Mesin pendingin ruangan atau yang sering dikenal dengan Air Conditioner (AC) merupakan salah satu jenis pompa kalor yang sering kita jumpai di dalam rumah-rumah, perkantoran maupun fasilitas-fasilitas lain seperti rumah sakit, sekolah dan sebagainya. Anda yang berusia lebih dari 30 tahun keatas mungkin bisa merasakan perbandingan jumlah mesin pendingin ruangan sekarang dan 20-30 tahun yang lalu. Dulu merupakan barang mewah. Hanya orang-orang tertentu yang dapat membeli. Lain lagi sekarang, kalangan ekonomi menengah pun dapat membeli mesin pendingin ruangan dengan harga yang cukup murah dan fitur-fitur yang cukup banyak.
Apa itu konservasi energi?
Konservasi energi sendiri adalah usaha yang dilakukan manusia untuk mengurangi konsumsi energi dengan berbagai macam cara. Salah satu caranya adalah dengan menggunakan energi dengan lebih efisien ataupun dengan mengurangi aktivitas atau proses yang memerlukan energi.
Sejarah mesin pendingin ruangan
Konsep dasar pendingin udara sudah ada sejak ratusan bahkan ribuan tahun yang lalu. Dikarenakan belum adanya peralatan mekanis, mesin pendingin udara yang digunakan merupakan mesin pendinginan pasif (passive cooling). Orang-orang Mesir kuno menggantung anyaman atau kain basah. Udara kering dan panas yang melewatinya mengalami penurunan temperatur akibat energi yang digunakan untuk menguapkan air menjadi uap. Metode ini disebut juga evaporative cooling. Contoh lain adalah Windcatcher dari bangsa Persia. Teknologi windcatcher memanfaatkan ventilasi natural (natural ventilation) melalui bangunan berbentuk tower dengan desain sedemikian rupa. Desain tersebut memungkinkan angin dari luar masuk ke dalam bangunan berdasarkan gaya apung dan perbedaan temperatur udara.
Awal dan perkembangan teknologi
Secara umum, teknologi dasar AC tidak banyak berubah sejak 100 tahun lalu. Pada tahun 1558, Giambattitista della Porta, dari Italia, menemukan bahwa, titik beku air dengan mencampurkan garam Potasium Nitrat KNO3. Kemudian Benjamin Franklin, peneliti dan penemu Amerika yang pertama kali merumuskan secara ekeperimental prinsip dasar penguapan atau evaporasi (evaporation) untuk mendinginkan objek, pada tahun 1758. Diteruskan kemudian oleh Michael Faraday yang dalam skala lebih besar menyimpulkan bahwa dengan menguapkan amonia cair, udara yang bersentuhan dengan amonia dan kontainernya akan menjadi dingin.
Adalah James Harrison, inventor dan peneliti berkebangsaan Inggris-Australia yang merancang dan membangun mesin pembuat es dengan siklus kompresi uap. Siklus kompresi uap inilah yang digunakan sebagai prinsip utama pompa kalor seperti lemari es dan air conditioner.
Pada tahun 1901, Penemu Amerika, Willis H. Carrier membuat mesin yang dianggap sebagai mesin pendingin ruangan atau air conditioner pertama di dunia. Mesin pendingin ruangan pertama dipasang di suatu perusahaan penerbitan di New York. Mesin pendingin ruangan tersebut dinilai berhasil meningkatkan control temperatur dan kelembaban udara ruangan. Dia pun mendirikan perusahaan yang masih berdiri hingga sekarang, yaitu Carrier Global Corporation yang bisnis utamanya adalah HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning).
Sejak awal abad ke 20, teknologi mesin pendingin ruangan terus berkembang dari segi ukuran, efisiensi listrik, refrigeran yang digunakan dan kemudahan instalasi. Mesin pendingin ruangan yang berbasis pada siklus kompresi uap juga dikembangkan untuk menjadi mesin pemanas ruangan dengan membalik arah siklus.
Saat ini, harga mesin pendingin ruangan semakin terjangkau. Di pasaran, tersedia berbagai jenis, daya dan fitur-fitur lain seperti, kontrol kualitas udara (anti jamur, filter PM2.5, dsb), smart system, smart inverter dan sebagainya.
Penggunaan mesin pendingin ruangan di Indonesia
Jumlah pengguna mesin pendingin ruangan terus meningkat seiring dengan meningkatnya permintaan, dan harganya yang semakin terjangkau. Jumlah pengguna juga diakibatkan meningkatnya jumlah populasi disertai dengan peningkatan taraf ekonomi. Tak terkecuali negara di Asia Tenggara, seperti Indonesia. Berdasarkan laporan dari The japan Refrigeration and Air Conditioning Industry Association (JRAIA) tahun 2019, pada tahun 2018, 47.7% pasar AC di Asia berada di Asia Tenggara. Di tahun yang sama, permintaan AC baru di Indonesia tercatat 2.33 juta unit baru.
Dibandingkan dengan tahun 2012, dimana tercatat 2.03 juta permintaan unit baru, terjadi peningkatan sekitar 2.4% pertahun (sumber). Secara umum, Jumlah unit terpasang di Indonesia tumbuh sebanyak sekitar 7% pertahun. Indonesia menempati posisi pertama dengan jumlah permintaan pendingin ruangan terbanyak di Asia Tenggara, disusul Thailand dan Vietnam. Lebih lanjut, JRAIA juga melaporkan bahwa Indonesia menempati urutan ke 3 setelah Tiongkok dan India dalah hal permintaan pendingin ruangan.
Saat ini, penggunaan mesin pendingin ruangan semakin banyak dijumpai, tidak hanya di kantor-kantor atau fasilitas lainnya, akan tetapi penggunaanya untuk rumah tangga (perumahan) juga semakan banyak. Pasar mesin pendingin ruangan di Indonesia dikuasai produsen Jepang, Korea selatan dan Tiongkok. Selain itu, ada pula produsen-produsen dari negara lain, seperti Amerika, Jerman dan beberapa negara eropa lainnya.
Kesadaran masyarakat mengenai konservasi energi melalui penggunaan peendingin ruangan
Semakin banyaknya unit mesin pendingin ruangan di Indonesia kurang diimbangi dengan kesadaran penggunanya mengenai konservasi energi. Penulis mengamati adanya ketidak seragaman mengenai standar thermal comfort atau tingkat kenyamanan termal dari pengguna. Tingkat kenyamanan termal merupakan kondisi dimana panas lingkungan (dalam hal ini ruangan yang ber pendingin) “dianggap” nyaman oleh pengguna. Banyak sekali dijumpai seting temperatur dibawah 200C atau bahkan batas setting minimum AC. Alhasil, ruangan terlalu dingin dan pemakaian energi listrik pun besar. Hal ini juga diperburuk dengan rendahnya pemahaman dalam memilih produk mesin pendingin ruangan yang energy efficient.
Selain itu, anggapan “yang penting bisa bayar tagihan listrik” juga masih umum dijumpai di kalangan masyarakat Indonesia. Tentunya, di masa yang akan datang, kesadaran masyarakat mengenai konservasi energi akan menjadi salah satu faktor menentukan untuk tercapainya pembangunan yang berkelanjutan. Faktor lain yang juga sangat penting adalah kondisi ruangan atau bangunan. Untuk meminimalisasi kalor dari luar masuk ke ruangan berpendingin, hendaknya bangunan harus bersekat sedemikian rupa. Selain itu, faktor pemilihan bahan genting dan dinding yang mempunyai konduktifitas kalor rendah dan kapasitas kalor tinggi, sangat disarankan.
Penggunaan mesin pendingin ruangan dan konservasi energi di Indonesia
Menurut studi dari International Energy Agency (IEA), jumlah unit terpasang di Asia tenggara akan terus meningkat secara eksponensial. Faktor pendukung utamanya adalah, naiknya temperatur udara rata-rata di permukaan bumi dan peningkatan taraf ekonomi penduduk. Lebih lanjut, IEA mengungkapkan bahwa pendingin ruangan yang terjual di pasaran memiliki efisiensi dibawah unit yang memiliki efisiensi lebih baik namun dengan harga rata-rata yang sama.
Diperkirakan energi yang diperlukan untuk mesin pendingin ruangan saja di regional Asia Tenggara, dimana termasuk Indonesia, akan meningkat dari 75 TWh (Terrawatt hours) di tahun 2017 menjadi 300 TWh di 2040 (sumber). Data tahun 2018 menunjukkan suplai listrik nasonal Indonesia sebesar 282 TWh. Ironisnya, sebagian besar pembangkit listrik di Indonesia, sebesar 82.8% berasal dari pembangkit listrik berbahan bakar fosil, seperti batubara, minyak bumi dan gas alam (sumber). Peningkatan bauran energi terbarukan yang ramah lingkungan nampaknya belum bisa mengimbangi permintaan energi nasional yang terus meningkat. Sampai saat ini, pemerintah masih sangat bergantung pada pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) batubara untuk memenuhi kebutuhan listrik nasional.
Bagaimana dengan 10, 20 atau 50 tahun lagi?
Peran Pemerintah dalam konservasi energi melalui penggunaan mesin pendingin ruangan
Peran langsung pemerintah dalam hal ini dinilai sangat krusial. Mengingat, kemandirian dan konservasi energi adalah salah satu pilar utama dalam pembangunan berkelanjutan. Di Indonesia kebijakan pengaturan efisiensi energi dari mesin pendingin ruangan berada dibawah Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral. Tepatnya pada Direktorat Konservasi Energi, dibawah Direktorat Jenderal (Dirjen) Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi. Saat ini Peraturan Menteri (PerMen) ESDM Nomor 14 Tahun 2021, mengatur penerapan standar kinerja energi minimum untuk peralatan pemanfaat energi. Permen tersebut mengatur segala sesuatu mengenai Standar Kinerja Energi Minimum (SKEM), label tanda hemat energi dan sertifikasi hemat energi.
Tujuan dari PerMen ini adalah untuk mendorong produsen mesin pendingin ruangan untuk berkompetisi menggunakan label dan sertifikasi nasional. Pelabelan dan standarisasi tersebut hendaknya dimanfaatkan secara luas oleh masyarakat dalam memilih pendingin ruangan. Pada pelabelan ini, setiap peralatan akan diberikan rating maksimum 4 (empat) bintang.
Satu hal yang perlu juga dilakukan pemerintah adalah dengan memberikan insentif. Insentif ini dapat berupa berbagai macam bentuk. Misalnya, menempatkan staf-staf untuk melakukan penyuluhan mengenai konservasi energi, pembiayaan untuk peningkatan kualitas laboraturium uji efisiensi, dan sebagainya.
Apa arti jumlah bintang pada label tanda hemat energi?
Efisiensi pompa kalor diekspresikan dalam rasio antara energi output mesin pendinginan atau pemanasan dibandingkan dengan energi listrik yang diperlukan. Seperti bahasan kita pada artikel mengenai pompa kalor sebelumnya, kita telah membahas mengenai Coefficient of Performance (COP). Selain COP beberapa negara di Eropa dan Amerika menggunakan EER (Energy Efficiency Ratio). Pada label tanda hemat energi, empat bintang menunjukkan peralatan dengan EER lebih dari 10.41 Btu/Watt (British Thermal Unit /Watt) atau setara COP 3.05. Bintang satu menunjukkan EER 8.53-9.01 Btu/Watt atau COP 2.5-2.64. Pemerintah berharap klasifikasi label dengan lima (5) bintang akan diterapkan di masa yang akan datang.
Penggunaan mesin pendingin ruangan dan pembangunan yang berkelanjutan di masa depan
Permintaan unit mesin pendingin ruangan baru bisa dipastikan akan terus meningkat pada masa yang akan datang. Upaya-upaya spesifik harus dilakukan demi terciptanya suplai energi dan pembangunan yang berkelanjutan. Hal ini bukan mutlak urusan dan tugas pemerintah semata. Melainkan juga masyarakat konsumen dan produsen. Literasi dan peningkatan kesadaran masyarakat akan konservasi energi sangatlah penting. Desain bangunan yang ramah lingkungan dengan insulasi yang memadai akan mengurangi konsumsi energi untuk pendinginan ruangan. Riset dan pengembangan perlu terus dilakukan untuk meningkatkan efisiensi dari peralatan elektronik, termasuk dalam konteks ini, pompa kalor.
FAQ : Bagaimana cara menghemat energi pendingin ruangan?
- Memilih pendingin ruangan dengan efisiensi tinggi. Pastikan pendingin ruangan anda memiliki 4 bintang pada label sertifikasi
- Usahakan selalu mengeset temperatur pendingin ruangan pada temperatur optimal (24-260C). Ingat, tujuan pemakain pendingin ruangan adalah untuk mencapai tingkat kenyamanan optimal (thermal comfort)
- Matikan pendingin ruangan jika tidak diperlukan. Manfaatkan pula fungsi timer on/off otomatis sesuai dengan kebutuhan
- Tempatkan unit pendingin ruangan (indoor unit) pada posisi sehingga pergerakan udara dalam ruangan optimal. Jangan terlalu tinggi/rendah dan jangan terlaludekat dengan jendela/pintu
- Tempatkan outdoor unit (unit yang berada di luar ruangan) pada tempat yang terlindung dari panas matahari dan pastikan juga tidak ada yang menghalangi sirkulasi udara yang dapat menghambat performa penukar panas
- Sebisa mungkin tutup rapat pintu, jendela maupun lubang ventilasi lainnya untuk meminimalisasi kalor masuk dari luar. Namun, usahakan pergantian udara beberapa kali untuk mengurangi konsentrasi CO2, atau gas-gas berbahaya yang lain dan menjaga suplai oksigen tetap pada ambang yang disarankan
- Untuk konstruksi bangunan, gunakan bahan dengan konduktifitas termal rendah dan kapasitas termal tinggi. Hal ini akan membuat bangunan tidak mudah menghantarkan panas dan memiliki inersia kalor tinggi (fungsi penyekatan panas)
- Bersihkan pendingin ruangan secara periodik. Debu yang menempel di filter akan membuat kipas sirkulasi udara berat, sehingga aliran udara tidak optimal
Baca juga artikel terkait pompa kalor sumber tanah atau Ground Source Heat Pump (GSHP)
