Belon udara panas ‘pembakaran dalam’ yang selamat

Belon udara panas yang ada sekarang menggunakan konsep pembakaran luar dimana bahanapi gas mampat (LNG) dibakar bagi memanaskan udara bagi menolak naik belon ke atas.

Walaupun langkah keselamatan yang ketat telah diambil, namun pembakaran luar mendedahkan nyalaan api yang boleh menyebabkan kebakaran bila berlaku kemalangan yang tidak diduga.

Oleh itu untuk mengelakkan ketakutan kita dari menaikki belon panas yang menggunakan pembakaran luar ini, di sini ingin saya perkenalkan konsep belon udara panas ‘pembakaran dalam’.

Pembakaran dalam ini menggunakan enjin yang akan menggerakkan penjana elektrik. Penjana elektrik ini pula membekalkan tenaga elekrik bagi memanaskan udara di dalam belon.

Di sini kita menggunakan tenaga elektrik untuk memanaskan udara, menggantikan pembakaran langsung dari nyalaan api yang terdedah yang digunakan oleh belon udara panas yang ada sekarang.

Bahanapi gas termampat disalurkan kepada enjin, sama seperti enjin kereta yang menggunakan bahanapi gas (NGV). Enjin pula akan menggerakkan penjana elektrik yang akan membekalkan tenaga elektrik.

Keadaan penjana ini sama seperti penjana (generator) mudahalih yang digunakan oleh penjual pasar malam untuk menyalakan lampu. Kalau penjana pasar malam itu menggunakan minyak petrol sebagai sumber tenaganya, tetapi untuk penjana belon udara panas ini kita menggunakan gas asli yang termampat.

Tenaga elektrik yang dihasilkan oleh penjana ini akan digunakan untuk memanaskan udara dalam belon seperti udara panas yang dikeluarkan oleh alat pengering rambut elektrik.

Secara bandingannya, tentu risiko rambut kita terbakar sangat tinggi kalau kita menggunakan nyalaan api untuk mengeringkan rambut kita berbanding menggunakan pengering rambut elektrik.

Mungkin tidak memadai menggunakan pengering rambut untuk memanaskan udara belon yang besar, oleh itu kita perlu mencari elemen pemanas elektrik yang berkuasa tinggi.

Selain dari dapat mengurangkan bahaya kebakaran, belon udara panas yang menggunakan kuasa elektrik juga mempunyai banyak kelebihan. Tenaga elektrik yang dijana itu juga boleh digunakan untuk memutarkan kipas bagi menolak belon ke destinasi yang kita kehendaki, tidak hanya mengikut arah tiupan angin sahaja.

Kekurangan yang mungkin ada pada belon udara panas elektrik ini ialah kurang cekap, dan kuasa keluaran yang lebih kecil. Tetapi masalah ini boleh diatasi dengan menggabungkan ‘pembakaran luar’ dengan ‘pembakaran dalam’ ini. Pada permulaan untuk memanaskan belon semasa di daratan, kita menggunakan pembakaran langsung (luar), dan selepas belon mula naik ke udara, kita boleh tukar kepada pemanasan elektrik.

Di bawah adalah gambar komponen keseluruhan belon udara panas elektrik yang dicadangkan:

Dakwaan palsu oleh pengeluar alat penjimat tenaga elektrik

Mungkin anda pernah didatangi oleh jurujual alat penjimat tenaga elektrik (electric energy saver device) yang cuba mempengaruhi anda dengan dakwaan alat yang mereka jual boleh membantu menjimatkan bil elektrik sehingga 30 peratus.

Sebenarnya dakwaan mereka itu tidak pernah pun disahkan oleh mana-mana badan yang berautoriti, kalau ada pun mungkin pengesahan oleh Sirim yang hanya memperakukan alat itu selamat untuk digunakan.

Tenaga elektrik disalurkan kepada perkakasan elekrik di dalam rumah kita seperti lampu, kipas, peti sejuk, mesin basuh, periuk elektrik dan sebagainya, adalah melalui dawai-dawai elektrik.

Dawai-dawai elekrik ini dibuat dari bahan tembaga yang disalut dengan penebat. Setiap talian dawai ini mempunyai sedikit rintangan yang akan menyebabkan sedikit kehilangan tenaga elektrik apabila arus elektrik mengalir melaluinya.

Nilai rintangan dawai elektrik ini bergantung kepada saiz luas keratan rentas dawai dan panjang dawai tersebut. Untuk rumah-rumah, biasanya menggunakan dawai bersaiz luas keratan rentas 1.5 mm persegi untuk lampu dan 2.5 mm persegi untuk soket (plug).

Lagi panjang dawai yang kita gunakan, lagi tinggilah nilai rintangannya, dan lagi banyaklah tenaga elektrik yang akan hilang pada dawai tersebut.

Kehilangan kuasa elektrik pada dawai ini memang tidak boleh dihilangkan kerana tidak mungkin kita dapat menghilangkan rintangan elektrik yang wujud secara semulajadi pada setiap bahan pengalir elektrik. Kita hanya boleh mengurangkan kehilangan tenaga atau kuasa elektrik pada dawai ini dengan cara menggunakan saiz dawai yang lebih kasar (besar) atau menggunakan jarak dawai sependek yang mungkin.

Tetapi kedua-dua faktor ini mempunyai kekangan yang tersendiri. Sebagai contoh, tidak mungkin semua perkakas elektrik di rumah kita mesti terletak berhampiran dengan meter kw-j bagi mendapatkan jarak penyambungan dawai yang pendek.

Selain dari itu, satu lagi cara yang boleh digunakan untuk mengurangkan kuasa yang hilang pada dawai elektrik ialah dengan meningkatkan nilai ‘faktor kuasa’ perkakasan elektrik di rumah kita. Selalunya inilah ‘hujah’ yang biasa digunakan oleh jurujual-jurujual alat penjimat tenaga elektrik ini untuk melariskan jualannya.

Apakah faktor kuasa? Apakah kesannya kepada bil elektrik di rumah kita?

Setengah-setengah perkakas elektrik di rumah kita menggunakan elektromagnet untuk berfungsi, seperti motor pada kipas angin, ballast pada lampu fluorescence (selalu kita sebut lampu panjang atau kalimantang), motor pada mesin basuh dan motor pada peti sejuk.

Elektromagnet pada perkakasan elektrik tersebut akan menyebabkan lebihan arus elektrik diperlukan bagi digunakan untuk menghasilkan magnet. Oleh itu arus yang mengalir dalam dawai menjadi lebih tinggi berbanding dengan kuasa sebenar yang digunakan oleh perkakasan tersebut.

Sebagai contoh, kalau faktor kuasa lampu panjang bernilai serendah 0.5, ini bermakna arus elektrik yang mengalir dalam dawai adalah dua kali ganda dari yang diperlukan oleh lampu itu.

Dengan menggunakan alat-alat tertentu, faktor kuasa ini boleh dibaiki atau ditingkatkan menjadi 0.9, malah hingga ke nilai satu pun boleh. Apabila faktor kuasa lampu tadi mencapai nilai satu, ini bermakna arus yang mengalir dalam dawai sekadar cukup membekalkan kuasa yang digunakan oleh lampu itu sahaja tanpa ada lebihan arus. Secara teorinya perkara ini adalah betul dan boleh dilakukan.

Tetapi kita kena ingat, bukan semua perkakas elektrik di rumah kita mempunyai faktor kuasa rendah atau mempunyai elektromagnet untuk beroperasi. Sebagai contoh, periuk elektrik, cerek elektrik, seterika dan oven elektrik, adalah perkakasan elektrik yang berkuasa tinggi dan mempunyai faktor kuasa bernilai satu. Oleh itu untuk perkakasan elektrik seperti itu, tidak ada cara kita dapat lakukan mengurangkan arus elektrik yang mengalir melalui dawainya dengan cara mengubahsuai faktor kuasanya.

Yang boleh kita gunakan secara berkesan untuk mengurangkan arus elektrik yang mengalir dalam dawai menggunakan kaedah peningkatan faktor kuasa ini, hanyalah kepada lampu-lampu panjang, kipas, mesin basuh, penyaman udara dan peti sejuk.

Katakan kita ambil satu keadaan yang paling ekstrim (the worst case); untuk satu talian dawai yang menghubungkan 10 buah lampu panjang yang berkuasa 40 watt setiap satu, yang jaraknya antara satu sama lain adalah 10 meter dan fator kuasanya 0.5, didapati kehilangan kuasa elektrik pada dawai itu adalah tidak sampai 3 peratus.

Lampu adalah perkakasan elektrik yang mempunyai faktor kuasa yang bernilai rendah, selain dari kipas angin, lampu juga adalah antara perkakasan elektrik yang lama penggunaannya dalam sehari. Oleh itu sangat sesuai kalau kita ambil lampu sebagai contoh kajian kita di sini.

Kalau kita menggunakan alat penjimat tenaga elektrik yang boleh membaiki faktor kuasa lampu kepada satu, kita dapat mengurangkan arus yang mengalir dalam dawai kepada hampir separuh dan dapat mengurangkan kuasa yang hilang pada dawai sebanyak 75%.

Memang bunyinya besar, 75%. Hakikatnya 75% daripada kuasa yang hilang pada dawai. Sedangkan kuasa yang hilang pada dawai tidak pun sampai 3% dari seluruh jumlah kuasa yang digunakan oleh perkakasan elektrik dirumah kita.

Ini bermakna dengan menggunakan alat penjimat tenaga elektrik, paling bagus pun ia hanya boleh mengurangkan kehilangan kuasa pada dawai elektrik sebanyak 2.25% (75% dari 3%) daripada jumlah penggunaan kuasa elektrik di rumah kita.

Katakan kita menggunakan 300 unit tenaga elektrik setiap bulan yang harga bil elektriknya sebanyak RM90.00 sebulan (andaikan harga 30 sen untuk satu unit tenaga). Maka jumlah tenaga yang dapat dijimatkan oleh alat penjimat tenaga elektrik yang paling bagus ialah 8.25 unit (2.75% dari 300 unit). Oleh itu jumlah bil yang dapat dijimatkan pula sekitar RM2.50 sebulan.

Semua kiraan di atas adalah berdasarkan kes yang terburuk (the worst case), untuk keadaan yang sebenar, harga bil yang dapat dijimatkan mungkin lebih kecil lagi. Sedangkan jurujual yang menjual alat penjimat tenaga ini mendakwa alat tersebut boleh menjimatkan bil elektrik anda hingga 30%, bermakna bil RM90 sebulan akan turun menjadi RM63 sebulan. Dakwaan jurujual ini adalah mustahil boleh berlaku.

Palsu

Malah ada setengah pengguna mendakwa bil elektrik mereka bukan saja tidak berkurang tetapi sebaliknya meningkat bila menggunakan alat penjimat tenaga ini. Adalah tidak mustahil alat penjimat tenaga ini boleh bertindak sebaliknya.

Umpama seperti hendak menutralkan cairan yang bersifat alkali, kita perlu menambah sejumlah asid kepada cairan tadi. Tetapi kalau kita tambahkan asid kepada cairan yang sudah pun nutral sifatnya, ini akan menjadikan cairan nutral tadi bersifat asid.

Begitulah juga kalau kita memasang alat penjimat tenaga ini kepada perkakasan elektrik yang asalnya mempunyai faktor kuasa satu seperti periuk, cerek dan seterika, ia akan menyebabkan faktor kuasa perkakas tersebut menjadi kurang dari satu, dan sudah tentu arus elektrik yang mengalir dalam dawai bertambah dari yang sepatutnya.

Oleh itu tidak hairanlah kalau alat penjimat tenaga ini boleh juga menyebabkan bertambahnya kehilangan kuasa pada dawai jika ia dipasang pada perkakasan elektrik yang mempunyai faktor kuasa satu.

Tetapi kalau ada juga pengguna yang mendakwa penggunaan tenaga elektrik di rumah mereka kurang 20% sejak menggunakan alat penjimat tenaga elektrik, bagaimana ini boleh terjadi?
Seperti yang telah saya terangkan tadi, secara teorinya tidak mungkin alat penjimat tenaga elektrik ini dapat menjimatkan tenaga lebih dari 3%.

Tetapi kalau ada yang membuktikan ia boleh jimat sampai 20%, kemungkinan alat penjimat tenaga tersebut melakukannya dengan cara menyusutkan voltan yang dihubungkan ke perkakasan elektrik di rumah kita.

Sebagai contoh, kalau kita menggunakan lampu suluh (torch light) yang mendapat bekalan 4 buah bateri, setiap bateri berkadar 1.5 volt, jadi jumlah voltah keseluruhannya ialah 6 volt. Kalau kita gunakan 3 buah bateri sahaja, jumlah voltannya kurang menjadi 4.5 volt. Walaupun jumlah voltan berkurang tetapi lampu suluh itu masih menyala, yang berbeza hanya kecerahan cahaya sahaja. Dengan voltan 4.5 volt, cahaya lampu menjadi kurang cerah berbanding voltan 6 volt.

Begitulah juga kalau alat penjimat tenaga elektrik yang dijual ini telah berfungsi sebagai penyusut voltan, ia akan menyebabkan kuasa operasi lampu, kipas, mesin basuh, seterika dan perkakasan elektrik di rumah kita tidak berada pada tahap kuasa penuh.

Kalau sebuah lampu berkuasa 32 watt, kalau dikurangkan kepada 26 watt sekalipun dengan menyusutkan sedikit voltan yang dihubungkan kepadanya, masih sukar untuk mata kita mengesan pengurangan kuasa ini.

Ini bukanlah cara penjimatan kuasa yang sebenar yang kita mahukan, sebaliknya ia lebih tepat dinamakan alat pengurang kuasa.

Apabila hari-hari kita makan dua pinggan nasi, kemudian kita kurangkan kepada satu pinggan nasi sahaja, sudah tentu perbelanjaan kita akan berkurang, tetapi apakah satu pinggan itu dapat memenuhi keperluan kita sebenar. Ini bukan penjimatan tetapi pengurangan.