Cara Menghitung Daya Listrik Yang Diperlukan Rumah

Memperkirakan Kebutuhan Daya Listrik Rumah Tinggal

Seringkali muncul pertanyaan: Bagaimana menghitung kebutuhan daya listrik pada rumah tinggal? Biasanya akan muncul beberapa jawaban seperti ini :

§       Biasanya rumah tinggal tipe 30 dan 36 cukup menggunakan daya listrik 1300VA

§      Tergantung kebutuhan, jika yang saat ini MCB di kWh-meter tidak pernah turun berarti masih cukup, tidak perlu tambah daya. Dan lainnya.

Berbagai jawaban diatas bisa diaplikasikan karena semuanya akan kembali pada kondisi aktual dari kebutuhan listriknya.

Jadi, bagaimana sebaiknya?

Pemahaman Dasar Mengenai MCB

MCB ini adalah pengaman beban lebih pada rumah anda. Pengaman beban lebih ini dapat di fungsikan sebagai pengganti fuse atau sikring di Rumah anda. MCB berfungsi sebagai pemutus rangkaian listrik dari arus beban lebih dan hubung singkat.

Sedangkan ELCB adalah proteksi yang melengkapi MCB sebagai terhadap arus sisa atau arus bocor ke bumi. Karena keterbatasan MCB yang hanya mengamankan beban lebih dan hubung singkat.

Untuk lebih jelasnya masing-masing fungsi dasar ini dapat di baca di bawah ini:

MCB Sebagai Alat Proteksi Instalasi Listrik Tidak Wajib Dipasang

ELCB Pengaman Arus Bocor

Acuan Standar : PUIL 2011

Untuk perhitungan kebutuhan daya listrik, ada baiknya kita melihat dalam PUIL (Persyaratan Umum Instalasi Listrik) tahun 2011, sebagai acuan yang menjadi Standar Nasional Indonesia.

Perhitungan kebutuhan daya listrik dijelaskan dalam PUIL bagian 2.3 yaitu Cara Perhitungan Kebutuhan Maksimum di Sirkit Utama dan Sirkit Cabang

Menurut PUIL, kebutuhan maksimum di sirkit utama dan sirkit cabang harus ditentukan dengan salah satu cara sebagai berikut :

a.    Dengan perhitungan (bagian 2.3.2)

b.    Dengan penaksiran (bagian 2.3.3)

c.    Dengan pengukuran (bagian 2.3.4)

Instansi Pemeriksa dapat menetapkan cara yang harus dipakai. Selain itu diberlakukan tambahan persyaratan sebagai berikut :

a.    Bila nilai kebutuhan maksimum, yang diperoleh dari pengukuran, melampaui nilai yang diperoleh dari perhitungan atau penaksiran, maka nilai hasil pengukuran inilah yang diambil sebagai kebutuhan maksimum.

b.    Bagi sirkit utama atau sirkit cabang yang menyuplai sirkit akhir, yang diproteksi dengan pemutus daya arus lebih dengan setelan pada nilai tertentu, kebutuhan maksimumnya tidak boleh diambil lebih besar dari jumlah nilai setelan arus pemutus daya yang mengamankan sirkit akhir.

Kita akan bahas ketiga cara tersebut, dengan catatan perhitungannya dibatasi hanya untuk instalasi rumah tunggal.

Cara Perhitungan

Cara perhitungan kebutuhan maksimum pada instalasi rumah tunggal dijelaskan pada bagian 2.3.2.2 dengan menggunakan table 2.3-1 sebagai berikut :

tabel 2.3-1 kebutuhan maksimum instalasi rumah tunggal dan ganda

tabel 2.3-1 kebutuhan maksimum instalasi rumah tunggal dan ganda (lanjutan)

Berbagai jawaban diatas bisa diaplikasikan karena semuanya akan kembali pada kondisi aktual dari kebutuhan listriknya. Tapi khusus untuk jawaban pertama mengenai cara perhitungan total beban, perlu dicermati bahwa nilai total tersebut bukanlah nilai yang langsung dipakai sebagai nilai total daya listrik yang dibutuhkan. Bila merujuk pada perhitungan berdasarkan PUIL (lihat kolom 2), maka beban listrik dapat di bagi dalam beberapa kategori. Misalnya peralatan listrik yang ada:

1.    Pencahayaan biasa:

§       Lampu 10 titik masing-masing 8 Watt (Lampu LED)
Lihat table bagian A (1 sampai 20 titik), maka beban lampu 10 titik dihitung sebesar 2A

2.    Kotak kontak yang tidak melebihi 10A:

§      Mesin air 250 Watt

§     TV 100 Watt (TV LED)

§     Kulkas 2 pintu 100 Watt

§    Rice Cooker untuk menghangatkan 80 Watt

§    Dispenser 100 Watt

§    Mesin cuci 250 Watt

§    Setrika listrik 300 Watt
Lihat table bagian B (1 sampai 20 titik), maka kotak kontak 7 titik dihitung sebesar 5A

3.    Kotak kontak yang melebihi 10A:

§        AC 1PK sebanyak 1 unit, perhitungannya sebagai berikut
1 PK = 746W, dimana 75% nya adalah 559,5W.

Sesuai dengan rumus daya, dimana :
P = daya (volt ampere)
V = voltase/tegangan (volt)
I = arus (ampere)

Pada perhitungan di bawah adalah menggunakan rumus daya 1 phasa :
P = V.I
I = 559,5W/220 = 2.54A 2,5A.

Maka total kebutuhan maksimumnya adalah:

= Beban listrik 1 + beban listrik 2 + beban listrik 3

= 2 + 5 + 2,5

= 9,5A 10A

Berdasarkan perhitungan diatas maka besar amper circuit breaker adalah 10A. Akan tetapi perlu kita mencermati apakah semua peralatan tersebut dipakai bersamaan atau bergantian. Umumnya sih bergantian. Karena itu daya 1300VA akan cukup-cukup saja. Kuncinya adalah bagaimana mengatur waktu penggunaan peralatan listrik tersebut.

Cara Penaksiran

Cara penaksiran dapat dipertimbangkan terutama jika :

a.    Perlengkapan pada instalasi bekerja pada kondisi beban yang naik turun atau intermiten dan daur tugas tertentu dapat ditetapkan.

b.    Instalasinya besar dan rumit, atau

c.    Jika terdapat penghunian khusus.

Dalam hal instalasi rumah tunggal yang relative sederhana, cara penaksiran ini bisa tidak diperlukan.

Cara Pengukuran atau Pembatasan

Menurut PUIL, cara pengukuran dilakukan dengan menentukan konsumsi listrik tertinggi yang direkam atau yang dapat dipertahankan selama periode 15 menit oleh indikator atau perekam maksimum. Pengukuran semacam ini dilaksanakan sesuai dengan cara yang diizinkan.

Demikian cara perhitungan kebutuhan maksimum daya listrik pada suatu instalasi rumah tunggal menurut PUIL. Besarnya kebutuhan daya listrik ini akan menentukan berapa rating MCB yang dibutuhkan dan juga daya listrik PLN yang dibutuhkan

Menentukan Rating MCB

Sesuai contoh perhitungan kebutuhan maksimum diatas, didapat angka 9,5A. Sedangkan di pasaran, rating MCB yang dijual adalah 2A, 4A, 6A, 10A.

Dengan demikian breaker (MCB) yang cocok untuk dipilih dan dipasang dirumah adalah 10A. Apabila anda ingin memasang ELCB dapat menggunakan 10A dengan kemampuan arus bocor 30mA.

Kita tidak membahas mengenai pembagian grup MCB-nya. Karena pembagian grup ini relatif tergantung kebutuhan. Secara umum, 1 atau 3 grup sirkuit sudah cukup.

Bagaimana cara menentukan kapasitas daya listrik cadangan yang dibutuhan ketika listrik PLN mati? Kami akan membahasnya pada artikel berikutnya.

Referensi :

§        PUIL (2011) Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2011

CARA MENGHITUNG DAYA LISTRIK YANG DIPERLUKAN RUMAH

     Setiap rumah yang sudah dialiri listrik pasti dilengkapi dengan Meter Listrik dan MCB (Miniature Circuit Breaker) yang dipasang oleh PLN. Fungsi Meter Listrik tentunya adalah mengukur seberapa besar Arus Listrik yang digunakan agar dapat menghitung tagihan listrik. Sedangkan MCB yang merupakan singkatan dari Miniature Circuit Breaker atau sering disebut dengan Breaker adalah alat yang berfungsi untuk membatasi arus listrik yang digunakan dan juga sebagai pengaman dalam Instalasi Listrik. Sebagai pengaman, MCB akan secara otomatis akan memutuskan arus listrik jika terjadi hubungan singkat (Short Circuit) dan juga memutuskan aliran listrik jika penggunaan daya listrik melebihi batas yang telah ditentukan.

Pengertian MCB (Miniature Circuit Breaker) dan Prinsip kerjanya 

      MCB (Miniature Circuit Breaker) atau Miniatur Pemutus Sirkuit adalah sebuah perangkat elektromekanikal yang berfungsi sebagai pelindung rangkaian listrik dari arus yang berlebihan.  Dengan kata lain, MCB dapat memutuskan arus listrik secara otomatis ketika arus listrik yang melewati MCB tesebut melebihi nilai yang ditentukan. Namun saat arus dalam kondisi normal, MCB dapat berfungsi sebagai saklar yang bisa menghubungkan atau memutuskan arus listrik secara manual.

MCB pada dasarnya memiliki fungsi yang hampir sama dengan Sekering (FUSE) yaitu memutuskan aliran arus listrik rangkaian ketika terjadi gangguan kelebihan arus. Terjadinya kelebihan arus listrik ini dapat dikarenakan adanya hubung singkat (Short Circuit) ataupun adanya beban lebih (Overload). Namun MCB dapat di-ON-kan kembali ketika rangkaian listrik sudah normal, sedangkan Fuse/Sekering yang terputus akibat gangguan kelebihan arus tersebut tidak dapat digunakan lagi.

Prinsip kerja MCB (Miniature Circuit Breaker)

       Pada kondisi Normal, MCB berfungsi sebagai sakelar manual yang dapat menghubungkan (ON) dan memutuskan (OFF) arus listrik. Pada saat terjadi Kelebihan Beban (Overload) ataupun Hubung Singkat Rangkaian (Short Circuit), MCB akan beroperasi secara otomatis dengan memutuskan arus listrik yang melewatinya. Secara visual, kita dapat melihat perpindahan Knob atau tombol dari kondisi ON menjadi kondisi OFF. Pengoperasian otomatis ini dilakukan dengan dua cara seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini yaitu dengan cara Magnetic Tripping (Pemutusan hubungan arus listrik secara Magnetik) dan Thermal Tripping (Pemutusan hubungan arus listrik secara Thermal/Suhu).

a. Thermal Tripping (Pemutusan Hubungan arus listrik dengan Suhu Tinggi)

Pada saat kondisi Overload (Kelebihan Beban), Arus yang mengalir melalui Bimetal menyebabkan suhu Bimetal itu sendiri menjadi tinggi. Suhu panas tersebut mengakibatkan Bimetal melengkung sehingga memutuskan kontak MCB  (Trip).

b. Magnetic Tripping (Pemutusan Hubungan arus listrik secara Magnetik)

Ketika terjadi Hubung Singkat Rangkaian (Short Circuit) secara mendadak ataupun Kelebihan Beban yang sangat tinggi (Heavy Overload), Magnetic Trippping atau pemutusan hubungan arus listrik secara Magnetik akan diberlakukan. Pada saat terjadi hubungan singkat ataupun kelebihan beban berat, Medan magnet pada Solenoid MCB akan menarik Latch (palang) sehingga memutuskan kontak MCB (Trip).

Sebagian besar MCB (Miniature Circuit Breaker) yang digunakan saat ini menggunakan dua mekanisme pemutusan hubungan arus listrik ini (Thermal Tripping dan Magneting Tripping).

Jenis-jenis MCB (Miniature Circuit Breaker)

MCB atau Miniatur Pemutus Sirkuit ini dapat diklasifikasikan menjadi tiga jenis utama berdasarkan karakteristik pemutusan sirkuitnya. Tiga jenis utama tersebut adalah MCB Tipe B, MCB Tipe C dan MCB Tipe D.

1. MCB Tipe B

MCB Tipe B adalah tipe MCB yang akan trip jika arus beban lebih besar 3 sampai 5 kali dari arus maksimum yang tertulis pada MCB (arus nominal MCB). MCB Tipe B ini umumnya digunakan pada instalasi listrik di perumahan ataupun di industri ringan.

2. MCB Tipe C

MCB Tipe C adalah tipe MCB yang akan trip jika arus beban lebih besar 5 sampai 10 kali dari arus maksimum yang tertulis pada MCB (arus nominal MCB). MCB Tipe C ini biasanya digunakan pada Industri yang memerlukan arus yang lebih tinggi seperti pada lampu penerangan gedung dan motor-motor kecil.

3. MCB Tipe D

MCB Tipe C adalah tipe MCB yang akan trip jika arus beban lebih besar dari 10 hingga 25 kali dari arus maksimum yang tertulis pada MCB (arus nominal MCB). MCB Tipe C ini biasanya digunakan pada peralatan listrik yang menghasilkan lonjakan arus tinggi seperti Mesin Sinar X (X-Ray), Mesin Las, Motor-motor Besar dan Mesin-mesin produksi lainnya.

Arus Nominal MCB yang umum adalah 6A, 10A, 13A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A, 80A, 100A dan 125A.

PLN akan memasangkan Kapasitas MCB  sesuai dengan batas Daya Listrik yang diminta oleh pelanggan. Kita dapat melihatnya melalui tulisan Ampere (Satuan Arus Listrik) yang tertera di MCB tersebut.   Contohnya 2A, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A dan lain sebagainya.  Untuk meng-konversi Arus Listrik tersebut ke Daya Listrik, kita perlu sedikit perhitungan berdasarkan Rumus dibawah ini :

Rumus Daya Listrik

Daya Listrik  = Tegangan  x Arus

Atau

Watt = Volt x Ampere

Jadi jika di MCB tertulis 10A, berapakah batas Daya Listrik yang diizinkan ?
Pada Umumnya, Tegangan Listrik yang dihasilkan oleh PLN Indonesia adalah 220V

Watt = 220V x 10A
Watt = 2200 Watt atau 2200VA

Pertanyaan selanjutnya adalah berapakah daya listrik yang diperlukan oleh rumah kita?

Sebagai Contoh, anda membangun rumah baru dan akan ingin melakukan pemasangan baru listrik PLN. Berapakah Daya Listrik yang diperlukan ?

Pertama, tuliskan peralatan listrik yang diperlukan dan daya listrik yang dikonsumsinya. Biasanya pada peralatan listrik yang bersangkutan sudah tertera Konsumsi Daya Listrik yang diperlukan.  Terdapat 2 jenis penulisan pada Label peralatan listrik, diantaranya adalah mencantumkan Watt atau Ampere.

Anda dapat menggunakan rumus daya listrik diatas (Watt = Volt x Ampere) untuk menghitung konversi Ampere ke Watt.

Contoh Peralatan Listrik yang diperlukan :
2 unit AC  (Air Conditioner) 1 PK      = @820Watt x 2 Unit        = 1.640 Watt
2 unit TV LED 32”                              = @55Watt x 2 Unit         =    110 Watt
1 unit Kulkas                                     = @128Watt                     =    128 Watt
1 unit Mesin Cuci                              = @300Watt                     =    300 Watt
1 unit Rice Cooker                            = @400Watt                     =    400 Watt
1 unit Kipas Angin                             = @60Watt                       =     60  Watt
12 biji Lampu Penerang                    = @18Watt x 12 biji         =    216 Watt
Total                                                                                                     = 2.854 Watt

Kemudian kita jumlahkan semuanya, hasilnya adalah 2.854Watt.

Jadi Daya Listrik Listrik yang diperlukan adalah sekitar 2.854Watt atau 2.854VA, Jika dikonversikan menjadi arus listrik adalah sebagai berikut (Menggunakan Rumus Daya Listrik diatas) :

Arus = Watt / Volt
Arus = 2854 Watt / 220 Volt
Arus = 12,97 Ampere

Umumnya PLN hanya menyediakan beberapa pilihan standar Daya Listrik yaitu 220VA (1A), 450VA (2A), 900VA (4A), 1300VA (6A), 2200VA (10A), 3500VA (16A), 4400VA (20A), 5500VA (25A) dan seterusnya.  Jadi Pengajuan permintaan Daya Listrik yang dianjurkan ke PLN adalah 3500VA atau 16A.

Hal yang perlu diperhatikan adalah makin tinggi Daya Listrik yang dipasangkan, makin tinggi pula biaya beban yang dikenakan. Oleh karena itu, kita perlu memilih pemasangan daya listrik yang sesuai dengan kebutuhan saja. Pemasangan Daya Listrik yang rendah atau tidak cukup akan mengalami kekurangan arus listrik dan akibatnya adalah sering loncatnya MCB (Breaker Listrik), hal ini dapat merusak peralatan listrik rumah kita. Sedangkan pemasangan Daya listrik yang terlalu tinggi akan mengakibatkan semakin tingginya tagihan listrik yang sebenarnya adalah merupakan suatu pemborosan biaya.