Arus listrik yang kita pakai dari PLN, diukur dengan meteran listrik yang bisa kita lihat di tiap-tiap rumah. Arus listrik ini memiliki karakteristik tertentu sesuai dengan karakteristik jaringan yang dilaluinya. Karakteristik ini bisa bersifat hambatan (resistif), kapasitas (kapasitif), atau induksi (induktif).
Sebuah kawat tembaga atau kabel di dalam rumah yang dipasang mengelilingi rumah akan memiliki sifat induktif. Biasanya kabel dipasang lebih dari satu dalam letak yang cukup dekat, maka kabel tersebut juga akan mengalami sifat kapasitif juga, apalagi jika tempat pemasangannya tidak tepat, misalnya dipasang sangat dekat dengan tembok, tanpa menggunakan penutup (paralon), bisa dipastikan akan terjadi efek kapasitif terhadap tanah, karena dinding bersifat relatif menjadi grounding. Walaupun sifat kapasitif dan induktif ini relatif kecil, tetapi jika desain pemasangan jaringan tidak efektif akan cukup berpengaruh terhadap efisiensi jaringan tersebut.
Daya jika dideskripsikan dengan menggunakan rumus adalah:
PS* = Paktif* + Preaktif*
Paktif = V x I x cos phi
= V x I x 1 dimana (cos phi = 1 untuk beban resistif)
= I x I x r dimana (V = I.R)
Preaktif = V x I x cos phi (positif jika induktif dan negatif jika kapasitif)
* = kuadrat
PS = daya semu
Paktif = daya yang didipasikan atau daya resistif
Preaktif = daya kapasitif atau induktif
Daya yang diukur oleh PLN untuk tipe perumahan adalah daya aktif yang diukur dengan KWH meter, sedangkan untuk tipe industri digunakan daya semu yang diukur dengan KAV meter
Untuk tipe rumah, secara teori pengubahan cos phi dengan menggunakan kapasitor tidak berpengaruh pada KWH meter karena daya aktif hanya dipengaruhi oleh arus dan resistansi jaringan. Tapi, pengubahan cos phi melalui kapasitor bisa mengurangi daya reaktif, yang akan mengurangi daya semu, sehingga akan mengurangi jumlah daya yang diukur dengan KAV meter. Manfaat yang dapat diambil bagi tipe rumah adalah bisa menggunakan daya yang lebih besar dari semula tanpa memutuskan meteran (anjlok), tapi tarif yang dibayarkan tidak menjadi lebih murah tentunya atau tetap.
Bagaimanapun, penurunan ini akan mengurangi jumlah daya yang perlu dipasok oleh PLN sehingga akan memberikan efisiensi bagi PLN.
Dengan dasar tersebut kita bisa membuat alat penghemat listrik menggunakan kapasitor untuk menaikkan faktor daya sehingga menambah efisiensi pemakaian jaringan listrik.
Cara Pembuatan
Caranya sangat mudah, kita hanya cukup memasang kapasitor dengan ukuran yang sesuai secara paralel dengan jaringan listrik di rumah kita. Belilah Kapasitor tipe kotak seperti yang terdapat pada Kipas Angin atau Pompa Air dengan kapasitas sesuai tabel. Anda bisa membelinya pada toko-toko komponen elektronik. Jangan gunakan tipe elektrolit (elco) karena elco memiliki karakteristik yang berbeda dengan kapasitor kotak (MKT).
Prinsip kerja dari alat ini adalah menurunkan daya reaktif semaksimal mungkin, sehingga daya keseluruhan menjadi minimum. Kebanyakan beban yang ada umumnya memiliki nilai induktif yang tinggi seperti lampu TL dengan ballast, TV, Komputer, Setrika dan sebagainya. Jika setelah menggunakan alat ini ternyata beban yang terukur oleh meteran tetap sama, ada dua kemungkinan yang bisa terjadi. Yang pertama, anda menggunakan kapasitor dengan ukuran yang tidak sesuai. Yang kedua, kemungkinan jaringan dalam tempat anda tidak memiliki beban reaktif yang berarti.
Untuk menghitung besar kapasitor yang digunakan, terlebih dahulu kita harus menghitung besar induktansi beban jaringan. Dan prakteknya, menghitung besar induktansi berbagai komponen dalam jaringan yang kita pakai sangat sulit. Untuk itu kita menggunakan pendekatan lain yang lebih mudah yaitu dengan langsung memasang kapasitor dengan nilai tertentu, dan kemudian kita ukur seberapa besar penurunan yang kita dapatkan. Cara seperti ini juga yang dipakai pada capacitor bank untuk industri, hanya saja capacitor bank melakukan pemilihan secara otomatis menggunakan PLC atau mikrokontroller.
Hasil perhitungan
Hasil perhitungan dengan menggunakan software EWB dapat kita lihat pada tabel 1. Lampu 100W digunakan sebagai beban resistif (dianggap sebagai resistif murni), lalu diparalel dengan induktansi dengan nilai tertentu, dan kapasitor sesuai tabel.
Dapat kita lihat bahwa efektifitas tertinggi berada pada nilai induktansi sekitar 2 Henry, lebih kecil dari itu efektifitas menurun. Sebagai perbandingan, sebuah trafo ideal memiliki nilai induktansi 5 Henry, dua trafo paralel akan memiliki nilai sekitar setengahnya atau sekitar 2,5 Henry.
Lalu arus yang melewati beban lampu, yang adalah resistif murni, tidak berubah sama sekali. Arus inilah yang menentukan besarnya perputaran pada KWH meter, sehingga bagi pengguna tipe rumah, secara teori sama sekali tidak terpengaruh.
Hasil yang akan anda peroleh tentunya bervariasi, dipengaruhi oleh banyak hal, seperti jumlah beban yang digunakan, jenis beban yang digunakan, desain pengawatan jaringan dalam rumah anda, grounding, dan sebagainya. Untuk hasil yang terbaik, anda bisa mencari sendiri ukuran kapasitor yang digunakan yang sesuai dengan jaringan di rumah anda.
Apabila tiap rumah di Indonesia bisa memberikan penurunan beban 10% dikalikan dengan jumlah seluruh rumah di Indonesia, tentunya akan sangat membantu negara kita dalam mengatasi krisis tenaga listrik sekarang ini.
Namun, dibutuhkan kesadaran semua pihak agar mau berhemat dan tidak saling merugikan orang lain. Kita bisa memulai dari diri kita sendiri, setelah itu diharapkan usaha yang kita lakukan akan direspon dengan usaha positif lain dari pihak-pihak yang terkait khususnya PLN.Menghemat Energi? Menghemat Biaya?
Penggunaan alat ini untuk menghemat energi memang tepat, walaupun mungkin tidak cukup ideal karena konsumen tidak pernah diberitahu besaran kapasitansi yang dikandung oleh alat ini. Yang menjadi pertanyaan sekarang: apakah alat ini akan menghemat biaya yang perlu kita bayarkan ke PLN setiap bulannya sampai 40% seperti yang diklaim? Ternyata tidak, karena untuk lingkungan perumahan, PLN memasang kWh meter yang hanya akan menghitung penggunaan daya aktif (P) saja. Sedangkan daya reaktif (Q) tidak masuk hitungan alias gratis. Untuk keperluan menghemat transmisi daya, mungkin PLN yang akan memasang kapasitor pada gardu induk.
Walaupun demikian, pada kondisi tertentu alat ini masih bisa sedikit melakukan penghematan karena kabel listrik dalam rumah juga memiliki hambatan. Menurut perhitungan Pranyoto dari Litbang PLN, pada kondisi ekstrim daya nyata (S) dua kali lipat dari daya aktif (P) (faktor daya = 0,5), beban sebesar 6900 VA, panjang kabel penghantar sebesar 20 meter, dengan tarif listrik Rp 390/kWh dan digunakan selama 12 jam sehari, maka dengan menggunakan alat penghemat listrik hanya dapat menghemat Rp 3.931/bulan. Sedangkan pada kondisi ideal daya nyata (S) sama dengan daya aktif (P) pada beban 460 V, menggunakan alat ‘penghemat’ listrik justru menambah tagihan sebesar Rp 402/bulan.
Walaupun penghematan biaya (jika ada) sangatlah kecil, alat ini berguna untuk mengefektifkan energi jika peralatan listrik di rumah memerlukan daya yang mendekati jumlah daya yang diperbolehkan oleh PLN. kWh meter menghitung daya aktif (P), tetapi MCB (circuit breaker) memutuskan arus berdasarkan arus pada resultan daya nyata (S). Jika sebuah rumah menggunakan banyak peralatan yang bersifat induktif, maka menggunakan alat ini akan mengurangi resiko MCB melakukan pemutusan (ngejepret).
Kasus Pada Konsumen Industri
Berbeda dengan konsumen perumahan, pada konsumen industri, PLN juga menggunakan kVARh meter untuk menghitung daya reaktif (Q) di samping kWh meter untuk menghitung daya aktif (P). Jika perbandingan antara daya aktif (P) dan daya nyata (S) lebih kecil daripada 0.85, maka PLN akan mengenakan denda. Dalam kasus ini, mengeliminasi daya reaktif (Q) merupakan tanggung jawab konsumen. Walaupun demikian, kapasitor yang dibutuhkan tentunya bukan kapasitor blackbox yang diklaim sebagai ‘alat penghemat listrik’ seperti yang dibahas di atas.
Jenis ‘Penghemat’ Listrik yang Lain
Ada satu lagi jenis alat ‘penghemat’ listrik. Jika di atas kita berbicara mengenai alat penghemat listrik yang hanya perlu disambungkan pada sebuah soket listrik (dipasang secara paralel), maka jenis yang ini perlu dipasang secara seri. Alat ini dipasang dengan sedikit memodifikasi jaringan listrik rumah.
Cara kerja alat ini adalah dengan menurunkan tegangan listrik. Penggunaan alat ini memang akan secara drastis mengurangi biaya yang tercatat pada kWh meter. Tetapi perlu diingat bahwa beberapa alat listrik tidak akan bekerja pada tegangan yang jauh di bawah standar. Beberapa bahkan akan rusak jika dipaksakan.
Usaha Mengelabui Calon Konsumen
Bagaimana dengan alat demonstrasi yang begitu meyakinkan memberi ‘bukti’ bahwa alat penghemat listrik ini memang dapat menghemat listrik sampai 40%? Pranyoto memberi tiga buah kasus bagaimana penjual mengecoh calon pembeli.
Yang pertama adalah dengan menggunakan amperemeter. Amperemeter akan menunjukkan angka yang lebih rendah jika alat penghemat listrik dipasang. Tetapi kebanyakan konsumen tidak tahu bahwa amperemeter mengukur arus pada komponen daya nyata (S) dan bukan pada komponen daya aktif (P). Walaupun besaran yang ditunjukkan amperemeter akan berubah tergantung apakah alat penghemat dipasang atau tidak, besaran arus pada komponen daya aktif (P) sebenarnya tidak akan berubah.
Kedua, adalah dengan menggunakan wattmeter. Penjual yang melakukan ini lebih cerdik karena PLN memang mengukur berdasarkan Watt. Tetapi yang tidak disadari konsumen adalah ada hambatan berukuran besar atau gulungan kabel yang sangat panjang di belakang alat demonstrasi ini yang menghubungkan beban dengan sumber listrik. Penghematan yang terhitung pada wattmeter adalah penghematan pada transmisi daya yang tidak realistis karena kabel listrik di rumah tidak akan sepanjang gulungan kabel yang berada di belakang alat demonstrasi.
Ketiga, juga dengan menggunakan wattmeter, tetapi dengan tidak memperlihatkan besaran tegangan. Alat ini dengan meyakinkan dapat memperlihatkan bahwa penggunaan daya akan dihemat. Tetapi konsumen tidak menyadari bahwa tegangan listrik sudah jauh di bawah 220V.
Selain itu, yang perlu diperhatikan juga adalah masalah harga. Alat ini dijual mulai dengan harga sekitar puluhan ribu rupiah sampai dengan ratusan ribu rupiah. Tetapi sebenarnya, komponen kapasitor yang ada dalam alat ini dapat dibeli seharga tak lebih dari Rp 10000 rupiah (informasi dari Forum TE UGM). Melihat harga modal ini, konsumen dapat menentukan nilai yang pantas untuk menghargai alat seperti ini setelah produsen memaketkannya menjadi kemasan yang praktis untuk digunakan oleh konsumen. Setelah melalui proses produksi masal, menurut saya Rp 50 ribu mungkin bisa dibilang wajar, Rp 75 ribu mungkin agak sedikit berlebihan, tetapi Rp 100 ribu sepertinya terlalu mahal.
Kesimpulan
- ‘Alat penghemat listrik’ tidak dapat menghemat biaya listrik PLN seperti yang diklaim sampai 40%. Bahkan 10% pun mungkin masih terlalu banyak.
- Jika ada yang dihemat, maka itu hanyalah penghematan pada transmisi daya dalam rumah yang besarnya tidak begitu signifikan. Dalam kasus ideal bahkan penggunaan alat ini akan menyebabkan biaya yang sedikit lebih tinggi.
- Alat ‘penghemat’ listrik yang dipasang secara seri (memerlukan sedikit modifikasi jaringan listrik) bekerja dengan cara menurunkan tegangan. Beberapa alat akan tidak dapat berfungsi dan sebagian akan berumur pendek.
- Alat penghemat listrik paralel mungkin lebih berguna jika anda ingin meringankan beban PLN dalam mendistribusikan tenaga listrik, tanpa mengharapkan imbalan dari PLN. Selain itu alat ini juga berguna untuk mengurangi frekuensi ngejepret jika penggunaan mendekati jumlah pemakaian yang dibatasi oleh PLN.
- Rp 100 ribu rupiah untuk alat ini mungkin masih terlalu mahal.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar