ANALISIS PENGARUH PEMASANGAN ALAT PENGHEMAT ENERGI LISTRIK PADA BEBAN PERALATAN ELEKTRONIK RUMAH TANGGA DITINJAU DARI POTENSI PENGHEMATAN DAYA LISTRIK

  

ANALISIS PENGARUH PEMASANGAN ALAT PENGHEMAT ENERGI

LISTRIK PADA BEBAN PERALATAN ELEKTRONIK RUMAH

TANGGA DITINJAU DARI POTENSI PENGHEMATAN DAYA LISTRIK

Laporan Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat

Menyelesaikan pendidikan Diploma III

  

Pada jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik

OLEH

TISI ARYANI

0613 3031 0884

  

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

2016

  

ANALISIS PENGARUH PEMASANGAN ALAT PENGHEMAT ENERGI

LISTRIK PADA BEBAN PERALATAN ELEKTRONIK RUMAH

TANGGA DITINJAU DARI POTENSI PENGHEMATAN DAYA LISTRIK

OLEH

TISI ARYANI

0613 3031 0884

Palembang, Juli 2016

  Pembimbing I Pembimbing II Nofiansah, S.T., M.T. Ir. Kasmir, M.T. NIP. 197011161995021001 NIP.196511101992031028 Mengetahui, Ketua Jurusan Ketua Program Studi Teknik Elektro Teknik Listrik Yudi Wijanarko, S.T., M.T. Mohammad Noer, S.S.T., M.T. NIP. 196705111992031003 NIP. 196505121995021001

  Motto:

 Cita – cita itu memang berasal dari mimpi, tapi anda jangan lupa bangun untuk

meraihnya (Achmad Yudi Cahyadi)

  

 Selalu lakukan yang terbaik semampu yang kita bisa, selagi kita masih

mempunyai kesempatan.

  

 Pentingkan kebahagiaan orang yang menyayangi kita, maka tidak akan ada

penyesalan.

  

 Karena penyesalan selalu datang terlambat, maka kita harus selalu tepat

waktu.

  

 Kenali dan pahami diri kita sendiri, karena yang paling mengerti tentang kita

adalah diri kita sendiri. Bukan orang lain.

  

 Jika suatu hal itu kau anggap baik, maka lakukanlah dan jangan ragu meskipun

orang berpendapat lain, karena mereka tidak berada pada kondisi yang sama dengan yang kita hadapi tersebut.

   Berhentilah jika hanya menjadi penonton, tapi jadilah pemeran utamanya.

 Jangan bertengkar dengan orang yang tidak senang kepada kita, tapi jadikan

mereka deretan orang yang akan menonton keberhasilanmu.

  

 Jangan membalas apa yang dilakukan oleh orang yang berada dibawah derajat

kita. Karena hal itu hanya akan membuat kita terlihat sama derajatnya dengan mereka.

  Kupersembahkan Untuk :

 Kedua orang tua terhebat dalam hidupku, Ayah dan Ibu yang sangat aku

cintai, yang tanpa henti mendo’akanku disetiap sujudnya, selalu memberi nasihat, dan memberi dukungan sehingga aku selalu semangat untuk menjalani hidup ini.

  

 Kakak Novi Maha Putra dan Ulung Jaya, ayuk Nisma Nurlista dan

Lusiana, adik Wahyu Yudistra, dan saudara – saudaraku yang selalu mendampingi, mendukung, dan membuatku yakin untuk dapat menyelesaikan laporan akhir ini.

   Dosen pembimbingku yang selalu memberiku saran dan nasihat yang bijak.  Orang yang selalu membuatku tetap memilih untuk terbangun di pagi hari.

 Teman – teman seperjuanganku teknik elektro khususnya program studi teknik

listrik yang sudah membantu proses penyelesaian laporan akhir ini.

   Almamaterku.

  

ABSTRAK

ANALISIS PENGARUH PEMASANGAN ALAT PENGHEMAT ENERGI

LISTRIK PADA BEBAN PERALATAN ELEKTRONIK RUMAH TANGGA

DITINJAU DARI POTENSI PENGHEMATAN DAYA LISTRIK

(2016 : 51 Halaman + Daftar Gambar + Daftar Tabel + Lampiran)

  Tisi Aryani 0613 3031 0884 Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang

  

ABSTRAK

  Penelitian mengenai pengaruh pemasangan alat penghemat energi listrik ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui kebenaran dari kinerja yang dijanjikan oleh alat tersebut. Penelitian ini dilakukan terhadap beban peralatan elektronik rumah tangga. Contoh beban yang digunakan pada penelitian ini adalah kipas angin, lemari es, AC, dispenser, dan lampu. Pengambilan data dilakukan dengan cara melakukan pengukuran arus, tegangan, dan energi listrik yang terpakai secara langsung pada rangkaian instalasi listrik rumah tangga saat semua peralatan elektronik rumah tangga tersebut dihidupkan. Pengukuran tersebut dilakukan pada 4 keadaan, yaitu pertama, pengukuran dilakukan sebelum dipasang alat penghemat energi listrik. Kedua, dipasang alat penghemat energi listrik1. Ketiga, dipasang alat penghemat energi listrik 2. Keempat, dipasang alat penghemat energi listrik 3. Data akan diolah untuk mendapatkan nilai daya aktif, daya semu, daya reaktif, faktor daya, dan energi listrik yang dipakai pada masing

• – masing keadaan berdasarkan perhitungan dengan menggunakan rumus dan membandingkannya. Hasilnya menunjukkan bahwa, alat penghemat energi listrik tersebut memang mempunyai pengaruh terhadap pemakaian energi dan daya listrik, serta faktor daya pada rangkaian, ada yang mengalami kenaikan dan ada yang mengalami penurunan seperti pada hasil yang didapatkan, jumlah pemakaian energi listrik pada masing-masing keadaan secara berurutan 2,537 Kwh, 2,554 Kwh, 2,485 Kwh, 2,524 Kwh. Dengan Cos φ secara berurutan 0,69, 0,75, 0,7, dan 0,76. Hal ini dikarenakan rating kapasitor yang terdapat pada alat penghemat energi listrik tersebut nilainya tidak tepat. Sehingga, disarankan agar sebelum membeli alat penghemat energi listrik dilakukan perhitungan nilai kapasitor yang tepat untuk dipasang pada rangkaian listrik rumah tangga terlebih dahulu.

  

Kata kunci: Alat penghemat energi listrik, Beban Listrik Rumah Tangga,

Faktor daya, dan Kapasitor

  

ABSTRACT

ANALYSIS OF INFLUENCE OF MOUNTING ELECTRICAL ENERGY SAVER

EQUIPMENT ON THE LOAD OF ELECTRONIC EQUIPMENT OF

HOUSEHOLD REVIEWED FROM THE POTENTIAL ELECTRIC POWER

AUSTERITY

(2016 : 51 Pages + Pictures List + Table List + Enclosure)

  Tisi Aryani 0613 3031 0884 Electrical Engineering Department State Polytechnic of Sriwijaya Palembang

  

ABSTRACT

  Research influence of installation electrical energy saving devices do with the purpose to know the truth of the performance promised by the tool. The research was conducted on the load of household electronic equipment. The sample of the research is fan, refrigerator, AC portable, dispenser, and lamp. The data were collected by measuring current, voltage, and the electrical energy used, directly in electrical circuit household when all of the electronic equipment is turned on. The measurement were carried out in four condition, first, the measurement before electrical energy saving devices installed. Second, the measurement when electrical energy saving devices 1 installed. Third, the measurement when electrical energy saving devices 2 installed. Fourth the measurement when electrical energy saving devices 3 installed. The data will be processed to obtain active power, reactive power, apparent power, power factor, and the electrical energy used in each condition based on the calculation by using the formula and compare it, The results show that, the electrical energy saving devices does have an influence on the energy, electrical power consumption and power factor of electricity in the circuit, there is increased and there is decreased.

As the results obtained, the amount of electrical energy consumption in each state sequentially 2,537 kWh, 2,554 kWh, 2,485 kWh, 2.524 Kwh. Cos φ sequentially

  with 0.69, 0.75, 0.7, and 0.76. This is because the rating of capacitor which are at saving tool, not appropriate, so it is suggested before buy the electrical saving device must be calculated the right rating capacitor to be installed at electrical circuit of household first.

  Puji dan syukur penulis haturkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir yang berjudul

  “Analisis Pengaruh Pemasangan

Alat Penghemat Energi Listrik pada Beban Peralatan Elektronik Rumah

Tangga Ditinjau dari Potensi Penghematan Daya Listr ik” yang disusun

  sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.

  Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan rasa hormat dan terima kasih kepada :

  1. Bapak Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.

  2. Bapak Yudi Wijanarko, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.

  3. Bapak Herman Yani, S.T.,M.Eng. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.

  4. Bapak Mohammad Noer, S.S.T., M.T. Selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.

  5. Bapak Nofiansah, S.T., M.T. selaku Pembimbing I.

  6. Bapak Ir. Kasmir, M.T. selaku Pembimbing II.

  7. Semua pihak yang ikut serta dalam membantu penyusunan laporan akhir ini.

  Apabila terdapat kekurangan, dalam pembuatan laporan ini, maka penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak. Akhir kata penulis berharap semoga nantinya Laporan Akhir ini dapat bermanfaat bagi banyak orang khususnya bagi ilmu kelistrikan.

  Palembang, Juli 2016

  

DAFTAR ISI

  halaman HALAMAN JUDUL ............................................................................................ i HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. ii MOTO ................................................................................................................ iii ABSTRAK .......................................................................................................... v KATA PENGANTAR ...................................................................................... vii DAFTAR ISI .................................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiii DAFTAR TABEL ............................................................................................. xv

  BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1

  1.1 LatarBelakang ............................................................................................... 1

  1.2 Perumusan Masalah ...................................................................................... 2

  1.3 Tujuan dan Manfaat ...................................................................................... 3

  1.3.1 Tujuan ................................................................................................. 3

  1.3.2 Manfaat ............................................................................................... 3

  1.4 Batasan Masalah............................................................................................ 4

  1.5 Metode Penulisan .......................................................................................... 4

  1.6 Sistematika Penulisan ................................................................................... 4

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 6

  2.1 EnergiListrik ................................................................................................. 6

  2.2 AlatPenghematEnergiListrik ......................................................................... 6

  2.3 ArusListrik .................................................................................................... 7

  2.4 Tegangan ....................................................................................................... 8

  2.5 Sifat

• –sifat Komponen Listrik ....................................................................... 8

  2.5.1 Resistor ............................................................................................... 8

  2.5.2 Kapasitor ............................................................................................. 9

  2.5.3 Induktor ............................................................................................... 9

  2.6Beban

• – BebanListrik ..................................................................................... 9

  2.6.1 BebanResistif (R) .................................................................................. 9

  2.6.2 BebanInduktif (L) ................................................................................ 10

  2.6.3 BebanKapasitif (C) .............................................................................. 11

  2.7 KlasifikasiBeban ......................................................................................... 12

  2.7.1 BebanRumahTangga ........................................................................... 12

  2.7.2 BebanKomersial .................................................................................. 12

  2.7.3 BebanIndustri ...................................................................................... 13

  2.7.4 BebanFasilitasUmum .......................................................................... 13

  2.8 KarakteristikBebanListrik ........................................................................... 13

  2.8.1 BebanPuncak (Peak Load) .................................................................. 14

  2.8.2 Beban Rata – Rata ............................................................................... 15

  2.8.3 BebanTerendah .................................................................................... 15

  2.8.4 FaktorBeban (load factor) ................................................................... 15

  2.9DayaListrik ................................................................................................... 16

  2.9.1 DayaNyata (P) ..................................................................................... 17

  2.9.2 DayaSemu (S) ...................................................................................... 17

  2.9.3 DayaReaktif (Q) .................................................................................. 18

  2.10 SegitigaDaya ............................................................................................. 18

  2.11 FaktorDaya ................................................................................................ 19

  2.12 PenyebabFaktorDayaRendah .................................................................... 19

  2.13KerugianAkibatFaktorDayaRendah ........................................................... 19

  2.14 PerbaikanFaktorDaya ................................................................................ 20

  2.15 Kapasitor ................................................................................................... 21

  2.16PengisiandanPengosonganKapasitor.......................................................... 22

  BAB III METODOLOGI PENELITIAN.......................................................... 24

  3.1 TempatdanWaktuPenelitian ........................................................................ 24

  3.2 Peralatan yang Digunakan........................................................................... 24

  3.2.1 AlatPenghematEnergiListrik ............................................................... 25

  3.2.2 Kwh Meter ........................................................................................... 26

  3.2.3 Tang Ampere ....................................................................................... 26

  3.2.4 BebanPeralatanElektronikRumahTangga ........................................... 27

  3.3 Diagram Blok .............................................................................................. 28

  3.4 Diagram AlurPenelitian .............................................................................. 29

  3.5 GambarRangkaianPenelitian ....................................................................... 30

  3.6 LangkahKerja .............................................................................................. 31

  3.6.1 LangkahKerjauntukPenelitianTanpaMenggunakanAlat PenghematEnergiListrik ................................................................... 31

  3.6.2 LangkahKerjauntukPenelitiandenganMenggunakanAlat PenghematEnergiListrik 1 padaRangkaian ...................................... 32

  3.6.3 LangkahKerjauntukPenelitiandenganMenggunakanAlat

  3.6.4 LangkahKerjauntukPenelitiandenganMenggunakanAlat PenghematEnergiListrik 3 padaRangkaian ...................................... 32

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 32

  4.1Data HasilPengukuran .................................................................................. 32

  4.1.1 Data HasilPengukuranpadaPenelitianTanpaMenggunakan AlatPenghematEnergiListrik ............................................................ 33

  4.1.2 Data HasilPengukuranpadaPenelitianMenggunakanAlat PenghematEnergiListrik 1 ................................................................ 34

  4.1.3 Data HasilPengukuranpadaPenelitianMenggunakanAlat PenghematEnergiListrik 2 ................................................................ 34

  4.1.4 Data HasilPengukuranpadaPenelitianMenggunakanAlat PenghematEnergiListrik 3 ................................................................ 35

  4.2 Perhitungan ................................................................................................. 36

  4.2.1 Perhitunganuntuk Mengetahui Pengaruh Pemasangan Alat

Penghemat Energi Listrik Terhadap Pemakaian Daya Listrik dan Perbaikan Faktor Daya (Cos φ) .................................................. 36

  4.2.1.1 PerhitunganpadaPenelitianTanpaMenggunakanAlat PenghematEnergiListrik .......................................................... 36

  4.2.1.2 PerhitunganPemakaianEnergiListrikpadaPenelitian denganMenggunakanAlatPenghematEnergiListrik 1 ............. 38

  4.2.1.3 PerhitunganPemakaianEnergiListrikpadaPenelitian denganMenggunakanAlatPenghematEnergiListrik 2 ............. 39

  4.2.1.4 PerhitunganPemakaianEnergiListrikpadaPenelitian denganMenggunakanAlatPenghematEnergiListrik 3 ............. 40

  4.2.2 PerhitunganuntukMengetahui Pengaruh yang Terjadi Terhadap Pemakaian Energi Listrik saat Dipasangkan Alat

  Penghemat Energi Listrik ................................................................. 43

  4.2.2.1 PenelitianTanpaMenggunakanAlatPenghemat

  EnergiListrik ......................................................................... 43

  4.2.2.2 Penelitian dengan Menggunakan Alat Penghemat Energi Listrik 1 ..................................................................... 43

  4.2.2.3 Penelitian dengan Menggunakan Alat Penghemat Energi Listrik 2 ..................................................................... 43

  4.2.2.4 Penelitian dengan Menggunakan Alat Penghemat Energi Listrik 3 ..................................................................... 44

  4.2.3 Perhitunganuntuk Menentukan Nilai Kapasitor yang Tepat untuk Memperbaiki Cos φ Menjadi 0,9 ............................................ 44

  4.2.3.1 PenelitianTanpa MenggunakanAlatPenghemat EnergiListrik ........................................................................... 45

  4.3 Grafik Data HasilPerhitungan ..................................................................... 47

  4.4 Pembahasan ................................................................................................. 48

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 51

  5.1 Kesimpulan ................................................................................................. 51

  5.2 Saran ............................................................................................................ 51 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

  

DAFTAR GAMBAR

  halaman

Gambar 2.1 AlatPenghematEnergiListrik ........................................................... 7Gambar 2.2 Tegangan, Arus,danDayapadaBebanResistif ................................ 10Gambar 2.3 Tegangan, Arus,danDayapadaBebanInduktif ............................... 11Gambar 2.4 Tegangan, Arus, danDayapadaBebanKapasitif ............................. 12Gambar 2.5 BebanPuncak ................................................................................. 14Gambar 2.6 SegitigaDaya ................................................................................. 18Gambar 2.7 SimbolKapasitor ............................................................................ 21Gambar 2.8 PengisiandanPengosonganKapasitor ............................................. 22Gambar 2.9 AliranArussaatPengisiandanPengosonganKapasitor .................... 23Gambar 2.10 GrafikPengisiandanPengosonganKapasitor ................................ 23Gambar 3.1 AlatPenghematEnergiListrik 1 ...................................................... 25Gambar 3.2 AlatPenghematEnergiListrik 2 ...................................................... 25Gambar 3.3 AlatPenghematEnergiListrik 3 ...................................................... 26Gambar 3.4 Kwh Meter yang Digunakan ......................................................... 26Gambar 3.5 Tang Ampere yang Digunakan ..................................................... 27Gambar 3.6 Diagram Blok PercobaanTanpaAlatPenghematEnergiListrik ...... 28Gambar 3.7 Diagram Blok PercobaanMenggunakanAlatPenghematEnergi

  Listrik ........................................................................................... 28

Gambar 3.8 RangkaianPenelitianTanpaMenggunakanAlatPenghemat

  EnergiListrik ................................................................................ 30

Gambar 3.9 RangkaianPenelitiandenganMenggunakanAlatPenghematGambar 3.10 RangkaianPenelitiandenganMenggunakanAlatPenghemat

  EnergiListrik 2 ........................................................................... 30

Gambar 3.11 RangkaianPenelitiandenganMenggunakanAlatPenghemat

  EnergiListrik 3 ........................................................................... 31 Gambar4.1 GrafikPemakaianEnergiListrikpadaMasing-masing Keadaan ........................................................................................ 47

Gambar 4.2 GrafikPengaruhSebelumdanSesudahPemasangan Alat

  Penghemat Energi Listrik .............................................................. 48

  

DAFTAR TABEL

  halaman

Tabel 3.1 Peralatanyang Digunakan PadaPenelitian ......................................... 24Tabel 3.2 BebanPeralatanElektronikRumahTangga ......................................... 27Tabel 4.1 Data HasilPengukuranpadaPenelitianTanpaMenggunakan

  AlatPenghematEnergiListrik ............................................................ 33

Tabel 4.2 Data HasilPengukuranpadaPenelitiandengan Menggunakan

  AlatPenghematEnergiListrik 1 ......................................................... 34

Tabel 4.3 Data HasilPengukuranpadaPenelitiandengan Menggunakan

  AlatPenghematEnergiListrik 2 ......................................................... 35

Tabel 4.4 Data HasilPengukuranpadaPenelitiandengan Menggunakan

  AlatPenghematEnergiListrik 3 ......................................................... 36

Tabel 4.5 HasilPerhitungan untuk Mengetahui Pengaruh Pemakaian

  Daya Listrik dan Perbaikan Cos φ pada Masing - masing Keadaan ............................................................................................. 42

• – Tabel 4.6 HasilPerhitungan Pemakaian Energi Listrik pada Masing masing Penelitian ............................................................................. 44