Grafik Hubungan Kecepatan Angin Dengan

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

4.3 Grafik Hasil Perhitungan

4.3.2 Grafik Hubungan Kecepatan Angin Dengan

Grafik 4.2. Grafik Kecepatan Angin Dengan Tegangan

Grafik 4.2 diatas menjelaskan tentang hubungan antara kecepatan angin (m/s) dengan tegangan yang dihasilkan (Volt).

Dari hasil pengujian didapatkan tegangan tanpa adanya beban

1,8 1,9 2,3

2,5 2,8

3,1 3,5 3,6

4,1 4,3

1,631,671,711,741,841,871,931,972,092,12

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

4,1 4,3 4,5 4,8 5,4 5,6 6,2 6,5 7,6 7,8

Tegangan (Volt)

Kecepatan Angin (m/s)

Tegangan Tanpa Beban

Tegangan Dengan Beban 1 Watt

48

pada kecepatan angin 7,8 m/s yaitu 4,3 Volt, dan tegangan yang didapatkan dengan beban 1 Watt yaitu 2,12 Volt.

4.3.3. Grafik Hubungan Antara Kecepatan Angin Dengan Daya Angin Yang Didapat.

Grafik 4.3. Grafik Kecepatan Angin Dengan Daya Angin Yang Didapat

Grafik 4.3 diatas menunjukkan hubungan antara kecepatan angin dengan daya angin yang didapat. Dari hasil pengujian yang dilakukan, didapatkan daya angin yang didapat tertinggi yaitu 71,18 Watt pada kecepatan angin 7,8 m/s dan didapatkan daya angin terendah yaitu 10,33 Watt pada kecepatan angin terendah yaitu 4,1 m/s.

10,33 11,92 13,66 16,58

23,61 26,34

35,74 41,19

65,84 71,18

0 10 20 30 40 50 60 70 80

4,1 4,3 4,5 4,8 5,4 5,6 6,2 6,5 7,6 7,8

Daya Angin Yang Didapat (Watt)

Kecepatan Angin (m/s)

4.3.4. Grafik Hubungan Kecepatan Angin Dengan Daya Output.

Grafik 4.4. Grafik Kecepatan Angin Dengan Daya Output Grafik 4.4 diatas menunjukkan hubungan antara kecepatan angin (m/s) dengan daya output (Watt). Dari hasil pengujian didapatkan daya output yang dihasilkan tanpa beban pada kecepatan angin 7,8 m/s yaitu 8,05 Watt sedangkan daya output yang didapatkan dengan beban 1 Watt yaitu 5,87 Watt.

3,45 3,56

3,794,02

4,835,06 5,876,1

7,718,05

2,99 3,1 3,333,563,794,02 4,37

4,72 5,29

5,87

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

4,1 4,3 4,5 4,8 5,4 5,6 6,2 6,5 7,6 7,8

Daya Output (Watt)

Kecepatan Angin (m/s)

Daya Output Tanpa Beban

Daya Output Dengan Beban 1 Watt

50

4.3.5. Grafik Hubungan Kecepatan Angin Dengan Efisiensi Airfoil (Cp), Efisiensi Generator (𝜼_𝒈𝒆𝒏).

Grafik 4.5. Grafik Hubungan Kecepatan Angin Dengan Efisiensi Airfoil (Cp) dan Efisiensi Generator (𝜂_𝑔𝑒𝑛).

28,94

26 24,37

21,47

16,05 15,26

12,22 11,45

8,03 8,24

5,51 5,28 5,344,88

4,02 3,94

3,32 3,15

2,24 2,23 33,39

29,86

27,74

24,24

20,45 19,21

16,42 14,8

11,7111,3

0 5 10 15 20 25 30 35 40

4,1 4,3 4,5 4,8 5,4 5,6 6,2 6,5 7,6 7,8

Efisiensi Airfoil (Cp) dan Efisiensi Generator(%).

Kecepatan Angin (m/s)

Efisiensi Airfoil (Cp)

Efisiensi Generator (ηgen).

Efisiensi Airfoil (Cp) Tanpa Beban

Dari hasil pengujian yang dilakukan didapatkan efisiensi airfoil dengan beban 1 Watt pada kecepatan angin 7,8 m/s yaitu 8,24% dan efisiensi generatornya 2,23 serta efisiensi airfoil tanpa beban yaitu 11,3% pada kecepatan angin yang sama.

4.3.6. Grafik Hubungan Kecepatan Angin Dengan Torsi

Grafik 4.6. Grafik Kecepatan Angin Dengan Torsi

Grafik 4.6 diatas menunjukkan hubungan antara kecepatan angin (m/s) dengan torsi (Nm). Dari hasil pengujian didapatkan torsi yang dihasilkan pada kecepatan angin 7,8 m/s yaitu 1,10 Nm dan pada kecepatan angin terendah 4,1 m/s didapatkan torsi sebesar 0,58 Nm.

4.4. Pembahasan

Pada penelitian kincir angin vertikal dengan sudu airfoil NACA 6412 ini. Diperoleh data hasil penelitian, dilihat dari daya yang dihasilkan oleh generator dengan adanya beban 1 Watt , terlebih

0,58 0,6 0,62 0,63 0,71 0,72

0,98 1 1,07 1,1

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

4,1 4,3 4,5 4,8 5,4 5,6 6,2 6,5 7,6 7,8

Torsi (Nm)

Kecepatan Angin (m/s)

52

dahulu dimana daya generator yang dihasilkan tergolong kecil, yaitu maksimal 1,59 watt pada kecepatan putaran poros 51 Rpm dan kecepatan angin yaitu 7,8 m/s.

Terdapat banyak faktor yang dapat menentukan besar kecilnya nilai daya pada kincir angin. Salah satunya adalah mengurangi rugi-rugi gesekan dengan mengganti bearing yang sudah mulai seret. Poros kincir yang oleng juga mempengaruhi, karena putaran dari kincir angin yang dihasilkan tidak stabil.

Dari hasil data pengujian diatas diperoleh bahwa semakin besar kecepatan angin maka nilai torsi dan daya generator kincir angin yang dihasilkan semakin besar akan tetapi dipengaruhi oleh besar kecilnya putran poros kincir angin. Begitu juga dengan ukuran sudu yang digunakan, semakin besar ukuran sudu maka semakin besar nilai torsi yang di dapat dari kincir angin karena luasan permukaan yang diperoleh.

52 5.1. Kesimpulan

Dari pengujian “ Performa Kincir Angin Sumbu Vertikal Dengan Sudu Airfoil NACA 6412”. Dilakukan di Bengkel Mesin Jalan Wonosari dan Pantai Depok Bantul DIY, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Pada kecepatan angin tertinggi yaitu 7,8 m/s, didapat daya output poros (𝑃_𝑜𝑢𝑡) sebesar 8,05 Watt, dan daya generator (𝑃_𝑔𝑒𝑛) 1,59 Watt, dengan efisiensi airfoil (Cp) 11,3% dan efisiensi generator (𝜂_𝑔𝑒𝑛) 2,23%.

2. Sedangkan pada kecepatan angin terendah yaitu 4,1 m/s didapat daya output poros (𝑃_𝑜𝑢𝑡) sebesar 3,45 Watt, dan daya generator (𝑃_𝑔𝑒𝑛) 0,57 Watt, dengan efisiensi airfoil (Cp) 33,39% dan efisiensi generator (𝜂_𝑔𝑒𝑛) 5,51%.

5.2. Saran

Beberapa hal penting yang bisa menjadi saran untuk penelitian berikutnya : 1. Bantalan bearing yang digunakan sebaiknya menggunakan bearing yang

berbahan keramik karena akan berpengaruh besar pada besarnya putaran poros.

2. Dalam pembuatan kincir angin vertikal berikutnya untuk dicek di bagaian tumpuan poros sehingga jangan sampai ada kemiringan karena akan berpengaruh pada putaran poros sehingga putarannya tidak akan stabil.

DAFTAR PUSTAKA

Burton, Sharpe, Jenkins, Bossanyi., 2001, Wind Turbines, John Wiley & Sons Ltd, New York.

Hau Erich., 2013, Wind Turbines (Fundamentals, Technologies, Application, Economic), Third Edition, Springer, New York.

Johnson, Gary.L., 2006. Wind Energy System. Wind Energi.

Mathew Sathyajith., 2006, Wind Energy (Fundamentals, Resource Analysis and Economics), Springer-Verlag berlin Heidelberg, Netherlands.

Martin O.L. Hansen., 2008, Aerodynamics of Wind Turbines, Second Edition, USA.

Manwell, J.F., McGowan. J.G., Rogers. A.L., 2009, Wind Energy Explained (Theory, Design and Application), John Wiley & Sons Ltd, New York.

Puriza M. Yonggi, Melda Latief., 2018. Pemilihan Bahan Sudu Untuk Perancangan dan Pembuatan Prototipe Turbin Angin Sumbu Horizontal . Jurnal ECOTIPE. Volume 5, Nomer 2. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Bangka Belitung, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Andalas.

Permadi Moch Fachrudin Wahyu, Indra Herlamba Siregar. 2018. Uji Ekspiremental Turbin Angin Sumbu Vertikal Jenis Cross Flow Dengan Variasi Jumlah Blade . Jurnal JTM.. Volume 06, Nomer 01, Hal 15-31.

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya.

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Sugiharyanto, 2007, Geografi dan Sosiologi Smp Kelas VII. Bogor.

Huda Saiful, Prastyono Eko Pambudi, Sudarsono., 2018 Improving the Performance of a Small-Scale Wind Turbine System . Proceedings of the 7^th Engineering International Conference on Education. Concept and Application on Green Technology, Nomer 15. Department of Mechanical Engineering, Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta, Indonesia, Department of Electrical Engineering, Institut Sains &

Teknologi AKPRIND Yogyakarta, Indonesia.

Tong Wei., 2010, Wind Power Generation and Wind Turbine Design, WIT Press, Kollmorgen Corp, USA.

Rusianto Toto, Saiful Huda, Hary Wibow. 2019. Generator Of Vertical Axis Wind Turbine For Renewable Energy Development. Seminar Nasional BAPPEDA Provinsi Jawa Tengah. Jurusan Teknik Mesin Institut Sains Teknologi AKPRIND Yogyakarta.

LAMPIRAN

(rpm) (Kg)

1 7,8 70 2,25 4,3 0

2 7,6 67 2,20 4,1 0

3 6,5 53 2,05 3,6 0

4 6,2 51 2,01 3,5 0

5 5,6 44 1,48 3,1 0

6 5,4 42 1,45 2,8 0

7 4,8 35 1,30 2,5 0

8 4,5 33 1,28 2,3 0

9 4,3 31 1,24 1,9 0

10 4,1 30 1,20 1,8 0

Tabel Hasil Pengujian Tanpa Beban Lampu

No Torsi (T)

Daya Angin Yang di Terima (

Daya Output Poros Kincir Angin (

Koefisiensi Daya (Cp)

1 1,10 N 71,18 Watt 8,05 Watt 11,30 %

2 1,07 N 65,84 Watt 7,71 Watt 11,71 %

3 1,00 N 41,19 Watt 6,10 Watt 14,80 %

4 0,98 N 35,74 Watt 5,87 Watt 16,42 %

5 0,72 N 26,34 Watt 5,06 Watt 19,21 %

6 0,71 N 23,61 Watt 4,83 Watt 20,45 %

7 0,63 N 16,58 Watt 4,02 Watt 24,24 %

8 0,62 N 13,66 Watt 3,79 Watt 27,74 %

9 0,60 N 11,92 Watt 3,56 Watt 29,86 %

10 0,58 N 10,33 Watt 3,45 Watt 33,39 %

(rpm) (Kg)

1 7,8 51 2,25 2,12 0,75

2 7,6 46 2,20 2,09 0,71

3 6,5 41 2,05 1,97 0,66

4 6,2 38 2,01 1,93 0,62

5 5,6 35 1,48 1,87 0,56

6 5,4 33 1,45 1,84 0,52

7 4,8 31 1,30 1,74 0,47

8 4,5 29 1,28 1,71 0,43

9 4,3 27 1,24 1,67 0,38

10 4,1 26 1,20 1,63 0,35

Tabel Hasil Pengujian Dengan Beban Lampu LED White 1 Watt

No Torsi (T)

Daya Angin Yang di

Terima (

Daya Output

Poros Kincir Angin (

Koefisiensi Daya (Cp)

Daya Generator

(

Efisiens i Generat

or (

1 1,10 N 71,18 Watt 5,87 Watt 8,24 % 1,59 Watt 2,23 % 2 1,07 N 65,84 Watt 5,29 Watt 8,03 % 1,48 Watt 2,24 % 3 1,00 N 41,19 Watt 4,72 Watt 11,45 % 1,30 Watt 3,15 % 4 0,98 N 35,74 Watt 4,37 Watt 12,22 % 1,19 Watt 3,32 % 5 0,72 N 26,34 Watt 4,02 Watt 15,26 % 1,04 Watt 3,94 % 6 0,71 N 23,61 Watt 3,79 Watt 16,05 % 0,95 Watt 4,02 % 7 0,63 N 16,58 Watt 3,56 Watt 21,47 % 0,81 Watt 4,88 % 8 0,62 N 13,66 Watt 3,33 Watt 24,37 % 0,73 Watt 5,34 % 9 0,60 N 11,92 Watt 3,10 Watt 26,00% 0,63 Watt 5,28 % 10 0,58 N 10,33 Watt 2,99 Watt 28,94 % 0,57 Watt 5,51 %

Foto Pengujian Menggunakan Tachometer

Blower Kipas Angin Yang Digunkan Saat Pengujian

Penggunaan Alat Timbangan Digital

Penggunaan Alat Multimeter

Setting Kincir Angin Dan Pengecekkan Rpm

Pengecekkan Rpm Secara Terus Menerus

Sudu Airfoil NACA 6412 A4