1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penggunaan listrik di kota-kota besar saat ini memang tidak bisa lepas dari aktifitas sehari-hari, didaerah terpencil bisa dikategorikan kekurangan atau bahkan belum mendapatkan pasokan listrik dan adanya pemadaman bergilir dalam selang waktu yang cukup lama dan terjadi sesekali atau dua kali bahkan bisa menjadi agenda rutin penduduk didaerah tersebut, untuk mengatasi hal tersebut maka salah satu caranya yaitu dengan menggunakan Turbin Angin Sumbu Vertikal Type Lenz Daya Poros 45 Watt.
Salah satu cara alternatif untuk memperoleh sumber energi yang ramah lingkungan ialah energi angin dengan memanfaatkan turbin angin. Dari berbagai macam jenis dan bentuk turbin angin yang ada, turbin angin sumbu vertikal tipe lenz merupakan salah satu pilihan dan juga pada pembuatan kali ini belum pernah di uji, maka pada kesempatan yang ada saat ini akan dilakukan suatu pengujian. Karena turbin angin type lenz ini tidak memerlukan kecepatan angin tinggi serta sifatnya drag type, yaitu menggunakan gaya hambat sebagai prinsip kerjanya sehingga dapat mengumpulkan angin dari tiap - tiap arah dan memaksa melalui turbin itu (http://www.helixwind.com).
2 menggunakan seng dan paku rifet sehingga dirubah menggunakan fiber dan baut, ini dirubah karena fiber tahan terhadap air dan panas matahari, sedangkan seng bisa terjadi korosi dan menggunakan baut, jika terjadi kerusakan dapat dengan mudah untuk mengganti sedangkan pada paku rifet harus meruak dahulu dengan cara mengebor paku rifet tersebut.
1.2 Rumusan Masalah
Turbin angin type lenz pada perancangan kali ini belum pernah dilakukan pengujian, sehingga masih belum bisa dipasarkan dan juga sebagai alternatif penggunaan bahan bakar fosil yang semakin habis begitu pula bisa mengakibatkan pemanasan global.
1.3 Tujuan Pembuatan
Pembuatan turbin angin ini bertujuan untuk memperoleh bentuk turbin angin sumbu vertical tipe lenz yang mampu menghasilkan daya 45 watt, mengetahui prosedur pengujian dan juga mendapatkan prototypenya serta data teknis pengujian.
1.4 Manfaat Penulisan
3 1. Sebagai referensi untuk pengujian ulang turbin ini berkaitan dengan belum banyaknya data-data tentang turbin angin sumbu vertikal type lenz 3 sudu.
2. Turbin angin tipe lenz daya poros 45 watt ini diuji agar dalam pengenalannya dimasyarakat umum tidak terlalu kesulitan pada proses-proses pengujian, karena sudah ada beberapa cara yang sekiranya dapat sebagai acuan serta biaya yang relatif murah agar mudah diperoleh. Turbin angin type lenz ini sangat cocok untuk daerah yang belum mendapat pasokan listrik seperti wilayah pedesaan dan kepulauan terpencil di Indonesia
3. Penggunaan turbin angin tipe lenz daya poros 45 watt juga bermanfaat sebagai energi alternatif ramah lingkungan yang tidak menimbulkan polusi udara. Karena pada saat ini sudah terlalu banyak polusi udara yang telah ditimbulkan oleh umat manusia akibat penggunaan bahan bakar fosil, yang berdampak pada iklim bumi kita seperti pemanasan global.
1.5 Batasan Masalah
Mengingat banyaknya permasalahan yang akan timbul, maka agar lebih mempermudah pembahasan dan pemahaman serta hasilnya mengarah pada tujuan yang diinginkan diperlukan adanya pembatasan masalah. Oleh karena itu dalam penulisan ini yang akan dibahas, yaitu :
4 2. Data-data pengujian sehingga memperoleh data yang bisa menghasilkan
daya poros 45 watt..
PEMBUATAN SUDU TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL
TIPE LENZ DAYA POROS 45 WATT
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada :
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
RICA BUDI VALIANTO
07510006JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
ii
LEMBAR PENGESAHAN
PEMBUATAN SUDU TURBIN ANGIN SUMBU
VERTIKAL TIPE LENZ DAYA POROS 45 WATT
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada :
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Mesin Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Telah Diperiksa & Disetujui Oleh : Dosen Pembimbing I
( Ir. Trihono Sewoyo, MT )
Dosen Pembimbing II
( Ir. Daryono, MT )
Mengetahui,
Ketua jurusan Teknik Mesin
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr.Wb
Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT, atas segala limpahan rahmat dan karunia yang diberikan - Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Pembuatan Sudu Turbin Angin Sumbu Vertikal Tipe Lenz Daya Poros 45 Watt”.
Tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menempuh Ujian Sidang Komprehensif Program Sarjana Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir, Penulis telah banyak mendapatkan bimbingan dan dorongan dari berbagai pihak baik secara moril maupun materiil. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih terutama kepada :
1. Allah SWT sebagai Tuhanku dan Nabi Muhammad sebagai Rosulku.
2. Kedua orang tua ku ibu (Minarsih) Bapak (Budiono) yang sangat tercinta yang selalu mendoakan memberi motifasi, semangat serta kasih dan sayangnya selama ini baik secara materi maupun spiritual yang tak terhingga.
3. Keluarga besarku Tante serta adikku (Tante Ana Maria, Widya – Nadya Early A, Yayan Y, Franciska F) yang selalu memberi masukan dan dorongan untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Bapak Ir. Daryono, MT selaku Dosen Pembimbing II yang selama ini membimbing dan mendukung penulis.
6. Bapak Ir. Mulyono, MT Selaku ketua jurusan Teknik Mesin.
7. Terima Kasih Kepada kawan-kawan ku Teknik Mesin angkatan 2007 (kelas A) yang memberi masukan selama empat tahun setengah, teman – teman (Rizqy H, Wiramartas R, Enggar P, Ulum O, Ananta D P, Dhita A K, Hendy W O, Arif T C,Totok S, M.Lutfi, Nur Aziz R, Riska A, Candra F P, Mashud B,
Puja K, ) serta taman – teman yang lainnya yang tak dapat penulis sebutkan satu persatu.
8. Terima Kasih Kepada Riska D H, yang selalu mendoakan dan memberi dorongan serta motifasi kepada penulis.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, segala kritik dan saran sangat penulis harapkan demi kemajuan pengetahuan di masa yang akan datang.
Semoga segala nasehat, bantuan dan dorongan yang diberikan kepada penulis mendapat imbalan yang berlipat ganda dari Allah SWT, amin..
Wassalamualaikum Wr.Wb
Malang, Januari 2012
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR JUDUL... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
LEMBAR KONSULTASI/ASISTENSI ... iii
LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ... iv
ABSTRAKSI INDONESIA ... v
ABSTRAKSI INGGRIS ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR. ... xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ...1
1.2 Rumusan Masalah ...2
1.3 Tujuan Pembuatan ...2
1.4 Manfaat Penulisan...3
1.5 Batasan Masalah ...3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Angin ... 5
2.3 Kekuatan Angin ... 6
2.3.1 Kerugian yang Ditimbulkan Oleh Angin ... 8
2.3.2 Letak Geografis ... 9
2.4 Turbin Angin ... 10
2.4.1 Macam-Macam Dan Jenis Turbin Angin ... 11
2.4.1.1 Turbin Angin Sumbu Horisontal (TASH) ... 12
2.4.1.2 Turbin Angin Sumbu Vertikal (TASV) ... 12
2.4.2 Bagian-Bagian Turbin Angin Sumbu Vertikal Tipe Lenz ... 15
2.4.2.1 Rotor ... 15
2.4.2.2 Blade ... 15
2.4.2.3 Poros ... 16
2.4.2.4 Sayap ... 17
BAB III METODE PEMBUATAN TURBIN ANGIN TIPE LENZ 3.1. Pembuatan Turbin Lenz ... 19
3.2. Penentuan Kebutuhan Pengguna ... 19
3.2.1 Pembuatan Penyangga Sudu Turbin Angin ... 19
3.2.2 Pembuatan Rangka Blade ... 20
3.2.3 Sayap ... 21
3.2.4 Proses Pengemalan Fiberglass ... 21
3.2.5 Poros ... 23
3.2.7 Penetapan Konsep ... 25
3.2.8 Pemilihan konsep Terbaik ... 25
3.2.9 Pemilihan Komponen ... 25
3.3. Penilaian Kebutuhan ... 26
3.4. Diagram Aliran Proses Pembuatan ... 27
BAB IV PERHITUNGAN PEMBUATAN BLADE TURBIN LENZ 4.1. Konsep Desain ... 30
4.2. Penentuan Daya Lampu ... 30
4.2.1 Pengukuran Arus ... 31
4.2.2 Pengukuran Tegangan ... 32
4.3. Penentuan Daya Generator ... 34
4.4. Perhitungan Dimensi Sudu Turbin Lenz ... 36
4.5. Dimensi Sudu Turbin Lenz ... 37
4.6. Pembuatan Sayap Blade ... 38
4.7. Kecepatan Sudut (Angular Velocity) ... 40
4.8. Gaya Hambat (Drag Force) ... 41
4.9. Torsi ... 42
4.10. Kecepata Linear Ujung Sudu (Tip Velocity) ... 43
4.11. Putaran Rotor Blade ... 44
5.2 Saran...47
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
CURRICULUM VITAE GAMBAR DESAIN NASKAH PUBLIKASI
xii
DAFTAR GAMBAR
2.1 Turbin Angin Sumbu Horisontal ...12
2.2 Turbin Angin Sumbu Vertikal ...13
2.3 Perbandingan Arah Angin Yang diterima TASH Dan TASV ...14
2.4 Blade Turbin ...16
2.5 Poros ...17
2.6 Wing Rib ...18
3.1 Penyangga sudu ...20
3.2 Sudu Lenz ...21
3.3 Proses Pembuatan Mal Fiberglass Dengan Kertas Karton ...22
3.4 Proses Pemotongan Fiberglass ...22
3.5 Proses Pemasangan Fiberglass ...23
3.6 Pembuatan Poros Turbin ...23
3.7 Poros Tengah Pada Blade ...24
3.8 Diagram Alir Proses Pembuatan ...27
3.9 Daftar Persyaratan (Requitment List) ...28
4.1 Pengukuran Arus ...31
4.2 Pengukuran Tegangan ...32
4.3 Diameter Dan Tinggi Blade Turbin ...37
4.4 Dimensi Sayap ...39
xi
DAFTAR TABEL
Daftar Pustaka
1. Cahyo. Fajar,dkk”Perancangan, Pembuatan Dan Pengujian Turbin Angin Tipe Helix Untuk Lampu Penerangan Jalan” 2011.
2. Piggot H, “The Permanent Magnet Generator (PMG): A Manual for Manufacturers And Developers”, Scoraige Wind Electric, 2001
3. Ramdani, “Analisa Towe Jenis Guyed Tilt Up Pada Turbin Angin Sumbu Vertikal Sudu Tipe Helix Dengan Program Berbasis F.E.M” 2011.
4. Sularso, “Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin”, Edisi 3 Erlangga Jakarta, 1987.
5. Toomey M, “Individual Trade Study for Table Energy System”, February 29, 2009.
6. ht t p:/ / en.m .wikipedia.org/ wiki/ vert ical_axis_w ind_t urbine
7. http://gurumuda.com/bse/dinamika-perubahan-atmosfer-dan-dampaknya-terhadap-kehidupan
8. Turbin angin type Lenz ini tidak memerlukan kecepatan angin tinggi serta sifatnya drag type, yaitu menggunakan gaya hambat sebagai prinsip kerjanya sehingga dapat mengumpulkan angin dari tiap - tiap arah dan memaksa melalui turbin itu. (ht t p:/ / w w w .helixwind.com)
9. Kecepatan angin dapat diukur dengan alat yang disebut Anemometer.
http://id.wikipedia.org/wiki/Angin
10. ht t p:/ / id.m .wikipedia.org/ wiki/ t orsi
11.http://id.wikipedia.org/wiki/Kincir_angin, 2008
12.ht t p:/ /www.aerolapane.com
13.http://www.id.wikipedia.org
14.http://www.ilmu-pengetahuan-geografi.html
