Sebagai jabatan di sebuah Universiti Penyelidikan, Jabatan Pengurusan Pembangunan Universiti Kebangsaan Malaysia tidak mahu ketinggalan dalam menyediakan bahan dan ruang tambahan untuk penyelidikan.
Menyedari hakikat ini JPP telah mempelbagaikan perolehan teknologi yang terdapat di pasaran dalam memberi perkhidmatan kejuruteraanyang diperlukan oleh universiti. Salah satu bidang perkhidmatan yang utama adalah system penghawa dingin udara untuk pejabat dan ruang-ruang bangunan.
Dalam memberi khidmat pendinginan udara ini, JPP telah memilih untuk menggunakan Sistem Penghawa Dingin Lingkaran Berpusat atau Centralised District Cooling System.
Sistem ini dibahagikan kepada dua lingkaran, iaitu Lingkaran Satu dan Lingkaran Dua. Lingkaran satu memberi aliran air kokol kumpulan bangunan di sekeliling bangunan Canselori seperti Fakulti Pengajian Islam, Fakulti Sains dan Teknologi, Fakulti Sains Sosial dan Kemanusiaan, Fakulti Ekonomi dan Pengurusan, Perpustakaan Tun Seri Lanang, Pusanika dan sebagainya. Manakala Lingkaran Dua pula meliputi bangunan seperti Fakulti Pendidikan, Fakulti Teknologi Sains Maklumat, Fakulti Kejuruteraan dan Alam Bina, Fakulti Undang-Undang dan beberapa bangunan baru yang lain yang dijangka siap dalam tempoh terdekat.
Sistem Pendinginan di Linkaran Satu menggunakan teknologi penyimpanan tenaga menggunakan AIS.
Sementara system pendinginan di Lingkaran Dua pula menggunakan teknologi penyimpanan tenaga menggunakan air kokol sejuk. Sistem ini adalah lebih berkesan dan menjimatkan kerana tenaga yang disimpan kekal dalam media yang sama berbanding dengan AIS. Bagaimanapun system ini memerlukan ruang simpanan tenaga yang lebih besar berbanding dengan system di Lingkaran Satu.
Sistem Penghawa Dingin Lingkaran Berpusat ini merupakan teknologi hijau. Loji pengkokol yang biasa dioperasikan pada waktu siang untuk membekal tenaga pendinginan yang diperlukan diubah masa operasinya kepada waktu malam. Kadar tarif letrik waktu malam (off-peak) adalah lebih rendah berbanding pada waktu siang(peak) dan ia memberikan penjimatan kos operasi. Tenaga yang dijana pada waktu malam, disimpan dalam tangki simpanan tebat haba yang khusus. Keesokan harinya tenaga yang disimpan akan dikitarkan ke seluruh bangunan untuk memberi tenaga pendinginan yang diperlukan. Proses ini akan diulang secara berterusan untuk memberi tenaga pendinginan yang diperlukan.
Projek Sistem Penghawa Dinginan Lingkungan atau District Cooling System-DCS beserta dengan Sistem penyimpanan tenaga Pendam Lakuran atau Thermal Energy Storage untuk Lingkaran Dua Universiti Kebangsaan Malaysia ini telah bermula pada bulan Ogos 2010. Projek bernilai RM39 juta ini telah dianugerahkan kepada Tetuan TNB Engineering Corperation Sdn. Berhad mengikut konsep ‘Reka dan Bina’ dan pembinaannya dijadual mengambil masa selama 13 bulan bermula dari 26 Julai 2010.
Keluasan ruang tempat untuk menempatkan system loji DCAS yang diperlukan ialah 24 meter x 24 meter. Sistem loji ini direkabentuk untuk menghasilkan sebanyak 4765 RT beban penyejukan. Ia merangkumi 2790 RT dijana langsung dari mesin kokol dan sebanyak 1975 RT lagi dari tangki simpanan tenaga atau TES. Ruang yang disediakan juga telah mengambilkira ruang untuk menempatkan satu unit mesin kokol dan satu unit menara penyejuk tambahan untuk keperluan masa depan. Keseluruhan peralatan loji ini memerlukan kuasa hamper 30MVA.
- Sejumlah Sembilan buah pam kitaran pelbagai saiz digunakan. Semua pam kitaran air kokol adalah dari jenis ubahlaras kelajuan(variable speed) kecuali pam kitaran untuk menara penyejukan. Kelajuan pam akan berubah mengikut keperluan beban pendingin yang diperlukan dan ini akan menghasilkan penjimatan tenaga. Sistem direkabentuk berkeupayaan mengepam sehingga 2,179 meter padu sejam pada perbezaan suhu dan tekanan tertentu.
- Hampir keseluruhan peralatan utama loji menggunakan bekalan kuasa elektrik 415Volt dengan jumlah beban sekitar 3.0 MVA. Untuk tujuan penjimatan tenaga, semua motor dilengkapi dengan ‘frequncy inverter’ dan alat kawalan yang ditempatkan di bilik berhawa dingin untuk mendapatkan suhu ambient operasi yang terkawal bagi menghasilkan penjimatan tenaga dan jangka hayat yang terbaik. Untuk tujuan keselamatan kebakaran bilik ini juga dilengkapi dengan system pencegah kebakaran semburan gas mesra alam dan mesra pengguna jenis FM200.
- Sistem loji DCS-TES ini dikawal sepenuhnya melalui computer. Sistem kawalan yang dinamakan ‘thermal energy storage control system’ atau TESCS boleh berfungsi secara manual atau automatic .
Apabila system disetkan dalam keadaan ‘auto mode’ sistem akan beroperasi secara automatic mengikut data yang telah dimasukkan dalam sistem ini. Ia beroperasi mengikut jadual beban atau cooling load profile yang telah diprogramkan dalam system kawalan ini.
Tangki Simpanan Tenaga berfungsi sebagai penyimpan tenaga pendingin atau air kokol yang dijana pada waktu malam. Tangki ini dinamakan tangki TES yang dibuat daripada konkrit berukuran 12 meter panjang, 20 meter lebar dan 14 meter tinggi. Sebanyak dua unit tangki diperlukan untuk menyimpan air kokol sejuk pada suhu 4 darjah celcius untuk menghasilkan tenaga pendinginan yang diperlukan. Tangki TES ini direkabentuk untuk menampung jumlah tenaga pendinginan sebanyak 15796RTh. Bagi tujuan penyimpanan tenaga yang baik, bahagian luar tangki ini disaluti dengan bahan penebat Polyurthene Panel atau PU Panel untuk mengurangkan kehilangan tenaga melalui pemindahan haba.
Kerja pembinaan tangki ini mengambil masa selama 7 bulan untuk disiapkan dan melibatkan jumlah konkrit bergred tinggi sebanyak 1520 meter padu. Terdapat dua bahagian paip di dalam tangki ini iaitu dinamakan ‘bottom diffuser’ dan ‘top diffuser’ yang berfungsi menyalurkan air dingin keluar dan masuk ke tangki.
Air kokol yang dihasilkan di loji ‘District Cooling System’ atau DCS ini dikitar ke setiap bangunan yang memerlukan menggunakan system perpaipan retikulasi dua hala. Paip retikulasi sepanjang 3.2 kilometer telah dipasang untuk projek ini yang menghubungkan loji DCS-TES dengan kesemua bangunan yang terlibat.
Kerja-kerja pemasangan paip ini merupakan tugas yang kritikal kerana ia melibatkan pengorekan dan kerja bawah tanah. Tugas ini juga melibatkan kerja pengorekan yang merentasi jalan utama dan kawasan tempat letak kenderaan.
Paip-paip yang ditanam terdiri daripada pelbagai saiz bermula dari 200 milimeter hingga 600 milimeter mengikut keperluan. Paip-paip berkenaan dilengkapi dengan bahan penebat Polyurethene setebal 50 milimeter pada ketumpatan 45kilogram meter padu dan dibahagian luarnya disaluti dengan jaket HDPE. Paip-paip tersebut ditanam sedalam 1.5 meter di bawah paras tanah untuk mengelak dari pandangan dan sebarang kerosakan.
Kerja-kerja ini telah mengambil masa selama enam bulan untuk disiapkan sepenuhnya termasuk kerja-kerja ujian tekanan dan pencucian atau flushing.
Bilik Energy Transfer Station atau ETS disediakan di setiap bangunan yang menerima system bekalan air kokol. Bilik ini untuk menempatkan alat penukar haba atau ‘plate heat exchanger’ berkapasiti mengikut beban pendingin setiap bangunan tersebut.
Alat penukar haba adalah had sempadan antara loji DCS dengan system pendingin dalam bangunan tersebut. Bagi projek DCS-TES UKM Lingkaran 2 ini, suhu air yang masuk ke bilik ETS adalah 5.5 +/- 0.5 darjah Celcius dan keluar pada suhu 12.2 +/- 0.5 darjah Celcius.
Bacaan parameter di bilik ini akan dihubung terus ke bilik kawalan utama di loji melalui kabel optic untuk tujuan pengawalam keberkesanan system.
Apabila keperluan beban pendingin bangunan-bangunan telah tiada atau dihentikan pada waktu malam, mesin kokol akan disetkan kepada arahan operasi untuk menghasilkan air dingin untuk tujuan simpanan dalam tangki TES pada suhu 4 darjah Celcius. Waktu operasi loji ini dipanggil ‘off-peak charging’. Pada waktu malam kadar tarif elektrik yang dikenakan oleh Tenaga Nasional Berhad adalah rendah dan dapat mengurangkan penggunaan elektrik Universiti Kebangsaan Malaysia.
Sistem ini juga direkabentuk untuk membenarkan sedikit dari air dingin yang dibekalkan ke tangki TES untuk penyimpanan diambil untuk disalurkan ke paip retikulasi bagi kegunaan system pendinginan bangunan yang memerlukannya. Bagaimanapun kapasiti yang boleh terus digunakan adalah terhad.
Sistem ini juga membenarkan mesin kokol menghantar air dingin terus ke paip retikulasi untuk system pendingin tanpa melalui tangki TES. Ini boleh dilakukan apabila tangki TES dalam keadaan tidak sedia menerima air kokol untuk simpanan atau ketika sedang dalam penyelenggaraan. Dalam keadaan ini, suhu yang dibekalkan adalah 5.6 darjah celcius.
Kombinasi penghantaran dari mesin kokol dan tangki TES adalah biasa berlaku terutama pada waktu puncak. Mesin kokol akan beroperasi pada beban yang sekata dan beban tambahan yang diperlukan akan ditampung oleh tangki TES. Keadaan ini memberi kebaikan kepada mesin kokol kerana ia dapat berfungsi pada kecekapan maksima.
Dalam keadaan permintaan untuk tenaga pendingin yang sedikit, tangki TES akan membenarkan penghantaran tenaga yang disimpan dengan menggunakan pam tanpa menjalankan mesin kokol.
Dalam apa juga keadaan, kecekapan operasi logi dan keberkesanan kos adalah factor utama dalam menentukan sesuatu kaedah operasi seperti yang dijelaskan. Ini adalah untuk menjamin loji yang dipasang memenuhi kehendak rekabentuk bagi tujuan penjimatan tenaga dan pembangunan lestari.
daudmontakzakaria.
