Putu Risti Nirmalasari Nrp Pembimbing: Dr Wiwiek Hendrowati ST., MT.

(1)

STUDI EKSPERIMEN DAN ANALISA ENERGI LISTRIK YANG DIHASILKAN MEKANISME PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG LAUT DENGAN METODE PONTON DAN SINGLE PENDULUM – TM 091486

Putu Risti Nirmalasari Nrp. 2110 100 017 Pembimbing:

Dr Wiwiek Hendrowati ST., MT.

(2)

PENDAHULUAN

(3)

Marine Current Turbines Ltd di Inggris (UK)

PB150 PowerBuoy dengan

peak - rated power.

(4)

TINJAUAN PUSTAKA

(5)

METODOLOGI

Ya

Tidak

Mulai

Studi literature

Kondisi layak?

Re - Desain Pengujian kelayakan

Identifikasi masalah

Input: massa, panjang lengan pendulum Output: energi listrik

Penentuan variasi pengujian

Variasi massa pendulum, panjang lengan pendulum

Analisa

Pengambilan data

Kesimpulan Selesai

(6)

METODOLOGI

(7)

METODOLOGI

i+1

i+1 Mulai

Selesai

Persiapan alat: Oskiloskop, Ponton PLTGL – SSP, Simulator gelombang air

Menyalakan power supply dan mengatur inverter sehingga mendapatkan frekuensi gelombang sebesar 1.487 Hz

i = 1

Letakkan Ponton PLTGL – SSP dalam kolam simulator gelombang air pada bagian tengah kolam lalu diikat dengan tali penstabil

Nyalakan digital storage oskiloskop dan hubungkan dengan generator menggunakan kabel

Lakukan 1 x Pengambilan data yang paling baik

Matikan seluruh sistem yang digunakan pada pengambilan data 9 grafik hasil pengambilan data

Apakah mi = m₃?

Apakah Li = L₃?

Massa (gram) = 50, 80, 100 Panjang Lengan (cm) = 6, 8, 10

Aturlah massa mi dan panjang lengan Li pendulum yang diinginkan pada Ponton

Ya Tidak

Tidak

Ya

(8)

ANALISA TEORI

Persamaan Untuk

Mencari Energi Listrik Teoritis

T = (m+m^l

)

x g x sin α x L P = T x rps

Tan 𝛼 = 𝐹𝑤

𝐹𝑔 + 𝐹𝑚 + 𝐹𝑙 𝐸𝑓𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 % = ^{𝑂𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡}

𝐼𝑛𝑝𝑢𝑡 x 100

(9)

ANALISA TEORI

Contoh Perhitungan Diketahui:

m = 0.1 kg

M = 1.8 kg

m_l = 0.018 kg

L = 0.1 meter

f = 1.487 Hz

Periode = 0.67 sec

A = 0.0535 meter

H = 0.107 meter

π = 3.1416

𝜆 = 0.68 meter

ρ = 996.96 kg/m³

g = 9.81 m/s²

𝑁_𝑒 = 30 rpm

Ditanya:

a) Torsi

b) Power yang dihasilkan Jawab:

a) Torsi yang dihasilkan Pw = ^{𝜌 𝑥 𝑔}² ^{𝑥 𝐻}²^{𝑥 𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑒}

32 𝑥 𝜋

Pw =

996.95^𝑘𝑔 _𝑚3×9.81 ^𝑚 _𝑠2×(0.107 𝑚)² 𝑥 0.67 𝑠𝑒𝑐 32 × 3.1416

= 7.35 Nm/sec

Fw = (Pw/ 𝜆) * T = 7.17 N Fm = m x g

Fm = 0.1 kg x 9.81 ^𝑚 _𝑠2 = 0.981 N Fg = M x g

Fg = 1.8 kg x 9.81 ^𝑚 _𝑠2 = 17.658 N FL = ml x g = 0.17658 N

Tan α = 0.38117

α = Tan^-1(0.066991202)

= 20.8655 Sin α = 0.35

T = m x g x Sin α x L T = 0.04 Nm

b) Power yang dihasilkan P = Torsi x ω

P = 0.04 Nm x 30 rpm/60 sec

= 0.02 watt

(10)

ANALISA TEORI

 Tabel Hasil Perhitungan

Variasi Massa dan Panjang Lengan Tetap Variasi Panjang Lengan dan Massa Tetap Panjang Lengan

(m)

Massa Pendulum (kg)

Torsi Teo Daya Teoritis

0.06

0.05 0.013337 0.006669 0.08 0.019518 0.009759 0.1 0.023544 0.011772

0.08

0.05 0.018895 0.009448 0.08 0.027106 0.013553 0.1 0.032455 0.016227

0.1

0.05 0.024315 0.012158 0.08 0.034562 0.017281 0.1 0.041233 0.020616

Massa

Pendulum (kg)

Panjang

Lengan (m) Torsi Teo Daya Teoritis

0.05

0.06 0.013337 0.006669 0.08 0.018895 0.009448 0.1 0.024315 0.012158

0.08

0.06 0.019518 0.009759 0.08 0.027106 0.013553 0.1 0.034562 0.017281

0.1

0.06 0.023544 0.011772 0.08 0.032455 0.016227 0.1 0.041233 0.020616

(11)

ANALISA TEORI

 GRAFIK DAYA TEORITIS

Variasi Massa dan Panjang Lengan Tetap Variasi Panjang Lengan dan Massa Tetap

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025

0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11

Daya (watt)

Massa (kg)

Grafik Pengaruh Massa Pendulum Terhadap Energi Listrik Berupa Daya Teoritis

L=0.06m L=0.08m L=0.1m

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025

0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11

P (Watt)

Lengan (m)

Grafik Pengaruh Lengan Pendulum Terhadap Energi Listrik Berupa Daya Teoritis

m=0.05 m=0.08 m=0.1

(12)

ANALISA EKSPERIMEN

Pengaruh massa pendulum terhadap energi listrik yang dihasilkan

Panjang Lengan

(cm)

Massa Pendulum

(gram)

Vrms (Volt)

6 50 0.06779

80 0.0764

100 0.0824

(13)

ANALISA EKSPERIMEN

(cm)

(gram)

Vrms (Volt)

8 50 0.06836

80 0.07133

100 0.08069

(14)

ANALISA EKSPERIMEN

(cm)

(gram)

Vrms (Volt)

10 50 0.06963

80 0.071

100 0.07526

(15)

ANALISA EKSPERIMEN

Pengaruh panjang lengan pendulum terhadap energi listrik yang dihasilkan

(gram)

(cm)

Vrms (Volt)

50 6 0.06836

8 0.06836

10 0.06963

(16)

ANALISA EKSPERIMEN

Massa Pendulum (gram)

(cm)

Vrms (Volt) setelah dikalikan dengan perbesaran probe 10 x

80

6 0.2787

8 0.2220

10 0.2217

(gram)

(cm)

Vrms (Volt)

80 6 0.0764

8 0.071

10 0.071

(17)

ANALISA EKSPERIMEN

Massa Pendulum (gram)

(cm)

Vrms (Volt) setelah dikalikan dengan perbesaran probe 10 x

100

6 0.3338

8 0.3317

10 0.2436

(gram)

(cm)

Vrms (Volt)

50 6 0.0824

8 0.0824

10 0.08069

(18)

ANALISA TEORI VS ANALISA EKSPERIMEN

Pengaruh Variasi Massa Pendulum terhadap Energi Listrik yang dihasilkan (Eksperimen vs Teori)

Panjang Lengan

(m) Massa Pendulum (kg) Daya Eksperimen Daya Teoritis Eff (%)

0.06

0.05 0.004595484 0.006669 68.90814365

0.08 0.00583696 0.009759 59.81104621

0.1 0.00678976 0.011772 57.67720014

0.08

0.05 0.00467309 0.009448 49.46115157

0.08 0.005087969 0.013553 37.54127426

0.1 0.006510876 0.016227 40.12372034

0.1

0.05 0.004848337 0.012158 39.87775045

0.08 0.005041 0.017281 29.17076558

0.1 0.005664068 0.020616 27.47413465

(19)

Pengaruh Variasi Massa Pendulum terhadap Energi Listrik yang dihasilkan (Eksperimen vs Teori)

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025

0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11

Daya (watt)

Massa (kg)

Daya vs Massa Pada L=0.06 m

Daya Eks Daya Teo

ANALISA EKSPERIMEN VS ANALISA TEORI

(20)

Pengaruh Variasi Massa Pendulum terhadap Energi Listrik yang dihasilkan (Eksperimen vs Teori)

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025

0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11

Daya (watt)

Massa (kg)

Daya vs Massa Pada L=0.08 m

Daya Eks Daya Teo

ANALISA EKSPERIMEN VS ANALISA TEORI

(21)

Pengaruh Variasi Massa Pendulum terhadap Energi Listrik yang dihasilkan (Eksperimen vs Teori)

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025

0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11

Daya (watt)

Massa (kg)

Daya vs Massa pada L=0.1 m

Daya Eks Daya Teo

ANALISA EKSPERIMEN VS ANALISA TEORI

(22)

ANALISA TEORI VS ANALISA EKSPERIMEN

 Pengaruh Variasi Panjang Lengan terhadap Energi Listrik yang dihasilkan (Eksperimen vs Teori)

Massa Pendulum

(kg) Panjang Lengan (m) Daya Eksperimen Daya Teoritis Eff (%)

0.05

0.06 0.004595484 0.006669 68.90814365

0.08 0.00467309 0.009448 49.46115157

0.1 0.004848337 0.012158 39.87775045

0.08

0.06 0.00583696 0.009759 59.81104621

0.08 0.005087969 0.013553 37.54127426

0.1 0.005041 0.017281 29.17076558

0.1

0.06 0.00678976 0.011772 57.67720014

0.08 0.006510876 0.016227 40.12372034

0.1 0.005664068 0.020616 27.47413465

(23)

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025

0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11

Daya (watt)

Lengan (m)

Daya vs Lengan pada m=0.05 kg

Daya Eks Daya Teo

ANALISA EKSPERIMEN VS ANALISA TEORI

(24)

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025

0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11

Daya (watt)

Lengan (m)

Daya Eks Daya Teo

ANALISA EKSPERIMEN VS ANALISA TEORI

(25)

ANALISA EKSPERIMEN VS ANALISA TEORI

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025

0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11

Daya (watt)

Lengan (m)

Daya Eks Daya Teo

(26)

KESIMPULAN

Adapun beberapa kesimpulan yang diperoleh melalui penelitian ini adalah:

1. Didapatkan dua bentuk grafik berbeda antara analisa massa dan lengan baik secara teoritis maupun eksperimen. Dimana data eksperimen menerangkan bahwa

peningkatan pembebanan menaikkan energi bangkitan seiring dengan lengan pendulum yang digunakan lebih pendek. Dan sebaliknya pada data teori yang menerangkan

bahwa peningkatan pembebanan beserta panjang lengan menaikkan energi bangkitan.

2. Secara kumulatif energi yang mampu dibangkitkan oleh alat ponton ini adalah sebesar 0.004 – 0.006 watt dengan effisiensi terbesar mencapai 68 %.

3. Hasil daya listrik yang paling efisien untuk mendapatkan hasil energy listrik optimal yaitu pada penggunaan massa seberat 50 gram dan lengan pendulum sepanjang 6 cm.

4. Hasil daya listrik terbesar yang mampu dihasilkan oleh ponton saat eksperimen adalah sebesar 0.0067 watt yaitu saat menggunakan massa bandul seberat 100 gram dan lengan sepanjang 6 cm.

(27)

Putu Risti Nirmalasari Nrp Pembimbing: Dr Wiwiek Hendrowati ST., MT.

STUDI EKSPERIMEN DAN ANALISA ENERGI LISTRIK YANG DIHASILKAN MEKANISME PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG LAUT DENGAN METODE PONTON DAN SINGLE PENDULUM – TM 091486

PENDAHULUAN

Marine Current Turbines Ltd di Inggris (UK)

PB150 PowerBuoy dengan

peak - rated power.

TINJAUAN PUSTAKA

METODOLOGI

METODOLOGI

METODOLOGI

ANALISA TEORI

Persamaan Untuk

Mencari Energi Listrik Teoritis

)

ANALISA TEORI

ANALISA TEORI

 Tabel Hasil Perhitungan

ANALISA TEORI

 GRAFIK DAYA TEORITIS

ANALISA EKSPERIMEN

ANALISA EKSPERIMEN

ANALISA EKSPERIMEN

ANALISA EKSPERIMEN

ANALISA EKSPERIMEN

ANALISA EKSPERIMEN

ANALISA TEORI VS ANALISA EKSPERIMEN

Pengaruh Variasi Massa Pendulum terhadap Energi Listrik yang dihasilkan (Eksperimen vs Teori)

ANALISA EKSPERIMEN VS ANALISA TEORI

Pengaruh Variasi Massa Pendulum terhadap Energi Listrik yang dihasilkan (Eksperimen vs Teori)

ANALISA EKSPERIMEN VS ANALISA TEORI

Pengaruh Variasi Massa Pendulum terhadap Energi Listrik yang dihasilkan (Eksperimen vs Teori)

ANALISA EKSPERIMEN VS ANALISA TEORI

ANALISA TEORI VS ANALISA EKSPERIMEN

ANALISA EKSPERIMEN VS ANALISA TEORI

ANALISA EKSPERIMEN VS ANALISA TEORI

ANALISA EKSPERIMEN VS ANALISA TEORI

KESIMPULAN

PENUTUP