Facilities Engineering and Energy Management
Dipublikasikan oleh Siti Nur Rahmawati pada 22 Agustus 2022
Teknik perawatan prediktif dirancang untuk membantu menentukan kondisi peralatan dalam layanan untuk memperkirakan kapan perawatan harus dilakukan. Pendekatan ini menjanjikan penghematan biaya atas pemeliharaan preventif rutin atau berbasis waktu, karena tugas dilakukan hanya jika diperlukan. Dengan demikian, ini dianggap sebagai pemeliharaan berbasis kondisi yang dilakukan seperti yang disarankan oleh perkiraan status degradasi suatu item.
The nature and degree of asphalt deterioration is analyzed for predictive maintenance of roadways.
Janji utama pemeliharaan prediktif adalah memungkinkan penjadwalan pemeliharaan korektif yang nyaman, dan untuk mencegah kegagalan peralatan yang tidak terduga. Kuncinya adalah "informasi yang tepat untuk masa pakai peralatan, peningkatan keselamatan pabrik, lebih sedikit kecelakaan dengan dampak negatif terhadap lingkungan, dan penanganan suku cadang yang dioptimalkan.
Pemeliharaan prediktif berbeda dari pemeliharaan preventif karena bergantung pada kondisi peralatan yang sebenarnya, daripada statistik umur rata-rata atau yang diharapkan, untuk memprediksi kapan pemeliharaan akan diperlukan. Biasanya, pendekatan Pembelajaran Mesin diadopsi untuk definisi kondisi aktual sistem dan untuk meramalkan keadaan masa depan.
Beberapa komponen utama yang diperlukan untuk menerapkan pemeliharaan prediktif adalah pengumpulan dan praproses data, deteksi kesalahan dini, deteksi kesalahan, prediksi waktu hingga kegagalan, penjadwalan pemeliharaan, dan optimalisasi sumber daya. Pemeliharaan prediktif juga telah dianggap sebagai salah satu kekuatan pendorong untuk meningkatkan produktivitas dan salah satu cara untuk mencapai "tepat waktu" di bidang manufaktur.
Ringkasan
Pemeliharaan prediktif mengevaluasi kondisi peralatan dengan melakukan pemantauan kondisi peralatan secara berkala (offline) atau terus menerus (online). Tujuan akhir dari pendekatan ini adalah untuk melakukan pemeliharaan pada titik waktu yang dijadwalkan ketika aktivitas pemeliharaan paling hemat biaya dan sebelum peralatan kehilangan kinerja dalam ambang batas. Hal ini menghasilkan pengurangan biaya waktu henti yang tidak direncanakan karena kegagalan, di mana biayanya bisa mencapai ratusan ribu per hari tergantung pada industri. Dalam produksi energi, selain hilangnya pendapatan dan biaya komponen, denda dapat dikenakan untuk non-pengiriman, meningkatkan biaya lebih jauh. Ini berbeda dengan pemeliharaan berbasis waktu dan/atau operasi, di mana suatu peralatan dipelihara baik itu membutuhkannya atau tidak. Pemeliharaan berbasis waktu adalah padat karya, tidak efektif dalam mengidentifikasi masalah yang berkembang di antara inspeksi terjadwal, dan oleh karena itu tidak hemat biaya.
Komponen "prediktif" dari pemeliharaan prediktif berasal dari tujuan memprediksi tren masa depan kondisi peralatan. Pendekatan ini menggunakan prinsip-prinsip pengendalian proses statistik untuk menentukan pada titik mana di masa depan kegiatan pemeliharaan akan sesuai.
Sebagian besar inspeksi prediktif dilakukan saat peralatan sedang digunakan, sehingga meminimalkan gangguan pada operasi sistem normal. Adopsi pemeliharaan prediktif dapat menghasilkan penghematan biaya yang besar dan keandalan sistem yang lebih tinggi.
Pemeliharaan yang berpusat pada keandalan menekankan penggunaan teknik pemeliharaan prediktif di samping tindakan pencegahan tradisional. Ketika diterapkan dengan benar, ini memberi perusahaan alat untuk mencapai biaya bersih aset terendah saat ini untuk tingkat kinerja dan risiko tertentu.
Salah satu tujuannya adalah untuk mentransfer data pemeliharaan prediktif ke sistem manajemen pemeliharaan terkomputerisasi sehingga data kondisi peralatan dikirim ke objek peralatan yang tepat untuk memicu perencanaan pemeliharaan, pelaksanaan perintah kerja, dan pelaporan. Kecuali jika hal ini tercapai, solusi pemeliharaan prediktif bernilai terbatas, setidaknya jika solusi tersebut diterapkan pada pabrik berukuran sedang hingga besar dengan puluhan ribu peralatan. Pada tahun 2010, perusahaan pertambangan Boliden, menerapkan Sistem Kontrol Terdistribusi gabungan dan solusi pemeliharaan prediktif yang terintegrasi dengan sistem manajemen pemeliharaan terkomputerisasi pabrik pada tingkat objek ke objek, mentransfer data peralatan menggunakan protokol seperti Highway Addressable Remote Transducer Protocol, IEC61850 dan OLE untuk proses kontrol.
Teknologi
Untuk mengevaluasi kondisi peralatan, perawatan prediktif menggunakan teknologi pengujian tak rusak seperti inframerah, akustik (debit parsial dan ultrasonik di udara), deteksi korona, analisis getaran, pengukuran tingkat suara, analisis oli, dan pengujian online spesifik lainnya. Pendekatan baru di bidang ini adalah dengan memanfaatkan pengukuran pada peralatan yang sebenarnya dalam kombinasi dengan pengukuran kinerja proses, diukur dengan perangkat lain, untuk memicu pemeliharaan peralatan. Ini terutama tersedia dalam sistem otomasi proses kolaboratif (CPAS). Pengukuran lokasi sering kali didukung oleh jaringan sensor nirkabel untuk mengurangi biaya pemasangan kabel.
Analisis getaran paling produktif pada peralatan berputar berkecepatan tinggi dan dapat menjadi komponen paling mahal dari program PdM untuk memulai dan menjalankannya. Analisis getaran, bila dilakukan dengan benar, memungkinkan e pengguna untuk mengevaluasi kondisi peralatan dan menghindari kegagalan. Penganalisis getaran generasi terbaru memiliki lebih banyak kemampuan dan fungsi otomatis daripada pendahulunya. Banyak unit menampilkan spektrum getaran penuh dari tiga sumbu secara bersamaan, memberikan gambaran tentang apa yang terjadi dengan mesin tertentu. Namun terlepas dari kemampuan seperti itu, bahkan peralatan paling canggih pun tidak berhasil memprediksi masalah yang berkembang kecuali jika operator memahami dan menerapkan dasar-dasar analisis getaran.
Dalam situasi tertentu, gangguan kebisingan latar belakang yang kuat dari beberapa sumber yang bersaing dapat menutupi sinyal yang diinginkan dan menghalangi penerapan sensor getaran di industri. Akibatnya, analisis tanda tangan arus motor (MCSA) adalah alternatif non-intrusif untuk pengukuran getaran yang memiliki potensi untuk memantau kesalahan dari sistem listrik dan mekanik.
Inspeksi visual jarak jauh adalah pengujian non-destruktif pertama. Ini memberikan penilaian utama yang hemat biaya. Informasi penting dan default dapat disimpulkan dari tampilan luar potongan, seperti lipatan, patah, retak, dan korosi. Inspeksi visual jarak jauh harus dilakukan dalam kondisi yang baik dengan pencahayaan yang cukup (setidaknya 350 LUX). Ketika bagian dari potongan yang akan dikontrol tidak dapat diakses secara langsung, alat yang terbuat dari cermin dan lensa yang disebut endoskop digunakan. Cacat tersembunyi dengan penyimpangan eksternal dapat menunjukkan cacat yang lebih serius di dalam.
Analisis akustik dapat dilakukan pada tingkat sonik atau ultrasonik. Teknik ultrasonik baru untuk pemantauan kondisi memungkinkan untuk "mendengar" gesekan dan tekanan pada mesin yang berputar, yang dapat memprediksi kerusakan lebih awal daripada teknik konvensional. Teknologi ultrasonik peka terhadap suara frekuensi tinggi yang tidak terdengar oleh telinga manusia dan membedakannya dari suara frekuensi rendah dan getaran mekanis. Gesekan mesin dan gelombang tegangan menghasilkan suara khas di kisaran ultrasonik atas. Perubahan gelombang gesekan dan tegangan ini dapat menunjukkan kondisi yang memburuk jauh lebih awal daripada teknologi seperti getaran atau analisis oli. Dengan pengukuran dan analisis ultrasonik yang tepat, dimungkinkan untuk membedakan keausan normal dari keausan abnormal, kerusakan fisik, kondisi ketidakseimbangan, dan masalah pelumasan berdasarkan hubungan langsung antara aset dan kondisi pengoperasian.
Peralatan pemantauan sonik lebih murah, tetapi juga memiliki kegunaan yang lebih sedikit daripada teknologi ultrasonik. Teknologi sonik hanya berguna pada peralatan mekanik, sedangkan peralatan ultrasonik dapat mendeteksi masalah kelistrikan dan lebih fleksibel serta andal dalam mendeteksi masalah mekanis.
Pemantauan dan analisis inframerah memiliki jangkauan aplikasi terluas (dari peralatan berkecepatan tinggi hingga rendah), dan dapat efektif untuk mendeteksi kegagalan mekanis dan listrik; beberapa menganggapnya sebagai teknologi yang paling hemat biaya. Analisis minyak adalah program jangka panjang yang, jika relevan, pada akhirnya dapat lebih prediktif daripada teknologi lainnya. Diperlukan waktu bertahun-tahun bagi program minyak pabrik untuk mencapai tingkat kecanggihan dan efektivitas ini. Teknik analisis yang dilakukan pada sampel oli dapat diklasifikasikan dalam dua kategori: analisis oli bekas dan analisis partikel keausan. Analisis oli bekas menentukan kondisi pelumas itu sendiri, menentukan kualitas pelumas, dan memeriksa kesesuaiannya untuk penggunaan lanjutan. Analisis partikel keausan menentukan kondisi mekanis komponen mesin yang dilumasi. Melalui analisis partikel keausan, Anda dapat mengidentifikasi komposisi bahan padat yang ada dan mengevaluasi jenis, ukuran, konsentrasi, distribusi, dan morfologi partikel.
Penggunaan Model Based Condition Monitoring untuk program pemeliharaan prediktif menjadi semakin populer dari waktu ke waktu. Metode ini melibatkan analisis spektral pada sinyal arus dan tegangan motor dan kemudian membandingkan parameter yang diukur dengan model motor yang diketahui dan dipelajari untuk mendiagnosis berbagai anomali listrik dan mekanik. Proses pemantauan kondisi "berbasis model" ini awalnya dirancang dan digunakan pada pesawat ulang-alik NASA untuk memantau dan mendeteksi kesalahan yang berkembang di mesin utama pesawat ulang-alik. Ini memungkinkan otomatisasi pengumpulan data dan tugas analisis, menyediakan pemantauan kondisi sepanjang waktu dan peringatan tentang kesalahan saat mereka berkembang. Metode pemeliharaan prediktif lainnya terkait dengan strategi pengujian cerdas.
Aplikasi (menurut industri)
Kereta Api
Manufaktur
Minyak dan gas
Sumber Artikel: en.wikipedia.org
Facilities Engineering and Energy Management
Dipublikasikan oleh Siti Nur Rahmawati pada 22 Agustus 2022
Sistem pemeliharaan cerdas atau intelligent maintenance system (IMS) adalah sistem yang memanfaatkan data yang dikumpulkan dari mesin untuk memprediksi dan mencegah potensi kegagalan di dalamnya. Terjadinya kegagalan dalam mesin bisa mahal dan bahkan bencana. Untuk menghindari kegagalan, perlu ada sistem yang menganalisis perilaku mesin dan memberikan alarm dan instruksi untuk pemeliharaan preventif. Menganalisis perilaku mesin menjadi mungkin melalui sensor canggih, sistem pengumpulan data, kemampuan penyimpanan/transfer data, dan alat analisis data. Ini adalah seperangkat alat yang sama yang dikembangkan untuk prognostik. Agregasi pengumpulan data, penyimpanan, transformasi, analisis, dan pengambilan keputusan untuk pemeliharaan cerdas disebut sistem pemeliharaan cerdas (IMS).
Definisi
Sistem pemeliharaan cerdas adalah sistem yang menggunakan analisis data dan alat pendukung keputusan untuk memprediksi dan mencegah potensi kegagalan mesin. Kemajuan terbaru dalam teknologi informasi, komputer, dan elektronik telah memfasilitasi desain dan implementasi sistem tersebut.
Elemen penelitian kunci dari sistem perawatan cerdas terdiri dari:
E-manufaktur dan e-pemeliharaan
Dengan berkembangnya aplikasi teknologi komunikasi bebas tether (misalnya Internet), e-intelijen memiliki dampak yang lebih besar pada industri. Dampak tersebut telah menjadi kekuatan pendorong bagi perusahaan untuk mengalihkan operasi manufaktur dari praktik integrasi pabrik tradisional menuju filosofi e-factory dan e-supply chain. Perubahan tersebut mengubah perusahaan dari otomatisasi pabrik lokal menjadi otomatisasi bisnis global. Tujuan e-manufaktur adalah, dari aset lantai pabrik, untuk memprediksi penyimpangan kualitas produk dan kemungkinan kehilangan peralatan apa pun. Ini menghasilkan kemampuan perawatan prediktif dari mesin.
Fungsi dan tujuan utama dari e-manufaktur adalah: “(a) menyediakan proses pertukaran informasi yang transparan, mulus dan otomatis untuk memungkinkan lingkungan hanya menangani informasi sekali (OHIO); (b) meningkatkan pemanfaatan aset lantai pabrik menggunakan pendekatan holistik yang menggabungkan alat teknik pemeliharaan prediktif; (c) menghubungkan seluruh operasi manajemen rantai pasokan (SCM) dan optimalisasi aset; dan (d) memberikan layanan pelanggan menggunakan metode kecerdasan prediktif terbaru dan teknologi bebas tether”.
Infrastruktur e-Maintenance terdiri dari beberapa sektor informasi:
Sumber Artikel: en.wikipedia.org
Facilities Engineering and Energy Management
Dipublikasikan oleh Muhammad Farhan Fadhil pada 03 Maret 2022
Energi berkelanjutan adalah penyediaan energi yang berkelanjutan yang memenuhi kebutuhan saat ini tanpa mengorbankan kemampuan generasi mendatang untuk memenuhi kebutuhan mereka.
Teknologi yang mempromosikan energi berkelanjutan yang termasuk sumber energi terbarukan, seperti pembangkit listrik tenaga air, energi surya, energi angin, tenaga ombak, energi panas bumi, fotosintesis buatan, dan tenaga pasang surut, dan juga teknologi yang dirancang untuk meningkatkan efisiensi energi.
Evolusi Sistem Energi
Berdasarkan pada sudut pandang masyarakat, energi bukanlah energi itu sendiri. Sistem energi dibuat untuk mempertemukan antara permintaan pelayanan seperti memasak, penerangan, iklim dalam ruangan yang nyaman, transportasi, informasi, dan barang konsumsi.
Sebuah sistem energi terdiri dari sektor penyuplai energi dan teknologi penggunaan akhir untuk menyediakan jasa atau pelayanan energi. Sektor penyuplai energi termasuk ke dalam proses kompleks untuk mengekstraksi sumber daya energi (seperti batu bara, dan minyak), untuk mengonversinya menjadi bentuk energi yang lebih dibutuhkan dan sesuai.
Energi Terbarukan
Sumber Artikel: id.wikipedia.org
Facilities Engineering and Energy Management
Dipublikasikan oleh Muhammad Farhan Fadhil pada 03 Maret 2022
Dalam fisika, energi adalah properti fisika dari suatu objek, dapat berpindah melalui interaksi fundamental, yang dapat diubah bentuknya namun tak dapat diciptakan maupun dimusnahkan. Joule adalah satuan SI untuk energi, diambil dari jumlah yang diberikan pada suatu objek (melalui kerja mekanik) dengan memindahkannya sejauh 1 meter dengan gaya 1 newton.
Kerja dan panas adalah 2 contoh proses atau mekanisme yang dapat memindahkan sejumlah energi. Hukum kedua termodinamika membatasi jumlah kerja yang didapat melalui proses pemanasan-beberapa di antaranya akan hilang sebagai panas terbuang. Jumlah maksimum yang dapat digunakan untuk kerja disebut energi tersedia. Sistem seperti mesin dan benda hidup membutuhkan energi tersedia, tidak hanya sembarang energi. Energi mekanik dan bentuk-bentuk energi lainnya dapat berpindah langsung ke bentuk energi panas tanpa batasan tertentu.
Ada berbagai macam bentuk-bentuk energi, tetapi semua tipe energi ini harus memenuhi berbagai kondisi seperti dapat diubah ke bentuk energi lainnya, mematuhi hukum konservasi energi, dan menyebabkan perubahan pada benda bermassa yang dikenai energi tersebut. Bentuk energi yang umum di antaranya energi kinetik dari benda bergerak, energi radiasi dari cahaya dan radiasi elektromagnetik, energi potensial yang tersimpan dalam sebuah benda karena posisinya seperti medan gravitasi, medan listrik atau medan magnet, dan energi panas yang terdiri dari energi potensial dan kinetik mikroskopik dari gerakan-gerakan partikel tak beraturan. Beberapa bentuk spesifik dari energi potensial adalah energi elastis yang disebabkan dari pemanjangan atau deformasi benda padat dan energi kimia seperti pelepasan panas ketika bahan bakar terbakar. Setiap benda yang memiliki massa ketika diam, memiliki massa diam atau sama dengan energi diam, meski tidak dijelaskan dalam fenomena sehari-hari di fisika klasik.
Menurut neraca massa-energi, semua bentuk energi membutuhkan massa. Contohnya, menambahkan 25 kilowatt-jam (90 megajoule) energi pada objek akan meningkatkan massanya sebanyak 1 mikrogram; jika ada timbangan yang sebegitu sensitif maka penambahan massa ini bisa terlihat. Matahari mengubah energi potensial nuklir menjadi bentuk energi lainnya; total massanya akan berubah ketika energi terlepas ke sekelilingnya terutama dalam bentuk energi radiasi.
Meskipun energi dapat berubah bentuk, tetapi hukum kekekalan energi menyatakan bahwa total energi pada sebuah sistem hanya berubah jika energi berpindah masuk atau keluar dari sistem. Hal ini berarti tidak mungkin menciptakan atau memusnahkan energi. Total energi dari sebuah sistem dapat dihitung dengan menambahkan semua bentuk energi dalam sistem tersebut. Contoh perpindahan dan transformasi energi adalah pembangkitan listrik, reaksi kimia, atau menaikkan benda.
Organisme hidup juga membutuhkan energi tersedia untuk tetap hidup; manusia misalnya, membutuhkan energi dari makanan beserta oksigen untuk memetabolismenya. Peradaban membutuhkan pasokan energi untuk berbagai kegiatan; sumber energi seperti bahan bakar fosil merupakan topik penting dalam ekonomi dan politik. Iklim dan ekosistem bumi juga dijalankan oleh energi radiasi yang didapat dari matahari (juga energi geotermal yang didapat dari dalam bumi.
Bentuk-bentuk energi
Sejarah
Kata energi berasal dari bahasa Yunani Kuno: ἐνέργεια, yang kemungkinan muncul pertama kali dalam karya Aristoteles pada abad ke-4 SM. Kebalikan dengan definisi modern, energeia adalah konsep filosofis kualitatif yang sangat luas.
Pada akhir abad ke-17, Gottfried Leibniz mengusulkan ide bahasa Latin: vis viva, atau gaya hidup, yang didefinisikan sebagai perkalian antara massa objek dengan kuadrat kecepatannya; ia percaya bahwa total vis viva adalah kekal. Untuk memperhitungkan perlambatan akibat friksi/gesekan, Leibniz membuat teori bahwa energi termal terdiri dari gerak acak dari bagian pembentuk zat, meski pada akhirnya hal ini membutuhkan waktu lebih dari satu abad untuk diterima secara umum. Analogi modern dari besaran ini (energi kinetik) hanya berbeda pada faktor pengali setengah.
Pada tahun 1807, Thomas Young kemungkinan adalah orang pertama yang menggunakan istilah "energi" daripada vis viva. Gustave-Gaspard Coriolis menjelaskan "energi kinetik" pada tahun 1829, dan William Rankine memunculkan istilah "energi potensial" tahun 1853. Hukum kekekalan energi juga pertama kali dipostulatkan pada awal abad ke-19, dan berlaku pada semua sistem terisolasi. Pernah dipertentangkan apakah panas adalah substansi fisika atau bukan, atau hanyalah besaran fisika seperti momentum. Pada tahun 1845 James Prescott Joule menemukan hubungan antara kerja mekanik dengan munculnya panas.
Pengembangan ini memunculkan teori kekekalan energi, dirumuskan formal oleh William Thomson (Lord Kelvin) dalam termodinamika. Termodinamika memberikan penjelasan bagi pengembangan proses-proses kimia oleh Rudolf Clausius, Josiah Willard Gibbs, dan Walther Nernst. Clausius juga mengemukakan konsep entropi dan Jožef Stefan mengenalkan hukum energi radiasi. Menurut teorema Noether, hukum kekekalan energi adalah akibat daripada hukum fisika tidak berubah terhadap waktu.
Satuan
Energi dinyatakan dalam satu joule (J). Penggunaan satuan ini dinamakan untuk menghormati jasa dari James Prescott Joule atas percobaannya dalam persamaan mekanik panas. Dalam istilah yang lebih mendasar 1 joule sama dengan 1 newton-meter dan, dalam istilah satuan pokok SI, 1 J sama dengan 1 kg m2 s−2.
Penggunaan dalam sains
Dalam mekanika klasik, energi yang properti yang berguna secara konsep dan matematis. Beberapa perumusan mekanika telah dikembangkan menggunakan energi sebagai konsep utama.
Kerja, sebuah bentuk energi, adalah gaya dikali jarak.
Disini dikatakan bahwa kerja W sama dengan integral garis dari gaya F sepanjang lintasan C; untuk lebih detailnya lihat pada artikel kerja mekanik. Kerja dan energi adalah tergantung kerangka.
Total energi dalam sistem terkadang disebut Hamiltonian, diambil dari nama William Rowan Hamilton. Persamaan gerak klasik dapat ditulis dalam bentuk Hamiltonian, meski untuk sistem yang sangat kompleks dan abstrak. Persamaan klasik ini memiliki analogi langsungnya dalam mekanika kuantum nonrelativistik.
Konsep lain berkaitan dengan energi disebut sebagai Lagrangian, diambil dari nama Joseph-Louis Lagrange. Formulasi ini sama pentingnya dengan Hamiltonian, dan keduanya dapat digunakan untuk menurunkan atau diturunkan dari persamaan gerak. Konsep ini ditemukan dalam konteks mekanika klasik, tetapi berguna secara umum untuk fisika modern. Konsep Lagrangian didefinisikan sebagai energi kinetik minus energi potensial. Umumnya, konsep Lagrange secara matematis lebih mudah digunakan daripada Hamiltonian untuk sistem non-konservatif (seperti sistem dengan gaya gesek).
Dalam bidang biologi, energi berperan pada seluruh tingkat sistem biologis, dari biosfer sampai ke makhluk hidup terkecil.
Biosfer yaitu bagian atau lapisan dari bumi di mana terdapat kehidupan. Cakupan biosfer yaitu mulai dari sistem akar paling dalam pohon-pohon yang ada di bumi ke ekosistem bersuasana gelap di palung terdalam yang ada di samudra, hutan hutan yang dalam dan puncak gunung-gunung tinggi. Pergerakan energi terjadi di biosfer. Energi yang masuk ke biosfer berasal dari matahari. Ada banyak jenis energi yang dipancarkan matahari, namun yang diterima oleh bumi adalah sebagian kecil energi tersebut. Energi yang berasal dari matahari yang biasa digunakan oleh makhluk hidup adalah energi panas dan cahaya. Energi panas penting bagi bumi agar tetap menjadi biosfer sebagaimana energi panas dapat mempertahankan suhu bumi agar optimal bagi kehidupan. Cahaya diperlukan agar makhluk hidup dapat melihat. Selain itu, cahaya juga dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk membuat gula dan pati sebagai nutrisi bagi makhluk hidup lainnya.
Pada makhluk hidup, energi berperan dalam pertumbuhan dan perkembangan sel atau organel dari suatu organisme. Pada dasarnya, setiap aktivitas yang dilakukan oleh makhluk hidup memerlukan energi. Proses sintesis molekul, penguraian molekul, serta pemindahan molekul dari satu tempat ke tempat lain juga memerlukan energi.
Perpindahan
Kerja didefinisikan sebagai "integral batas" gaya F sejauh s:
Persamaan di atas mengatakan bahwa kerja W sama dengan integral dari perkalian dot antara gaya F yang bekerja benda dan posisi benda mendekati nol S
Jenis
Energi kinetik adalah bagian energi yang berhubungan dengan gerakan suatu benda.
Persamaan di atas menyatakan bahwa energi kinetik Ek sama dengan integral dari perkalian dot kecepatan v sebuah benda dan momentum benda mendekati nol p
Berlawanan dengan energi kinetik, yang adalah energi dari sebuah sistem dikarenakan gerakannya, atau gerakan internal dari partikelnya, energi potensial dari sebuah sistem adalah energi yang dihubungkan dengan konfigurasi ruang dari komponen-komponennya dan interaksi mereka satu sama lain. Jumlah partikel yang mengeluarkan gaya satu sama lain secara otomatis membentuk sebuah sistem dengan energi potensial. Gaya-gaya tersebut, contohnya, dapat timbul dari interaksi elektrostatik (lihat hukum Coulomb), atau gravitasi.
Energi internal adalah energi kinetik dihubungkan dengan gerakan molekul-molekul, dan energi potensial yang dihubungkan dengan getaran rotasi dan energi listrik dari atom-atom di dalam molekul. Energi internal seperti energi adalah sebuah fungsi keadaan yang dapat dihitung dalam sebuah sistem.
Energi listrik merupakan energi yang berkaitan dengan perhitungan arus elektron yang dinyatakan dalam satuan Watt-jam atau kiloWatt-jam. Perpindahan energi listrik terjadi dalam bentuk aliran elektron melalui konduktor jenis tertentu. Energi listrik dapat disimpan sebagai energi medan elektrostatik melalui medan listrik yang dihasilkan oleh terkumpulnya muatan elektron pada pelat-pelat kapasitor. Total energi medan listrik ditambah dengan energi medan elektromagnetik, sama dengan energi yang berkaitan dengan medan magnet yang timbul akibat aliran elektron melalui kumparan induksi.
Bentuk perubahan energi mekanik adalah kerja. Energi mekanik tersimpan dalam bentuk energi potensial atau energi kinetik.
Energi elektromagnetik adalah bentuk energi yang berkaitan dengan radiasi elektromagnetik. Energi radiasi dinyatakan dalam satuan elektron-Volt (eV) atau mega elektron-Volt (MeV). Radiasi elektromagnetik tidak berkaitan dengan massa dan merupakan bentuk energi murni. Apabila panjang gelombangnya semakin pendek dan frekuensinya semakin tinggi, maka energi transmisi semakin besar atau semakin energetik. Sumber radiasi atau panjang gelombang radiasi elektromagnetik dibagi atas beberapa kelas. Radiasi sinar gamma (y) merupakan jenis radiasi yang paling energetik dari energi elektromagnetik. Sinar X dihasilkan oleh keluar orbitnya elektron. Radiasi termal adalah radiasi elektromagnetik timbul akibat getaran atom. Kelompok energi elektromagnetik ini termasuk radiasi ultraviolet atau radiasi temperatur tinggi, radiasi tembus pandang dan kelompok radiasi temperatur rendah atau sinar inframerah. Jenis radiasi elektromagnetik yang lainnya adalah radiasi gelombang milimeter dan gelombang mikro yang digunakan untuk radar serta microwave-cookers.
Energi kimia merupakan hasil interaksi elektron antara dua atau lebih atom/molekul yang mengalami pencampuran. Reaksi kimia ini menghasilkan senyawa kimia yang stabil. Energi kimia hanya dapat terjadi dalam bentuk energi tersimpan. Bila energi dilepas dalam suatu reaksi maka reaksinya disebut reaksi eksotermis. Satuan energi kimia dinyatakan dalam kiloJoule, satuan panas Britania, atau kiloKalori. Bila energi dalam reaksi kimia terserap maka disebut dengan reaksi endotermis. Reaksi kimia eksotermis adalah sumber energi bahan bakar yang sangat penting bagi manusia dalam proses pembakaran yang melibatkan oksidasi dari bahan bakar fosil.
Energi nuklir merupakan energi dalam bentuk tersimpan yang dapat dilepas. Pembentukan energi nuklir merupakan akibat dari interaksi partikel dengan atau dalam inti atom. Energi ini dilepas sebagai hasil usaha partikel-partikel untuk memperoleh kondisi yang lebih stabil. Satuan energi nuklir adalah juta elektron reaksi. Peluruhan radioaktif, fisi dan fusi terjadi selama reaksi nuklir berlangsung .
Energi termal adalah bentuk energi dasar yang dapat dikonversi secara penuh menjadi energi panas. Pengubahan energi termal ke energi lain dibatasi oleh Hukum Termodinamika Kedua. Bentuk transisi dari energi termal dapat pula dalam bentuk energi tersimpan sebagai kalor laten atau kalor sensibel yang berupa entalpi.
Transformasi
Transformasi energi atau konversi energi merupakan proses pengubahan energi dari satu bentuk energi ke suatu bentuk energi yang lain atau berbeda. Prinsip transformasi energi dimanfaatkan oleh manusia menjadi suatu sistem yang mampu menghasilkan usaha. Setiap proses transformasi energi pasti mengalami kerugian. Setiap kerugian dalam transformasi energi dipengaruhi oleh lingkungan. Ini disebabkan oleh sifat alami energi yang cenderung dapat tersebar ke mana-mana. Kegiatan konversi energi yang terencana wajib memiliki beberapa prinsip umum. Validitas dari prinsipnya harus berupa bukti empiris sehingga dapat digunakan oleh pemakai akhir energi. Prinsip utama dalam transformasi energi adalah penghematan energi, pengurangan rugi energi dan peningkatan efisiensi energi yang dikelola melalui manajemen energi. Transformasi energi dilakukan dengan memperhatikan manajemen energi tanpa mempertimbangkan kondisi keragaman teknologi dari pemakai energi di bagian akhir siklus energi. Proses transformasi energi dapat dilakukan dengan menggunakan mesin konversi energi. Pengubahan energinya dapat dalam energi mekanis, energi listrik, energi kimia, energi nuklir dan energi termal.
Manajemen
Manajemen energi selalu berkaitan dengan transformasi energi. Prinsip umum manajemen energi dan transformasi energi adalah sama. Masing-masing harus menggunakan prinsip yang bersifat umum dan telah memiliki tingkat keabsahan yang dapat ditunjukkan melalui bukti empiris. Manajemen energi tidak dipengaruhi oleh tingkat keragaman pengguna akhir energi. Kondisi ini berlaku untuk segi standar teknis, ekonomi maupun lingkungan. Konversi energi di dalam kajian manajemen energi berarti bahwa setiap proses perubahan energi harus dapat dibuat mengalami kerugian energi dengan jumlah yang sesedikit mungkin. Manajemen energi dalam hal ini berperan dalam meningkatkan efisiensi energi yang dipengaruhi oleh adanya kegiatan konversi energi. Manajemen energi yang efektif tercapai melalui tahap pengumpulan dan penyampaian informasi. Tahap pengumpulan informasi meliputi analisis data sejarah energi, audit energi, akuntansi, analisis teknik serta pembuatan proposal investasi dengan studi kelayakan sebagai acuannya. Sementara tahap penyampaian informasi meliputi pelatihandan pemberian informasi kepada personel yang bekerja di bidang energi. Program manajemen energi disesuaikan dengan kemampuan anggaran perusahaan dalam pembiayaan energi. Indeks kinerja utama pada energi-energi yang penting dkenali untuk keperluan penghematan energi. Pekerjaan manajemen energi ini dapat dilakukan oleh konsultan dai pihak internal maupun eksternal.
Sumber Artikel: id.wikipedia.org
Facilities Engineering and Energy Management
Dipublikasikan oleh Muhammad Farhan Fadhil pada 03 Maret 2022
Penghematan energi adalah tindakan mengurangi jumlah penggunaan energi. Menghemat energi berarti tidak menggunakan energi listrik untuk suatu hal yang tidak berguna. Penghematan energi dapat dicapai dengan penggunaan energi secara efisien di mana manfaat yang sama diperoleh dengan menggunakan energi lebih sedikit, ataupun dengan mengurangi konsumsi dan kegiatan yang menggunakan energi. Penghematan energi dapat menyebabkan berkurangnya biaya, serta meningkatnya nilai lingkungan, keamanan negara, keamanan pribadi, serta kenyamanan. Organisasi-organisasi serta perseorangan dapat menghemat biaya dengan melakukan penghematan energi, sedangkan pengguna komersial dan industri dapat meningkatkan efisiensi dan keuntungan dengan melakukan penghematan energi.
Sedangkan konservasi energi adalah penggunaan energi dengan efisiensi dan rasional tanpa mengurangi penggunaan energi yang memang benar-benar diperlukan.
Penghematan energi adalah unsur yang penting dari sebuah kebijakan energi. Penghematan energi menurunkan konsumsi energi dan permintaan energi per kapita, sehingga dapat menutup meningkatnya kebutuhan energi akibat pertumbuhan populasi. Hal ini mengurangi naiknya biaya energi, dan dapat mengurangi kebutuhan pembangkit energi atau impor energi. Berkurangnya permintaan energi dapat memberikan fleksibilitas dalam memilih metode produksi energi.
Selain itu, dengan mengurangi emisi, penghematan energi merupakan bagian penting dari mencegah atau mengurangi perubahan iklim. Penghematan energi juga memudahkan digantinya sumber-sumber tak dapat diperbaharui dengan sumber-sumber yang dapat diperbaharui. Penghematan energi sering merupakan cara paling ekonomis dalam menghadapi kekurangan energi, dan merupakan cara yang lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan meningkatkan produksi energi.
Kegunaan dan Penghematan Energi Listrik
Energi listrik dalam jumlah besar dihasilkan oleh generator pembangkit listrik. Generator itu digerakkan menggunakan tenaga air, uap, nuklir, matahari, dan lain-lain.
Di Indonesia, untuk menggerakkan generator lebih banyak menggunakan energi air sehingga disebut Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). Misalnya, PLTA Jatiluhur. Energi listrik yang dihasilkan oleh pusat pembangkit listrik, kemudian disalurkan ke gardu, ke rumah, pabrik, dan gedung-gedung. Alat-alat rumah tangga banyak yang menggunakan energi listrik. Misalnya, televisi, radio, lemari es, mesin cuci, dan kipas angin. Adapun untuk daerah-daerah terpencil masyarakat menggunakan aki untuk menyalakan televisi dan radio.
Pernahkah kamu berpikir, bagaimana jika energi listrik di rumah kamu padam? Pasti aktivitas kamu ada yang terganggu. Oleh karena itu, kamu harus berhati-hati dalam menggunakan listrik. Untuk menjaga keselamatan, kamu harus memerhatikan beberapa hal berikut.
Selain energi yang bersumber dari listrik, manusia menggunakan sumber energi bentuk lain. Misalnya, minyak tanah, gas, bensin, dan solar. Minyak tanah dan gas digunakan untuk menyalakan kompor, sedangkan bensin dan solar digunakan untuk bahan bakar kendaraan bermotor. Kebutuhan energi listrik semakin meningkat dengan bertambahnya pembangunan perumahan, gedung-gedung, dan jalan-jalan. Untuk itu, kamu perlu menghemat energi listrik.
Energi alternatif untuk masa depan
Energi alternatif adalah semua sumber energi yang mampu menggantikan bahan bakar konvensional, seperti listrik, bensin, gas dan lain lain. Seiring perkembangan zaman, maka semakin banyak juga jenis sumber energi alternatif dan manfaatnya bagi kehidupan manusia terutama dalam pencegahan pemanasan global. Sumber energi alternatif tersebut adalah.
Sumber Artikel: id.wikipedia.org
Facilities Engineering and Energy Management
Dipublikasikan oleh Muhammad Farhan Fadhil pada 03 Maret 2022
Audit energi adalah proses penghematan energi yang dilakukan dengan mengadakan perhitungan konsumsi energi pada sebuah bangunan beserta cara menghematnya. Kegiatan audit energi merupakan langkah pertama dalam mengadakan efisiensi energi. Selama audit energi, proses pengumpulan dan analisis data yang diadakan bersamaan dengan kegiatan konservasi energi. Keharusan adanya tujuan dalam proses manajemen energi yang efektif menjadi landasan pengadaan audit energi. Audit energi menguraikan segala tindakan manajemen energi secara rinci. Lingkup kegiatannya meliputi pencatatan jenis energi dan jumlah energi yang digunakan di setiap tingkat proses manufaktur. Pencatatan dilakukan secara sistematis dan berkesinambungan. Kegiatan konservasi energi diadakan bersamaan selama proses pengumpulan data energi. Terdapat dua jenis tahap audit energi yang dilaksanakan secara berurutan yaitu audit energi awal dan audit energi rinci. Audit energi awal berkaitan dengan data pemakaian energi sementara audit energi terinci berkaitan dengan intensitas konsumsi energi.
Kegiatan
Kegiatan-kegiatan di dalam audit energi meliputi survei data sederhana hingga pengujian data yang sudah ada secara rinci. Hasil analisa data kemudian digunakan untuk memperoleh data baru dengan mengggabungkan data lama dengan uji coba pabrik secara khusus. Ukuran dan jenis fasilitas pabrik mempengaruhi lamanya waktu yang diperlukan dalam pelaksanaan suatu audit. Pelaksanaan audit energi juga ditentukan oleh tujuannya.
Jenis
Tahap-tahap
Audit energi dilakukan oleh auditor energi. Tahap paling awalnyaadalah pengenalan dengan manajemen perusahaan khususnya manajemen produksi. Setelahnya, auditor energi harus memahami mengenai pendekatan penghematan energi berdasarkan sudut pandang para pekerja yang menangani bidang energi. Kemudian, data mengenai sejarah penghematan energi dan rencana penghematan energi di masa depan harus dikumpulkan.
Dari data tersebut, auditor energi membuat membuat peta konsumsi energi perusahaan lalu dibuatkan kemungkinan penghematan energi melalui verifikasi. Pembuatan peta konsumsi energi didasari oleh pengukuran tambahan pada titik-titik simpul skema teknologi proses produksi perusahaan. Peta konsumsi energi dibuat dengan bantuan alat ukur portabel maupun alat ukur stasioner. Perhitungan dapat dilakukan jika dikretahui nilai dari daya nominal dan daya keluaran tahunan dari tiap peralatan yang memerlukan energi telah diketahui. Kemungkinan penghematan energi diperoleh melalui perbandingan konsumsi energi perusahaan dengan literatur khusus yang memuat informasi mengenai penghematan energi yang sesuai dengan jenis perusahaan.
Selanjutnya diadakan penilaian penghematan energi dan manfaat ekonomi dari penerapan berbagai tindakan yang dapat dipilih untuk diadakan. Dari pilihan-pilihan tersebut, diputuskan salah satunya sebagai program penghematan energi yang akan diterapkan. Pemilihan ini diutamakan dipilih dengan pertimbangan data teknis dan ekonomi. Tahap terakhir dari audit energi adalah melaksanakan program penghematan energi. Pada tahap ini, auditor energi tidak lagi dilibatkan sama sekali. Program dilaksanakan oleh pemasok dan produsen peralatan yang menyediakan pemakai energi. Auditor energi hanya berperan sebagai pengawas dan konsultan dalam program penghematan energi tersebut jika mengadakan kontrak dengan perusahaan.
Perlengkapan
Perlengkapan utama yang digunakan dalam kegiatan audit energi adalah alat ukur. Pemakaian alat ukur berlaku pada audit energi awal maupun audit energi terinci. Setiap alat ukur yang digunakan pada audit energi bersifat portabel karena pengukuran dilakukan pada tempat yang berbeda-beda dan terpisah. Alat ukur yang digunakan harus memiliki kemampuan untuk mengukur jenis-jenis satuan energi. Jenis alat ukur yang umum digunakan ialah tang amper dan multimeter. Besaran yang diukur utamanya termasuk besaran listrik antara lain tegangan listrik, arus listrik, faktor daya listrik, dan energi listrik.
Kegunaan
Kekurangan
Kelemahan audit energi adalah tidak dapat memberikan rekomendasi mengenai suatu investasi yang memiliki risiko tinggi atau nilai investasi yang terlalu besar. Audit energi hanya dapat memberikan suatu rekomendasi mengenai studi kelayakan yang berkaitan dengan peralatan dan cara kerjanya. Besarnya penghematan energi yang dapat diidentifikasi melalui audit energi juga tidak diketahui dengan pasti. Nilai penghematan biasanya mendekati jumlah yang hampir sama dengan nilai sebenarnya. Penghematan energi melalui audit energi awal berada pada kisaran 10%, sementara pada audit energi terinci dapat mencapai 20%. pada jangka menengah dan jangka panjang. Pabrik umumnya memperoleh penghematan energi melalui tindakan perawatan pada instalasi pabrik atau pada investasi dengan modal yang kecil.
Sumber Artikel: id.wikipedia.org