Cara Menghitung Daya Listrik Pada Perangkat Elektronik

Pernah memperhatikan jumlah pemakaian / penggunaan daya pada rekening listrik rumah anda? Bagaimana angka tersebut dapat terbentuk dan darimana asalnya? Jawabannya mudah saja, yaitu dari perangkat elektronik yang dipakai di dalam rumah. Seperti lampu, televisi, lemari es, mesin cuci, kipas angin dsb.

Jika kita membeli perangkat elektronik, seperti televisi, terdapat banyak tulisan kecil yang tercetak pada stiker di belakangnya. Salah satu dari tulisan tersebut kurang lebih seperti ini :

POWER : 100 – 240V – 50/60Hz, 135 W.

Sedangkan pada meteran listrik, terdapat beberapa angka yang selalu diakhiri dengan tulisan KWH yang merupakan singkatan dari Kilo Watt Hour.

Bagaimana hubungan antara Watt pada perangkat elektronik dengan Kilo Watt Hour pada meteran listrik?

Pemahaman Kilo Watt Hour pada meteran adalah pemakaian daya (Watt) sebanyak 1 Kilo (1.000 Watt) dalam rentang waktu 1 jam (Hour) atau 60 menit. Untuk mengetahui nilai pemakaian daya (Watt) sebuah perangkat elektronik ke dalam format nilai kWh sebagaimana yang tertera di meteran, maka kita juga harus mengetahui lama waktu pemakaian perangkat elektronik tersebut setiap jam-nya. Dengan demikian, default nilai waktu dan pembagi untuk meng-konversi-kan jumlah pemakaian Watt perangkat elektronik ke dalam nilai kWh adalah : setiap Watt yang terpakai  selama 1 (satu) jam harus dibagi 1.000 (kilo).

Jika nilai lama waktu pemakaian Watt kurang dari 1 jam (dalam satuan menit), maka terlebih dulu nilai tersebut dikonversikan ke dalam satuan jam (terlebih dulu dibagi 60 menit).

Dengan asumsi seperti contoh keterangan pada stiker di belakang televisi tadi, cara menghitung jumlah daya yang terpakai sesuai spesifikasi tersebut adalah sbb.:

• pemakaian per menit : (135 Watt / 1.000) x (jumlah menit / 60)
• pemakaian per jam : (135 Watt / 1.000) x 1 jam
• pemakaian per hari : (135 Watt / 1.000 ) x jumlah jam
• pemakaian per bulan : pemakaian per hari x 30 hari

Sehingga, untuk pemakaian televisi selama 8 jam 30 menit dalam sehari, maka perhitungannya nilai yang akan tercatat di meteran adalah sbb. :

pemakaian per hari :

= (135 Watt / 1.000 ) x (8 jam + (30 menit/ 60))
= 0,135 kWh x 8,5 jam
= 1,1475 kWh per hari

pemakaian per bulan :

= 1,1475 kWh x 30 hari
= 34,425 kWh per bulan

*) asumsi 1 bulan = 30 hari

Jadi, televisi memang harus meng-konsumsi (memakai) listrik sebesar 135 Watt untuk bisa menyala dan saat sedang menyala. Namun, konsumsi listrik tersebut baru akan dihitung di meteran sebesar satu per seribu-nya setelah televisi menyala selama rentang waktu satu jam (60 menit). Dan, nilai yang dicatat di meteran adalah sebesar satu per seribu dari 135 Watt, yaitu :  0,135 kWh, bukan 135 kWh.

Seperti itulah konsep merumuskan pemakaian daya perangkat elektronik di rumah dalam satuan Watt, yang kemudian dikonversikan lalu dicatat ke dalam satuan Kilo Watt Hour (kWh) di meteran PLN.

Konsumsi Daya Setrika Listrik…

Perhitungan pada perangkat elektronik dengan fitur otomatis (mis strika), anda harus memiliki perkiraan rata-rata lama waktu yang dibutuhkan saat lampu otomatis mulai menyala kemudian mati dan kembali menyala.

Misalnya pemakaian strika 350 Watt dengan selang waktu lampu otomatis 2 menit menyala – 2 menit mati – kembali menyala = 4 menit total satu siklus, maka perhitungan rata-rata pemakaian daya adalah :

• pemakaian per menit : (350 Watt / 1.000) x (((jumlah menit /  4) x 2) / 60)
• pemakaian per jam : (350 Watt / 1.000) x ((60 /  4) x 2) / 60)
• pemakaian per hari : (350 Watt / 1.000) x ((60 /  4) x 2) / 60) x jumlah jam
• pemakaian per bulan : pemakaian per hari x 30

Contoh Kasus I :

pemakaian strika 350 watt dalam sehari = 30 menit :

= (350 Watt / 1.000) x (((30 / 4) x 2) / 60)
= 0,0875 kWh per hari

sehingga perhitungan sebulan menjadi :

= 0,0875 kWh x 30 hari
= 2,625 kWh per bulan

Contoh Kasus II.A. :

pemakaian setrika 350 watt dalam sehari = 3 jam :

= (350 Watt / 1.000) x (((60 / 4) x 2) / 60) x 3 jam
= 0,525 kWh per hari

sehingga perhitungan sebulan menjadi :

= 0,525 kWh x 30 hari
= 15,75 kWh per bulan

Tidak semua perangkat strika memiliki perbandingan jeda waktu menyala dan mati yang sama. Ada beberapa model perangkat strika memiliki fitur unik, seperti bagian untuk pelicin terbuat dari bahan logam penyimpan panas. Fitur seperti ini, umumnya dapat ditemukan pada perangkat strika berdaya besar namun mengkonsumsi daya listrik dalam waktu relatif sebentar dengan jeda waktu stand-by lebih lama.

Misalnya, strika berdaya 750 Watt dengan waktu pemanasan awal selama 3 menit. Konsumsi daya selanjutnya, hanya berlangsung 0,5 menit dan jeda waktu stand-by selama 2 menit. Maka perhitungan satu siklus menyala – mati – kembali menyala adalah 2,5 menit. Dalam 1 jam (60 menit), siklus ini terjadi sebanyak :

= 60 menit / 2,5 menit
= 24 kali

Maka, total waktu strika menyala dan mengkonsumsi daya selama satu jam adalah hanya selama  :

= 24 x 0,5 menit
= 12 menit saja.

Dengan demikian, nilai pemakaian daya yang sebenarnya strika berdaya 750 Watt tersebut selama 1 jam adalah sebesar :

= ((750 Watt / 1.000) x (12 menit / 60))
= 0,15 kWh atau 150 Watt per jam saja.

Jika dibuat rumus berdasarkan nilai awal konsumsi daya strika yang sebesar 750 Watt, maka akan seperti di bawah ini cara penyajiannya :

• pemakaian per menit : ((750 Watt / 1.000) x (12 menit / 60)) x jumlah menit / 60
• pemakaian per jam : ((750 Watt / 1.000) x (12 menit / 60))
• pemakaian per hari : ((750 Watt / 1.000) x (12 menit / 60)) x jumlah jam
• pemakaian per bulan : jumlah pemakaian per hari x 30 hari

Namun, jika rumus dibuat setelah perhitungan siklus nyala-mati strika selama satu 1 jam dikerjakan, maka akan seperti ini penampakannya :

• pemakaian per menit : 0,15 kWh x (jumlah menit / 60)
• pemakaian per jam : 0,15 kWh
• pemakaian per hari : 0,15 kWh x jumlah jam
• pemakaian per bulan : jumlah pemakaian per hari x 30 hari

Hasil akhir dari kedua rumus adalah sama. Bedanya, detail rumus pertama biasa digunakan untuk pemrograman komputer. Sedangkan detail rumus kedua biasa ditemukan untuk perhitungan manual dari soal matematika pada umumnya.

Contoh Kasus II.B :

pemakaian strika 750 Watt dalam sehari = 3 jam :

= ((750 Watt x 1.000) x (12 / 60)) x 3 jam
= 0,15 kWh x 3 jam
= 0,45 kWh per hari atau 450 Watt per hari

sehingga perhitungan pemakaian dalam sebulan menjadi :

= 0,45 kWh x 30 hari
= 13,5 kWh per bulan

Untuk hasil yang lebih mendekati, tambahkan nilai proses pemanasan selama 3 menit di awal pemakaian sebesar :

= (750 Watt / 1.000) x (3 menit / 60)
= 0,0375 kWh.

Sehingga untuk perhitungan pemakaian sehari selama 3 jam menjadi :

= 0,45 kWh + 0,0375 kWh
= 0,4875 kWh atau 487,5 Watt per hari.

Maka, dalam sebulan menjadi :

= 0,4875 kWh x 30 hari
= 14,625 kWh.

Konsumsi Daya Teko Listrik dan Lemari Es / Kulkas…

Perangkat elektronik (yang berdaya besar) yang dipakai hanya sebatas saat dibutuhkan, tidak akan meng-akumulasi-kan pemakaian secara ekstrim. Misalnya seperti teko listrik berdaya 600 Watt yang menyala dalam waktu 10 menit dan akan mati secara otomatis. Jika digunakan hanya sekali dalam sehari maka :

Contoh Kasus III :

pemakaian per hari :

= (600 Watt / 1.000) x (10 menit / 60)
= 0,1 kWh per hari

sehingga pemakaian per bulan :

= 0,1 x 30 hari
= 3 kWh per bulan.

Berbeda halnya dengan lemari es. Walau pun konsumsi daya dibutuhkan relatif kecil (rata-rata konsumsi daya listrik 75 Watt), lama nyala yang dibutuhkan dalam sehari adalah 24 jam. Sehingga perhitungannya adalah :

Contoh Kasus IV :

pemakaian per hari :

= (75 Watt / 1.000) x 24
= 1,8 kWh per hari

sehingga pemakaian per bulan :

= 1,8 x 30 hari
= 54 kWh per bulan.

Konsumsi Daya Adaptor pada Laptop / Notebook & PSU pada PC Desktop…

Pada beberapa perangkat elektronik tertentu seperti laptop, sumber daya selain baterei, menggunakan adaptor sebagai input daya agar dapat dinyalakan langsung dari stopkontak. Besar daya yang dikonsumsi sebenarnya, ditunjukkan oleh tulisan INPUT bukan OUTPUT sebagaimana tercetak pada stiker yang menempel di badan adaptor.
Misalnya :

INPUT : 100-240V ~ 1.6A  50/60Hz
OUTPUT : 19.0V — 4.74A  90W Max.

Satuan daya yang dicontohkan di atas menggunakan satuan Ampere. Untuk mengetahui pemakaian dalam satuan Watt, harus dikonversi terlebih dulu menggunakan rumus :

Voltase x Ampere = Watt

Dengan asumsi voltase pada umumnya adalah 220 Volt, maka pemakaian daya sebenarnya untuk mengoperasikan langsung dari stopkontak adalah :

220 Volt x 1,6 Ampere = 352 Watt

Dengan demikian, perhitungan pemakaian daya menjadi :

• pemakaian per menit : (352 Watt / 1.000) x (jumlah menit / 60)
• pemakaian per jam : (352 Watt / 1.000) x 1
• pemakaian per hari : (352 Watt / 1.000) x jumlah jam pemakaian dalam sehari
• pemakaian per bulan : pemakaian per hari x 30

Contoh Kasus V :

Untuk pemakaian laptop selama 5 jam dalam sehari :

= (352 Watt / 1.000) x 5 jam
= 0,352 kWh x 5 jam
= 1,76 kWh per hari

sehingga pemakaian per bulan :

= 1,76 kWh x 30 hari
= 52,8 kWh per bulan

Uraian lebih detail tentang konsumsi listrik adaptor laptop ini, dapat dibaca di artikel Cara Menghitung Biaya dan Konsumsi Listrik Laptop.

Sedangkan konsumsi / pemakaian daya untuk PC Desktop anda harus mengetahui besar kapasitas dari Power Supply Unit (PSU) yang ada di dalam CPU. Anda dapat membaca ulasannya lebih lengkap di artikel Power Supply Unit, Kapasitas Listrik dan Stabilizer.

Konsumsi Daya Pompa / Mesin Air

Konsep yang mirip digunakan juga pada konsumsi daya mesin pompa air sumur. Namun, biasanya unit ini menggunakan satuan VA (Volt Ampere) sebagai satuan input daya. Stiker yang menempel di badan pompa, biasanya hanya mencantumkan nilai OUTPUT yang dapat dihasilkan oleh mesin. Untuk mengetahui besaran nilai INPUT-nya, anda harus mencari (jika dicantumkan) pada lembar manual.

Perangkat yang menggunakan satuan daya VA, umumnya menyertakan nilai Faktor Daya (Power Factor) pada lembar manual. Nilai ini berfungsi untuk mendapatkan nilai daya sebenarnya (Watt) yang dimiliki oleh perangkat. Anda harus meng-kali-kan nilai Faktor Daya sesuai dengan yang tertera pada manual untuk memperoleh daya sebenarnya. Jika nilai Faktor Daya tidak diketahui / dicantumkan, anda dapat menggunakan angka 0,8 sebagai nilai Faktor Daya terendah pada umumnya. Rumus yang dipergunakan adalah :

Volt Ampere x Faktor Daya = Watt

Pada umumnya, INPUT daya yang dibutuhkan mesin pompa air sumur berdaya tarik 9 meter adalah 350 VA. Dengan demikian, besaran daya sebenarnya (Watt) yang dibutuhkan adalah :

350 VA x 0,8 = 280 Watt

Sehingga, pemakaian daya sebenarnya adalah :

• pemakaian per menit : (280 Watt / 1.000) x (jumlah menit / 60)
• pemakaian per jam : (280 Watt / 1.000) x 1
• pemakaian per hari : (280 Watt / 1.000) x jumlah jam pemakaian dalam sehari
• pemakaian per bulan : pemakaian per sehari x 30

Contoh Kasus VI :

Rata-rata waktu pemakaian pompa selama sehari = 50 menit :

= (280 Watt / 1.000) x (50 menit / 60)
= 0,28 kWh x 0,83
= 0,23 kWh per hari

sehingga pemakaian per bulan :

= 0,23 kWh x 30 hari
= 6,9 kWh per bulan

Contoh Kasus VII :

Rata-rata waktu pemakaian pompa dalam sehari adalah 1 jam 20 menit (80 menit) :

= (280 Watt / 1.000) x (80 menit / 60)
= 0,28 kWh x 1,33
= 0,37 kWh per hari

sehingga pemakaian per bulan :

= 0,37 kWh x 30 hari
= 11,1 kWh per bulan

Fitur Otomatis pada Perangkat Elektronik…

Beberapa perangkat elektronik yang banyak beredar dan dipakai umum, memiliki fitur pemicu otomatis dalam mengkonsumsi daya. Seperti pompa air sumur, AC (Air Conditioner), strikaan, oven listrik, rice cooker dll. Fitur seperti ini tidak selalu sama antara masing-masing jenis perangkat. Kondisi yang menjadi pemicu untuk mengkonsumsi daya pun berbeda-beda.

Misalnya, pompa air sumur dengan fitur otomatis menggunakan tekanan udara sebagai pemicu pemakaian daya. Tekanan udara yang digunakan berada dalam tabung silinder. Ketika kran air dibuka, tekanan air dalam pipa akan berkurang. Mesin pompa akan diaktifkan secara otomatis pada kondisi ini, dan baru berhenti ketika kran dimatikan yang menyebabkan tekanan air dalam pipa menguat hingga akhirnya sama dengan tekanan udara dalam tabung silinder.

Beberapa perangkat lainnya, menggunakan perbedaan level suhu udara dalam sebuah ruangan terbatas yang telah diatur oleh pemakai sebagai fitur pemicu daya otomatis, seperti AC dan oven listrik. Unit pengatur level suhu udara ini (setahu saya) dinamakan thermostat.

Misalnya, mesin AC (Air Conditioner) akan mengkonsumsi daya saat pertama kali dinyalakan dan berhenti saat level suhu udara dalam ruangan sama dengan yang telah ditentukan oleh pemakai. Saat level udara berada diluar level suhu yang telah ditentukan, mesin otomatis akan kembali menyala untuk mendinginkan ruangan. Thermostat merupakan sensor yang “meraba” level suhu udara dalam ruangan yang kemudian disampaikan pada alat pemicu daya untuk mulai atau berhenti beroperasi sesuai level suhu sebagaimana telah ditentukan pemakai.

Sedangkan untuk perangkat seperti strikaan, kompor listrik dan lemari es, konsumsi daya ditentukan pada level suhu perangkat itu sendiri sebagaimana telah ditentukan pemakai. Jadi, konsumsi daya terjadi saat suhu perangkat berada diluar level yang ditentukan pemakai.

Perangkat seperti termos listrik atau rice cooker memiliki fitur otomatis sekali jalan, yaitu memasak (boiling / cooking) kemudian menjadikan tetap hangat (keep warmed). Sepintas, fitur ini mirip seperti fitur yang dimiliki AC. Namun, jauh berbeda pada prakteknya. Fitur “keep warmed” akan mengkonsumsi daya dalam jumlah tetap dan sama selamanya tanpa berhenti.

Walaupun kondisi yang menjadi pemicu berbeda, konsep yang digunakan adalah sama, yaitu tetap menjaga keadaan yang sama sebagaimana diinginkan pemakai. Fitur pemicu daya otomatis seperti yang telah dijelaskan diatas, membuat pemakaian daya tidak selalu sama sebagaimana spesifikasi perangkat.

Misalnya, spesifikasi pemakaian daya pada AC berkapasitas 1/2 PK adalah 320 Watt. Daya yang dikonsumsi perangkat memang benar 320 Watt, namun tidak terus menerus selama 1 jam penuh. Jeda waktu mesin bekerja untuk proses pendinginan sangat bergantung dari informasi yang disampaikan oleh sensor thermostat.

Asumsikan mesin menyala selama 10 menit dan berhenti selama 5 menit dalam sekali proses pendinginan. Dalam 1 jam, terdapat jeda waktu 20 menit mesin berhenti mengkonsumsi daya. Jadi, pemakaian daya sebenarnya selama 1 jam hanyalah 40 menit. Jika dihitung pemakaian daya sebenarnya dalam 1 jam adalah :

= (320 Watt / 1.000) x (40 / 60)
= 0,32 kWh x 0,67
= 0,213 kWh per jam

Untuk penggunaan AC selama 6 jam akan membutuhkan daya sebesar :

= 0,213 kWh x 6 jam
= 1,28 kWh

Hal ini akan berbeda jika kita menghitung pemakaian daya per jam berdasarkan spesifikasi yang tercantum selama 6 jam penuh :

= 0,320 kWh x 6 jam
= 1,92 kWh

Terdapat selisih pemakaian daya sebesar 0,1067 kWh per jam. Seandainya pemakaian setiap hari selama 6 jam dalam 1 bulan, maka selisihnya menjadi : 19,206 kWh. Pembahasan lebih jauh mengenai perilaku konsumsi daya oleh AC, dapat anda lihat di artikel : Cara menghitung Biaya Listrik Perangkat Elektronik

Ada jenis fitur otomatis yang dapat diperkirakan konsumsi daya rata-rata selama 1 jam. Perangkat yang memiliki fitur otomatis seperti itu biasanya mencantumkan spesifikasi dua pemakaian daya, yaitu pemakaian penuh yang dikodekan dengan tulisan INPUT (atau POWER) dan rata-rata yang dikodekan dengan tulisan AVR (Average). Gunakan nilai yang dikodekan dengan tulisan AVR untuk menghitung pemakaian daya sebenarnya, karena nilai tersebut sudah diperhitungkan oleh pabrikan pembuat perangkat untuk pemakaian normal pada umumnya.

Jika spesifikasi pemakaian daya rata-rata (AVR) tidak dicantumkan, maka anda harus mengetahui kondisi kapan waktu tanpa konsumsi daya atau kondisi waktu konsumsi daya dalam jumlah kecil mulai diaktifkan. Sehingga perhitungan hasil pemakaian daya yang diperoleh menjadi lebih akurat.

Menggunakan Besaran Nilai Pemakaian Listrik per hari

Anda dapat juga melakukan “cross check” secara manual berdasarkan jumlah pemakaian listrik per hari dengan menggunakan angka yang tertera pada meteran listrik sebagaimana saya telah kerjakan untuk memastikan kebenaran rumus-rumus di atas. Caranya dengan mencatat seluruh angka yang tercantum pada meteran pada pukul 07.00 pagi. Di hari yang sama, catat lama waktu pemakaian listrik dari setiap perangkat elektronik yang terjadi selama sehari di rumah. Keesokan harinya, di jam yang sama, kembali catat seluruh angka yang tercantum pada meteran. Hitung selisih angka pemakaian listrik yang dicatat hari ini dengan kemarin. Itulah parameter nilai pemakaian listrik yang terjadi di rumah anda selama 24 jam terakhir berdasarkan meteran. Lalu, bandingkan dengan nilai yang dihasilkan perhitungan rumus konsumsi daya berdasarkan lama waktu pemakaian listrik perangkat elektronik yang anda catat selama satu hari. Mulai pukul 07.00 kemarin, hingga pukul 07.00 hari ini.

Meskipun cara seperti itu bisa menyajikan hasil yang paling mendekati dengan keadaan yang sebenarnya, anda perlu mengulangnya hingga beberapa hari untuk mendapatkan kepastian dari kondisi yang terjadi sesungguhnya. Karena, ada beberapa faktor yang mempengaruhi angka yang tercantum di meteran listrik. Diantaranya :

1. Lama waktu pemakaian elektronik tertentu, berlangsung secara tidak konsisten (tetap) setiap hari di dalam rumah, seperti komputer, televisi, strika, mesin cuci, pompa air dan lampu penerangan.
2. Stabilitas voltase listrik setiap hari.

Di rumah berpenghuni lebih dari 2 orang, akan lebih sulit untuk mendapatkan satu nilai pasti dari pemakaian listrik secara keseluruhan. Selain tidak semua dari perangkat yang ada pasti digunakan setiap hari, diperlukan toleransi hingga nilai tertentu agar perhitungan yang telah dilakukan dapat diterima secara realistis. Perbedaan perilaku pemakaian perangkat elektronik yang sama dari setiap anggota penghuni di rumah, memiliki andil sangat besar dalam memengaruhi nilai konsumsi listrik perangkat elektronik yang sesungguhnya.

Jadi…

Memahami cara menghitung pemakaian daya perangkat-perangkat elektronik / listrik, akan membuat kita memiliki dasar gambaran tentang banyak hal dari perangkat elektronik / listrik yang saat ini digunakan di rumah. Beranjak dari pemahaman tersebut, kita akan lebih selektif dan bijak dalam menentukan perangkat seperti apa yang sesuai dengan batas kebutuhan, kepentingan dan kemampuan yang kita miliki. Itulah yang menjadi dasar untuk kita bisa menjalani pemakaian hemat listrik sehari-hari dengan cerdas.

Semoga bermanfaat!

Sumber : https://listrikdirumah.com/cara-menghitung-daya-listrik-pada-perangkat-elektronik/2/