ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.4 Grafik hasil perhitungan
Pengolahan data yang dilakukan pada subbab 4.2 dan 4.3 didapatkan hasil grafik. Grafik-grafik hubungan tersebut antara lain garfik hubungan koefisien daya mekanis dengan tip speed ratio untuk ketiga variasi kecepatan angin, grafik hubungan koefisien daya listrik dengan tip speed ratio untuk ketiga variasi kecepatan angin, grafik hubungan torsi dengan kecepatan putar poros untuk ketiga variasi kecepatan angin dan grafik hubungan antara daya output dengan kecepatan putar poros untuk tiap variasi kecepatan angin.
Gambar 4.1 Gafik hubungan antara Cp mekanis dengan tsr kincir angin sumbu horizontal bahan komposit, berdiameter 1 m dengan lebar 0,13 m dan
jarak dari pusat poros 0,19 m.
Dari grafik pada gambar 4.1 dapat dilihat bahwa kecepatan angin 7,3 m/s memiliki koefisien daya lebih besar dari variasi kecepatan angin lainnya. Dengan persamaan yang tertera pada grafik dapat diketahui cp maksimum pada tsr optimal.
Sebagai contoh digunakan persamaan pada kecepatan angin 7,3 m/s. Persamaan pada variasi kecepatan angin 7,3 m/s sebagai berikut
Dengan menggunakan analisis matematis dicari
Setelah nilai tsr optimal diketahui selanjutnya dapat mengetahui Cp maksimal dengan cara mensubtitusikan tsr kedalam persamaan diatas, hasil dari Cp maksimal adalah sebagai berikut;
Dari contoh perhitungan di atas didapat Cp maksiamal padatrs optimal untuk masing -masing variasi kecepatan angin. Untuk kecepatan angin 7,3 m/s didapat Cp maksimalnya sebesar 38,99408%pada tsr optimal 4,39978, pada kecepatan angin 8,4 m/s cp maksimal sebesar 29,419% pada tsr optimal 4,225, dan untuk variasi kecepatan angin rata-rata 9,4 m/s didapat cp maksimal sebesar 26,398% pada trs optimal 3,901.
Hasil yang didapat dari persamaan ketiga variasi diatas dapat diketahui bahwa untuk variasi kecapatan angin 7,3 m/s memiliki efesiensi lebih baik dari kedua variasi lainnya. Hal ini dikarenakan variasi angin kecepatan 7,3 m/s memiliki perbandingan antara daya output dan daya input lebih rendah dari kedua variasi angin lainnya.
Gambar 4.2 Grafik hubungan antara Cp listrik dengan tsr kincir angin sumbu horizontal bahan komposit, berdiameter 1 m dengan lebar 0,13 m dan
jarak dari pusat poros 0,19 m.
Dari grafik pada gambar 4.2dapat dilihat bahwa kecepatan angin 7,3 m/s memiliki koefisien daya lebih besar dari variasi kecepatan angin lainnya. Dengan persamaan yang tertera pada grafik dapat diketahui Cp maksimum pada tsr optimal.
Sebagai contoh digunakan persaan pada variasi kecepatan angin 7,3 m/s. persamaan pada variasi kecepatan angin 7,3 m/s sebagai berikut
Dengan menggunakan analisis matematis dicari t
Setelah nilai trs optimal diketahui selanjutnya dapat mengetahui Cp maksimal dengan cara mensubtitusikan tsr kedalam persamaan diatas, hasil dari Cp maksimal adalah sebagai berikut;
Dari contoh perhitungan di atas didapat Cp maksiamal pada trs optimal untuk masing masing variasi kecepatan angin. Untuk kecepatan angin 7,3 m/s didapat Cp maksimalnya sebesar 29,251% pada tsr optimal 44,189, pada kecepatan angin 8,4 m/s Cp maksimal sebesar 22,031% pada tsr optimal 3,981, dan untuk kecepatan angin 9,4 m/s didapat Cp maksimal sebesar 19,6197% pada trs optimal 3,901.
Hasil yang didapat dari persamaan ketiga variasi diatas dapat diketahui bahwa untuk kecapatan angin 7,3 m/s memiliki efesiensi lebih baik dari kedua variasi lainnya. Hal ini dikarenakan variasi angin kecepatan 7,3 m/s memiliki perbandingan antara daya output dan daya input lebih rendah dari kedua variasi angin lainnya.
Gambar 4.3 Grafik hubungan kecepatan putar poros dengan torsi kincir angin sumbu horizontal bahan komposit, berdiameter 1 m dengan lebar 0,13 m dan
jarak dari pusat poros 0,19 m.
Gambar 4.3 memperlihakan bahwa setiap ada kenaikan torsi maka putaran poros akan turun hal ini disebabkan karena ada penambahan beban, saat beban ditambahkan maka akan terjadi peningkatan atau kenaikan torsi namun pristiwa ini memberi dapak terhadap putaran yang akitbanya akan mengalami penurunan rpm.
Setelah mendapat ketiga grafik di atas selanjutnya membuat grafik hubungan daya outpun dengan torsi. Pada bagian ini terdapat dua daya output yaitu daya mekanis dan daya litrik. Garfik hubungan antara daya output dengan torsi dibagi menjadi 3 grafik, hal ini dilakukan untuk mengetahui besaran daya puncak pada tiga variasi kecepatan angin. Grafik-grafik tersebut dapat dilihat pada gambar 4.4, gambar 4.5, dan gambar 4.6
Gambar 4.4 Grafik hubungan antar daya output dan torsi untuk kecepatan angin 7,3 m/s kincir angin sumbu horizontal bahan komposit, berdiameter 1 m
dengan lebar 0,13 m dan jarak dari pusat poros 0,19 m.
Dari tabel 4.4 yang sudah diperoleh pada perhitungan sebelumnya dapat digunakan untuk membut grafik hubungan antara daya output dengan torsi. Pada gambar 4.4 menunjukan bahwa nilai daya output mengalami titik puncak padabeasaran torsi tertentu.
Untuk daya output mekanis mengahasilkan daya pada puncaknya sebesar 68,675 watt pada torsi sebesar 0,998 N.m sedangkan daya output listrik mengalami daya puncak pada besaran 50,952 watt pada torsi sebesar 1.106 N.m
0
Gabar 4.5 Grafik hubungan antara daya output dan torsi untuk kecepatan angin 8,4 m/s kincir angin sumbu horizontal bahan komposit, berdiameter 1 m
dengan lebar 0,13 m dan jarak dari pusat poros 0,19 m.
Dari tabel 4.5 yang sudah diperoleh pada perhitungan sebelumnya dapat digunakan untuk membut grafik hubungan antara daya output dengan torsi. Pada gambar 4.5 menunjukan bahwa nilai daya output mengalami titik puncak padabeasaran torsi tertentu.
Untuk daya output mekanis mengahasilkan daya pada puncaknya sebesar 77,294 watt pada torsi sebesar 1,025 N.m sedangkan daya output listrik mengalami daya puncak pada besaran 58,368 watt pada torsi sebesar 1.241 N.m.
0
Gabar 4.6 Grafik hubungan antara daya output dan torsi untuk kecepatan angin 9,4 m/s kincir angin sumbu horizontal bahan komposit, berdiameter 1 m
dengan lebar 0,13 m dan jarak dari pusat poros 0,19 m.
Dari tabel 4.6 yang sudah diperoleh pada perhitungan sebelumnya dapat digunakan untuk membut grafik hubungan antara daya output dengan torsi. Pada gambar 4.6 menunjukan bahwa nilai daya output mengalami titik puncak padabeasaran torsi tertentu.
Untuk daya output mekanis mengahasilkan daya pada puncaknya sebesar 99,454 watt pada torsi sebesar 1,403 N.m sedangkan daya output listrik mengalami daya puncak pada besaran 74,191 watt pada torsi sebesar 1,349 N.m.
0
55 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan
Dari penelitian Kincir angin sumbu horizontal berbahan komposit berdiameter 1 m dengan lebar 0,13 cm dan jarak dari pusat sudu poros 0,19 cm dengan tiga kecepatan variasi angin yang sudah, maka dapat disimpulkan;
1. Kincir angin sumbu horizontal berbahan komposit berdiameter 1 m dengan lebar 0,13 cm dan jarak dari pusat sudu poros 0,19 cm variasi kecepatan angin 7,3 m/s adalah kincir angin dengan daya output mekanis menghasikan tertinggi 68,5 watt dan menghasilkan torsi tertinggi 1 N.m sedangkan untuk daya output listiknya 50,9 watt dan menghasilkan torsi 1,1 N.m Untuk variasi kecepatan angin 8.4 m/s menghasilkan daya output mekanis sebesar 77,3 watt dan torsi tertingginya 1,02 N.m sedangkan untuk daya output listiknya sebesar 58,3 watt dan torsi yang dihasilkan sebesar 1,2 N.m.
Untuk variasi kecepatan angin 9,4 m/s menghasilkan daya output mekanis sebesar 99,5 watt dan torsi tertingginya 1,4 N.m sedangkan untuk daya output listiknya sebesar 74,1 watt dan torsi yang dihasilkan sebesar 1,3 N.m.
2. Cp mekanis yang dihasilkan kincir angin subu horizontal tiga sudu dengan