Kebutuhan energi listrik sangat menunjang bagi semua sendi kehidupan manusia, sayangnya sumber energi listrik semakin lama semakin menipis. Untuk itulah diperlukan konservasi energi listrik yang terbarukan, seperti tenaga surya, tenaga angin, tenaga air, tenaga nuklir, tenaga elektromagnetik, dan circle energy
Circle Energy merupakan energi yang dihasilkan secara terus menerus, dimana sumber energi diolah menjadi energi listrik dan diumpan balik untuk mensuplay sumber energi, yang digambarkan sebagai berikut :
Dari gambar diatas dapat dijelaskan sebagai berikut :
- Accumulator, atau aki merupakan sumber energi listrik DC
- Inverter, merubah listrik DC dari accu menjadi listrik AC, sehingga bisa digunakan untuk keperluan sehari-hari, seperti penerangan, TV dll
- Charger, untuk merubah tegangan AC menjadi tegangan DC yang digunakan untuk mencharge accumulator, sehingga bisa digunakan terus menerus
Untuk merangkai atau membuat peralatan Circle Energy, harus diperhatikan dalam pemilihan bahan yang dibutuhkan, antara lain :
ACCUMULATOR
Sering disebut dengan Aki, Accu, Batere atau Sel Skunder, merupakan alat yang menyimpan energi listrik dalam bentuk energi kimia atau proses kimiawi. ada beberapa jenis bahan aki listrik yang umum digunakan, yaitu :
- Aki timbal-asam (lead-acid battery), digunakan pada mobil dan kendaraan lainnya, sistem cadangan daya, serta sistem catu daya listrik, setiap satu sel memiliki tegangan sebesar 2 volt, sehingga aki 12 volt memiliki 6 sel
- Aki NiMH (Nickel-Metal Hydride battery), digunakan pada peralatan elektronik seperti kamera digital, pemutar musik, telepon seluler, dan sebagainya.
- Aki Li-ion (Lithium-ion battery), digunakan pada peralatan elektronik, seperti telepon seluler, laptop, tablet, dan kamera digital.
- Aki Li-Polymer (Lithium-polymer battery), digunakan pada peralatan elektronik seperti laptop, telepon seluler, dan kamera digital, dan umumnya lebih tipis dan ringan dari pada aki Li-ion.
- Aki AGM (Absorbed Glass Mat battery), digunakan pada kendaraan bermotor, kapal, pesawat terbang, dan aplikasi energi terbarukan lainnya.
- Aki Gel (Gel battery), digunakan pada sistem tenaga surya dan sistem energi terbarukan lainnya, serta pada kendaraan listrik dan sepeda motor listrik.
Sedangkan berdasarkan jenis elektrolit aki, meliputi :
- Aki Basah atau Wet Battery, membutuhkan cairan elektrolit dalam bentuk air untuk menghasilkan listrik, memerlukan perawatan yang lebih intensif, karena cairan elektrolitnya perlu diisi ulang secara berkala.
- Aki Kering atau Dry Battery, tidak membutuhkan cairan elektrolit dan lebih mudah dalam perawatanny, lebih tahan terhadap goncangan dan getaran.
- Aki Gel atau Gel Battery, menggunakan gel elektrolit sebagai penghantar listrik, lebih tahan terhadap getaran, tidak memerlukan perawatan intensif, dan lebih aman digunakan pada kendaraan yang memiliki sistem elektronik yang kompleks.
- Aki AGM atau Absorbent Glass Mat Battery, menggunakan separator berbahan serat untuk menyerap elektrolit, memiliki keunggulan dalam daya tahan dan penampilan yang baik, serta lebih aman digunakan pada kendaraan yang memiliki sistem elektronik yang kompleks.
- Aki kalsium, kutub aki menggunakan material kalsium
Aki bekerja dengan menyalurkan arus listrik dari bagian positif ke negatif untuk menghasilkan energi dan memiliki kapasitas yang berbeda-beda yang diukur dalam satuan ampere-hour (AH). Semakin besar kapasitas aki maka semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk mengisi daya penuh, misalnya 12V/60AH akan menghasilkan daya sebesar 12V x 60AH = 720 WH
POWER INVERTER
Sering disebut dengan Pembalik daya atau konverter daya listrik yang mengubah arus searah (DC) menjadi arus bolak-balik (AC), Arus AC dapat dikonversi pada setiap tegangan dan frekuensi yang diperlukan dengan penggunaan transformator, switching, dan control circuit (rangkaian kendali) yang tepat. Inverter tidak memproduksi daya listrik sendiri, melainkan daya disediakan dari sumber arus searah (DC), sebagai input dari power inverter tersebut, dapat berupa baterai atau aki maupun dari solar cell (sel surya). Power inverter ini akan sangat bermanfaat, apabila digunakan sebagai listrik cadangan, maupun sebagai listrik pada wilayah yang memiliki keterbatasan listrik arus bolak-balik (AC). Karena dengan adanya power inverter ini, kita dapat menggunakan akki ataupun sel surya, untuk menghidupkan peralatan pada keperluan rumah tangga, seperti televisi, kipas angin, lampu, radio, kulkas, maupun mesin cuci yang pada umumnya masih selalu memerlukan sumber dari listrik arus bolak-balik (AC) bertegangan 110 Volt AC ataupun 220 Volt AC.
Berdasarkan jenis sinyal outputnya, inverter dibedakan menjadi 3, yaitu :
- Gelombang Square Sine Wave atau push-pull, dengan gelombang sinyal yang berbentuk kotak, tidak cocok digunakan untuk beban coil, serta tidak cocok untuk beban trafo jenis tertentu, dimana pada penggunaan untuk peralatan elektronika, seperti kulkas, power supply, tv, radio, kipas angin tidak di perkenankan, karena dapat merusak peralatan elektronika tersebut. hanya dapat digunakan pada peralatan elektronika jenis lampu.
- Modified Sine Wave, dengan gelombang hasil dari modifikasi dari gelombang kotak (square Sine wave), dapat di pakai untuk beban coil. Kekuranganya kurang maksimal, cenderung menyebabkan pemborosan daya pada skala yang lebih tinggi. tidak di perkenankan pada audio power amplifier.
- Pure Sine Wave Inverter, dengan gelombang sinus dapat bekerja maksimal pada seluruh peralatan elektronika dan gelombang yang dihasilkan murni, seperti yang dihasilkan oleh listrik PLN. Keunggulannya lebih efisiensi, dari daya yang dihasilkan. Serta lebih tinggi, karena daya yang di konsumsi lebih sedikit.
CHARGER ACCUMULATOR
Digunakan untuk mengisi ulang atau mengisi daya aki (baterai), bekerja dengan menghubungkan aki ke sumber listrik eksternal dan mengalirkan arus listrik ke aki untuk mengisi daya. Jenis charger aki ditentukan oleh kapasitasnya dalam mengalirkan arus, yang terukur dalam Ampere, seperti 5, 6, atau 10 Ampere untuk pengisian aki motor dan berdasarkan voltasenya, dengan beberapa pilihan seperti 6 volt, 12 volt, 18 volt, umumnya berkisar 12 hingga 24 volt.
Pilih charger aki dengan daya sekitar 1/10 dari kapasitas akinya, misal daya aki 50 AH, pilih charger aki dengan daya 50 x 1/10 = 5 hingga 6 Ampere. Semakin rendah kapasitas Ampere, semakin lama proses pengisian aki, kelebihannya adalah risiko aki menjadi panas berkurang. Saat menggunakan daya pengisian yang tinggi, aki mobil cenderung menjadi panas lebih cepat.
AKSI NYATA
Pada kesempatan kali ini, akan dirakit peralatan circle energy yang sederhana, sebagai berikut :
- Produk : Circle Energy
- Pembuat : SMANCIGO
- Seri : WJ-297
- Bahan : Accumulator 12V/60AH, Inverter 1300W, Charger Accumulator 12-24V/50A, Box Kontainer Roda, Kabel, Stopkontak, MCB/Sekring
- Spesifikasi : Dimensi 60x50x50 cm, Daya 700 – 1000 W, Tegangan Input 12 VDC, Tegangan Output 220 VAC
Hasil analisanya sebagai berikut :
- Daya = 12V x 60AH = 720 VAH sekitar 700 – 1000 Watt
- Waktu kerja pada beban 300 Watt = 720 VAH / 300 W = 2,4 jam
- Waktu pengisian pada arus 10 A = 60 AH / 10 A = 6 jam
