BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
4.5. Pembahasan
Pada tugas akhir ini telah berhasil dibuat model kincir angin Savonius enam tingkat dengan dua buah sudu pada setiap tingkatnya dengan variasi bentuk sudu yang berbeda antara kincir Savonius yang satu dengan yang lainnya. Berbedanya bentuk sudu diharapkan mampu meningkatkan unjuk kerja kincir. Seperti telah diketahui sebelumnya bahwa kincir angin berfungsi mengkonversi energi kinetik dari angin. Sudu-sudu kincir mengkonversi energi angin menjadi energi mekanik yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan, salah satunya adalah dengan cara kincir angin dihubungkan dengan generator untuk menghasilkan energi listrik.
Dari hasil penelitian dengan variasi bentuk sudu dapat dilihat pengaruh bentuk sudu terhadap unjuk kerjanya. Kincir angin dengan sudu standard (setengah lingkaran) menghasilkan koefisien daya (Cp) sebesar 13,7 % pada kecepatan angin 7,03 m/s. Kincir angin dengan sudu modifikasi (tidak setengah lingkaran) menghasilkan koefisien daya sebesar 17,2 % pada kecepatan angin 7,29 m/s. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa bentuk sudu setengah lingkaran memepunyai koefisien daya yang lebih kecil dari pada bentuk sudu tidak setengah lingkaran.
Perbedaan bentuk sudu ini adalah untuk mengurangi turbulensi angin masuk pada sisi down wind karena akan mengurangi energi angin yang dikonversikan. Koefisien daya (Cp) terbesar dihasilkan oleh kincir dengan sudu modifikasi, karena angin yang masuk ke sudu down wind tidak banyak mengalami turbulensi. Koefisien daya (Cp) terkecil adalah kincir dengan sudu standard, karena angin yang masuk ke sudu up wind banyak mengalami turbulensi.
Berdasarkan grafik Betz Limit diketahui bahwa koefisien daya (Cp) kincir angin Savonius tertinggi adalah sebesar 31 %, namun pada penelitian ini data yang diperoleh menunjukkan koefisien daya (Cp) yang dihasilkan adalah sebesar 17,22 %. Hal ini dimungkinkan karena adanya daya dorong penghambat pada sisi
up wind sehingga angin yang seharusnya bisa dikonversi oleh kincir pada sisi
39
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Dari penelitian dan perhitungan model kincir angin Savonius, maka dapat diambil beberapa kesimpulan :
1. Telah berhasil dibuat model kincir angin Savonius enam tingkat dengan dua variasi kelengkungan sudu.
2. Koefisien daya maksimal yang dihasilkan oleh model kincir angin Savonius dengan sudu standard adalah sebesar 13,9 % dengan nilai tsr 1,01. Koefisien daya maksimal yang dihasilkan oleh model kincir angin Savonius dengan sudu modifikasi adalah sebesar 16,2 % dengan nilai tsr 1,13.
3. Daya output maksimal untuk model kincir angin Savonius dengan sudu standard adalah sebesar 19 watt didapatkan pada saat kecepatan angin 7,72 m/s pada torsi sebesar 7,9 kg.cm, putaran poros 225 rpm. Daya output maksimal untuk model kincir angin Savonius dengan sudu modifikasi sebesar 22,2 watt didapatkan pada saat kecepatan angin 7,53 m/s pada torsi sebesar 9,1 kg.cm, putaran poros 230 rpm.
5.2. Saran
Beberapa saran untuk penelitian selanjutnya :
1. Perlu dikembangkan penelitian lebih lanjut mengenai bentuk sudu yang mampu meningkatkan unjuk kerja kincir.
2. Kepresisian dalam pembuatan kincir angin perlu diperhatikan untuk mendapatkan hasil yang akurat.
3. Periksa komponen kincir dan komponen pendukung kincir sebelum pengambilan data apakah ada yang perlu diperbaiki. Hal ini perlu dilakukan untuk meminimalisir rugi-rugi yang dapat mempengaruhi unjuk kerja kincir.
DAFTAR PUSTAKA
Arismunandar, W., Penggerak mula turbin, ITB press : Bandung 2004 Boyle, G., Renewable Energy, Oxford university Press: New York, 2004
Burton, T., David Sharpe,. Wind Energy Handbook, England 2001.. Diakses : 4 Agustus 2011. www.wiley.com
Johnson, G.L. 1997. The Search for A New Energy Source, Manhattan. Diakses : 12 Agustus 2011. www.gjohnson@ksu.edu.com
Johnson, G.L. 2006. Wind Energy System, Manhattan. Diakses : 12 Agustus 2011. www.gjohnson@ksu.edu.com
Kementrian Negara Riset dan Teknologi Republik Indonesia,. Buku Putih Bidang Energi. 2006. Diakses : 19 Juli 2011.
Pudjanarsa, Astu., Djati Nursuhud. 2008. Mesin Konversi Energi, Yogyakarta: Penerbit Andi Yogyakarta.
http://en.wikipedia.org/wiki/Windmill, 15 April 2011 http://home.gna.org/huribatash/tutorial/introduction/tjaerborgIntro.html http:// id.wikipedia.org/ wiki/Gaya_hambat http://id.wikipedia.org/wiki/Kincir_angin, 15 April 2011 http://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_angin http://www.alpensteel.com/article/47-103-energi-angin--wind-turbine--wind- mill/3201--potensi-angin-melimpah-di-kawasan-pesisirindonesia.html, 17 April 2011 http://www.intechopen.com/articles/show/title/wind-turbines-theory-thebetz- equation-and-optimal-rotor-tip-speed-ratio, 17 April 2011 http://www.physicsforums.com/showthread.php?t=229058 http://www.scribd.com/document_download/2451121?extension=pdf&skip_inters titial=true http://www.scribd.com/document_download/7450830?secret_password=&extensi on=pdf http://www.wikipedia.org howtobuildwindgenerator.blogspot.com
www.engineeringtoolbox.com. Oktober 2011 www.jurnalinsinyurmesin.com. September 2011. www.wikipedia.org/wiki/kincir_angin. September 2011 www.wikipedia.org/wiki/Windmill. September 2011
Tabel L.1 Tabel sifat udara
vii
INTISARI
Ketergantungan akan energi listrik terus meningkat dan ketersediaan energi fosil saat ini mengalami penurunan maka diperlukan sumber energi baru yang terbarukan dan ramah lingkungan. Salah satu energi yang dapat dimanfaatkan adalah energi angin. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan unjuk kerja model kincir angin Savonius enam tingkat dengan dua variasi bentuk sudu.
Kedua model variasi kincir angin tersebut diatas dibuat dalam enam tingkat, dengan ukuran yang sama yakni 0,7 m x 0,75 m. Variasi pertama adalah kincir angin Savonius dengan bentuk sudu standard dan model variasi kedua dengan bentuk sudu modifikasi. Setiap model kincir angin diuji untuk mengetahui torsi, putaran poros, daya kincir, dan koefisien daya.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa model kincir Savonius dengan bentuk sudu modifikasi memberikan koefisien daya (Cp) maksimal (16,2 % pada tip
speed ratio 1,13) dan daya maksimal (22,2 watt pada kecepatan angin 7,53 m/s dengan torsi 0,89 Nm) tertinggi diantara kedua model kincir yang diteliti. Model kincir angin Savonius dengan bentuk sudu standard menghasilkan koefisien daya maksimal 13,9 % pada tip speed ratio 1,01 menghasilkan daya 19 watt pada kecepatan angin 7,72 m/s dengan torsi 0,78 Nm.
