Penghemat listrik atau Saver Energy merupakan perangkat untuk mengoptimalkan penggunaan listrik dan mengurangi pemborosan energi dan meningkatkan efisiensi aliran listrik ke berbagai perangkat yang membutuhkan listrik. Menggunakan penghemat listrik dapat memberikan beberapa manfaat, antara lain :
- Penghematan Biaya, membantu mengurangi konsumsi listrik perangkat elektronik, sehingga mengakibatkan tagihan listrik yang lebih rendah dan menghemat biaya energi bagi pengguna.
- Perlindungan Perangkat Elektronik, dapat membantu melindungi perangkat elektronik dari lonjakan tegangan atau fluktuasi listrik yang dapat merusak perangkat dan memperpanjang masa pakai mereka.
- Penyelamatan Lingkungan, membantu mengurangi jejak karbon dan dampak negatif lainnya terhadap lingkungan dan berkontribusi pada upaya untuk menjaga keberlanjutan lingkungan dan mengurangi emisi gas rumah kaca.
Upaya penghematan energi listrik menjadi sangat penting dilakukan, baik melalui pola operasional beban listrik maupun dengan menggunakan alat penghemat listrik atau Saver Energy, yang mampu mengurangi konsumsi listrik alat-alat elektronik hingga 30-50%, Namun, besarnya penurunan energi ini juga tergantung alat elektronik apa yang digunakan. antara lain :
- Hemat 50% untuk AC, mesin cuci, komputer, dan hair dryer.
- Hemat 45% untuk setrika, kompor listrik, oven, microwave, TV, dan heater.
- Hemat 40% untuk kulkas dan ketel listrik.
- Hemat 35% untuk alat pembuat kopi, lampu pijar, dan pemanggang roti.
- Hemat 30% untuk alat bor, palu listrik, gergaji ukir, dan gerinda.
Dengan menurunkan konsumsi daya antara 30-50% bisa menghemat sekitar 10-15% biaya tagihan listrik bulanan Hal ini terjadi karena Saver Energy membuang elemen reaktif pada alat elektronik. Elemen reaktif ini dinilai tidak penting, tidak dibutuhkan, dan malah menciptakan beban tambahan pada jaringan. Sehingga bisa menambah konsumsi energi listrik
Faktor daya beban listrik resistif adalah 1 (satu), sedangkan faktor daya beban listrik indukti < 1 (satu). Fakta yang ada bahwa beban listrik rumah tangga adalah bervariasi antara beban bersifat induktif dan beban bersifat resistif. Penambahan beban kapasitif dengan nilai kapasitansi tertentu pada instalasi listrik rumah tangga berbeban induktif berpeluang meningkatkan faktor daya, sedangkan untuk beban resistif dan kombinasi antara beban resistif dan induktif berpeluang menurunkan faktor daya (Cos φ)
Pemakaian kapasitor bank dianjurkan oleh PLN atas dasar :
- Surat Keputusan Menteri PU No.23 /PRT / 78.
- Surat dari PLN Pesero tentang pemakaian Kapasitor Bank No. 128 / 075/ C.V / 2005.
- Sanggahan Larangan Pemakaian Alat Penghemat Daya / Energi dari Direktur Teknik dan Lingkungan Ketenagalistrikan Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonersia Direktorat Jendral Listrik dan Pemanfaatan Energi.Surat No. 2491 / 44 / 640.2 / 2006.
- Diperkuat dengan Instruksi Presiden No.10 Tahun 2005 tentang Penghematan Energi, Tgl 10 Juli 2005.
- Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia No. 14 Tahun 2012 Tentang Manajemen Energi, BAB III Pelaksanaan Penghematan Energi, pasal 3 ayat h : meningkatkan faktor daya jaringan tenaga listrik dengan memasang kapasitor bank.
KAPASITOR
- Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik dan umumnya memiliki beda fasa ( arus mendahului tegangan ) yang lebih mendekati 90 derajat dibandingkan dengan induktor. Oleh karenanya kapasitor menyerap daya lebih sedikit dari pada induktor ( dalam nilai yang sama ). Kapasitor terdiri dari beberapa tipe, tergantung dari bahan dielektriknya, dibagi menjadi 3 bagian, yaitu kapasitor electrostatic, electrolytic dan electrochemical.
- Rumus untuk menghitung kapasitor dengan bahan dielektriknya : C = 0,224 nKA / D
dimana : C = Kapasitansi dalam pF( pico farad ), K = Konstanta dielektrik antara dua plat logam, A = Penampang plat segi empat dalam inchi, D = jarak antara permukaan plat dalam inchi, n = banyaknya plat - Proses kerja kapasitor dengan menghubungkan kapasitor tersebut dengan beda potensial yang berarti kapasitansi
kapasitor merupakan perbandingan antara muatan yang disimpannya dengan beda potensial antara konduktor-konduktornya : Q = CV
dimana : Q = pengisian dalam coulomb, C = kapasitansi dalam farad, V = potensial dalam volt. - Energi yang tersimpan dikapasitor, potensial dan kapasitansinya : V.V,C/2
Dimana : W = energy dalam joule, V = potensial dalam volt, C = kapasitansi dalam farad - Bila suatu rangkaian beban dipasang kapasitor (paralel ) dan diberi tegangan maka elektron (arus) akan mengalir pada kapasitor. Pada saat kapasitor sudah terisi dengan muatan elektron (arus) maka tegangan akan
berubah kearah lain (negatip). Pada saat itu elektron yang ada dikapasitor mengalir kedalam rangkaian beban , dengan demikian kapasitor membangkitkan daya reaktif. Bila tegangan yang berubah kenegatip tadi kembali kearah positip, maka kapasitor akan terisi kembali dan siap membuang muatannya pada saat tegangan kembali berubah kenegatip. Dengan demikian maka daya reaktif yang diambil dari sumber listriknya menjadi kecil karena sebagian disupply oleh kapasitor. Hal ini berlangsung terus menerus selama 50 kali dalam satu detik (jika frekwensinya 50 Hz).
AKSI NYATA
- Menghitung Besaran Nilai Kapasitor Bank akan dipasang, rumusnya C = Qc/(-314V.V)
Dimana : Qc = Daya reaktif kapasitor ( VAR ), V = Tegangan ( Volt )
Contoh : Sebuah lampu TL dengan daya 15 W, tegangan 220 V, Cos φ = 0.35, berapa nilai kapasitor yang digunakan untuk mendapatkan Cos φ = 0.9, maka :- arus sebelum pakai C sebesar I = P / (V Cos φ) = 15/(220×0,35) = 194,8 mA
- arus setelah pakai C sebesar I = P / (V Cos φ) = 15/(220×0,9) = 75,7 mA
- penghematan arusnya = (194,8 – 75,7)/194,8 = 61%
- menghitung sudut Cos φ = 0,35 maka φ1 = 69,5 dan Cos φ = 0,9 maka φ2 = 25,9
- Daya aktif P1 = P2 = 15 W
- Daya nyata S1 = V.I = P/ Cos φ = 15/0,35 = 42.857 VA dan S2 = V.I = P/ Cos φ = 15/0,9 = 16.665 VA
- Daya reaktif Q1 = S1 x Sin φ = 42,857 x sin 69,5 = 40,143 VAR dan Q2 = S2 x Sin φ = 42,857 x sin 25,9 = 7.26 VAR
- Daya reaktif yang harus dihilangkan : Q2 – Q1 = 7,26 – 40,143 = – 32,883 VAR
- Jadi kapasitor untuk mendapatkan sudut phi = 0,9 adalah : C = Qc/(-314VV) = – 32,883 / (-314 x 220×220) = 2.16 uF dibulatkan menjadi 2.2 uF.
- Memaksimalkan daya terpasang, sehingga dapat menambah peralatan listrik lainnya.
- Contoh : Sebelum menggunakan kapasitor bank daya terpasang 900VA,tegangan 220V dan Arus 4 A dengan Cos φ = 0.6. Maka daya yang tersedia bisa dipergunakan adalah P = V.I.Cos φ = 220x4x0,6 = 528 VA Setelah dipasang kapasitor bank dengan Cos φ = 0.95 maka daya terpasang menjadi : 220x4x0.95 = 836 VA. ( Effesiensi daya listrik = 36.84 % )
- Menghemat biaya pemakaian listrik, jika bebannya sama seperti sebelum dipasang kapasitor bank ( tidak menambah peralatanh listrik / elektronik )
- Contoh : Sebuah rumah tangga menggunakan hanya lampu neon TL 40 wat dengan ballas 40 wat sebanyak 9 buah dengan Cos φ = 0.7, Sebelum dipasang kapasitor bank : Ballas dengan Cos φ = 0.7 = 40 watt : 0.7 = 57.14 W. Daya yang dipakai untuk 1 buah, lampu neon TL tersebut = 40 + 57.14 = 97.14 W, Bila daya terpasang 900VA maka 900 : 97.14 = 9.26 buah atau 9 buah lampu TL, dengan jumlah dayanya 9 x 97.14 = 874.26 W. Setelah dipasang kapasitpor bank ( Cos φ = 0.95 ) maka ( ballas ) 40 W : 0.95 = 42.1 W. Jumlah daya sebuah lampu TL = 40 W + 42.1 W= 82.1 W, Jadi untuk lampu TL sebanyak 9 buah memerlukan daya 9 x 82.1 W = 738.9 W. Maka penghematan = 874.26 – 738.9 = 135.36 W dengan.Effiensi 18 %.
- Mengurangi arus “ start “ awal suatu peralatan listrik , sehingga MCB tidak mudah jatuh. Arus start sebuah kulkas biasanya berkisar antara 6 sampai 8 kali arus beban penuh. Oleh sebab itu ketidak seimbangan tegangan 5 % waktu start ) akan menghasilkan ketidak seimbangan arus antara 30 sampai 40%. Hal ini karena resistansi rotor ( motor kulkas ) terhadap arus frekwensi urutan negative lebih besar dibanding terhadap arus urutan positip. Sudut daya dirotor akan meningkat dengan cepat. Jika kulkas dayanya 440W 220V, maka arus normalnya 2A. Waktu start maka arus meningkat 30-40% atau lebih kurang menjadi 2.7A. Hal ini tidak effesien apalagi jika listriknya sering byarpet.Dengan pemasangan kapasitor bank kerugian arus sesaat ini dapat diredam.
- Kapasitor bank yang dipasang dirumah tangga secara parallel disebut Fixed Capasitor bank, memberikan beban kapasitif yang tetap walaupun terjadi perubahan beban.Juga dipergunakan untuk beban langsung kemotor induksi atau ke kulkas.Nilai yang aman adalah 5% dari kapasitas motor / kulkas / beban rumah tangga, pertimbangannya adalah kondisi saat tanpa beban, adapun secara umum kebutuhan kapasitornya untuk daya 450 VA – 2200 VA dibutuhkan kapasitor 10 – 22 uF / 400 VAC
