2.4 Baterai atau Accumulatory
2.4.2 Proses Elektrokimia Akumulator 1. Pembangkitan Arus
Apabila sebuah elektroda dicelupkan ke dalam larutan elektrolit maka ion-ion partikel listrik didorong dari elektroda ke dalam elektrolit yang hasilnya dinamakan tekanan larutan. Dalam hal ini
elektroda-elektroda timah melepaskan 2 elektron ke dalam elektrolit, sebagai akibat pelepasan ion positif timah, muatan negative berada/tinggal di elektroda timah. Dalam sebuah sel penyimpanan, perbedaan potensial atau voltase ini adalah 2 V, gambaran tersebut dimana oleh partikel muatan (ion timah) dilepas kedalam elektrolit sangat cepat sehingga mengakibatkan kondisi baru pada keseimbangan dengan elektrolit karena muatan negatif tinggal pada elektroda timah dan berusaha mendorong kembali ion positif tempat dimasuki elektrolit. Tenaga pengembalian ini secara tepat untuk tekanan larutan membuat kondisi keseimbangan baru. Hanya ketika sel diperlukan untuk mengemudikan arus listrik, keseimbangan antara tekanan larutan dan atraksi pengembalian berjalan serta penambahan partikel muatan ke dalam dan keluar elektrolit pada elektroda.
Gambar 2.13 Skema Bagian Accumulator 2. Proses pengisian elektrokimia
Pada akumulator diisi pada kedua elektroda positif dan negative yang terdiri dari timah sulfat ( PbSO warna putih). Elektrolit adalah asam sulfat lemah dengan berat jenis 1,12 Kg per liter. Disusun sekitar
17 % asam sulfat murni dan sekitar 83 % air. Sebagai akibat hasil komponen asam sulfat, penghantaran listrik yang cukup ke dalam elektrolit dapat ditentukan, air murni tidak dapat menghantarkan arus listrik. Jika sel timah bermuatan maka kedua elektrodanya dihubungkan ke sumber yang sesuai pada arus langsung.
Sumber arus pengisian membawa elektron-elektron dari elektroda positif dan mendorongnya ke elektroda negatif. Oleh karena elektronelektron didorong ke dalam elektroda negatif oleh sumber pengisian arus timah bervalensi nol yang dibentuk pada elektroda negatif dari dua valensi positif atom timah, memecah molekul timah sulfat
(PbSO4). Pada waktu bersamaan muatan negatif ion sulfat (SO) dilepas dari elektroda negatif ke dalam elektrolit.
Pada elektroda positif timah bivalensi diubah ke dalam bentuk tetravalensi timah positif melalui pemindahan elektron. Tetravalensi positif dikombinasikan dengan oksigen yang dilepas dari air (H2O) ke bentuk timah peroxida (PbSO4). Pada waktu yang sama ion-ion dilepas selama proses oksidasi, SO memasuki elektrolit dan electrode negatif, sebagai hasil proses pengisian. Untuk itu ion + H2O dan SO dalam elektrolit ditambah, asam sulfat baru terbentuk dan berat jenis elektrolit meningkat. Sesudah timah sulfat pada elektoda positif diubah ke timah peroxida dan timah sulfat pada elektroda negative diubah ke logam timah maka proses pengisian telah lengkap.
Sel timah penyimpan arus dapat diputuskan sekarang dari sumber. Sebagai hasil proses pengisian arus, energi listrik terbentuk ke dalam sel telah diubah menjadi energi kimia dan disimpan.
3. Proses pengaliran arus pada beban
Apabila dua terminal sel timah penyimpan dihubungkan satu sama lain melalui sebuah beban listrik (misalkan lampu), electron mengalir dari elektroda negatif melalui beban kemudian ke elektroda positif karena perbedaan potensial antar terminal.
Sebagai akibat influk elektron-elektron, tetravalensi timah positif dalam elektroda positif diubah ke bivalen timah positif dan ikatan yang menghubungkan tetravalen timah positif ke atom oksigen pecah. Atom oksigen dilepas dan bergabung dengan ion hidrogen + H dibawa dari asam sulfur ke bentuk air.
Pada elektroda negatif bivalen timah positif juga telah dibentuk sebagai akibat pergerakan elektron dari logam timah ke elektroda positif. Bivalen ion sulfat negatif dari asam, sulfat merupakan kombinasi dengan bivalen timah positif pada kedua elektroda, lalu timah sulfat (PbSO4) dibentuk sebagai produk pengaliran pada kedua elektroda. Kedua elektroda kembali ke kondisi semula, energi kimia disimpan dalam sel yang telah diubah kembali ke dalam energi dan telah dibalik dalam bentuk ini.
2.5 Inverter
Untuk kebutuhan listrik AC, energi listrik yang disimpan di baterai dirubah menjadi listrik AC menggunakan Inverter. Inverter adalah perangkat elektrik yang digunakan untuk mengubah arus listrik searah (DC) menjadi arus listrik bolak balik (AC). Inverter mengkonversi arus DC 12-24 V dari perangkat seperti baterai, panel surya/solar cell menjadi arus AC 220 V.
Sumber Dc yang dibutuhkan inverter dapat berasal dari baterai atau dari sumber tegangan AC yang disearahkan. Untuk mendapatkan keluaran yang dikehendaki maka digunakan rangkaian control. Rangkaian control tersebut antara lain berfungsi untuk mengatur frekuensi amplitude gelombang keluaran. Agar gelombang keluarannya dapat kembali mendekati gelombang sinus, maka digunakan filter.
Filter berfungsi untuk melewatkan frekuensi yang diharapkan saja. Filter yang digunakan disini biasanya merupakan filter jenis bandpass filter yang akan menagkal frekuensi rendah dan frekuensi tinggi yang tidak diharapkan pada keluarannya. Inverter mode saklar adalah rangkaian utama dari system yang berfungsi untuk membalikkan tegangan searah menjadi tegangan bolak-balik. Disebut mode saklar karena alat ini bekerja dengan menggunakan teknik penyaklaran (switching).
Keluaran dari inverter mode saklar ini masih berupa pulsa-pulsa berfrekuensi tinggi (frekuensi switching). Sedangkan rangkaian control berfunsi untuk mengendalikan proses penyaklaran (switching) yang terjadi pada inverter mode saklar. Pengendalian ini akan menentukan bentuk gelombang, amplitude
gelombang, serta frekuensi gelombang keluaran pada system secara keseluruhan. Pada gambar ini adalah bentuk dari inverter.
Gambar 2.14 Inverter
Beberapa hal yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan inverter, yaitu :
1. Kapasitas beban dalam Watt, usahakan memilih inverter yang beban kerjanya mendekati dengan beban yang hendak kita gunakan agar effisiensi kerjanya maksimal.
2. Input DC 12 V atau 24 V.
3. Sinewave ataupun square wave outuput AC. True sine wave inverter diperlukan terutama untuk beban-beban yang masih menggunakan motor agar bekerja lebih mudah, lancar dan tidak cepatpanas. Oleh karena itu dari sisi harga maka true sine wave inverter adalah yang paling mahal diantara yang lainnya karena dialah yang paling mendekati bentuk gelombang asli dari jaringan listrik PLN. Sedangkan pada square wave inverter beban-beban listrik yang menggunakan kumparan/motor tidak dapat bekerja sama sekali.
2.6 Fitting
Fitting lampu bervungsi sebagai tempat memasang bola lampu dapat dinyalakan dan dipadamkan. Dari segi penggunaannya fitting terdiri dari fitting duduk dan fitting gantung. Fitting duduk dipasang dengan caras menempelkan didinding atau dilangit-langit.
Biasanya dilengkapi dengan kayu roset, fitting biasanya terbuat dari kayu ebonit atau semacam porselin dan ada juga yang terbuat dari plastic keras. Sedangkan fitting gantung posisisnya sama dengan fitting duduk, hanya saja pmasangannya berbeda dimana fitting ini tergantung pada langit-langit. Kawat hantaran yang digunakan untuk menggantungkan dengan baik dan cukup kuat adalah kabel snur kain , biasanya fitting gantung terbuat dari bahan kuningan. Ada dua jenis pemasangan bola lampu pada fitting yaitu :
1. Sistem ulir yang biasanya digunakan pada lampu-lampu rumah dan penerangan jalan.
2. Sistem bayonet(tekan) yang biasanya digunakan untuk lampu hias, lampu mobil dan sebagainya yang umumnya brukuran kecil / berdaya kecil .