PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Data Penelitian
4.2.5. Efisiensi SKEA
Contoh perhitungan TSR Sebagai berikut jika u=10,02 m/s dan V=7,57 m/s,
Untuk perhitungan yang lainnya dapat dilihat dalam Tabel 4.4, Tabel 4.5, Tabel 4.6 pada lampiran.
4.2.5. Efisiensi SKEA
Demikian juga dengan perhitungan efisiensi SKEA dari persamaan 1.7 (halaman 16). Contoh perhitungan ηSKEA sebagai berikut, jika Pout =1,8 watt dan Pin=150,96 watt maka,
38
Efisiensi SKEA, =1,19%
Nilai efisiensi SKEA sangat penting dalam perencanaan kincir angin karena dengan mengetahui nilai efisiensi SKEA maka perancang dapat mengetahui seberapa baik kincir yang dibuat. Semakin besar nilai efisiensi SKEA atau mendekati angka 0,6 batas Betz (betz limit) maka kincir angin semakin baik karena kincir angin bekerja dengan baik dan rugi-rugi gesekan pada kincir sangan kecil. Untuk mengetahui perhitungan lengkap efisiensi SKEA kincir terdapat dalam Tabel 4.4, Tabel 4.5, Tabel 4.6 pada lampiran. 4.3. Grafik dan hasil perhitungan.
Dari haril perhitungan maka dapat diketahui grafik hubungan daya keluaran dengan kecepatan angin yang dapat dilihat pada lampiran Gambar 4.1.
Demikian juga dari data-data yang telah didapat dari perhitungan maka dapat diketahui juga grafik hubungan η SKEA dengan TSR Gambar 4.2, Gambar 4.3, Gambar 4.4, dan Gambar 4.5 yang secara lengkap dapat dilihat pada lampiran.
Dari Gambar 4.1 dapat dilihat bahwa semakin besar kecepatan angin maka daya yang dihasilkan pun semakin besar hal ini disebabkan oleh, jika kecepatan angin semakin besar maka kincir angin pun akan berputar semakin kencang
39
sehingga generator yang terhubung dengan kincir angin juga berputar dengan kencang dan menghasilkan arus dan tegangan yang besar juga.
Dari grafik 4.5 diatas dapat dilihat bahwa hasil dari uji pada Dutch windmill bentuk grafiknya sudah mendekati dengan Grafik standar Dutch windmill (Gambar 2.4) meski pun tidak tergambar keseluruhan. Dari hasil percobaan dapat diketahui nilai efisiensi SKEA dutch windmill nilai efisiensi SKEA maksimum 0,018 pada TSR sekitar 1,06 untuk lebar sudu 10 cm, efisiensi SKEA maksimum 0,037 pada TSR sekitar 1,24 untuk lebar sudu 15 cm, dan efisiensi SKEA maksimum 0,044 pada TSR sekitar 1,35 untuk lebar sudu 20 cm. Dari hasil diatas terlihat efisiensi SKEA setiap variasi lebar sudu sangat kecil selain dari pada itu dapat dilihat bahwa nilai efisiensi SKEA tertinggi rata-rata terdapat pada sudu dengan lebar 20 cm, kemudian diikuti secara berturut-turut dengan sudu lebar sudu 15 cm dan sudu lebar sudu 10 cm. Hal ini disebabkan karena semakin kecil lebar sudu maka semakin kecil luasan yang menangkap angin sehingga pada lebar sudu 10 cm nilai efisiensi SKEA yang diperoleh pun rendah dibanding dengan lebar sudu 15 cm dan lebar sudu 20 cm. Jika dalam grafik standar dutch windmill nilai Cp (Coefisien of power) maksimum pada Gambar 2.4 bisa mencapai 0,2 akan tetapi pada penelitian dutch windmill nilai efisiensi SKEA (Gambar 4.2, Gambar 4.3, Gambar 4.4 dan Gambar 4.5) sangat kecil ini dikarenakan pada grafik standar dutch windmill Cp yang dihitung adalah efisiensi poros kincir angin, sedangkan pada penelitian nilai Cp yang didapat dari efisiensi generator
40
yang telah melalui transmisi sabuk dan puli sehingga disebut sebagai efisiensi SKEA, dimana terdapat rugi-rugi yang besar mulai dari saat angin melalui sudu terdapat rugi-rugi gesekan, kemudian dari poros yang berputar terdapat rugi gesekan pada bantalan kemudian melalui transmisi sabuk dan puli juga terdapat rugi gesekan serta dari generator sendiri yang digunakan tidak diketahui karakteristiknya sehingga penentuannya rumit dan menyebabkan efisiensi total sangat kecil hanya maksimal berkisar antara 0,044.
41 BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari penelitian dan perhitungan diatas dapat disimpulkan bahwa : a) Daya keluaran masing-masing variasi lebar sudu sebagi berikut:
1. Pada kincir lebar sudu 10 cm diperoleh daya keluaran maksimum 3,15 watt pada kecepatan angin 7,91 m/s.
2. Pada kincir lebar sudu 15 cm diperoleh daya keluaran maksimum 5,6 watt pada kecepatan angin 7,81 m/s.
3. Pada kincir lebar sudu 20 cm diperoleh daya keluaran maksimum 6,48 watt pada kecepatan angin 7,53 m/s
b) Hasil efisiensi SKEA :
1. Pada kincir lebar sudu 10 cm diperoleh unjuk kerja SKEA maksimum 0,018 dan nilai TSR 1,06.
2. Pada kincir lebar sudu 15 cm diperoleh unjuk kerja SKEA maksimum 0,037 dan nilai TSR 1,24.
3. pada kincir lebar sudu 20 cm diperoleh unjuk kerja SKEA maksimum 0,044 dan nilai TSR 1,35.
42
Dari hasil putaran ketiga kincir dapat disimpulkan bahwa unjuk kerja tertinggi diperoleh dari kincir dengan lebar sudu 20 cm unjuk kerja terbesarnya 0,044.
c) Pengaruh dari variasi lebar sudu adalah jika semakin kecil lebar sudu maka luasan penangkap angin semakin kecil sehingga putaran kincir rendah, demikian juga jika lebar sudu semakin besar maka akan terjadi penurunan putaran hal ini disebabkan tidak adanya rongga mengalirnya angin. jadi lebar sudu sangat mempengaruhi efisiensi kincir angin sehingga sebaiknya lebar sudu kincir angin disesuaikan dengan kebutuhan dan keadaan lingkungan
5.2 Saran
Adapun beberapa saran untuk pihak-pihak yang akan mengembangkan penelitian pada bidang rekayasa tenaga angin:
a) Lebar sudu yang digunakan dalam percobaan lebih baik divariasi lagi, karena hal tersebut juga mempengaruhi unjuk kerja kincir angin.
b) Bahan pembuatan sudu sebaiknya divariasikan dengan menggunakan bahan lain yang lebih ringan dan kuat agar dapat digunakan dalam jangka waktu yang lama dan tahan terhadap cuaca.
c) Generator yang digunakan sebaiknya harus diketahui karakteristiknya untuk mengetahui efisiensi generator.
43
d) Untuk pengambilan data sebaiknya juga mengetahui Torsi dari putaran poros untuk mengetahui efisiensi poros kincir.
e) Luas penampang pada kincir divariasikan, karena hal tersebut mempengaruhi besarnya daya dan unjuk kerjanya.
f) Untuk mendapatkan daya maksimal pada kincir dibutuhkan kecepatan angin yang besar.
g) Bentuk penampang sudu kincir sebaiknya memiliki bentuk yang aerodinamis.
h) Transmisi yang akan digunakan sebaiknya dirancang dengan baik sehingga memilik nilai unjuk kerja yang baik sehingga rugi-rugi gesekan tidak terlalu besar.
44
