PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA JUDUL PROGRAM:

(1)

i PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM:

NOZZLE LENS WIND TURBINE (NOWIR), STRATEGI OPTIMALISASI DAYA LISTRIK TURBIN DI INDONESIA YANG BERKECEPATAN

ANGIN RENDAH

BIDANG KEGIATAN:

PKM PENELITIAN

Diusulkan oleh:

1. Nova Dany Setyawan (K2512049) Angkatan 2013 2. Frandhoni Utomo (K2513024) Angkatan 2013 3. Ramadhan Ozzy Febririyanto (K2512054) Angkatan 2012 4. Danur Lambang Pristiandaru (K2511013) Angkatan 2011

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

2015

(2)

ii LEMBAR PENGESAHAN

1. Judul Kegiatan : NOZZLE LENS WIND TURBINE (NOWIR),

STRATEGI OPTIMALISASI DAYA

TURBIN DI INDONESIA YANG

BERKECEPATAN ANGIN RENDAH

2. Bidang Kegiatan : PKM-P

3. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama Lengkap : Nova Dany Setyawan

b. NIM : K2513049

c. Jurusan : Pendidikan Teknik Mesin

d. Universitas : Universitas Sebelas Maret

e. Alamat Rumah dan No.HP : Padas Rejo, RT 01/ RW 12, Kemiri, Kebakkramat, Karanganyar

085647527295

f. Alamat Email : [email protected] 4. Anggota Pelaksana Kegiatan : 3 Orang

5. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : Danar Susilo Wijayanto, S.T., M.Eng.

b. NIDN : 0024017904

c. Alamat Rumah dan No.Tel/HP : Ngreden RT 06/ RW 01, Wonosari, Klaten / 08122881713

6. Biaya Kegiatan Total

a. DIKTI : Rp 8.890.000,-

b. Sumber Lain : -

7. Jangka Waktu Pelaksanaan : 5 Bulan

Surakarta, 25 September 2015 Menyetujui,

Wakil Dekan III FKIP UNS Ketua Pelaksana Kegiatan

(Dr. Sapta Kunta Purnama, M.Pd.) (Nova Dany Setyawan)

NIP. 196803231993031012 NIM. K2513049

Wakil Rektor III Dosen Pendamping

Bidang Kemahasiswaan UNS

(Prof. Dr. Ir. Darsono, M.Si.) (Danar Susilo Wijayanto, S.T., M.Eng.)

NIP. 196606111991031002 NIDN. 0024017904

(3)

iii DAFTAR ISI

HALAMAN KULIT MUKA ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

DAFTAR ISI ... iii

DAFTAR GAMBAR ... iv

DAFTAR TABEL ... iv

RINGKASAN ... v

BAB I PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Perumusan Masalah ... 2

C. Tujuan Penelitian ... 3

D. Urgensi Penelitian ... 3

E. Luaran yang Diharapkan ... 3

F. Manfaat Penelitian ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 4

A. Angin ... 4

B. Turbin Angin ... 4

C. Persamaan Kontinyuitas ... 6

D. Daya Listrik ... 7

BAB III METODE PELAKSANAAN ... 7

A. Alat dan Bahan Penelitian ... 7

B. Tahap Penelitian ... 7

C. Luaran yang Dihasilkan dan Indikator yang Dicapai ... 8

D. Teknik Pengumpulan Data dan Analisis Data ... 8

BAB IV BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN ... 9

A. Anggaran Biaya ... 9

B. Jadwal Kegiatan ... 9

DAFTAR PUSTAKA ... 10

LAMPIRAN ... 11

(4)

iv DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Turbin Angin Sumbu Horizontal... 5 Gambar 2. Grafik hubungan Koefisien Daya (Cp) dengan tip speed ratio (λ) .... 6 Gambar 3. Persamaan Kontinyuitas ... 6

(5)

v DAFTAR TABEL

Tabel 1. Pengelompokan Potensi Energi Angin, Pemanfaatan, dan Lokasi ... 4

Tabel 2. Luaran yang Dihasilkan dan Hasil yang Dicapai ... 8

Tabel 3. Rencana Anggaran ... 9

Tabel 4. Jadwal Kegiatan Program ... 9

(6)

vi RINGKASAN

Indonesia merupakan negara kepulauan terbesar di dunia dengan garis pantai 99.039 km. Dengan mempertimbangkan kondisi alam dan geografis, Indonesia memiliki potensi energi angin yang melimpah. Oleh karena itu, pengembangan teknologi turbin angin sebagai energi baru terbarukan dan ramah lingkungan patut dikembangkan. Diperlukan pengembangan teknologi yang jitu untuk mengatasi krisis energi listrik yang terus meningkat tiap tahun. Meskipun memiliki potensi yang besar, Indonesia memiliki rata-rata kecepatan angin yang relatif rendah, yaitu bekisar antara 3 m/s sampai 6 m/s, sehingga pengembangan turbin angin skala besar cukup terhambat. Untuk memaksimalkan kecepatan angin rendah, maka diperlukan inovasi teknologi Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR) sebagai teknlogi yang dapat meningkatkan kecepatan angin dengan penambahan alat berbentuk lensa nozzle. Lensa nozzle merupakan alat yang berbentuk pipa pada hukum bernoulli, sehingga aliran kecepatan udara dapat meningkat seceara signifikan.

Metode yang digunakan dalam penelitian ini dilakukan secara eksperimen dengan membandingkan daya listrik turbin angin biasa dengan turbin angin berteknologi NOWIR. Pengukuran daya listrik menggunakan data logger serta pengujian secara langsung di sistem terbuka. Adapun target luaran penelitian ini dapat menjadi salah satu inovasi dalam mengembangkan teknologi turbin angin di Indonesia yang memiliki kecepatan angin rendah.

Kata kunci: turbin angin, kecepatan angin rendah, NOWIR, daya listrik

(7)

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang

Indonesia merupakan negara kepulauan terbesar di dunia dengan jumlah pulau sedikitnya 17.204 pulau dan memiliki luas wilayah darat 1.910.931,32 km². Indonesia juga memiliki wilayah laut yang sangat luas, dengan wilayah Zona Ekonomi Eksklusif (ZEE) 2.981.211,00 km², laut teritorial 284.210,90 km², dan 279 322,00 km²(www.bps.go.id). Dengan mempertimbangkan kondisi alam dan geografis, Indonesia memiliki potensi energi terbarukan yang melimpah.

Mengingat kebutuhan energi listrik yang terus meningkat, secara otomatis kebutuhan energi untuk pembangkitannya pun juga meningkat. Hal ini menjadi polemik, dikarenakan primadona pembangkit listrik (bahan bakar fosil) juga semakin menipis dan akan habis suatu saat nanti. Apabila masih saja ketergantungan kepada bahan bakar fosil, sama saja kita menggiring diri ke jurang krisis energi yang akibatnya bisa kita rasakan kelak jika tidak adanya penggantian pembangkit energi listrik. Disamping itu, penggunaan bahan bakar fosil juga merupakan penyumbang terbesar pelubangan ozon akibat efek rumah kaca. Dan energi listrik merupakan salah satu kebutuhan pokok yang paling penting dalam kehidupan manusia saat ini, dimana hampir seluruh aspek aktifitas kehidupan manusia berhubungan dengan energi listrik. Seiiring dengan pertumbuhan ekonomi dan tingkat populasi penduduk dunia pada umumnya dan Indonesia pada khususnya maka permintaan akan energi listrik juga akan meningkat.

Diperlukanlah konversi, konservasi, dan pengembangan energi-energi baru terbarukan (renewable energy) untuk mengatasi ketergantungan akan energi bahan bakar fosil. Masuk ke aspek pengembangan, harus memperhatikan tiga “E”

yaitu energi, ekonomi, dan ekologi. Menyetimbangkan ketiga “E” ini secara tepat adalah tantangan utama teknologi masa kini (Culp, 1991:3). Adapun yang dimaksud dengan renewable energy adalah sumber energi yang persediaannya tidak terbatas, dapat diperbarui dan atau dapat dibuat. Renewable energy mendapatkan energi dari aliran energi yang berasal dari proses alam yang berkelanjutanseperti sinar matahari, angin, air yang mengalir, proses biologi, dan geotermal.

Salah satu pemanfaatan energi terbarukan yang saat ini memiliki potensi besar untuk dikembangkan adalah energi angin. Energi ini merupakan energi yang bersih dan proses produksinya tidak mencemari lingkungan. Angin sebagai sumber energi yang jumlahnya melimpah merupakan sumber energi yang terbarukan dan tidak menimbulkan polusi udara karena tidak menghasilkan gas buang yang dapat menyebabkan efek rumah kaca. Energi angin adalah salah satu energi yang tersedia di alam yang dapat diperoleh secara gratis dan ramah lingkungan. Perkembangan pemanfaatan energi angin di Indonesia saat ini masih tergolong rendah. Salah satu penyebab yang mendasar adalah karena kecepatan angin rata-rata di wilayah indonesia tergolong kecepatan angin rendah, yaitu

(8)

bekisar antara 3 m/s sampai dengan 6 m/s sehingga sulit untuk menghasilkan energi listrik dalam skala besar. Kecepatan sebesar itu tidak memungkinkan untuk dapat membangun turbin angin berdiameter besar, dikarenakan turbin angin skala besar memiliki cut-in yang bekisar pada kecepatan angin 5 m/s – 7 m/s (Burton, 2000). Meskipun demikian, potensi energi angin yang ada di Indonesia teramat banyak, mengingat indonesia memiliki garis pantai terpanjang ke-empat didunia yaitu 99.093 km (BIG, 2014) dengan asumsi potensi daya sebesar 9,29 MW (DESDM, 2005). Hal ini bisa dimanfaatkan untuk wind farm (ladang angin) sebagai tempat bercokolnya turbin angin. Dengan adanya potensi energi angin yang melimpah (wind farm) perlu adanya teknologi yang dapat memanfatkan potensi tersebut. Tapi perlu diketahui karena kecepatan angin rata-rata di wilayah indonesia tergolong kecepatan angin rendah, yaitu bekisar antara 3 m/s sampai dengan 6 m/s sehingga sulit untuk menghasilkan energi listrik dalam skala besar.

Dengan adanya kecepatan angin yang relatif rendah diterapkan teknologi yang tepat untuk mengoptimalkan potensi angina tersebut. Kincir yang sesuai untuk kecepatan rendah adalah kincir angina dengan teknologi Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR).

Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR). adalah pengembangan turbin angin horizontal dengan penambahan alat berupa lensa nozzle. Sebuah lensa nozzle akan memfokuskan angin dan meningkatkan kecepatan angin yang melalui diameter dalamnya. Berdasarkan prinsip bernoulli, udara bertekanan tinggi memiliki kecepatan yang rendah sedangkan udara bertekanan rendah memiliki kecepatan yang tinggi. Lensa berfungsi sebagai pengkonversi tekanan udara bebas yang tinggi menjadi tekanan rendah, sehingga didapatkan kecepatan udara yang tinggi.

Lensa nozzle inilah yang akan digunakan sebagai alat optimasi yang dipasangkan pada turbin angin. Oleh karena itu dalam penelitian ini akan dilakukan penerapan teknologi Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR) pada turbin angin sebagai pengoptimalan daya turbin di Indonesia yang berkeceatan angin rendah.

B. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut:

1. Bagaimana pengaruh penerapan teknologi Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR) pada turbin angin yang berkecepatan rendah dibandingkan dengan turbin angina tanpa Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR) ?

2. Berapakah daya turbin yang dihasilkan dengan adanya penerapan teknologi Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR) pada turbin yang berkecepatan angina rendah ?

3. Bagaimana efektifitas penerapan teknologi Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR) pada turbin yang berkecepatan angina rendah ?

(9)

C. Tujuan Penelitian

Adapun tujua penelitian ini antara lain:

1. Mengetahui pengaruh turbin angin dengan adanya penerapan teknologi Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR) pada turbin yang berkecepatan angin rendah dibandingkan dengan turbin angin biasa.

2. Mengetahui daya turbin yang dihasilkan dengan adanya penerapan teknologi Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR) pada turbin yang berkecepatan angin rendah .

3. Mengetahui efektifitas penerapan teknologi Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR) pada turbin yang berkecepatan angina rendah.

D. Urgensi Penelitian

Dengan adanya potensi energi angin yang melimpah (wind farm) perlu adanya teknologi yang dapat memanfatkan potensi tersebut. Tapi perlu diketahui karena kecepatan angin rata-rata di wilayah Indonesia tergolong kecepatan angin rendah, yaitu bekisar antara 3 m/s sampai dengan 6 m/s sehingga sulit untuk menghasilkan energi listrik dalam skala besar. Dengan adanya penerapan teknologi Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR) pada turbin yang berkecepatan angin rendah sangat dibututuhkan untuk pengotimalisasian daya turbin di Indonesia dengan angin berkecepatan rendah sehingga dapat menjadi tambahan sumber energi terbarukan dan ramah lingkungan.

E. Luaran Yang Diharapkan

Luaran yang diharapkan dari penelitian ini adalah:

1. Penerapan teknologi Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR) pada turbin yang berkecepatan angin rendah sebagai upaya dalam meningkatkan sumber energi terbarukan dan ramah lingkungan.

2. Publikasi artikel ilmiah yang akan diterbitkan dalam jurnal terakreditasi nasional atau internasional.

3. Sebagai bahan masukan atau referensi untuk mendukung pengembangan teknologi yang sejenis.

F. Manfaat Penelitian

Manfaat dari program penelitian ini antara lain:

1. Menambahkan minat dan sebagai ajang penelitian bagi mahasiswa.

2. Penelitian ini diharapkan mampu memberikan konstribusi dalam memajukan iptek bidang konversi energi khususnya energi terbarukan yang ramah lingkungan.

(10)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA A. Angin

Angin adalah udara yang bergerak yang disebabkan akibat rotasi bumi dan akibat perbedaan tekanan, udara bertekanan tinggi akan berpindah ke tekanan yang lebih rendah. Udara di bumi mengalami perbedaan temperatur yang disebabkan oleh sinar matahari, dimana udara bertemperatur tinggi memiliki tekanan yang rendah, dan udara bertemperatur rendah memiliki tekanan yang tinggi.

Perbedaan tekanan sendiri terjadi karena pemanasan yang tidak merata pada permukaan bumi. Daerah tropis memiliki temperatur yang lebih tinggi akibat mendapatkan paparan radiasi panas matahari yang lebih banyak, sehingga udara memuai dan bergerak ke atmosfir (Nugroho, 2009). Pergerakan udara panas keatas menyebabkan udara dingin dari garis lintang yang lebih tinggi mengalir menuju daerah tropis. Udara menyusut menjadi lebih berat dan kembali ke tanah.

Di atas tanah udara menjadi panas lagi, begitulah seterusnya sehingga terjadi sirkulasi. Sirkulasi ini selain menyebabkan perbedaan iklim pada zona yang berbeda, kecepatan angin yang dihasilkan juga berbeda.

Tabel 1. Pengelompokan Potensi Energi Angin, Pemanfaatan, dan Lokasi Potensial Kelas/Kategori

Kecepatan Angin

(m/s)

Daya Spesifik

Kapasitas

(kW) Lokasi

Skala Kecil 2,5 – 4,0 <75 0 – 10 Jawa, NTB, NTT, Maluku, Sulawesi Skala

Menengah 4,0 – 5,0 75 – 150 10 – 100 NTB, NTT, Sulsel, Sultra Skala Besar >5,0 >5,0 >100 Sulsel, NTB, NTT,

Pantai Selatan Jawa (Sumber: LAPAN, 2005)

B. Turbin Angin

Turbin angin merupakan alat yang digunakan pada sistem konversi energi angin dengan memanfaatkan energi angin untuk mengubah energi kinetik dari angin menjadi energi mekanik didalam bentuk putaran poros dan akhirnya energi finalnya berupa listrik dari generator (Hansen, 2008).

Turbin Angin Sumbu Horizontal merupakan turbin angin dengan posisi sumbu/poros horisontal (mendatar). Turbin angin jenis ini poros utamanya menyesuakan arah angin. Agar rotor dapat berputar dengan baik, arah angin harus sejajar dengan poros turbin dan tegak lurus terhadap arah putaran rotor. TASH memiliki beberapa keunggulan diantaranya cut-in pada kecepatan angin rendah

(11)

dan mudah berputar. Secara umum, tipe ini memiliki koefisien tenaga yang relatif tinggi (Mathew, 2006).

Gambar 1. Turbin Angin Sumbu Horizontal (Mathew, 2006)

Prinsip kerjanya, blade pada tubin bergerak karena serangan angin.

Pergerakan blade ini dinamakan gaya lift. Bentuk dari blade biasanya berbentuk airfoil seperti pada sayap pesawat. Ini dimaksudkan agar meningkatkan efisiensi dan performansi dari TASH.

Berdasarkan dari arah penerimaan angin, TASH dibedakan menjadi upwind dan downwind. Turbin upwind memiliki rotor yang langsung menghadap kearah angin, sedangkan turbin angin jenis downwind memiliki rotor yang membelakangi arah angin (Mathew, 2006). Tipe upwind memerlukan mekanisme yaw (perputaran poros tower) untuk tetap menjaga rotor tetap berhadapan dengan arah angin. Berbeda dengan tipe upwind, tipe downwind memiliki desain yang lebih fleksibel dan tidak memerlukan mekanisme yaw (pergerakan sumbu rotor mengikuti arah angin). Meskipun begitu, rotor downwind menerima aliran udara yang kurang laminar karena tertahan oleh tower dan menyebabkan distribusi aliran yang tidak merata pada tiap blade.

Parameter untuk mengetahui karakteristik secara teoritis dari turbin angin savonius dapat diperoleh dengan persamaan sebagai berikut:

1. Daya turbin angin

Daya turbin angin diperoleh dari penerimaan energi angin oleh sudu turbin dan dikonversi menjadi gerak putaran poros. Persamaan yang digunakan adalah:

(1)

dimana P adalah daya turbin (Watt), Cp adalah koefisien daya, adalah densitas udara (1,225 kg/m³), A adalah luas rotor, dan v adalah kecepatan angin.

Tahun 1927 melaui bukunya, Albert Bezt, serang insinyur dari Jerman meyatakan bahwa harga maksimal Cp keseluruhan seluruh desain turbin tidak lebih dari 0,59 atau 59% dari keseluruhan daya angin yang dapat dikonversi.

2. Tip Speed Ratio

(12)

Tip speed ratio merupakan perbandingan antara kecepatan ujung sudu terhadap kecepatan angin. Tip speed ratio merupakan besaran tak berdimensi yang menyatakan hubungan antara kecepatan angin dengan rata- rata putaran rotor. Persamaan yang digunakan adalah:

(2)

dimana λ adalah tip speed ratio, π adalah konstanta, D adalah diameter rotor (m), n adalah putaran rotor (rpm), dan v adalah kecepatan angin (m/s).

3. Torsi

Torsi merupakan harga momen atau gaya untuk menyatakan benda berputar pada suatu sumbu. Besaran torsi dapat ditentukan dengan persamaan:

⁄ (3)

dimana T adalah torsi turbin (Nm), P adalah daya rotor (Watt), dan ω adalah kecepatan putaran poros (rad/s).

Gambar 2. Grafik hubungan Koefisien Daya (Cp) dengan tip speed ratio (λ) (Menet,2004)

C. Persamaan Kontinyuitas

Banyaknya fluida yang mengalir melalui penampang tiap satuan waktu disebut debit atau Q. Berikut ini gambar aliran sebuah fluida dalam sebuah pipa yangluaspenampangnya berada pada A₁dan A₂:

Gambar 3. Persamaan Kontinyuitas

(13)

Kecepatan fluida tergantung pada luas penampang

(4)

Dimana V1 adalah kecepatan fluida (m/s) pada luas penampang A1, sedangkan V2

adalah kecepatan fluida (m/s) pada luas penampang A2. D. Daya Listrik

Daya listrik merupakan laju hantaran energi listrik dalam rangkaian listrik. Daya listrik, seperti daya mekanik, dilambangkan oleh huruf P dalam persamaan listrik.

Pada rangkaian arus dc, daya listrik sesaat dihitung menggunakan hukum Joule :

(5)

Dimana P adalah daya listrik (Watt), V adalah Tegangan (Volt), I adalah Arus Listrik (Ampere).

BAB III

METODE PENELITIAN A. Alat dan Bahan Penelitian

Alat dan bahan yang digunakan antara adalah blower, data logger, accu 12V, anemometer, tachometer, lensa nozzle, kabel, generator DC 10 Watt, dan prototipe turbin angin.

B. Tahap Penelitian

1. Pembuatan Prototipe Turbin Angin

Prototipe turbin angin menggunakan blade airfoil tipe NACA (National Airfoil Committe Advisory) dengan diameter 50 cm. Generator turbin angin menggunakan generator sepeda. Sudut pitch diatur sebesar 10° dengan jumlah blade 3 buah. Blade turbin menggunakan kayu mahoni karena momen inersianya kecil. Bahan prototipe turbin adalah besi pelat u 4mm dengan tinggi 1 mater.

3. Pembuatan Lensa Nozzle

Lensa nozzle dibuat dengan diameter ujung 65 cm dan diameter pangkal 50 cm. bahan yang digunakan untuk tower lensa adalah besi profil u 4 mm.

4. Pembuatan Blower

Penggerak blower menggunakan motor dengan daya 250 Watt. Sudu blower menggunakan pipa PVC dengan diameter 80 cm. untuk mengatur kecepatan putaran motor, digunakan regulator arus.

5. Pengujian Kecepatan Putaran Poros

Pengujian ini dilakukan untuk mengkomparasikan kecepatan putaran poros turbin angin biasa dengan NOWIR dengan menggunakan tachometer.

Variabel kecepatan angin dalam pengujian ini menggunakan 3 kecepatan angin yaitu 3 m/s, 4 m/s, dan 5 m/s.

(14)

6. Pengujian Daya Listrik

Pengujian ini dilakukan untuk mengkomparasikan kecepatan putaran poros turbin angin biasa dengan NOWIR dengan menggunakan data logger.

Variabel kecepatan angin dalam pengujian ini menggunakan 3 kecepatan angin yaitu 3 m/s, 4 m/s, dan 5 m/s.

C. Luaran yang Dihasilkan dan Indikator yang Dicapai

Tabel 2. Luaran yang dihasilkan dan indikator yang dicapai No. Tahap Penelitian Target Luaran Indikator Capaian 1. Pembuatan prototipe

turbin angin

Spesimen untuk pengujian

Diperoleh prototipe yang sudah jadi 2. Pembuatan lensa

nozzle

Alat modifikasi untuk dipasangkan pada turbin angin

Diperoleh NOWIR

3. Pembuatan blower Sebagai penghasil angin untuk pengujian

Penggerak blade turbin angin

4 Pengujian kecepatan putaran poros

Mengetahui kecepatan putaran poros turbin angin

Diketahui data kecepatan putaran poros turbin angin 5. Pengujian daya listrik Mengetahui daya listrik

yang dihasilkan turbin angin

Diperoleh data daya listrik yang dihasilkan turbin angin

D. Teknik Pengumpulan Data dan Analisis Data

Metode pengumpulan data yang digunakan pada penelitan ini adalah metode pengukuran. Pengumpulan data atau informasi pada penelitian ini menggunakan data primer yaitu data yang diperoleh sendiri melalui metode eksperimen. Data tersebut diperoleh dengan melakukan pengukuran daya listrik oleh generator dengan melakukan percobaan menggunakan blower untuk menggerakkan turbin. Penulis menggunakan teknik analisis data berupa analisis deskriptif kuantitatif, yaitu dengan mengamati secara langsung keadaan penelitian dan hasil pengujian alat. Daya listrik pada pengujian ini diukur dan dicatat menggunakan data logger sedangkan pengukuran kecepatan poros menggunakan tachometer. Pengujian dan pencatatan data tiap perlakuan dilakukan sebanyak 3 kali masing-masing selama satu menit, kemudian hasil tersebut dirata-rata. Setelah mendapatkan rata-rata, dibuat tabel yang kemudian disajikan dalam bentuk grafik, sehingga dapat dianalisis dan ditarik kesimpulannya. Kemudian dianalisis lagi pengaruh penambahan lensa dan jumlah blade terhadap daya listrik yang dihasilkan.

(15)

BAB IV

BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN A. ANGGARAN BIAYA

Rencana anggaran dan pengeluaran yang disusun per kebutuhan dan komponen adalah sebagai berikut:

Tabel 4. Rencana Anggaran

No. Jenis Pengeluaran Biaya (Rp.)

1 Peralatan penunjang 1.690.000

2 Bahan habis pakai 3.225.000

3 Perjalanan 1.800.000

4 Lain-lain 2.175.000

Jumlah (Rp) 8.890.000

B. JADWAL KEGIATAN

Jadwal rencana kegiatan program diuraikan dalam tabel berikut:

Tabel 5. Jadwal Kegiatan Program

No. Kegiatan Bulan ke-

1 2 3 4 5

1. Identifikasi masalah 2. Studi kasus dan literatur 3. Perencanaan eksperimen

4. Pembuatan prototipe dan instrumen penguji

5. Pengujian NOWIR 6. Analisis hasil eksperimen 7. Pembuatan Laporan

(16)

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2011. Perkembangan Beberapa Indikator Utama Sosial-Ekonomi Indonesia. http://www.bps.go.id/booklet/Booklet_Agustus_2011.pdf.

(Diakses pukul 16.30 WIB; 20 September 2015).

Burton, T., Jenkins, N., Sharpe, D., & Bossanyi, E., 2001. Wind Energy Handbook 2nd Edition. West Sussex: John Wiley & Sons, Ltd.

Culp, Archie W. 1991. Prinsip-prinsip Konversi Energi, Jakarta: Erlangga.

Daryanto, Y. 2007. Kajian Potensi Angin untuk Pembangkit Listrik Tenaga Bayu.

Balai PPTAGG-UPT-LAGG.

Dewan Energi dan Sumber Daya Mineral RI. 2005. Kebijakan Energi Nasional 2003 – 2020 (National Energy Policy: 2003 – 2020). Jakarta:

Indonesia’s Ministry for Energy and Mineral Resources.

Dewan Energi dan Sumber Daya Mineral RI. 2014. Outlook Energi Indonesia 2014.

Hansen, Martin O.L. 2008. Aerodynamics of Wind Turbines-2nd Edition. London:

Earthscan.

LAPAN. 2005. Monitoring dan Inventarisasi Data Angin Indonesia. Jakarta:

LAPAN.

Menet J.L., 2004, A Double-step Savonius Rotor for Local Production of Electricity: a Design Study, GREEn Universit de Valenciennes:

Valenciennes.

Mathew, Sathyajith. 2006. Wind Energy: Fundamentals, Resources Analysis, and Economics. Berlin: Springer.

Nugroho, Difi Nuary, 2009. Analisis Pengisian Baterai pada Rancang Bangun Turbin Angin Poros Vertikal Tipe Savionus untuk Pencatuan Beban Listrik. Skripsi. Depok: UI.

(17)

LAMPIRAN

Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota Biodata Ketua Pelaksana

A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Nova Dany Setyawan

2 Jenis Kelamin Laki-laki

3 Program Studi Pendidikan Teknik Mesin

4 NIM K2513049

5 Tempat dan Tanggal Lahir Karanganyar, 22 November 1994

6 E-mail [email protected]

7 Nomor Telepon/HP 085647527295

B. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama Institusi SDN 03 Kemiri SMP N 1 Kebakkramat

SMK N 2 Surakarta

Jurusan - - Teknik Pemesinan

Tahun Masuk-

Lulus 2001-2007 2007-2010 2010-2013

C. Penghargaan

No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan

Tahun 1 Finalis 5 besar Call of

Paper Indonesia Ocean Expo 2015 Institut Teknologi Bandung

Himpunan Mahasiswa Jurusan Teknik Kelautan Institut

Teknologi Bandung

2015

2 Juara 5 Lomba Paper SAMPAN LOKARINA

2015 Institut Sepuluh Nopember

Himpunan Mahasiswa Teknik Perkapalan Institut Sepuluh

Nopember Surabaya

2015

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketdaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan Hibah Program Kreativitas Mahasiswa (PKM) 2015.

Surakarta, 25 September 2015 Pengusul,

Nova Dany Setyawan NIM. K2513049

(18)

Biodata Anggota 1 A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Frandhoni Utomo

4 NIM K2513024

5 Tempat dan Tanggal Lahir Sukoharjo, 17 Februari 1994

D. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama Institusi SDN 1 Kartasura SMP N 1 Kartasura SMK 2 Surakarta

Tahun Masuk-

Lulus 2001-2007 2007-2010 210-2013

E. Penghargaan

No. Judul Event Sebagai Tahun

1. - - - -

Frandhoni Utomo NIM. K2513024

(19)

Biodata Anggota 2 B. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Ramadhan Ozzy Febririyanto

4 NIM K2512054

5 Tempat dan Tanggal Lahir Sukoharjo, 17 Februari 1994

F. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama Institusi SDN Blimbing 1 SMP N 9 Surakarta SMK 2 Surakarta

Tahun Masuk-

Lulus 2000-2006 2006-2009 2009-2012

G. Penghargaan

1. - - - -

Ramadhan Ozzy Febririyanto NIM. K2512054

(20)

Biodata Anggota 3 A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap (dengan gelar) Danur Lambang Pristiandaru

4 NIM K2511013

5 Tempat dan Tanggal Lahir Karanganyar, 24 Mei 1993

B. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama Institusi SD N 1 Gayamdompo

SMP N 2 Karanganyar

SMKWarga Surakarta

Tahun Masuk-

Lulus 1999-2005 2005-2008 2008-2011

C. Penghargaan

1. - - - -

Danur Lambang Pristiandaru NIM. K2511013

(21)

Biodata Dosen Pembimbing

Nama : Danar Susilo Wijayanto, S.T., M.Eng.

NIP : 19790124 200212 1 002

NIDN : 0024017904

Tempat / Tanggal Lahir : Wonosari Klaten, 24 Januari 1979 Golongan Pangkat : III b

Jabatan Fungsional : Lektor

Fakultas / Jurusan / Prodi : KIP / PTK / Pendidikan Teknik Mesin Bidang keahlian yang ditekuni : Produksi dan Konversi Energi

Mata Kuliah yang diampu : 1. Teori Pemesinan 2. Praktek Pemesinan 3. Perpindahan Kalor 4. Thermodinamika 5. Pompa dan Kompresor

Pendidikan : 1. S-1 Teknik Mesin Universitas Diponegoro (lulus tahun 2002)

2. S-2 Teknik Mesin Universitas Gadjah Mada (lulus tahun 2009)

Pengalaman Penelitian :

1. Danar Susilo Wijayanto dan Efflita Yohana (2002), Kaji Eksperimental Alat Penukar Kalor Ganda Sirip Spiral, Universitas Diponegoro Semarang.

2. Danar Susilo Wijayanto, Budi Harjanto, dan Abdul Haris Setyawan (2007), Rekayasa Balancer sebagai Dasar Perakitan Kendaraan di Tepi Jalan, DIKTI.

3. Danar Susilo Wijayanto dan Samsul Kamal (2009), Pengaruh Butiran Alumina terhadap Karakteristik Penukar Kalor Aliran Silang, Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.

4. Indah Widiastuti, Danar Susilo Wijayanto, dan Budi Harjanto (2009), Pereancangan Model Estimasi Waktu Pemesinan Produk Prismatik Berbasis Feature.

5. Danar Susilo Wijayanto, Herman Saputro, dan Budi Harjanto (2010) Pembuatan Media Pembelajaran Mesin Bubut Mini sebagai Upaya untuk Mengurangi Kesulitan Belajar pada Mata Kuliah Teori Pemesinan.

6. Suhardi, Danar Susilo Wijayanto, Bambang Prawiro, dan Budi Harjanto, (2010) Upaya Peningkatan Kualitas Pembelajaran Mata Kuliah Teknologi Pengecoran melalui Penggunaan Media Model dan Kunjungan Industri Program Studi Pendidikan Teknik Mesin JPTK FKIP UNS.

Pengalaman Pengabdian pada Masyarakat :

1. Danar Susilo Wijayanto, dkk. (2004), Perencanaan Proyek Perluasan Bangunan Pondok Pesantren Al-Qulyubi, Boyolali.

2. Danar Susilo Wijayanto, dkk. (2007), Pelatihan Menggunakan Mesin CNC bagi Guru-guru SMK se-kabupaten Wonogiri.

Pembimbing Kemahasiswaan :

1. Pembimbing Kemahasiswaan Program Studi Pendidikan Teknik Mesin JPTK FKIP UNS (2003 – sekarang).

(22)

2. Pembimbing Mahasiswa Berprestasi tingkat Fakultas KIP a.n. Kelik Wardiyono (2005).

3. Pembimbing PKMM a.n. Kelik Wardiyono, dkk. (2005), Budidaya Jamur Merang sebagai Pembuka Lapangan Pekerjaan di Dukuh Jagan Desa Kurung Kecamatan Ceper Kabupaten Klaten.

4. Pembimbing PKMT a.n. Mohammad Dandy Ismanto, dkk. (2009) Desain Alat Pengrajang Karak dengan Multi Bladeyang Ergonomis.

5. Pembimbing PKMM a.n. Zainuddin, dkk. (2010), Usaha Peningkatan Pemberdayaan Masyarakat dengan Pembuatan BriketMemanfaatkanLimbah Meubel di Desa Ngawen Sidowarno Wonosari Klaten.

Publikasi :

No. Publikasi Judul Tempat,

Tahun Sebagai 1. Buku Teks Teknologi Mekanik Mesin

Perkakas UNS, 2005 Penulis I

2. Seminar Nasional

Pengaruh Bentuk Sudu terhadap Karakteristik Turbin Angin Horisontal Sudu Tiga Dimensional

UGM, 2007 Pemakalah

3. Seminar Nasional

Pengaruh Variasi Jarak antar Sirip Annular pada Pipa Lurus terhadap Karakteristik

Fluidisasi

UGM, 2008 Pemakalah

4. Jurusan PTK FKIP UNS

Pengaruh Pipa bersirip Spiral terhadap Karakteristik Penukar Kalor Aliran Silang

JIPTEK PTK FKIP UNS, Volume I No. 2 Juli 2008

Penulis tunggal

5. Seminar Internasional

Pengaruh Pipa bersirip Spiral terhadap Karakteristik

Fluidisasi

UMP, 2009 Pemakalah

6. Seminar Nasional

KompetensiGuru-Guru yang Tersertifikasi pada Sekolah Menengah Kejuruan di Kota Surakarta

ADGVI,

2009 Pemakalah

Surakarta, 25 September 2015

Danar Susilo Wijayanto, S.T., M.Eng.

NIP. 19790124 200212 1 002

(23)

Lampiran 2. Justifikasi Anggaran kegiatan 1. Peralatan penunjang

Material Justifikasi

Pemakaian Kuantitas

Harga Satuan (Rp)

Jumlah (Rp)

Sikat Kawat Pembersih Kotoran

4 buah 5.000 20.000

Batu Gerinda Menghaluskan Bekas Las

1 buah 15.000 15.000

Sewa Mesin Bubut

Proses Pemesinan Alat

10 hari 40.000 400.000

Sewa Mesin Las Pengelasan Komponen

30 hari 10.000 300.000

Sewa Mesin Gerinda Potong

Memotong Komponen Mentah

10 hari 10.000 100.000

Sewa Mesin Bor Melubangi Komponen

10 hari 20.000 200.000

Sewa data logger

Pengukur daya listrik

2 minggu 10.000 140.000

Sewa Tachometer

Mengukur kecepatan putaran poros

2 minggu 10.000 140.000

Sewa obeng set Merangkai komponen

1 set 50.000 50.000

Sewa kunci pas set

Merangkai komponen

1 set 75.000 75.000

Gerinda tangan bekas

Menggerinda komponen

1 buah 150.000 150.000

(24)

Sewa Jangka sorong

Alat ukur yang presisi

2 buah 50.000 100.000

Sub Total 1.690.000

2. Bahan Habis Pakai

Jumlah

Pelat U

Sebagai rangka dan tower turbin

20 meter 30.000 600.000

Blade airfoil Sebagai sudu turbin

6 buah 10.000 60.000

Generator sepeda

Penghasil arus listrik

1 buah 100.000 100.000

Kabel Penghantar listrik

10 meter 5.000 50.000

Besi plat 2 mm

Bahan pembuat lensa

nozzle

10 meter 20.000 200.000

Anemometer

Pengukur kecepatan

angin

1 buah 300.000 300.000

Besi pejal Sebagai poros turbin

1 meter 50.000 50.000

Pipa PVC 1” Sebagai sudu blower

4 meter 20.000 80.000

Motor AC 3 phase 250 Watt

Penggerak sudu blower

1 buah 1.000.000 1.000.00

Regulator motor

Pengatur kecepatan putaran motor

1 buah 100.000 100.000

(25)

Nilon

Sebagai roller untuk menggerakkan

lensa nozzle

1 meter 20.000 20.000

Pelat L Sebagai tower blower

10 meter 20.000 200.000

Lem Pipa Sebagai Perekat

1 pcs 20.000 20.000

Accu 12V 1Ah

Pencatu daya data logger

dan beban generator

2 buah 200.000 400.000

Mur dan Baut

Penyambung Antar Komponen

2 set 50.000 100.000

Ring Bantalan mur dan baut

2 set 30.000 60.000

Elektroda Untuk Mengelas

1 pak 100.000 100.000

Amplas

Memperhalus Permukaan

Benda

10 lembar 5.000 50.000

Kuas Mengecat alat 4 buah 10.000 40.000

Cat Pewarna

Benda

2 liter 25.000 50.000

Dempul + Harderner

Pelapis Benda 1 set 50.000 50.000

Resibon gerinda potong

Batu gerinda untuk pemotongan

1 buah 20.000 20.000

Resibon gerinda tangan

Batu gerinda untuk gerinda

tangan

2 buah 15.000 30.000

(26)

Pisau jigsaw Memotong alat

5 buah 5.000 25.000

Thinner

Campuran cat untuk mengecat

2 liter 10.000 20.000

Vaseline

Pelumas bearing dan

poros

1 buah 50.000 50.000

Meteran Mengukur bahan

1 buah 50.000 50.000

Bevel protractor Mengatur sudut pitch

1 buah 150.000 150.000

Penggaris siku Mengatur kesikuan

1 buah 40.000 40.000

Lem Super Merekatkan blade

3 buah 6.000 18.000

Masker Sebagai APD 1 pak 30.000 30.000 Kacamata las Sebagai APD 2 buah 50.000 100.000 Sarung tangan Sebagai APD 4 pasang 10.000 40.000

Spidol permanen

Penanda komponen

yang akan dipotong

2 buah 6.000 12.000

Gunting Alat

pemotong

2 buah 5.000 10.000

Sub Total 3.225.000

3. Perjalanan

Perjalanan Kuantitas Harga

Satuan (Rp) Jumlah (Rp) Transport bahan Membeli 4 motor 200.000 800.000

(27)

peralatan dan bahan

Transport Alat

Pengujian alat di lapangan (Gunung Kidul)

1 mobil 1.000.000 1.000.000

Sub Total 1.800.000

4. Lain-lain

Keterangan

Fee akses laboraturium mesin produksi

PTM

Tempat untuk membuat dan menguji alat

3 80.000 240.000

Administrasi, surat, dan pengarsipan

Menyusun laporan akhir

1 50.000 50.000

Kertas A4 Mencetak laporan

2 rim 30.000 60.000

Fotocopy dan penjilidan

Menyelesaikan laporan

4 buah 20.000 80.000

Sewa kamera digital

Sarana dokumentasi

1 buah 100.000 100.000

Memori kamera digital

Penyimpanan foto dokumentasi

1 buah 50.000 50.000

DVD-RW

Penyimpanan laporan, dokumen, dan

foto

5 buah 5.000 25.000

(28)

Tinta warna Mencetak laporan

2 buah 25.000 50.000

Pulsa modem Studi literatur internet

2 paket 100.000 200.000

Registrasi Publikasi Ilmiah

4 Pemakalah

250.000 1.000.000

Pamflet Publikasi ilmiah

50 5.000 250.000

X-banner Publikasi ilmiah

1 buah 70.000 70.000

Sub Total 2.175.000 TOTAL KESELURUHAN 8.890.000

(29)

Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas

No Nama Program

Studi Ilmu

Alokasi waktu (jam/minggu)

Uraian Tugas

1 Nova Dany Setyawan

Pendidikan Teknik

Mesin

Teknik Mesin

56 jam/Minggu

Merencanakan penelitian, Pembuatan dan menguji alat

penelitian, evaluasi, dan penyususunan laporan akhir

2

Frandhoni Utomo

Pendidikan Teknik

Mesin

Teknik Mesin

56 jam/Minggu

Desain alat uji, Membantu pembuatan dan menguji alat

penelitian, evaluasi, dan penyususunan laporan akhir

3

Ramadhan Ozzy F.

Pendidikan Teknik

Mesin

Teknik Mesin

56 jam/Minggu

Pembelian alat, Membantu pembuatan dan menguji alat

penelitian , evaluasi, dan penyususunan laporan akhir

4

Danur Lambang Pristiandaru

Pendidikan Teknik

Mesin

Teknik Mesin

56 jam/Minggu

Pembelian alat, pembuatan alat penelitian, dokumentasi,

dan penyususunan laporan akhir

(30)

Lampiran 4. Surat Pernyataan Ketua Kegiatan

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN Jl. Ir Sutami 36 A Surakarta 57126

Telp. : 646994. Fax. 646655 Website UNS : http//www.uns.ac.id

SURATPERNYATAAN KETUA PENELITI/PELAKSANA Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Nova Dany Setyawan NIM : K2513049

Program Studi : Pendidikan Teknik Mesin Fakultas : Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Dengan ini menyatakan bahwa proposal PKM Penelitian saya dengan judul:

NOZZLE LENS WIND TURBINE (NOWIR), STRATEGI OPTIMALISASI DAYA TURBIN DI INDONESIA YANG BERKECEPATAN ANGIN RENDAH

yang diusulkan untuk tahun anggaran 2016 bersifat original dan belum pernah dibiayai oleh lembaga atau sumber dana lain.

Bilamana di kemudian hari ditemukan ketidaksesuaian dengan pernyataan ini, maka saya bersedia dituntut dan diproses sesuai dengan ketentuan yang berlaku dan mengembalikan seluruh biaya penelitian yang sudah diterima ke kas negara.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sesungguhnya dan dengan sebenar- benarnya.

Surakarta, 25 September 2015

Mengetahui, Yang Menyatakan,

Wakil Rektor III Bidang Kemahasiswaan UNS

(Prof. Dr. Ir. Darsono, M.Si.) (Nova Dany Setyawan)

NIP. 196606111991031002 NIM. K2513049

(31)