3 METODOLOGI PENELITIAN

3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan dalam tiga tahap, tahap pertama yaitu pembuatan alat yang dilaksanakan pada bulan Juli - Oktober 2011 di Workshop Bagian Kapal dan Transportasi Perikanan. Tahap kedua yaitu pengujian alat dan penyempurnaan alat yang dilaksanakan pada tanggal 26 - 28 November 2011 di Stasiun Lapang Kelautan (SLK) Palabuhanratu, Sukabumi - Jawa Barat. Tahap ketiga yaitu pengolahan data dan penyusunan skripsi yang dilaksanakan pada bulan November - Desember 2011 di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

3.2 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

(1) Pipa paralon PVC 6 mm, digunakan untuk bahan pembuatan baling-baling turbin angin (Lampiran 3).

(2) Alternator mobil Denso 27060 bz020, berfungsi untuk merubah energi gerak yang dihasilkan baling-baling menjadi energi listrik (Lampiran 3).

(3) Besi bulat dengan diameter 6 cm, digunakan untuk poros vertikal (tiang) turbin angin

(4) Besi plat 2 mm, digunakan untuk alas alternator dan tiang ekor pada turbin angin.

(5) Acrylic 2 mm, digunakan untuk bahan pembuatan ekor turbin angin (Lampiran 3).

(6) Kabel besar positif dan negatif, digunakan untuk mengalirkan arus yang dihasilkan dari turbin angin ke baterai.

(7) Baut dengan panjang ± 2 cm dan mur diameter 0,2 cm sebanyak 12 buah untuk menempelkan sudu dengan puli, baut dengan panjang ± 4 cm dan mur diameter ± 2 cm untuk mengencangkan tiang , dan digunakan juga untuk alas alternator.

(8) Baterai basah dengan daya 12 V 45 Ah, digunakan untuk menyimpan arus yang dihasilkan (Lampiran 3).

(10) Tachometer, digunakan untuk mengukur kecepatan putaran alternator/baling-baling (rpm) (Lampiran 3).

(11) Anemometer 3 mangkok, digunakan untuk mengukur kecepatan angin (Lampiran 3).

(12) Program aplikasi kecepatan angin, digunakan untuk mengetahui nilai kecepatan angin yang dihasilkan oleh anemometer (Lampiran 3).

(13) Tabel skala Beaufort, digunakan untuk mengetahui tipe angin berdasarkan kecepatan angin di daerah penelitian (Lampiran 3).

(14) Data sheet, digunakan untuk mencatat data hasil penelitian.

(15) Personal Computer (PC), digunakan untuk menyimpan dan mengolah data hasil penelitian yang didapatkan (Lampiran 3).

3.3 Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode percobaan, yaitu melakukan uji coba turbin angin mini dengan jumlah baling-baling 3 dan jumlah baling-baling-baling-baling 6 sebagai alternatif sumber energi listrik untuk lampu navigasi pada kapal penangkap ikan.

Data primer pada penelitian ini didapatkan dari hasil uji coba turbin angin mini dengan 3 baling-baling dan 6 baling-baling, dimana data yang diambil yaitu berupa data kecepatan angin (km/jam), kecepatan putaran (rpm) alternator, dan arus (ampere) yang dihasilkan oleh baling-baling.

Data sekunder pada penelitian ini yaitu data kecepatan angin rata-rata di Palabuhanratu, literatur dari skripsi, tesis dan media lainnya yang berhubungan dengan judul penelitian.

3.4 Metode Pengumpulan Data

Pengumpulan data penelitian ini dilakukan dengan cara pengamatan/observasi, yaitu dengan cara mengamati turbin angin mini dengan 3 baling-baling dan 6 baling-baling, adapun hal yang diamati pada penelitian ini adalah sebagai berikut :

(1) Kecepatan angin (km/jam) dan arah angin

Nilai kecepatan angin dan arah angin didapatkan dengan menggunakan anemometer 3 mangkok yang dibuat oleh Heriyanto dan tim yang merupakan mahasiswa Departemen Geofisika dan Meteorologi (GFM) Institut Pertanian

Bogor. Kemudian anemometer tersebut dipasang di atas tower mercusuar kecil dengan tinggi sekitar ± 4 meter, dengan kabel dihubungkan langsung ke laptop, kemudian dengan menggunakan software kecepatan angin, nilai kecepatan angin dan arah angin di daerah penelitian dapat terbaca dan tersimpan secara otomatis tiap 5 menit sekali dengan satuan km/jam.

(2) Kecepatan putaran (rpm) alternator

Nilai kecepatan putaran alternator didapatkan dengan menggunakan alat tachometer dengan modus optik, cara penggunaannya yaitu dengan menempelkan kertas sensor pada puli yang menghubungkan baling-baling dengan alternator. Kemudian alat tersebut ditembakkan ke bagian kertas sensor yang telah menempel pada puli, sehingga setiap puli tersebut berputar per menit maka akan terbaca dan muncul pada layar tachometer tersebut.

(3) Arus (ampere) yang dihasilkan

Arus yang dihasilkan dari turbin angin didapatkan dengan menggunakan alat ampere meter gauge. Sebelum arus yang dihasilkan dari alternator masuk langsung ke baterai, terlebih dahulu melalui amper meter yang dipasang pada kabel positif yang terhubung dengan alternator, sehingga setiap arus yang dihasilkan dari alternator tersebut dapat terbaca pada ampere meter.

(4) Jenis angin

Sama halnya dengan arah angin, untuk jenis angin juga didapatkan langsung saat melakukan uji coba. Jenis angin ditentukan berdasarkan arah angin, jika angin datang dari darat menuju laut maka disebut angin darat. Sebaliknya, jika angin datang dari arah laut menuju daratan maka disebut angin laut.

(5) Tipe angin

Tipe angin ditentukan berdasarkan kecepatan angin, kemudian besarnya kecepatan angin yang diperoleh ditentukan tipe anginnya pada skala Beaufort. 3.5 Analisis dan Penyajian Data

Tahapan analisis data yang digunakan pada penelitian ini yaitu analisis univariat, analisis bivariat dan analisis lanjut.

1) Analisis univariat

(1) Rata-rata kecepatan angin (Va rata-rata)

Perhitungan untuk mengetahui nilai rata-rata kecepatan angin (Va rata-rata) yaitu sebagai berikut:

Va (rata-rata) = ∑Va/n

Keterangan : Va(rata-rata) = Rata-rata kecepatan angin (km/jam) ∑V = Jumlah keseluruhan kecepatan angin

(km/jam) n = Banyak data

(2) Rata-rata kecepatan putaran alternator (Val rata-rata)

Perhitungan untuk mengetahui nilai rata-rata kecepatan putaran alternator yang dihasilkan (Val rata-rata) yaitu sebagai berikut:

Val (rata-rata) = ∑Val/n

Keterangan : Val(rata-rata) = Rata-rata kecepatan putaran (rpm) alternator

∑V = Jumlah keseluruhan kecepatan putaran (rpm) alternator

n = Banyak data

(3) Rata-rata keluaran arus (I rata-rata)

Perhitungan untuk mengetahui nilai rata-rata keluaran arus yang dihasilkan (Irata-rata) yaitu sebagai berikut:

I (rata-rata) = ∑ I / n

Keterangan: I (rata-rata) = Rata-rata arus (ampere) yang dihasilkan ∑ I = Jumlah keseluruhan arus (ampere) yang

dihasilkan n = Banyak data

(4) Sebaran frekuensi kecepatan angin (km/jam) pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu

Sebelum menyusun tabel sebaran frekuensi untuk kecepatan angin, data kecepatan angin harus terlebih dahulu diurutkan dari yang terkecil sampai yang terbesar yang berguna untuk mengetahui nilai maksimum dan minimum dari data tersebut. Setelah data diurutkan, kemudian dilakukan

perhitungan untuk mendapatkan nilai range, banyak kelas, selang kelas, batas kelas, dan frekuensi.

• Range

Range = Nilai maksimum – nilai minimum, atau Range = Max – Min

• Banyak kelas (BK)

Untuk mengetahui berapa banyak kelas yang akan disusun dari data tersebut, digunakan

rumus sebagai berikut :

BK = 1 + 3.32 log n Keterangan : BK = Banyak Kelas n = Banyak data • Selang kelas (SK)

Untuk mengetahui selang kelas atas (SA) dan selang kelas bawah (SB) dari data kecepatan angin, digunakan rumus sebagai berikut:

SK = Range / Banyak kelas (BK) Keterangan ; SK = Selang kelas

• Batas Kelas

Untuk mengetahui batas kelas atas (BA) dan batas kelas bawah (BB) dari selang kelas, digunakan rumus sebagai berikut :

BB = SB – ½ nst BA = SA + ½ nst Keterangan : BB = Batas kelas bawah

BA = Batas kelas atas SB = Selang kelas bawah SA = Selang kelas atas nst = Nilai satuan terkecil • Frekuensi kecepatan angin

Frekuensi kecepatan angin yang terjadi pada saat pengujian turbin angin (3 sudu dan 6 sudu) dibuat dalam sebuah tabel sebaran frekuensi, tabel tersebut dihasilkan dengan menggunakan program Microsoft Excell.

• Histogram

Data yang terdapat pada tabel sebaran frekuensi dirubah dalam bentuk histogram, hal ini dilakukan agar data sebaran frekuensi kecepatan angin lebih mudah dibaca dan dipahami. Histogram sebaran frekuensi kecepatan angin tersebut dihasilkan dengan menggunakan program Microsoft Excell. 2) Analisis bivariat

Analisis bivariat yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebagai berikut: (1) Hubungan kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran (rpm)

alternator

Untuk mengetahui hubungan kecepatan angin (km/jam) berbanding lurus atau berbanding terbalik dengan kecepatan putaran (rpm) alternator saat pengujian turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu, maka dibuat suatu grafik hubungan dengan menggunakan program Microsoft Excell.

(2) Hubungan kecepatan putaran (rpm) alternator dan arus (ampere) yang dihasilkan

Untuk mengetahui hubungan kecepatan putaran (rpm) alternator berbanding lurus atau berbanding terbalik dengan arus (ampere) yang dihasilkan saat pengujian turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu, maka dibuat suatu grafik hubungan dengan menggunakan program Microsoft Excell.

3) Analisis lanjut

Analisis lanjut yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebagai berikut: (1) Pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu terhadap peningkatan kecepatan

putaran (rpm) alternator

Untuk mengetahui pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu pada baling-baling terhadap peningkatan kecepatan putaran (rpm) alternator, maka dibuat suatu grafik pengaruh antara kecepatan putaran (rpm) alternator yang dihasilkan oleh turbin angin dengan 3 sudu dan turbin angin dengan 6 sudu. Grafik tersebut dihasilkan dengan menggunakan program Microsoft Excell.

(2) Perbandingan lama waktu pengisian ampere baterai pada turbin angin dengan 3 baling-baling dan 6 baling-baling

Untuk mengetahui pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu terhadap lama waktu pengisian baterai, maka dibuat suatu grafik perbandingan antara

lam den me 3.6 Pembu 3.6.1 Pem (1) Pembu Bahan Diame Model Ukura Luas t (2) Pu Pu pen seb Di Di Ga ma waktu p ngan 6 su enggunakan uatan dan mbuatan ala uatan sudu n eter l an iap sudu uli sudu uli yang d nghubung bagai beriku ameter luar ameter dala ambar selen pengisian ol udu. Grafi n program M n Perancang at : Acrylic 0 : 100 cm : Taper lin : Tinggi Sisi baw Sisi atas = sisi atas = 2 + 5 x 5 2 = 175 cm Gambar 1 digunakan u antara sud ut: r = 1 am = 2 ngkapnya dis leh turbin a ik perband Microsoft Ex gan Alat 0,2 mm nier = 50 c ah = 5 c s = 2 c + sisi bawa 2 50 0 Bentuk su untuk mem du dan roto 10 cm 2 cm sajikan pad angin denga dingan ters xcell. cm cm cm ah x tinggi udu yang di masang sud or pada al a Gambar 1 an 3 sudu d sebut dih ibuat. du dan se lternator, m 12 nomor 1. dan turbin hasilkan de ekaligus se memiliki uk angin engan ebagai kuran

(3) Po Un Tin Di Ga (4) Ra Ra me den Pa Le (5) Ek Ek eko oros vertikal ntuk poros v nggi poros ameter poro ambar selen angka altern angka alter ekanisme ke ngan ukuran anjang ebar G kor kor terbuat or sesuai de l/tiang vertikal/tian = 136 cm os = 4.6 cm ngkapnya di nator rnator berf erja alterna n sebagai b = 33 cm = 19 cm Gambar 11 dari acryli engan yang Gamba ng digunaka m m sajikan pad fungsi seba ator. Alas in erikut: Rangka alte ic dengan P disajikan pa ar 12 Turbin 2 1 an besi deng da Gambar 1 agai tempa ni terbuat d ernator yan P= ± 30 cm ada Gambar K n angin min 3 gan ukuran s 12 nomor 2. at keduduk dari besi pla

ng telah dibu m dan L= ± r 12 nomor Keterangan ni. sebagai beri . kan keselur at yang dib uat. ± 20 cm. B 2 di bawah : (1) Puli (2) Tiang (3) Ekor ikut: ruhan entuk entuk h ini:

3.6.2 Pera (1) Pemas Sudu y dipasa gamba (2) Pemas Agar maka baut d Ga (3) Pemas Puli s merup saat b ancangan a sangan sudu yang telah ang pada pu ar di bawah Gambar sangan alter alternator dipasang d an mur uku ambar 14 Al sangan puli sudu dihub pakan bagian baling-baling alat u pada puli dibuat dihu uli dengan ini. 13 Baling-rnator pada dapat dudu dalam rangk uran 12 cm, lternator ya sudu pada r bungkan p n yang berp g menerima ubungkan d baut ukuran baling yang rangka alte uk dan terp ka alternato seperti terli

ang telah ter rotor altern pada rotor putar pada a a energi an dengan puli n 7 cm dan g telah dipas ernator pasang deng or dan dipa ihat pada ga rpasang pad nator r alternato alternator s ngin yang m i, masing-m n mur, sepe sang pada p gan baik sa asang denga ambar di baw da rangka al r, dimana saat puli dip

menghasilk

masing tiap erti terlihat

puli.

aat alat bek an menggun wah ini. lternator. rotor ter putar. Kemu kan energi sudu pada kerja, nakan rsebut udian, gerak

akan gamba (4) Hubun Baling dihubu (5) Pemas (6) Pemas En disamb untuk dirubah me ar di bawah Gambar 15 ngkan rangk g-baling dan ungkan deng Gambar sangan Ekor sangan kabe nergi gerak bungkan me kabel nega enjadi ener ini. 5 Puli baling ka alternato n alternator gan tiang, s 16 Rangka r Gambar 1 el k yang di elalui kabel atifnya dipa rgi listrik o g-baling terp or dengan ti r yang suda seperti terlih alternator d 7 Saat ekor irubah men l positif yan asang pada oleh altern pasang pada ang ah terpasang hat pada gam

dihubungka r telah terpa njadi energ ng dipasang a badan ala nator, seper a rotor alter g dengan ra mbar di baw an dengan ti asang. gi listrik pada altern t. Selanjutn rti terlihat rnator. angka alter wah ini. iang. oleh alter nator, sedan nya kedua pada rnator rnator ngkan kabel

tersebu tersim (7) Semua ut disambun mpan dalam b a komponen Gam ngkan pada baterai, sep Gambar 18 n sudah terp mbar 19 Sem a baterai, se erti terlihat 8 Saat kabel pasang mua kompo ehingga en pada gamb sudah terhu onen sudah t ergi listrik bar di bawah ubung. terpasang. yang dihas h ini. silkan