STUDI EKSPERIMENTAL PERANCANGAN HORIZONTAL AXIS WATER TURBINE (HAWT) UNTUK GREEN ENERGY PADA BANGUNAN BERTINGKAT.

(1)

STUDI EKSPERIMENTAL PERANCANGAN

HORIZONTAL AXIS WATER TURBINE (HAWT)

UNTUK

GREEN ENERGY

PADA BANGUNAN BERTINGKAT

TESIS

Disusun untukmemenuhi sebagai persyaratan mencapai derajat Magister Program Studi Teknik Mesin

Oleh

Arif Hidayat Purwono S951302001

(2)

STUDI EKSPERIMENTAL PERANCANGAN

UNTUK

GREEN ENERGY

PADA BANGUNAN BERTINGKAT

Disusun oleh:

Komisi Nama Tanda Tangan Tanggal Pembimbing

Pembimbing I Dr. Eng. Syamsul Hadi, S.T., M.T …………15 November 2016 NIP. 197106151998021002

Pembimbing II D. Danardono DPT, S.T., M.T., Ph.D ……..15 November 2016 NIP. 196905141999031001

Telah dinyatakan memenuhi syarat Pada tanggal 15 November 2016

Kepala Program Studi Teknik Mesin Program Pascasarjana UNS

(3)

STUDI EKSPERIMENTAL PERANCANGAN

UNTUK

GREEN ENERGY

PADA BANGUNAN BERTINGKAT

TESIS

Disusun oleh:

Telah dipertahankan di depan penguji dan dinyatakan telah memenuhi syarat

pada tanggal 28 Desember 2016

Tim Penguji :

Jabatan Nama Tanda Tangan

Ketua Dr. Budi Kristiawan, S.T., M.T. ………… NIP. 197104251999031001

Sekretaris Prof. Dr. Dwi Aries Himawanto, S.T., M.T. ……….. NIP. 197403262000031001

Anggota Dr. Eng. Syamsul Hadi, S.T., M.T. …………. Penguji NIP. 197106151998021002

D. Danardono D.P.T, S.T., M.T., Ph.D ……….. NIP. 196905141999031001

Mengetahui:

Direktur Ketua Program Studi

Program Pascasarjana Teknik Mesin

(4)

PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS

Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa :

1. Tesis yang berjudul : “STUDI EKSPERIMENTAL PERANCANGAN

HORIZONTAL AXIS WATER TURBIN (HAWT) UNTUK GREEN

ENERGY PADA BANGUNAN BERTINGKAT” ini adalah karya

penelitian saya sendiri dan bebas plagiat, serta tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk rnernperoleh gelar akademik serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis digunakan sebagai acuan dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber acuan serta daftar pustaka. Apabila di

kemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan perundang-undangan yang berlaku.

2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi Tesis pada jurnal atau forum ilmiah lain harus seijin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan PPs UNS sebagai institusinya. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku.

Surakarta, 28 Desember 2016 Mahasiswa,

(5)

Arif Hidayat Purwono, NIM: S951302001, 2016. STUDI EKSPERIMENTAL

PERANCANGAN HORIZONTAL AXIS WATER TURBIN (HAWT) UNTUK

GREEN ENERGY PADA BANGUNAN BERTINGKAT. Komisi Pembimbing

I: Dr. Eng. Syamsul Hadi, S.T., M.T., Pembimbing II: D. Danardono D.P.T., S.T., M.T., Ph.D Tesis Program Studi Magister Teknik Mesin. Program Pasca Sarjana. Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Abstrak

Perkembangan perangkat listrik modern yang semakin hemat energi, memberikan peluang untuk dikembangkannya pembangkit listrik berskala kecil. Indonesia yang beriklim tropis, memiliki curah hujan dan penggunaan air yang tinggi di gedung-gedung bertingkat yang bisa dimanfaatkan sebagai sumber tenaga alternatif. Pesatnya pembangunan bangunan tinggi baik berupa apartemen, hotel, mal maupun rumah tinggal pribadi memberikan potensi dikembangkannya pembangkit listrik skala piko di masa depan. Penelitian ini akan mengembangkan turbin skala nano atau piko yang bisa diaplikasikan pada saluran buang air kotor gedung bertingkat. Penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahapan pengujian eksperimental, tahap pertama dengan memvariasikan jumlah sudu 3, 4, 6, 8, 10, dan 12. Hasil terbaik pada tahap pertama dihasilkan pada jumlah sudu 3. Penelitian tahap kedua dengan memvariasikan sudut kelengkungan pada sudu turbin sebesar 100° hingga 140°, dengan hasil tertinggi pada sudut kelengkungan sudu 140°. Berikutnya tahapan ketiga dengan memvariasikan depth to width ratio rotor turbin dari rasio 0,06 hingga 0,29, hasil maksimal diperoleh pada depth to width ratio 0,29. Kemudian tahap keempat dengan menggabungkan ketiga tahapan sebelumnya, dengan hasil terbaik diperoleh pada variasi rotor dengan jumlah sudu 3 dan memiliki sudut kelengkungan sudu 140°. Hasil terbaik ini dapat digunakan dalam pembuatan pembangkit listrik Pikohidro pada instalasi sistem perpipaan.

(6)

Arif Hidayat Purwono, NIM: S951302001, 2016. EXPERIMENTAL STUDY

DESIGN OF HORIZONTAL AXIS WATER TURBINE (HAWT) FOR GREEN ENERGY ON HIGH RISE BUILDING. Supervisor I: Dr. Eng.

Syamsul Hadi, S.T., M.T., Supervisor II: D. Danardono D.P.T., S.T., M.T., Ph.D. Thesis.Master on Mechanical Engineering. Graduate School. Sebelas Maret University, Surakarta.

Abstract

The development of modern energy-efficient electrical devices will provide the great potential in the development of small-scale power generation. Indonesia has a tropical climate characterized by heavy rainfall and high water consumption in high-rise buildings that could be used as alternative source energy. In the future, development of high-rise buildings like the apartments, hotels, malls and civil residences has development capacities for pico-scale electricity generation system. This research will develop nano or pico-scale turbines could be installed in building exhaust for running down the wasted water storey building. This research has conducted in several stages of experimental testing. Number of blade 3, 4, 6, 8, 10, and 12 is used for the first stage, where number blade 3 is the best result. Varying the blade curvature angle between 100° to 140° for the second stage, and the blade curvature angle 140°_{is the best result. Varying the depth to} width ratio turbine from 0.06 to 0.29 is used for the third stage, and depth to width ratio 0.29 is the maximum result. Then combining the three previous stages for the fourth stage, the number blade three and has the blade curvature angle 140° is the best result. The best results can be effective and reliable Picohydro power plants on the installation of piping systems.