PERANCANGAN MEKANIKAL
–
ELEKTRIKAL
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BAYU DI DUSUN
SELAYAR, DESA GELANGGANG, LOMBOK TIMUR,
NUSA TENGGARA BARAT
TUGAS AKHIR
Disusun Oleh :
Ghaza Hapsoro 08530078
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
LEMBAR PENGESAHAN
PERANCANGAN MEKANIKAL – ELEKTRIKAL PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BAYU DI DUSUN SELAYAR, DESA GELANGGANG,
LOMBOK TIMUR, NUSA TENGGARA BARAT
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1)
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun oleh,
Ghaza Hapsoro NIM. 08530078
Tanggal Ujian : 27 Agustus 2015
Periode Wisuda : Periode III
Disetujui Oleh :
1. Ir. M. Irfan, MT Pembimbing I
NIP: 10892030255 ( )
2. Machmud Effendy, ST.M.Eng. Pembimbing II
NIP: 10802030363 ( )
3. Ir. Nurhadi, MT Penguji I
NIP: 10890090183 ( )
4. Dr. Zulfatman, ST. MEng Penguji II
NIP: 10803090403 ( )
Mengetahui,
Ketua Jurusan,
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT. Atas limpahan
rahmat dan hidayah-NYA sehingga peneliti dapat menyelesaikan tugas akhir yang
berjudul :
ʽʽPERANCANGAN MEKANIKAL – ELEKTRIKAL PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BAYU DI DUSUN SELAYAR, DESA GELANGGANG, LOMBOK TIMUR, NUSA TENGGARA BARAT”.
Tugas Akhir ini disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro di Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini
masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu peneliti
mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi
perkembangan ilmu pengetahuan kedepan.
Malang, 26 Agustus 2015
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
SURAT PERNYATAAN... iv
ABSTRAKSI... v
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... ix
BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang …...…...………..1
1.2Rumusan Massalah ...………...2
1.3Tujuan ...3
1.4Batasan Masalah ...3
1.5Metodologi ...3
1.6Sistematika Penulisan ...4
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pengertian ...5
2.2 Potensi Energi Angin ...7
2.3 Teknologi Turbin Angin ...11
2.4 Perancangan Kelistrikan ...19
BAB III PERANCANGAN ALAT 3,1 Potensi Daya Terbangkit...22
3.2 Tenaga Mekanik...22
3.3 Perancangan Kelistrikan...26
BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Penyelesaian...28
4.2 Analisa Elektrikal ... ...30
5,1 Kesimpulan ...33
5.2 Saran ...33
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram blok PLTB ...………...6
Gambar 2.2 Profil umum geseran angina ...8
Gambar 2.3 Berbagai jenis turbin angin ...12
Gambar 2.4 Torsi rotor untuk berbagai jenis turbin angin ...13
Gambar 2.5 Efisiensi rotor dan soliditas rotor ...14
Gambar 2.6 Efisiensi rotor untuk berbagai tipe turbin angin ...15
Gambar 2.7 eisiensi aerodinamik pelat datar ...16
Gambar 2.8 Efisiensi aerodinamik berbagai airfoil untuk bilangan Reynold 105 ...17
Gambar 2.9 Efisiensi aerodinamik berbagai airfoil untuk bilangan Reynold 1.5x105 ...17
Gambar 2.10 Turbin vertical yang tidak terganggu dengan turbulensi...18
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Potensi angin yang bisa dimanfaatkan sebagai
Daftar Pustaka 1. www.google.com
2. www.wikipedia.ac.id
3. Dinas Pertambangan dan Energi, NTB
4. www.elsevier.com/locate/windturbine/verticalaxist;
5. Aji, Riangga. 2011 : Pengaruh Variasi Tinggi Sudu Terhadap Performansi
Vertical Axis Wind Turbine Jenis Savonius Type-U; Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Brawijaya.
6. Djojodihardjo, H., J.P. Molly, Wind Energy Systems, Penerbit Alumni,
Bandung, 1983,
7. Hermawan. 2010 : Unjuk Kerja Model Trubin Angin Poros Vertikal Tipe
Savonius Dengan Variasi Jumlah Sudu Dan Variasi Posisi Sudu; Jurusan
Teknik Mesin Dan Industri Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada.
8. R.N. Hidayatullah dkk, Desain Alat Konversi Anergi Angin Type Savonius
Sebagai Pembangkit Listrik Pada Pulau Bawean, Jurusan Teknik
Kelautan ITS, Surabaya, 1 – 10 , 2010
9. T.A. Fauzi Soelaiman dkk, Perancangan, Pembuatan dan Pengujian
Prototipe SKEA Menggunakan Rotor Savonius dan Windside untuk
Penerangan Jalan Tol, Pusat Rekayasa Industri Program Studi Teknik
Mesin, Institut TeknologiBandung , 2007.
10.R.N. Hidayatullah dkk, Desain Alat Konversi Anergi Angin Type Savonius
Sebagai Pembangkit Listrik Pada Pulau Bawean, Jurusan Teknik
Kelautan ITS, Surabaya, 1 – 10 , 2010
11.Setiawan AA, Soenoko R., Sutikno D, 2012, Pengaruh Jarak Celah Sudu
terhadap Unjuk Kerja Turbin Angin Poros Vertical Savonius.
Univ.Brawijaya. Malang
12.Mahendra B, Soenoko R.& Sutikno D, 2012, Pengaruh Jumlah Sudu
Terhadap Unjuk Kerja Turbin Savonius Type L. Univ.Brawijaya. Malang
13.Lutfi FS, Nugroho G & Musyafa A, 2013, “Rancang bangun turbin angin
14.Department of Mechanics and Materials, University of Reggio Calabria,
via Graziella, contrada Feo di Vito, Reggio Calabria 89060, Italy
15.Department of Environmental Engineering and Physics, University of
Reggio Calabria, via Graziella, contrada Feo di Vito, Reggio Calabria
89060, Italy
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis
dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulis menyampaikan ucapan terima kasih
yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Nur Kasan,MT selaku pembimbing I tugas akhir.
2. Bapak Machmud Effendy, ST.M.Eng. selaku pembimbing II tugas akhir.
3. Bapak/Ibu Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.
4. Ibu Ir. Nur Alif Mardiyah,MT selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
5. Semua Dosen Pengajar Jurusan Teknik Elektro atas arahan, pengetahuan dan
bantuan yang diberikan.
6. Kedua orang tua, kakak-kakak saya yang selalu memberi dukungan moral
yang membantu terlasana tugas akhir saya.
7. Rekan Elektro 2008 Muhammad Faiz, Very Faisal Vany, dan seluruhnya
yang selalu memberi dukungan.
8. Sahabat Ikhwansyah Novrizal, L. Puji Indra Kharisma, Khairan Muiz,
Gemma Akbar Aid Al-Fitri dan sahabat-sahabat lainnya.
Dengan kerendahan hati penulis menerima kritik dan saran yang sifatnya
membangun untuk menyempurnakan penulisan skripsi ini. Akhirnya semoga
laporan skripsi ini dapat membantu banyak, khususnya bagi penulis. Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Malang, 14 September 2015
1 BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Disamping pembangunan instalasi energi terbarukan, pemerintah pusat dan
pemerintah daerah Provinsi Nusa Tenggara Barat mendorong terwujudnya program Desa
Mandiri Energi (DME) yang bertujuan untuk menjaga pasokan energi listrik bagi
masyarakat, meragamkan sumber energi masyarakat, meningkatkan produktivitas
kegiatan ekonomi masyarakat desa, meningkatkan kesempatan kerja, dan meningkatkan
kesejahteraan pada umumnya melalui penyediaan energi terbarukan yang terjangkau dan
berkelanjutan. Program Desa Mandiri Energi (DME) adalah program terobosan atau
program unggulan yang dilaksanakan oleh Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi NTB
tahun 2009-2013.
Di Nusa Tenggara Barat, Pengembangan DME diarahkan sebagai pemanfaatan
potensi setempat baik berbasis nabati maupun non nabati yang arahnya mengikuti
kebijakan pemerintah setempat.
Sasaran utama DME adalah terwujudnya pemenuhan energi dari sumber daya
lokal serta penciptaan lapangan kerja dan peningkatan pendapatan di desa miskin, desa
tertinggal, desa transmigrasi, desa pesisir, desa pulau kecil dan desa daerah perbatasan.
Provinsi Nusa Tenggara Barat memiliki potensi energi terbarukan yang cukup melimpah,
diantaranya energi air, panas bumi, angin, biomassa, biogas, dan surya.
Meskipun memiliki potensi energi terbarukan yang melimpah namun
pemanfaatannya baru dilakukan secara terbatas karena pertimbangan biaya dan terknologi
yang terbatas. Jenis energi terbarukan yang dikembangkan sejauh ini adalah energi air
skala kecil melalui pembangunan Pembangkit Listrik Tenga Mikrohidro (PLTMH) dan
Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro (PLTM), energi surya untuk penerangan rumah
tangga pedesaan serta pemanfaatan biogas dan biomassa untuk bahan bakar memasak
skala rumah tangga.
Dusun Selayar sebagai objek berada di Desa Gelanggang, Lombok Timur, Nusa
Tenggara Barat. Desa ini adalah desa transmigrasi yang sejak berdirinya (1998) hingga
kini (2013) masi belum maksimal teraliri listrik. Namun memiliki sumber angin yang
2 skala kecil. Kecepatan angin rata yang didapat mencapai 3,4 m/s dan dapat menghasilkan
1000 watt/ turbine. Yang akan dibangun 7 buah trubin untuk menghasilkan listrik agar
bisa mensejahterakan masyarakat sekitar (sumber: Dinas Pertambangan dan Energi NTB).
Studi kelayakan sebenarnya sudah dilakukan oleh Dinas Pertambangan dan
Energi Provinsi NTB pada tahun 2008 dan terbilang layak untuk dibangun sebuah PLTB
namun realisasinya juga belum ada. Mengingat potensi angin sangat baik kedepannya,
hasil analisa ini nantinya akan dikonversikan menjadi sebuah program aplikasi yang mana
dengan program aplikasi ini masyarakat yang ingin mengetahui analisa mekanik dan
elektrik dari potensi suatu sumber angin untuk dijadikan PLTB dapat mengetahuinya
dengan mudah tanpa harus melakukan perhitungan rumit secara manual.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang, permasalahan masalah yang akan dibahas adalah
sebagai berikut:
1. Bagaimana menentukan tipe dan spesifikasi peralatan mekanikal dan elektrikal
PLTB yang paling efektif untuk diaplikasikan di Dusun Selayar, Desa
Gelanggang, Lombok Timur, Nusa Tenggara Barat?
2. Bagaimana membuat sebuah aplikasi simulasi menggunakan microsoft office
excel berdasarkan analisa mekanikal-elektrikal PLTB?
1.3Tujuan
1. Melakukan analisa terhadap PLTB dusun Selayar , desa Gelanggang, Kab.
Lombok Timur.
2. Merancang dan menentukan tipe dan spesifikasi mekanikal-elektrikal PLTB
Dusun Selayar, Desa Gelanggang, Kab. Lombok Timur.
1.4Batasan Masalah
1. Masalah dibatasi dengan tidak terlalu melakukan pembahasan mendalam
mengenai aspek sipil dari PLTB itu sendiri, melainkan seperlunya saja.
2 Sistem mekanikal yang dibahas adalah sistem mekanik pada sudu/blade, poros
3 3 Sistem elektrikal adalah sistem elektrik pada PLTB hingga ke transmisi listrik
(generator, kontrol elektronik, pembebanan semu, penggunaan baterai dan sistem
transmisi). Tidak termasuk instalasi pada beban.
4 Perhitungan menggunakan microsoft office excel dari hasil analisa.
1.5 Metodologi
Metode yang digunakan dalam menyusun tugas akhir dengan judul “Analisa
Pembuatan Pembangkit Litrik Tenaga Bayu (PLTB) pada Dusun Sselayar, Desa
Gelanggang, Kab. Lombok Timur, Nusa Tenggara Barat” adalah sebagai berikut:
1. Studi Lapangan.
Yaitu dengan mengunjungi lokasi objek studi (Dusun Sselayar, Desa Gelanggang,
Kab. Lombok Timur, Nusa Tenggara Barat) dan mengunjungi Dinas pertambangan dan
Energi provinsi NTB untuk memperoleh data terkait yang dibutuhkan.
2. Kajian Literatur.
Dalam kajian literatur, penulis menggunakan beberapa sumber informasi dari
referensi buku dan jurnal dari media cetak maupun media elektronik seperti internet.
3. Perancangan.
Pada perancangan ini diperlukan beberapa analisa yang harus dilakukan
untuk menghasilkan daya yang dibutuhkan antara lain menganalisa daya
terbangkit, transmisi daya mekanik, dan analisa perancangan kelistrikan.
Disamping itu perlu ditambahkan perhitungan menggunakan program yang telah
ditentukan.
4. Kesimpulan.
Kesimpulan berisi tentang ringkasan hasil implementasi dan pengujian,
kesimpulan harus dilakukan dengan tajam dan jelas.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan pada tugas akhir “Analisa Pembuatan Pembangkit Litrik
Tenaga Bayu (PLTB) pada Dusun Sselayar, Desa Gelanggang, Kab. Lombok Timur,
4 BAB I PENDAHULUAN
Akan menguraikan secara garis besar terhadap permasalahan yang terdiri
dari latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, metodologi
penulisan, sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Tinjauan pustaka mengacu pada buku jurnal ilmiah nasional maupun
internasional.
BAB III PERANCANGAN
Perancangan serta merumuskan seperti yang dijelaskan pada BAB II.
BAB IV PEMBAHASAN
Menganalisa sistem mekanikal-elektrikal yang efektif, efisiensi dan aktual
serta pembuatan program perhitungan.
PENUTUP
