BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.3 Grafik Pengolahan Data
Dari data yang sudah diperoleh, maka data tersebut diolah kembali ke dalam bentuk grafik agar nantinya bisa diketahui nilai-nilai perbandingan yang saling berkaitan antar data satu dengan yang lainnya. Berikut adalah grafik yang menggambarkan perbandingan dari data – data yang telah didapatkan dan diolah:
34
4.3.1. Grafik Hubungan Jumlah Beban Lampu vs Putaran Kincir
Berdasarkan hasil perhitungan yang sudah dilakukan, didapatkan grafik perbandingan dari berbagai variasi sudut deflektor grafik sebagai berikut:
Berdasarkan dari hasil pengolahan data yang telah dilakukan dan ditampilkan pada Tabel 4.1 sampai Tabel 4.6 dapat dibuat grafik hubungan antara beban yang diberikan berupa lampu terhadap kecepatan putaran poros yang dihasilkan oleh kincir.
Gambar 4. 1: Grafik Hubungan Jumlah Beban Lampu dengan Putaran Kincir
Pada gambar di atas, diketahui bahwa hubungan pembebanan lampu berpengaruh terhadap kecepatan kincir. Pada data di atas kecepatan putar poros kincir akan mengalami penurunan apabila diberi beban, hal ini disebabkan
35
pemberian beban akan memberikan beban terhadap generator selanjutnya di transmisikan ke kincir. Pembebanan ini membuat putaran poros kincir mengalami pengereman sehingga putaran poros semakin lama semakin menurun.
Pada grafik di atas sebagai contoh diambil sampel sudut 60°, pada sudut ini putaran poros yang awalnya memiliki nilai tertinggi sebesar 33.333 (pada pembebanan lampu 1) cenderung mengalami penurunan kecepatan putar hingga mencapai nilai putar poros terendah sebesar 19.551 pada pembebanan lampu ke 8. Dapat dilihat pada variasi sudut 30° dan 45°, kedua variasi tersebut putaran poros juga mengalami penurunan seiring penambahan beban lampu. Hal ini membuktikan bahwa dengan semakin ditambah beban maka kincir akan mengalami pengereman sehingga putaran poros akan menurun.
Dalam grafik di atas juga terlihat bahwa kecepatan poros dengan sudut deflektor 60° mempunyai nilai yang lebih tinggi dibanding dengan variasi lainnya. Hal ini karena penggunaan sudut 60° memiliki kemiringan yang besar, yang dapat lebih menutupi bagian cembung kincir sehingga dorongan air yang mengarah kesisi cekung lebih besar dibandingkan 2 variasi lainnya. Nilai putaran kincir tertinggi pada sudut 60° adalah 33.333 rpm, sedangkan pada sudut 45° memiliki nilai putaran kincir tertinggi sebesar 32.590 rpm dan pada sudut 30° memiliki nilai putaran kincir tertinggi sebesar 30.952 rpm. Nilai ketiganya berada pada pembebanan lampu pertama.
36
4.3.2. Grafik Hubungan Jumlah Beban Lampu vs Daya Elektrik.
Berdasarkan dari hasil pengolahan data yang telah dilakukan dan ditampilkan pada Tabel 4.1 sampai Tabel 4.6 dapat dibuat grafik hubungan antara beban yang diberikan berupa lampu terhadap daya elektrik yang mampu dihasilkan oleh generator.
Gambar 4. 2: Grafik Hubungan Jumlah Beban Lampu dengan Daya Elektrik
Pada gambar di atas, menunjukkan bahwa pembebanan jumlah lampu pada ketiga variasi sudut deflektor berpengaruh terhadap besar daya listrik yang dihasilkan. Daya yang dihasilkan berupa daya yang dikeluarkan oleh generator dan dihitung melalui perkalian antara tegangan listrik dan kuat arus yang terukur. Penambahan beban pada grafik di atas dilakukan secara konstan, dimana
37
pembebanan pertama sampai kedelapan dilakukan dengan penambahan lampu yang memiliki konsumsi daya yang sama.
Pada grafik di atas, didapatkan daya yang dihasilkan mengalami peningkatan mencapai titik maksimum dan kemudian mengalami penurunan daya yang dihasilkan. Dikarenakan daya yang dihasilkan berdasarkan hasil generator, maka nilai daya terpengaruh dengan kinerja generator. Generator akan menghasilkan daya elektrik secara maksimum berdasarkan putaran ideal generator, sehingga apabila putaran kincir mengalami penurunan tidak langsung mempengaruhi kinerja daya elektrik generator, hal ini memiliki perbedaan bila dibandingkan dengan daya mekanis pada kincir.
Pada data di atas, nilai daya elektrik tertinggi terdapat pada sudut 60°, pada sudut ini nilai daya elektrik tertinggi yang didapatkan sebesar 94.617 watt pada pembebanan ke 3, dan nilai daya terendah pada beban ke 8 dengan daya sebesar 72.259 watt. Untuk sudut 45° daya elektrik tertinggi sebesar 89.902 watt pada beban ke 3 dan nilai daya terendah sebesar 69.151 watt pada beban ke 8. Sedangkan untuk sudut 30°, nilai daya elektrik tertinggi sebesar 81.404 watt pada pembebanan ke 3 dan nilai terendah daya dihasilkan sebesar 57.945 pada beban ke 8.
Dengan hasil pengujian yang didapatkan, dari ke 3 variasi sudut sama-sama memiliki nilai daya tertinggi pada beban ke 3 dan daya terendah pada beban ke 8. Bila dibandingkan, maka sudut 60° memiliki nilai tertinggi dari semua variasi. Hal ini disebabkan pada sudut 60° aliran air yang mengarah ke sudu
38
cekung kincir lebih besar karena kemiringan sudutnya sangat berpengaruh. Kemiringan tersebut dapat menutupi sisi cembung sehingga lebih banyak air yang mengarah ke sisi cekung.
4.3.3. Grafik Hubungan Tip Speed Ratio (TSR) dan Koefisien Daya (Cp) Berdasarkan dari hasil pengolahan data yang telah dilakukan dan ditampilkan pada Tabel 4.1 sampai Tabel 4.6 dapat dibuat grafik hubungan antara Tip Speed Ratio (TSR) terhadap Koefisien Daya (Cp) dihasilkan oleh generator.
Gambar 4. 3: Grafik Hubungan Tip Speed Ratio dengan Koefisien Daya
Pada gambar di atas, diketahui hubungan nilai Tip Speed Ratio (TSR) dengan nilai Koefisien Daya (Cp) yang dihasilkan. Pada hasil penelitian di atas menunjukkan bahwa penggunaan sudut deflektor yang digunakan dalam
39
penelitian penulis dapat mempengaruhi besarnya nilai koefisien daya yang dihasilkan. Dapat dilihat pada grafik bahwa nilai Cp akan mengalami kenaikan ke titik maksimum yang dapat dikonversikan kincir dan selanjutnya akan menegalami penurunan seiring jumlah pembebanan yang ditambah.
Pada gambar di atas, nilai Cp tertinggi berada pada variasi sudut 60° dengan nilai sebesar 0.638 pada tsr 1.856, untuk sudut 45° memiliki nilai Cp tertinggi sebesar 0.526 pada tsr 1.675 dan pada variasi sudut 30° memiliki nilai Cp tertinggi sebesar 0.491 pada tsr 1.469. Dari data tersebut diketahui bahwa yang memiliki efisiensi tertinggi pada ke 3 variasi deflektor adalah variasi sudut 60°.
Hal ini disebabkan oleh kemiringan sudut 60° mempengaruhi arah air yang mengarah lebih banyak ke sisi cekung dan mengurangi arah aliran air yang mengarah ke sisi cembung sehingga mengurangi hambatan pada putaran kincir dan pada sudut 60° ini juga memiliki rasio putaran kincir yang lebih besar dibandingkan dengan variasi sudut lainnya.
4.3.4. Grafik Hubungaan Tip Speed Ratio (TSR) vs Koefisien Torsi (Cm) Berdasarkan dari hasil pengolahan data yang telah dilakukan dan ditampilkan pada Tabel 4.1 sampai Tabel 4.6 dapat dibuat grafik hubungan antara Tip Speed Ratio (TSR) terhadap Koefisien Torsi (Cm).
40
Gambar 4. 4: Grafik Hubungan Tip Speed Ratio dengan Koefisien Torsi
Pada grafik di atas, diketahui bahwa hubungan nilai Tip Speed Ratio (TSR) dengan nilai Koefisien Torsi (Cm) yang dihasilkan. Grafik di atas dapat menunjukkan bahwa penggunaan sudut deflektor dapat mempengaruhi besarnya nilai koefisien torsi yang dihasilkan. Pada grafik di atas, nilai Cm akan mengalami kenaikan ke titik maksimum seiring dengan penambahan pembebanan.
Pada grafik di atas, nilai Cm tertinggi berada pada variasi sudut 60° dengan nilai sebesar 0.404 pada tsr 1.418, untuk sudut 45° memiliki nilai Cm tertinggi sebesar 0.399 pada tsr 1.138 dan pada variasi sudut 30° memiliki nilai Cm tertinggi sebesar 0.365 pada tsr 1.087. Dari data tersebut diketahui bahwa yang memiliki koefisien torsi tertinggi pada ke 3 variasi deflektor adalah variasi