Unjuk kerja model rotor kincir angin propeler berbahan dasar kayu berlapis plat seng dengan sudu dari belahan dinding silinder dan sudut sektor 90 derajat

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. UNJUK KERJA MODEL ROTOR KINCIR ANGIN PROPELER BERBAHAN DASAR KAYU BERLAPIS PLAT SENG DENGAN SUDU DARI BELAHAN DINDING SILINDER DAN SUDUT SEKTOR 900 TUGAS AKHIR Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Program Studi Teknik Mesin. Oleh: TEGUH SATRIO UTOMO NIM. 125214102. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2016. i.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. THE PERFORMANCE OF PROPELLER ROTOR MODEL WIND-TURBINE MADE FROM WOOD BASED BASE PLATE ZINC COATED WITH BLADE OF PARTS CYLINDER WALL AND ANGLE SECTOR 900. FINAL PROJECT Presented as partitial fulfilment of the requirement to obtain Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering. By : TEGUH SATRIO UTOMO Student Number : 125214102. MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2016. ii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. iii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. iv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. v.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. vi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRAK. Pemakaian energi terutama energi listrik sekarang ini sangat diperlukan oleh setiap warga masyarakat. Jumlah pemakaiannya yang besar mengakibatkan berkurangnya sumber energi utama yang banyak digunakan saat ini. Atas dasar kondisi sekarang ini, muncul adanya ide untuk menghasilkan sumber energi alternatif yang tidak bisa habis, contohnya adalah angin. Energi angin dapat dikonfersikan dalam energi mekanik dengan mengunakan kincir angin. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji unjuk kerja model kincir angin yang meliputi torsi, daya, koefisien daya, dan Tip speed ratio. Model Kincir angin yang diteliti adalah jenis propeler tiga sudu berbahan dasar kayu berlapis seng. Sudu kincir dibuat dari belahan dinding silinder dengan sudut sektor 900 . Diameter silinder yang diambil dalam tiga variasi diameter yaitu 15 cm, 20 cm, dan 25 cm. untuk mendapatkan daya kincir, torsi, koefisien daya, dan Tip speed ratio pada kincir, maka poros kincir dihubungkan ke mekanisme pengereman yang berfungsi untuk memberikan beban pada kincir. Besarnya beban kincir dapat ukur dengan neraca pegas. Putaran kincir angin diukur mengunakan tacometer dan kecepatan angin diukur menggunakan anemometer. Kecepatan udara yang diatur berkisar antara 7 m/s hingga 8 m/s. Dari hasil penelitian ini, kincir angin dari belahan silinder berdiameter 15 cm menghasilkan koefisien daya maksimal sebesar 14,93% pada Tip speed ratio 2,20 dengan daya output sebesar 18,75 watt dan torsi sebesar 0,45 N.m. kincir angin dari belahan silinder berdiameter 20 cm menghasilkan koefisien daya maksimal sebesar 14,91% pada Tip speed ratio 1,98 dengan daya output sebesar 18,13 watt dan torsi sebesar 0,49 N.m. kincir angin dari belahan silinder berdiameter 25 cm menghasilkan koefisien daya maksimal sebesar 17,43% pada Tip speed ratio 1,68 dengan daya output sebesar 20.77 watt dan torsi sebesar 0,66 N.m. Dari ketiga kincir angin yang sudah diteliti, dapat disimpulkan bahwa kincir angin berbahan dasar kayu berlapis seng dengan kincir angin dari belahan silinder berdiameter 25 cm memiliki nilai koefisien daya maksimal dan Tip speed ratio paling tinggi. Kata kunci : kincir angin propeler, koefisien daya maksimal, Tip speed ratio.. vii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRACT. Nowadays the use of energy, especially electrical energy is very important to every citizen. The number of large consumption which cause in reducing main energy source that much used of diminishing at this time. Based on the current conditions, the idea to produce alternative energi sources that cannot be discharged could arise, for example is wind. The wind energy can be converted into mechanical energy by using windmills. The aim research is to assess working model of windmills which includes torque, power, power coefficient, and Tip speed ratio. Windmills model to be researched is the type of three-blades propeler made of wood quilted zinc. Windmills blades made of the cylinder wall with a sector angle 90°. The diameter of cylindrical taken in three diameter variation was 15 cm, 20 cm, and 25 cm. In obtaining windmills power, torque, power coefficient, and Tip speed ratio on windmills, the shaft of windmills connected to the braking mechanism serves to give a burden on windmills. Large of burden windmills could be mesaured with a balance of spring. Round windmills measure using tacometer and velocity of the wind measured using the anemometer. Air speed arranged between 7 m/s to 8 m/s. Based on the result of this research, windmill blades which diameter 15 cm produced the maximum power coefficient of 14.93% in Tip speed ratio 2.20 with output power of 18.75 watt and torque of 0.45 N.m. The windmill which diameter 20 cm produced the maximum power coefficient of 14.91% in Tip speed ratio 1.98 with output power of 18.13 watt and torque of 0.49 N.m. The windmill which diameter 25 cm produced the maximum power coefficient of 17.43% in Tip speed ratio 1.68 with output power of 20.77 watt and torque of 0.66 N.m. Based on three windmills that have examined, it can be concluded that windmills made of wood quilted zinc which diameter 25 cm having value the maximum power coefficient and the highest of Tip speed ratio. Keywords: propeler windmills, maximum power coefficient, Tip speed ratio.. viii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. KATA PENGANTAR. Dengan mengucap puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan anugerah-Nya yang telah memberi kesempatan bagi penulis untuk dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan judul “Unjuk Kerja Model Rotor Kincir Angin Propeler Berbahan Dasar Kayu Berlapis Plat Seng dengan Sudu Dari Belahan Dinding Silinder dan Sudut Sektor 900” . Laporan tugas akhir merupakan salah satu persyaratan bagi para mahasiswa/mahasiswi untuk dapat menyelesaikan jenjang pendidikan S1 pada Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Dalam laporan tugas akhir ini membahas mengenai perancangan, pembuatan kincir angin sumbu horizontal jenis propeler, dan perbandingan daya. Dalam kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada: 1. Sudi Mungkasi,S.Si.,M.Math.Sci.,PhD., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin. 3. Ir. Rines, M.T. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir. 4. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T. selaku Dosen Pembimbing Akademik. 5. Seluruh dosen program studi Teknik Mesin yang telah mendidik dan memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis. 6. Seluruh staf Fakultas Sains dan Teknologi atas kerja sama dan dukungan kepada penulis untuk dapat menyelesaikan laporan tugas akhir. 7. Ir. Hindhu Sutopo, M.s.i dan Ir. Endang Gunarti sebagai orang tua dari penulis, serta Aginasty Priyawan Astuning sebagai saudara dari penulis yang selalu berdoa, mendukung secara material dan yang lain – lain kepada penulis.. ix.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. x.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR ISI. HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING ................................................. iii HALAMAN PENGESAHAN UJIAN ............................................................... iv PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ................................................ v LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN .................................................. vi ABSTRAK ......................................................................................................... vii ABSTRACT ....................................................................................................... viii KATA PENGANTAR ....................................................................................... ix DAFTAR ISI ...................................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiii DAFTAR TABEL .............................................................................................. xv BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1 1.2 Perumusan masalah ....................................................................... 2 1.3 Tujuan Penelitian .......................................................................... 2 1.4 Batasan Masalah ............................................................................ 2 1.5 Manfaat ......................................................................................... 3. BAB II LANDASAN TEORI .......................................................................... 4 2.1 Dasar Teori .................................................................................... 4 2.1.1 Kincir Angin ........................................................................ 5 2.1.1.1 Kincir Angin Poros Horizontal ................................ 5 2.1.1.2 Kincir Angin Poros Vertikal .................................... 7 2.1.1.3 Kincir Angin Popeler ............................................... 9 2.1.1.4 Faktor yang Mempengaruhi Kincir Angin................ 9 2.1.2 Alasan Pemilihan Jenis Kincir ............................................. 13 BAB III METODE PENELITIAN .................................................................... 14 3.1 Diagram Penelitian ........................................................................ 14 3.2 Alat dan Bahan .............................................................................. 15 3.3 Desain kincir ................................................................................. 20 3.4 Variabel Penelitian ........................................................................ 20 3.5 Variabel Yang Diukur ................................................................... 24 3.6 Parameter Yang Diukur ................................................................. 24 3.7 Langkah Penlitian .......................................................................... 24 BAB IV ANALISIS DATA PEMBAHASAN .................................................. 26 xi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 4.1 Data Hasil Penelitian ..................................................................... 26 4.2 Pengolahan Data dan Perhitungan ................................................ 29 4.2.1 Perhitungan Daya Angin ..................................................... 30 4.2.2 Perhitungan Torsi ................................................................. 30 4.2.3 Perhitungan Daya Kincir ...................................................... 31 4.2.4 Perhitungan Tip speed ratio ................................................. 31 4.2.5 Perhitungan Koefisien Daya ................................................ 32 4.3 Hasil Perhitungan .......................................................................... 32 4.4 Grafik Hasil Perhitungan ............................................................... 39 4.4.1 Grafik Hubungan Antara Daya dan Torsi Untuk Kincir Angin dengan diameter 15 cm ................................................................. 39 4.4.2 Grafik Hubungan Antara Daya dan Torsi Untuk Kincir Angin dengan diameter 20 cm ................................................................. 40 4.4.3 Grafik Hubungan Antara Daya dan Torsi Untuk Kincir Angin dengan diameter 25 cm ................................................................. 40 4.4.4 Grafik Hubungan Antara Torsi dan Putaran Untuk Kincir Angin dengan diameter 15 cm ...................................................... 41 4.4.5 Grafik Hubungan Antara Torsi dan Putaran Untuk Kincir Angin dengan diameter 20 cm ...................................................... 42 4.4.6 Grafik Hubungan Antara Torsi dan Putaran Untuk Kincir Angin dengan diameter 25 cm ...................................................... 43 4.4.7 Grafik Hubungan Antara Koefisien Daya Maksimal dan Tip speed ratio Untuk Kincir Angin dengan diameter 15 cm .............. 44 4.4.8 Grafik Hubungan Antara Koefisien Daya Maksimal dan Tip speed ratio Untuk Kincir Angin dengan diameter 20 cm .............. 46 4.4.9 Grafik Hubungan Antara Koefisien Daya Maksimal dan Tip speed ratio Untuk Kincir Angin dengan diameter 25 cm .............. 47 4.5 Grafik Perbandingan Tiga Variasi Diameter Silinder ................... 49 4.5.1 Grafik Perbandingan koefisien Putaran Poros dengan Torsi 49 4.5.2 Grafik Perbandingan Daya Output Kincir dan Torsi ............ 50 4.5.3 Grafik Perbandingan Koefisien Daya Maksimal dengan Tip speed ratio ..................................................................................... 50 BAB V PENUTUP ........................................................................................... 52 5.1 Kesimpulan ................................................................................... 52 5.2 Saran .............................................................................................. 53 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 55 LAMPIRAN ....................................................................................................... 56. xii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR GAMBAR. Gambar 2.1 Kincir angin sumbu horizontal ...................................................... 6 Gambar 2.2 Kincir Angin Poros Vertikal. (a) Kincir angin Darrieus dan (b) Kincir angin Savonius. (Sumber : http://wikipedia.org/Kincir_angin) ...............................................8 Gambar 2.3 Grafik Hubungan antara Cp dan λ dari beberapa jenis kincir . (Sumber : Wind Energy System by Dr. Gary L . Johnson ) .........12 Gambar 3.1 Diagram aliran metode penelitian kincir angin..............................14 Gambar 3.2 Tiga variasi Diameter sudu kincir yang kami teliti (a) Diameter 25 dengan sudut 900 ,(b) Diameter 20 dengan sudut 900 dan (c) Diameter 15 dengan sudut 900 .......................................................16 Gambar 3.3 Dudukan Sudu................................................................................16 Gambar 3.4 Fan Blower.....................................................................................17 Gambar 3.5 Anemometer...................................................................................18 Gambar 3.6 Tachometer ....................................................................................18 Gambar 3.7 Neraca Pegas..................................................................................19 Gambar 3.8 Sistem Pengereman........................................................................19 Gambar 3.9 Poros Kincir ...................................................................................19 Gambar 3.10 Desain kincir angin Diameter dinding 15 cm................................20 Gambar 3.11 Desain kincir angin Diameter dinding 20 cm................................21 Gambar 3.12 Desain kincir angin Diameter dinding 25 cm................................22 Gambar 4.1 Grafik hubungan daya dan torsi untuk kincir angin Diameter 15 cm...................................................................................................39 Gambar 4.2 Grafik hubungan daya dan torsi untuk kincir angin dengan Diameter 20 cm..............................................................................40 Gambar 4.3 Grafik hubungan daya dan torsi untuk kincir angin dengan Diameter 25 cm..............................................................................41 Gambar 4.4 Grafik hubungan torsi dan rpm untuk kincir angin dengan Diameter 15 cm..............................................................................42 Gambar 4.5 Grafik hubungan torsi dan rpm untuk kincir angin dengan Diameter 20 cm..............................................................................43 Gambar 4.6 Grafik hubungan torsi dan rpm untuk kincir angin dengan Diameter 25 cm..............................................................................44 Gambar 4.7 Grafik hubungan antara koefisien daya dan λ untuk kincir angin Diameter 15 cm..............................................................................45 Gambar 4.8 Grafik hubungan antara koefisien daya dan λ untuk kincir angin dengan Diameter 20 Cm ................................................................47 Gambar 4.9 Grafik hubungan antara koefisien daya dan λ untuk kincir angin dengan Diameter 25 cm .................................................................48 xiii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 4.10 Grafik hubungan putaran dan torsi untuk tiga variasi Diameter 15 cm, 20 cm dan 25 cm ................................................................49 Gambar 4.11 Grafik hubungan koefisien daya dan λ untuk tiga variasi Diameter 15 cm, 20 cm dan 25 cm ................................................50 Gambar 4.12 Grafik hubungan koefisien daya dan λ untuk tiga variasi Diameter 15 cm, 20 cm dan 25 cm ................................................51. xiv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR TABEL. Table 4.1 Data penelitian kincir angin tiga sudu Diameter 15 cm dengan sudut 900 ......................................................................................................26 Table 4.1 Data penelitian kincir angin tiga sudu Diameter 15 cm dengan sudut 900(lanjutan) .......................................................................................27 Table 4.2 Data penelitian kincir angin tiga sudu Diameter 20 cm dengan sudut 900 .......................................................................................................27 Table 4.2 Data penelitian kincir angin tiga sudu Diameter 20 cm dengan sudut 900 (lanjutan) ......................................................................................28 Table 4.3 Data penelitian kincir angin tiga sudu Diameter 25 cm dengan sudut 900 ......................................................................................................28 Table 4.3 Data penelitian kincir angin tiga sudu Diameter 25 cm dengan sudut 900 (lanjutan) ......................................................................................29 Table 4.4 Data perhitu ngan tiga sudu propeler dengan Diameter 15 cm...........33 Table 4.4 Data perhitungan tiga sudu propeler dengan Diameter 15 cm (lanjutan) ............................................................................................34 Table 4.5 Data perhitungan tiga sudu propeler dengan Diameter 20 cm............35 Table 4.5 Data perhitungan tiga sudu propeler dengan Diameter 20 cm (lanjutan).............................................................................................36 Table 4.6 Data perhitungan tiga sudu propeler dengan Diameter 25 cm............37 Table 4.6 Data perhitungan tiga sudu propeler dengan Diameter 25 cm (lanjutan).............................................................................................38. xv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Pemakaian energi listrik di Indonesia dari tahun ke tahun semakin meningkat. Hal ini terjadi karena, bertambahnya jumlah penduduk di Indonesia. Di Indonesia sumber utama bahan bakar penghasil listrik berasal dari energi fosil. Peningkatan pemakaian bahan bakar fosil tidak di ikuti dengan ketersediaan bahan bakar fosil. Ini dikarenakan energi fosil merupakan energi yang tidak dapat diperbarui. Pemakaian energi fosil juga dapat menyebabkan pemanasan global akibat sisa pembakarannya yang berupa gas CO dan CO2. Sehinga memunculkan ide untuk memanfatkan energi terbarukan. Salah satunya adalah energi angin. Angin merupakan energi yang dapat diperoleh secara gratis di mana pun dan kapanpun serta ramah lingkungan. Sebagai negara yang memiliki garis pantai terpanjang ke dua di dunia Indonesia memiliki potensi energi angin yang sangat besar. Hal ini karena energi angin yang besar terjadi di sepanjang garis pantai. Karena ketersediaan angin selama ini diangap fenomena yang terjadi secara alami oleh kebanyakan masyarakat Indonesia. Ada banyak jenis kincir angin yang telah dikembangkan. Secara umum, kincir angin diklasifikasikan menjadi dua jenis yaitu kincir angin dengan poros vertikal dan kincir angin dengan poros horisontal, yang masing-masing jenis mempunyai berbagai macam bentuk kincir angin.. 1.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2. 1.2 Perumusan Masalah Masalah yang ingin di pecahkan melalui penelitian ini antara lain: 1. Bagaimana membuat sudu – sudu kincir angin dari belahan lingkaran berbahan dasar triplek berlapis seng ? 2. Bagaimana pengaruh jarak pemotongan terhadap unjuk kerja kicir angin ? 3. Seberapa koefisiensi daya yang dapat di hasilkan oleh ketiga variasi sudut potong sudu kincir angin ?. 1.3 Tujuan Penelitian Pada penelitian ini penulis bertujuan : 1. Membuat model kincir angin propeler tiga sudu berbahan dasar kayu berlapis seng. 2. Menghitung koefisien daya dan Tip speed ratio yang dihasilkan oleh tiga model kincir angin. 3. Mengetahui model terbaik di antara tiga variasi diameter. 1.4 Batasan Masalah Pada penelitian ini, penulis hanya memfokuskan kajian dan analisa sebagai berikut : 1. Bahan yang digunakan dalam pembuatan sudu kincir ialah triplek dengan ketebalan 4 mm dan dilapisi seng dengan ketebalan 0.2 mm. 2. Model kincir yang digunakan ialah jenis horizontal yaitu propeller tiga sudu dengan sudut 900..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3. 3. Penelitian dilakukan di dalam laboratorium konversi energi Universitas Sanata Dharma dengan memanfaatkan mesin wind tunnel. 4. Data yang diambil dalam penelitian ini ialah, kecepatan angin, putaran poros kincir, beban yang diberikan dan suhu ruangan. 5. Variasi yang digunakan ialah variasi sudu yang diperoleh dari tiga variasi silinder dengan diameter silinder 15 cm, 20 cm dan 25 cm.. 1.5 Manfaat Manfaat dari penelitian ini yaitu : 1. Menjadi sumber informasi mengenai unjuk kerja kincir angin propeler tiga sudu berbahan kayu dengan variasi sudut potong yang berbeda. 2. Memberi manfaat bagi pengembangan teknologi energi terbarukan di Indonesia, khususnya energi angin. 3. Menjadi sumber referensi bagi masyarakat di daerah yang memiliki potensi energi angin yang besar untuk memberdayakan energi tepat guna.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB II LANDASAN TEORI. 2.1 Dasar Teori Angin adalah udara bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan adanya perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Pada daerah yang bertemperatur tinggi, udara akan memuai dan massa jenis udara akan turun, sehingga tekanan udara di daerah tersebut akan rendah. Tekanan rendah ini akan diisi oleh udara yang datang dari tekanan yang lebih tinggi. Kecepatan angin sangat dipengaruhi oleh beberapa hal : pertama, oleh letak tempat atau topografi, dimana jika angin menerpa pada topografi berupa gunung, angin akan cenderung naik dan jika angin menerpa pada topografi berupa dataran, maka angin akan cenderung lurus-lurus saja. Kedua, saat angin bergerak di atas daratan dan lautan juga sangat berbeda. Walau bagaimanapun angin yang bergerak di daratan akan cenderung mengikuti keadaan permukaan daratan, berbeda jika angin yang berhembus di atas lautan maka ia akan ikut mempengaruhi bentuk muka air laut, bahkan pergerakan arus di atas laut. Sehingga ia lebih bebas bergerak di atas lautan daripada di daratan. Ketiga, adanya pepohonan sangat berpengaruh jika pohon tersebut cukup tinggi, maka akan mengganggu laju angin.. 4.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 5. 2.1.1 Kincir Angin Kincir angin adalah sebuah alat yang digerakkan oleh tenaga angin sehingga menghasilkan energi mekanik atau gerak. Kincir angin dulunya banyak ditemukan di Belanda, Denmark, dan negara-negara Eropa lainya yang pada waktu itu banyak digunakan untuk irigasi, menumbuk hasil pertanian, dan penggilingan gandum. Istilah yang dipakai untuk menamai kincir pada waktu itu adalah Windmill. (Sumber : http://wikipedia.org/kincirangin,22Mei2015). Berdasarkan posisi poros kincir angin dibedakan menjadi dua kelompok utama, yaitu kincir angin poros horizontal dan kincir angin poros vertikal. Dalam penelitian ini akan dikembangkan mengenai kincir angin poros horizontal.. 2.1.1.1 Kincir Angin Poros Horizontal Kincir angin sumbu horizontal atau Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT) memiliki poros rotor utama dan generator listrik di puncak menara. Kincir berukuran kecil diarahkan oleh sebuah baling – baling angin yang sederhana, sedangkan kincir berukuran besar pada umumnya menggunakan sebuah sensor angin yang digabungkankan ke sebuah servo motor. Sebagian besar memiliki sebuah gearbox yang mengubah perputaran kincir yang pelan menjadi lebih cepat berputar. Sebuah menara menghasilkan turbulensi di belakangnya, kincir biasanya diarahkan melawan arah anginnya menara. Bilah – bilah kincir dibuat kaku agar mereka tidak terdorong menuju menara oleh angin berkecepatan tinggi. Sebagai tambahan, bilah-bilah itu diletakkan di depan menara pada jarak tertentu dan sedikit dimiringkan. Turbulensi menyebabkan kerusakan struktur menara, dan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 6. realibilitas begitu penting, sebagian besar HAWT merupakan mesin upwind. Meski memiliki permasalahan turbulensi, mesin downwind dibuat agar tidak memerlukan mekanisme tambahan supaya bilah – bilah kincir tetap sejalan dengan angin, dan karena di saat angin berhembus sangat kencang, bilah-bilahnya bisa ditekuk sehingga mengurangi wilayah tiupan mereka dan dengan demikian juga mengurangi resintensi angin dari bilah – bilah itu. Bentuk dari kincir angin sumbu horizontal ini dapat dilihat pada pada Gambar 2.1. Kelebihan dari kincir angin sumbu horizontal atau HWAT, yakni dasar menara yang tinggi membolehkan akses ke angin yang hembusannya lebih kuat di tempat – tempat yang memiliki geseran angin, perbedaan antara laju dan arah angin antara dua titik yang jaraknya relatif dekat di dalam atmosfer bumi. Di sejumlah lokasi geseran angin, setiap sepuluh meter ke atas, kecepatan angin meningkat sebesar 20%.. Gambar2.1 Kincir angin sumbu horizontal (http://www.indoenergi.co m/2012/07/, diakses 1 April 2015).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 7. Selain memiliki kelebihan, adapun juga kelemahan yang dimilik oleh kincir angin sumbu horizontal atau HAWT. Menara yang tinggi serta bilah yang panjangnya bisa mencapai 90 meter sulit diangkut. Diperkirakan besar biaya transportasi bisa mencapai 20% dari seluruh biaya peralatan kincir angin. Kelemahan dari desain kincir angin sumbu horizontal adalah sebagai berikut : a) HAWT yang tinggi akan sulit dipasang, membutuhkan derek yang sangat tinggi dan membutuhkan operator yang profesional. b) Dibutuhkan konstruksi menara yang besar untuk menyangga bilah – bilah yang berat, transmisi roda gigi, dan generator. c) HAWT yang tinggi bisa memengaruhi radar airport. d) Ukurannya yang tinggi merintangi jangkauan pandangan dan mengganggu penampilan landscape. e) Berbagai varian downwind mengalami kerusakan struktur yang disebabkan oleh turbulensi. f) HAWT. membutuhkan. mekanisme. kontrol yaw tambahan. untuk. membelokkan kincir ke arah angin. 2.1.1.2 Kincir Angin Poros Vertikal Kincir angin poros vertikal 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 besar daripada kincir angin poros horisontal..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8. Kelebihan kincir angin poros vertikal adalah : 1) Dapat menerima arah angin dari segala arah. 2) Memiliki torsi yang besar pada putaran rendah. 3) Dapat bekerja pada putaran rendah. 4) Tidak memerlukan mekanisme yaw. 5) Biaya pemasangan lebih murah dibandingkan kincir angin poros horisontal. Sedangkan kelemahan kincir angin poros vertikal adalah sebagai berikut : 1) Memiliki torsi awal yang rendah, sehingga memerlukan energi awalan untuk mulai berputar. 2) Bekerja pada putaran rendah, sehingga energi angin yang dihasilkan kecil. 3) Dari konstruksinya berat poros dan sudu yang bertumpu pada bantalan merupakan beban tambahan. Beberapa jenis kincir angin poros vertikal yang ada di sekitar kita diantaranya seperti terlihat pada Gambar 2.2. (a). (b). Gambar 2.2 Kincir Angin Poros Vertikal. (a) Kincir angin Darrieus dan (b) Kincir angin Savonius. ( Sumber : http://wikipedia.org/Kincir_angin .).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 9. Dalam penelitian ini akan membahas mengenai kincir angin poros horisontal tiga sudu dengan jenis propeler.. 2.1.1.3 Kincir Angin Popeler Kincir angin jenis propeler merupakan salah satu dari kincir angin poros horisontal yang biasanya bersudu tiga, empat, atau juga bersudu banyak. Kincir jenis ini dapat bekerja pada putaran yang tinggi sehingga dapat menghasilkan daya listrik yang besar.. 2.1.1.4 Faktor yang Mempengaruhi Kincir Angin Faktor yang mempengaruhi nilai dari kincir angin berupa : 1) Energi potensial yang terdapat pada angin dapat memutarkan sudu-sudu yang terdapat pada kincir angin tersebut. 2) Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda akibat gerakan benda tersebut, yang dapat dirumuskan : Energi kinetik = ½ m.v2. (1). dengan : m adalah massa (kg) v adalah kecepatan dari benda yang bergerak (m/s) 3) Daya adalah energi persatuan waktu, sehingga dapat dituliskan dengan rumus sebagai berikut :.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10. Pin = ½ ḿ v2. (2). dengan : Pin adalah daya angin (watt) ḿ adalah massa udara yang mengalir pada satuan waktu (kg/s) dimana : ḿ=ρAv. (3). dengan : ρ adalah massa jenis udara (kg/m3) A adalah luas penampang sudu (m2) V adalah kecepatan angin (m/s) 4) Daya angin (Pin) adalah daya yang dibangkitkan oleh angin pada tiap luasan sudu, yang dapat dirumuskan : Pin = ½ .A.v3 dengan :. (4). adalah massa jenis udara (kg) A adalah luas penampang sudu (m2) v adalah kecepatan aliran angin (m/s) 5) Tip speed ratio (λ) adalah perbandingan kecepatan pada ujung-ujung sudu yang berputar dengan kecepatan angin, λ dapat dirumuskan : Λ= dengan : r adalah jari - jari lingkaran / penampang sudu kincir. n adalah kecepatan putaran kincir.. (5).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 11. 6) Daya yang dihasilkan kincir (P_out) adalah daya yang dihasilkan kincir akibat adanya angin yang melintasi sudu kincir, sehingga daya kincir yang dihasilkan oleh gerakkan melingkar kincir dapat dirumuskan : Pout = T . ω dengan :. (6). T adalah torsi (Nm) ω adalah kecepatan sudut (rad/s) 7) Torsi adalah gaya yang bekerja pada poros dihasilkan oleh gaya dorong pada sudu kincir yang dikurangi dengan gaya hambat (gaya yang berlawanan arah). Gaya dorong ini memiliki jarak terhadap sumbu poros kincir yang berputar. Untuk perhitungan torsi dapat dihitung dengan menggunakan rumus : T =F.r dengan :. (7). F adalah gaya (N) r adalah panjang lengan torsi (m) 8) Kecepatan sudut kincir adalah kecepatan putar kincir dalam satuan radian per detik. Kecepatan sudut dapat dihitung dengan menggunakan rumus : (8). dengan ω adalah kecepatan sudut (rad/s) n adalah kecepatan putaran kincir..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 12. 9) Koefisien daya (Cp) adalah bilangan tak berdimensi yang menunjukkan perbandingan antara daya yang dihasilkan kincir dengan daya yang dihasilkan oleh angin . Sehingga Cp dapat dirumuskan : .100%. (9). dengan Pout adalah daya yang dihasilkan kincir Pin adalah daya yang dibangkitkan oleh angin Cp dari suatu kincir angin juga dapat ditentukan dengan grafik Hubungan antara Cp dan λ dari beberapa jenis kincir.. Gambar 2.3. Grafik Hubungan antara Cp dan λ dari beberapa jenis kincir . (Sumber :Wind Energy System by Dr Gary L. Johnson ).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 13. 2.1.2 Alasan Pemilihan Jenis Kincir Beberapa alasan pertimbangan memilih jenis kincir propeler adalah : 1) Jenis kincir angin propeler dipilih karena pada umumnya memiliki kecepatan putar dan Tip speed ratio (λ) yang lebih tinggi dibandingkan dengan jenis-jenis kincir lainnya, sehingga cocok digunakan sebagai penggerak generator listrik. 2) Kincir propeler dengan jumlah sudu sebanyak tiga buah dipilih karena memiliki sifat giroskopik yang lebih baik dibandingkan dengan kincir dua sudu dan lebih efisien dibandingkan dengan kincir empat sudu. 3) Bahan dasar sudu dipilih dari kayu, karena kayu dipandang cukup kuat, mudah didapat, harganya terjangkau dan mudah dikerjakan dengan tangan. Sedangkan pelat seng sebagai pelapis luar sudu kincir dipilih karena seng dipandang tahan terhadap cuaca dan tahan korosi serta mudah didapat dan cukup murah. 4) Pada umumnya kincir angin jenis propeler memiliki koefisien daya puncak (Cpmax) yang lebih tinggi dibandingkan dengan jenis-jenis kincir lainnya, yakni diatas harga 0,35. 5) Bentuk penampang sudu-sudu kincir belahan dinding silinder. Dari hasil pengujian sekala kecil (berdiameter 15 cm)terhadap model kincir propeler yang diper oleh bahwa (Cpmax) yang di hasilkan oleh model ini sekitar.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 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. Mulai. Perancangan kincir angin propeler tiga sudu. Pembuatan kincir angin berbahan dasar kayu dengan tiga variasi diameter dinding kincir. Pengambilan data, untuk mengetahui kecepatan putaran kincir, kecepatan angin, dan beban pengereman pada kincir angin. Pengolahan data untuk mencari Koefisien Daya dan Tip speed ratio. Membandingan Koefisien Daya maksimal dan Tip speed ratio pada masing – masing variasi kincir angin. Analisa serta pembahasan data dan pembuatan laporan. Selesai. Gambar 3.1 Diagram aliran metode penelitian kincir angin. 14.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 15. 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 di pertanggung jawabkan kebenarannya. 2. Pembuatan Alat Pembuatan alat uji kincir angin Tipe propeler dilakukan di Laboratorium Konversi Energi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. Kincir yang sudah jadi dipasang pada wind Turbind dan motor listrik sebagai sumber tenaga untuk 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 Turbind.. 3.2 Alat Dan Bahan Model kincir angin propeler dengan bahan dasar kayu triplek dengan dilapisi seng stebal 0,02 dengan 3 variasi diameter 15cm ,20cm dan 25cm dengan sudut 900 1. Sudu kincir angin. Ukuran panjang sudu kincir menentukan daerah sapuan angin yang menerima energi angin sehingga dapat membuat dudukan sudu atau turbin berputar. Variasi yang digunakan adalah variasi diameter dengan sudut 900, yaitu sudu untuk kincir pertama, dengan diameter 15 cm . Sudu untuk kincir kedua, 20cm..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 16. Sudu untuk kincir ketiga, 25 cm. Semua sudu memiliki bentuk dan ukuran yang berbeda dengan sudut 900, sudu kincir angin yang dibuat dapat dilihat pada Gambar 3.2.. (a). (b). (c). Gambar 3.2 Tiga variasi Diameter sudu kincir yang kami teliti (a) Diameter 25 dengan sudut 900 ,(b) Diameter 20 dengan sudut 900 dan (c) Diameter 15 dengan sudut 900. 2. Dudukan sudu. Dudukan sudu yang merupakan bagian komponen yang berfungsi untuk pemasangan sudu dan juga untuk mengatur kemiringan sudu. Dudukan sudu ini memiliki tiga buah lubang untuk pemasangan sudu dan. tiga buah klem. untuk menjepit sudu yang dipasang pada dudukan sudu, untuk mengatur sudu kemiringan cukup membuka mur klem. Dudukan sudu dapat dilihat pada Gambar 3.3.. Gambar 3.3 Dudukan Sudu.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 17. 3. Fan Blower Fan blower berfungsi untuk meniupkan udara yang akan disalurkan ke kincir, fan blower dengan daya penggerak motor 5,5 kW. Gambar 3.4 menunjukan bentuk dari fan blower.. Gambar 3.4 Fan Blower. 4. Anemometer Anemometer berfungsi untuk mengukur kecepatan angin, dan juga digunakan untuk mengukur suhu angin di sekitar lingkungan. Gambar 3.5 menunjukan bentuk dari anemometer. 5. Tachometer Tachometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan putaran poros kincir yang dinyatakan dalam satuan rpm (revolutions per minute). Jenis takometer yang digunakan adalah digital light takometer, cara kerjanya cukup sederhana meliputi 3 bagian, yaitu : Sensor, pengolah data dan penampil. Gambar 3.6 menunjukan bentuk tachometer..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 18. Gambar 3.5 Anemometer. Gambar 3.6 Tachometer. 6. Neraca Pegas Neraca pegas digunakan untuk mengetahui beban pengereman pada kincir pada saat kincir angin berputar. Gambar 3.7 menunjukan bentuk dari neraca pegas yang digunakan dalam penelitian. Neraca pegas ini diletakan pada bagian sistem pengereman. dan dihubungkan dengan kopling dengan jarak yang telah. disesuaikan. 7. Sistem Pengereman Sistem pengereman ini berfungsi sebagai beban pada perputaran kincir, yang dimana kincir diberi beban berupa karet untuk mengetahui besarnya torsi dan kecepatan putaran kincir angin..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 19. Gambar 3.7 Neraca Pegas. Gambar 3.8 Sistem Pengereman. 9. Poros Kincir Poros kincir berfungsi sebagai penopang sudu, agar kincir dapat berputar. Poros kincir ini juga sebagai penghubung antara kincir dengan sistem pengereman, yang dihubungkan dengan poros penyambung.. Gambar 3.9 Poros Kincir.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 20. 3.3 Desain Kincir Desain kincir angin yang dibuat seperti yang ditunjukan pada Gambar 3.9. Gambar tersebut menunjukan bahwa kincir angin yang dibuat panjang diameternya berukuran 15 cm dengan sudut patahan sudu 90o. Gambar 3.10,3.11 dan 3.12 menunjukan desain dari sudut patahan sudu kincir angin.. 3.4 Variabel Penelitian Variabel dalam penelitian ini adalah : 1. Variasi pembebanan kincir yaitu dari posisi kincir berputar maksimal sampai kincir dalam posisi diam atau berhenti. 2. Variasi kehalusan permukaan triplek atau tanpa lapisan tambahan, variasi dengan mengunakan plat seng, dan variasi menggunakan anyaman bambu..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 21. Gambar 3.10 Desain kincir diameter dinding 15 cm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 22. Gambar 3.11 Desain kincir diameter dinding 20 cm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 23. Gambar 3.12 Desain kincir diameter dinding 25 cm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 24. 3.5 Variabel Yang Diukur Parameter yang diukur dalam penelitian ini adalah : 1. Kecepatan angin (m/s) 2. Gaya pengimbang (N) 3. Putaran kincir (rpm). 3.6 Parameter Yang Dihitung Parameter yang dihitung untuk mendapatkan karakteristik kincir angin adalah: 1. Daya angin (Pin) 2. Daya kincir (Pout) 3. Gaya pengimbang torsi (T) 4. Koefisien Daya (Cp). 3.7 Langkah Penelitian Langkah pertama yang dilakukan sebelum pengambilan data penelitian adalah pasang kincir angin di dalam terowongan angin pasang komponen poros penghubung kincir angin dengan mekanisme pengereman yang berada di bagian depan terowongan angin. Proses pengambilan data daya dan torsi dinamis kincir angin dilakukan secara bersamaan di saat pengambilan data daya dan torsi dinamis kincir, ada beberapa hal yang perlu dilakukan yaitu: 1) Poros kincir di hubungkan dengan mekanisme pengereman. 2) Memasang anemometer di depan kincir angin untuk mengukur kecepatan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 25. angin 3) Memasang neraca pegas pada tempat yang telah di tentukan. 4) Memasang tali yang menghubungkan antara neraca pegas dengan lengan pada mekanisme pengereman. 5) Jika sudah siap, fan blower dihidupkan untuk meniupkan angin 6) Percobaan pertama dengan variasi diameter 15 cm, percobaan kedua dengan variasi diameter 20 cm, percobaan ketiga dengan variasi diameter 25 cm 7) Untuk. mengatur. kecepatan. angin. dalam. kincir. dengan. cara. memundurkan jarak fan blower terhadap kincir angin agar dapat menentukan variasi kecepatan angin. Dalam percobaan ini kecepatan angin disamakan atau dibuat sama. 8) Memvariasikan beban pada mekanisme pengereman untuk mendapatkan variasi pembebanan, menggunakan 1 karet, 2 karet, 3 karet, 4 karet, dan seterusnya sampai kincir angin berhenti. 9) Bila kecepatan angin dan variasi beban telah sesuai dengan yang diinginkan, maka pengukuran dapat dilakukan dengan membaca massa pengimbang yang terukur pada neraca pegas. 10) Mengukur kecepatan angin dengan menggunakan anemometer dan kecepatan kincir angin dengan mengunakan tachometer. 11) Mengamati selama waktu yang telah ditentukan. 12) Mengulang kembali dari langkah ke 6 hingga langkah ke 11 untuk variasi sudu sudu yang berikutnya..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN. 4.1 Data Hasil Penelitian Berikut ini data hasil dari penelitian kincir angin tiga sudu jenis propeler dengan tiga variasi diameter dengan sudut 900. Data yang diperoleh dapat dilihat pada Tabel 4.1, Tabel 4.2, dan Tabel 4.3. Table 4.1 Data penelitian kincir angin tiga sudu diameter 15 cm dengan sudut 900. No Penelitian 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9. 1. 2. Kecepatan Putaran Angin Poros (m/s) (rpm) 7,52 556,0 7,41 524,0 7,42 501,7 7,52 484,6 7,53 461,7 7,42 444,6 7,43 425,0 7,53 396,8 7,75 367,8 7,05 583,4 7,31 536,5 7,17 497,1 7,24 459,8 7,45 414,6 7,68 402,9 7,51 392,2 7,86 370,2 7,78 340,6. 26. Beban (g) 0 80 100 130 150 170 200 230 250 0 60 90 130 160 180 200 230 250.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 27. Table 4.1 Data penelitian kincir angin tiga sudu diameter 15 cm dengan sudut 900(lanjutan). No 1 2 3 4 5 6 7 8 9. Penelitian. 3. Kecepatan Angin (m/s) 7,05 7,31 7,17 7,24 7,45 7,68 7,65 7,89 7,81. Putaran Poros (rpm) 583,4 536,5 497,1 459,8 414,6 402,9 392,2 370,2 344,6. Beban (g) 0 60 90 130 160 180 200 230 250. Table 4.2 Data penelitian kincir angin tiga sudu diameter 20 cm dengan sudut 900. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9. Kecepatan Putaran Angin Penelitian Poros (m/s) (rpm) 7,55 519,4 7,68 477,8 7,51 441,0 7,48 428,4 1 7,32 369,6 7,50 341,5 7,39 296,8 7,63 282,9 7,5 234,6 7,67 524,1 7,51 473,6 7,59 419,5 7,60 408,5 2 7,64 371,3 7,53 354,1 7,59 295,9 7,61 289,1 7,69 263,0. Beban (g) 0 90 110 150 180 210 250 300 340 0 90 120 150 200 240 270 300 330.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 28. Table 4.2 Data penelitian kincir angin tiga sudu diameter 20 cm dengan sudut 900 (lanjutan). Kecepatan Angin No Penelitian (m/s) 1 7,75 2 7,77 3 7,55 4 7,45 3 5 7,49 6 7,62 7 7,45 8 7,72 9 7,89. Putaran Poros (rpm) 535,6 463,9 440,8 415,3 376,0 368,4 353,0 293,8 269,4. Beban (g) 0 100 130 160 200 230 250 290 320. Table 4.3 Data penelitian kincir angin tiga sudu diameter 25 cm dengan sudut 900. Kecepatan Putaran No Penelitian Angin Poros (m/s) (rpm) 1 7,41 510 2 7,45 450,3 3 7,4 430,7 4 7,35 417,3 5 7,4 372,3 1 6 7,72 353,8 7 7,53 309,1 8 7,4 297,4 9 7,59 268,4 10 7,48 235,1. Beban (g) 0 140 170 200 240 290 320 340 390 420.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 29. Table 4.3 Data penelitian kincir angin tiga sudu diameter 25 cm dengan sudut 900 (lanjutan). Kecepatan Putaran No Penelitian Angin poros (m/s) (rpm) 1 7,49 493,7 2 7,33 423,8 3 7,42 400,3 4 7,82 356,9 5 7,01 325,9 2 6 7,62 314,5 7 7,14 302,5 8 7,25 282,5 9 7,42 282 10 7,43 230 1 7,62 502,8 2 7,06 444,1 3 7,51 409,1 4 7,45 358,5 5 7,59 327,5 3 6 7,6 285,4 7 7,57 263,7 8 7,47 250,1 9 7,8 224,2 10 7,88 207. Beban (g) 0 90 150 180 210 260 280 300 320 390 0 90 120 160 200 250 290 320 360 400. 4.2 Pengolahan Data dan Perhitungan Pengolahan data menggunakan beberapa asumsi untuk mempermudah dalam proses perhitungan, yaitu sebagai berikut : a. Percepatan gravitasi bumi = 9,81 m/s2 b. Massa jenis udara = 1,17 kg/m3.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 30. 4.2.1 Perhitungan Daya Angin Contoh perhitungan daya angin, data diambil dari Tabel 4.1 pada pengujian percobaan pertama dan pembebanan yang ke dua, diperoleh kecepatan angin adalah sebesar 7,89 m/s, massa jenis udara (ρ) yang diketahui adalah 1,17 kg/m3, dan luas penampang yang sudah dihitung adalah (A) = 0,502 m2. Nilai daya angin dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut Pin = ½ . ρ . A . v3 = ½ . (1,17) . (0,502) . (7,41)3 = 119,641 watt Jadi, nilai daya angin yang dihasilkan adalah sebesar 119,641watt. 4.2.2 Perhitungan Torsi Contoh perhitungan torsi, data diambil dari pengujian yang dilakukan dari Tabel 4.1 pada pengujian percobaan pertama dan pembebanan yang ke dua. Dari data yang diperoleh, besaran gaya dalam satuan Newton adalah (F) = 0,785 Newton dan jarak lengan torsi ke poros sebesar 0,2 m. Nilai torsi dapat dihitung sebagai berikut : T =F.l = (0,59) . (0,2) = 0,157 N.m Jadi, nilai torsi yang dihasilkan adalah sebesar 0,157 N.m.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 31. 4.2.3 Perhitungan Daya Kincir Contoh perhitungan untuk daya kincir (Pout), data diambil dari Tabel 4.1 pada pengujian pertama dan pembebanan yang ke dua. Diperoleh kecepatan angin sebesar 7,41 m/s, putaran poros (n) sebesar 524 rpm, dan torsi yang telah diperhitungkan pada Sub Bab 4.2.2 adalah sebesar = 0,118 N.m. Besar nilai daya kincir dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : Pout = T . ω = 0,118 . = 0,118 . = 8,613 watt Jadi, nilai daya kincir yang diperoleh adalah sebesar 8,613 watt. 4.2.4 Perhitungan Tip speed ratio Contoh perhitungan untuk λ, data diambil dari Tabel 4.1 pada pengujian pertama dan pembebanan yang ke dua. Diperoleh putaran poros kincir angin dalam rad/s adalah sebesar 54,873 rad/s, jari jari kincir angin sebesar (r) = 0,4 m, dan kecepatan angin sebesar 7,41. m. /s. Nilai Tip speed ratio dapat dihitung. menggunakan rumus sebagai berikut : λ= = = 2,962 Jadi, nilai Tip speed ratio yang diperoleh adalah 2,962.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 32. 4.2.5 Perhitungan Koefisien Daya Contoh perhitungan koefisien daya (Cp), data diambil dari perhitugan diatas yakni, besar nilai daya angin pada Sub Bab 4.2.1 adalah 119,641 watt dan nilai dari daya yang dihasilkan kincir angin pada Sub Bab 4.2.3 adalah sebesar 8,613 watt. Nilai koefisien daya dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : Cp. =. x 100%. =. x 100%. = 7,1% Jadi, nilai koefisien daya yang diperoleh adalah sebesar 7,1 %. 4.3 Hasil Perhitungan Pengujian kincir angin sumbu horizontal jenis propeler tiga sudu ini dilakukan dengan tiga variasi perlakuan pelapisan permukaan sudu yang berbeda – beda yakni, dengan diameter 15cm, 20cm dan 25 cm. Pada pengujian kincir angin jenis propeler tiga sudu yang sudah diuji ini diperoleh hasil data – data seperti pada Sub Bab 4.2 yang berikut ini dapat dilihat pada Tabel 4.4, Tabel 4.5, dan Tabel 4.6..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Table 4.4 Data perhitungan tiga sudu propeler dengan diameter 15 cm. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9. Beban Torsi. Kecepatan Sudut. Daya Angin. Daya Output Kincir. N 0 0,785 0,981 1,275 1,472 1,668 1,962 2,256 2,453. N.m 0 0,157 0,196 0,255 0,294 0,334 0,392 0,451 0,491. rad/s 58,224 54,873 52,538 50,747 48,349 46,558 44,506 41,553 38,516. watt 125,049 119,641 120,126 125,049 125,548 120,126 120,612 125,548 136,877. watt 0 8,613 10,308 12,944 14,229 15,529 17,464 18,751 18,892. 0 0,589 0,883 1,275 1,570 1,766 1,962 2,256 2,453. 0 0,118 0,177 0,255 0,314 0,353 0,392 0,451 0,491. 61,094 56,182 52,056 48,150 43,417 42,192 41,071 38,767 35,668. 103,037 114,862 108,388 111,594 121,589 133,202 124,551 142,789 138,473. 0 6,614 9,192 12,281 13,629 14,900 16,116 17,494 17,495. Kecepatan Putaran Gaya Beban Angin poros Pengimbang Penelitian. 1. 2. (m/s) 7,52 7,41 7,42 7,52 7,53 7,42 7,43 7,53 7,75 7,05 7,31 7,17 7,24 7,45 7,68 7,51 7,86 7,78. (rpm) 556,0 524,0 501,7 484,6 461,7 444,6 425,0 396,8 367,8 583,4 536,5 497,1 459,8 414,6 402,9 392,2 370,2 340,6. (g) 0 80 100 130 150 170 200 230 250 0 60 90 130 160 180 200 230 250. 33. Koefisien cp 0 7,199 8,581 10,351 11,334 12,927 14,480 14,935 13,802 0 5,758 8,481 11,005 11,209 11,186 12,940 12,252 12,634. Tip Spead Ratio λ 3,1 3,0 2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 2,2 2,0 3,5 3,1 2,9 2,7 2,3 2,2 2,2 2,0 1,8.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 34. Table 4.4 Data perhitungan tiga sudu propeler dengan diameter 15 cm (lanjutan). No 1 2 3 4 5 6 7 8 9. Beban Torsi. Kecepatan Sudut. Daya Angin. Daya Output Kincir. N. N.m. rad/s. watt. watt. 0 0,589 0,883 1,275 1,570 1,766 1,962 2,256 2,453. 0 0,118 0,177 0,255 0,314 0,353 0,392 0,451 0,491. 61,094 56,182 52,056 48,150 43,417 42,192 41,071 38,767 36,086. 103,037 114,862 108,388 111,594 121,589 133,202 131,647 144,430 140,081. 0 6,614 9,192 12,281 13,629 14,900 16,116 17,494 17,700. Kecepatan Putaran Gaya Beban Angin poros Pengimbang Penelitian. 3. (m/s) 7,05 7,31 7,17 7,24 7,45 7,68 7,65 7,89 7,81. (rpm) 583,4 536,5 497,1 459,8 414,6 402,9 392,2 370,2 344,6. (g) 0 60 90 130 160 180 200 230 250. Koefisien cp 0 5,758 8,481 11,005 11,209 11,186 12,242 12,113 12,636. Tip Spead Ratio λ 3,5 3,1 2,9 2,7 2,3 2,2 2,1 2,0 1,8.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 35. Table 4.5 Data perhitungan tiga sudu propeler dengan diameter 20 cm. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9. Penelitian. 1. 2. Kecepatan Angin. Putaran Poros. Beban. (m/s). (rpm). (g). 7,55 7,68 7,51 7,48 7,32 7,50 7,39 7,63 7,5 7,67 7,51 7,59 7,60 7,64 7,53 7,59 7,61 7,69. 519,4 477,8 441,0 428,4 369,6 341,5 296,8 282,9 234,6 524,1 473,6 419,5 408,5 371,3 354,1 295,9 289,1 263,0. 0 90 110 150 180 210 250 300 340 0 90 120 150 200 240 270 300 330. Gaya Pengimbang. Beban Torsi. Kecepatan Sudut. Daya Angin. N 0 0,883 1,079 1,472 1,766 2,060 2,453 2,943 3,335. N.m 0 0,177 0,216 0,294 0,353 0,412 0,491 0,589 0,667. rad/s 54,391 50,035 46,181 44,862 38,704 35,762 31,081 29,625 24,567. watt 126,551 133,202 124,551 123,064 115,334 124,054 118,675 130,617 124,054. Daya Output Kincir watt 0 8,835 9,967 13,203 13,669 14,735 15,245 17,437 16,388. 0 0,883 1,177 1,472 1,962 2,354 2,649 2,943 3,237. 0 0,177 0,235 0,294 0,392 0,471 0,530 0,589 0,647. 54,884 49,595 43,930 42,778 38,882 37,081 30,987 30,274 27,541. 132,682 124,551 128,573 129,082 131,131 125,548 128,573 129,592 133,723. 0 8,758 10,343 12,590 15,257 17,461 16,415 17,820 17,832. Koefisien cp 0 6,632953 8,002273 10,72847 11,85149 11,87758 12,84614 13,35004 13,21068 0 7,031311 8,044328 9,75314 11,63528 13,90766 12,7669 13,75046 13,33499. Tip Spead Ratio λ 2,882 2,606 2,460 2,399 2,115 1,907 1,682 1,553 1,310 2,862 2,642 2,315 2,251 2,036 1,970 1,633 1,591 1,433.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 36. Table 4.5 Data perhitungan tiga sudu propeler dengan diameter 20 cm (lanjutan) Kecepatan Angin No Penelitian 1 2 3 4 5 6 7 8 9. 3. (m/s) 7,75 7,77 7,55 7,45 7,49 7,62 7,45 7,72 7,89. Putaran Poros. Beban. (rpm) 535,6 463,9 440,8 415,3 376,0 368,4 353,0 293,8 269,4. (g) 0 100 130 160 200 230 250 290 320. Gaya Beban Kecepatan Pengimbang Torsi Sudut N 0 0,981 1,275 1,570 1,962 2,256 2,453 2,845 3,139. N.m 0 0,196 0,255 0,314 0,392 0,451 0,491 0,569 0,628. rad/s 56,088 48,579 46,160 43,490 39,375 38,579 36,966 30,767 28,212. Daya Angin watt 136,877 137,940 126,551 121,589 123,558 130,104 121,589 135,294 144,430. Daya Output Koefisien Kincir watt cp 0 0 9,531 6,909764 11,774 9,303492 13,652 11,22833 15,451 12,50473 17,409 13,38087 18,132 14,91241 17,506 12,93897 17,712 12,26361. Tip Spead Ratio λ 2,895 2,501 2,446 2,335 2,103 2,025 1,985 1,594 1,430.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 37. Table 4.6 Data perhitungan tiga sudu propeler dengan diameter 25 cm Kecepatan Angin No Penelitian 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. 1. Putaran Poros. Beban. (m/s). (rpm). (g). 7,41 7,45 7,4 7,35 7,4 7,72 7,53 7,4 7,59 7,48. 510 450,3 430,7 417,3 372,3 353,8 309,1 297,4 268,4 235,1. 0 140 170 200 240 290 320 340 390 420. Gaya Beban Kecepatan Pengimbang Torsi Sudut N 0,000 1,373 1,668 1,962 2,354 2,845 3,139 3,335 3,826 4,120. N.m 0 0,275 0,334 0,392 0,471 0,569 0,628 0,667 0,765 0,824. rad/s 53,407 47,155 45,103 43,700 38,987 37,050 32,369 31,144 28,107 24,620. Daya Angin watt 119,641 121,589 119,157 116,758 119,157 135,294 125,548 119,157 128,573 123,064. Daya Output Koefisien Kincir watt cp 0 0 12,953 10,65278 15,044 12,62498 17,148 14,6865 18,358 15,40675 21,081 15,58138 20,322 16,18698 20,775 17,43519 21,507 16,72722 20,288 16,48538. Tip Spead Ratio λ 2,883 2,532 2,438 2,378 2,107 1,920 1,719 1,683 1,481 1,317.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 38. Table 4.6 Data perhitungan tiga sudu propeler dengan diameter 25 cm (lanjutan). No Penelitian 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. 2. 3. Kecepatan Angin. Putaran Poros. Beban. Gaya Pengimbang. Beban Torsi. Kecepatan Sudut. Daya Angin. Daya Output Kincir. (m/s). (rpm). (g). N. N.m. rad/s. watt. watt. 7,49 7,33 7,42 7,82 7,01 7,62 7,14 7,25 7,42 7,43 7,62 7,06 7,51 7,45 7,59 7,6 7,57 7,47 7,8 7,88. 493,7 423,8 400,3 356,9 325,9 314,5 302,5 282,5 282 230 502,8 444,1 409,1 358,5 327,5 285,4 263,7 250,1 224,2 207. 0 90 150 180 210 260 280 300 320 390 0 90 120 160 200 250 290 320 360 400. 0,000 0,883 1,472 1,766 2,060 2,551 2,747 2,943 3,139 3,826 0,000 0,883 1,177 1,570 1,962 2,453 2,845 3,139 3,532 3,924. 0,000 0,177 0,294 0,353 0,412 0,510 0,549 0,589 0,628 0,765 0,000 0,177 0,235 0,314 0,392 0,491 0,569 0,628 0,706 0,785. 51,700 44,380 41,919 37,374 34,128 32,934 31,678 29,583 29,531 24,086 52,653 46,506 42,841 37,542 34,296 29,887 27,615 26,190 23,478 21,677. 123,558 115,808 120,126 140,620 101,293 130,104 107,034 112,057 120,126 120,612 130,104 103,476 124,551 121,589 128,573 129,082 127,560 122,571 139,543 143,881. 0,000 7,837 12,337 13,199 14,061 16,800 17,402 17,413 18,541 18,430 0,000 8,212 10,086 11,785 13,458 14,660 15,712 16,443 16,583 17,012. Koefisien cp 0 6,766957 10,26992 9,386435 13,88198 12,91311 16,25888 15,53916 15,43438 15,28016 0 7,936172 8,09828 9,692643 10,4669 11,35678 12,31749 13,4154 11,88382 11,8237. Tip Spead Ratio λ 2,761 2,422 2,260 1,912 1,947 1,729 1,775 1,632 1,592 1,297 2,764 2,635 2,282 2,016 1,807 1,573 1,459 1,402 1,204 1,100.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 39. 4.4 Grafik Hasil Perhitungan Pengolahan data yang dilakuakan pada Sub Bab 4.2 dan 4.3 mendapatkan hasil grafik. Grafik – grafik hubungan tersebut yakni antara lain grafik antara daya dan torsi, 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 Daya dan Torsi Untuk Kincir Angin dengan Diameter 15 cm Data dari Tabel 4.4 yang sudah diperoleh pada perhitungan sebelumnya dapat digunakan untuk membuat grafik hubungan antara daya kincir (Pout) dan torsi. Pada Gambar 4.1 menunjukan bahwa nilai daya kincir (Pout) puncak yang dihasilkan kincir angin dengan diameter 15 cm adalah 18,9 watt pada torsi sebesar 0,4905 N.m.. Gambar 4.1. Grafik hubungan daya dan torsi untuk kincir angin dengan diameter 15 cm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 40. 4.4.2 Grafik Hubungan Antara Daya dan Torsi Untuk Kincir dengan Diameter 20 cm Data dari Tabel 4.5 yang sudah diperoleh pada perhitungan sebelumnya dapat digunakan untuk membuat grafik hubungan antara daya kincir (Pout) dan torsi. Pada Gambar 4.2 menunjukan bahwa nilai daya kincir (Pout) puncak yang dihasilkan kincir angin dengan diameter 20 cm adalah 16,4 watt pada torsi sebesar 0,66 N.m.. Gambar 4.2. Grafik hubungan daya dan torsi untuk kincir angin dengan diameter 20 cm. 4.4.3 Grafik Hubungan Antara Daya dan Torsi Untuk Kincir Angin dengan Diameter 25 cm Data dari Tabel 4.6 yang sudah diperoleh pada perhitungan sebelumnya dapat digunakan untuk membuat grafik hubungan antara daya kincir (Pout) dan torsi. Pada Gambar 4.3 menunjukan bahwa nilai daya kincir (Pout) puncak yang.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 41. dihasilkan kincir angin dengan diameter 25cm adalah 20,29 watt pada torsi sebesar 0,824 N.m.. Gambar 4.3 Grafik hubungan daya dan torsi untuk kincir angin dengan diameter 25 cm. 4.4.4 Grafik Hubungan Antara Torsi dan Putaran Untuk Kincir Angin dengan Diameter 15 cm Data dari Tabel 4.4 yang sudah diperoleh pada perhitungan sebelumnya dapat digunakan untuk membuat grafik hubungan antara torsi dan putaran (rpm). Pada Gambar 4.4 menunjukan bahwa nilai torsi yang dihasilkan kincir angin dengan diameter 15 cm adalah 0.49 N.m dan terjadi pada putaran sebesar 367,8 rpm..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 42. Gambar 4.4 Grafik hubungan torsi dan rpm untuk kincir angin dengan diameter 15 cm. 4.4.5 Grafik Hubungan Antara Torsi dan Putaran Untuk Kincir Angin dengan Diameter 20 cm Data dari Tabel 4.5 yang sudah diperoleh pada perhitungan sebelumnya dapat digunakan untuk membuat grafik hubungan antara torsi dan putaran (rpm). Pada Gambar 4.5 menunjukan bahwa nilai torsi yang dihasilkan kincir angin dengan diameter 20 cm adalah 0.67 N.m dan terjadi pada putaran sebesar 234,6 rpm..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 43. Gambar 4.5 Grafik hubungan torsi dan rpm untuk kincir angin dengan diameter 20 cm. 4.4.6 Grafik Hubungan Antara Torsi dan Putaran Untuk Kincir Angin dengan Diameter 25 cm Data dari Tabel 4.6 yang sudah diperoleh pada perhitungan sebelumnya dapat digunakan untuk membuat grafik hubungan antara torsi dan putaran (rpm). Pada Gambar 4.6 menunjukan bahwa nilai torsi yang dihasilkan kincir angin dengan diameter 25 cm adalah 0.82 N.m dan terjadi pada putaran sebesar 235,1 rpm..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 44. Gambar 4.6. Grafik hubungan torsi dan rpm untuk kincir angin dengan diameter 25 cm. 4.4.7 Grafik Hubungan Antara Koefisien Daya Maksimal dan Tip speed ratio Untuk Kincir Angin dengan Diameter 15 cm Pada Gambar 4.7 menunjukan grafik hubungan antara koefisien daya maksimal dan λ optimal untuk kincir angin variasi diameter 15 cm diperoleh persamaan Cp = -7,0286λ2 + 29,019λ - 17,099 untuk menentukan nilai koefisien daya maksimal dan λ optimal. Nilai λ optimal dapat dihitung dari persamaan sebagai berikut : Cp = -7,0286λ2 + 29,019λ - 17,099. 0 = 2(-7.0286)λ + 29,019λ 0 = -14,0572λ + 29,019.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 45. 14,0572λ = 29,019 λ= λ = 2.0643 Hasil perhitungan dari persamaan di atas menunjukan nilai λ = Tip speed ratio optimal, yakni sebesar 2,0643 Nilai koefisien daya maksimal didapat dari nilai λ yang dimasukan ke dalam persamaan sebagai berikut : Cp= -7,0286λ2 + 29,019λ - 17,099 Cpmax = -7,0286(2.0643)2 + 29.019(2,0643) – 17,099 Cpmax = 12.853 Hasil perhitungan dari persamaan di atas menunjukan nilai Cpmax = koefisien daya maksimal (Cpmax), yakni sebesar 12.85%. Gambar 4.7 Grafik hubungan antara koefisien Daya Maksimal (Cpmax )dan Tip speed ratio (λ) untuk kincir angin diameter 15 cm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 46. 4.4.8 Grafik Hubungan Antara Koefisien Daya Maksimal dan Tip speed ratio Untuk Kincir Angin dengan Diameter 20 cm Pada Gambar 4.8 menunjukan grafik hubungan antara koefisien daya maksimal dan λ optimal untuk kincir angin variasi diameter 20 cm diperoleh persamaan Cp = -9,7648λ2 + 33,582λ - 15,211 untuk menentukan nilai koefisien daya maksimal dan λ optimal. Nilai λ optimal dapat dihitung dari persamaan sebagai berikut : Cp = -9,7648λ2 + 33,582λ - 15,211. 0 = 2(-9,7648)λ + 33,582 0 = -19,5296λ + 33,582 19,5296λ = 33,582 λ= λ = 1,719 Hasil perhitungan dari persamaan di atas menunjukan nilai λ = Tip speed ratio optimal, yakni sebesar 1,719 Nilai koefisien daya maksimal didapat dari nilai λ yang dimasukan ke dalam persamaan sebagai berikut : Cp= -9,7648λ2 + 33,582λ - 15,211 Cpmax = -9,7648(1,719)2 + 33,582(1,719) - 15,211 Cpmax = 13,661.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 47. Hasil perhitungan dari persamaan di atas menunjukan nilai Cpmax = koefisien daya maksimal (Cpmax), yakni sebesar 13,661%. Gambar 4.8 Grafik hubungan antara koefisien Daya Maksimal (Cpmax )dan Tip speed ratio (λ) untuk kincir angin diameter 20 cm. 4.4.9 Grafik Hubungan Antara Koefisien Daya Maksimal dan Tip speed ratio Untuk Kincir Angin dengan Diameter 25 cm Pada Gambar 4.9 menunjukan grafik hubungan antara koefisien daya maksimal dan λ optimal untuk kincir angin variasi diameter 25 cm diperoleh persamaan Cp = -9,3466λ2 + 30,595λ - 10,306 untuk menentukan nilai koefisien daya maksimal dan λ optimal. Nilai λ optimal dapat dihitung dari persamaan sebagai berikut : Cp = -9,3466λ2 + 30,595λ - 10,306. 0 = 2(-9,3466)λ + 30,595 0 = -18,6932 λ + 30,595.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 48. 18,6932λ = 30,595 λ= λ = 1,636 Hasil perhitungan dari persamaan di atas menunjukan nilai λ = Tip speed ratio optimal, yakni sebesar 1,636 Nilai koefisien daya maksimal didapat dari nilai λ yang dimasukan ke dalam persamaan sebagai berikut : Cp = -9,3466λ2 + 30,595λ - 10,306 Cpmax = -9,3466(1,636)2 + 30,595(1,636) - 10,306 Cpmax = 14,731 Hasil perhitungan dari persamaan di atas menunjukan nilai Cpmax = koefisien daya maksimal (Cpmax), yakni sebesar 14,73%. Gambar 4.9. Grafik hubungan antara koefisien Daya Maksimal (Cpmax )dan Tip speed ratio (λ) untuk kincir angin diameter 25 cm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 49. 4.5 Grafik Perbandingan Tiga Variasi Diameter Silinder Berikut ini adalah grafik perbandingan dari ketiga variasi diameter 15 cm, 20 cm dan 25 cm yakni, grafik perbandingan poros dan torsi, output dan torsi dan koefisien daya maksimal (Cpmax) dengan Tip speed ratio (λ).. 4.5.1 Grafik Perbandingan Koefisiensi Putaran Poros Dengan Torsi Data yang sudah diperoleh dapat dibandingkan antar ketiga variasi yang diteliti. Perbandingan poros dapat ditunjukan pada Gambar 4.10. Dilihat dari Gambar 4.10 dapat diketahui bahwa kincir angin dengan sudu dengan dengan diameter 15 cm memiliki putaran poros lebih besar dari pada kedua variasi permukaan sudu yang lainnya. Gambar 4.10 Grafik hubungan putaran dan torsi untuk tiga variasi diameter 15 cm, 20 cm dan 25 cm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 50. 4.5.2 Grafik Perbandingan daya output kincir dan torsi Data yang sudah diperoleh dapat dibandingkan antar ketiga variasi yang diteliti. Perbandingan daya pout dapat ditunjukan pada Gambar 4.11. Dilihat dari Gambar 4.11 dapat diketahui bahwa kincir angin dengan sudu dengan dengan diameter 25 cm memiliki daya pout lebih besar dari pada kedua variasi permukaan sudu yang lainnya. Gambar 4.11 Grafik hubungan daya output kincir dan torsi untuk tiga variasi diameter 15 cm, 20 cm dan 25 cm. 4.5.3 Grafik Perbandingan Koefisien Daya Maksimal dengan Tip speed ratio Data yang sudah diperoleh dapat dibandingkan antar ketiga variasi yang diteliti. Perbandingan koefisien daya maksimal (Cpmax) dapat ditunjukan pada Gambar 4.12 Dilihat dari Gambar 4.12 dapat diketahui bahwa kincir angin dengan sudu dengan dengan diameter 25 cm memiliki koefisien daya maksimal (Cpmax) lebih besar dari pada kedua variasi permukaan sudu yang lainnya.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 51. Gambar 4.12 Grafik hubungan koefisien daya dan λ untuk tiga variasi diameter 15 cm, 20 cm dan 25 cm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB V PENUTUP. 5.1 Kesimpulan Dari penelitian kincir angin propeler tiga sudu dengan tiga variasi diameter 15 cm, 20 cm dan 25 cm . sudut 900 pelapisan mengunakan seng yang sudah di lakukan,maka dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Telah berhasil dibuat kincir angin propeler tiga sudu dari bahan dasar kayu dengan tiga variasi diameter . Variasi yang dilakukan yakni kincir angin dengan diameter 15 cm, kincir angin dengan diameter 20 cm, dan yang terakhir kincir angin dengan diameter 25 cm, dengan sudut 900 2. Dari hasil penelitian ini, Kincir angin dari belahan silinder berdiameter 15 cm menghasilkan koefisien daya maksimal sebesar 14,93% pada Tip speed ratio 2,20 dengan daya output sebesar 18,75 watt dan torsi sebesar 0,45 N.m. Kincir angin dari belahan silinder berdiameter 20 cm menghasilkan koefisien daya maksimal sebesar 14,91% pada Tip speed ratio 1,98 dengan daya output sebesar 18,13 watt dan torsi sebesar 0,49 N.m. Kincir angin dari belahan silinder berdiameter 25 cm menghasilkan koefisien daya maksimal sebesar 17,43% pada Tip speed ratio 1,68 dengan daya output sebesar 20.77 watt dan torsi sebesar 0,66 N.m.. 52.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 53. 3. Setelah mendapatkan hasil perhitungan dari data pada ketiga variasi pelapisan sudu kincir angin propeler, dinyatakan bahwa, nilai paling tinggi untuk koefisien daya maksimal (Cpmax) yakni 17,43% dan Tip speed ratio (λ) 1,68 dihasilkan dari kincir angin diameter 25 cm. 5.2 Saran Dalam melaksanakan penelitian ini, penulis merasa bersyukur bahwa ilmu yang diperoleh pada saat mengikuti perkuliahan selama ini dapat membekali penulis dalam melaksanakan pembuatan kincir angin propeler tiga sudu lengkung silindris dari bahan kayu berlapis seng, berdiameter 15 cm, 20cm, 25cm. Maka dari itu untuk meningkatkan kualitas serta mutu dari penelitian-penelitian selanjutnya perkenankanlah penulis untuk memberikan saran yang kiranya berguna bagi pembaca : 1. Persiapkan dengan matang bahan yang digunakan dalam pembuatan sudu kincir. 2. Carilah model kincir yang akan digunakan dalam penelitian dan jumlah sudu. 3. Lebih banyak melakukan variasi diameter sudu dan variasi bentuk sudu agar lebih detail untuk mendapatkan hasil yang baik, sehingga didapatkan model kincir angin yang cocok untuk dikembangkan yang sesuai dengan kondisi alam di Indonesia..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 54. 4. Usahakan poros penguhubung antara kincir angin dengan wind tunnel dalam kondisi siap pakai atau tidak melengkung, agar putaran kincir angin lebih seimbang atau tidak goyah. 5. Gunakan alat – alat pengukur yang kondisinya baik, agar memperoleh data yang akurat dari hasil penelitian yang dilakukan..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR PUSTAKA. Culp, Archie W., 1985, “Prinsip-Prinsip Konversi Energi.”, Terjemahan oleh Darwin Sitompul, Erlangga, Bandung.. Daryanto,Y., 2007, “Kajian Potensi angin UntukPembangkit Listrik Tenaga Bayu”, Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, 2005. Pengelolaan Energi Nasional.. Ginting, Soeripno, J., 1993, “Pemasangan dan Uji Coba Pemanfaatan Kincir Angin Poros Horisontal.”, Lembaga Fisika Nasional LIPI,Bandung. Johnson, G.L., 2006, “Wind Energy System”, Manhattan. Diakses : Tanggal 12 April 2015.. Rines. 2012. Bahan Ajar Rekayasa Energi Angin. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma. http://wikipedia.org/kincirangin,22Mei2015). http://www.indoenergi.com/2012/07/, diakses 1 April 2015 http://wikipedia.org/Kincir_angin. 55.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. LAMPIRAN. cetakan diameter 15 cm. Cetakan diameter 20 cm. 56.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 57. Cetakan diameter 25 cm. Seng talang.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 58. Kayu lapis. Turbin.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 59. Anemometer. Neraca pegas.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 60. Motor tiga phase. Tacometer.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 61. Sistem pengereman.