i
S E -I ND O NE S I A PA R A D E T A M B A NG 2018
M A NO R T O R (M I NI A I R G E NE R A T OR OF M O T O R C Y C L E )
S E B A G A I M E D I A PE M B A NG K I T E NE R G I L I ST R I K
B E R K E L A NJ UT A N PA DA K E ND A R A A N SE PE D A M O T O R
D I I NDO NE S I A
D I USUL K A N OL E H :
I K H SA N F A H R I : 150150029/2015
R UDI SA L A M : 150150076/2015
M UH A M M A D SH O L A H UDD I N A L A Y Y UBI : 150150088/2015
UNI V E R SI T A S M A L I K USSA L E H
A C E H
ii
L E M B A R PE NG E SA H A N
K arya tulis ini diajukan untuk mengikuti L omba K arya T ulis Ilmiah tingkat Mahasiswa S e- Indonesia dalam rangka Parade T ambang 2018.
J udul K arya T ulis : MA NOR T OR (Mini A ir Generator of Motorcycle) S ebagai Media Pembangkit E nergi L istrik B erkelanjutan Pada K endaraan Sepeda Motor di Indonesia Sub T ema yang D ipilh : E nergi B ersih atau T erbaharukan
K etua T im
a. Nama L engkap : Ikhsan F ahri
b. NIM : 150150029
c. A lamat : Huta B ah Sulum, K ecamatan B andar Masilam, K abupaten Simalungun, Provinsi Sumatera Utara d. No. HP/E mail : 082274146944 / Ikhsannasri@ gmail.com
A nggota T im 1
a. Nama L engkap : R udi Salam
b. NIM : 150150076
c. A lamat : D esa Sukadamai, K ecamatan L embah Seulawah, K abupaten A ceh B esar, Provinsi A ceh
d. No. HP/E mail : 081360695877/ rudisalam455@ gmail.com A nggota T im 2
a. Nama L engkap : Muhammad Sholahuddin A l A yyubi
b. NIM : 150150088
c. A lamat : J l. Padang, K el.B antan, K ec.Medan T embung, K ota Medan
d. No. HP/E mail : 082165513772 / yudiayub48@ gmail.com D osen P embimbing
Pembantu R ektor B idang K emahasiswaan
iii
Y ang bertandatangan di bawah ini:
Nama K etua : Ikhsan F ahri NIM/A ngkatan : 150150029 / 2015
T empat/T anggal L ahir : B andar Masilam/ 07 November 1997 Nama Instansi : Universitas Malikussaleh
A lamat Instansi : C ut T engku Nie R eulet Muara B atu, A ceh Utara, Provinsi A ceh, Indonesia
D engan ini menyatakan bahwa karya tulis dengan judul:
MA NOR T OR ( Mini Air Generator of Motorcycle) Sebagai Media Pembangkit E nergi L istrik B erkelanj utan Pada K endaraan S epeda Motor di Indonesia adalah benar-benar hasil karya sendiri dan bukan merupakan plagiat atau saduran dari karya tulis orang lain serta belum pernah dikompetisikan dan/atau dipublikasikan dalam bentuk apapun. A pabila di kemudian hari pernyataan ini tidak benar maka saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan yang berlaku. D emikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenar-benarnya, untuk dapat dipergunakan sebagaimana diperlukan.
Mengetahui, L hokseumawe, 23 Maret 2018
Pembantu R ektor B idang K emahasiswaan, K etua T im,
iv
K ata Pengantar
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada A llah SW T karena atas karunia-Nya
penulis dapat menyelesaikan penyusunan karya tulis ilmiah ini. S halawat dan salam
semoga tetap tercurahkan kepada Nabi Muhammad SA W sampai akhir zaman.
Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada semua pihak yang telah
mendukung penyusunan makalah ini, terutama kepada A rnawan Hasibuan, ST ., MT
yang telah membimbing penulisan karya ilmiah ini.
K arya tulis ilmiah dengan j udul “M A NO R T O R (M ini G ener ator of
M otorcycle) Sebagai M edia Pembangk it E ner gi B er k elanj utan Pada
K endar aan S epeda M otor di I ndonesia” ini disusun dengan tuj uan untuk
memenuhi salah satu persyaratan dalam mengikuti kompetisi Parade T ambang
2018 dengan nama L omba K arya T ulis Ilmiah “L omba Penelitian Mahasiswa
Indonesia” (L K T I L PMI) . Semoga karya tulis ilmiah ini bermanfaat dan menambah
wawasan keilmuan bagi pembaca dan menjadi amal baik bagi penulis. Dan semoga
A llah S W T membalas segala kebaikan yang telah kita perbuat. A amiin.
L hokseumawe, 23 Maret 2018
v
D aftar I si
J udul ... i
L embar Pengesahan ... ii
L embar Pernyataan ... iii
K ata Pengantar ... iv
D aftar Isi ... v
D aftar G ambar ... vi
D aftar T abel ... vii
A bstrak... viii
B A B I PE NDA HUL UA N ... 1
1.1 L atar B elakang ... 1
1.2 R umusan Masalah ... 2
1.3 T ujuan Penulisan ... 3
1.4 Manfaat Penulisan ... 3
1.5 Metode Studi Pustaka ... 3
B A B II T INJ A UA N PUST A K A ... 4
2.1 Pemakaian E nergi L istrik T enaga A ngin ... 4
2.2 Mini Generator dan Manfaatnya ... 5
2.3 Inovasi Mini G enerator ... 7
B A B III A NA L IS IS D A N PE R C OB A A N ... 8
3.1 K eluaran E nergi L istrik Manortor ( Mini Air Generator of Motorcycle) 8 3.2 Pengembangan Manortor ( Mini Air Generator of Motorcycle) ... 10
3.3 Peluang B isnis Manortor ( Mini Air Generator of Motorcycle) ... 12
B A B IV K E SIMPUL A N D A N R E K OME ND A SI ... 14
4.1 K esimpulan ... 14
4.2 S aran ... 14
D aftar Pustaka ... 16
vi
Daftar G ambar
Gambar 1. K ontruksi G enerator D C ... 5
Gambar 2. R egulator tegangan dengan IC L M338 ... 10
Gambar 3. R angkaian komparator dengan dioda zener ... 11
Gambar 4. R angkaian kontrol charger lengkap ... 11
vii
D aftar T abel
viii
A B S T R A K
Memasuki abad 21 konsumsi energi listrik di Indonesia setiap tahunnya terus meningkat sejalan dengan peningkatan pertumbuhan ekonomi nasional. Untuk mengatasi pemenuhan kebutuhan listrik ini, maka diperlukan sebuah sumber energi baru salah satunya energi angina yang merupakan sumber energi yang tidak ada habisnya sehingga pemanfaatan sistem perubahan energi angin akan berdampak positif terhadap lingkungan. Hal ini dirasa sangat perlu untuk mengetahui lebih dalam mengenai angin dan pembangkit listrik tenaga angin ini. Untuk itu pada perancangan ini pergerakan sepeda motorlah yang menjadi proses perputaran kincir angin yang menghasilkan energi listrik pada saat sepeda motor berjalan laju atau lambat. C ara kerja pembangkit energi listrik tenaga angin cukup sederhana, energi angin yang memutar turbin angin, diteruskan untuk memutar rotor pada generator di bagian belakang turbin angin, sehingga akan menghasilkan energi listrik. Generator adalah sebuah perangkat mesin listrik dinamis yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. G enerator yang dipakai ialah Generator D C yang menghasilkan arus searah. Generator ini intinya adalah sebuah magnet yang dapat berputar dan sebuah kumparan tetap. B ila sepeda motor berjalan baik cepat maupun lambat, dinamo akan memutar sehingga akan memutar magnet, biasanya dinamo dapat menghasilkan tegangan 5 sampai 12 volt sehingga bisa disalurkan ke rangkaian regulator 5 volt ataupun 12 volt agar dapat menstabilkan tegangan yang keluar dari dinamo ataupun generator dc dan tegangan yang stabil akan dihubungkan pada bagian output ataupun keluaran. Dinamo pada sepeda motor dapat menghasilkan listrik yang dapat dimanfaatkan untuk penerangan, pengisian daya handphone, dan batterai, sehingga menjadi alternatif bagi pengendara sepeda motor jaman sekarang. Pengujian prototype ini menggunakan sepeda motor dengan kecepatan yang bervariasi, yang dilakuakan 6 kali pengujianpada kecepatan 10km/jam, sampai 60km/jam. J adi dengan adanya generator pada sepeda motor dapat memanfaatkan energi listrik sehingga bisa dimanfaatkan sebagai media pembangkit energi berkelanjutan pada kendaraan sepeda motor di Indonesia, dan sebagai pengisian daya alternatif lainnya.
B A B I
PE ND A H UL UA N
1.1 L atar B elak ang
Memasuki abad 21 ini perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi begitu pesat, baik dalam bidang alat transportasi, sistem pertahanan negara, peralatan kesehatan, ekonomi maupun alat komunikasi, baik di dunia maupun di Indonesia sendiri ( K harisma Pramugandari, 2013). K ebutuhan energi listrik di Indonesia semakin meningkat. K risis listrik ini sudah sejak lama menjadi persoalan dan telah dipredikasi oleh banyak ahli energi di Indonesia sejak sepuluh tahun yang lalu. K ebutuhan energi dapat meningkat secara bertahap, baik ditinjau dari kapasitasnya, kualitasnya maupun ditinjau dari tuntutan distribusinya (Isyana A rtharini, 2015).
K onsumsi listrik di Indonesia setiap tahunnya terus meningkat sejalan dengan peningkatan pertumbuhan ekonomi nasional. K omsumsi listrik Indonesia yang begitu besar akan menjadi masalah bila dalam penyediaannya tidak sejalan dengan kebutuhan. K ebutuhan pasokan energi listrik yang terus-menerus dan berkualitas menjadi tuntutan yang harus dipenuhi oleh negara (R efri Putri Handayani, 2015).
K eterbatasan energi listrik dan tingginya ketergantungan terhadap bahan bakar fosil yang sudah mulai menipis, membuat pemerintah harus mencari alternatif lain sebagai sumber energi. Potensi Sumber Daya A lam yang berlimpah, baik air, angin, maupun matahari merupakan alternatif peluang yang seharusnya dimanfaatkan sebaik-baiknya oleh pemerintah (Syamsul B ahri, 2015)
2
Untuk mengatasi pemenuhan kebutuhan listrik ini, maka diperlukan sebuah sumber energi baru yang mampu memenuhi kebutuhan listrik nasional yang semakin besar. A ngin, sebagai sumber yang tersedia di alam dapat dimanfaatkan sebagai salah satu sumber energi listrik. A ngin merupakan sumber energi yang tidak ada habisnya sehingga pemanfaatan sistem perubahan energi angin akan berdampak positif terhadap lingkungan (L istyoputra, Hermawan, 2017).
A ngin dapat dimanfaatkan sebagai salah satu sumber pembangkit tenaga listrik. Mengingat Indonesia merupakan negara yang sangat besar memiliki potensi tenaga angin menjadikan pembangkit listrik tenaga angin menjadi salah satu solusi yang tepat dalam mengatasi masalah keterbatasan energi. S alah satu keuntungan menggunakan tenaga angin adalah sumber energi tersebut merupakan sumber energi yang ramah lingkungan dan ketersediaannya melimpah. Pembangkit listrik tenaga angin mengkonversi energi angin menjadi energi listrik menggunakan turbin angin.
K ualitas daya listrik merupakan masalah yang ditemui dalam pembangkit listrik tenaga angin. Masalah tersebut dapat berupa penyimpangan tegangan, arus maupun frekuensi yang dapat menyebabkan kegagalan ataupun kesalahan operasi pada peralatanperalatan konsumen energi listrik. Salah satu elemen yang penting dalam sistem pembangkitan listrik yaitu generator. (Hilmansyah, R isty J ayanti Y uniar & R amli, 2017).
Hal ini dirasa sangat perlu untuk mengetahui lebih dalam mengenai angin dan pembangkit listrik tenaga angin ini. Untuk itu pada perancangan ini pergerakan sepeda motorlah yang menjadi proses perputaran kincir angin yang menghasilkan energi listrik pada saat sepeda motor berjalan laju atau lambat. S elain itu juga perlu diketahui proses pembangkitan listrik tenaga angin ini dapat dianalisa kelebihan dan kekurangannya dibandingkan dengan sistem pembangkit listrik lain (Hilmansyah, R isty J ayanti Y uniar & R amli, 2017).
1.2 R umusan M asalah
a. A pa saja komponen dalam rangkaian Manortor ( Mini Air Generator of Motorcycle)?
b. B agaimana potensi alat Manortor ( Mini Air Generator of Motorcycle) sebagai sebagai media pembangkit energi berkelanjutan pada kendaraan sepeda motor?
1.3 T uj uan Penulisan
a. Menjelaskan komponen dalam rangkaian Manortor ( Mini Air Generator of Motorcycle).
b. Menjelaskan potensi alat Manortor ( Mini Air Generator of Motorcycle) sebagai media pembangkit energi berkelanjutan pada kendaraan sepeda motor.
c. Menjelaskan peluang implementasi bisnis “A lat Manortor (Mini Air Generator of Motorcycle) sebagai media pembangkit energi berkelanj utan pada kendaraan sepeda motor di Indonesia”.
1.4 M anfaat Penulisan
a. Memberikan wawasan kepada masyarakat umum dan kalangan akademisi
mengenai alat Manortor (Mini Air G enerator of Motorcycle) sebagai media
pembangkit energi berkelanj utan pada kendaraan sepeda motor di Indonesia.
1. Memperkenalkan dan mensosialisasikan potensi alat Manortor ( Mini Air
Generator of Motorcycle) sebagai media pembangkit energi berkelanjutan
pada kendaraan sepeda motor di Indonesia.
2. Sebagai gagasan awal untuk mengembangkan produk alat Manortor ( Mini
Air Generator of Motorcycle) Sebagai Media Pembangkit E nergi
B erkelanjutan Pada K endaraan S epeda Motor di Indonesia agar dapat
dipromosikan menjadi produk unggulan yang dapat bersaing secara global.
1.5 M etode Studi P ustak a
T opik karya tulis dipilih berdasarkan riset dan pencarian informasi dari surat
kabar, berita televisi, serta media-media sosial. Data-data dan pengembangan ide
tentang topik yang terkait dengan karya tulis ini didapatkan dengan studi literatur
berupa jurnal, laporan hasil penelitian, serta halaman web resmi berbagai
lembaga dari fasilitas internet, baik dalam skala nasional, regional, maupun
4
B A B I I
T I NJ A UA N PUST A K A
2.1 Pemak aian E ner gi L istr ik T enaga A ngin
Pembangkit L istrik T enaga A ngin adalah salah satu pembangkit listrik energi terbarukan yang ramah lingkungan dan memiliki efisiensi kerja yang baik jika dibandingkan dengan pembangkit listrik energi terbarukan lainnya. Prinsip kerjanya ialah dengan memanfaatkan energi kinetik angin yang masuk ke dalam area efektif turbin untuk memutar baling-baling atau kincir angin, dan kemudian energi putar ini diteruskan ke generator untuk bekerja membangkitkan energi listrik (F irmansyah, B urhannuddin, A kwila T ampubolon, Nurul Pratiwi, & Syaiful Islam, 2012).
A ngin terjadi bila terdapat pemanasan permukaan bumi yang tak sama oleh sinar matahari. D i siang hari udara di atas lautan relati lebih dingin daripada daratan. Sinar matahari menguapkan air lautan dan diserap lautan. Penguapan dan obsorsi sinar matahari di daratan kurang sehingga udara di atas daratan lebih panas. Dengan demikian udara di atas mengembang, jadi ringan dan naik ke atas (F irmansyah, B urhannuddin, A kwila T ampubolon, Nurul Pratiwi, & Syaiful Islam, 2012).
Udara dingin yang lebih berat turun mengisi kekurangan udara di daratan, maka terjadilah aliran udara yang disebit angin dari lautan ke daratan tepi pantai. D i malam hari peristiwa yang sebaliknya terjadi, angin di permukaan laut mengalir dari pantai ke tengah lautan dan peristiwa inilah yang dimanfaatkan oleh para nelayan untuk mencari ikan di lautan. A ngin di lereng gunung juga terjadi demikian. Pada sekitar puncak pegunungan lebih dulu panas dibandingkan dengan daerah lembah. K arena perbedaan panas ini sehingga menimbulkan perbedaan tekanan yang akhirnya timbul angin biasa yang disebut angin lembah dan angin gunung (F irmansyah, B urhannuddin, A kwila T ampubolon, Nurul Pratiwi, & Syaiful Islam, 2012).
Pembangkit listrik tenaga angin adalah suatu pembangkit listrik yang menggunakan angin sebagai sumber energi untuk menghasilkan energi listrik. Pembangkit ini dapat mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin. Sistem pembangkitan listrik menggunakan angin sebagai sumber energi merupakan sistem alternatif yang sangat berkembang pesat, mengingat angin merupakan salah satu energi yang tidak terbatas di alam (F irmansyah, B urhannuddin, A kwila T ampubolon, Nurul Pratiwi, & S yaiful Islam, 2012).
D alam perkembangannya, turbin angin dibagi menjadi jenis turbin angin propeler dan turbin angin D arrieus. K edua jenis turbin inilah yang kini memperoleh perhatian besar untuk dikembangkan. Pemanfaatannya yang umum sekarang sudah digunakan adalah untuk memompa air dan pembangkit tenaga listrik. J umlah putaran per menit dari poros anemometer dihitung secara elektronik. B iasanya, anemometer dilengkapi dengan sudut angin untuk mendeteksi arah angin. J enis anemometer lain adalah anemometer ultrasonik atau jenis laser yang mendeteksi perbedaan fase dari suara atau cahaya koheren yang dipantulkan dari molekul-molekul udara. C ara kerja pembangkit energi listrik tenaga angin cukup sederhana, energi angin yang memutar turbin angin, diteruskan untuk memutar rotor pada generator di bagian belakang turbin angin, sehingga akan menghasilkan energi listrik (F irmansyah, B urhannuddin, A kwila T ampubolon, Nurul Pratiwi, & Syaiful Islam, 2012).
2.2 M ini G ener ator dan M anfaatnya
Generator adalah sebuah perangkat mesin listrik dinamis yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Generator yang dipakai ialah Generator DC yang menghasilkan arus searah (D irect C urrent) (MOD UL III S C D – U-T elkom, 2013).
Gambar 1 K ontruksi Generator D C
Sumber: (A ris B udiman, Hasyim A sy’ari, & A rief R ahman Hakim, 2012)
Generator DC terdiri dua bagian, yaitu stator, yaitu bagian mesin D C yang diam, dan bagian rotor, yaitu bagian mesin D C yang berputar. B agian stator terdiri dari: rangka motor, belitan stator, sikat arang, bearing dan terminal box. Sedangkan bagian rotor terdiri dari komutator, belitan rotor, kipas rotor dan poros rotor. B agian yang harus menjadi perhatian untuk perawatan secara rutin adalah sikat arang yang akan memendek dan harus diganti secara berkala (A ris B udiman, Hasyim A sy’ari, & A rief R ahman Hakim, 2012).
6
merupakan tegangan bolakbalik. B entuk gelombang yang berubah-ubah tersebut karenanya harus disearahkan. Untuk mendapatkan arus searah dari arus bolak balik dengan menggunakan saklar, komutator dan diode ( A ris B udiman, Hasyim A sy’ari, & A rief R ahman Hakim, 2012).
Generator memiliki bagian fisik dan fungsi yang berbeda pada masing-masingbagiannya, seperti pada tabel 1.
T abel 1. B agian fisik dan fungsi dari masing-masing bagian pada G enerator D C
No. B agian F isik F ungsi
1. R angka Stator Rangka Stator, dibuat dari besi tuang. Rangka stator merupakan rumah dari bagian-bagian lain dalam generator. F ungsi utamanya adalah sebagai tempat untuk mengalirnya fluks magnet yang dihasilkan oleh kutub-kutub magnet.
2. Inti K utub Magnet Inti kutub magnet, berfungsi sebagai tempat terjadinya fluks magnet. Untuk generator dengan kapasitas kecil digunakan magnet permanen, dan untuk generator kapasitas besar digunakan magnet buatan (elektromagnetik).
3. R otor Rotor merupakan bagian yang berputar. Pada Genenrator DC jangkar yang digunakanbiasanya berbentuk silinder yang pada bagian permukaannya diberi alur-alur sebagai tempat kawat-kawat lilitan. Bahan yang digunakan untuk pembuatan jangkar dari bahan ferromagnetic yang dibuat berlapis-lapis.
4. Sikat-Sikat Sikat-sikat berfungsi sebagai penghubung aliran arus listrik dari lilitan jangkar dengan beban. Bahan yang digunakan untuk pembuatan sikat-sikat dari arang.
5. K awat L ilitan J angkar K awat L ilitan jangkar, adalah tempat terbentuknya ggl induksi. D alam satu alur terdiri atas beberapa kawat yang disebut dengan kumparan. Antara kumparan satu dengan lainnya dihubungkan secara seri.
6. K omutator K omutator digunakan sebagai penyearah
(komutasi). K omutator pada prinsipnya mempunyai bentuk yang sama dengan cincin yang dibelah menjadi dua yang dipisahkan dengan bahan penyekat.
Masing-masing komutator dihubungkan dengan sisi kumparan tempat terjadinya ggl induksi.
Generator DC adalah alat yang berfungsi mengubah energi mekanik dinamis menjadi energi listrik berauskan DC (arus searah). Dihasilkan melalui proses induksi yang terj adi pada kawat yang melingkari dua kutub (Utara dan Selatan) (W ahyu Puspa W ijaya, Y oga A di Saputra, Z akaria, 2016.)
J adi, Generator D C mini atau mikro perlu diteliti dan dipublikasikan kepada masyarakat sehingga pemanfaatannya dan pengelolaannya dimasa mendatang dapat dimaksimalkan khususnya pada penggunaan sepeda motor sehingga dapat dijadikan pembangkit energi listrik dan dipergunakan untuk penyimpanan energi pada sepeda motor.
2.3 I novasi M ini G enerator
Generator berputaran rendah merupakan generator yang didesain sedemikian rupa, sehingga bisa menghasilkan daya listrik yang tinggi meskipun pada putaran yang rendah. K eunikan dari inovasi ini terletak pada desain sudu serta generatornya yang ringan. Pada putaran di bawah 100 R PM (R otations per Minute), generator mampu menghasilkan 300V A C 3A h. D engan konsep generator berputaran rendah, maka vibrasi yang seringkali muncul juga dapat teratasi (R ay F irmansyah, 2014).
Generator ini j uga dilengkapi dengan sistem pengereman sehingga dapat mencegah terjadinya overspin ketika gangguan menerjang. D engan inovasi ini, maka pembangkit listrik tenaga angin dapat dipasang pada kondisi kecepatan minim angin sekalipun (R ay F irmansyah, 2014).
Generator dc atau sering dikenal dinamo merupakan generator kecil yang dapat menghasilkan arus listrik yang kecil pula baik itu 5 volt ataupun 12 volt. Pada D inamo ini prinsip kerjanya yaitu energi gerak di ubah menjadi energi listrik. (Sucika Nandiati, 2017).
8
B A B I I I
A NA L I S I S D A N SI NT E S I S
3.1 K eluar an E ner gi L istr ik M anor tor (M ini A ir G ener ator of M otor cycle)
Generator merupakan sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari energi mekanik dan biasanya menggunakan induksi elektro magnet dalam sistem kerjanya. Generator terdiri dari bebagai jenis dan kegunaannya, salah satu diantaranya generator pada kendaraan yangdisebut alternator. A lternator memiliki sistem kerja yang sama dengan generator, kinerja dari alternator melingkupi daerah proses kerja pada sebuah kendaraan. D imana alternator berfungsi untuk mensuplay arus listrik untuk keperluan kendaraan. D alam kendaraan bermotor baterai atau aki kendaraan tidak akan mampu menyuplai arus listrik kekendaraan sendirian. Sifat baterai adalah sebagai penampung listrik yang dihasilkan dari alternator. Pada saat mesin kendaraan dinyalakan, maka alternator akan bekerja untuk menghasilkan listrik menggantikan fungsi baterai atau aki (W an Novri Saputra, D ikpride D espa, Noer Soedjarwanto, & A hmad S audi Samosir, 2016).
J adi untuk menghemat sumber energi listrik atau bahan bakar kita dapat memanfaat tenaga angin untuk memutar alternator, yaitu dengan energi gerak menjadi listrik. E nergi listrik yang dihasilkan dapat dimanfaatkan untuk keperluan sehari-hari, juga tidak menimbulkan polusi dan ramah lingkungan (W an Novri Saputra, D ikpride D espa, Noer Soedjarwanto, & A hmad Saudi Samosir, 2016) .
Penelitian ini adalah membuat prototype generator dc yang digerakan oleh angin untuk mendapatkan kecepatan putar rotor generator nilai tegangan, dan arus yang dihasilkan generator tersebut. Prinsip dari prototype ini yaitu generator dikopel dengan baling-baling menggunakan beban lampu sepeda motor 12V olt, dengan berputarnya baling-baling maka generator menghasilkan nilai tegangan (V olt) , arus (A mpere), kecepatan putaran (rpm), sehingga lampu dapat menyala (W an Novri S aputra, D ikpride D espa, Noer Soedjarwanto, & A hmad Saudi Samosir, 2016).
10
3.2 Pengembangan M anor tor ( Mini A ir Generator of Motorcycle)
Prinsip dari prototype ini yaitu generator dikopel dengan baling-baling menggunakan beban lampu sepeda motor 12 V olt, dengan berputarnya baling-baling maka generator menghasilkan nilai tegangan (V olt), arus (A mpere), kecepatan putaran (rpm), sehingga lampu dapat menyala (W an Novri Saputra, D ikpride D espa, Noer Soedjarwanto, & A hmad Saudi S amosir, 2016). Generator ini intinya adalah sebuah magnet yang dapat berputar dan sebuah kumparan tetap. B ila sepeda motor berjalan baik cepat maupun lambat, dinamo akan memutar sehingga akan memutar magnet, biasanya dinamo dapat menghasilkan tegangangan 5 sampai 12 volt sehingga bisa disalurkan ke rangkaian regulator 5 volt ataupun 12 volt agar dapat menstabilkan tegangan yang keluar dari dinamo ataupun generator dc dan tegangan yang stabil akan dihubungkan pada bagian output ataupun keluaran. J adi dengan adanya dinamo pada sepeda motor dapat memanfaatkan energi listrik yang kita terima baik untuk penerangan, pengisian daya handphone, dan batterai, sehingga menjadi alternatif bagi pengendara sepeda motor jaman sekarang (Sucika Nandiati, 2017).
T egangan keluaran dari rangkaian penyearah diteruskan ke rangkaian kontrol battery charger yang terdiri dari rangkaian regulator tegangan dengan menggunakan IC L M338 dan rangkaian komparator IC L M741 sebagai rangkaian otomatis pemutus arus pengisian. B aterai dengan tegangan 12 V olt 45 A h, dihubungkan setelah rangkaian kontrol charging. B eban yang digunakan untuk pembebanan baterai adalah lampu L E D kotak dengan tegangan 12 V olt 1,2 W att (Hariyanto, 2012).
R angkaian kontrol charger terdiri dari IC L M338, yaitu regulator tegangan variabel 1,2 V olt – 30 V olt dengan arus maksimal 5 A mpere (T exas Instruments, 2013).
Gambar 2. R egulator tegangan dengan IC L M338 Sumber: (T exas Instruments, 2013).
Gambar 3. R angkaian komparator dengan dioda zener Sumber : (B uwono, 2010).
Gambar 2 menunjukkan rangkaian komparator IC L M741 dengan memakai dioda zener sebagai tegangan referensi.
Gambar 4. R angkaian kontrol charger lengkap
Sumber: (W ildan B udiman, Nasrun Hariyanto, Syahrial, 2014)
Prinsip kerja dari rangkaian kontrol charger adalah:
1. T egangan keluaran rangkaian penyearah adalah 22,3 V olt sebagai input untuk IC L M338.T egangan 22,3 V olt masuk melewati R 4 1k Ohm dan menyalakan L E D biru sebagai indikator rangkaian bekerja.
2. Nilai R 2 perlu diatur agar tegangan output rangkaian menjadi 14,2 V olt sebagai tegangan charging (W ildan B udiman, Nasrun Hariyanto, Syahrial, 2014).
B aterai yang digunakan terdiri dari sel-sel dengan setiap sel memiliki tegangan sebesar 2,1 V , artinya aki mobil dan aki motor yang memiliki tegangan 12 V terdiri dari 6 sel yang dipasang secara seri (12,6 V = 6 x 2,1 V ) (A ndri, 2010). Pada pengujian rangkaian charger ini akan dilakukan, yaitu pengujian pengisian baterai. Pengujian pengisian baterai dilakukan untuk memperoleh data, berapa lama sistem pengisian yang dilakukan dengan menggunakan baterai 12 V olt 45 A h. Pertama-tama charging dinyalakan, atur selector tegangan di 50 V olt pada multimeter analog untuk mengukur tegangan pengisian baterai penuh 12,8 V olt, kemudian hubungkan dengan baterai. (W ildan B udiman, Nasrun Hariyanto, S yahrial, 2014).
T abel 3. Pengujian pengisian baterai No. T egangan
(V olt)
A rus (A mpere)
Daya (W att) W aktu (J am) A h yang terisi
1. 11,7 3,9 45,63 1 3,9
2. 11,8 3,7 43,66 2 7,4
12
4. 12 3,1 37,2 4 12,4
5. 12,1 2,6 31,46 5 13
Sumber: (W ildan B udiman, Nasrun Hariyanto, Syahrial, 2014).
B erdasarkan T abel 3 pengisian baterai terjadi pada tegangan 11,7 V olt pada jam pertama dan setelah 5 jam berikutnya berhenti di 12,1 V olt dengan arus pengisian maksimum 3,9 A mpere ( W ildan B udiman, Nasrun Hariyanto, Syahrial, 2014).
3.3 Peluang B isnis T ek nolagi M anor tor ( Mini A ir Generator of Motorcycle)
Penulis juga melihat dari sudut kewirausahaan bahwa inovasi MA NOR T OR
(Mini G enerator of Motorcycle) S ebagai Media Pembangkit E nergi B erkelanjutan
Pada K endaraan Sepeda Motor ini memiliki potensi yang baik untuk dikembangkan
menjadi bisnis yang menjanjikan terutama bagi masyarakat lokal.
Gambar 5 D iagram alur inovasi dan implementasi MA NOR T OR ( Mini Generator of Motorcycle)
Pengembangan bisnis ini memerlukan beberapa tahapan awal yang perlu
dilaksanakan yaitu:
potensi alat yang dipakai dengan kualitas baik, sehingga bisa dilakukan perumusan rencana jangka panjang.
2. Meningkatkan alat yang sudah teruji kualitasnya, kemudian mendaftarkannya sebagai merek dagang yang diakui secara legal. D ilanjutkan dengan menggalang dana untuk membuat suatu tempat produksi yang baik, sehingga produk dari alat siap untuk dipasarkan secara luas. T ahap ini meliputi perencanaan S DM, dokumen D E D (D etailed E ngineering D esign), R A B (R encana A nggaran B iaya), dan pemetaan rencana menyeluruh konsep MA NOR T OR ( Mini Generator of Motorcycle) ke dalam R ancangan alat yang digunakan Sebagai media pembangkit energi berkelanjutan pada kendaraan sepeda motor di Indonesia.
3. T erakhir dilakukan implementasi dengan sinergisitas antara pemerintah pusat, pemerintah daerah, masyarakat, peneliti dan engineer dari lembaga penelitian dan perguruan tinggi, serta pihak swasta.
B eberapa strategi pemasaran mengangkat produk lokal yang bisa dijalankan
untuk memperluas jangkauan pasar alat Manortor ini yaitu:
a. Pemerintah Pusat
Pemerintah pusat bertanggung jawab penuh terhadap kebijakan dalam meningkatkan teknologi tepat guna yang dihasilkan oleh pelajar di indonesia. K oordinasi antara berbagai kementerian patut dilakukan. D i antaranya adalah K ementerian R iset, T eknologi, dan Pendidikan T inggi.
b. Pemerintah Daerah
Pemerintah daerah berperan dalam memegang kendali dan memonitoring proses perkembangan alat dari Manortor ini.
c. Ilmuwan dan E ngineer
Perlu perencanaan yang matang untuk merealisasikan manortor. Penelitian terhadap segala potensi yang ideal, metode yang efisien, serta harus memperbaruhi manortor terus menerus dilakukan.
d. Masyarakat
Pelibatan masyarakat juga penting agar manortor memberikan dampak peningkatan terhadap inovasi alat Manortor yang signifikan bagi masyarakat agar dapat memanfaatkan energy listrik tenaga angina atau bayu.
D engan gagasan diatas, mini generator yang hanya bernilai R p.15000 dijual ditoko elektronik, manfaatnya serta hanya digemari tidak secara luas, bisa dimanfaatkan sebagai media pembangkit energi berkelanjutan pada kendaraan sepeda motor di Indonesia, dengan itu dapat disesuaikan kebutuhannya salah satunya sebagai pengisian daya baterai aki, sistem penerangan pada sepeda motor, pengisian pada handphone dan sebagai pengisian daya alternatif lainnya.
14
B A B I V
K E S I M PUL A N D A N SA R A N
4.1 K esimpulan
a. Pembangkit listrik tenaga angin adal ah suatu pembangkit listrik yang menggunakan
angin sebagai sumber energi untuk menghasilkan energi listrik. D engan
memanfaatkan kecepatan sepeda motor pembangkit ini dapat mengkonversikan energi
angin menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin.
S istem pembangkitan listrik menggunakan angin sebagai sumber energi merupakan
sistem alternatif yang sangat berkembang pesat, mengingat angin merupakan salah
satu energi yang tidak terbatas di alam.
b. Generator dc atau sering dikenal dinamo merupakan generator kecil yang dapat menghasilkan arus listrik yang kecil pula baik itu 5 volt ataupun 12 volt. Pada Dinamo ini prinsip kerjanya yaitu energi gerak di ubah menjadi energi listrik. Maka dari itu, bila sepeda motor berjalan baik cepat maupun lambat, dinamo akan memutar sehingga akan memutar magnet, biasanya dinamo dapat menghasilkan tegangangan 5 sampai 12 volt sehingga bisa disalurkan ke rangkaian regulator 5 volt ataupun 12 volt agar dapat menstabilkan tegangan yang keluar dari dinamo ataupun generator dc dan tegangan yang stabil akan dihubungkan pada bagian output ataupun keluaran.
c. Dengan adanya Manortor pada sepeda motor dapat memanfaatkan energi listrik yang kita terima baik untuk penerangan, pengisian daya handphone, dan batterai, sehingga menjadi alternatif bagi pengendara sepeda motor jaman sekarang.
4.2 S ar an
a. Perlu perhatian dan pengembangan semua pihak untuk melestarikan mini generator mengingat potensinya sebagai pembangkit energi listrik yang kecil
agar dapat dimanfaatkan dengan baik dan memperoleh hemat energi dalam
penggunaannya.
b. Pengujian laboratorium lebih spesifik sangat diperlukan untuk mengetahui
nilai keluaran tegangan, arus, maupun dayanya yang terkandung dalam mini
generator. Hal itu untuk mengetahui sejauh mana pengaruh mini generator
sebagai media pembangkit energy listrik, dan membuat masyarakat lebih tepat
mengetahui berbagai manfaatnya sehingga memberikan motivasi kepada
mereka untuk meningkatkan pemanfaatan mini generator. Selain itu, dengan
termasuk salah satu upaya untuk pemanfaatan energi angin pada sepeda motor
di Indonesia.
c. Penulis juga berharap mendapatkan dukungan untuk dilakukannya upaya
pengkajian secara terperinci terhadap pengembangan alat manortor. Penelitian
secara mikroteknologi juga dapat dilakukan untuk membuktikan bahwa mini
generator tetap tinggi kualitasnya. K emudian produksi dan pemasaran produk
mini generator pada sepeda motor secara luas dapat dilakukan dengan
16
D aftar Pustak a
A rifsh, 2014. Generator Dan Motor D c. A vailable at:
https://arifsh2009.wordpress.com/2014/11/02/generator-dan-motor-dc/ [ A ccessed March 16, 2018].
A ris B udiman, Hasyim A sy’ari, A rief R ahman Hakim, 2012. Desain Generator Magnet Permanen Untuk Sepeda L istrik. J urusan T eknik E lektro, F akultas T eknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
F irmansyah, B urhannuddin, A kwila T ampubolon, Nurul Pratiwi, & Syaiful Islam, 2012. K onversi E nergi L istrik. Makassar. Studi T eknik E nergi L istrik T eknik E lektro Universitas Hasanuddin.
Hariyanto, Nasrun. (2012). Perancangan dan Aplikasi Pembangkit L istrik Hybrida E nergi Surya dan E nergi Biogas di K ampung Haur Gembong K ab. Sumedang. J urnal S ains Materi Indonesia.
Hilmansyah, R isty J ayanti Y uniar, R amli, 2017. Pemodelan Pembangkit L istrik Tenaga Angin Menggunakan K endali Pi. B alikpapan, J urnal Sains T erapan Politeknik Negeri B alikpapan.
Isyana A rtharini, 2015. Mengatasi krisis listrik. J akarta: W artawan B B C Indonesia
K ata D ata News and R esearch, 2017. J umlah kendaraan bermotor di Indonesia. A vailable at : https://databoks.katadata.co.id/ [ A ccessed March 14, 2018].
K harisma Pramugandari, 2013. P erkembangan Teknologi K omunikasi . A vailable at: https://kharismapramundari.wordpress.com/. [ A ccessed March 14, 2018].
L istyoputra, Hermawan,2017. Pengujian Unjuk K erja T urbin Angin Sumbu Horizontal 3 Blade Airfoil C lark - Y Model Taper L inear Dengan Angle of Attack 20º , 40º , Dan 60º Menggunakan Mekanisme V ariasi P embebanan. D iploma thesis, Institut T eknologi Sepuluh Nopember.
MODU L III SC D – U-T elkom, 2013. Generator A C -D C
R ay F irmansyah, 2014. Generator Ringan dan Rendah P utaran. A vailable at: http://bic.web.id/seri-inovasi-indonesia/106-inovasi-2014/1070
generator ringan-dan-rendah-putaran [ A ccessed March 17, 2018].
R efri Putri Handayani, 2015. Pembangkit L istrik Tenaga Angin. A vailable at: https://refiputrihandayani.wordpress.com/2015/10/ [ A ccessed
Subrata, 2014. Pemodelan Pembangkit L istrik Tenaga Angin 1kw Berbantuan Simulink Matlab, Pontianak. T eknik E lektro F akultas T eknik Universitas T anjungpura.
Sucika Nandiati, 2017. Generator DC . A vailable at:
http://sucikanandiati.blogspot.co.id [ A ccessed March 17, 2018].
S yamsul B ahri, 2015. Analisis Pembangkit L istrik Tenaga Angin D i Desa Sungai Nibung K ecamatan Teluk Pakedai K abupaten K ubu Raya. Pontianak. J urnal S tudi T eknik E lektro Universita T anjungpura.
W ahyu Puspa W ijaya, Y oga A di Saputra, Z akaria, 2016. Generator D C , Motor D C , Sistem Tenaga L istrik. Malang. J urusan T eknik Mesinprodi Pendidikan T eknik Mesin, F akultas T eknik Universitas Negeri Malang, A valaible at: https://www.academia.edu/25721994/ [ A ccessed March 17, 2018].
W an Novri Saputra, D ikpride D espa, Noer Soedjarwanto, & A hmad Saudi Samosir, 2016. Prototype Generator D c Dengan Penggerak Tenaga Angin. L ampung. J urusan T eknik E lektro Universitas L ampung.
18
B iodata K etua T im, A nggota, dan D osen Pembimbing B iodata K etua T im
7 Nomor T elepon/HP 082274146944 B . R iwayat Pendidik an
S D SMP S MA
Nama Institusi SD N 091640 B andar Masilam
T ahun Masuk-L ulus 2003-2009 2009-2012 2012-2015 C . Pemak alah Seminar I lmiah (Or al Pr esentation)
No Nama Pertemuan Ilmiah / Seminar
No J enis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan
T ahun
D emikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan program L omba K arya T ulis Ilmiah tingkat Mahasiswa Se- Indonesia dalam rangka Parade T ambang 2018.
L hokseumawe, 23 Maret 2018
Pengusul,
20
7 Nomor T elepon/HP 081360695877 B . R iwayat Pendidik an
T ahun Masuk-L ulus 2003-2009 2009-2012 2012-2015 C . Pemak alah Seminar I lmiah (Or al Pr esentation)
No Nama Pertemuan Ilmiah / Seminar
No J enis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan
T ahun
1 - - -
2 - - -
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggung jawabkan secara hukum. A pabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
D emikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan program L omba K arya T ulis Ilmiah tingkat Mahasiswa Se- Indonesia dalam rangka Parade T ambang 2018.
L hokseumawe, 23 Maret 2018
Pengusul,
B iodata A nggota 2 A . I dentitas D ir i
1 Nama L engkap Muhammad Sholahuddin A l A yyubi 2 J enis K elamin L aki L aki
3 Program S tudi T eknik E lektro
4 NIM/NIDN 150150088
5 T empat dan T anggal L ahir T ebing T inggi, 30 Desember 1997
6 E -mail yudiayub48@ gmail.com
7 Nomor T elepon/HP 082165513772 B . R iwayat Pendidik an
T ahun Masuk-L ulus 2003-2009 2009-2012 2012-2015 C . Pemak alah Seminar I lmiah (Or al Pr esentation)
No Nama Pertemuan Ilmiah / Seminar
No J enis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan
T ahun
1 Sertifikat Pekan Ilmiah Mahasiswa Nasional (PIMNA S ) 30 2017
K ementrian R iset, T eknologi dan Pendidikan T inggi R epublik Indonesia
2017
2 Sertifikat MT QMN 2017 K ementrian R iset, T eknologi dan Pendidikan T inggi
22
D emikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan program L omba K arya T ulis Ilmiah tingkat Mahasiswa Se- Indonesia dalam rangka Parade T ambang 2018.
L hokseumawe, 23 Maret 2018
Pengusul,
B iodata D osen Pembimbing
7 Nomor T elepon/HP +628126448121 B . R iwayat Pendidik an
S1 S2 S 3
Nama Institusi Institut T eknologi Medan Power F low Using G enetic A lgorithm Method
A lgorithm on Power S ystem Stabilizer for Stabilization Power L oss Using G enetic A lgorithm Method
2017, B anda A ceh
D . Penghar gaan dalam 10 T ahun T er ak hir (dar i pemer intah, asosiasi, atau institusi lainnya)
24
3 A H L I MA D Y A T E K NIK T E NA GA L IST R IK
A T E K IND O
(L embaga Pengembangan J asa K onstruksi)
2017
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secar hukum. A pabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
D emikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan program L omba K arya T ulis Ilmiah tingkat Mahasiswa S e- Indonesia dalam rangka Parade T ambang 2018.
L hokseumawe, 23 Maret 2018
Pendamping,
