Penyejuk udara berteknologi inverter

Penyejuk Udara Berteknologi Inverter

Arwindra Rizqiawan

Saya cukup tergelitik dengen iklan salah satu produk penyejuk udara yang ditayangkan di televisi. Pada iklan tersebut disebutkan bahwa penyejuk udara mereka menggunakan teknologi inverter yang akan membuat pemakaian listrik menjadi jauh lebih hemat daripada penyejuk udara yang lain (yang, tentu saja, tidak memakai teknologi inverter). Sebenarnya teknologi inverter yang mereka maksud itu seperti apa? dan bagaimana bisa dia menghemat pemakaian energi listrik? Tulisan ini akan mengulas secara ringkas tentang teknologi inverter yang dimaksud.

inverter

Kita akan mulai dengan inverter itu sendiri, ‘inverter’ sesuai dengan arti katanya bisa kita artikan sebagai ‘pembalik’. Maksud saya adalah, inverter merupakan salah satu bentuk pengubah daya listrik dari bentuk searah (DC – Direct Current) menjadi bolak-balik (AC-Alternating Current). Ada berbagai macam bentuk untuk merealisasikan inverter ini, mari kita lihat salah satu yang paling sederhana pada Gambar 1.

Gambar 1. (atas) Skema inverter (bawah) Gelombang tegangan masukan dan keluaran inverter

Pada Gambar 1 terdapat sumber arus searah sebagai masukan, empat buah saklar, dan satu buah beban. Aturan utama adalah saklar 1 dan 3 tidak pernah boleh ditutup bersaman karena akan menyebabkan hubung singkat (begitu juga dengan pasangan saklar 2 dan 4). Sekarang saya akan menutup saklar 1 dan 4 secara bersamaan (di sisi lain saklar 2 dan 3 saya biarkan tetap terbuka), akibatnya tegangan antara titik A dan B pada beban akan bernilai positif. Setelah beberapa lama, saya melakukan hal yang sebaliknya,  saya menutup saklar 2 dan 3 (dan membiarkan saklar 1 dan 4 terbuka), sekarang saya mendapatkan tegangan antara titik A dan B pada beban bernilai negatif., seperti terlihat pada Gambar 1 (bawah). Apabila hal ini saya lakukan terus menerus maka saya akan mendapatkan tegangan bolak-balik pada beban dengan frekuensinya tergantung seberapa lama saya menutup/membuka saklar-saklar pada inverter.

inverter pada penyejuk udara

Pada penyejuk udara terdapat unit luar yang didalamnya terdapat kompresor yang diputar menggunakan motor listrik. Motor listrik yang digunakan merupakan jenis motor listrik AC yang menggunakan sumber bolak-balik untuk menjalankannya. Motor listrik AC memiliki karakteristik daya listrik yang dibutuhkannya akan sebanding dengan kecepatan putarannya dan torka (ukuran ‘kekuatan’ dari putaran motor tersebut), artinya semakin besar motor tersebut memutar sesuatu maka semakin besar pula daya listrik yang dikonsumsinya.

Dengan menggunakan inverter, maka sumber tegangan bolak-balik yang mensuplai motor dapat kita atur besar tegangannya maupun frekuensinya, dengan cara sumber dari PLN disearah terlebih dahulu menggunakan penyearah, kemudian dibuat menjadi bolak-balik dengan menggunakan inverter. Sekarang tidak harus tegangan dan frekuensi tetap yang didapat dari sumber PLN. Kecepatan putaran motor sebanding dengan frekuensi sumbernya, sedangkan besar torka motor sebanding dengan arus yang mengalir. Karena kita bisa mengatur besar tegangan dan frekuensi sumber maka tentu saja daya listrik yang masuk ke motor juga bisa kita atur besarnya sesuai dengan kebutuhan beban yang harus diputar oleh motor.

Disinilah letak peran dari teknologi inverter pada penyejuk udara. Ketika suhu udara mulai sedikit naik, maka daya motor perlu ditambah sedikit saja untuk kembali membuat suhu ruangan menjadi turun, sebaliknya ketika suhu sudah cukup dingin maka daya motor bisa dikurangi cukup untuk menjaga suhu tersebut relatif konstan. Pengaturan dilakukan dengan membaca suhu ruangan dan menginformasikannya ke rangkaian kendali saklar untuk menentukan berapa besar tegangan dan frekuensi yang diperlukan. Hal ini berbeda dengan penyejuk udara yang tidak menggunakan inverter dimana motor digerakkan dengan daya penuh setiap saat, pengaturan suhu dilakukan dengan mematikan motor ketika suhu ruangan dingin dan menyalakannya kembali dengan daya maksimal ketika suhu sudah mulai naik.  Hal ini sama saja dengan analogi yang pernah saya dapat waktu kuliah dulu, jadi seolah-olah gas mobil selalu diinjak penuh sedangkan untuk mengurangi kecepatan mobil rem yang diinjak, padahal sebaiknya gas-nya mobil juga dikurangi baru dibantu dengan rem untuk menghentikan mobil. Pada gambar 2 terlihat beda konsumsi daya antara penyejuk udara yang memanfaatkan inverter dan yang tidak. Terlihat jelas bahwa penyejuk yang menggunakan inverter memang bisa menghemat konsumsi daya listrik.

Gambar 2. Grafik konsumsi daya listrik pada penyejuk udara (atas) tanpa inverter,dan (bawah) dengan menggunakan inverter. (image courtesy of frostair.com.au)