Perbandingan Kompor Gas dan Kompor Listrik Induksi

Gambar 1

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]

perbandingan 2

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.

prinsip kerja

Gambar : Proses Kerja Kompor Induksi Listrik[5]

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.
  1. 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.
  2. Harga listrik untuk golongan tarif R1-1300 VA keatas = Rp. 1.467/kWh
  3. Tara kalor LPG = 47.089 kJ/kg.

Hasil Perhitungan

Tabel

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

hasil akhir

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.

Advertisements

Benarkah Tarif Listrik Naik?

Oleh : Ahmad Amiruddin

Dialog 1

X : Kenapa tarif listrik naik?

Y : Tarif listrik tak naik bro, tapi subsidinya dicabut sebagian.

X : Gak ada bedanya, kan sama-sama juga yang dirasakan lebih tinggi harganya.

Y : Ada bedanya, tarif subsidi tetap ada, tapi ada juga tarif non subsidi, lagian yang dibedakan hanya untuk pelanggan 900 VA, untuk pelanggan 450 VA semua masih subsidi, untuk tarif lain tak ada perubahan.

X : Terus kenapa listrik saya masuk non subsidi?

Y : Kamu kan engineer perusahaan internasional, ngapain minta subsidi?

Dialog 2

X : Sejak listrik dinaikin pemerintah, saya bayar listriknya ampun-ampun?

Y : Memang langganan berapa dengan PLN?

X : 1300 VA

Y : Lah, tarif 1300 VA kan gitu-gitu aja sejak akhir tahun lalu, pemakaiannya yang naik mungkin.

X : O, iyo kah?

 ***

19148991_10212953516810650_2564946463023113774_n

Isu tarif listrik jumpalitan bak bola takraw, disepak kesana kemari, melambung dan dismash. Padahal ada beberapa hal yang mungkin kalau kita mengerti, tak membuat kita ikut-ikutan jadi tekong. Tarif listrik ini menyentuh kebutuhan dasar banyak orang, pelanggan PLN saja ada 65 juta yang 59 juta diantaranya adalah rumah tangga, bayangkan kalau 65 juta ini tak mengerti informasi dan menggerutu di media sosial, bisa berisik kayak klakson om telolet bersahut-sahutan.

Untungnya tak semuanya begitu, beberapa orang saja hanya karena kurang mengerti saja menurut saya, dua dialog yang berdasar kisah nyata diatas adalah contoh yang banyak saya temukan.

Subsidi

Tarif listrik ini terkait erat dengan subsidi dan subsidi terkait erat dengan kemampun ekonomi masyarakat. Kalo menurut Undang-Undang 30 Tahun 2007 tentang Energi dan Undang-Undang 30 Tahun 2009 tentang Ketenagalistrikan, pemerintah berkewajiban untuk menyediakan subsidi bagi masyarakat tidak mampu.

Jadi selama masih ada satu orang Indonesia yang tidak mampu, maka subsidi harus tetap ada. Pada dasarnya subsidi adalah hak segala bangsa, asal tidak mampu. Semua rakyat Indonesia berhak dapat subsidi, syaratnya susah-susah gampang, HARUS TIDAK MAMPU.

Masyarakat yang berhak mendapatkan subsidi listrik dasarnya adalah data dari Tim Nasional Percepatan Penanggulangan Kemiskinan  (TNP2K) yang diketuai langsung oleh Wakil Presiden. Penerima subsidi listrik adalah 40% status sosial ekonomi terendah, artinya 25 juta rumah tangga atau 27 juta kepala keluarga atau 93 juta penduduk Indonesia masih mendapatkan subsidi, masih banyak kan?

Yang dicabut subsidinya adalah pelanggan 900 VA, dengan pencabutan tersebut hanya 4,1 juta pelanggan 900 VA yang disubsidi, ditambah dengan 23,16 juta pelanggan 450 VA, sehingga totalnya ada 27 juta pelanggan yang masih menikmati subsidi. Jumlah pelanggan 900 VA yang dicabut subsidinya mencapai 18 juta pelanggan.

Kalau ada yang merasa tidak mampu dan tidak terdata di data TNP2K, data tersebut bisa direvisi dengan menghubungi kantor kelurahan masing-masing dan akan diteruskan ke kecamatan yang kemudian secara online diteruskan ke Posko Pusat Pengaduan Subsidi Listrik.

 Tarif

Peraturan tarif tenaga listrik PLN terbaru tercantum dalam Peraturan Menteri ESDM Nomor 28 Tahun 2016 tentang Tarif Tenaga Listrik Yang Disediakan Oleh Perusahaan Perseroan (Persero) PT Perusahaan Listrik Negara sebagaimana telah diubah dengan Peraturan Menteri ESDM Nomor 18 Tahun 2017. Dalam aturan tersebut diatur mengenai tariff tenaga listrik untuk 37 golongan tarif.

Sistem pentarifan didasarkan pada keperluan dan pembatasan daya. Keperluan yang dimaksud adalah keperluan sosial, rumah tangga, bisnis, industry, pemerintah, traksi (kereta api), penjualan curah dan layanan khusus. Untuk pembatasan daya, daya terentang dari 220 VA sampai satuan MVA, baik tegangan rendah, tegangan menengah maupun tegangan tinggi. Dari 37 golongan tarif tersebut terdapat 25 golongan tarif yang disubsidi dan 12 golongan tarif non subsidi atau tarif adjustment

Selama ini subsidi bisa dikatakan tidak tepat sasaran. Masih banyak orang kaya yang menikmati tarif subsidi, karena hanya didasarkan pada golongan tarif. Banyak orang mampu yang menggunakan daya 900 VA namun kemampuan finansialnya sangat baik, beberapa diantaranya ada yang dokter, insinyur maupun pemilik kos-kosan kaya. Jika dasarnya hanya berlangganan 900 VA maka pasti dapat subsidi maka kecenderungannya adalah orang-orang tertentu berlangganan 900 VA bahkan ada yang mengakali menggunakan dua kWh meter yang masing-masing 900 VA.

Dengan kebijakan baru, ukuran pemberian subsidi tidak lagi hanya daya berlanggan tapi apakah sudah terdaftar sebagai orang yang berhak mendapatkan subsidi atau tidak. Tapi semua konsumen tarif daya 450 VA masih mendapatkan subsidi. Itulah sebabnya daya berlangganan 900 VA ditetapkan tarifnya menjadi dua macam. Tarif keekonomian dan tarif subsidi. Tarif keekonomian mengikuti tarif adjustment yang sudah ada.

Tarif adjustment ini lebih ditekankan kepada rumah tangga, kantor pemerintah, penerangan jalan umum, bisinis besar dan industri besar macam pabrik-pabrik rokok. Pelanggan bisnis kecil dan industri kecil masih menikmati subsidi karena akan dipergunakan untuk keperluan yang produktif. Pelanggan sosial seperti mesjid, gereja, rumah sakit dan sekolah disubsidi juga untuk semua golongan.

Subsidi buat yang belum berlistrik

Subsidi listrik hanya bisa diberikan kepada orang yang menikmati listrik. Disinilah sialnya. Sementara orang yang berhak mendapatkan subsidi sebenarnya banyak yang belum punya akses listrik.

Subsidi yang tidak tepat sasaran adalah bentuk ketidakadilan kepada rakyat yang belum berlistrik. Rumah tangga yang menikmati listrik di Indonesia baru 92% artinya masih ada 8% rakyat Indonesia yang belum menikmati listrik yang juga berarti tak bisa mendapatkan subsidi listrik.

Delapan persen ini kalau dikali dengan total penduduk Indonesia sekitar 260 juta, maka masih ada sekitar 20 juta rakyat Indonesia yang belum menikmati listrik. Kalau jumlah penduduk ini dikumpulkan, maka sebanding dengan Banten dan Jakarta atau dua kali lipat dari total penduduk satu pulau Sulawesi.

Disamping itu, masih ada 2500 desa yang sama sekali belum menikmati listrik. Anak-anak yang lahir jaman milenial dengan gadget sekarang ini pasti tak menyangka kalau masih ada satu desa yang sama sekali tak ada listriknya. Hal yang jaman dulu hanya dirasakan oleh para orang tuanya.

Prioritas subsidi dan anggaran harusnya diarahkan untuk membangun infrasttruktur kelistrikan di daerah-daerah belum berlistrik dan melistriki rakyat yang belum menikmatinya. Anggaran subsidi listrik selama ini adalah salah satu pos yang menyedot dana paling besar, jumlah mencapai 60 trilyun pada tahun 2016, bahkan pernah menyentuh 103 Trilyun.

Kalau kita berandai-andai duit 60 trilyun bisa digunakan untuk apa saja. Dengan 60 trilyun kita bisa bikin satu sistem monorail di Jakarta untuk 7 rute dengan panjang total 130 km.. Atau duit tersebut bisa juga membangun 15 jembatan suramadu.  Dengan anggaran ini, 60% Kereta Sulawesi sepanjang 2000 km bisa diselesaikan.

Setelah kebijakan ini ada masyarakat yang mengadukan kepada Posko Subsidi KESDM yang jumlahnya sebagaimana saya kutip dari FB Menteri ESDM mencapai 53.150 pengaduan, dan ternyata diantara yang mengadu tersebut ada 75 orang yang mengajukan permohonan untuk tidak dimasukkan sebagai pelanggan non subsidi. Mulia sekali bukan?

Kesimpulannya adalah, tarif listrik tak naik, tapi subsidi untuk pelanggan 900 VA sebagian besar dicabut karena tak termasuk golongan tidak mampu. Kalau merasa kurang mampu dan tak dapat subsidi bisa mengajukan pengaduan. Kalau merasa mampu tapi ternyata masih dapat subsidi bisa mengikuti 75 orang mulia diatas, minta subsidinya dicabut.

Nah, kita sudah mau sampai di akhir.  Mudah-mudahan tambah mengerti, tidakpun tak apa-apa.

“’The problem with the world is that the intelligent people are full of doubts, while the stupid ones are full of confidence.’ BUKOWSKI

Bener Nih “Alat Penghemat Listrik” Bisa Bikin Hemat?

Saat ini banyak perusahaan yang menawarkan alat penghemat listrik. Alat ini diklaim dapat menghemat penggunaan listrik. Para penjual ini biasanya mempraktekkan berkurangnya arus yang mengalir melalui penghantar setelah alat ini dipasang. Bagaimana sebenarnya alat ini? Benarkah bisa menghemat listrik?

Sebelum kita melanjutkan ada baiknya diketahui beberapa hal terkait beban-beban listrik di rumah, daya-daya  dan tagihan listrik. Beban listrik dirumah pada dasarnya terbagi atas dua jenis beban, yaitu beban resistif seperti setrika dan lampu pijar, dan beban induktif seperti kulkas, mesin cuci, mesin pompa, kipas angin, lampu hemat energi dan komputer.

Faktor daya untuk beban-beban resistif adalah 1.0, sedangkan untuk beban-beban yang sifatnya induktif  faktor dayanya kurang dari satu. Jika faktor daya kurang dari satu maka arus dan tegangan tidak dalam phase yang sama yang diakibatkan oleh energi diserap atau dilepaskan oleh induktor maupun kapasitor pada setiap siklus frekuensi 50Hz. Faktor daya ini berpengaruh terhadap daya yang digunakan oleh beban.

In general, daya terbagi atas 3 jenis, yaitu daya aktif (real power), daya reaktif (reactive power) dan daya nyata (apparent power). – Daya aktif  dihitung dalam satuan watt, daya inilah biasanya yang tercantum pada beban-beban dirumah kita, misalnya lampu 10Watt, Setrika 350W, TV 60W dan lain-lain. Daya inilah yang dipakai untuk bekerja oleh alat-alat listrik. Untuk konsumen rumah tangga, jenis daya inilah yang dibayar kepada PLN. Daya reaktif (reactive power) dihitung dalam satuan VAR. Daya ini sebenarnya tidak digunakan untuk bekerja, tapi menjadi ada karena sifat bebannya yang induktif. Daya jenis ini tidak dibayarkan untuk konsumen Rumah Tangga PLN namun dibayar bagi konsumen tegangan menengah.

Sistem Perhitungan Tagihan PLN

Tagihan PLN didasarkan pada pemakaian energi yang dipakai. Energi yang dibayar kepada PLN pada konsumen rumah tangga dalam hitungan kilowatthour (kWh). Untuk lebih memudahkan energi adalah perkalian antara daya aktif (watt) dengan lama pemakaian. Sebagai contoh, sebuah lampu membutuhkan daya 25W dipakai selama sebulan (720 jam), maka energi yang digunakan adalah 18000Watthour atau 18kWh. Nah nilai 18kWh inilah yang akan dikalikan dengan besarnya tarif yang dikenakan oleh PLN berdasarkan peraturan yang berlaku.

Daya aktif (watt) = V x I x Faktor Daya

dimana V adalah tegangan dan I adalah Arus

Energi = Daya x Waktu (Watthour)

Berdasarkan rumus diatas bisa disimpulkan bahwa daya tergantung dari tegangan (V), arus (V) dan faktor daya.

Sementara faktor daya (PF) adalah :

PF = cos phi

phi = beda fasa antara arus dan tegangan. Nilai PF dalam range 0-1, nilai 0 artinya berbeda 90 derajat dan nilai 1 artinya tidak ada perbedaan fasa antara arus dan tegangan. Secara umum, nilai faktor daya biasanya 0.85.

PF bisa juga diartikan sebagai perbandingan antara daya aktif dan daya nyata (apparent power).

Beban akan menarik daya yang konstant dari supplai PLN. Dengan tegangan yang constant maka untuk menarik daya yang sama dengan faktor daya yang berbeda maka arus akan naik turun berbanding terbalik dengan kenaikan atau penurunan dari faktor daya.

Sebagai contoh, jika sebuah beban membutuhkan daya 2200W, sementara tegangan input adalah 220Volt dan faktor daya adalah 1.0 maka arus yang ditarik dan melewati kawat adalah 10A. Sementara jika faktor daya adalah 0.85 maka arus yang ditarik adalah 11.76. Untuk menyesuaikan dengan beban arus yang dtarik harus lebih tinggi jika faktor dayanya rendah. Efeknya adalah losses akan tinggi karena Losses daya:

Plosses = I^2R

dimana I adalah arus dan R adalah hambatan. Dari rumus diatas bisa kita lihat bahwa rugi daya berbanding lurus dengan kuadrat arus input, semakin tinggi arus input maka efeknya terhadap losses akan semakin besar.

Namun khusus untuk konsumen besar mereka memilki kewajiban untuk membayar pemakaian daya reaktif dan terkena penalti untuk jika faktor dayanya kurang dari yang yang disepakati dengan PLN misalnya sebagai contoh kurang dari 0.85. Tapi ini tidak berlaku untuk konsumen Rumah Tangga.

Sistem Kerja Alat Penghemat Listrik

Alat penghemat listrik yang dijual dipasaran sebenarnya adalah alat untuk memperbaiki faktor daya yang berisi rangkaian capacitor shunt. Arus yang dihasilkan dari rangkaian ini bersifat kapasitif yang secara vektoris akan saling cancel dengan arus yang bersifat induktif yang disebabkan oleh beban dititik pemakaian.Alat ini akan menaikkan faktor daya dari beban menjadi mendekati 1, jika faktor daya meningkat maka arus yang akan ditarik dari sumber listrik akan berkurang.

Alat ini dapat mengoptimalkan arus berlangganan dikarenakan beban berlangganan di PLN diukur dengan arus, misalnya berlangganan 1300 VA, maka dengan tegangan input 220 V maka arus maksimum yang bisa dipasok jika faktor daya 1.0 adalah 5.9 A, besarnya arus maksimum yang bisa lewat ini akan semakin menurun jika faktor daya menurun. Misalnya kalau faktor dayanya hanya 0.85 maka arus maksimum yang bisa lewat melalui MCB dan dipasok kedalam rumah adalah 5.02 A.

Hitungan Sederhana

Secara sekilas alat ini sepertinya dapat menghemat listrik akan tetapi ada beberapa prinsip sederhana yang telah kita bahas diatas Listrik yang dibayar dirumah adalah penggunaan Watt, Watt tidak berubah kalau faktor daya berubah.

Sebagai contoh, kulkas yang kita gunakan dirumah menarik daya 100 Watt, faktor daya adalah 0.75, tegangan input adalah 220V, sehingga arus yang ditarik dari sumber adalah = 100/0.75×220 = 0.6A. Ketika dipasang alat “penghemat listrik” faktor daya meningkat menjadi misalnya 0.9, dengan tegangan input tetap 220V, sehingga arus yang ditarik dari sumber adalah = 100/0.9×220 = 0.5 A. Perubahan faktor daya ini tidak berpengaruh terhadap pembayaran karena yang dibayar adalah 100W dikali lama pemakaiannya dan bukan arus pemakaian saja.

Nah sekarang kita hitung besarnya biaya yang harus Jika kita gunakan typical resitansi kabel NYY 2.5 sebesar 0.288Ohm/20 meter (aggaplah kita pakai 20 meter) maka besarnya selisih losses adalah = (0.6^2*0.288) – (0.5^2*0.288) = 0.1038 W – 0.072 W = 0.0318W, sehingga setiap bulannya bisa hemat = 22.89 Wh = 0.022 kWh. Dengan asumsi bahwa harga listrik per kWh (hitungan november 2014 ) adalah 1352/kWh maka penghematan untuk kulkas tersebut adalah Rp. 30 sebulan, dan jika listrik dirumah (pakai hitungan ekstrim aja) berlangganan 1300VA dan isinya beban induktif semua (padahal kan banyak juga beban non induktif kayak lampu) maka analoginya kita bisa kalikan 13 kali penghematan diatas sehingga setiap bulan anda berhemat Rp. 402. Lumayanlah buat beli permen, hehehe. Tapi untuk menghemat sebesar itu anda harus menempatkan alat penghemat listrik benar-benar dekat dengan setiap beban, karena kalau hanya dititik sentral listrik masuk pengaruhnya juga kecil.

Kesimpulan

1. “Alat Penghemat Listrik” dapat meningkatkan faktor daya

2. “Alat Penghemat Listrik” dapat mengurangi rugi daya di kabel.

3. “Alat Penghemat Listrik” dapat mengoptimalkan daya berlangganan pada PLN

3. Efek signifikan terhadap penurunan tagihan listrik secara teoritis sangat kecil.

4. “Alat Penghemat Listrik” bukanlah penghemat listrik, tetapi merupakan alat Power Factor Correction. Sangat berguna untuk memperbaiki faktor daya namun tidak didesain untuk menghemat listrik. Peralatan semacam ini umum digunakan pada konsumen besar untuk power factor correction.

5. Cara terbaik untuk mengurangi pembayaran rekening listrik adalah mengganti beban dengan daya yang lebih rendah, menggunakan listrik seperlunya dan berhemat menggunakan listrik.

Salam Hemat :p

Reference :

http://electrical-engineering-portal.com/the-real-truth-behind-household-power-savers