RANCANG BANGUN MINIATUR PEMBANGKIT GELOM

(1)

RANCANG BANGUN MINIATUR

PEMBANGKIT GELOMBANG LAUT (OMBAK)

ARIEF PRASTIANTOMO

5115087395

Karya inovatif ini ditulis untuk memenuhi sebagian persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Pendidikan

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

▸ Baca selengkapnya: miniatur jembatan tersebut termasuk dari prototype ...

(2)

ABSTRAK

Arief Prastiantomo 2008

“

RANCANG BANGUN MINIATUR

PEMBANGKIT GELOMBANG LAUT)”. Karya inovatif, Jakarta: Jurusan Pendidikan TeknikElektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Jakarta, Januari 2014.

Tujuan penelitian ini adalah sebagai pengembangan awal pemodelan Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut.. Energi listrik sangat dibutuhkan manusia untuk melakukan aktifitas disetiap harinya, energi gelombang laut menjadi pilihan energi alternatif di Indonesia yang sangat menjajikan. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan membuat suatu rancang bangun miniatur pembangkit gelombang laut. Dalam pembuatan miniatur ini, faktor yang terpenting adalah bagaimana membuat ombak yang bervariasi sehingga dapat dimaksimalkan sebagai penelitian lanjutan pemodela / miniatur pembangkit energi gelombang laut (ombak), sesuai dengan cara kerjanya sehingga dapat menghasilkan energi listrik yang berasal dari ombak.

(3)

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas Rahmat dan

Karunia –Nya yang telah diberikan kepada penulis, sehingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi dengan judul: “Rancang Bangun Pembangkit gelombang

laut (ombak)”.

Dalam merencanakan, menyusun dan menyelesaikan penulisan skripsi ini,

penulis banyak menerima bantuan, bimbingan dan juga motivasi serta dukungan

dari berbagai pihak, oleh karena itu penyusun bermaksud mengucapkan terima

kasih yang sebesar – besarnya kepada :

1. Bapak Wisnu Djatmiko, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro

Universitas Negeri Jakarta .

2. Drs.Readysal Monantun, MM, selaku ketua Program Studi Pendidikan

Teknik Elektro Universitas Negeri Jakarta.

3. Bapak Massus Subekti, S.Pd, MT , selaku Dosen Pembimbing.

4. Bapak Muhammad Rif’an, ST.MT ,selaku Dosen Pembimbing.

Akhir kata penyusun berharap agar penulisan dan penyusunan skripsi ini

dapat bermanfaat bagi para pembaca dan semua pihak yang terkait.

Jakarta, 1 Desember 2013

(4)

DAFTAR ISI

2.1.3 Pembangkit listrik tenaga gelombang laut ... 6

2.1.3.1Gelombang laut ... 7

2.1.3.2Energi gelombang laut ... 14

2.1.4 Konversi Energi gelombang laut ... 14

2.1.5 Peripheral Programbable Interface ... 22

(5)

2.2Kerangka berfikir ... 26

BAB III STRATEGI DAN PROSEDUR PENGEMBANGAN ... 27

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 27

3.2 Strategi Rancang Bangun Pembangkit gelombang laut .... 27

3.3 Prosedur Rancang Bangun Pembangkit gelombang laut .. 27

3.4 Teknik Analisis Data ... 33

BAB IV HASIL PENGEMBANGAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Rancang Bangun Miniatur Gelombang Laut ... 37

4.1.1 Komponen Rancang Bangun Miniatur ... 37

4.1.2 Cara Pengukuran alat ... 40

4.1.3 Hasil Pengukuran alat ... 43

4.2 Pembahasan ... 47

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 67

5.1 Kesimpulan ... 67

(6)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 3.1 Pengujian hasil gelombang volume 40% ... 33

Tabel 3.4 Pengujian hasil gelombang volume 40% dengan PPI 8255 ... 35

Tabel 4.1 Kapasitas volume air ... 38

Tabel 4.2 Interval pada PPI 8255 ... 40

Tabel 4.3 Kecepatan motor ... 41

Tabel 4.4 Hasil pengkuran volume air 40% ... 43

Tabel 4.7 Hasil pengkuran volume air 40% pada PPI 8255 ... 45

Tabel 4.8 Hasil pengkuran volume air 50% pada PPI 8255 ... 46

(7)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.5 Teknologi cocteral raft ... 15

Gambar 2.6 Teknologi OWC ... 16

Gambar 2.7 Teknlogi trapped chanel ... 19

Gambar 2.8 Komponen pelampung buoy ... ix

Gambar 2.9 Sketsa OWC ... 20

Gambar 2.10 Prinsip kerja OWC ... 21

Gambar 2.11 Port PPI 8255 ... 22

Gambar 2.12 Mikroposesor, PPI 8255, dan piranti luar ... 24

Gambar 2.13 Format control word PPI 8255 ... 24

Gambar 3.6 Perancangan pelampung pembuat ombak ... 32

Gambar 4.1 Kolam ombak ... 38

Gambar 4.2 Alat pembuat ombak ... 39

Gambar 4.3 Modul serial PPI 8255 ... 39

Gambar 4.4 Mengukur kecepatan ombak ... 42

(8)

DAFTAR GRAFIK

Hal

Grafik 4.1 Hasil data tegangan terhadap gelombang 40 % ... 48

Grafik 4.4 Hasil data tegangan terhadap gelombang pada tegangan 8,5v ... 50

Grafik 4.5 Hasil data tegangan terhadap gelombang pada tegangan 9v ... 51

Grafik 4.10 Hasil data perbandingan interval 10v pada volume air 40% ... 55

Grafik 4.10 Hasil data perbandingan interval 15 pada volume air 40% ... 57

(9)

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Krisis energi merupakan issue utama di dunia, termasuk juga di

Indonesia. Faktor yang menyebabkan terjadinya krisis energi dan pemanasan

global yang terjadi saat ini diantaranya penggunaan sumber daya energi yang

berlebihan seperti batu bara dan gas alam yang digunakan sebagai penghasil

energi bagi kehidupan kita. Hasil dari penggunaan sumber energi tersebut

adalah energi listrik yang kehadirannya tidak dapat dipisahkan dari kehidupan

dunia modern. Seiring dengan menigkatnya konsumsi listrik tentu akan

semakin banyak digunakan sumber daya alam untuk pembangkitan tenaga

listrik. Akibatnya pencemaran lingkungan semakin tidak terhindari yang

disebabkan oleh limbah dan eksploitasi sumber daya alam yang berlebihan.

Salah satu dampak dari pencemaran lingkungan di atas adalah

terjadinya pemanasan global, yang mengakibatkan banyak terjadi bencana

alam. Disamping itu sumber energi yang digunakan merupakan sumber

energi yang terbatas, suatu saat akan habis dan mengakibatkan terjadinya

krisis energi di masa depan yang akan datang .Berdasarkan beberapa

permasalahan diatas, energi yang mudah di dapat di alam dan gratis dapat

dijadikan alternatif energi yang tak kalah dengan energi fosil dan juga bisa

meminimalisir kekurangan energi tersebut. Seperti energi matahari, angin,

dan gelombang laut. Dari energi tersebut bisa dikatakan merupakan energi

(10)

gelombang laut, Indonesia memiliki banyak pulau dan lautan. Yang artinya

potensi Indonesia dalam pemanfaatan energi gelombang laut ini sangat besar

dibanding dengan negara - negara lain.

Dengan dasar inilah penulis mencoba untuk membuat sebuah

miniatur pembangkit listrik tenaga gelombang laut yang dapat menjadikan

sarana awal untuk pengembangan energi alternatif untuk masa yang akan

datang, serta sebagai suatu sarana pembelajaran untuk dapat mengembangkan

dan meng-aplikasikannya di masa yang akan datang. Oleh sebab itu

dibutuhkan sebuah pembuatan mengenai miniatur pembangkit listik tenaga

gelombang laut. Dengan dibuatnya miniatur pembangkit listik tenaga

gelombang laut diharapkan dapat menambah pengetahuan dan dapat di

terapkan serta di kembangkan kedepannya sebagai energi alternatif yang

dapat menggantikan energi listrik konvensinal.

1.2. Identifikasi Masalah

Dalam pembuatan sebuah miniatur pembangkit listik tenaga gelombang

laut (ombak) diperlukan pemahaman dasar dari komponen - komponen yang

akan digunakan untuk pembuatan miniatur pembangkit gelombang laut

tersebut. Berdasarkan dari latar belakang yang telah dikemukaan diatas, maka

(11)

1. Bagaimana cara membuat ombak buatan ?

2. Apa saja komponen dan bahan - bahan untuk membuat ombak

buatan ?

3. Bagaimana penempatan komponen - komponen dalam miniatur

Pembangkit Lisrik Tenaga Gelombang Laut ?

4. Bagaimana cara menguji komponen - komponen dalam miniatur

Pembangkit Lisrik Tenaga Gelombang Laut ?

5. Berapakah tinggi dan panjang gelombang yang di hasilkan pada

miniatur Pembangkit Lisrik Tenaga Gelombang Laut?

1.3. Batasan Masalah

Dari pembahasan latar belakang dan identifikasi masalah di atas, maka

pada pembuatan miniatur pembangkit listrik tenaga gelombang laut

masalahnya hanya akan dibatasi pada pembuatan miniatur pembangkit listrik

tenaga laut.

1.4 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang, identifikasi dan pembatasan masalah, maka

dapat dirumuskan masalah bagaimanakah pembuatan rancang bangun

(12)

1.5 Tujuan Penelitian

Tujuan yang hendak dicapai dalam pembuatan miniatur pembangkit

gelombang laut untuk ini adalah membuat miniatur pembangkit gelombang

laut sebagai sarana pembelajaran praktek yang dapat menambah pengetahuan

dan dapat membuktikan penerapan gelombang laut pada pembuatan trainer

pembangkit listrik tenaga gelombang laut.

1.6 Manfaat Penelitian

Berdasarkan pembuatan trainer pembangkit listik tenaga gelombang laut

tersebut diatas, maka manfaat yang diharapkan dari hasil penelitian ini

adalah:

1. Sebagai sarana penunjang belajar dan pembelajaran

2. Menganalisis data yang diperoleh dengan menggunakan teori yang

sudah ada.

3. Menambah ilmu pengetahuan yang terkait dengan PLTGL

(Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut).

4. Berguna bagi yang berminat untuk penelitian lebih lanjut tentang

hasil eksperimen rancang bangun pembangkit alternatif PLTGL

(13)

BAB II

KERANGKA TEORITIK DAN KERANGKA BERFIKIR

2.1. Kerangka Teoritik

2.1.1. Definisi Rancang Bangun

Kata “rancang bangun” terdiri dari dua kata yaitu rancang dan

bangun yang memiliki arti desain bangunan1. Rancang bangun adalah

proses sistematis kegiatan profesional yang terdiri dari perencanaan,

pembangunan, pemanfaatan, perawatan dan pembongkaran atau

renovasi.

2.1.2. Definisi Miniatur

Kata miniatur menrut kamus besar bahasa Indonesia adalah tiruan

sesuatu dengan skala yang diperkecil. (sesuatu yg kecil)2. Jadi rancang

bangun miniatur adalah suatu kegiatan proses sistematis yang terdiri

dari perencanaan, pembangunan, pemanfaatan yang di buat dengan

skala yamg lebih kecil. Biasanya miniatur dibuat untuk lebih

mengenalkan sebuah hasil karya dengan skala yg lebih kecil dan

terbatas.

1

www.KamusBesarBahasaIndonesia.org

2

(14)

2.1.3. Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut

Menurut kamus besar bahasa Indonesia pengertian

pembangkit adalah alat untuk membangkitkan sesuatu3.

Pembangkit mempunyai beberapa komponen utama dan komponen

pembantu lainnya yang digunakan untuk menunjang sebuah proses

untuk menghasilkan sesuatu. Jadi rancang bangun miniatur

pembangkit gelombang laut (ombak) adalah suatu kegiatan proses

yang sistematis yang terdiri dari perencanaan, pembangunan,

pemanfaatan yang di buat untuk mmebangkitkan gelombang laut

atau ombak dengan skala yamg lebih kecil. Sedangkan

Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut adalah suatu

pembangkit yang memanfaatkan energi gelombang laut dan

kemudian di konversi menjadi energi listrik. Secara sederhana,

pergerakan gelombang laut yang terjadi di gunakan untuk memutar

turbin. Putaran turbin ini digunakan untuk memutar generator

sehingga menghasilkan energi listrik4.

2.1.3.1 Gelombang Laut (Ombak)

Gelombang Laut selalu menimbulkan sebuah ayunan air

yang bergerak tanpa henti-hentinya pada permukaan air laut dan

jarang dalam sama sekali diam. Secara teori, pengertian

gelombang laut (ideal) adalah pergerakan naik turunnya muka

3

Ibid

(15)

air laut yang membentuk lembah dan bukit mengikuti gerak

sinusoidal5.

Susunan gelombang di lautan sangat bervariasi dan

kompleks. Untuk itu para ahli mendesain sebuah model gelombang

buatan untuk memudahkan dalam mempelajarinya, walaupun

bentuk gelombang ini kemungkinan tidak akan dijumpai sama

seperti gelombang laut yang sebenarnya6.

Bagian-bagian gelombang gelombang ideal adalah7:

a. Crest : merupakan titik tertinggi atau puncak sebuah

gelombang.

b. Trough : merupakan titik terendah atau lembah sebuah

gelombang.

c. Wave height : merupakan jarak vertikal antara crest dan

trough atau disebut juga tinggi gelombang.

d. Wave lenght : merupakan jarak berturut-turut antara dua

buah crest atau dua buah trough, disebut juga satu

panjang gelombang.

e. Wave period : waktu yang dibutuhkan crest untuk

kembali pada titik semula secara berturut-turut, disebut

(16)

f. Wave steepnees : perbandingan antara panjang

gelombang dengan tinggi gelombang, disebut juga

kemiringan gelombang.

Gambar 2.1Bentuk dari satu gelombang ideal.

(Sumber :

http://adharikunae.blogspot.com/2009/08/gelombang-laut.html)

Gelombang terjadi karena beberapa sebab8 :

a. Angin

Angin yang bertiup di atas permukaan laut

merupakan pembangkit utama gelombang.

Hembusan angin sepoi-sepoi pada cuaca tenang

sekalipun dapat menimbulkan riak gelombang.

Sebaliknya badai yang besar dapat menimbulkan

gelombang yang merusak.Sifat-sifat gelombang

paling tidak dipengaruhi oleh :

1. Kecepatan angin.

Makin kencang angin makin besar gelombang yang

terbentuk dengan kecepatan yang tinggi dan panjang

gelombang yang besar.

8

(17)

2. Waktu (lamanya) hembusan angin.

Semakin lama angin bertiup, kecepatan, panjang

dan tinggi gelombang akan semakin meningkat pula.

3. Jarak tanpa rintangan dimana angin sedang bertiup

(fetch).

Panjang fetch membatasi waktu yang diperlukan

gelombang untuk terbentuk karena pengaruh angin.

Fetch ini mempengaruhi periode dan tinggi

gelombang yang dibangkitkan. Gelombang dengan

periode panjang akan terjadi jika fetch besar9.

b. Geometri laut

Topografi laut dan bentuk pantai juga

mempengaruhi gelombang. Bentuk gelombang akan

berubah sesuai dengan kedalaman dasar air laut. Apabila

gelombang memasuki perairan dengan kedalaman 1,3

tinggi gelombangnya maka gelombang akan pecah (surf).

Pada perairan pantai yang landai gelombang akan pecah

perlahan-lahan (spilling breaker)10. Jika dasar pantai

terjal dan gelombang datang tiba-tiba, gelombang akan

membubung keatas dan segera pecah (plunging breaker).

(18)

sama sekali tidak sempat pecah akan mendorong air ke

atas dan menyedotnya kembali (surging breaker).

Gambar 2.2 A)plunging breaker, B) spilling breaker, C)surging breaker, D) Surf (Sumber :http://adharikunae.blogspot.com/2009/08/gelombang-laut.html)

c. Gempa

Gelombang juga bisa ditimbulkan oleh gempa di dasar laut.

Gelombang ini biasa disebaut sebagai tsunami. Gelombang jenis

ini mempunyai panjang gelombang yang sangat panjang mencapai

200 km dengan periode sampai 20 menit, tinggi 0,5 m dan

mempunyai kecepatan sampai 800 km/jam.

2.1.3.1.1. Pengertian Gelombang

Gelombang adalah getaran yang merambat. Bentuk

ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak

sinusoide11. Selain radiasi elektromagnetik, dan mungkin

radiasi gravitasional, yang bisa berjalan lewat vakum,

gelombang juga terdapat pada medium (yang karena

perubahan bentuk dapat menghasilkan gaya memulihkan

11

(19)

yang lentur) di mana mereka dapat berjalan dan dapat

memindahkan energi dari satu tempat kepada lain tanpa

mengakibatkan partikel medium berpindah secara

permanen; yaitu tidak ada perpindahan secara masal.

Gelombang adalah suatu fenomena perambatan

gangguan (energi)12. Pada penjalarannya memerlukan

suatu materi yang disebut medium. Pada gelombang yang

merambat adalah gelombangnya, bukan zat medium

perantaranya. Satu gelombang dapat dilihat panjangnya

dengan menghitung jarak antara lembah dan bukit

(gelombang tranversal) atau menhitung jarak antara satu

rapatan dengan satu renggangan (gelombang longitudinal).

Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh

gelombang dalam waktu satu detik. Dengan rumus dasar

gelombang :

2.1.3.1.1.1. Pengertian Getaran

Getaran adalah gerak bolak – bolik secara berkala

melalui suatu titik keseimbangan dari keadaan 0 / netral

12

(20)

(F=0). Pada umumnya setiap benda dapat melakukan

getaran13. Suatu benda dikatakan bergetar bila benda itu

bergerak bolak bolik secara berkala melalui titik

keseimbangan.

Gambar 2.3 Contoh Getaran (Pegas)

Sumber : www.vibrasi’sblog.com.html

Gambar 2.4 Pegas yang di beri Gaya (F)

Sumber : www.vibrasi’sblog.com

Pegas tersebut tidak akan bergerak/ bergetar

sebelum ada gaya yang diberikan terhadapnya.

13_{www.vibrasi’s}

(21)

Setelah gaya tarik (F) dilepas maka pegas akan

bergetar, bergerak bolak-balik disekitar posisi netral14.

2.1.3.2. Energi Gelombang laut

Energi gelombang laut adalah energi yang

dihasilkan dari pergerakan gelombang laut yang menuju

daratan dan sebaliknya15. Total energi gelombang laut dapat

diketahui dengan menjumlahkan besarnya energi kinetik

dan energi potensial yang dihasilkan oleh gelombang laut

tersebut. Energi potensial adalah energi yang

ditimbulkan oleh posisi relatif atau konfigurasi gelombang

laut pada suatu sistem fisik.

2.1.4 Konversi Energi Gelombang Laut

Pemanfaatan gelombang laut umumnya terdapat 4 sistem

dasar untuk mengkonversi energi langsung menjadi pembangkit

listrik maupun di transfer energinya ke dalam bentuk lainnya.

Sistem tersebut adalah16 :

1. Rakit cockerell

Sistem rakit cockerell ditemukan oleh sir Christopher

cockerell. Sistem ini berbentuk untaian rakit-rakit yang saling

dihubungkan oleh engsel dan sistem ini bergerak naik turun

(22)

mengikuti bentuk gelombang, gerakan relatif rakit-rakit terhadap

gelombang17, menggerakkan pompa hidrolik selanjutnya diubah

menjadi kekuatan listrik dalam generator (pembangkit listrik).

Gambar 2.5 Teknologi Cockerell Raft

(Sumber : http://superpowerful.wordpress.com/2011/12/28/energi-gelombang-laut/)

2. Oscillating water column

Oscillating water column beroperasi seperti turbin angin

dengan prinsip perbedaan tekanan udara akibat gelombang laut.

Ruangan udara dipasang di atas permukaan air laut, hal ini

dimaksudkan agar gelombang air laut mengubah batas permukaan

dalam ruangan, dari perubahan batas permukaan ruangan terdapat

kenaikan dan penurunan tekanan udara dalam ruangan18. Diatas

ruangan udara dipasang sebuah turbin yang dapat dilewati oleh

udara, baik udara keluar maupun udara masuk. Udara akan mengalir

masuk ke dalam ruangan selama gelombang diluar turun dan udara

akan keluar pada saat gelombang akan naik.

17

Ibid

18

(23)

Dari sini terdapat dua arah aliran udara, untuk menjaga arah

yang sama, maka turbin didesain agar berputar pada satu arah

putaran saja agar tidak terpengaruh oleh arah aliran udara.

Gambar 2.6 Teknologi Oscillating Water Column (OWC)

Hal yang harus diperhatikan pada pembuatan ruang udara

oscillating water column adalah karakteristik dari perioda

gelombang, tinggi gelombang, dan panjang gelombang pada iklim

daerah terkait.

3. Tapered channel

Sistem tapered channel biasa disebut juga sistem tapchan

atau sistem kanal meruncing, sistem ini dibangun dipantai untuk

mengkonsentrasikan gelombang dengan sebuah kanal untuk

membawa kedalam kolam penampung yang ditinggikan, hal ini

(24)

dapat mengeluarkan air dari kolam penampung pada sisi lainnya, air

yang keluar itulah yang dimanfaatkan untuk membangkitkan listrik

menggunakan teknologi standar hydropower19.

Gambar 2.7 Teknologi Tapered Channel (Tapchan)

4. Float / buoy

Sistem float / buoy merupakan sistem dengan model

pelampung yang sering disebut juga point absorber, karena

menyerap (mengkumpulkan) energi dari semua arah aliran di

satu titik.

Sistem pelampung ini dapat menghasilkan daya dikarenakan

memanfaatkan gelombang yang turun naik, sistem ini terdiri dari

koil elektrik mengapung mengelilingi batang magnet

ditengahnya sebagai poros pelampung yang dikaitkan kedasar

laut. Saat ombak mencapai pelampung , maka pelampung

19

(25)

tersebut akan bergerak naik dan turun secara relatif terhadap

batang magnet sehingga menimbulkan beda potensial dan listrik

dibangkitkan. Daya yang dihasilkan oleh gelombang laut adalah

:

P = Daya yang dihasilkan (W/m)

ρ = Density dari air laut (1.025kg/m3)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

T = Periode gelombang (s)

H = Ketinggian gelombang (m)

Gambar 2.8 Komponen PLTGL pelampung buoy

Sumber : www.teknergi.wordpress.com

Dari keempat sistem diatas merupakan teknologi yang

sudah diterapkan baik lingkungan akademis, maupun lingkungan

praktisi atau peneliti, untuk dimanfaatkan lebih lanjut dan

(26)

5. Pembangkit Listrik Tenaga OWC

OWC merupakan salah satu sistem dan peralatan yang

mengubah energi gelombang laut menjadi energi listrik dengan

menggunakan kolom isolasi20. Oscillating Water Column (OWC)

adalah teknologi pembangkit listrik yang menggunakan tenaga

gelombang laut sebagai penggerak turbinnya. Pada OWC,

kekuatan tekanan udara yang berada di dalam chamber adalah

kunci paling penting. Kekuatan tekanan udara tidak bisa diubah,

tetapi dampak yang mungkin ditimbulkan terhadap tingkat elevasi

air bisa diubah. Hanya dengan mengubah dimensi chamber OWC

hal tersebut bisa dicapai.

5.1.1.1.Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga OWC

Untuk memahami tentang teknologi OWC ini dan

bagaimana cara kerjanya, dapat dilihat pada sketsa gambar

berikut:

Gambar 2.9 Sketsa OWC tampak samping

(Sumber : http://www.plengdut.com/2012/10/mengenal

20

(27)

teknologi-oscillating-water.html)

Prinsip kerja alat OWC ini adalah mengubah energi ombak

menjadi energi listrik berdasarkan prinsip kerja kolom isolasi.

Perhatikan gambar sketsa OWC tampak samping di atas.

Gelombang yang datang dari arah laut akan menabrak bangunan

OWC ini dimana pada bagian bawah bangunan ini terdapat kolom

tebuka untuk masuknya air laut, karena tumbukan gelombang air

laut ini kemudian air laut yg terdapat pada bagian dalam chamber

OWC akan berisolasi naik dan turun sehingga menimbulkan

peristiwa sedot dan hisap pada kolom udara di atasnya (prinsip

kerja pompa). Gerakan air yang naik turun serta menimbulkan

peristiwa sedot hisap pada kolom udara diatasnya inilah yang akan

menggerakan turbin (perlu diperhatikan bahwa turbin yang

digunakan adalah turbin searah, dimana pada saat terjadi tekanan

udara naik turun/sedot hisap, turbin akan tetap memutar searah

untuk menghasilkan energi listrik)21.

Energi ombak OWC terbentuk melalui efek osilasi tekanan

udara pada kolam akibat fluktuasi pergerakan gelombang yang

masuk ke dalam chamber. Tekanan udara tersebut digunakan untuk

menggerakkan turbin angin.

21

(28)

Gambar 2.10 Prinsip Kerja OWC

Prinsip Kerja Oscillating Water Column System Pertama

pergerakan ombak (1) akan masuk kedalam kolom (2) lalu udara

tertekan keatas didalam kolom (3) setelah melewati katub (4) angin

yang terkompresi menggerakkan turbin angin (5) yang terhubung

dengan generator, yang menkonversikan gerakan turbin menjadi

listrik.

2.1.5 Programmable Periphperal Interface (PPI) 8255

Adalah suatu komponen Paralel Input atau Paralel Output Port

dalam suatu chip serbaguna yang dapat diprogram fungsi input /

outputnya PPI 8255 dibuat oleh Intel Co untuk digunakan bersama

mikroprosesor buatan Intel. Tetapi karena komponen ini standart

komplitable dengan IC TTL, maka dapat dimanfaatkan oleh prosesor

(29)

Gambar`2.11 Port PPI 8255

Sumber :

http://aank123.wordpress.com/pendidikan/materi-elektronika/programmable-peripheral-interface-ppi-8255/

PPI (Programmable periperal interface) 8255 itu sendiri adalah

chip yang dirancang khusus untuk keperluan antarmuka (interface) pada

sistem komputer yang menggunakan mikroprosesor intel. Istilah

antarmuka di sini mengandung arti jembatan atau penghubung.

Menghubungkan sebuah mikroprosesor dengan sebuah piranti luar

(periperal) misalnya dengan keyboard, mouse, layar monitor, printer, dan

lain-lain.PPI 8255 hanyalah satu jenis yang dapat diprogram untuk

beberapa keperluan tertentu. Chip PPI 8255 memiliki 40 buah pin, yang

konfigurasi pin-pinnya diperlihatkan pada gambar diatas. PPI 8255

(perhatikan gambar 2.12 ) memiliki 3 buah port (port A,B dan C) dan

sebuah bus data 8-bit. Bus data adalah penghubung antara mikroprosesor

dengan PPI 8255, sedangkan port A,B dan C adalah penghubung antara

(30)

Karena bus data pada PPI 8255 hanya satu buah sedangkan port

PPI ada 3 buah, bus data tidak dapat terhubung dengan ketiga port pada

waktu yang bersamaan. Oleh karenanya, untuk menghubungkan bus data

dengan salah satu port dapat dilakukan dengan memberikan kombinasi

data tertentu pada pin A0 dan A1 sebagai berikut.

’

Gambar 2.12 Mikroprosesor, PPI 8255, dan piranti luar

(31)

Gambar 2.13Format Control Word IC PPI 8255

Sumber: http://aank123.wordpress.com/pendidikan/materi-elektronika/programmable-peripheral-interface-ppi-8255/

2.1.6 Driver Motor

Motor DC adalah suatu piranti elektronik yang befungsi untuk

mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Pada aplikasi robotika

pergerakan robot beroda umumnya menggunakan motor DC sebagai alat

penggeraknya, karena jenis motor ini lebih mudah untuk dikendalikan.

Kecepatan yang dihasilkan oleh motor DC berbanding lurus dengan

potensial yang diberikan.

Motor DC tidak dapat dikendalikan secara langsung oleh

mikrokontroler, karena kebutuhan arus listrik yang besar pada motor DC

sedangkan arus keluaran pada mikro sangat kecil. Driver motor

merupakan pilihan alternatif yang harus digunakan untuk mengendalikan

motor DC.

Gambar 2.14 driver motor L298n

(32)

2.1. Kerangka Berfikir

Sistem kerja pembangkit gelombang laut (ombak) pada penelitian ini

sangat bergantung pada motor dc. Deengan menggadopsi cara kerja pada

piston kendaraan bermotor dan teknik PWM yang diprogram pada modul

serial PPI 8255 untuk mendapatkan vaariasi gelombang laut (ombak) yang

diciptakan. Agar dapat memaksimalkan variasi gelombang yang dihasilkan

dibuatlah variabel - variabel tegangan yang memungkinan terjadinya

gelombang yang ideal.

Energi listrik memiliki peran peting dalam kebutuhan hidup manusia,

berbagai aktifitas kehidupan dengan berkembangnya teknologi yang ada

energi listrik menjadi sumber energi utama sebagai sumber tenaga. Sehingga

(33)

pengembangan awal pembangkit listrik tenaga ombak secara miniatur

(pemodelan).

BAB III

STRATEGI DAN PROSEDUR PENGEMBANGAN

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian

Tempat penelitian dilakukan di Lab. Mesin Listrik Pengukuran dan

Kalibrasi Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri

Jakarta yang beralamat di Jalan Rawamangun Muka, Jakarta Timur.

Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Mei 2013 sampai bulan Desember

(34)

3.2. Strategi Rancang Bangun Pembangkit gelombang laut (ombak)

Penelitian ini merupakan suatu pengembangan pemodelan awal

pemanfaatan energi alternatif gelombang laut (ombak) di Universitas Negeri

Jakarta, Jurusan Pendidikan Teknik elektro. Dalam rancang bangun miniatur

pembangkit gelombang laut (ombak) ini menggunakan metode penelitian

eksperimen laboratorium.

3.3. Prosedur Rancang Bangun Pembangkit gelombang laut (ombak)

Pada prosedur disini akan dibahas langkah - langkah yang dilakukan

dalam pembuatan Miniatur Pembangkit Gelombang Laut (Ombak), dengan

menggunakan Diagram blok. Diagram blok merupakan salah satu cara yang

paling sederhana untuk menjelaskan cara kerja dari suatu sistem dan

memudahkan untuk melokalisir kesalahan dalam suatu sistem. Diagram blok

dapat menganalisa langkah-langkah dalam pembuatan alat cara kerja

rangkaian dan merancang hardware yang akan dibuat secara umum. Diagram

blok merupakan pernyataan hubungan yang berurutan dari satu atau lebih

komponen yang memiliki satu kesatuan kerja tersendiri, dan setiap blok

rangkaian mempengaruhi blok rangkaian yang lain.

3.3.1. Langkah – langkah Pembuatan Miniatur Pembangkit Gelombang

laut (ombak).

Diagram blok pada gambar dibawah ini akan menjelaskan

(35)

Gelombang Laut (ombak), langkah-langakah sesuai pada diagram

dibawah ini:

Gambar 3.1Alur skema pembuatan miniatur pembangkit gelombang laut (ombak)

Keterangan :

Tahap pertama yang dilakukan dalam pembuatan miniatur

tersebut adalah studi literatur, dalam studi literatur ini mencari

data-data dari buku, browsing, paten, dan jurnal skripsi. Kemudian

melakukan perancangan system, dimana pada tahap ini, memilih

komponen alat yang digunakan dan membuat alur rancangan

miniatur serta membuat rancang bangun miniatur. Setelah itu,

melakukan analisis rancangan sistem, yaitu dilakukan analisis tiap

(36)

komponen yang sesuai, dan menganalisis cara kerja sehingga

miniatur dapat berjalan sesuai dengan sistim kerja.

Selanjutnya simulasi rancangan sistem,dalam tahap ini

mencoba mensimulasikan rancangan sistem yang telah di buat

sesuai dengan analisis rancangan. Lalu melakukan pembuatan

miniatur dengan menggunakan komponen yang telah ditentukan,

Dalam pembuatan miniatur ini, harus sesuai dengan rancangan dan

analisis rancangan. Setelah miniatur jadi, dilakukan uji coba

miniartur per unit, yaitu setiap komponen alat di uji terlebih dahulu

satu per satu. Setelah uji alat per unit selasai dilakukan, selanjutnya

uji coba keseluruhan alat sesuai dengan simulasi rancangan system.

Dari tahap-tahap yang telah dilakukan, selanjutnya adalah

menganalisis miniatur, di dalam menganalisis miniatur tersebut

diperlukan pengamatan serta pendataan uji coba alat secara

keseluruhan. Dan yang terakir yaitu mengambil kesimpulan

terhadap hasil percobaan yang telah di analisis.

3.3.2. Diagram Kerja Rancang Bangun Miniatur Pembangkit Gelombang)

Gambar 3.2 Diagram Kerja alat

(37)

Diagram diatas menggambarkan rancangan cara kerja

miniatur pembangkit gelombang laut (Ombak).

3.3.3. Rancangan Alat dan Bahan Pembuatan Miniatur Pembangkit

Gelombang laut (Ombak)

1. Kolam Ombak

Kolam ombak ini dibuat sebagai miniature laut, seolah-olah

seperti lautan yang dalam dan semakin dangkal menuju tepi

pantai.

Gambar 3.3 Sketsa rancangan kolam ombak

2. Alat pembuat Ombak

Pada dasarnya miniatur ombak buatan diasumsikan sebagai

ombak lautan. Sementara alat pembuat ombak ini berbentuk

limas segitiga yang terbuat dari akrrilik dengan mengambil

konsep cara kerja piston pada kendaraan bermotor. Dengan

(38)

turunnya air di dalam kolam sehingga terbentuklah gelombang

laut buatan (ombak) yang menuju tepi pantai. .Dibawah ini

adalah gambar alat pembuat gelombang beserta ukurannya :

(39)

Gambar 3.5 Perancangan crank arm

(40)

3.4. Teknik Analisi Data

Dalam penelitian kali ini ada beberapa kriterian pengujian pada alat

yang akan disimulasikan yaitu tahap pertama dengan mengamati tegangan

pada motor dc, kecepatan motor dan ombak yang di hasilkan. Untuk

mendapatkan gelombang yang bervariasi ada dua jenis percobaan disini,

yang pertama percobaan dengan power supply. Disini uji coba di mulai

berdasarkan volume air. Sedangkan yang kedua percobaan dengan serial

PPI 8255 dengan program pwm. Analisis yang digunakan pada penelitian

ini menggunakan analisis deskriptif, yaitu untuk mengetahui bagaimanakah

alat ini dapat bekerja dengan baik, dan mengambil data dari alat kemudian

hasil pengukuran dimasukkan ke dalam tabel. Adapun tahap pengujian di

uraikan pada tabel dibawah ini :

1. Pengujian dengan power supply. Pada pengujian ini di bagi

menjadi 3 variasi volume air yaitu 40%, 50% dan 60%. Berikut ini

data tabel yang akan dibuat:

1. Volume air 40%

Tabel 3.1 Pengujian hasil gelombang dengan volume air 40%

(41)

2. Volume air 50%

No

(42)

2. Pengujian dengan PPI 8255

Pada pengujian dengan PPI 8255 ini menampilkan tabel dengan

tiga variasi volume air dari aquarium gelombang laut (ombak).

Yaitu volume air 40%, 50%, dan 60% dari aquarium

gelombang laut(ombak). Berikut tabel yang akan dibuat untuk

ujicoba hasil gelombang laut (ombak) :

1. Volume air 40% dengan PPI 8255

Tabel 3.4 Pengujian hasil gelombang dengan volume air 40% dengan program PPI 8255

No

2. Volume air 50% dengan PPI 8255

(43)

3. Volume air 60% dengan PPI

No

Tegangan Sumber

(v)

Interval

Panjang Gelombang

(cm)

Tinggi Gelombang

(cm)

Periode Gelombang

(s)

Kecepatan Gelombang

(44)

BAB IV

HASIL PENGEMBANGAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Rancang Bangun Miniatur Gelombang Laut (ombak)

Pada bab ini akan dibahas hasil tentang rancang bangun miniatur

pembangkit gelombang laut (ombak) dengan komponen yang telah terpilih

sesuai kebutuhan. Tujuan dari pembuatan miniatur ini sebagai pengembangan

awal untuk memfasilitasi pembuatan pemodelan pembangkit listrik

menggunakan energi gelombang laut yang saat ini sedang banyak dilakukan

oleh negara - negara yang sadar akan krisis energi yang berkepanjangan.

Penelitian ini dilaksanakan di Universitas Negeri Jakarta, Jurusan Pendidikan

Teknik Elektro.

Disini, akan dibahas seberapa besar kecepatan putaran motor yang ada

sehinga dapat mengerakkan alat pembuat ombak yang nantinya akan

menghasilkan gelombang laut (ombak) yang bervariasi. Minatur ini nantinya

akan berguna untuk pengembangan pembuatan pemodelan Pembangkit

(45)

4.1.1. KomponenRancang Bangun Miniatur Gelombang Laut (ombak)

1. KolamOmbak

Kolam ombak yang telah ada dibuat sesuai dengan rancangan

bangun, pada gambar di bawa ini kolam ombak yang sudah terisi air

sebagai miniatur laut terbuat dari akuarium.

Gambar 4.1 Kolam ombak

Sumber : Dokumentasi

Pada kolam ombak diatas akan di uji dengan volume air 40%, 50%

dan 60% dari volume kolam ombak yang ada, volume air tersebut

akan dijelaskan pada table di bawah ini :

Table 4.1 Kapasitas volume air :

Kapasitas Volume air ( cm3 )

(46)

60 % 88.536

50 % 73.780

40 % 59.024

2. Alat pembuat Ombak

Alat pembuat ombak ini terbuat dari akrilik yang berbentuk prisma

tegak siku-siku, dimana sudut kemiringan segitiganya berfungsi untuk

membuat bentuk gelombang. Volume udara yang terdapat pada akrilik

pembuat ombak tersebut sebesar 13.182 cm3. Sebagai penggeraknya

menggunakan motor dc dengan gearbox 24volt, berfungsi untuk

menggerakkan naik-turun alat pembuat ombak yang terbuat dari

akrilik. Dudukan motor dc 24 volt terbuat dari kayu, sesuai pada

gambar di bawah ini :

Gambar 4.2 Alat pembuat ombak

(47)

3. Serial PPI 8255

Alat ini berguna untuk menambah variasi gelombang laut yang

diciptakan melalui alat pembuat gelombang dengan cara mengadopsi

cara kerja dari mesin jahit.

Gambar 4.3 Modul serial PPI 8255

Dengan PPI 8255 ini untuk menampikan gelombang yang didapat

ke komputer dalam program delphi. Untuk perantaranya modul serial

ini menggunakan kabel serial RS232 dan tegangan input sebesar 12

vdc. Pada program ini menggunakan teknik PWM. Berikut ini tabel

interval yang akan di ujicoba untuk membuat gelombang :

Tabel 4.2 Interval pada program serial PPI 8255

No Interval

Timer

Off On

1 15 470 160

(48)

Interval dari tabel diatas didapat berdasarkan program

interface yang di buat pada modul serial PPI 8255, yakni rumus

500-(2*interval) pada timer on, dan rumus 10+(10*interval).

4.1.2. Cara Pengukuran Miniatur Pembangkit gelombang laut (ombak)

Untuk mendapatkan variasi gelombang, pada pengukuran ini

dibagi menjadi 2 teknik pengukuran, pengukuran dengan power supply

secara langsung dan pengukuran dengan menggunakan modul serial ppi

8255 yang telah di program dengan program PWM (pulse with

modulation).

4.1.2.1. Cara pengukuran dengan power supply

Pada penelitian alat ini dibutuhkan ketelitian yang sangat cermat

serta pengukuran yang akurat, pengukuran yang dilakukan untuk

mendapatkan data sebagai berikut :

1. Menentukan tegangan yang akan di supply ke motor dc.

Langkah awal dalam pengukuran alat adalah menentukan

tegangan power supply. Tujuan dari langkah tersebut adalah

agar mendapatkan variasi gelombang yang dihasilkan. Dari

tegangan yang telah di supply ke motor dc maka didapat rpm

motor rata – rata sebagai berikut :

Tabel 4.3 kecepatan motor rata - rata berdasarkan tegangan supply

Tegangan

(49)

(rpm)

8.5 195.4

9 202.7

10 261.1

11 430.3

12 860.6

Alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan putaran

motor tersebut adalah tacometer.

2. Mengukur gelombang laut (ombak) yang dihasilkan.

Untuk mengetahui panjang gelombang dan tinggi

gelombang yang di hasilkan oleh datangnya ombak, yaitu

dengan cara meneliti pergerakan gelombang yang ada

menggunakan meteran berskala (cm).

Gambar 4.4 Mengukur kecepatan gelombang

(50)

4.1.2.2 Cara pengukuran menggunakan PPI 8255

Pada dasarnya pengukuran menggunakan serial PPI 8255

ini sama dengan pengukuran menggunakan power supply secara

langsung. Akan tetapi pada penelitian ini penggunaan PPI 8255

mencoba menampilkan gelombang yang telah didapat pada

aquarium gelombang laut (ombak) pada komputer dengan skala

yang lebih kecil.

Gambar4.5 Contoh program interface pada PPI 8255

4.1.3. Hasil Pengukuran Miniatur Pembangkit Gelombang laut (ombak)

4.1.3.1. Pengujian dengan power supply.

Pada pengujian ini di bagi menjadi 3 variasi volume air yaitu 40%,

(51)

penelitian Rancang Bangun Miniatur Pembangkit Gelombang laut

(ombak) yang telah diukur akan dimasukkan pada tabel dibawah ini :

1. Volume air 40% dari aquarium ombak :

Tabel 4.4 Data pengukuran pada volume air 40%

(52)

No

4.1.3.2. Pada pengujian dengan PPI 8255

Pada pengujian ini menampilkan tabel dengan tiga variasi

volume air dari aquarium gelombang laut (ombak). Yaitu volume air

40%, 50%, dan 60% dari aquarium gelombang laut (ombak). Interval

didapat berdasarkan program interface yang di buat pada modul

serial PPI 8255, yakni rumus 500-(2*interval) pada timer on, dan

rumus 10+(10*interval). Berikut tabel hasil yang didapat gelombang

(53)

25 15 0,5 1 15

jelaskan oleh tabel 4.8 ini:

Tabel 4.8 Pengujian hasil gelombang dengan volume air 50% dengan

program PPI 8255

(54)

Pada saat volume air diisi 60% dari volume akuarium dengan

volume sebesar 88.536 cm3, dengan akan di dapatkan hasil sesuai

pada grafik dibawah ini :

Tabel 4.9 Pengujian hasil gelombang dengan volume air 60% dengan

4.2.1. Hasil pengukuran dengan power supply

Pada pembahasan penelitian ini telah didapatkan beberapa variasi

gelombang laut (ombak). Variasi gelombang laut (ombak) didapat dari

beberapa variasi sumber tegangan yang mempengaruhi kecepatan motor.

Pada grafik dibawah ini akan di bahas hasil gelombang laut (ombak) yang

di dapat sebagai berikut :

(55)

Pada saat volume air diisi 40% dari volume akuarium yaitu dengan

volume air sesuai pada tabe 4.1 sebesar 59.024 cm3, dan volume udara

yang terdapat pada akrilik pembuat ombak sebesar 13.182 cm3 akan di

dapatkan grafik pada dibawah ini :

Grafik 4.1 Hasil data tegangan terhadap gelombang yang dihasilkan pada volume 40%

Pada saaat volume air 40% panjang gelombang pada setiap

tegangan mengalami penurunan pada setiap tegangan sumbernya .

Panjang gelolmbang terpanjang di dapat pada tegangan 8,5v.

Sedangkan panjang gelombang terpendek didapati pada tegangan 12v.

Sementara tinggi gelombang laut (ombak) yang di dapat pada volume

40% ini mengalami kenaikan pada setiap tegangan yang di berikan.

Begitupula dengan kecepatan yang mengalami kenaikan pada setiap

besar tegangan yang di berikan.

2. Volume air 50% dari aquarium

Pada saat volume air diisi 50% dari volume akuarium yaitu sebesar

73.780cm3, akan didapatkan hasil sesuai dengan grafik dibawah ini :

8.5v 9v 10v 11v 12v

panjang (cm) 25 22 20 18 15

tinggi (cm) 0,5 0,7 1 1,5 2

periode (s) 3 2,5 2 1,5 1

kecepatan (cm/s) 8,3 8,8 10 12 15

(56)

Grafik 4..2 Hasil data tegangan terhadap gelombang yang dihasilkan pada volume 50%

Pada saat volume air diisi 50% dari volume akuarium, dengan

variasi tegangan supply bisa di dapat bentuk gelombang yang cukup

baik (sinusoidal). Pada pengujian ini dimaksimalkan tegangan pada

12v, dikarenakan pada tegangan yang melebihi 12v tersebut membuat

gelombang laut (ombak) yang dihasilkan menjadi tidak beraturan

bentuknya seiring dengan kecepatan rpm motor yang bertambah.

3. Volume air 60% dari aquarium

Pada saat volume air diisi 60% dari volume akuarium dengan

volume sebesar 88.536 cm3, dengan akan di dapatkan hasil sesuai pada

grafik dibawah ini :

8.5v 9v 10v 11v 12v

panjang (cm) 28 25 22 20 16

tinggi (cm) 0,7 1,2 2 2,5 3

periode (s) 3 2,5 1,5 1 0,5

kecepatan (cm/s) 9,3 10 14,6 20 32

(57)

Grafik 4.3 Hasil data tegangan terhadap gelombang yang dihasilkan pada volume 60%

Pada saat volume air diisi 60% dari volume akuarium, akan

didapatkan gelombang laut (ombak) dengan kecepatan tinggi, dengan

panjang gelombang yang panjang dan tinggi gelombang yang tinggi

seiring dengan kecepatan motor dan tegangan sumber. Pada penguijan

volume 60% ini tetap dibatasi pada tegangan maksimal 12v,

dkarenakan pada tegan yang melebihi tegangan maksimal tersebut akan

mengakibatkan bentuk gelombang yang tidak beraturan dan tumpahnya

air dari aquarium karena kecepatan ombak tersebut.

Sedangkan analisis perbandingan volume air terhadap tegangan

dapat di lihat berdasarkan tegangan sumber yang diberikan oleh power

supply. Yakni 8,5v, 9v, 10v, 11v, 12v.

10v 11v 12v

panjang (cm) 25 23 20

tinggi (cm) 2,5 3 4

periode (s) 1,5 1 0,5

kecepatan (cm/s) 16,6 23 40

(58)

Grafik 4.4 Hasil data tegangan terhadap gelombang yang dihasilkan pada tegangan 8.5v

Pada analisis hasil data tegangan 8,5v terhadap gelombang yang

dihasilkan membentuk suatu panjang gelombang mengalami kenaikan

pada setiap volumenya. yakni 25cm untuk 40% dan 28 untuk 50%.

Sedangkan tinggi gelombang lebih lebih besar 50% dibanding semua

volume air yang di uji coba, yakni 0,7cm. Pada kecepatan gelombang

volume air 50% memiliki kecepatan lebih tinggi 1cm/s dari volume air

40%. Sedangkan pada volume 60%, pada tegangan 8,5v tidak memiliki

gelombang, yang artinya pada volume 60% tegangan 8,5v belum bisa

menggerakan alat pembuat oombak (motor dc). Di karenakan masa air

(59)

Grafik 4.5 Hasil data tegangan terhadap gelombang yang dihasilkan pada tegangan 9v

Pada hasil data tegangan 9v terhadap gelombang yang dihasilkan

membentuk suatu panjang gelombang bervariasi. Pada volume air 40%

panjang gelombang memcapai 22cm sedangkan pada volume air 50%

melebihi 3cm yakni 25 untuk. Sedangkan tinggi gelombang lebih lebih

besar 0,5cm pada 50% dibanding semua volume air yang di uji coba.

Pada kecepatan antara volume air 40% lebih tinggi dengan nilai 10,4

cm/s dan 50% mempunyai nilai 8,8 cm/s. Sedangkan pada volume 60%,

pada tegangan 9v tidak memiliki gelombang, yang artinya pada volume

60% tegangan 9v belum bisa menggerakan alat pembuat oombak

(motor dc). Di karenakan masa air yang lebih banyak dari volume 40%.

(60)

membentuk suatu panjang gelombang dan tinggi gelombang laut

(ombak) yang di hasilkan cenderung mengalami kenaikan pada setiap

volumenya. Pada periode gelombang tertinggi terjadi pada volume air

40%. Sedangkan pada volume lainnya mendapatkan periode yang sama.

Dan kecepatan gelombang mengalami kenaikan pada setiap volumenya.

40% 50% 60%

tinggi (cm) 1 2 3

periode (s) 2 1,5 1,5

kecepatan (cm/s) 10 14,6 16,6

0

tinggi (cm) 1,5 2,5 3

periode (s) 1,5 1 1

kecepatan (cm/s) 12 20 23

(61)

membentuk suatu panjang gelombang, tinggi gelombang dan kecepatan

gelombang laut (ombak) yang dihasilkan mengalami kenaikan setiap

volumenya. Sementara periode mengalami penurunan 0,5s pada volume

air 50% dan 60% dari volume air 40% yang diuji.

membentuk suatu panjang gelombang bervariasi pada setiap volume air.

Sedangkan tinggi gelombang mengalami kenaikan grafik pada setiap

volumenya. Periode pada volume air 40% mendapat 1s. Sementara untuk

volume air 50% dan 60% seimbang, yakni 0,5s. Pada kecepatan mengalami

grafik kenaikan pada setiap volumenya. Artinya pada hasil data ini tegangan

sangat berpengaruh terhadap kecepatan yang dihasilkan.

40% 50% 60%

tinggi (cm) 2 3 4

periode (s) 1 0,5 0,5

(62)

4.2.2. Hasil pengukuran dengan serial PPI 8255

1.Volume air 40% pada PPI 8255

Grafik 4.10 Hasil data perbandingan hasil interval 15 dan 25 pada tegangan 10v dengan volume air 40%

Pada hasil volume air 40% dengan tegangan 10v panjang gelombang dan

kecepatan gelombang laut (ombak) naik pada setiap intervalnya. Sementara

tinggi sama yaitu 0,5cm. Hal ini disebabkan karena rendahnya volume air yang

hanya 40%.

Grafik 4.11 Hasil data perbandingan hasil interval 15 dan 25 pada tegangan 11v dengan volume

air 40%

interval 15 interval 25

panjang (cm) 7 15

(63)

tinggi sama yaitu 0,5cm. Hal ini disebabkan karena rendahnya volume air.

Grafik 4.12 Hasil data perbandingan hasil interval 15 dan 25 pada tegangan 12v dengan volume air 40%

Pada hasil dengan tegangan 12v volume air 40% panjang gelombang

dan kecepatan gelombang laut (ombak) naik pada setiap intervalnya.

Sementara tinggi sama yaitu 0,5cm. Hal ini disebabkan karena rendahnya

volume air yang hanya 40%. Dari hasi pengamatan ketiga tegangan yang di

ujicoba didapati panjang gelombang, periode, dan kecepatan gelombabng

setiap interval naik pada setiap tegangan yg di ujicoba, dan tinggi tetep yakni

0,5cm yang disebabkan volume air yang rendah.

panjang (cm) 7 15

tinggi (cm) 0,5 0,5

periode (s) 0,5 1

kecepatan (cm/s) 14 15

0 5 10 15 20

(64)

Grafik 4.11 Hasil data perbandingan hasil interval 15 pada setiap tegangan dengan volume air 40%

Pada hasil volume air 40% dengan interval 15 panjang gelombang,tinggi

gelombang, dan kecepatan gelombang laut (ombak) naik pada setiap tegangan

yang diberikan. Sementara periodei sama yaitu 0,5s. Jadi pada interval 15

dengan volume air 40% memiliki periode yang stabil yakni 0,5s.

10v 11v 12v

panjang (cm) 7 7,5 8

tinggi (cm) 0,5 0,6 0,8

periode (s) 0,5 0,5 0,5

0 5 10 15 20

Volume air 40% dengan interval 15

10v 11v 12v

tinggi (cm) 0,5 0,7 1

periode (s) 1 1 1

0 5 10 15 20

(65)

Pada hasil volume air 40% dengan interval 25 panjang gelombang,tinggi

gelombang, dan kecepatan gelombang laut (ombak) naik pada setiap tegangan

yang diberikan. Sementara periodei sama yaitu 1s. Jadi pada interval 25 dengan

volume air 40% memiliki periode yang stabil yakni 1s.

2. Volume 50% pada PPI 8255

Grafik 4.13 Hasil data perbandingan hasil interval 15 dan 25 tegangan 10v dengan volume air 40%

Pada hasil pengamatan volume air 50% dari aquarium ombak dengan

tegangan 10v panjang gelombang, tinggi gelombang, periode dan kecepatan

gelombang laut (ombak) naik pada setiap intervalnya. Hal ini disebabkan

naiknya volume air bila dibandingkan dengan volume air 50%.

panjang (cm) 8 17

tinggi (cm) 0,8 1

periode (s) 0,5 1

0 5 10 15 20

(66)

tinggi sama yaitu 1,3cm.

panjang (cm) 8,3 18

(67)

Pada hasil volume air 50% dengan tegangan 12v panjang gelombang,tinggi

gelombang, periode. dan kecepatan gelombang laut (ombak) naik pada setiap

intervalnya.

Pada hasil volume air 50% dengan interval 15 panjang gelombang,

Sementara tinggi gelombang pada 11v dan 12v mendapatkan tinggi yang

sama, yakni sekitar 1,3cm. Dan 1,2cm untuk tinggi gelombang pda tegangan

10v. Sementara periode yang didapat pada ketiga variasi tegangan itu

mendapatkan periode yang sama, yakni 0,5cm/s.

10v 11v 12v

panjang (cm) 8 8,3 8,5

tinggi (cm) 1,2 1,3 1,3

periode (s) 0,5 0,5 0,5

kecepatan (cm/s) 16 16,6 17

0 5 10 15 20

(68)

sama, yakni sekitar 1,3cm. Dan 1,8cm untuk tinggi gelombang pda tegangan

mendapatkan periode yang sama, yakni 1cm/s.

3. Volume 60% pada PPI 8255

Pada pengamatan dengan volume air 60% merupakan batas volume air

maksimal. Dikatakan maksimal karena apabila volume di tambah lebih dari

60%, gelombang yang terjadi tidak beraturan (sinusoidal) dan air bisa melebihi

kapasitas aquarium pada saat terjadi gelombang (tumpah).

10v 11v 12v

panjang (cm) 16,5 18 19

tinggi (cm) 1,3 1,3 1,8

periode (s) 1 1 1

kecepatan (cm/s) 16,5 18 19

0 5 10 15 20

(69)

Grafik 4.17 Hasil data perbandingan hasil interval 15 dan 25 tegangan 10v dengan volume air

60%

tegangan 10v panjang gelombang, periode gelombang laut (ombak) naik pada

setiap intervalnya. Sementara tinggi gelombang sama pada ketinggian sekitar

1,5cm dan kecepatan yang sama yakni sekitar 18cm/s. Tegangan yang

sebenarnya di berikan ke motor adalah bukan 10v, dikarenakan menggunakan

program PWM sehingga tegangan yang sebenarnya untuk interval 15 pada

tegangan rata- ratanya adalah 2,6v. Sedangkan interval 25 pada tegangan 10v

tegangan rata – ratanya adalah 3,7v.

panjang (cm) 9 18

tinggi (cm) 1,5 1,5

periode (s) 0,5 1

0 5 10 15 20

(70)

1,5cm dan kecepatan naik 1cm/s pada setiap interval. Tegangan yang

panjang (cm) 9 19

tinggi (cm) 1,5 1,5

periode (s) 0,5 1

0 5 10 15 20

(71)

0,5cm dan kecepatan naik 1cm/s pada setiap interval. Tegangan yang

panjang (cm) 9,5 20

tinggi (cm) 1,5 2

periode (s) 0,5 1

0 5 10 15 20 25

(72)

Sementara tinggi gelombang pada 10v, 11, dan 12v mendapatkan tinggi yang

sama, yakni sekitar 1,5cm.. Sementara periode yang didapat pada ketiga variasi

tegangan itu mendapatkan periode yang sama, yakni 0,5cm/s.

10v 11v 12v

panjang (cm) 9 9 9,5

tinggi (cm) 1,5 1,5 1,5

periode (s) 0,5 0,5 0,5

0 5 10 15 20

Volume air 60 % dengan interval 15

10v 11v 12v

tinggi (cm) 1,5 1,5 2

periode (s) 1 1 1

0

(73)

sama, yakni sekitar 1,5cm. Dan 2cm untuk tinggi gelombang pda tegangan

mendapatkan periode yang sama, yakni1cm/s.

Dari hasil grafik diatas disimpulkan bahwa interval 15 memiliki periode rata

-rata 0,5cm/s dan interval 25 memiliki periode -rata – rata 1cm/s. Panjang, tinggi

(74)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1. Rancang bangun miniatur Pembangkit Gelombang Laut (ombak) telah selesai

dibuat, guna untuk memfasilitasi pengembangan awal pemodelan PLTGL

skala labolatorium nantinya, yang dapat direalisasikan sebagai energi

alternatif kedepannya.

2. Prinsip kerja miniatur Pembangkit Gelombang laut (ombak) sangatlah

sederhana, dengan memanfaatkan kecepatan motor untuk menggerakan alat

pembuat gelombang yang mengadopsi cara kerja piston pada kerdaraan

bermotor.

3. Kecepatan gelombang ombak terendah yang di dapat pada volume air 40%,

dimana volume air yang terlalu sedikit. Karakteristik potensi gelombang yang

ada sangatlah rendah, yaitu panjang gelombang yang terlalu panjang yang

tidak sesuai dengan tinggi gelombang terlalu rendah.

4. Alat ini telah bisa mengahasilkan gelombang ombak buatan dengan delapan

variasi gelombang pada setiap volume airnya.

(75)

5.2. Saran

1. Pemilihan komponen yang digunakan dalam penelitian ini sangat berpengaruh

terhadap cara kerja alat. Jadi dibutuhkan kesabaran dalam mendapatkan jenis

komponen apa yang sesuai dengan sistem cara kerja. Seperti jenis mekanis

alat pembentuk ombak yang sangat berpengaruh untuk mendapatkan ombak

yang ideal.

2. Untuk mengembangkan penelitian ini, sebaiknya kolam aquarium dibuat lebih

panjang dengan lebar yang lebih kecil, sehingga lebih teliti dalam melihat

(76)

DAFTAR PUSTAKA

DepartemenPendidikanNasional. 2001. KamusBesarBahasa Indonesia. Ed

ke-3. Jakarta :BalaiPustaka.

Kamajaya.dan Linggih, Suardhana. 1987. Fisika, GBPP 1987. Bandung

Ganeca Exact..

Mangunwiyoto, Widagdo.dan Harjono. 2004. Fisika SMP. Jakarta :

Erlangga.

http://www.scribd.com/document_downloads/direct/174958578?extension

=pdf&ft=1388638684&lt=1388642294&user_id=52519629&uahk=rIi4uO

NVAWJnB0yHndniXbtzet8 (Diunduh 24 Desember 2013)

http://www.kamusq.com/2012/09/pembangkit-listrik-pengertian-dan.html

(Diunduh 24 Desember 2013)

https://listrikman.wordpress.com/2010/05/21/pengertian-umum-pembangkit-listrik/(Diunduh 24 Desember 2013)

http://adharikunae.blogspot.com/2009/08/gelombang-laut.html(Diunduh

24 Desember 2013)

http://superpowerful.wordpress.com/2011/12/28/energi-gelombang-laut/(Diunduh27 Desember 2013)

http://www.plengdut.com/2012/10/mengenal-teknologi-oscillating-water.html (Diunduh 27Desember 2013)