Perbandingan Kompor Gas dan Kompor Listrik Induksi

Oleh : Ahmad Amiruddin (taroada.com)

Pada Mulanya

Kompor induksi pertama kali diperkenalkan pada tahun 1933 di Wold Fair di Kota Chicago [1]. Konon kabarnya General Motors memperagakannya dengan meletakkan koran antara alat masak dan kompor, dimana koran tidak terbakar dan airnya mendidih.

Kompor induksi ini bukanlah penemuan yang ujug-ujug timbul karena hasil pemikiran satu tim. Tapi penemuan ini memiliki rentang panjang, sama panjangnya dengan penemuan listrik. Tapi kita sebut saja beberapa penemu, untuk mengingatkan bagaimana kompor induksi ini bisa jadi barang berguna kayak sekarang.

Pada tahun 1831, seorang ilmuwan bernama Michael Faraday menemukan bahwa dua buah koil yang terikat pada besi, dimana salah satu koil disambungkan dengan sumber listrik akan menghasilkan arus sesaat pada koil yang satunya, dari sanalah prinsip erlektromagnetik bermula. Hukum Faraday menyatakan bahwa magnet yang bergerak dalam koil akan menimbulkan arus listrik pada koil tersebut. Hukum Faraday menjadi peletak dasar ilmu listrik, yang kemudian berkembang menjadi mesin-mesin listrik hingga sekarang. [2]

Michael faraday juga meneliti mengenai  cahaya, tapi hubungan cahaya dan magnet tak dia temukan hubungannya, sampai seorang anak muda bernama William Thomson mengirimkan surat kepadanya setelah meneliti mengenai garis magnet yang dipublikasi Faraday. Anak muda tersebut kemudian menjadi professor pada Laboratorium yang berdekatan dengan Sungai Kelvin di University Glasgow.

Dari nama sungai itulah, William Thomson diberi gelar Lord Kelvin. Lord Kelvin nantinya lebih banyak meneliti mengenai thermodinamika, dan dialah peletak dasar Hukum Thermodynamika I dan II. Rumus dasar kita gunakan dalam perhitungan kalor dibawah nanti tak lepas dari sumbangsihnya.[3]

Ketika mesin listrik telah ditemukan, saat itu arus listrik masih jenis arus searah. Perusahaan listrik di Amerika dikuasai oleh Thomas Alfa Edison dengan General Electricnya. Tapi listrik arus searah tak praktis dan banyak rugi-ruginya khususnya saat dihantarkan jarak jauh.

Kemudian muncullah seorang jenius bernama Nikola Tesla. Dia menantang kemapanan Edison. Pada tahun 1887, Tesla menemukan arus bolak balik. Arus bolak balik dapat ditransmisikan dengan mudah, dinaikkan dan diturunkan tegangannya dengan transformator. Dari penemuan arus bolak balik inilah, listrik dapat diproduksi dan dihantarkan secara lebih mudah dan lebih efisien. Tapi tidak itu saja, penemuan listrik bolak balik juga menghasilkan banyak peralatan listrik yang menggunakan prinsip adanya frekuensi dari listrik yang dihasilkan.

Prinsip kerja yang ditemukan Faraday, ketika digabungkan dengan penemuan Tesla menghasilkan mesin listrik statis seperti transformator. Berkat penemuan Tesla, tak perlu ada bagian yang bergerak secara kasat mata seperti generator untuk menghasilkan listrik, tapi dengan adanya arus bolak balik otomatis ada arus yang berubah terhadap waktu yang menimbulkan fluks magnetik yang berubah-ubah pula. Induksi elektromagnetik yang berubah-ubah sesuai dengan frekuensi listrik inilah yang menyebabkan trafo bisa menaikkan dan menurunkan tegangan.  Prinsip yang mirip juga digunakan pada kompor induksi.

Kompor induksi di klaim memiliki keuntungan dibanding dengan kompor gas LPG. Bagaimana perbandingan antar kedua jenis kompor berbeda sumber tersebut? Artikel ini akan membandingkan biaya akhir yang dibutuhkan oleh konsumen dengan menggunakan kompor gas dan kompor induksi. Perhitungan yang digunakan adalah berdasarkan data-data yang dapat diakses melalui internet dan tidak dengan percobaan langsung. Selain itu, karena saya engineer elektro, bisa saja ada perhitungan saya terkait dengan kalor yang kurang tepat.

Kompor Listrik

Kompor listrik yang beredar di pasaran terbagi atas dua jenis. Kompor listrik konvensional dan kompor listrik induksi.  Kompor listrik konvensional menggunakan elemen pemanas yang terintegarasi dengan kompornya, elemen ini akan memanas dan berwarna merah ketika telah dihubungkan dengan sumber tegangan listrik. Dibandingkan dengan kompor listrik induksi, efisiensi kompor jenis ini lebih rendah dikarenakan adanya elemen pemanas yang harus dipanaskan dulu sebelum panas dikonduksikan ke peralatan masak. Perbandingan efisiensinya berdasarkan data US DOE adalah 74% untuk kompor listrik konvensional dan 84% untuk kompor listrik induksi.[4]

Prinsip kerja Kompor Induksi

Kompor induksi bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik, dibandingkan dengan menggunakan konduksi panas atau elemen pemanas. Kompor induksi memanaskan peralatan masak secara langsung sehingga suhu yang diinginkan dapat dicapai dengan cepat.

Prinsip dasarnya adalah koil digunakan pada bagian bawah kompor, yang kemudian dialiri arus listrik bolak balik. Arus bolak balik akan menimbulkan fluks magnet yang berubah-ubah menurut waktu. Sesuai dengan hukum Faraday, fluks yang berubah-ubah dan memotong penghantar akan menimbulkan arus. Arus tersebut timbul pada peralatan masak yang berbahan metal, karena adanya eddy current yang mengalir pada peralatan tersebut. Arus tersebut “terperangkap” dan menimbulkan efek panas ketika melewati tahanan [5]. Karena hal tersebut, maka peralatan masak untuk kompor induksi haruslah yang memiliki sifat magnetis, sehingga tidak bisa menggunakan yang berbahan kaca ataupun aluminium dan tembaga murni [6]. Cara terbaik untuk mengetesnya adalah dengan menempelkan magnet pada peralatan masak tersebut. Jika magnet dapat menempel, maka dapat digunakan, sedangkan jika magnet tidak menempel maka tidak bisa digunakan.

Gas LPG

Kompor gas LPG menggunakan bahan bakar LPG atau Liquified Petroleum Gas. Di Indonsia LPG yang berada di pasaran dijual oleh Pertamina dengan merk Elpiji. Elpiji mempunya komponen utama gas propane (C3H8) dan gas butane (C4H10). Berdasarkan Keputusan Dirjen Minyak dan Gas nomor 26525K/10/DJMT/2009 tentang Standard an Mutu (spesifikasi) bahan bakar gas jenis Liquified Petroleum Gas (LPG) yang dipasarkan di dalam negeri, LPG berisi campuran propan dan butane minimum 97% dari total berat. Nilai kalor dari elpiji adalah 47.089 kJ/kg.[7]

Prinsip kerja gas elpiji berbeda denga  kompor induksi. Pada kompor gas elpiji, sumber panas berasal dari pembakaran gas yang kemudian dikonduksikan melalui udara dan memanaskan alat masak. Dalam proses ini terdapat energi yang hilang menjadi panas. Prinsip kerja tersebut berbeda dengan kompor induksi dimana panas berasal dari peralatan masaknya langsung, sehingga efisiensi kompor induksi lebih tinggi dibandingkan dengan kompor gas. Namun jika dibandingkan antara bahan bakar gas dengan minyak tanah, efisiensi pembakaran gas lebih tinggi.

Metode Pehitungan[8]

Perhitungan yang digunakan berdasarkan data-data, asumsi dan rumus-rumus sebagai berikut:

1. Berdasarkan data US DOE, Efisiensi kompor gas LPG adalah 40% dan kompor induksi adalah 84%
2. Asumsi kedua jenis kompor tersebut akan digunakan memanaskan 10 liter air pada suhu awal 30 derajat celcius, sehingga untuk memanaskan 10 liter air dibutuhkan :

• Energi = m x c x DT
• Massa air = 10 liter x 1kg/liter = 10 kg
• Delta T = 100 – 30 = 70 derajat
• Energi yang dibutuhkan untuk memasak 10 liter air adalah = 10 x 4,2 kJ/kg x 70 = 2940 kJ.

3. Harga eceran 1 tabung gas elpiji 12 kg berdasarkan pengalaman kami membeli dan diantar sampai di rumah pada bulan November 2017 adalah : Rp. 158.000,-.Harga ini bisa lebih mahal untuk daerah-daerah di luar jawa.
4. Harga listrik untuk golongan tarif R1-1300 VA keatas = Rp. 1.467/kWh
5. Tara kalor LPG = 47.089 kJ/kg.

Hasil Perhitungan

Berdasarkan hasil perhitungan diatas, dapat disimpulkan bahwa dengan menggunakan kompor induksi dapat menghemat sampai dengan 44% dibanding dengan menggunakan kompor gas LPG.

Catatan perhitungan

• Data perhitungan sangat terkait dengan data efisiensi, karenanya jika ada riset yang menghasilkan perbedaan efisiensi akan sangat berpengaruh terhadap perbedaan perhitungan. Khusus terkait dengan gas, penggunaan efisiensi 40% adalah data yang umum digunakan pada banyak referensi. Sementera untuk data kompor induksi terdapat variasi data efisiensi antara 75-84%. Namun yang dapat disimpulkan adalah kompor induksi lebih efisien dari kompor gas.
• Gas LPG merupakan sumber energi primer, sedangkan listrik adalah energi sekunder. Gas yang digunakan pada kompor LPG dirubah langsung menjadi energi panas melalui proses pembakaran, sedangkan energi listrik merupakan energi yang dibangkitkan dari perubahan energi primer. Energi primer ini dapat berupa batubara, minyak, gas, angin dan air. Dalam proses perubahan energi primer ini menjadi listrik tentu ada rugi-rugi yang timbul, disamping itu setelah menjadi listrik maka disalurkan melalui jalur transmisi dan distribusi dimana losses yang timbul sekitar 8% dari energi yang dibangkitkan. Perhitungan yang digunakan dalam artikel tidak memperhitungkan hal tersebut, namun tarif tenaga listrik yang digunakan dalam perhitungan ini sudah mencerminkan  hal tersebut.
• Perhitungan ini juga tidak melihat perbedaan biaya pembangkitan listrik pada daerah-daerah yang masih mengandalkan pembangkit berbahan bakar minyak yang biaya pokok penyediaannya listriknya bisa lebih besar dari tarif listrik.
• Perhitungan juga belum mempertimbangkan biaya pembelian kompor induksi baru, dan peralatan masak yang baru dikarenakan peralatan masak yang digunakan pada kompor induksi berbeda dengan menggunakan kompor gas.

 

Referensi :

[1] (2017, 10 Desember). The History of Induction Cooking Technology. Available: http://bestinductioncooktopreview.org/the-history-of-induction-cooking-technology/

[2] L. P. Williams, “Michael Faraday,” in Encyclopedia Britannica, ed: Encyclopædia Britannica, inc., 2017.

[3] (2017, 12 December). William Thomson, Lord Kelvin. Available: https://nationalmaglab.org/education/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/pioneers/william-thomson-lord-kelvin

[4] (2017, 12 Desember). Cooking. Available: http://www.t2c.org.uk/cooking/

[5] A. Rasoi. (2017, 12 Desember). How Induction Cooktop Works. Available: http://www.apanirasoi.in/Cooking/how-induction-cooktop-works/

[6] (2017, 12 Desember). Induction-Friendly Cookware Guide. Available: http://www.metrokitchen.com/induction-compatible-cookware

[7] KESDM, “Konversi MITAN ke GAS,” K. ESDM, Ed., ed. Jakarta: Direktorat Jenderal Migas, 2009.

[8] (2017, 12 Desember). Cooktop Comparison: Gas, Electric and Induction. Available: https://www.bijlibachao.com/appliances/cooktop-comparison-gas-electric-and-induction.html

 

* Tulisan ini sengaja saya sebut nama Faraday, Tesla dan Kelvin karena saya mengambil nama mereka untuk nama anak saya :D.