Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Benarkah kapasitor dapat menghemat listrik di rumah kita?

Pertanyaan seperti udah dari dulu saya denger, baik di dunia nyata maupun online, cuman saya belum punya kesempatan untuk memberikan penjelasan lebih lanjut terkait hal tersebut. Nah, pada artikel kali ini, saya akan coba jelaskan jawaban dari sudut pandang saya secara mendalam, berdasarkan teori yang saya dapatkan dulu di bangku sekolah ataupun pengalaman saat bekerja di industri.

Benarkah kapasitor dapat menghemat listrik di rumah kita?
Kapasitor

Salah 1 komponen penting dalam dunia kelistrikan itu bernama kapasitor, yang salah 1 fungsinya adalah untuk memperbaiki faktor daya beban.

Secara umum, faktor daya (Cos Phi) adalah perbandingan antara daya nyata dengan daya semu. Semakin kecil selisih antara daya nyata dengan daya semu, maka faktor daya bisa kita katakan semakin bagus yang mana, nilai maksimum/ideal dari faktor daya adalah 1, akan tetapi dalam kenyataanya, adalah sesuatu yang mustahil untuk mendapatkan faktor daya = 1.

Sebelum kita menjawab lebih lanjut tentang pertanyaan Benarkah kapasitor dapat menghemat listrik di rumah kita?, alangkah lebih baiknya jika anda pelajari dulu cara membaca energi listrik pada kWh meter di artikel ini Apa itu token listrik. Jika sudah, mari kita lanjut ke pembahasan berikut.

Dalam dunia kelistrikan, istilah Energi listrik dan daya listrik adalah 2 hal yang berkaitan tapi tidak sama. Konsepnya adalah sebagai berikut.

Daya listrik adalah hasil perkalian antara tegangan, arus dan faktor daya listrik. Atau kalau dirumuskan adalah seperti ini :

P = V x I x Cos phi,

Di mana :

P = Daya (Watt)

I = Arus (Ampere)

Cos phi = Faktor daya

Adapaun Energi Listrik adalah jumlah daya listrik dikali waktu penggunaanya. Atau kalau dirumuskan adalah :

E = P x t

Di mana :

E = Energi Listrik (kWh)

P = Daya listrik (Watt)

t = waktu penggunaan (jam) 

Contoh kasus :

kWh meter di rumah anda saat ini memiliki energi listrik sebesar 200 kWh. Anda berencana menghidupkan semua peralatan/beban listrik anda yang terdiri dari :

1 buah kulkas 300 Watt

1 buah rice cooker 250 watt

5 buah lampu 18 watt

1 buah TV 200 Watt

1 buah pompa air 500 Watt

Yang mana semua peralatan listrik ini akan anda jalankan selama 24 jam non stop. Lantas berapa daya listrik dan energi listrik yang akan terpakai?

Untuk mengetahui beban aktual yang terpakai saat semua beban listrik di atas digunakan, secara teknis kita memang harus mengukur berapa tegangan dan arus lisrik yang mengalir di kWh meter kita. 

Jika kita tidak memiliki alat ukur, maka di kWh meter juga bisa kita cek dengan menekan tombol-tombol berikut ini, sebagai contoh adalah kWh meter prabayar merk ITRON.

Benarkah kapasitor dapat menghemat listrik di rumah kita?

Untuk melihat tegangan listrik, silahkan tekan tombol nomor 4 dan 1, kemudian enter, maka akan muncul nilai tegangan listrik pada display kWh meter.

Sedangkan untuk arus listrik, silahkan tekan tombol 4 dan 4, kemudian enter, maka akan muncul besaran nilai arus yang saat itu sedang digunakan.

Catat angka yang anda lihat kemudian masukan ke dalam persamaan berikut ini. Misal, Tegangan yang anda lihat adalah 220 Volt dan arus adalah 5.76 Ampere, dan Cos phi? anggap saja 0.8! Kok bisa? Nanti saya jelaskan.

Maka,

P = V x I x Cos Phi

P = 220 x 5.76 x 0.8

P = 1013.76 Watt

P = 1.013 kW

Jika anda malas mengukur dan mengecek di kWh meter, anda jumlahkan saja total beban yang anda gunakan, misal seperti di bawah ini.

Total beban = 300 Watt + 250 Watt + 18 Watt + 200 Watt + 500 Watt 

P = 1.268 Watt

Terdapat sedikit perbedaan besaran daya jika diukur/dicek di kWh meter dengan jika langsung dijumlahkan berdasarkan name plate beban. Hal ini tidak masalah karena pada kenyataanya, beban-beban listrik tersebut tidak semuanya berjalan dalam kondisi beban penuh.

Sekarang, berapakah total energi yang digunakan jika dihidupkan selama 24 jam.

Maka,

Total energi = 1,27 kW x 24 jam = 30,43 kWh

Jadi, jika pulsa/energi listrik di kWh meter anda saat ini menunjukan 200 kWH, itu akan habis kira-kira dalam 1 minggu ke depan jika anda menyakakan semua beban listrik di atas 24 jam non stop.

Pertanyaannya sekarang, bagaimana kapasitor dapat menghemat pemakaian listrik di rumah kita?

Sebelum menjawab pertanyaan ini, sebaiknya kita memahami dulu apa saja sih jenis beban pada kelistrikan?

Dalam dunia kelistrikan, dikenal 3 jenis beban listrik yakni beban resisitif (R), beban kapasitif (C) dan beban induktif (L).

Benarkah kapasitor dapat menghemat listrik di rumah kita?

Rata-rata beban listrik yang kita gunakan di rumah-rumah kita adalah beban resisitif dan induktif. Untuk beban resistif misalnya lampu, heater, seterika, TV dll. Adapun untuk beban induktif misal AC, kulkas, dan pompa air. Sedangkan beban kapasitif jarang atau nyaris tidak digunakan.

Lalu apa hubungan ke 3 jenis beban ini dengan faktor daya? Untuk menjawab pertanyaan ini, silahkan amati ke 3 grafik beban di bawah ini.

Benarkah kapasitor dapat menghemat listrik di rumah kita?
Beban resistif


Benarkah kapasitor dapat menghemat listrik di rumah kita?
Beban kapasitif


Benarkah kapasitor dapat menghemat listrik di rumah kita?
Beban induktif

Setelah mengamati grafik di atas, kira-kira apa perbedaan yang anda temukan?

Yeap. Ada perbedaan antara ke 3 grafik di atas. 

1. Pada grafik yang pertama (Beban resisitif), kita melihat 2 buah signal yang berbeda. Yang warna merah adalah signal tegangan, dan yang kuning adalah Arus. Jika kita amati lebih teliti, pada grafik pertama ini, baik signal tegangan maupun arus, berada pada phase yang sama yakni phase positif. Atau bisa kita katakan bahwa arus memulai dari phase yang sama dengan tegangan, Tidak ada yang saling mendahukui ataupun meninggalkan.

Dengan kondisi seperti ini, faktor daya (Cos phi) beban resisitif berada pada kondisi ideal atau sama dengan 1.

2. Pada grafik yang ke 2, kita melihat dengan seksama bahwa signal arus dan tegangan berada pada phase yang berbeda. Signal arus memulai dari phase positif (atas) dan dan signal tegangan berada pada phase negatif (bawah). 

Dengan kondisi seperti ini, faktor daya beban kapasitif berada dalam kondisi leading (Arus mendahului tegangan).

3. Pada grafik yang ke 3, kita melihat dengan seksama bahwa signal arus dan tegangan berada pada phase yang berbeda pula. Signal arus memulai dari phase negatif (bawah) dan dan signal tegangan berada pada phase positif (atas). 

Dengan kondisi seperti ini, faktor daya beban induktif berada dalam kondisi lagging (Arus tertinggal terhadap tegangan).

Lalu apa arti dari semua ini?

Perhatikan lagi gambar berikut ini.

Benarkah kapasitor dapat menghemat listrik di rumah kita?

Pada gambar di atas, terlihat 3 macam daya dalam kelistrikan. Yang pertama adalah daya Semu (Apparent power), ke dua adalah daya nyata (Real power), dan yang ke 3 adalah daya reaktif (Reaktif power).

Ke 3 macam daya ini dianalogikan seperti sebuah minuman berbusa dalam sebuah gelas. Total minuman sebanyak 1 gelas, berikut dengan busanya diibaratkan sebagai daya semu (Apparent power).

Yang warna kuning adalah minuman real tanpa busa atau dikatakan sebagai daya nyata (real power).

Sedangkan busa minuman dianalogikan sebagai daya reaktif (Reactive power).

Sekarang perhatikan baik-baik kalimat berikut ini.

(Perhatikan gambar gelas), Saat anda memasang sebuah kapasitor di rumah anda, yang sebenarnya anda lakukan adalah mengurangi jumlah busa (reactive power) yang ada dalam gelas minuman tersebut.

(Perhatikan gambar segtiga), Saat anda memasang sebuah kapasitor di rumah anda, yang sebenarnya anda lakukan adalah memperkecil sudut teta pada segitiga tersebut.

Lantas apa yang terjadi saat kita mengurangi jumlah busa/sudut teta dari ke 2 gambar di atas?

Perhatikan lagi gambar berikut.

Benarkah kapasitor dapat menghemat listrik di rumah kita?
Sebelum memasang kapasitor, sudut teta besar (nilai cos phi kecil)

Benarkah kapasitor dapat menghemat listrik di rumah kita?
Setelah pasang kapasitor sudut teta mengecil, (nilai cos phi membesar)

Benarkah kapasitor dapat menghemat listrik di rumah kita?
Tabel trigonometri

Sekarang perhatikan gambar segitiga dan tabel trigonometri di atas,

Kita bisa melihat bahwa semakin besar sudut teta, maka nilai cos phi akan semakin kecil. Sebaliknya semakin kecil sudut teta, maka nilai cos phi akan semakin besar mendekati 1.

sampai di sini ada gambaran?

Sebelum lanjut, harus saya tekankan lagi bahwa Cos Phi itu sama dengan Faktor daya.

Benarkah kapasitor dapat menghemat listrik di rumah kita?
Beban induktif

Di atas, kita sudah mengetahui 3 jenis beban. Yakni beban resisitif, capasitif dan induktif. Pada kenyataanya, yang benar-benar membuat nilai cos phi bisa semakin kecil adalah BEBAN INDUKTIF. 

Beban induktif inilah yang bisa kita katakan telah memperbesar sudut teta (memperkecil nilai cos phi). 

Di sisi lain, ada beban kapasitif yang bekerja belawanan dengan bebaban induktif sehingga bisa memperkecil sudut teta.

Adapaun beban resisitif tidak berpengaruh terhadap cos phi sehingga bisa kita katakan ideal (sudut teta = 0 atau cos phi sama dengan 1).

Nah, sekarang ini jawaban pertanyaan di atas.

Saat anda memasang kapasitor di rumah anda, maka cos phi yang tadi nya kecil disebabkan oleh beban-beban induktif (seperti kulkas, AC dll) akan berubah semakin besar karena adanya beban kapasitif dari kapasitor.

Pada contoh kasus di atas, dikatakan bahwa cos phi adalah 0.8 dalam kondisi tanpa pemasangan kapasitor.

Setelah memasang kapasitor dengan nilai tertentu, maka cos phi akan semakin besar disebabkan adanya beban kapasitif, Misalkan menjadi 0.95. (Ingat, beban kapasitif bekerja berlawanan dengan beban induktif).

Lalu apa yang terjadi jika Cos phi semakin besar?

Yang terjadi adalah seperti di bawah ini.

Sebelum pemasangan kapasitor

P = V x I x Cos Phi

P = 220 x 5.76 x 0.8

P = 1013.76 Watt

P = 1.013 kW

Setelah pemasangan kapasitor

P = V x I x Cos Phi

P = 220 x 4.85 x 0.95

P = 1013.65 Watt

P = 1.065 kW

Apa yang bisa kita simpulkan dari hasil hitungan di atas?

Yeap. Ternyata pemasanagan kapasitor berpengaruh pada semakin besar nya nilai cos phi dan mengecilnya arus yang mengalir pada kWh meter kita.

Namun ternyata yang kita lihat adalah daya yang kita gunakan TETAP SAMA!

Artinya apa?

Jika ditinjau dari penjelasan ini, pemasangan kapasitor ternyata tidak bisa menghemat pemakaian energi listrik di rumah kita, namun bisa memperkecil arus yang mengalir.

Namun point positif nya adalah jika kita memiliki ukuran MCB yang kecil, penggunaan kapasitor akan mampu menghindari kejadian trip/jegleg pada kWh meter baik karena arus starting maupun saat kondisi beban tinggi.

Penjelasan pada artikel ini mungkin tidak sepenuhnya benar, ini adalah tinjauan saya pribadi berdasarkan teori-teori yang saya sudah saya pelajari.

Kajian lebih lanjut tentu dibutuhkan agar kita benar-benar paham apakah kapasitor secara aktual mampu mengurangi pemakaian listrik di rumah kita atau tidak.

InsyaAllah dalam waktu dekat saya akan mencoba melakukan experimen lebih lanjut terkait hal ini agar kita bisa mendapatkan data aktual untuk menjawab secara pasti pertanyaan ini.

Jika anda memiliki pendapat/sanggahan/pandangan lain tentang hal ini, silahkan sampaikan komentar di bawah.

Terimakasih atas kunjungannya dan semoga bermanfaat.

Post a Comment for "Benarkah kapasitor dapat menghemat listrik di rumah kita?"