UJI JUMLAH SUDU ALAT PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA
AIR IRIGASI
SKRIPSI
OLEH :
AMANDA BUNA SATRIA SIREGAR
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UJI JUMLAH SUDU ALAT PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA
AIR IRIGASI
SKRIPSI
OLEH :
AMANDA BUNA SATRIA SIREGAR 100308027/KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015
DisetujuiOleh : Komisi Pembimbing
(Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si) (SulastriPanggabean, STP, M.Si Ketua
RIWAYAT HIDUP
Amanda Buna Satria Siregar, dilahirkan di Medan pada tanggal 19 Februari 1993 dari ayah Ir. Natalius Siregar dan Ibu Budiaty Nainggolan. Penulis merupakan putra ke dua dari tiga bersaudara.
Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Swasta Santo Thomas 2 Medan dan pada tahun 2010 lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur Ujian Masuk Bersama (UMB). Penulis memilih Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif mengikuti organisasi Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) FP USU sebagai anggota bidang Pengabdian Masyarakat pada tahun 2012/2013 dan Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian Indonesia (IMATETANI) sebagai biro Penelitian dan Pengembangan (Litbang) pada tahun 2012/2013.
ABSTRAK
AMANDA BUNA SATRIA SIREGAR: Uji Jumlah Sudu Alat Pembangkit Listrik Tenaga Air Irigasi, dibimbing oleh SAIPUL BAHRI DAULAY dan SULASTRI PANGGABEAN.
Pembangkit listrik tenaga air irigasi menggunakan sebuah kincir air, dimana salah satu komponen kincir tersebut adalah sudu. Penelitian ini bertujuan untuk menguji jumlah sudu kincir pada alat pembangkit listrik di saluran irigasi Medan Krio. Penelitian ini menggunakan rancang acak lengkap (RAL) non-faktorial dengan menggunakan jumlah sudu kincir berupa 8 sudu, 10 sudu dan 12 sudu. Parameter yang diamati yaitu debit aliran, daya listrik, tegangan listrik, putaran kincir, putaran generator.
Dari hasil penelitian diperoleh debit aliran rata-rata 8 sudu sebesar 0,040 m3/s; 10 sudu sebesar 0,047 m3/s; 12 sudu sebesar 0,048 m3/s. Daya listrik rata-rata 8 sudu sebesar 161,180 Watt; 10 sudu sebesar 175,120 Watt; 181,380 Watt. Tegangan listrik rata-rata 8 sudu sebesar 7,418 volt; 10 sudu sebesar 7,582 volt; 12 sudu 8,242 volt. Putaran kincir rata-rata 8 sudu sebesar 64,618 rpm; 10 sudu sebesar 66,190 rpm; 12 sudu sebesar 67,480 rpm. Putaran generator rata-rata 8 sudu sebesar 1332,744 rpm; 10 sudu sebesar 1369,605 rpm; 12 sudu sebesar 1391,781 rpm.
Kata kunci : Kincir air, Irigasi, Sudu, Debit
ABSTRACT
AMANDA BUNA SATRIA SIREGAR: Test the amount Blade of Generator Equipment Using Irrigations Water. Supervised by SAIPUL BAHRI DAULAY AND SULASTRI PANGGABEAN.
Power plants irrigation water using a water mill, that one of the components of the turbines is the blade. This study aims to examine the number of blades on the water mill power generation in the irrigation Medan Krio. This study used a completely randomized design (CRD) non-factorial using a number of water mill blades in the form of 8 blades, blades 10 and 12 blades. Parameters observed that the flow rate, power, voltage, round water mill, rotation generator.
From the results obtained by the average flow rate of 0,040 m3/ s 8 blade; 10 blade of 0,047 m3 / s; 12 blade of 0.048 m3 / s. Electric power on average 8 blade of 161.180 Watt; 10 blade of 175.120 Watt; 181.380 Watt. Average electric voltage of 7.418 volts 8 blades; 10 blade of 7.582 volts; 12 blade 8.242 volts. Water mill round average of 8 blades of 64.618 rpm; 10 blade at 66.190 rpm; 12 blade at 67.480 rpm. Generators round average of 8 blades of 1332.744 rpm; 10 blade at 1369.605 rpm; 12 blade at 1391.781 rpm.
KATAPENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Adapun judul dari skripsi ini yaitu “Uji Jumlah Sudu Alat Pembangkit Listrik Tenaga Air Irigasi” yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada
Bapak Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan Ibu Sulastri Panggabean, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang
telah banyak membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca yang bersifat membangun untuk kesempurnaan pada masa yang akan datang.
Akhir kata, penulis mengucapkan terimakasih, semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, Maret 2015
DAFTAR ISI
Hal.
RIWAYAT HIDUP ... i
ABSTRAK ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR TABEL ... v
DAFTAR GAMBAR ... vi
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 2
Kegunaan Penelitian... 2
TINJAUAN PUSTAKA SaluranIrigasi ... 3
Debit Air ... 4
Listrik ... 4
PembangkitListrik ... 6
SpesifikasiAlat
Prinsip Kerja Alat Pembangkit Listrik Tenaga Air ... 17
Daya listrik ... 17
METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian ... 18
Bahan dan Alat ... 18
Metode Penelitian... 18
Prosedur Penelitian... 19
Parameter yang Diamati... 19
HASIL DAN PEMBAHASAN Debit ... 20
Putaran Kincir ... 21
Putaran Generator... 23
Tegangan Listrik ... 25
Tegangan Listrik per Satuan Waktu ... 27
Daya Listrik ... 28
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 31
Saran ... 32
DAFTAR TABEL
No. Hal.
1. Pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap parameter yang diamati ... 20
2. Debit tiap 10 menit pasa sudu 8, 10 dan 12 ... 21
3. Uji DMRT pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap putaran kincir ... 22
4. Putaran kincir tiap 10 menit pada sudu 8, 10 dan 12 ... 23
5. Uji DMRT pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap putaran generator ... 24
6. Uji DMRT pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap tegangan listrik ... 25
DAFTAR GAMBAR
NO Hal
1. Pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap putaran kincir ... 22
2. Pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap putaran generator ... 24
3. Pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap tegangan listrik ... 26
4. Hubungan tegangan listrik perlakuan jumlah suduterhadap waktu ... 27
ABSTRAK
AMANDA BUNA SATRIA SIREGAR: Uji Jumlah Sudu Alat Pembangkit Listrik Tenaga Air Irigasi, dibimbing oleh SAIPUL BAHRI DAULAY dan SULASTRI PANGGABEAN.
Pembangkit listrik tenaga air irigasi menggunakan sebuah kincir air, dimana salah satu komponen kincir tersebut adalah sudu. Penelitian ini bertujuan untuk menguji jumlah sudu kincir pada alat pembangkit listrik di saluran irigasi Medan Krio. Penelitian ini menggunakan rancang acak lengkap (RAL) non-faktorial dengan menggunakan jumlah sudu kincir berupa 8 sudu, 10 sudu dan 12 sudu. Parameter yang diamati yaitu debit aliran, daya listrik, tegangan listrik, putaran kincir, putaran generator.
Dari hasil penelitian diperoleh debit aliran rata-rata 8 sudu sebesar 0,040 m3/s; 10 sudu sebesar 0,047 m3/s; 12 sudu sebesar 0,048 m3/s. Daya listrik rata-rata 8 sudu sebesar 161,180 Watt; 10 sudu sebesar 175,120 Watt; 181,380 Watt. Tegangan listrik rata-rata 8 sudu sebesar 7,418 volt; 10 sudu sebesar 7,582 volt; 12 sudu 8,242 volt. Putaran kincir rata-rata 8 sudu sebesar 64,618 rpm; 10 sudu sebesar 66,190 rpm; 12 sudu sebesar 67,480 rpm. Putaran generator rata-rata 8 sudu sebesar 1332,744 rpm; 10 sudu sebesar 1369,605 rpm; 12 sudu sebesar 1391,781 rpm.
Kata kunci : Kincir air, Irigasi, Sudu, Debit
ABSTRACT
AMANDA BUNA SATRIA SIREGAR: Test the amount Blade of Generator Equipment Using Irrigations Water. Supervised by SAIPUL BAHRI DAULAY AND SULASTRI PANGGABEAN.
Power plants irrigation water using a water mill, that one of the components of the turbines is the blade. This study aims to examine the number of blades on the water mill power generation in the irrigation Medan Krio. This study used a completely randomized design (CRD) non-factorial using a number of water mill blades in the form of 8 blades, blades 10 and 12 blades. Parameters observed that the flow rate, power, voltage, round water mill, rotation generator.
From the results obtained by the average flow rate of 0,040 m3/ s 8 blade; 10 blade of 0,047 m3 / s; 12 blade of 0.048 m3 / s. Electric power on average 8 blade of 161.180 Watt; 10 blade of 175.120 Watt; 181.380 Watt. Average electric voltage of 7.418 volts 8 blades; 10 blade of 7.582 volts; 12 blade 8.242 volts. Water mill round average of 8 blades of 64.618 rpm; 10 blade at 66.190 rpm; 12 blade at 67.480 rpm. Generators round average of 8 blades of 1332.744 rpm; 10 blade at 1369.605 rpm; 12 blade at 1391.781 rpm.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pengembangan energi secara besar-besaran sampai saat ini masih mengacu kepada ekploitasi sumber daya alam dengan cara konvensional, yaitu pembangkit energi tenaga uap, tenaga diesel, dan tenaga nuklir, padahal diyakini sumber daya ini akan habis pada suatu waktu tertentu ke depan. Sumber-sumber energi lain yang berasal dari alam yang dapat diperbarui seperti tenaga pasang surut air laut, tenaga panas matahari, tenaga panas bumi, tenaga angin, dan medan magnet hidrodinamik tidak begitu berkembang karena hinga saat ini besarnya energi yang dihasilkan oleh ketiga sumber utama tersebut, kontribusinya masih sangat kecil (Tantrawati, dkk, 2007).
Energi air adalah termasuk dalam kategori SDA yang dapat diperbaharui (renewable). Dalam kondisi tidak ada manusia sekalipun, lingkungan dan alam pasti mengalami perubahan secara kontinyu. Degradasi lingkungan akan terjadi baik disebabkan oleh alam itu sendiri maupun oleh kelalaian manusia. Pembangunan Pembangkit Energi Listrik yang dapat diperbaharui mendapat prioritas disebabkan SDA yang dapat diperbaharui dapat tersedia sepanjang zaman (Napitupulu, 2012).
Saluran irigasi sekunder dapat dimanfaatkan sebagai sumber air yang memiliki beda tinggi, sehingga dapat digunakan sebagai sumber untuk pembangkit listrik.
Untuk membuat pembangkit listrik digunakan sebuah kincir air, dimana salah satu komponen kincir tersebut adalah sudu.Kinerja kincir air dipengaruhi oleh jumlah sudu yang terdapat dalam kincir tersebut. Jumlah sudu kincir sangat menentukan banyaknya gelembung air yang dihasilkan dan kemudian akan menentukan besarnya daya listrik yang dihasilkan dari saluran tersebut. Dengan melakukan perbandingan dari jumlah sudu kincir diharapkan dapat diperoleh variasi daya yang dihasilkan pula.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menguji jumlah sudu kincirpada alat pembangkit listrik di saluran irigasi Medan Krio.
Hipotesa penelitian
Dalam penelitian ini, diduga ada pengaruh jumlah sudu terhadap parameter yang diuji.
Kegunaan Penelitian
1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian lebih lanjut mengenai jumlah sudu kincir pada alat pembangkit listrik tenaga air irigasi.
TINJAUAN PUSTAKA
Saluran Irigasi
Pengertian irigasi secara umum yaitu pemberian air pada tanah untuk memenuhi kebutuhan air tanaman. Tujuan umum irigasi kemudian dirinci lebih lanjut, yaitu:
1. Menjamin keberhasilan produksi tanaman dalam menghadapi kekeringan jangka pendek
2. Mendinginkan tanah dan atmosfir sehingga cocok untuk pertumbuhan tanaman
3. Mengurangi bahaya kekeringan
4. Mencuci/ melarutkan garam dalam tanah 5. Mengurangi bahaya pemipaan tanah
6. Melunakkan lapisan olah dan gumpalan-gumpalan tanah
7. Mencegah pertumbuhan gulma dengan cara pendinginan melalui evaporasi atau evapotranspirasi
(Pusposutardjo, 2001).
Saluran irigasi merupakan bangunan pembawayang berfungsi membawa air dari bangunan utamasampai ketempat yang memerlukan. Saluran pembawaini berupa :
1. Saluran Primer (Saluran Induk) yaitu saluran yanglansung berhubungan dengan saluran bendunganyang fungsinya untuk menyalurkan air dari waduk ke saluran lebih kecil
3. Saluran Tersier yaitu cabang dari saluran sekunderyang langsung berhubungan dengan lahan ataumenyalurkan air ke saluran-saluran kwarter (Ansori, 2012).
Debit Air
Debit adalah suatu koefisien yang menyatakan banyaknya air yang mengalir dari suatu sumber per satu-satuan waktu, biasanya diukur dalam satuan m³ per detik. Dalam pengukuran debit air secara tidak langsung, yang sangat perlu
diperhatikan adalah kecepatan aliran dan luas penampang aliran (Ansori, dkk, 2012).
Pengukuran debit air dapat dilakukan dengan mengukur kecepatan aliran air pada suatu wadah dengan luas penampang area tertentu. Terdapat beberapa metode yang dapat digunakan untuk pengukuran kecepatan aliran air pada sungai atau alur antara lain: Area-velocity method, Tracermethod, Slope area method, Weir dan flume,Volumetric method Area. Kecepatan aliran dapat diukur dengan metode: metode current-meter dan metode apung. Kemudian distribusi kecepatan aliran di dalam alur tidak sama pada arah horizontal maupun arah vertikal (Finawan dan Mardyanto, 2011).
Listrik
Listrik adalah suatu sumber daya yang paling banyak digunakan sekarang ini karena memiliki banyak fungsi, diantaranya dalam menunjang kehidupan manusia, listrik digunakan sebagai suplai alat alat elektronik dan alat alat lainnya yang menggunakan listrik. Hal ini banyak membuat negara termasuk Indonesia mencari cara dalam pemanfaatan energi untuk menambah pasokan listriknya guna memenuhi kebutuhan listriknya guna memnuhi kebutuhan manusia. Selain menggandalkan pembangkit listrik berbahan fosil yang jumlahnya terbatas dialam, salah satu aplikasi yang diarahkan adalah pemanfaatan energi yang terbarukan yang ada dialam, misalnya energi air, energi angin, energi matahari, dan panas bumi. Salah satu energi yang terbarukan yang sangat berpotensi di Indonesia adalah pemanfaatan energi air dan apabila pemanfaatan energi tersebut dilakukan secara meluas diseluruh Indonesia maka peluang keluar dari krisis listrik akan semakin besar mengigat bahwa terdapat banyak tempat tempat seperti sungai yang berpotensi untuk dimanfaatkan dan semuanya menyebar diseluruh pulau pulau besar yang ada dinegara kita (Sihombing, 2009).
Pembangkit Listrik
Pemasangan pembangkit listrik tenaga air atau Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) khususnya di daerah terpencil masih perlu dikembangkan melihat daerah di Indonesia yang banyak sekali air yang belum dimanfaatkan secara optimal, dan masih banyak pula daerah terpencil di Indonesia yang belum terjangkau oleh aliran listrik (PLN). Sebagai alternatif pembangkit listrik dengan menggunakan diesel (PLTD) yang menggunakan bahan bakar minyak khususnya solar yang biaya operasionalnya lebih besar dibanding PLTMH, disamping itu PLTMH juga ramah lingkungan (Wibowo, dkk, 2013).
Sebuah Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA) mengubah energi dari air yang bergerak menjadi energy listrik dangan mempergunakan sebuah turbi air yang terpasang pada generator listrik. Sebagaimana diketahui dalam ilmu fisika, setiap benda dan juga air, yang berada dipermukaan bumi, memiliki energy potensial yang berbentuk rumus berikut:
E = m.g.H ……….. (1) Dimana :
e = energi potensial m = masaa
g = percepaten grafitasi
Bilamana dE merupakan elemen energy yang dibangkitkan oleh elemen massa dan melalui jarak tinggi H. bilamana Q didefinisikan sebagai debit air dapat ditulis:
Q = dm/dt
Maka dapat dirumuskan:
P = ƞ. g. Q. H ………..(2)
Dengan: P = daya
Ƞ = efisiensi system
g = gravitasi H = tinggi terjun Q = debit air (Kadir. 1996).
Spesifikasi Alat Kincir Air
Bagian ini digunakan untuk merubah energi air yang mengalir menjadi energi kinetis dalam bentuk energi putaran, semakin besar air yang memutar kincir ini semakin besar momen energi putar yang didapat. Tentunya disamping volume air juga tekanan air yang jatuh mempercepat putaran kincir sehingga momen putaran akan makin besar, diharafkan mampu memutar puli-puli yang dihubungkan dengan tali kipas (vent belt) untuk memutar generator (Jasa, dkk, 2010).
Kincir air merupakan sarana untuk merubah energi air menjadi energi mekanik yang berupa putaran pada poros kincir. Ada beberapa tipe kincir air yaitu :
1. Kincir air Overshot
2. Kincir air Undershot
3. Kincir air Breastshot
Kincir air overshot bekerja bila air yang mengalir ke dalam bagian sudu sudu sisi bagian atas dan karena gaya berat air roda kincir berputar. Kincir air
overshot adalah kincir air yang paling banyak digunakan dibandingkan dengan jenis kincir air yang lain.
Keuntungan :
1. Tingkat efisiensi yang tinggi dapat mencapai 85 % 2. Tidak membutuhkan aliran yang deras
5. Teknologi yang sederhana mudah diterapkan di daerah yang terisolir. Kerugian :
1. Karena aliran air berasal dari atas maka biasanya reservoir air atau bendungan memerlukan investasi lebih banyak
2. Tidak dapat untuk mesin putaran tinggi
3. Membutuhkan ruang yang lebih luas untuk penempatan.
Kincir air undershot bekerja bila air yang mengalir menghantam dinding sudu yang terletaj pada bagian bawah dari kincir air. Tipe ini cocok dipasang pada perairan dangkal pada daerah yang rata. Tipe ini disebut juga dengan “vitruvian”.Disini aliran air berlawanan dengan arah sudu yang memutar kincir. Keuntungan:
1. Konstruksi lebih sederhana 2. Lebih ekonomis
3. Mudah untuk dipindahkan
Kerugian:
1. Efisiensi kecil (25%-70%)
2. Daya yang dihasilkan relative kecil.
Kincir air breast shot merupakan perpaduan antara tipe overshot dan
undershot dilihat dari energi yang diterimanya. Keuntungan:
1. Tipe ini lebih efisiensi dari tipe udershot
Kerugian:
1. Sudu-sudu dari tipe ini tidak rata seperti tipe undershot (lebih rumit) 2. Diperlukan pada arus aliran rata
3. Efisiensi lebih kecil daripada tipe overshot (20%-75%) (Henry, dkk, 2013).
Menghitung torsi motor jika diketahui daya motor dan kecepatan motor, hubungan antara horse power, torsi dan kecepatan dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
T =5250 x HP n
Dimana :
T = torsi motor (lb ft)
n = kecepatan putar motor (rpm) HP = daya kuda motor
(Anonimous, 2013). Sudu
N =πD
t ...(3)
Dimana :
N = jumlah sudu
D = diameter kincir (inch) T = jarak antar sudu (m)
Jarak antar sudu dapat dihitung dengan :
t = s
sinθ...(4)
s = k D...(5) dimana :
k = konstanta ketetapan (0,13) (Sihombing, 2009).
Generator
Generator digunakan sebagai alat yang merubah energi putar mekanis menjadi energi listrik melalui adanya medan magnet yang diputar melalui rotor dan akan menimbulkan medan magnit yang timbul disisi stator. Medan magnet yang terjadi distator dengan pola-pola tertentu akan menimbulkan arus listrik yang mengalir dikumparan stator yang dialirkan melalui saluran transmisi sebagai arus listrik. Semakin besar generator semakin besar energi listrik yang didapat dan semakin besar energi kinetis yang diperlukan untuk memutarnya. Beban yang
terpasang merupakan beban listrik yang digunakan sebagai media penerangan (Jasa, dkk, 2010).
rotor. Stator adalahbagian yang diam/ tetap, dan rotor adalah bagian yang berputar pada mesin (Nurhadi, dkk 2013).
Generator merupakan piranti atau peralatan listrik yang dapat dipergunakan untuk mengubah energi mekanis menjadi energi listrik, dapat berupa generator arus searah (generator DC) maupun generator arus bolak-balik (Alternator). Motor merupakan piranti atau peralatan listrik yang dapat dipergunakan untuk mengubah energy listrik menjadi energi mekanis, juga dapat berupa motor arus searah maupun motor arus bolak balik (Wahab, 2009).
Dalam bentuknya yang sederhana sebuah generator listrik terdiri dari atas magnet dan kumpaaran. Bilamana terdapat suatu gerakan antra kedua komponen diatas, garis- garis gaya magnet memotong belitan-belitan kumparan dan suatu gerak gaya listrik (ggl) akan dibangkitkan. Sebuah generator listrik atau alternator modern atas suatu sistim elektro magnet dan suatu almatur yang terdiri atas sejumlah kumparan dari konduktor berisolasi yang diletakkan dalam alur (slot) inti besi berlaminasi. Berdasarkan hokum induksi Faraday besar gaya gerak listrik yang diinduksi adalah:
GGL=- �
��∫ �� .��………..……….(6)
Dengan:
Pulley
Pulley sabuk dibuat dari besi-cor atau dari baja.Pulley kayu tidak banyak lagi dijumpai.Untuk konstruksi ringan diterapkan pulley dari paduan aluminium.Pulley sabuk baja terutama cocok untuk kecepatan sabuk yang tinggi (di atas 35 m/det) (Stolk dan Kros, 1981).
Untuk menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putaran transmisi penggerak dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran roda transmisi yang digerakkan dikalikan dengan diameternya.
SD (penggerak) = SD (yang digerakkan) ………..(7)
Dimana :
S = Kecepatan putar pulley (rpm) D= Diameter pulley (mm)
Putaran pulley dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
n1
n2 =
d2
d1
...(8)
n2
n3 =
d3
d2
...(9) Dimana :
n1 = putaran pulley pertama (rpm)
n2 = putaran pulley kedua (rpm)
d1= diameter pulley pertama (inchi)
d2= diameter pulley kedua (inchi)
(Smith dan Wilkes, 1990).
Pemasangan puli antara lain dapat dilakukan dengan cara:
- Vertikal, pemasangan puli dilakukan secara tegak dimana letak pasangan puli adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk
(Mabie and Ocvirk, 1967).
Sabuk V
Sabuk V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk V dibelitkan di sekitar alur pulley yang berbentuk V pula. Transmisi sabuk yang bekerja atas dasar gesekan belitan mempunyai beberapa keuntungan karena murah harganya, sederhana konstruksinya dan mudah untuk mendapatkan perbandingan putaran yang diinginkan. Transmisi tersebut telah digunakan dalam semua bidang industri, misalnya mesin-mesin pabrik, otomobil, mesin pertanian, alat kedokteran, mesin kantor dan alat-alat listrik. Kekurangan yang ada pada sabuk ini adalah terjadinya slip antara sabuk dan pulley sehingga tidak dapat dipakai untuk putaran tetap atau perbandingan transmisi yang tetap (Daryanto, 1993).
Menurut Smith dan Wilkes (1990), apabila pemindahan daya menggunakan dua roda transisi, maka hubungan antara jarak kedua titik pusat sumbu roda transisi dengan panjang sabuk dapat ditentukan dengan rumus:
L = 2C + 1,57(D + d) + (D−d)
4C ……….………...(10)
dimana:
L = Panjang efektif sabuk (mm)
C = Jarak antara kedua sumbu roda transisi (mm)
Prinsip Kerja Alat Pembangkit Listrik Tenaga Air
Pembangkitan tenaga air adalah suatu bentuk perubahan tenaga dari tenaga air dengan ketinggian dan debit tertentu menjadi tenaga listrik, dengan menggunakan turbin air dan generator. Prinsipnya memanfaatkan beda ketinggian dan jumlah debit air per detik yang ada pada aliran air saluran irigasi, sungai atau air terjun. Aliran air ini akan memutar poros turbin sehingga menghasilkan energi mekanik. Energi ini selanjutnya menggerakkan generator dan generator menghasilkan listrik.Daya yang keluar dari generator dapat diperoleh dari perkalian efisiensi turbin dan generator dengan daya yang keluar secara teoritis. Sebagaimana dapat dipahami dari rumus tersebut di atas, daya yang dihasilkan adalah hasil kali dari tinggi jatuh dan debit air, oleh karena itu berhasilnya pembangkitan tenaga air tergantung daripada usaha untuk mendapatkan tinggi jatuh air dan debit yang besar secara efektif dan ekonomis (Jasa, dkk, 2010).
Daya Listrik
Daya listrik didefinisikan sebagai laju hantaran energi listrik dalamrangkaian
listrik.Satuan SI daya listrik adalah watt.Arus listrik yang mengalirdalam rangkaian
dengan hambatan listrik menimbulkan kerja.Perantimengkonversi kerja ini ke dalam
berbagai bentuk yang berguna, seperti panas(seperti pada pemanas listrik), cahaya
(seperti pada bola lampu), energi kinetik(motor listrik), dan suara (loudspeaker).Listrik dapat diperoleh dari pembangkitlistrik atau penyimpan energi seperti baterai (Harnovi, 2003).
nikel, krom, dan nikrom serta campuran antara nikel dan krom. Logam-logam ini apabila dialiri arus listrik suhunya cepat meningkat hingga tampak membara, oleh karena itu jenis logamlogam ini banyak dipakai sebagai elemen pemanas pada setrika listrik, kompor listrik, dan solder (Adiwarsito, 2009).
Sistem pereduksi dua tingkat merupakan system yang berupa pulley-belt
yang terdiri dari sebuah pulley besar pada shaft mesin penggerak dan sebuah
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September di Desa Sei Beras Sekata Daerah Irigasi Medan Krio Kecamatan Sunggal Kabupaten Deli Serdang.
Alat dan Bahan Penelitan
Alat Penelitian
Lingkar sepeda sebagai kincir air, generator sebagai pengubah energi gerak menjadi energi listrik, pulley sebagai pengatur putaran kincir, v-belt sebagai penyambung pulley, inverter sebagai pengubah arus DC ke AC, power bank sebagai penyimpan daya listrik, stopwatch sebagai alat untuk menghitung waktu, kamera untuk mendokumentasikan penelitian.
Bahan Penelitian
Saluran irigasi sebagai sumber air yang akan dimanfaatkan, perlengkapan tulis untuk mempermudah pengolahan data,
Metode Penelitian
Penelitian ini mengunakan rancang acak lengkap (RAL) non-faktorial dengan 3 kali ulangan di setiap perlakuan.Dengan menggunakan jumlah sudu kincir berupa8 sudu, 10 sudu dan 12 sudu. Dengan persamaan
Yij = µ+αi+ itj...(12) Dimana:
µ = nilai tengah sebenarnya αi = efek factor P pada taraf ke-i itj = pengaruh galat (pengacakan) Prosedur penelitian
1. Disiapkan alat pembangkit listrik tenaga air irigasi 2. Dipasang sudu dengan jumlah 8, 10 dan 12
3. Dihitung debit saluran irigasi 4. Dipasang alat di saluran irigasi 5. Dihitung putaran roda kincir 6. Dilakukan pengamatan parameter.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, secara umum dapat diketahui bahwa perbedaan jumlah sudu pada kincir memberikan pengaruh terhadap putaran kincir, putaran generator, tegangan listrikdan daya listrik. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap parameter yang diamati
Jumlah Sudu Debit Air
(m3/s)
Dari Tabel 1 dapat diketahui bahwa tegangan listrik tertinggi diperoleh dari kincir dengan jumlah 12 sudu dan tegangan listrik terendah diperoleh dari kincir dengan jumlah 8 sudu. Daya listrik tertinggi diperoleh dari kincir dengan jumlah 12 sudu dan daya listrik terendah diperoleh dari kincir dengan jumlah 8 sudu. Putaran kincir tertinggi diperoleh dari kincir dengan jumlah 12 sudu dan putaran kincir terendah diperoleh dari kincir dengan jumlah 8 sudu. Putaran generator tertinggi diperoleh dari kincir dengan jumlah 12 sudu dan putaran generator terendah diperoleh dari kincir dengan jumlah 8 sudu.
Hasil analisa statistik pengaruh jumlah sudu terhadap masing-masing parameter yang diamati dapat dilihat pada uraian berikut.
Debit Air
diperhatikan adalah kecepatan aliran dan luas penampang aliran. Untuk mengetahui nilai debit pada saluran primer digunakan pipa paralon, agar mempermudah dalam mengukur debit air, mempermudah dalam menentukan titik jatuh air (Ansori, dkk, 2012).
Tabel 2. Debit tiap 10 menit pada sudu 8, 10 dan 12 Jumlah Sudu
Waktu (Menit)
Rataan
0 10 20 30 40 50 60
8 Sudu 0,035 0,046 0,045 0,037 0,030 0,042 0,041 0,040 10 Sudu 0,039 0,048 0,047 0,042 0,052 0,051 0,050 0,047 12 Sudu 0,042 0,050 0,037 0,050 0,048 0,052 0,056 0,048
Pada Tabel 2 dapat dilihat bahwa pada sudu 8, debit air paling rendah terjadi pada waktu 40 menit dan yang paling tinggi terjadi pada waktu 10 menit. Pada sudu 10, debit air paling tinggi terjadi pada waktu 40 menit dan debit air paling rendah terjadi pada waktu 0 menit. Pada sudu 12, debit air paling tinggi terjadi pada waktu 60 menit dan debit air paling rendah terjadi pada waktu 20 menit. Berdasarkan Luther dan Erwin (2012) debit air yang mengalir dari suatu tempat penampungan ditentukan oleh kecepatan aliran dan luas penampang aliran, dimana semakin besar kecepatan aliran maka debit aliran juga akan semakin besar dan sebaliknya. Beragamnya nilai debit dikarenakan beragam pula kecepatan aliran air pada saluran tersebut.
Putaran Kincir
Tabel 3. Uji DMRT pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap putaran kincir
Jarak
DMRT
Perlakuan Rataan
Notasi
0.05 0.01 0.05 0.01
1 64.618 a A
2 0.464208 0.636079 2 66.19043 b B
3 0.48702 0.663422 3 67.48029 c C
Pada Tabel 3 dapat dilihat perlakuan yang satu berbeda sangat nyata terhadap perlakuan lainnya.Perlakuan jumlah sudu 8 berbeda sangat nyata dengan perlakuan jumlah sudu 10 demikian juga terhadap perlakuan jumlah sudu 12.Dan perlakuan jumlah sudu 10 juga berbeda sangat nyata terhadap jumlah sudu 12.
Pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap persentase putaran kincir dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap persetase putaran kincir Pada Gambar 1 putaran kincir tertinggi terdapat pada kincir 12 sudu dan putaran kincir terendah terdapat pada kincir 8 sudu. Hal ini dikarenakan putaran kincir berbanding lurus dengan jumlah sudu pada kincir, semakin banyak jumlah
sudu kincir maka jumlah putaran kincir akansemakin besar dan semakin sedikit jumlah sudu kincir maka jumlah putaran kincir akan semakin kecil. Putaran kincir juga berbanding lurus dengan debit air pada saluran tersebut. Menurut Napitupulu dan Fritz (2013) kecepatan putaran akan semakin besar seiring dengan penambahan jumlah sudu dan debit air yang jatuh mengenai kincir. Debit air yang jatuh mengenai kincir akan menentukan cepat atau lambatnya kincir berputar. Tabel 4. Putaran Kincir tiap 10 menit pada jumlah sudu 8, 10 dan 12
Jumlah Sudu
Waktu Putaran (menit)
0 10 20 30 40 50 60
8 64,073 65,240 65,107 64,240 64,100 64,833 64,733
10 64,920 66,630 65,340 65,343 67,470 66,790 66,840
12 67,230 67,546 66,340 67,636 67,470 67,870 68,270
Berdasarkan Tabel 4 dapat dilihat bahwa pada jumlah sudu 8, putaran kincir paling rendah terdapat pada waktu 0 menit dan putaran kincir yang paling tinggi terdapat pada waktu 10 menit. Pada jumlah sudu 10, putaran kincir paling rendah terdapat pada waktu 0 menit dan putaran kincir paling tinggi terdapat pada waktu 60 menit. Pada sudu 12, putaran kincir paling rendah terdapat pada waktu 20 menit dan putaran kincir paling tinggi terdapat pada waktu 60 menit. Hal ini dapat terjadi karena debit air yang mengalir tiap menitnya berbeda, sehingga menghasilkan waktu untuk memutar kincir yang berbeda pula.
Putaran Generator
Dari hasil sidik ragam dapat dilihat bahwa perlakuan jumlah sudu yang berbeda memberikan pengaruh sangat nyata terhadap persentase putaran generator.Hasil uji DMRT (Duncan Multiple Range Test) pengaruh jumlah sudu terhadap persentase putaran generator untuk tiap-tiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5.Uji DMRT pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap putaran generator Jarak
DMRT
Perlakuan Rataan
Notasi
0.05 0.01 0.05 0.01
1 1332,744 A A
2 9.241822 12.66357 2 1369,605 B B
3 9.695981 13.20794 3 1391,781 C C
Pada Tabel 5 dapat dilihat perlakuan yang satu berbeda sangat nyata terhadap perlakuan lainnya.Perlakuan jumlah sudu 8 berbeda sangat nyata dengan perlakuan jumlah sudu 10 demikian juga terhadap perlakuan jumlah sudu 12.Dan perlakuan jumlah sudu 10 juga berbeda sangat nyata terhadap jumlah sudu 12.
Pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap persentase putaran generator dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap putaran generator
Gambar 2 menunjukkan bahwa perlakuan jumlah sudu berbanding lurus dengan persentase putaran generator.Semakin banyak jumlah sudu, maka semakin besar putaran generator yang dihasilkan, karena pada penelitian ini digunakan sistem pereduksi dua tingkat. Menurut Luther dan Erwin (2012) sistem ini berupa pulley-belt yang terdiri dari sebuah pulley besar pada shaft mesin penggerak dan sebuah pulley kecil pada shaft generator yang dihubungkan oleh sebuah belt. Sehingga putaran yang dihasilkan pada pulley pertama akan diteruskan oleh pulley kedua sehingga menghasilkan nilai putaran yang lebih besar kemudian diteruskan ke pulley ketiga dan menghasilkan nilai putaran yang lebih besar dari pulley kedua.
TeganganListrik
Dari hasil sidik ragam dapat dilihat bahwa perlakuan jumlah sudu yang berbeda memberikan pengaruh nyata terhadap persentase tegangan listrik.Hasil uji DMRT (Duncan Multiple Range Test) pengaruh jumlah sudu terhadap persentase tegangan listrik untuk tiap-tiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6.Uji DMRT pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap tegangan listrik Jarak
DMRT
Perlakuan Rataan
Notasi
0.05 0.01 0.05 0.01
1 7.418 a A
2 0.080827 0.110753 2 7.582 b B
3 0.084799 0.115514 3 8.242 c B
Pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap persentase putaran generator dapat dilihat pada Gambar dibawah ini.
Gambar 3. Pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap tegangan listrik
Berdasarkan hasil yang diperoleh, tegangan tertinggi terjadi pada sudu 12 dan tegangan listrik terendah terjadi pada sudu 8. Hal ini dikarenakan perbedaan jumlah sudu berpengaruh terhadap tegangan listrik yang dihasilkan. Tegangan berbanding lurus dengan jumlah sudu pada kincir, semakin banyak jumlah sudu, maka tegangan listrik yang dihasilkan akan semakin besar dan semakin sedikit jumlah sudu, maka tegangan listrik yang dihasilkan akan semakin kecil.
Tegangan Listrik per satuan waktu
Gambar 4. Hubungan Tegangan Listrik terhadap Waktu
Pada Gambar 4 dapat dilihat tegangan listrik tertinggi terdapat jumlah sudu 12 dan terendah pada jumlah sudu 8. Hal ini dipengaruhi oleh debit aliran air, pada jumlah sudu 12 debit terendah pada menit ke-20 sebesar 0,037 m3/sdan tertinggi pada menit 60 sebesar 0,056 m3/sdan putaran terendah pada menit 20 sebesar 66,340 m3/s tertingi pada menit ke-60 sebesar 68,270 m3/s. Pada jumlah sudu 10, debit terendah pada menit ke-0 sebesar 0,039 m3/s dan tertinggi pada menit ke-40 sebesar 0,052 m3/s dan putaran terendah pada menit 30 sebesar 65,342 m3/s tertingi pada menitke-40 sebesar 67,74 m3/s. Pada jumlah sudu 8, debit terendah pada menit ke-40 sebesar 0,030 m3/s dan tertinggi pada menit ke-10 sebesar 0,046 dan putaran terendah pada menit 40 sebesar 64,ke-10 m3/s tertingi pada menit ke-10 sebesar 65,240 m3/s. Besar dan kecilnya debit dipengaruhi oleh sampah yang menghambat laju aliran pada saluran tersebut.
Pada (Lampiran 3) dapat dilihat bahwa tegangan listrik dipengaruhi juga oleh putaran kincir dan putaran generator. Semakin besar putaran kincir dan putaran generator, maka semakin besar juga tegangan listrik yang dihasilkan. sistem pereduksi dua tingkat. Menurut Luther dan Erwin (2012) putaran yang dihasilkan pada pulley pertama akan diteruskan oleh pulley kedua sehingga menghasilkan nilai putaran yang lebih besar kemudian diteruskan ke pulley ketiga dan menghasilkan nilai putaran yang lebih besar dari pulley kedua langsung ke generator, sehingga nilai putaran berpengaruh terhadap tegangan yang dihasilkan. DayaListrik
DMRT (Duncan Multiple Range Test) pengaruh jumlah sudu terhadap persentase daya listrik untuk tiap-tiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7.Uji DMRT pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap daya listrik Jarak
DMRT
Perlakuan Rataan
Notasi
0.05 0.01 0.05 0.01
1 161,180 a A
2 7,378001 10,10967 2 175,120 b B
3 7,740569 10,54426 3 181,380 c B
Pada Tabel 7 dapat dilihat perlakuan yang satu berbeda sangat nyata terhadap perlakuan lainnya.Perlakuan jumlah sudu 8 berbeda sangat nyata dengan perlakuan jumlah sudu 10 demikian juga terhadap perlakuan jumlah sudu 12.Dan perlakuan jumlah sudu 10 juga berbeda sangat nyata terhadap jumlah sudu 12. Pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap persentase daya listrik dapat dilihat pada Gambar dibawah ini.
Gambar 5. Pengaruh perlakuan jumlah sudu terhadap daya listrik
Berdasarkan hasil yang diperoleh, daya tertinggi terjadi pada sudu 12 dan daya listrik terendah terjadi pada sudu 8. Hal ini dikarenakan perbedaan jumlah sudu berpengaruh terhadap daya listrik yang dihasilkan. Daya listrik berbanding
lurus dengan jumlah sudu pada kincir, semakin banyak jumlah sudu, maka daya listrik yang dihasilkan akan semakin besar dan semakin sedikit jumlah sudu, maka daya listrik yang dihasilkan akan semakin kecil karena pada jumlah sudu 8 nilai putaran kincir, putaran generator, lebih kecil dari pada nilai putaran kincir dan generator pada sudu kincir 10 dan 12
Torsi yang terdapat pada perlakuan jumlah sudu memiliki perbedaan, torsi berbanding lurus dengan massa kincir, diameter kincir dan gaya gravitasi. Semakin besar salah satu dari ketiga faktor, maka nilai torsi yang dihasilkan akan semakin besar.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Dari hasil penelitian pengaruh jumlah sudu pada kincir alat pembangkit listrik tenaga air irigasi dengan parameter yang diamati memberikan kesimpulan sebagai berikut:
1. Debit air rata-rata yang mengalir pada saluran irigasi pada perlakuan 8 sudu, 10 sudu dan 12 sudu yaitu 0,040 m3/s; 0,047 m3/s dan 0,048 m3/s. 2. Tegangan listrik rata-rata yang diperoleh pada perlakuan 8 sudu, 10 sudu
dan 12 sudu yaitu 7,418 Volt; 7,582 Volt dan 8,242 Volt.
3. Daya listrik rata-rata yang diperoleh pada perlakuan 8 sudu, 10 sudu dan 12 sudu yaitu 161,180 Watt; 175,120 Watt dan 181,380 Watt.
4. Putaran kincir rata-rata yang diperoleh pada perlakuan 8 sudu, 10 sudu dan 12 sudu yaitu 64,618 rpm; 66,190 rpm dan 67,480 rpm.
5. Putaran generator rata-rata yang diperoleh pada perlakuan 8 sudu, 10 sudu dan 12 sudu yaitu 1332,744 rpm; 1369,605 rpm dan 1391,781 rpm.
6. Perlakuan jumlah sudu memberikan pengaruh sangat nyata terhadap daya listrik, putaran kincir, putaran generator dan memberikan pengaruh nyata terhadap tegangan.
7. Jumlah sudu berbanding lurus terhadap tegangan listrik, daya listrik, putaran generator dan putaran kincir.
Saran
1. Perlu dilakukan perbaikan generator agar menghasilkan daya listrik yang lebih besar.
DAFTAR PUSTAKA
Adiwarsito, 2009. Energi dan Daya Listrik. Erlangga, Jakarta. Anonimous, 2013. Repository USU.
Ansori, A., A. Ariyanto dan Syahroni, 2012.Kajian Efektifitas dan Efisiensi Jaringan Irigasi Terhadap Kebutuhan Air pada Tanaman Padi, Pasir Pengaraian.
Daryanto., 1993. Dasar-Dasar Teknik Mesin. Bina Aksara, Jakarta.
Finawan, A dan A. Mardiyanto, 2011. Pengukuran Debit Air Berbasis Mikrokontroler At89s51. Politeknik Negeri Lhokseumawe.
Harnovi, 2003. Daya Listrik Arus Bolak Balik. Universitas Sriwijaya, Palembang. Henry, O. S., A. Daud dan H. Hakki, 2013. Analisis Perubahan Dimensi Kincir
Air Terhadap Kecepatan Aliran Air. Univervitas Sriwijaya, Palembang. Jasa, L., P. Ardana dan I. N. Setiawan, 2010. Usaha Mengatasi Krisis Energi
Dengan Memanfaatkan Aliran Pangkung Sebagai Sumber Pembangkit Listrik Alternatif Bagi Masyarakat Dusun Gambuk –Pupuan-Tabanan, Bali.
Kadir. A, 1996. Pembangkit Tenaga Listrik. Universitas Indonesia Press, Jakarta. Luther, S dan T. S. Erwin, 2012. Analisa Performance Roda Air Arus Bawah
Untuk Sudu Plat Datar Dengan Variasi Jumlah Sudu Laju. Universitas Hasanuddin, Makassar.
Mabie, H. H and F. W. Ocvirk., 1967.Mechanics and Dynamic of Machinery. Jhon Wiley & Sons, Inc., New York.
Napitupulu, J., 2012. Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro (PLTM) Dalam Pengelolaan Energi Hijau. JurusanTeknikElektroUniversitasDarmaAgung, Medan.
Napitupulu, F. H dan M. Fritz, 2013.Uji Eksperimental dan Analisis Pengaruh Variasi Kecepatan dan Jumlah Sudu terhadap Daya dan Putaran Turbin.Jurnal Dinamis Volume II. Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pusposutardjo.S, 2001.Pengembangan Irigasi Usaha Tani Berkelanjutan dan Gerakan Hemat Air. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta.
Sasmita, M. H., R. Nurlinda., S. M. Karlina dan S. D. Prasetyo, 2012. Konverter DC to AC Konduksi.Politeknik Negeri Semarang.
Sihombing, E. S, 2009. Pengujian Sudu Lengkung Prototipe Turbin Air Terapung Pada Aliran Sungai. Universitas Sumatera Utara, Medan.
Smith, H. P. dan L. H. Wilkes., 1990. Mesin dan Peralatan Usaha Tani. GajahMada University Press, Yoyakarta.
Stolk, J dan C. Kross., 1981. Elemen Mesin: Elemen Konstruksi dari Bangunan Mesin. Penerjemah Handersin dan A. Rahman. Erlangga, Jakarta.
Tantrawati, E dan H. Ruzardi, 2007.Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut Sistem Daur Ganda Dengan Kolam Tunggal di Sumatra, Yogyakarta.
Wahab, A., 2009. Sistem Tenaga Listrik.
[diakses pada 18 April 2014].
Lampiran 3. Perhitungan data pengamatan parameter
Kecepatan =panjangpipa
waktu
Kecepatan =panjangpipa
waktu
= 2,98 m
1,30 s
= 2,3 m s⁄
= 2,3 m s⁄ x 0,02 m2
= 0,046 m3�s
20 menit
Kecepatan =panjangpipa
waktu
= 2,98 m
1,32 s
= 2,25 m s⁄
Debit = V. A
= 2,25 m s⁄ x 0,02 m2
= 0,045 m3�s
30 menit
Kecepatan =panjangpipa
waktu
= 2,98 m
1,61 s
= 1,85 m s⁄
Debit = V. A
= 1,85 m s⁄ x 0,02 m2
= 0,037 m3�s
40 menit
Kecepatan =panjangpipa
waktu
= 2,98 m
1,986 s
Debit = V. A
= 1,50 m s⁄ x 0,02 m2
= 0,030 m3�s
50 menit
Kecepatan =panjangpipa
waktu
= 2,98 m
1,50 s
= 2,1 m s⁄
Debit = V. A
= 2,1 m s⁄ x 0,02 m2
= 0,042 m3�s
60 menit
Kecepatan =panjangpipa
waktu
= 2,98 m
1,4 s
= 2,05 m s⁄
Debit = V. A
= 2,05 m s⁄ x 0,02 m2
= 0,041 m3�s
10 Sudu
0 menit
Kecepatan =panjangpipa
= 2,98 m
1,50 s
= 2,1 m s⁄
Debit = V. A
= 1,50 m s⁄ x 0,02 m2
= 0,042 m3�s
10 menit
Kecepatan =panjangpipa
waktu
= 2,98 m
1,24 s
= 2,4 m s⁄
Debit = V. A
= 1,24 m s⁄ x 0,02 m2
= 0,048 m3�s
20 menit
Kecepatan =panjangpipa
waktu
= 2,98 m
1,26 s
= 2,35 m s⁄
Debit = V. A
= 2,35 m s⁄ x 0,02 m2
30 menit
Kecepatan =panjangpipa
waktu
= 2,98 m
1,50 s
= 2,1 m s⁄
Debit = V. A
= 2,1 m s⁄ x 0,02 m2
= 0,042 m3�s
40 menit
Kecepatan =panjangpipa
waktu
= 2,98 m
1,15 s
= 2,6 m s⁄
Debit = V. A
= 2,6 m s⁄ x 0,02 m2
= 0,052 m3�s
50 menit
Kecepatan =panjangpipa
waktu
= 2,98 m
1,17 s
= 2,55 m s⁄
Debit = V. A
= 0,051 m3�s
60 menit
Kecepatan =panjangpipa
waktu
= 2,98 m
1,20 s
= 2,5 m s⁄
Debit = V. A
= 2,5 m s⁄ x 0,02 m2
= 0,050 m3�s
Putaran kincir
Jumlah Sudu
Waktu (Menit)
Rataan
0 10 20 30 40 50 60
8 Sudu 64,073 65,240 65,107 64,240 64,100 64,833 64,733 64,618
10 Sudu 64,920 66,630 65,340 65,343 67,470 66,790 66,840 66,190
12 Sudu 67,230 67,546 66,340 67,636 67,470 67,870 68,270 67,480
Putaran kincir
8 sudu
0 menit
�1 �2 =
�� ��
22 4 =
��
11,65 ���
22
8 Sudu 1321,507 1345,570 1342,830 1324,950 1322,062 1337,175 1335,112 1332,744 10 Sudu 1338,975 1374,243 1347,697 1391,568 1377,543 1378,575 1378,637 1369,605 12 Sudu 1386,619 1393,136 1368,263 1394,993 1391,569 1399,819 1408,068 1391,781
Jumlah
Diperoleh secara langsung menggunakan multitester
Daya listrik
=214,436HP x 0,746
20 menit
P =���
5250
P = 851,90 � 1342 ,823
5250
=217,895 HP x 0,746
= 162,550 Watt
30 menit
P =���
5250
P = 851,90 � 1324 ,950
5250
=214,995 HP x 0,746
= 160,386 Watt
40 menit
P =���
5250
P = 851,90 � 1319,997
5250
=214,191 HP x 0,746
= 159,786 Watt
50 menit
P =���
5250
P = 851,90 � 1337 ,183
5250
=215,980HP x 0,746
= 161,121 Watt
60 menit
P =���
P = 851,90 � 1335 ,120
5250
=216,645 HP x 0,746
= 161,617 Watt
10 SUDU
0 menit
P =���
5250
P = 885,06 � 1338 ,970
5250
=225,727 HP x 0,746
= 190,772 Watt
10 menit
P =���
5250
P = 885,06 � 1374 ,170
5250
=231,661 HP x 0,746
= 172,820 Watt
20 menit
P =���
5250
P = 885,06 � 1360 ,697
5250
=229,390 HP x 0,746
= 171,125 Watt
30 menit
P =���
P = 885,06 � 1347 ,703
5250
=227,199 HP x 0,746
= 169,500 Watt
40 menit
P =���
5250
P = 885,06 � 1391,497
5250
=234,582 HP x 0,746
= 174,998 Watt
50 menit
P =���
5250
P = 885,06 � 1377 ,540
5250
=232,22 HP x 0,746
= 173, 236 Watt
60 menit
P =���
5250
P = 885,06 � 1378 ,637
5250
=232,414 HP x 0,746
= 173,381 Watt
12 sudu
P =���
5250
P = 918,216 � 1386 ,640
5250
=242,520 HP x 0,746
= 179,428 Watt
10 menit
P =���
5250
P = 918,216 � 1393,163
5250
=243,661 HP x 0,746
= 181,771 Watt
20 menit
P =���
5250
P = 918,216 � 1368 ,270
5250
=239,308 HP x 0,746
= 178,524 Watt
30 menit
P =���
5250
P = 918,216 � 1395,027
5250
=243,987 HP x 0,746
= 182,014 Watt
40 menit
P =���
P = 918,216 � 1391,583
5250
=243,385 HP x 0,746
= 181,565 Watt
50 menit
P =���
5250
P = 918,216 � 1399,830
5250
=244,827 HP x 0,746
= 182,641 Watt
60 menit
P =���
5250
P = 918,216 � 1408 ,067
5250
=246,268 HP x 0,746
Lampiran 4. Data pengamatan debit
Data pengamatan debit
Jumlah Sudu
Waktu (Menit)
Rataan
0 10 20 30 40 50 60
8 Sudu 0,035 0,046 0,045 0,037 0,030 0,042 0,041 0,040
10 Sudu 0,042 0,048 0,047 0,042 0,052 0,051 0,050 0,047
12 Sudu 0,042 0,050 0,037 0,050 0,048 0,052 0,056 0,048
Analisis sidik ragam
SK Db JK KT F hit F 0.05 F 0.01
Perlakuan 2 0,000263 0,000132 5,045 * 3,554557 6,012905
Galat 18 0,000469 2,61E-05
Total 20 0,000733
Ket: tn= tidak nyata *= nyata **= sangat nyata
Jarak
DMRT
Perlakuan Rataan
Notasi
0.05 0.01 0.05 0.01
1 0.040 a A
2 0.003311 0.004537 2 0.047 b A
Lampiran 5. Data pengamatan putaran kincir
Data pengamatan putaran kincir
Jumlah Sudu
Waktu (Menit)
Rataan
0 10 20 30 40 50 60
8 Sudu 64,073 65,240 65,107 64,240 64,100 64,833 64,733 64,618
10 Sudu 64,920 66,630 65,340 65,343 67,470 66,790 66,840 66,190
12 Sudu 67,230 67,546 66,340 67,636 67,470 67,870 68,270 67,480
Analisis sidik ragam
SK Db JK KT F hit F 0.05 F 0.01 Perlakuan 2 28,76753 14,38377 28,0565 ** 3,554557 6,012905
Galat 18 9,228087 0,512672 Total 20 37,99562
Ket: tn= tidak nyata *= nyata **= sangat nyata
Jarak
DMRT
Perlakuan Rataan
Notasi
0,05 0,01 0,05 0,01
Lampiran 6. Data pengamatan putaran generator
Data pengamatan putaran generator
Jumlah Sudu
Waktu (Menit)
Rataan
0 10 20 30 40 50 60
8 Sudu 1321,507 1345,570 1342,830 1324,950 1322,062 1337,175 1335,112 1332,744
10
Sudu 1338,975 1374,243 1347,697 1391,568 1377,543 1378,575 1378,637 1369,605
12
Sudu 1386,619 1393,136 1368,263 1394,993 1391,569 1399,819 1408,068 1391,781
Analisis sidik ragam
SK Db JK KT F hit F 0.05 F 0.01
Perlakuan 2 12439,46 6219,732 30,60853 ** 3,554557 6,012905
Galat 18 3657,646 203,2026
Total 20 16097,11
Ket: tn= tidak nyata *= nyata **= sangat nyata
Jarak
DMRT
Perlakuan Rataan
Notasi
0.05 0.01 0.05 0.01
1 1332,744 a A
2 9.241822 12.66357 2 1369,605 b B
Lampiran 7. Data pengamatan tegangan listrik
Data pengamatan tegangan listrik
Jumlah Sudu
Waktu (Menit)
Rataan
0 10 20 30 40 50 60
8 Sudu 7,30 8,00 7,50 7,20 6,82 7,60 7,51 7,418
10
Sudu 6,56 7,00 6,82 6,30 9,30 8,70 8,40 7,582
12
Sudu 7,50 7,60 7,30 8,50 8,00 8,80 10,0 8,242
Analisis sidik ragam
SK Db JK KT F hit F 0.05 F 0.01
Perlakuan 2 0,188752 0,094376 6,071998 * 3,554557 6,012905
Galat 18 0,279771 0,015543
Total 20 0,468524
Ket: tn= tidak nyata *= nyata **= sangat nyata
Jarak
DMRT
Perlakuan Rataan
Notasi
0.05 0.01 0.05 0.01
1 7.418 a A
2 0.080827 0.110753 2 7.582 b B
Lampiran 8. Data pengamatan daya listrik
Jumlah Sudu
Waktu (Menit)
Rataan
0 10 20 30 40 50 60
8 Sudu 159,970 162,882 162,500 160,386 159,786 161,121 161,617 161,180
10
Sudu 190,772 172,820 171,125 169,500 174,998 173,236 173,381 175,120
12
Sudu 179,428 181,771 178,524 182,014 181,565 182,641 183,716 181,380
Analisis sidik ragam
SK Db JK KT F hit F 0.05 F 0.01
Perlakuan 2 1495,711 747,8555 40,4226 ** 3,554557 6,012905
Galat 18 333,0166 18,50092
Total 20 1828,728
Ket: tn= tidak nyata *= nyata **= sangat nyata
Jarak
DMRT
Perlakuan Rataan
Notasi
0.05 0.01 0.05 0.01
1 161,180 a A
2 7,378001 10,10967 2 175,120 b B
