• (021) 7560 539
  • This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Rancang Bangun AC Kereta Cepat Untuk Pemenuhan Kriteria Kenyamanan

• Prioritas Riset Nasional (PRN) Teknologi Perkeretaapian
Arah pembangunan infrastruktur untuk menopang perkembangan berbagai kota dengan meningkatkan konektivitas antar kota utama di Indonesia, termaktub dalam Rencana Pembangunan Jangka Menengah Nasional tahun 2020-2024. Isu strategis utama dan target pembangunan infrastruktur ekonomi nasional antara lain adalah konektivitas dengan moda kereta api yang menghubungkan kota-kota utama yang memiliki tingkat permintaan perjalanan antarkota yang tinggi. Program yang ditargetkan diantaranya adalah pembangunan kereta cepat di Pulau Jawa dan KA Makassar-Parepare.

BPPT dalam koordinasi Kementerian Riset dan Teknologi/ Badan Ristek dan Inovasi Nasional (BRIN) berkontribusi dalam menyelesaikan isu strategis konektivitas kereta api dan sistem angkutan umum massal perkotaan dalam bentuk konsorsium flagship Prioritas Riset Nasional (PRN) Teknologi Perkeretaapian dengan pemangku kepentingan dari kementerian, lembaga pemerintah, pemerintah daerah, industri perkeretaapian dan perguruan tinggi. Target capaiannya adalah diperoleh prototipe kereta regional kecepatan 250 km/jam (kereta cepat) dan penguatan riset komponen untuk kereta perkotaan dengan TKDN menuju 80% di tahun 2024.
• Kereta Cepat
Kereta cepat atau biasa disebut sebagai High Speed Train (HST) adalah salah satu jenis transportasi berbasis rel yang berjalan dengan kecepatan jauh diatas kereta tradisional. Tidak ada standar baku terkait dengan kecepatan HST, namun kereta dengan kecepatan di atas 250 km/jam (untuk jalur baru) dan diatas 200 km/jam untuk jalur rel yang sudah ada, secara luas diakui dalam kelompok kereta cepat. Kereta cepat yang akan dibangun di Indonesia memiliki kapasitas 600 penumpang dengan kecepatan 250 km/jam untuk jalur Jakarta-Surabaya dan 350 km/jam untuk jalur Jakarta-Bandung. Sedangkan untuk kereta biasa, LRT, MRT dan KRL kecepatan berkisar antara 40 – 150 km/jam.

• Kriteria Kenyamanan dan Pengaruh Gaya Aerodinamika pada HST

Gambar Perlengkapan AC

 Kriteria kenyamanan untuk kereta, termasuk LRT dan MRT, mengadopsi beberapa rujukan antara lain SNI 03-6572-2001, Peraturan Menteri Pehubungan No. PM 69 tahun 2019. SNI 03-6572-2001 memberikan rentang harga suhu, kelembaban relatif dan kecepatan pergerakan udara kabin. Permenhub No. PM 69 tahun 2019, selain mengatur ketiga hal tersebut, memberikan beberapa kriteria kenyamanan yang lain, diantaranya: jumlah udara segar per penumpang, pengembunan dan kebisingan, ramah lingkungan, sistem ventilasi, dan perubahan tekanan kabin. Kondisi ruang penumpang harus mampu terjaga keseimbangan tekanannya terhadap perubahan tekanan yang cepat. Pada HST, perubahan tekanan yang cepat ini pasti terjadi akibat gaya-gaya aerodinamika saat kereta bersimpangan dan memasuki terowongan. Beberapa teknologi telah diterapkan untuk mengatasi hal tersebut.
Yang terkait dengan infrastruktur dilakukan dengan memperpanjang dan memperbesar diameter lobang tunel dan memperlebar jarak rel.
Yang terkait dengan desain HST, hidung dan ekor harus didesain lebih panjang dan lebih kecil. Sedangkan yang terkait dengan sistem AC, harus dilengkapi dengan Pressure Protection Flap di sisi inlet udara segar, dan pressure regulation valve di kabin. Pada SNI 03-6572-2001 dan Permenhub No. PM 69 tahun 2019, belum mengatur kerataan parameter kenyamanan tersebut sepanjang kabin dalam arah horisontal maupun vertikal. Keberhasilan sistem AC secara keseluruhan perlu diuji merujuk standar BS-EN 14750 1 dan 2 untuk memenuhi kriteria kenyamanan.
Desain tata letak (peletakan/pemasangan) AC pada gerbong HST juga harus tidak berakibat pada meningkatnya konsumsi energi kereta cepat akibat gaya hambat aerodinamika. Beberapa literatur mengatakan bahwa peralatan yang dipasang di atas atap HST menyumbang sekitar 17% dari gaya hambat aerodimaka. Untuk alasan ini, instalasi AC dibawah atap atau di bawah gerbong menjadi pertimbangan utama.


• Teknologi AC untuk HST

Gambar AC tipe Air Cycle

 

Gambar AC tipe Vapor Compression Cycle


Secara umum ada 2 teknologi AC yang digunakan pada HST yaitu teknologi siklus udara (air cycle) dan siklus kompresi uap (Vapor Compression Cycle). Hampir semua kereta cepat baru di Jerman menggunakan teknologi air cycle. Konsumsi energi dari air cycle lebih tinggi, yaitu sekitar 20% lebih tinggi dibanding AC berbasis siklus kompresi uap dengan refrigeran HFC-134a. Aspek perawatan dan ramah lingkungan (tidak menggunakan refrigeran) menjadi alasan kenapa siklus air cycle lebih disukai. Prinsip kerja sistem air cycle adalah mendinginkan udara luar oleh udara dingin keluar dari kabin. Udara luar mula-mula dicampur dengan udara balik dari kabin (return air), diekspansikan pada turbin, didinginkan di penukar kalor oleh udara keluar kabin, kemudian diekspansikan dan dikeringkan. Sistem ini sangat memungkinkan untuk negara-negara empat musim.
Di negara tropis seperti di Indonesia, tekologi kompresi uap masih menjadi pilihan utama. Selain cocok dengan iklim tropis, teknologi ini sudah sangat familiar dari aspek desain, manufaktur, pengoperasian dan pemeliharaan. Dampak lingkungan dari sistem siklus kompresi uap dpat diatasi dengan pemilihan jenis refrigeran yang ramah dengan lingkungan.


• Peran BPPT dan kesiapan Industri Dalam Negeri

Unit AC untuk Reverse Engineering 

Balai Teknologi Termodinamika Motor dan Propulsi (BT2MP), salah satu unit di BPPT, sejak berdirinya mempunyai tugas yang salah satunya adalah melaksanakan inovasi dan layanan berbasis inovasi di bidang refrigerasi. Di bidang AC perkeretaapian, sejak 2018 BT2MP terlibat dalam kegiatan advokasi AC LRT Jakabaring dan Jabodebek yang diproduksi oleh PT INKA. Pada tahun 2019 BT2MP melakukan kegiatan riset terkait AC LRT dengan dana dari Kemenristek-Dikti dan bermitra dengan PT INKA. Sejumlah manual perhitungan desain dan pengujian telah divalidasi pada pengujian kinerja AC LRT Jabodebek baik statis maupun dinamis. Dari hasil riset tersebut disimpulkan bahwa BPPT sudah siap dengan teknologi rancang bangun AC dan PT INKA sudah sangat berpengalaman untuk memproduksi AC perkeretaapian. Oleh sebab itu, BT2MP – BPPT dengan dana dari LPDP, di tahun 2020 telah mengembangkan AC untuk HST Jakarta – Surabaya bermitra dengan PT INKA. Manufaktur unit AC dan pengujian di laboratorium diperkirakan selesai pada akhir tahu 2021. Integrasi dan uji dinamis di HST menunggu car body selesai manufaktur dan siap diuji jalan pada tahun 2024. Dengan kesiapan PT INKA sebagai industri perkeretaapian nasional, sistem AC HST dirancang dengan TKDN yang maksimal.

 


Statistik Pengunjung

Today187
Yesterday211
This week187
This month5925
Total336849

Kontak Kami

Gedung 230, Kawasan Puspiptek, Serpong,Tangerang Selatan
15314
(021) 7560 539
(021) 7560 538
sekr-bt2mp@bppt.go.id
bt2mp.bppt.go.id

© 2021 Design by Pusat Manajemen Informasi & Balai Teknologi Termodinamika Motor dan Propulsi - BPPT