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” bukanlah penghemat listrik, bisa jadi merupakan alat Power Factor Correction. Kemungkinan bisa memperbaiki faktor daya dengan metode koneksi tertentu namun tidak didesain untuk menghemat listrik. Peralatan semacam ini umum digunakan pada konsumen besar untuk power factor correction.
2. Efek signifikan terhadap penurunan tagihan listrik secara teoritis sangat kecil.
3. Cara terbaik untuk mengurangi pembayaran rekening listrik adalah mengganti beban dengan daya yang lebih rendah, menggunakan listrik seperlunya dan berhemat menggunakan listrik.
4. “Alat Penghemat Listrik” dapat meningkatkan faktor daya
5. “Alat Penghemat Listrik” dapat mengurangi rugi daya di kabel.
6. “Alat Penghemat Listrik” dapat mengoptimalkan daya berlangganan pada PLN

 

Salam Hemat :p

Reference :

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