PERANCANGAN B
PEMBAN
DE
PR FAKULTAS MATEMA UNIV
N BANGUN PEMBUAT INVERTER U
NGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN
TUGAS AKHIR
DELLY MARINTAN HUTAPEA 122408021
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA
MATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN AL NIVERSITAS SUMATRA UTARA
MEDAN 2015
TER UNTUK
N
PERANCANGAN B
N BANGUN PEMBUAT INVERTER U
NGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN
TUGAS AKHIR
api Tugas Dan Memenuhi Syarat Memperol
DELLY MARINTAN HUTAPEA 122408021
PROGRAM STUDI D-3 FISIKA DEPARTEMEN FISIKA
PERSETUJUAN
Judul : Perancangan Bangun Pembuat Inverter Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Kategori : Tugas Akhir
Nama : Delly Marintan Hutapea Nomor Induk Mahasiswa : 122408021
Program Studi : Diploma III ( D-III) Fisika Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, 04 Juli 2015
Disetujui Oleh
Prodi D-3 Fisika FMIPA USU Pembimbing, Ketua,
ii
PERNYATAAN
PERANCANGAN BANGUN PEMBUAT INVERTER UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 06 Juli 2015
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis ucapkan terima kasih kepada Tuhan Yang Maha Esa atas
segala rahmat dan keberkahan yang telah dilimpahkan-Nya kepada penulis sehingga
dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini yang berjudul PERANCANGAN BANGUN
PEMBUAT INVERTER UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN.
Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk
menyelesaikan pendidikan Diploma III Jurusan Fisika Fakultas Matematika Dan Ilmu
pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari Doa, perhatian,
bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan
kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada :
1. Teristimewa buat kedua orang tua penulis tercinta, atas perhatian dan
dukungannya serta doanya selama ini.
2. Bapak Dr. Sutarman.Msc, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara.
3. Ibu Dr. Susilawati, M.Si, selaku Ketua Program Studi D – III Fisika Departemen
Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera
Utara.
4. Bapak Drs. Ferdinand Sinuhaji, M.S, selaku Sekretaris Program Studi Fisika
Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.
5. Bapak Drs. Kurnia Brahmana, M.Si, Selaku pembimbing, yang telah
membimbing dan mengarahkan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas
Akhir ini.
6. Seluruh Staf pengajar / pegawai Program Studi Fisika Instrumentasi Fakultas
Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.
7. Teman-teman dari stambuk 2012 yang telah banyak membantu dalam penulisan
Tugas akhir ini terutama Arman Hidayat Sirait.
8. Seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis didalam menyelesaikan
iv
Penulis menyadari bahwa penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih terdapat
banyak kekurangan dan kelemahan. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari
semua pihak guna penyempurnaan laporan di masa yang akan datang.
Akhir kata, semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi rekan-rekan mahasiswa dan
pembaca sekalian demi menambah pengetahuan bagi pembaca.
Medan, Juni 2015
PERANCANGAN BANGUN PEMBUAT INVERTER UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN
ABSTRAK
Telah dirancang sebuah alat Pembangkit Listrik Tenaga Angin yang merupakan suatu metode untuk membangkitkan energi listrik dengan cara memutar turbin angin dengan menggunakan IC 7408 berbasis mikrokontroler ATMEGA 8. Mikrokontroler ini sebagai suatu system yang dapat bekerja sama untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat. Alat ini dapat bekerja secara manual dengan menghasilkan tegangan konstan 5 volt, tegangan ouput pada rangkaian inverter 24 volt dan pada rangkaian regulator 6 volt. Jika kincir angin berputar dan menghasilkan energi listrik maka lampu akan menyala dan jika kincir angin tidak berputar maka lampu akan tetap menyala, karena diperlukan rangkaian inverter yang akan menyuplay arus DC yang dikeluarkan oleh baterai menjadi tegangan AC. Pada alat ini turbin akan dihubungkan ke generator, setelah dari generator langsung ke sebuah rangkaian inverter yang akan mengubah tegangan input DC menjadi tegangan output AC, kemudian energy listrik yang dihasilkan oleh generator disimpan dalam elemen penyimpan energy listrik yaitu baterai. Energi listrik yang tersimpan dalam elemen penyimpan akan dibebankan kepada beban beban rumah tangga yang berdaya rendah.
vi
Bab I Pendahuluan ……… 1
1.1. Latar Belakang ……… 1
1.2. Rumusan Masalah ……… 2
1.3. Tujuan Penulisan……… 2
1.4. Batasan Masalah ……… 2
1.5. Metodologi Penulisan ……… 3
1.6. Sistematika Penulisan ……… 3
Bab II Landasan Teori ……… 5
2.1. Turbin Angin ……… 5
2.1.1. Komponen Tubin Angin ……… 9
2.2. Alat Pengontrol (Controller) ……… 11
2.3. Penyimpanan Energi (Bateray) ……… 11
2.4. Inverter ……… 13
2.5. Generator……… 16
2.6. Regulator ……… 23
2.7. Mikrokontroler ……… 26
2.7.1. Fitur ATMega 8 ……… 27
2.7.2. Konfigurasi Pin ATMega 8 ……… 28
2.8.Komponen Pendukung ………... 33
2.8.1. Resistor ……… 33
2.8.2 LED (Light Emitting Dioda ………... 35
2.8.3. Dioda ………. 36
2.8.4. Lampu Pijar ……….. 38
2.8.5. Kapasitor ……….. 39
2.8.6. Transformator ………... 41
Bab III Perancangan Khusus ……… 44
3.1. Diagram Blok Sistem ……… 44
3.7. Bagian Baterai dan Inverter ……… 56
Bab IV Pengujian Rangkaian ……… 58
4.2. Pengujian Rangkaian Power Suplay……… 59
4.3. Pengujian Rangkaian Inverter ……… 60
4.4. Pengujian Rangkaian Regulator ……… 61
Bab V Penutup ……… 62
5.1. Kesimpulan ……… 62
5.2. Saran ……… 62
viii
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Turbin Angin 9
Gambar 2.2 Baling-baling 10
Gambar 2.3 Baterai 13
Gambar 2.4 Perbedaan Inverter AC dan DC 15 Gambar 2.5 Rangkaian Dasar Regulator Tegangan 24 Gambar 2.6 Konfigurasi Pin ATmega8 PDIP 29
Gambar 2.7 Resistor 35
Gambar 2.8 LED (Light Emitting Dioda) 36
Gambar 2.9 Dioda 37
Gambar 2.10 Lampu Pijar 39
Gambar 2.11 Symbol dan Beberapa Model Kapasitor 41 Gambar 2.12 Kapasitor Elektrolitik yang Khas 41
Gambar 2.13 Transformator 42
