Manado – Teknologi Variable Speed Drive (VSD) terbukti mampu meningkatkan efisiensi energi pada sistem pompa sentrifugal industri sekaligus menekan konsumsi listrik secara signifikan. Temuan tersebut dipublikasikan oleh Herotje Siwi, Paul M. Rumagit, Djefry P. Hosang, Tammy T. V. Pangow, dan Fransiscus J. Tulung dari Manado State Polytechnic dalam International Journal of Scientific Multidisciplinary Research edisi Juli 2026. Hasil penelitian ini menjadi penting karena menawarkan solusi praktis bagi industri untuk mengurangi biaya operasional sekaligus mendukung upaya efisiensi energi dan pengurangan emisi karbon.
Kebutuhan energi di sektor industri terus meningkat seiring bertambahnya aktivitas manufaktur di berbagai negara. Salah satu peralatan yang paling banyak mengonsumsi listrik adalah pompa sentrifugal yang digunakan dalam instalasi pengolahan air, industri minyak dan gas, manufaktur, hingga sistem pendingin bangunan. Pada praktiknya, pompa sering bekerja di luar kondisi operasi paling efisien sehingga mengakibatkan pemborosan energi dan meningkatnya biaya produksi. Kondisi tersebut mendorong perlunya teknologi yang mampu menyesuaikan kinerja pompa dengan kebutuhan operasional secara lebih fleksibel.
Melalui penelitian ini, tim peneliti menguji penggunaan teknologi Variable Speed Drive yang memungkinkan kecepatan putaran motor pompa diatur sesuai kebutuhan aliran fluida. Berbeda dengan sistem konvensional yang mengendalikan debit menggunakan katup pembatas, VSD mengontrol kecepatan motor secara langsung sehingga energi yang digunakan menjadi lebih efisien. Pendekatan ini dinilai mampu mengurangi kehilangan energi yang selama ini terjadi pada sistem pompa berkecepatan tetap.
Penelitian dilakukan menggunakan metode eksperimen kuantitatif di laboratorium dengan memanfaatkan centrifugal pump test rig yang telah dilengkapi Variable Speed Drive, sensor tekanan, pengukur debit, serta perangkat pengukur konsumsi daya listrik. Pengujian dilakukan pada beberapa tingkat kecepatan putaran, mulai dari 100 persen hingga 60 persen dari kecepatan nominal. Pada setiap kondisi, peneliti mengukur debit aliran, tekanan, konsumsi daya listrik, dan efisiensi pompa untuk mengetahui hubungan antara perubahan kecepatan putaran dengan performa sistem secara keseluruhan.
Hasil eksperimen menunjukkan bahwa penurunan kecepatan putaran motor secara bertahap memang menyebabkan debit aliran dan tekanan pompa ikut menurun. Namun, konsumsi daya listrik berkurang jauh lebih besar dibandingkan penurunan kapasitas pompa. Menariknya, efisiensi sistem justru meningkat hingga mencapai titik optimum sebelum kembali menurun pada kecepatan yang terlalu rendah. Kondisi tersebut menunjukkan bahwa kecepatan maksimum tidak selalu menghasilkan performa terbaik dalam sistem pompa industri.
Data penelitian memperlihatkan bahwa saat pompa beroperasi pada kecepatan penuh, efisiensi sistem hanya mencapai sekitar 68 persen dengan konsumsi daya sebesar 10 kilowatt. Ketika kecepatan diturunkan menjadi sekitar 70 persen, efisiensi meningkat hingga 81 persen, sementara konsumsi daya turun menjadi sekitar 3,6 kilowatt. Temuan ini menunjukkan adanya titik operasi optimum yang mampu menghasilkan keseimbangan terbaik antara kebutuhan hidrolik dan penggunaan energi.
Penelitian juga membandingkan sistem pompa konvensional berkecepatan tetap dengan sistem yang menggunakan Variable Speed Drive. Hasilnya menunjukkan bahwa penggunaan VSD mampu menurunkan konsumsi energi dari 10 kilowatt menjadi sekitar 5,8 kilowatt. Dengan demikian, teknologi ini menghasilkan penghematan energi sekitar 42 persen sekaligus meningkatkan efisiensi sistem dari 68 persen menjadi 78 persen. Perbedaan tersebut terjadi karena VSD mengatur kecepatan motor sesuai kebutuhan sehingga tidak ada energi yang terbuang melalui katup pembatas seperti pada sistem konvensional.
Analisis lebih lanjut menemukan bahwa rentang kecepatan paling efisien berada pada kisaran 70 hingga 80 persen dari kecepatan nominal pompa. Pada rentang tersebut, sistem mampu mempertahankan kinerja hidrolik yang diperlukan dengan konsumsi energi yang jauh lebih rendah dibandingkan operasi pada kecepatan penuh. Hasil ini memperlihatkan bahwa strategi pengoperasian pompa tidak lagi berfokus pada penggunaan daya maksimum, melainkan pada pencapaian keseimbangan antara kebutuhan produksi dan efisiensi energi.
Menurut Herotje Siwi dan tim dari Manado State Polytechnic, hasil penelitian ini memperkuat bukti bahwa teknologi Variable Speed Drive dapat menjadi strategi efektif dalam manajemen energi industri. Pengendalian kecepatan motor secara dinamis tidak hanya mengurangi konsumsi listrik, tetapi juga meningkatkan efisiensi operasional dan mendukung praktik industri yang lebih berkelanjutan. Pendekatan berbasis eksperimen yang digunakan dalam penelitian ini juga memberikan gambaran nyata mengenai kondisi operasi pompa di lapangan sehingga dapat menjadi acuan bagi perusahaan dalam menentukan strategi penghematan energi.
Temuan ini memiliki implikasi luas bagi berbagai sektor industri yang mengandalkan sistem pemompaan dalam operasional sehari-hari. Penerapan Variable Speed Drive berpotensi menurunkan biaya listrik, memperpanjang umur peralatan karena beban kerja menjadi lebih stabil, sekaligus mendukung target efisiensi energi dan pengurangan emisi karbon. Selain itu, hasil penelitian ini dapat menjadi referensi bagi pengambil kebijakan maupun pelaku industri dalam merancang sistem produksi yang lebih hemat energi dan ramah lingkungan.
Profil Penulis
Herotje Siwi – Manado State Polytechnic
Paul M. Rumagit – Manado State Polytechnic
Djefry P. Hosang – Manado State Polytechnic
Tammy T. V. Pangow – Manado State Polytechnic
Fransiscus J. Tulung – Manado State Polytechnic
Sumber Penelitian
Judul Artikel: Optimization of Energy Efficiency in Industrial Centrifugal Pump Systems Using Variable Speed Drive Technology
Jurnal: International Journal of Scientific Multidisciplinary Research (IJSMR), Vol. 4, No. 7, 2026
DOI: https://doi.org/10.55927/ijsmr.v4i7.89
Link Jurnal: https://journalijsmr.my.id/index.php/ijsmr
0 Komentar