• Tidak ada hasil yang ditemukan

Unjuk kerja kincir angin poros horisontal enam sudu, bahan PVC, diameter 1 m, lebar maksimum 14 cm pada jarak 20 cm dari pusat poros.

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "Unjuk kerja kincir angin poros horisontal enam sudu, bahan PVC, diameter 1 m, lebar maksimum 14 cm pada jarak 20 cm dari pusat poros."

Copied!
86
0
0

Teks penuh

(1)

i

UNJUK KERJA KINCIR ANGIN POROS HORISONTAL ENAM SUDU,

BAHAN PVC, DIAMETER 1 M, LEBAR MAKSIMUM 14 CM PADA

JARAK 20 CM DARI PUSAT POROS

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana S-1

Program Studi Teknik Mesin

Diajukan oleh :

PUPUT SUNTORO

NIM : 125214018

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

(2)

ii

THE PERFORMANCE OF WIND TUNEL HORIZONTAL SHAFT SIX

BLADE, PVC MATERIAL, THE OF DIAMETER 1 M, THE MAKSIMUM

14 CM WITH 20 CM DISTANCE FROM THE CENTER OF A SHAFT

SKRIPSI

Presented as partitial fulfilment of the requirement

to obtain Sarjana Teknik degree

in Mechanical Engineering

By :

PUPUT SUNTORO

Student Number : 125214018

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

(3)
(4)
(5)
(6)

vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :

Nama : PUPUT SUNTORO

Nomor Mahasiswa : 125214018

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul :

UNJUK KERJA KINCIR ANGIN POROS HORISONTAL ENAM SUDU,

BAHAN PVC, DIAMETER 1 M, LEBAR MAKSIMUM 14 CM PADA

JARAK 20 CM DARI PUSAT POROS

Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikanya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta

Pada tanggal 04 November 2016 Yang menyatakan

(7)

vii INTISARI

Kebutuhan akan energi listrik di Indonesia semakin meningkat tiap tahunnya. Hal ini terjadi dikarenakan, bertambahnya jumlah penduduk, pertumbuhan ekonomi, dan perkembangan teknologi. Bahan bakar minyak (BBM) dan batu bara menjadi sumber energi utama untuk ketersediaan listrik di Indonesia. Namun peningkatan kebutuhan energi ini tidak diikuti dengan ketersedian bahan bakar minyak maupun batu bara sebagai sumber energi pembangkit listrik di Indonesia. Hal ini dikarenakan ketersedian bahan bakar tersebut semakin habis bila dipakai terus-menerus karena ketersediaan terbatas. Atas dasar kondisi sekarang ini, muncul adanya ide untuk menghasilkan energi alternatif yang tidak bisa habis, contohnya yakni angin, dengan melakukan penelitian terhadap kincir angin. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji unjuk kerja kincir angin yang diteliti seperti besar torsi, perbandingan daya, koefisien daya maksimal, dan tip speed ratio.

Kincir angin yang diteliti adalah kincir angin propeler enam sudu poros horizontal berdiameter 1 meter berbahan PVC. Terdapat tiga variasi perlakuan kecepatan angin, variasi kecepatan angin pertama dengan kecepatan angin 8,3 m/s, variasi kecepatan angin kedua 7,4 m/s dan variasi kcepatan angin yang ketiga 6,4 m/s. Agar mendapatkan daya kincir, torsi, koefisien daya maksimal, dan tip speed ratio pada kincir, maka poros kincir dihubungkan ke mekanisme pemebebanan lampu yang berfungsi untuk pemberian beban pada kincir. Besarnya beban kincir dapat dilihat pada timbangan digital. Putaran kincir angin diukur mengunakan tachometer dan kecepatan angin diukur menggunakan anemometer.

Dari hasil penelitian ini, kincir angin dengan variasi kecepatan angin 8,3 m/s, menghasilkan koefisien daya mekanis maksimal sebesar 21,09 % pada tip

speed ratio 2,05 dengan daya output sebesar 55,89 Watt dan torsi sebesar

1,72 N.m. Kincir angin dengan variasi kecepatan angin 7,4 m/s menghasilkan koefisien daya maksimal sebesar 25,27 % pada tip speed ratio 2,09 dengan daya

output sebesar 47,46 Watt dan torsi sebesar 1,59 N.m. Kincir angin dengan variasi

kecepatan angin 6,4 m/s menghasilkan koefisien daya maksimal sebesar 36,18 % pada tip speed ratio 2,24 dengan daya output sebesar 43,95 Watt dan torsi sebesar 1,56 N.m pada kecepatan angin 6,4 m/s. Dari ketiga kincir angin yang sudah diteliti, dapat disimpulkan bahwa kincir angin dengan variasi kecepatan angin 6,4 m/s memiliki nilai koefisien daya maksimal dan tip speed ratio paling tinggi.

(8)

viii

ABSTRACT

The need for electricity in Indonesia has increased year by year. This occurred due to increase in the number of people, economic growth and the use of energy continue. Of fuel oil, coal and gas to be a source of primary energy to the availability of electricity in Indonesia e to grow. But the increase in energy needs this is not followed by the increased availability of fuel oil, gas and coal as a source of energy a power plant in Indonesia. It was because the increased availability of the fuel becomes thin. On the basis of the present state this, appear the idea to produce alternative energy that cannot be discharged, for example the wind, with conducted research on windmills. This study attempts to assess working on windmills in question as large torque, comparison resources, the maximum resources and tip speed ratio.

Windmills the treatment is windmills propeller six blade the shaft horizontal diameter 1 meter PVC made. There are three variation treatment wind speed, variation wind speed first with wind speed 8.3 m/s, variation wind speed second 7,4 m/s and variation wind speeds are third 6.4 m/s. To get the power work, torque, the coefficients power maximum and tip speed ratio in work, so the shaft work connected to mechanism load a lamp that serves to the provision of a load on work. The size of the burden work can be seen in weight digital Round windmills measured use a tachometer and wind speed measured use anemometer. The results of this research, windmills with variations wind speed 8,3 m/s, Produce the coefficients mechanical power maximum of 21,09 % on a tip speed ratio 2,05 with output power of 55,89 watts and torque of 1,72 N.m. Windmills with variations wind speed 7,4 m / s generating of the maximum of 25,27 % on a tip speed ratio 2,09 with output power of 47,46 watts and torque of 1,59 N.m. Windmills with variations wind speed 6,4 m / s generating of the maximum of 36,18 % on a tip speed ratio 2,24 with output power of 43,95 watts and torque of 1,56 N.m. Of the windmills have examined , we can conclude that windmills with variations wind speed 6,4 m/s having value the maximum resources and tip speed ratio the highest.

(9)

ix

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat dan berkah-Nya, saya dapat menyelesaikan skripsi. Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

Banyak hambatan yang dialami saya selama proses penulisan skripsi. Namun karena kuasa Tuhan Yang Maha Esa, bantuan dan keterlibatan berbagai pihak, saya dapat menyelesaikan skripsi dengan baik. Oleh karena itu, pada kesempatan ini saya ingin mengucapkan terima kasih atas segala bantuan, dukungan dan dorongan, baik secara moral, material dan spiritual antara lain kepada :

1. Sudi Mungkasi, S.Si,.M.Math.Sc.,Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta atas segala yang telah diberikan selama saya belajar di Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin atas segala yang telah diberikan selama saya belajar di Program Studi Teknik Mesin.

3. A Prasetyadi, S.Si, M.Si., selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah memberikan saran, kritik dan bimbingan selama penulis belajar di Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

4. Doddy Purwadianto, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Skripsi yang telah memberikan waktu, tenaga dan pikiran selama penulisan skripsi.

5. Segenap dosen dan staf Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta atas segala kerjasama, pelayanan dan bimbingan selama saya menempuh kuliah dan proses penulisan skripsi.

(10)

x

7. Teman-teman Teknik Mesin Angkatan 2012 Universitas Sanata Dharma dan teman-teman saya lainnya yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

8. Teman-teman UKM Seni Karawitan yang selalu memotifasi dan mendukung saya dalam menyelesaikan skripsi.

Semoga Allah SWT memberikan balasan yang berlipat ganda kepada semuanya. Demi perbaikan selanjutnya , saran dan kritik yang membangun akan saya terima dengan senang hati. Ahirnya hanya Allah SWT saya serahkan segalanya mudah-mudahan dapat bermanfaat khususnya bagi saya dan umumnya bagi kita semua.

Yogyakarta, 04 November 2016

(11)

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN ... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ... v

LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI ... vi

INTISARI ... vii

Latar Belakang Masalah ... 1

Rumusan Masalah ... 3

Tujuan Penelitian ... 4

Batasan Masalah ... 4

Manfaat Penelitian ... 5

BAB II DASAR TEORI ... 6

2.1 Angin ... 6

2.1.1 Jenis – Jenis Angin ... 7

2.2 Kincir Angin ... 10

2.2.1 Kincir Angin Poros Horisontal ... 11

(12)

xii

2.3 Hubungan antara Koefisien daya terhadap tip speed ratio (TSR) ... 14

2.4 Rumus Perhitungan ... 14

2.5.1 Pengolongan Polimer ... 19

2.5.2 PVC ... 27

2.5.3 Penyusun PVC ... 28

BAB III METODE PENELITIAN ... 29

3.1 Diagram Penelitian ... 29

3.2 Alat dan Bahan ... 30

3.3 Desain Kincir ... 34

3.4 Pembuatan Sudu Kincir Angin ... 34

3.4.1 Alat dan Bahan Pembuatan Sudu ... 34

3.4.2 Proses Pembuatan Sudu ... 35

3.5 Langkah Penelitian ... 37

BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN ... 39

4.1 Data Hasil Pengujian ... 39

4.2 Pengolahan Data dan Perhitungan ... 40

4.2.1 Perhitungan Daya Angin ... 40

4.2.2 Perhitungan Torsi ... 41

4.2.3 Perhitungan Daya Kincir ... 41

(13)

xiii

4.2.5 Perhitungan Koefisien Daya (Cp) ... 42

4.3 Data Hasil Perhitungan ... 42

4.4 Grafik Hasil Perhitungan ... 47

4.4.1 Grafik Hubungan Antara RPM dan Daya Pada Variasi Kecepatan Variasi Kecepatan Angin ... 53

(14)
(15)

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Penggunaan listrik di Indonesia ... 1

Gambar 2.1 Angin Laut ... 7

Gambar 2.2 Angin Darat ... 7

Gambar 2.3 Angin Lembah ... 9

Gambar 2.4 Angin Gunung ... 9

Gambar 2.5 Angin Siklon dan Antisiklon ... 9

Gambar 2.6 Angin Muson ... 10

Gambar 2.7 Kincir Angin Poros Horizontal ... 11

Gambar 2.8 Kincir Angin Poros Vertikal ... 13

Gambar 2.9 Grafik Koefisien Daya (Cp) dengan Tips Speed Ratio (TSR) ... 14

Gambar 2.10 Kurva tegangan-regangan polimer thermoplastic ... 21

Gambar 2.11 Kurva tegangan-reganagan polimer elastomer ... 25

Gambar 2.12 Polimerisasi adisi ... 27

Gambar 3.1 Diagram Alur Metode Penelitian Kincir Angin ... 29

Gambar 3.2 Sudu Kincir Angin ... 31

Gambar 3.3 Dudukan Sudu ... 31

Gambar 3.4 Fan Blower ... 31

Gambar 3.5 Tachometer ... 32

Gambar 3.6 Timbangan Digital ... 32

Gambar 3.7 Anemometer ... 33

Gambar 3.8 Voltmeter ... 33

Gambar 3.9 Amperemeter ... 34

Gambar 3.10 Skema Pembebanan Lampu ... 34

Gambar 3.11 Desain Kincir ... 34

(16)

xvi

(17)

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Cadangan dan Produksi Energi Listrik di Indonesia ... 2

Tabel 2.1Tingkat Kecepatan Angin ... 6

Tabel 2.2 Jenis, sifat dan kegunaan polimer thermoplastic ... 21

Tabel 2.3 Jenis, sifat dan kegunaan polimer thermoset ... 23

Tabel 2.4 Jenis, sifat dan kegunaan polimer elastomer ... 25

Tabel 2.5 Contoh dan Kegunaan Polimer Komersial... 26

Table 3.1 Alat dan Bahan Pembuatan Sudu ... 35

Tabel 4.1 Data Pengujian Enam Sudu Pada Variasi Kecepatan Angin 8,3 m/s ... 39

Tabel 4.2 Data Pengujian Enam Sudu Pada Variasi Kecepatan Angin 7,4 m/s ... 39

Tabel 4.3 Data Pengujian Enam Sudu Pada Variasi Kecepatan Angin 6,4 m/s ... 40

Tabel 4.4 Data Perhitungan Enam Sudu Pada Variasi Kecepatan Angin 8,3 m/s ... 44

Tabel 4.5 Data Perhitungan Enam Sudu Pada Variasi Kecepatan Angin 7,4 m/s ... 45

(18)

xviii

n Kecepatan putar poros (rpm)

F Gaya pembebanan (N)

Laju aliran massa udara (kg/s)

(19)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang Masalah

Kebutuhan energi listrik di Indonesia semakin meningkat setiap tahunnya. Hal ini terjadi dikarenakan, bertambahnya jumlah penduduk, pertumbuhan ekonomi, dan perkembangan teknologi. Bahan bakar minyak (BBM) dan batu bara menjadi sumber energi utama untuk ketersediaan listrik di Indonesia. Namun peningkatan kebutuhan energi listrik ini tidak diikuti dengan ketersedian bahan bakar minyak, gas maupun batubara sebagai sumber energi pembangkit listrik di Indonesia. Gambar 1.1 menunjukkan peningkatan penggunaan listrik di Indonesia.

(20)

2

Tabel 1.1 Cadangan dan Produksi Energi di Indonesia Tahun 2007.

Sumber : https://rovicky.blogspot.co.id/2006/04/potensi-geothermal-vs-minyak-bumi diakses Agustus2016.

(21)

3

tenaga angin hanya mencapai 0.5 MW dari 9.290 MW potensi yang ada, hal ini disebabkan karena energi terbaharukan belum kompetiif bila dibandingkan dengan energi fosil sebagai akibat penerapan kebijakan penetapan harga energi melalui subsidi (Indarto, 2006). Potensi energi angin yang potensial untuk dikembangkan adalah potensi energi angin yang terdapat disepanjang pantai selatan. Potensi energi angin disepanjang pantai selatan adalah sampai dengan 10 MW dan khusus di pantai Sundak, Srandakan, Baron dan Samas potens energi angin dapat mencapai 10 MW-100 MW (Dinas Pekerjaan Umum, 2009).

Sebagai mahasiswa teknik mesin yang mendalami energi terbarukan dan konversi energi khususnya energi angin penulis ingin mengembangkan model kincir yang sudah ada saat ini untuk mencari unjuk kerja yang sesuai dengan kondisi angin yang berada di Indonesia. Penulis melakukan penelitian pada kincir angin horizontal khususnya propeller enam sudu.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas maka masalah-msalah yang dapat dirumuskan dalam penelitian ini adalah:

a. Angin merupakan energi yang dapat diperoleh di daerah manapun, gratis, dan memiliki kecepatan untuk menggerakkan sebuah kincir angin pembangkit listrik yang efektif, efisien, dan optimal.

(22)

4

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan Skripsi ini adalah :

a. Merancang dan membuat sudu kincir angin poros horisontal enam sudu, bahan PVC 8 inci tipe AW, diameter 1 m, berat 500 gram, lebar maksimal sudu 14 cm pada jarak 20 cm dari pusat poros.

b. Mengetahui nilai koefisien daya (Cp) dan tip speed ratio (TSR) optimal dari ketiga variasi kecepatan angin.

c. Mengetahui nilai torsi terbesar dari ketiga variasi kecepatan angin. d. Mengetahui nilai daya kincir terbesar dari ketiga variasi kecepatan angin. e. Mengetahui nilai daya listrik terbesar dari ketiga variasi kecepatan angin.

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah yang ada dalam penelitian ini adalah:

a. Model kincir angin yang dibuat tipe horizontal axis wind turbine (HAWT) bahan PVC 8 inci tipe AW.

b. Dimensi kincir angin:

1) Diameter 1 m, lebar maksimum sudu 14 cm pada jarak 20 cm dari pusat poros.

2) Berat sudu kincir angin yang digunakan dalam penelitian adalah 500 gram per sudu.

(23)

5

e. Variasi kecepatan angin yang digunakan dalam pengujiaan adalah 8,3 m/s, 7,4 m/s dan 6,4 m/s.

f. Penelitian dilakukan di Laboratorium Konversi Energi Universitas Sanata Dharma.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah:

a. Mengetahui proses pembuatan sudu dengan menggunakan bahan PVC.

b. Angin ini dapat dimanfaatkan sebagai salah satu aplikasi pemanfaatan energi terbarukan di Indonesia sebagai energi alternatif.

(24)

6

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Angin

Angin adalah udara yang bergerak, angin terjadi karena perbedaan tekanan di permukaan bumi. Angin bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Perbedaan tekanan ini disebabkan oleh perbedaan penerimaan dan penyerapan panas matahari oleh bumi. Energi angin dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit listrik tenaga angin (PLTA) dengan memanfaatkan kincir angin. Cara kerjanya cukup sederhana, angin memutar kincir angin yang kemudian memutar rotor pada generator. Energi listrik yang dihasilkan bisa dimanfaatkan secara langsung, ataupun disimpan dengan menggunakan battery. Kondisi angin yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik dapat dilihat Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Tingkat Kecepatan Angin.

Sumber : hhtp://www.kincirangin.info/plta-gbr.php. diakses Mei 2016.

Batas minimum untuk menggerakkan kincir ialah angin kelas 3 dan batas maksimum adalah angin kelas 8.

Kelas Kecepatan Angin Angin (m/s)

1 0,00 – 0,02

---2 0,3 – 1,5 Angin bertiup, asap lurus keatas

3 1,6 – 3,3 Asap bergerak mengikuti arah angin

4 3,4 – 5,4 Wajah terasa ada angin, daun bergoyang, petunjuk arah angin bergerak 5 5,5 – 7,9 Debu jalanan dan kertas berterbangan, ranting pohon bergoyang

6 8,0 – 10,7 Ranting pohon bergoyang, bendera berkibar

7 10,8 – 13,8 Ranting pohon besar bergoyang, air kolam bergoyang kecil 8 13,9 – 17,1 Ujung pohon melengkung, hembusan angin terasa di telinga 9 17,2 – 20,7 Dapat mematahkan ranting pohon, jalan berat melawan arah angin

10 20,8 – 24,4 Dapat mematahkan ranting pohon, rumah rubuh

11 24,5 – 28,4 Dapat merubuhkan pohon dan menimbulkan kerusakan

12 28,5 – 32,5 Dapat menimbulkan kerusakan parah

13 32,6 – 42,3 Angin Topan

Tingkat Kecepatan Angin 10 meter di atas permukaan tanah

(25)

7

2.1.1 Jenis-jenis Angin

1. Angin Laut

Angin laut adalah angin yang terjadi pada waktu siang hari di tepian danau dan di sepanjang garis pantai di seluruh dunia. Angin ini bergerak dari laut atau danau menuju daratan. Hal ini terjadi dikarenakan udara diatas daratan mengalami pemanasan lebih cepat dibandingkan udara diatas permukaan air, sehingga tekanan udara diatas daratan lebih rendah dibandingkan di atas permukaan laut atau danau seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1.

2. Angin Darat

Angin darat adalah angin yang terjadi pada waktu malam hari di tepian danau dan di sepanjang garis pantai di seluruh dunia. Angin ini bergerak dari darat menuju laut. Hal ini terjadi dikarenakan udara di permukaan tanah mengalami pendinginan lebih cepat dibandingkan udara diatas permukaan air, sehingga tekanan udara diatas permukaan laut atau danau menjadi lebih rendah dibandingkan di atas daratan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.2.

Gambar 2.1 Angin Laut Gambar 2.2 Angin Darat.

(26)

8

3 Angin Lembah

Angin lembah adalah angin yang terjadi pada waktu siang hari di kawasan pengunungan di seluruh dunia. Angin ini bergerak dari lembah menuju gunung. Hal ini terjadi dikarenakan udara di atas gunung mengalami pemanasan lebih cepat dibandingkan lembah, sehingga tekanan udara di atas permukaan gunung menjadi lebih rendah dibandingkan di atas permukaan lembah seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.3.

4. Angin Gunung

Angin gunung adalah angin yang terjadi pada waktu malam hari di kawasan pengunungan di seluruh dunia. Angin ini bergerak dari gunung menuju lembah. Hal ini terjadi dikarenakan udara di atas gunung mengalami pendinginan lebih cepat dibandingkan di atas permukaan lembah, sehingga tekanan udara di atas permukaan lembah menjadi lebih rendah di atas permukaan gunung seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.4.

5. Angin Sinklon dan Antisiklon

(27)

9

bumi utara dan selatan berbeda. Angin siklon dan antisiklon seperti yang ditnjukkan oleh Gambar 2.5.

Gambar 2.3 Angin Lembah Gambar 2.4 Angin Gunung

Sumber : http://softilmu.blogspot.sg/2013/07/pengertian-dan-macam-macam-angin.html diakses Mei 2016.

Gambar 2.5 Contoh angin siklon dan angin antisiklon

Sumber : http://www.berpendidikan.com/2015/06/macam-macam-angin-beserta-contoh-gambar-dan-penjelasannya.html, diakses Mei 2016.

6. Angin Muson

(28)

10

dan Samudra Hindia. Angin Musim Barat menyebabkan Indonesia mengalami musim hujan. Angin ini terjadi pada bulan Desember, Januari dan Februari, dan maksimal pada bulan januari dengan Kecepatan Minimum 3 m/s. Angin Musim/Muson Timur adalah angin yang mengalir dari Benua Australia (musim dingin) ke Benua Asia (Musim panas) sedikit curah hujan (kemarau) di Indonesia bagian timur karena angin melewati celah-celah sempit dan berbagai gurun (Gibson, Australia Besar, dan Victoria). Ini yang menyebabkan Indonesia mengalami musim kemarau. Terjadi pada bulan juni, juli dan Agustus, dan `maksimal pada bulan juli.

Gambar 2.6 Contoh ( ) angin muson barat dan (---) angin muson timur.

Sumber : http://www.berpendidikan.com/2015/06/macam-macam-angin-beserta-contoh-gambar-dan-penjelasannya.html diakses Mei 2016.

2.2 Kincir Angin

(29)

11

dua jenisnya menurut porosnya yaitu kincir angin poros horisontal dan kincir angin poros vertikal.

2.2.1 Kincir Angin Poros Horisontal

Kincir Angin Poros Horisontal atau propeler adalah kincir angin yang memiliki poros utama sejajar dengan tanah dan arah poros utama sesuai dengan arah angin.Kincir angin Poros Horisontal ini memiliki jumlah bilah lebih dari dua, kincir angin ini dapat berputar dikarenakan adanya gaya aeorodinamis yang bekerja pada suatu kincir. Beberapa jenis kincir angin poros horisontal yang telah banyak dikenal diantaranya ditunjukkan pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7 Kincir Angin Poros Horisontal.

Kekurangan dan kelebihan Kincir Angin Poros Horisontal : Kelebihan kincir angin poros horisontal :

(30)

12

3. HAWT tidak memerlukan karateristik angin karena arah angin langsung menuju rotor.

Kekurangan kincir angin poros horisontal :

1. Dibutuhkan konstruksi menara untuk menyangga bilah – bilah, transmisi roda gigi, dan generator.

2. HAWT yang tinggi akan sulit dipasang, membutuhkan derek yang sangat tinggi dan membutuhkan operator yang profesional.

3. HAWT membutuhkan mekanisme control yaw tambahan untuk membelokkan kincir ke arah angin.

2.2.2 Kincir Angin Poros Vertikal

Kincir angin poros vertikal atau Vertikal Axis Wind Turbin (VAWT) adalah salah satu jenis kincir angin yang posisi porosnya tegak lurus dengan arah angin atau dengan kata lain kincir jenis ini dapat mengkonversi tenaga angin dari segala arah kecuali arah angin dari atas atau bawah. Kincir jenis ini menghasilkan torsi yang lebih besar dari pada kincir angin poros horisontal. Beberapa jenis kincir angin poros Vertikal yang telah banyak dikenal diantaranya ditunjukkan pada Gambar 2.8. Kekurangan dan kelebihan kincir angin poros vertikal dijelaskan seperti berikut :

Kelebihan kincir angin poros vertikal :

(31)

13

4. Memiliki torsi yang besar pada putaran rendah.

5. Tidak perlu mengatur sudut – sudut untuk menggerakan sebuah generator. Kelemahan kincir angin poros vertikal :

1. Bekerja pada putaran rendah, sehingga energi angin yang dihasilkan kecil. 2. Hanya dapat mengkonversi energi angin 50% dikarenakan adanya gaya drag

tambahan.

3. VAWT tidak mengambil keuntungan dari angin yang melaju lebih kencang di elevasi yang lebih tinggi.

4. Bekerja pada putaran rendah, sehingga energi angin yang dihasilkan kecil. 5. Dipasang ditempat rendah maka faktor keselamatan perlu diperhatikan. 6. Sebuah VAWT yang menggunakan kabel untuk menyanggahnya memberi

tekanan pada bantalan dasar karena semua berat rotor dibebankan pada bantalan. Kabel yang dikaitkan ke puncak bantalan meningkatkan daya dorong ke bawah saat angin bertiup.

(32)

14

2.3 Grafik Hubungan Antara Cp dan tip speed ratio (TSR)

Menurut Albert Betz Ilmuan Jerman bahwa koefisien daya maksimal dari kincir angin adalah sebesar 59% seperti yang terlihat pada Gambar 2.9 Dia menamai batas maksimal tersebut dengan Betz limit.

Gambar 2.9 Grafik Hubungan Antara Koefisien Daya (Cp) dengan Tips Speed

Ratio (TSR) dari beberapa jenis kincir.

Sumber : www.gunturcuplezt.com diakses Mei 2016.

2.4 Rumus Perhitungan

Berikut ini adalah rumus–rumus yang digunakan untuk melakukan perhitungan dan analisis kerja kincir angin yang diteliti.

2.4.1 Rumus Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda yang bergerak. Energi yang terdapat pada angin adalah energi kinetik, sehingga dapat dirumuskan menjadi :

Eк= 1/2 m v

2 (1)

dengan :

(33)

15

m : Massa ( kg )

v : Kecepatan angin

Daya adalah energi persatuan waktu, sehingga dapat dituliskan dengan rumus sebagai berikut :

Pin = 1/2 ṁ v 2 (2)

dengan :

Pin : Daya angin (watt)

: Massa udara yang mengalir pada satuan waktu (kg/s)

dimana :

ṁ = � A v (3)

dengan :

� : Massa jenis udara (kg/m³)

A : Luas penampang kincir (m²)

Dengan mengunakan persamaan (3), daya angin dapat dirumuskan menjadi

Pin = 1/2 (� A v) v 2 , yang dapat disederhanakan menjadi :

Pin = 1/2 � A (4)

2.4.2 Rumus Perhitungan TSR (tip speed ratio)

Tip speed ratio adalah perbandingan antara kecepatan ujung sudu kincir angin

dengan kecepatan angin. Kecepatan diujung sudu (Vt) dapat dirumuskan sebagai :

(34)

16

dengan :

Vt : Kecepatan ujung sudu ω : Kecepatan sudut (rad/s)

r : Jari – jari kincir (m)

sehingga tsr-nya dapat dirumuskan sebagai berikut:

(6)

dengan :

r : Jari – jari kincir (m)

n : Putaran poros kincir tiap menit (rpm) v : Kecepatan angin (m/s)

2.4.3 Rumus Torsi

Torsi adalah hasil kali dari gaya pemebebanan (F) dengan panjang lengan torsi (l). Perhitungan torsi dapat dirumuskan sebagai berikut :

T = F l (7)

dengan :

F : Gaya pembebanan (N)

l : Panjang lengan torsi ke poros (m)

2.4.4 Rumus Daya Mekanis

(35)

17

Pout mekanis = T ω (8)

dengan :

T : Torsi (N.m).

 : kecepatan sudut (rad/s)

Dengan ini untuk daya yang dihasilkan kincir dapat dinyatakan dengan persamaan (7), yaitu :

(9)

dengan :

Pout : Daya yang dihasilkan oleh kincir angin (watt)

n : Putaran poros (rpm)

2.4.5 Rumus Daya Listrik

Daya Listik adalah daya yang dihasilkan generator. Sehingga daya kincir yang dihasilkan oleh generator dapat dirumuskan :

Pout listrik = V . I (10)

Dengan :

V : Tegangan (Watt)

I : Arus (ampere)

2.4.6 Koefisien Daya

(36)

18

C

(11)

dengan :

Cp : Koefisien Daya, %

Pout : Daya yang dihasilkan kincir. Pin : Daya yang disediakan oleh angin.

2.5 POLIMER

Polimer adalah bahan yang mempunyai berat molekul besar hingga diatas 10.000. Berdasarkan ikatan atomnya disebut ikatan kovalen, ikatan hidrogen. Molekul polimer disusun dalam satu struktur rantai dengan gaya van der Waals. Sifat mekanik yang menonjol dari polimer adalah sifat viskoelastik, pemelaran (creep) dan relaksasi mudah terjadi, sifat-sifat pada pengujian tarik tergantung laju tarikan dan pertambahan panjang tidak selalu sebanding dengan beban, bersifat elastik dan kental.

Sifat umum Polimer :

a. Mampu cetak yang baik, pada temperatur relatif rendah bahan dapat dicetak dengan cara penyuntikan, penekanan (molding), ekstrusi dll.

b. Ringan, massa jenis polimer mempunyai massa jenis yang rendah (sekitar 1.0 – 1.7 kg/dm3

), untuk jenis polietilen dan polipropilen bentuk amorfnya mempunyai massa jenis 0.9 – 1.0 kg/dm3.

c. Kekuatan tariknya rendah, Nilon 66 : 65 – 84 Mpa, PVC : 35 – 63 Mpa, Polietilen : 7 – 84 Mpa.

(37)

19

e. Pada umumnya tahan air dan zat kimia tertentu. f. Murah.

g. Kurang tahan terhadap panas ( 60 – 180oC ). h. Kekuatan Impak lebih rendah dari pada logam. i. Mudah termuati listrik secara elektrostatik.

2.5.1 Penggolongan Polimer

A.Penggolongan polimer berdasarkan asalnya

1. Polimer alam

Polimer alam adalah senyawa yang dihasilkan dari proses metabolisme mahluk hidup. Jumlahnya yang terbatas dan sifat polimer alam yang kurang stabil, mudah menyerap air, tidak stabil karena pemanasan dan sukar dibentuk menyebabkan penggunaanya amat terbatas. Contoh dari poimer alam yaitu : Amilum dalam beras, jagung, kentang, pati, selulosa dalam kayu, Protein terdapat dalam daging, Karet.

Sifat-sifat polimer alam :

1. cepat rusak 4. sifat hidrofilik (suka air) 2. tidak elastis 5. sukar dilebur dan sukar dicetak 3. tidak tahan terhadap minyak

(38)

20

2. Polimer sintetis

Polimer sintetis adalah polimer yang dibuat dari bahan baku kimia. Contoh polimer sintetis seperti polyetena, polipropilena, polyvynil chlorida (PVC), dan nylon. Kebanyakan polimer ini sebagai plastik yang digunakan untuk berbagai keperluan baik untuk rumah tangga, industri, atau mainan anak-anak. Pengaplikasian polimer sintetis dalam kehidupan sehari-hari adalah nylon, poliester, kantong plastik dan botol, pita karet dan PVC.

B. Penggolongan polimer berdasarkan sifatnya terhadap panas.

Berdasarkan sifatnya terhadap panas, polimer dapat dibedakan atas polimer

termoplastic, polmer elastomer, dan polimer termosting.

1. Thermoplastic

Thermoplastic adalah plastik yang tidak tahan terhadap panas, dapat

dilunakkan berulang kali (recycle). Thermoplastik meleleh pada suhu tertentu, melekat mengikuti perubahan suhu dan mempunyai sifat dapat balik (reversibel) kepada sifat aslinya, yaitu kembali mengeras bila didinginkan. Contoh dari

thermoplastic yaitu polietilen (PE), polipropilen (PP), polistiren, polimetil

metakrilat (PPMA), dan polivinil klorida (PVC). Karakteristik Thermoplastic :

a. Tidak bereaksi. b. Reversible. c. Viskositas tinggi.

(39)

21

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.10 tentang grafik hubungan antara tegangan-regangan, menunjukkan bahwa tegangan pada sekitar 8000 psi dan regangan sebesar 30% adalah batas elastisitas polimer thermoplastic.

Gambar 2.10 Kurva tegangan-regangan polimer thermoplastic.

Pada Tabel 2.2 menunjukkan beberapa jenis polimer thermoplastic, sifat-sifat polimer serta kegunaan polimer tersebut.

Tabel 2.2 Jenis, sifat dan kegunaan polimer thermoplastic.

Jenis Sifat-sifat Kegunaan

Polietilen (PE)

- hasil polimerisasi gas etilen - kekuatan tarik : 7 - 38 Mpa

(40)

22

Lanjutan tabel 2.2

Polistiren - hasil polimerisasi benzen dan etilen, tak berwarna, transparan - tahan terhadap asam, alkali, klor,

asam organik, minyak bumi, alkohol

- kekuatan tarik : 45 – 63 Mpa - ketahanan panas : 70 - 80oC - isolasi listrik baik

- mampu olah dan cetak yang baik

Peralatan radio, TV, lebih baik dari gelas biasa (91 %). - Tahan lama di udara luar

- Tahan air, asam, alkali

- Tidak beracun dan tak menyala - Kekuatan tarik : 35 – 63 Mpa - Isolasi listrik yang baik - Tahan lama dan murah

(41)

23

polyester, ureas) dan polimer thermosetting untuk industri teknik (silicones, polymides, urethanes, melamines, epoxides)

Karakteristik Resin Thermoset :

a. Tidak mengalami perubahan kimia saat curing. b. Proses Irreversible.

c. Viskositas curing lebih lama. d. Waktu curing lama.

Sifat-sifat umumnya : a. Isolasi listrik. b. Tahan panas.

c. Getas, regangan 0.1 – 6%.

d. Sukar larut dalam pelarut, tahan asam. e. Tak dapat dilelehkan oleh panas.

Pada Tabel 2.3 menunjukkan beberapa jenis polimer thermoset, sifat-sifat polimer serta kegunaan polimer tersebut.

Tabel 2.3 Jenis, sifat dan kegunaan polimer thermoset.

Jenis Sifat-sifat Kegunaan

Resin fenol - Kondensasi fenol & formaldehid /formalin

(42)

24

Lanjutan tabel 2.3 Resin

melamin (PP)

- Kondensasi melamin dengan formalin - kekuatan tarik : 45 - 90 Mpa

- ketahanan panas : 110 - 160oC - isolasi listrik baik

- mengkilap dlm desain & warna - tahan air mendidih, abrasi, bakar,

pelarut

- kondensasi asam dibasa & alkohol dihidrat

- memakai katalis benzoil peroksida (BPO) untuk pengesetan termal, katalis metil etil keton peroksida (MEKPO) untuk pengesetan dingin

- ketahanan panas : 120 – 160oC - kekuatan tarik : 42 – 91 MPa - tahan segala cuaca dan asam - murah tetapi tidak sekuat epoksi - resin ini banyak dipakai dalam

fiber-reinforced plastics

- kondensasi dari bisfenol & epiklorhidrin

- kekuatan tarik : 21 – 91 Mpa - ketahanan panas : 90 - 130oC - isolasi listrik baik

- mampu olah dan cetak yang baik - harganya relatif mahal, dan penyusutan

relatif kecil setelah proses curing. - Resin ini banyak dipakai pada

komposit dengan penguat serat karbon.

(43)

25

2. Elastomer

Polimer elastomer adalah polimer yang mempunyai gaya tarik menarik paling lemah. Benuk elastomer adalah amorf, dengan derajat elastisitas sangat tinggi. Suatu bahan yang kenyal seperti karet, bersifat lentur dan dapat dideformasi beberapa kali lebih panjang dan dapat dikembalkan ke bentuk semula. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.11 tentang grafik hubungan antara tegangan-regangan, menunjukkan bahwa tegangan pada sekitar 3000 psi dan regangan sebesar 2,5 in adalah batas elastisitas suatu rantai.

Gambar 2.11 Kurva tegangan-regangan polimer elastomer.

Pada Tabel 2.4 menunjukkan beberapa jenis polimer elastomer, sifat-sifat polimer serta kegunaan polimer tersebut.

Tabel 2.4 Jenis, sifat dan kegunaan polimer elastomer.

Jenis Sifat-sifat Kegunaan

(44)

26 - ketahanan minyak baik (lebih baik

dari karet alam)

- mampu olah dan cetak yang baik

Campuran butadien

C. Penggolongan polimer berdasarkan kegunaanya

1. Polimer komersial (commodity polymers)

Polimer ini dihasilkan di negara berkembang, harganya murah dan banyak dipakai dalam kehidupan sehari hari. Contoh polimer komersial yaitu : Polietilena massa jenis rendah (LDPE), Polietilena massa jenis rendah (HDPE), Polipropilena (PP), dan Poli vinil klorida (PVC).

Tabel 2.5 Contoh dan kegunaan polimer komersial

No Polimer komersial Kegunaan atau manfaat

1 Polietilena massa jenis rendah(LDPE)

Lapisan pengemas, isolasi kawat, dan kabel, barang mainan, botol yang lentur, bahan pelapis 2 Polietilena massa jenis

rendah(HDPE)

Botol, drum, pipa, saluran, lembaran film, isolasi 3 Polipropilena (PP) Tali, anyaman, karpet, film

4 Poli vinil klorida (PVC) Pipa pralon, isolasi

2. Polimer teknik (engineering polymers)

(45)

27

transportasi (mobil, truk, kapal udara), bahan bangunan (pipa PVC), barang-barang listrik dan elektronik (mesin bisnis, komputer), mesin-mesin industri dan barang-barang konsumsi.

Contoh : Nylon, polikarbonat, polisulfon, polyester, PVC.

3. Polimer fungsional (functional polymers)

Polimer ini dihasilkan dan dikembangkan di negara maju dan dibuat untuk tujuan khusus dengan produksinya dalam skala kecil.

Contoh : kevlar, nomex, textura, polimer penghantar arus dan foton, polimer peka cahaya, membran, biopolymer.

2.5.2 PVC

PVC (Polivinil Klorida) adalah polimer termoplastik (tidak tahan panas). Terdiri dari gas chlorine dan ethylene. Polimer tersebut apabila dipanaskan akan meleleh (melunak), dan dapat dilebur untuk dicetak kembali (didaur ulang). PVC diproduksi dengan cara polimerisasi adisi yaitu polimer yang terbentuk melalui reaksi dari berbagai monomer yang dapat dilihat di gambar 2.12 .

Gambar 2.12 Polimerisasi adisi.

Kelebihan PVC: 1. Fleksibel.

(46)

28

4. Dapat dibentuk ulang (daur ulang). 5. Tahan terhadap bahan kimia. 6. Tahan terhadap korosi. 7. Tahan terhadap air. Kekurangan:

1. Tidak tahan terhadap panas.

2. Tidak tahan terhadap beban kejut (shock) dan crash (tabrak) dibandigkan dengan metal.

2.5.3 Penyusun PVC

1. Gas Clorine

Gas Clorine adalah unsur kimia murni memiliki bentuk fisik gas diatomik hijau dan bersifat reaktif. Sifat gas klorine yang reaktif ini digunakan dalam berbagai industri kimia, antara lain sebagai perantara dalam sintesis berbagai bahan kimia, termasuk PVC, pembersih rumah tangga dan pemutih kertas.

2. Ethylene

Ethylene adalah hidrokarbon dengan rumus C2H4 dan merupakan gas yang

(47)

29

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Diagram Penelitian

Langkah kerja dalam penelitian ini meliputi perencanaan kincir hingga analisis data. Langkah kerja dalam penelitian ini dalam bentuk gambar diagram alir seperti yang ditunjukan dalam Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Diagram alur metode penelitian kincir angin.

Mulai.

Perancangan kincir angin propeller enam sudu poros horizontal menggunakan mal kertas.

Pembuatan sudu kincir angin bahan PVC diameter 1m, lebar maksimal 14 cm pada jarak 20 cm dari pusat poros

Pengolahan data pada masing-masing kecepatan angin.

Pengambilan data rpm, kecepatan angin, torsi, koefisien daya, daya mekanis, daya elektris, dan pembebanan pada variasi

kecepatan angin.

(48)

30

Ada tiga jenis perlakuan metode untuk melakukan penelitian ini, yaitu :

1. Penelitian Kepustakaan (Library Research)

Penelitian kepustakaan dilakukan dengan membaca literatur – literatur yang berhubungan dengan penulisan tugas akhir ini serta dapat dipertanggung jawabkan kebenarannya.

2. Pembuatan Alat.

Pembuatan alat uji kincir angin dilakukan di Laboratorium Konversi Energi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. Kincir yang sudah jadi dipasang pada

wind tunnel dan motor listrik sebagai sumber tenaga untuk memutar fan blower

yang menghasilkan tenaga angin untuk memutar kincir.

3. Pengamatan Secara Langsung (Observasi).

Metode observasi ini dilakukan dengan mengamati secara langsung terhadap objek yang diteliti yaitu kincir angin jenis propeler pada wind tunnel.

3.2 Alat Dan Bahan

Model kincir angin t i p e propeller dengan bahan PVC Kincir ini dibuat dengan diameter 1 Meter, lebar maksimum sudu 14 cm, pada jarak 20 cm dari pusat poros.

1. Sudu kincir angin.

(49)

31

2. Dudukan sudu

Dudukan sudu yang merupakan bagian komponen yang berfungsi untuk pemasangan sudu dan juga untuk mengatur kemiringan sudu. Dudukan sudu ini memiliki dua belas buah lubang untuk pemasangan sudu, untuk mengatur sudu kemiringan cukup memutar kemiringan plat dudukan sudu. Posisi plat dudukan dapat disesuaikan dengan kebutuhan yang diperlukan Dudukan sudu dapat dilihat pada Gambar 3.3.

4. Fan blower

Fan blower berfungsi untuk menghisap udara memutar kincir angin, fan

blower dengan power sebesar 15 Hp. Gambar 3.4 menunjukan bentuk dari fan

blower.

Gambar 3.2 Sudu kincir angin. Gambar 3.3 Dudukan Sudu.

(50)

32

5. Tachometer

Tachometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan putaran

poros kincir yang dinyatakan dalam satuan rpm (rotation per minute). Jenis tachometer yang digunakan adalah digital light tachometer, cara kerjanya cukup sederhana meliputi 3 bagian, yaitu: Sensor, pengolah data dan penampil. Gambar 3.5 menunjukan bentuk tachometer.

6. Timbangan Digital

Timbangan digital digunakan untuk mengetahui beban generator pada saat kincir angin berputar. Gambar 3.6 menunjukan bentuk dari Timbangan Digital yang digunakan dalam penelitian. Timbangan Digital ini diletakan pada bagian lengan generator.

Gambar 3.5 Tachometer. Gambar 3.6 Timbangan Digital.

7. Anemometer

(51)

33

8. Voltmeter

Voltmeter digunakan untuk mengukur tegangan yang dihasilkan kincir angin oleh setiap variasinya. Gambar Voltmeter seperti ditunjukan oleh Gambar 3.8.

Gambar 3.7 Anemometer. Gambar 3.8 Voltmeter.

9. Amperemeter

Ampermeter digunakan untuk mengukur arus yang dihasilkan oleh Kincir Angin dengan setiap variasinya. Gambar Ampermeter seperti ditunjukan oleh Gambar 3.9 Ampermeter.

10. Pembebanan

(52)

34

Gambar 3.9 Amperemeter. Gambar 3.10 Skema Pembebanan Lampu.

3.3 Desain Kincir

Desain kincir angin yang dibuat seperti yang ditunjukan pada Gambar 3.11. Gambar tersebut menunjukan bahwa kincir angin yang dibuat panjang diameternya berukuran 1 m dengan lebar maksimum sudu 14 cm. Gambar 3.11 menunjukan desain dari sudu kincir angin.

Gambar 3.11 Desain kincir.

3.4 Pembuatan Sudu Kincir Angin

3.4.1 Alat dan Bahan Pembuatan Sudu

(53)

35

Tabel 3.1 Alat dan Bahan Pembuatan Sudu.

3.4.2 Proses Pembuatan Sudu

Dalam proses pembuatan sudu dilakukan dengan beberapa tahapan. tahapan –

tahapan pembuatan sudu seperti berikut:

A. Pembuatan Sudu :

1. Memotong pipa 8 inchi dengan panjang 50 cm.

Pipa 8 inchi berfungsi sebagai bahan utama kincir angin . Proses memotong

2. Membentuk cetakan kertas.

(54)

36

Gambar 3.12 Pemotongan Pipa. Gambar 3.13 Cetakan Kertas.

3. Membentuk pipa dengan mal kertas.

Pipa yang telah ditandai oleh mal ketas, kemudian dipotong menggunakan gerinda. Proses pembentukan ini dilakukan secara bertahap, pemotongan di mulai dari garis mal yang mudah dipotong. Proses pembentukan pipa seperti yang ditunjukkan oleh gambar 3.14.

Gambar 3.14 Pembentukan sudu pada pipa.

4. Menghaluskan pipa.

(55)

37

9. Finishing sudu

Proses finishing sudu meliputi: Pemotongan, Penghalusan dan Pengurangan berat sudu. Pengurangan berat sudu yang dimaksud adalah menyamakan berat sudu menjadi 500 gram menggunakan timbangan duduk digital.

10. Pembuatan Lubang Baut

Pembuatan lubang pada sudu dilakukan menggunakan alat bor dengan diameter lubang baut 10.

3.5Langkah Penelitian

Langkah yang dilakukan sebelum pengambilan data penelitian adalah pemaasangan kincir angin di depan fan blower, pemasangan komponen poros penghubung kincir angin dengan sistem pembebanan lampu yang berada di bagian belakang kincir Angin. Proses pengambilan data Kecepatan Angin, Putaran Poros (rpm), tegangan, arus listrik dan pembebanan kincir angin ada beberapa hal yang perlu dilakukan yaitu:

1. Poros kincir di hubungkan dengan mekanisme pembebanan lampu. 2. Memasang Blade / Sudu pada dudukan sudu.

3. Memasang anemometer pada tiang di depan kincir angin untuk mengukur kecepatan angin.

4. Memasang timbangan digital pada lengan generator. 5. Memasang generator pada poros kincir angin. 6. Merangkai pembebanan lampu pada generator.

(56)

38

8. Percobaan pertama kincir Angin tiga sudu dengan kecepatan angin 8,3 m/s, percobaan kedua kincir angin tiga sudu dengan kecepatan angin 7,4 m/s, percobaan ketiga kincir angin tiga sudu dengan kecepatan angin 6,4 m/s. 9. Untuk mengatur kecepatan angin dalam terowongan angin dengan cara

memundurkan jarak gawang Kincir Angin terhadap fan blower agar dapat menentukan variasi kecepatan angin.

10. Bila kecepatan angin dan variasi beban telah sesuai dengan yang diinginkan, maka pengukuran dapat dilakukan dengan membaca massa pengimbang yang terukur pada timbangan digital.

11. Mengukur kecepatan angin dengan menggunakan anemometer dan kecepatan kincir angin dengan mengunakan Tachometer.

(57)

39

BAB IV

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Hasil Pengujian

Hasil pengambilan data kecepatan angin 8,3 m/s, 7,4 m/s dan 6,4 m/s

Tabel 4.1 Data Pengujian Enam Sudu dengan Variasi Kecepatan Angin rata-rata

8,3 m/s.

Arus Tegangan Putaran kincir Gaya Pengimbang

Ampere Volt n (rpm) F (gram)

(58)

40

Tabel 4.2 Data Pengujian Enam Sudu dengan Variasi Kecepatan Angin rata-rata

7,4 m/s.

Tabel 4.3 Data Pengujian Enam Sudu dengan Variasi Kecepatan Angin rata-rata

6,4 m/s.

Arus Tegangan Putaran

kincir

Gaya Pengimbang

Ampere Volt n (rpm) F (gram)

1 0,00 32,93 490 80

Ampere Volt n (rpm) F (gram)

(59)

41

4.2 Pengolahan Data dan Perhitungan

Dalam pengolahan data yang digunakan beberapa asumsi untuk mempermudah pengolahan dan perhitungan data sebagai berikut :

a. Percepatan gravitasi bumi = 9,81 m/s2 b. Massa jenis udara 1,18 kg/m3

4.2.1 Perhitungan Daya Angin

Sebagai contoh perhitungan diambil dari tabel pengujian 4.1 pada pengujian pertama diperoleh kecepatan angin 8.3 m/s, massa jenis udara (ρ) = 1,18 kg/m3 dan luas penampang (A) = 0,785 m2. Maka dapat dihitung daya angin sebesar : Pin = ½ ρ A v3

Pin = ½ 1,18 0,785 8.3 3

Pin = 265 watt

Jadi daya angin yang dihasilkan sebesar 265 watt.

4.2.2 Perhitungan Torsi

Sebagai contoh perhitungan diambil dari pengujian yang dilakukan besar torsi dapat kita hitung. Diambil dari table 4.1 pada pengujian pertama. Dari data diperoleh besaran gaya (F) = 1,37 N dan jarak lengan torsi ke poros sebesar 0,27 m, maka torsi dapat dihitung :

T = F l

T = 1,37 0,27 T = 0,37 N.m

(60)

42

4.2.3 Perhitungan Daya Kincir

Sebagai contoh perhitungan diambil dari tabel pengujian 4.1 pada pengujian diperoleh kecepatan angin 8.3 m/s, putaran poros (n) sebesar 480 rpm, dan torsi yang telah diperhitungkan pada sub bab 4.2.2 sebesar 0,37 N.m, maka besarnya daya kincir dapat dihitung :

Pout = T ω

Pout = 0,37

Pout = 0,37

Pout = 18,64 watt

Jadi daya kincir yang diperoleh sebesar 18,64 watt.

4.2.4 Perhitungan Tip Speed Ratio (tsr)

Sebagai contoh perhitungan diambil dari table pengujian 4.1 pada pengujian pertama dan pembebanan kedua diperoleh putaran poros kincir angin sebesar 50,27 rad/s, jari jari kincir angin sebesar (r) = 0,5 m, dan kecepatan angin sebesar 8,3 m/ s, maka tip speed ratio dapat dihitung :

=

= 3,03

4.2.5 Perhitungan Koefisien Daya (Cp)

(61)

43

sub bab 4.2.3 sebesar 18,64 Watt, maka koefisien daya dapat dihitung :

Cp =

Cp=

100 % Cp= 7,03 %

Jadi koefisien daya yang diperoleh sebesar 7,03 %

4.3 Data Hasil Perhitungan

(62)

44

Gaya pengimbang

Kecepatan

sudut Beban Torsi Daya angin Daya kincir Daya Listrik

Tip speed ratio

koefisien daya

N rad/s N.m Pin (watt) Pout (watt) Watt tsr Cp %

1 0,98 52,36 0,26 265 13,87 0,00 3,08 5,23

2 1,37 50,27 0,37 265 18,64 4,75 3,03 7,03

3 1,67 48,69 0,45 265 21,93 9,00 3,01 8,28

4 1,96 48,07 0,53 265 25,46 12,83 2,93 9,61

5 2,26 46,81 0,61 265 28,52 16,43 2,85 10,76

6 2,55 45,66 0,69 265 31,44 19,65 2,75 11,87

7 2,84 44,82 0,77 265 34,43 22,98 2,77 12,99

8 3,14 43,77 0,85 265 37,10 25,53 2,64 14,00

9 3,43 42,62 0,93 265 39,51 27,87 2,54 14,91

10 3,73 40,95 1,01 265 41,21 28,08 2,47 15,55

11 4,02 40,84 1,09 265 44,35 29,83 2,49 16,74

12 4,32 40,42 1,17 265 47,11 31,34 2,41 17,78

13 4,61 38,75 1,24 265 48,23 33,59 2,36 18,20

14 4,91 38,33 1,32 265 50,76 35,02 2,31 19,16

15 5,20 36,97 1,40 265 51,89 34,29 2,23 19,59

16 5,49 35,60 1,48 265 52,81 34,37 2,12 19,93

17 5,79 35,29 1,56 265 55,15 35,43 2,15 20,81

18 6,08 34,03 1,64 265 55,89 37,24 2,05 21,09

19 6,38 31,94 1,72 265 54,99 35,01 1,90 20,75

(63)

45

1 0,78 51,31 0,21 188 10,87 0,00 3,47 5,79

2 1,18 50,89 0,32 188 16,18 4,37 3,39 8,61

3 1,47 48,38 0,40 188 19,22 8,90 3,27 10,24

4 1,77 47,23 0,48 188 22,52 12,13 3,23 11,99

5 2,16 46,29 0,58 188 26,97 15,78 3,26 14,36

6 2,45 45,34 0,66 188 30,03 18,49 3,11 15,99

7 2,84 43,98 0,77 188 33,78 21,05 3,05 17,99

8 3,14 43,35 0,85 188 36,75 23,94 2,97 19,57

9 3,43 41,57 0,93 188 38,54 24,45 2,77 20,52

10 3,73 40,21 1,01 188 40,47 25,72 2,75 21,55

11 3,92 39,17 1,06 188 41,49 26,46 2,68 22,10

12 4,22 38,33 1,14 188 43,65 28,94 2,70 23,25

13 4,41 37,49 1,19 188 44,68 29,09 2,60 23,79

14 4,71 36,23 1,27 188 46,07 30,66 2,52 24,53

15 4,91 34,87 1,33 188 46,18 31,65 2,46 24,59

16 5,10 34,24 1,38 188 47,16 33,29 2,35 25,12

17 5,40 32,25 1,46 188 46,99 33,35 2,24 25,02

18 5,69 30,89 1,54 188 47,46 34,18 2,09 25,27

19 5,89 29,01 1,59 188 46,10 34,03 1,96 24,55

Tabel 4.5 Data Perhitungan Enam Sudu Variasi Kecepatan Angin 7.4 m/s.

(64)

46

2 1,08 44,19 0,29 121 12,88 3,58 3,51 10,60

3 1,47 43,25 0,40 121 17,18 7,37 3,43 14,15

4 1,77 40,53 0,48 121 19,32 10,46 3,22 15,91

5 2,06 40,32 0,56 121 22,43 13,37 3,20 18,46

6 2,35 38,85 0,64 121 24,70 15,54 3,13 20,33

7 2,65 37,91 0,72 121 27,11 15,86 3,06 22,32

8 2,94 36,65 0,79 121 29,12 18,56 2,91 23,98

9 3,24 36,44 0,87 121 31,85 20,30 2,85 26,22

10 3,53 35,60 0,95 121 33,95 20,50 2,78 27,95

11 3,83 35,19 1,03 121 36,35 23,12 2,71 29,92

12 4,12 33,62 1,11 121 37,40 24,75 2,67 30,78

13 4,41 32,04 1,19 121 38,19 25,42 2,50 31,44

14 4,61 31,00 1,24 121 38,59 24,53 2,46 31,77

15 4,91 30,89 1,32 121 40,91 25,59 2,41 33,68

16 5,20 30,37 1,40 121 42,63 26,71 2,34 35,10

17 5,40 29,53 1,46 121 43,02 26,16 2,27 35,42

18 5,59 29,11 1,51 121 43,95 27,86 2,24 36,18

19 5,79 27,75 1,56 121 43,37 27,41 2,13 35,70

(65)

47

4.4 Grafik Hasil Perhitungan

Pengolahan data yang dilakukan pada Sub Bab 4.1, 4.2 dan 4.3 mendapatkan hasil grafik. Grafik – grafik hubungan tersebut antara lain grafik antara torsi dan daya, grafik hubungan antara torsi dan rpm, dan grafik hubungan antara koefisien daya dengan tip speed ratio. Penjelasan untuk grafik hubungan diatas, lebih lengkapnya dapat dilihat pada grafik – grafik berikut ini.

4.4.1 Grafik Hubungan Antara Torsi dan Daya Pada Variasi Kecepatan

Angin 8,3 m/s

Data dari Tabel 4.4 yang sudah diperoleh pada perhitungan sebelumnya dapat digunakan untuk membuat grafik hubungan antara torsi dan daya (Pout). Pada Gambar 4.1 menunjukan bahwa nilai daya kincir mekanis (Pout kincir) puncak yang dihasilkan kincir angin dengan variasi kecepatan 8,3 m/s adalah sebesar 55,89 watt, dan nilai daya kincir elektris (Pout listrik) puncak yang dihasilkan kincir dengan variasi kecepatan 8,3 m/s adalah sebesar 37,24 Watt pada torsi 1,64 N.m.

Gambar 4.1 Grafik hubungan antara torsi dan daya pada variasi kecepatan

(66)

48

4.4.2 Grafik Hubungan Antara Torsi dan Daya Pada Variasi Kecepatan

Angin 7,4 m/s

Data dari Tabel 4.5 yang sudah diperoleh pada perhitungan sebelumnya dapat digunakan untuk membuat grafik hubungan antara torsi dan daya kincir (Pout). Pada Gambar 4.2 menunjukan bahwa nilai daya kincir kincir (Pout kincir) puncak

yang dihasilkan kincir angin dengan variasi kecepatan angin 7,4 m/s sebesar 47,46 watt dan nilai daya listrik (Pout listrik) sebesar 34,18 watt pada torsi sebesar 1,54 N.m..

Gambar 4.2 Grafik Hubungan antara Torsi dan Daya pada variasi kecepatan

angin 7,4 m/s.

4.4.3 Grafik Hubungan Antara Torsi dan Daya Pada Variasi Kecepatan

Angin 6,4 m/s

Data dari Tabel 4.6 yang sudah diperoleh pada perhitungan sebelumnya dapat digunakan untuk membuat grafik hubungan antara torsi dan daya kincir (Pout). Pada Gambar 4.3 menunjukan bahwa nilai daya kincir (Pout kincir) puncak yang

(67)

49

43,95 watt, dan nilai daya listrik (Pout listrik) adalah sebesar 27,86 watt pada torsi

sebesar 1,51 N.m.

Gambar 4.3 Grafik hubungan antara Torsi dan Daya pada variasi kecepatan angin

6,4 m/s.

4.4.4 Grafik Hubungan Antara Torsi dan Daya Kincir Untuk Tiga Variasi

Kecepatan Angin

(68)

50

4.4.5 Grafik Hubungan Antara Torsi dan Daya Listrik Untuk Tiga Variasi

Kecepatan Angin

Data dari Tabel 4.4, Tabel 4.5 dan Tabel 4.6 yang sudah diperoleh pada perhitungan sebelumnya dapat digunakan untuk membuat grafik hubungan antara torsi dan daya listrik (Pout listrik). Pada Gambar 4.5 menunjukan bahwa nilai daya

listrik (Pout listik) yang dihasilkan kincir angin pada tiga variasi kecepatan angin.

Dapat dilihat bahwa semakin besar torsi yang dihasilkan maka semakin besar pula daya yang dihasilkan. Daya maksimal yang dicapai yaitu sebesar 37,24 Watt pada variasi kecepatan angin rata – rata 8,3 m/s.

Gambar 4.4 Grafik hubungan Torsi dan Daya Kincir pada tiga variasi

kecepatan angin.

Gambar 4.5 Grafik hubungan Torsi dan Daya listrik pada tiga variasi

(69)

51

4.4.6 Grafik Hubungan Antara Torsi dan Putaran Poros Untuk Tiga Variasi

Kecepatan Angin

Data dari Tabel 4.4, Tabel 4.5 dan Tabel 4.6 yang sudah diperoleh pada perhitungan sebelumnya dapat digunakan untuk membuat grafik hubungan antara torsi dan putaran poros (rpm). Pada Gambar 4.6 menunjukan nilai torsi yang dihasilkan kincir angin dengan tiga variasi kecepatan angin. Dapat dilihat bahwa semakin besar torsi yang dihasilkan maka kecepatan putar kincir semakin kecil. Dari ketiga variasi kecepatan, variasi kecepatan angin 8,3 m/s memiliki nilai torsi tertinggi sebesar 1,72 N.m.

Gambar 4.6 Grafik hubungan antara rpm dan torsi pada tiga variasi

kecepatan angin.

4.4.7 Grafik Hubungan Antara TSR dan Koefisien Daya Pada Variasi

Kecepatan Angin 8,3 m/s

(70)

52

maksimal yang dihasilkan (Cpmax) sebesar 21,09 % yang terjadi pada nilai tsr sebesar 2,05.

Gambar 4.7 Grafik hubungan antara tip speed ratio dan koefisien daya (%) pada

variasi kecepatan angin 8,3 m/s.

4.4.8 Grafik Hubungan Antara TSR dan Koefisien Daya Pada Variasi

Kecepatan Angin 7,4 m/s

Pada Gambar 4.8 menunjukan grafik hubungan antara koefisien daya dan tsr untuk kincir angin dengan variasi kecepatan angin 7,4 m/s. Koefisien daya maksimal yang dihasilkan (Cpmax) sebesar 25,27 % yang terjadi pada nilai tsr sebesar 2,09.

Gambar 4.8 Grafik hubungan antara tip speed ratio dan koefisien daya (%) pada

(71)

53

4.4.9 Grafik Hubungan Antara TSR dan Koefisien Daya Pada Variasi

Kecepatan Angin 6,4 m/s

Pada Gambar 4.9 menunjukan grafik hubungan antara koefisien daya dan tsr untuk kincir angin dengan variasi kecepatan angin 6,4 m/s. Koefisien daya mekanis maksimal yang dihasilkan (Cpmax) sebesar 36,18 % yang terjadi pada nilai tsr sebesar 2,24.

Gambar 4.9 Grafik hubungan antara tip speed ratio dan koefisien daya (%) pada

variasi kecepatan angin 6,4 m/s.

4.4.10 Grafik Hubungan Antara TSR dan Koefisien Daya Pada Tiga Variasi

Kecepatan Angin

(72)

54

Gambar 4.10 Grafik hubungan antara tip speed ratio dan koefisien daya (%) pada

tiga variasi kecepatan angin.

4.5. Pembahasan Data

Pada gambar 4.1 dan gambar 4.2 yang menujukkan hubungan antara torsi dan daya output. Bahwa pada variasi kecepatan angin 8,3 m/s merupakan variasi kecepatan angin, yang memiliki nilai daya output kincir maupun listrik dan putaran poros tertinggi dibandingkan kedua variasi kecepatan angin lainnya. Daya kincir maksimal yang di dapat sebesar 55,89 watt pada kecepatan putaran sebesar 325 rpm dan daya listrik maksimal yang di dapat sebesar 37,24 watt pada putaaran poros yang sama. Dari gambar 4.1 dapat juga disimpulkan bahwa semakin besar torsi maka daya yang dihasilkan akan semakin besar. Dari gambar 4.4 dan 4.5 hubungan Cp dengan tsr menunjukan prestasi terbaik pada kecepatan angin 6,4

(73)

55

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan pengujian sudu, pengambilan data dan analisis data dapat disimpulkan bahwa sebagai berikut :

1. Telah berhasil dibuat kincir angin poros horisontal bersudu enam dari bahan pipa pvc 8 inci tipe AW dengan diameter 1 m, lebar maksimum sudu 14 cm pada jarak 20 cm dari pusat poros.

2. Koefisien daya (Cp) tertinggi yang didapat yaitu sebesar 36,18 % dan nilai

tip speed ratio sebesar 2,24 pada variasi kecepatan angin 6,4 m/s.

3. Torsi terbesar yang dihasilkan oleh kincir angin yaitu 1,72 N.m pada variasi kecepatan angin 8,3 m/s.

4. Daya kincir terbesar yang dihasilkan oleh kincir angin yaitu 55,89 watt pada variasi kecepatan angin 8,3 m/s.

5. Daya listrik terbesar yang dihasilkan oleh kincir angin yaitu 37,24 watt pada variasi kecepatan angin 8,3 m/s.

5.2 Saran

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang variasi berat sudu.

(74)

56

DAFTAR PUSTAKA

.

Anonim : https://rovicky.blogspot.co.id/2006/04/potensi-geothermal-vs-minyak-bumi.

Anonim: hhtp://www.kincirangin.info/plta-gbr.php.

Anonim: https://luciafebriarlita17.wordpress.com/2014/04/09/unsur-unsur-iklim-dan-cuaca-ii angin/angin-laut-dan-angin-darat/.

Anonim: http://softilmu.blogspot.sg/2013/07/pengertian-dan-macam-macam-angin.html.

Anonim: http://www.berpendidikan.com/2015/06/macam-macam-angin-beserta-contoh gambar-dan-penjelasannya.html.

Dinas Pekerjaan Umum., 2009,”Rencana Umum Energi Daerah Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta, Bagian Energi dan Sumber

Daya Mineral”, Dinas Pekerjaa Umum Provinsi DIY. Indarto., 2006,“Sumber Konversi dan Konservasi Energi”, Pidato pengukuhan guru

besar UGM

(75)

57

LAMPIRAN

Lampiran1. Grafik Hubungan Antara Torsi dan Daya Kincir Pada Kecepetan Angin 8,3 m/s. Tipe Propeller, Enam Sudu, Bahan PVC dengan Diameter 1 m, Lebar Maksimum Sudu 14 cm Pada Jarak 20 cm dari Pusat Poros.

Lampiran 2. Grafik Hubungan Antara Torsi dan Daya Listrik Pada Kecepetan Angin 8,3 m/s. Tipe Propeller, Enam Sudu, Bahan PVC dengan Diameter 1 m,

(76)

58

Lampiran 3. Grafik Hubungan Antara Torsi dan Daya Pada Kecepetan Angin 8,3 m/s. Tipe Propeller, Enam Sudu, Bahan PVC dengan Diameter 1 m, Lebar Maksimum Sudu 14 cm Pada Jarak 20 cm dari Pusat Poros.

(77)

59

Lampiran 5. Grafik Hubungan Antara Torsi dan Daya Listrik Pada Kecepetan Angin 7,4 m/s. Tipe Propeller, Enam Sudu, Bahan PVC dengan Diameter 1 m, Lebar Maksimum Sudu 14 cm Pada Jarak 20 cm dari Pusat Poros.

(78)

60

Lampiran 7. Grafik Hubungan Antara Torsi dan Daya Kincir Pada Kecepetan Angin 6,4 m/s. Tipe Propeller, Enam Sudu, Bahan PVC dengan Diameter 1 m, Lebar Maksimum Sudu 14 cm Pada Jarak 20 cm dari Pusat Poros.

(79)

61

Lampiran 9. Grafik Hubungan Antara Torsi dan Daya Pada Kecepetan Angin 6,4 m/s. Tipe Propeller, Enam Sudu, Bahan PVC dengan Diameter 1 m, Lebar Maksimum Sudu 14 cm Pada Jarak 20 cm dari Pusat Poros.

(80)

62

Lampiran 11. Grafik Hubungan Antara Torsi dan Daya Listrik Pada Tiga Variasi Kecepetan Angin. Tipe Propeller, Enam Sudu, Bahan PVC dengan Diameter 1 m, Lebar Maksimum Sudu 14 cm Pada Jarak 20 cm dari Pusat Poros.

(81)

63

Lampiran 13. Grafik Hubungan Antara Torsi dan Putaran Poros Pada Kecepatan Angin 7,4 m/s. Tipe Propeller, Enam Sudu, Bahan PVC dengan Diameter 1 m, Lebar Maksimum Sudu 14 cm Pada Jarak 20 cm dari Pusat Poros.

(82)

64

Lampiran 15. Grafik Hubungan Antara Torsi dan Putaran Poros Pada Tiga Variasi Kecepatan Angin. Tipe Propeller, Enam Sudu, Bahan PVC dengan Diameter 1 m, Lebar Maksimum Sudu 14 cm Pada Jarak 20 cm dari Pusat Poros.

(83)

65

Lampiran 17. Grafik Hubungan Antara tip speed ratio dan Koefisien daya Pada Kecepatan Angin 7,4 m/s.Tipe Propeller, Enam Sudu, Bahan PVC dengan Diameter 1 m, Lebar Maksimum Sudu 14 cm Pada Jarak 20 cm dari Pusat Poros.

(84)

66

(85)

i INTISARI

Kebutuhan akan energi listrik di Indonesia semakin meningkat tiap tahunnya. Hal ini terjadi dikarenakan, bertambahnya jumlah penduduk, pertumbuhan ekonomi, dan perkembangan teknologi. Bahan bakar minyak (BBM) dan batu bara menjadi sumber energi utama untuk ketersediaan listrik di Indonesia. Namun peningkatan kebutuhan energi ini tidak diikuti dengan ketersedian bahan bakar minyak maupun batu bara sebagai sumber energi pembangkit listrik di Indonesia. Hal ini dikarenakan ketersedian bahan bakar tersebut semakin habis bila dipakai terus-menerus karena ketersediaan terbatas. Atas dasar kondisi sekarang ini, muncul adanya ide untuk menghasilkan energi alternatif yang tidak bisa habis, contohnya yakni angin, dengan melakukan penelitian terhadap kincir angin. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji unjuk kerja kincir angin yang diteliti seperti besar torsi, perbandingan daya, koefisien daya maksimal, dan tip speed ratio.

Kincir angin yang diteliti adalah kincir angin propeler enam sudu poros horizontal berdiameter 1 meter berbahan PVC. Terdapat tiga variasi perlakuan kecepatan angin, variasi kecepatan angin pertama dengan kecepatan angin 8,3 m/s, variasi kecepatan angin kedua 7,4 m/s dan variasi kcepatan angin yang ketiga 6,4 m/s. Agar mendapatkan daya kincir, torsi, koefisien daya maksimal, dan tip speed ratio pada kincir, maka poros kincir dihubungkan ke mekanisme pemebebanan lampu yang berfungsi untuk pemberian beban pada kincir. Besarnya beban kincir dapat dilihat pada timbangan digital. Putaran kincir angin diukur mengunakan tachometer dan kecepatan angin diukur menggunakan anemometer.

Dari hasil penelitian ini, kincir angin dengan variasi kecepatan angin 8,3 m/s, menghasilkan koefisien daya mekanis maksimal sebesar 21,09 % pada tip

speed ratio 2,05 dengan daya output sebesar 55,89 Watt dan torsi sebesar

1,72 N.m. Kincir angin dengan variasi kecepatan angin 7,4 m/s menghasilkan koefisien daya maksimal sebesar 25,27 % pada tip speed ratio 2,09 dengan daya

output sebesar 47,46 Watt dan torsi sebesar 1,59 N.m. Kincir angin dengan variasi

kecepatan angin 6,4 m/s menghasilkan koefisien daya maksimal sebesar 36,18 % pada tip speed ratio 2,24 dengan daya output sebesar 43,95 Watt dan torsi sebesar 1,56 N.m pada kecepatan angin 6,4 m/s. Dari ketiga kincir angin yang sudah diteliti, dapat disimpulkan bahwa kincir angin dengan variasi kecepatan angin 6,4 m/s memiliki nilai koefisien daya maksimal dan tip speed ratio paling tinggi.

Gambar

Gambar 1.1 Penggunaan Energi Listrik di Indonesia.
Tabel 1.1 Cadangan dan Produksi Energi di Indonesia Tahun 2007.
Tabel 2.1 Tingkat Kecepatan Angin.
Gambar 2.2 Angin Darat.
+7

Referensi

Dokumen terkait

Informan penelitian ini adalah Konselor HIV/AIDS, petugas laboratorium/ farmasi, petugas administrasi dan pengunjung layanan VCT yang dilakukan dengan wawancara mendalam

Untuk mengetahui kategori atau tingkat hubungan tersebut bisa dilihat dari hasil analisa dengan uji Gamma didapatkan nilai r = 0,830 sehingga mempunyai hubungan

Dengan diterapkanya manajemen pendidikan kecakapan hidup vokasional ( life skill vocational ) agar pesantren Baitul Hidayah Bandung mampu memberikan bekal dasar dan

Berdasarkan Tabel 6, dengan nilai signifikansi 0,001 < 0,05 ditambah dengan nilai F hitung (111,526) yang jauh lebih besar dari F tabel (2,71), maka dapat

Suami yang berpengetahuan baik dan aktif, hal ini menunjukan hal yang positif karena suami sangat menyayangi istrinya sehingga dapat memberikan perhatian dan kasih sayang

Tujuan penelitian ini adalah melakukan pengukuran volume ginjal janin pada usia 36 minggu yang merupakan waktu akhir dari nefrogenesis pada janin PJT dibandingkan dengan janin

Kariadi dan dapat dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai efektivitas kombinasi nifedipin dan metildopa sebagai terapi pilihan dalam penanganan preeklampsia berat

Tujuan penelitian adalah mengangkat cerita rakyat, serta budaya Jawa seperti wayang dan batik sebagai elemen desain, dalam pembuatan suatu jenis dek Tarot yang baru..