. Lampu tabung Fluorescent mengkonversi listrik hingga 5x lebih efisien dibanding lampu pijar dan menghemat hingga 70% untuk tingkat pencahayaan yang sama. Ballast elektronik bisa mengurangi konsumsi daya hingga 20%. Gunakan sensor inframerah, sensor gerak, timer otomatis, dan dimmer untuk mengaktifkan/menonaktifkan/mengurangi energi pencahayaan. 90% energi yang dikonsumsi oleh lampu pijar dilepaskan sebagai panas bukan cahaya, jadi hindari pemakaiannya. Gunakan pencahayaan yang memfokuskan cahaya pada area yang dibutuhkan saja. Contoh : lampu baca. Lampu tabung yg kotor bisa mengurangi hingga 50% cahaya. Bersihkan! Kurangi konsumsi 10% -50% dengan lampu tabung tipis T-59. Gunakan lampu hanya ketika ruangan kurang cahaya alami. Gunakan timer atau photocells pada lampu outdoor .

Lampu LED Light emitting diode generasi terbaru (disebut bright LED) mampu menggantikan lampu pijar konvensional. Lampu LED sangat efisien hanya menggunakan 20%-30% dari energi lampu pijar dan mampu bertahan hingga 25 th. Perbandingan LED dengan lampu pijar dan CFL :

Pengatur Pengkondisi Udara (AC) Penting  memasang AC sesuai ukuran ruang yang benar. AC menghilangkan panas dan kelembaban dari udara. Kelembaban dihapus ketika udara melewati kumparan pendingin AC. Udara hanya bersirkulasi tanpa berganti dengan udara baru. Ukuran kinerja energi untuk AC adalah EER (Efisiensi Energi Ratio), yakni kapasitas pendinginan versus daya yang dikonsumsi.  makin tinggi EER makin baik. Skala bintang EER :

Contoh Konservasi Pengkondisi Udara (AC) Gunakan produk berstandar nasional/internasional, misalnya SNI, EERS (Energy Efficiency Resource Standard), dlsb. Untuk AC Indonesia, wajib mencantumkan label SKEM (Standar Kinerja Energi Minimum), tanda hemat energi. Atur suhu tidak terlalu dingin. Setiap kenaikan 1oC menghemat 3- 5% energi. Menanam pohon di sekitar rumah bisa mengurangi penggunaan energi AC hingga 40% karena bayangan pohon. Pendingin udara yang baik akan mendinginkan dan dehumidify ruang sekitar 30 menit, maka gunakan timer dan mematikan AC untuk beberapa waktu. Bersihkan filter AC setiap bulan. Filter bersih memungkinkan unit untuk mendinginkan cepat dan menggunakan lebih sedikit energi. Periksa AC setiap 6 bulan. Jika gas reon berkurang, isi lagi.

Celah di sekitar jendela dan pintu merugikan. Tutup rapat. Tirai pada jendela membantu mengurangi kehilangan energi. Gunakan sensor untuk mengaktifkan/menonaktifkan AC secara otomatis. Jangan gunakan AC jendela, gunakan AC split. Jangan memasang unit AC yang terkena sinar matahari langsung. Jangan menerapkan warna gelap pada permukaan eksternal (atap dan dinding) rumah karena warna gelap menyerap panas lebih banyak dibanding warna terang, yang mengarah ke peningkatan penggunaan AC. Pastikan bahwa kondensor unit harus memiliki cukup ruang di sekitarnya untuk udara beredar dan membantu refrigeran mengusir panas dengan mudah.

Contoh konservasi komputer Komputer/server yang bekerja 24 jam sehari, misalnya, menggunakan energi yang cukup besar. Lebih dari setengah dari daya yang dikonsumsi oleh PC desktop terbuang sebagai panas. Screen saver menyimpan hanya layar komputer, bukan energi. Pembelian monitor LCD layar datar. Gunakan layar LCD dan bukan CRT. Menerapkan mode-tidur untuk komputer dan monitor saat tidak digunakan membantu menghemat energi 40%. Selalu aktifkan 'power down' pada PC.

Contoh konservasi kendaraan Untuk mendapatkan konsumsi bahan bakar yang optimal, mempertahankan putaran mesin antara 1500 – 3000 rpm untuk semua gigi akselerator. Setelah pengereman untuk mengurangi kecepatan (tidak sampai berhenti), tidak menggunakan gigi yang terlalu rendah tetapi sesuaikan dengan kecepatan saat itu. Jangan mengistirahatkan kaki di atas pedal kopling karena akan menyebabkan kopling aus dan memboroskan bahan bakar. Tekan pedal rem secara bertahap dan jangan mendadak  perlu persiapan matang. Hindari seringnya jalan/berhenti. Lepaskan rem tangan dengan sempurna saat menjalankan kendaraan.

Clean Development Mechanism (CDM) Merupakan mekanisme perdagangan emisi antar negara maju dan negara berkembang. Membantu negara maju menurunkan emisi gas rumah kaca dan membantu negara berkembang untuk mencapai pembangunan berkelanjutan.