Unjuk kerja model kincir angin American Multi-Blade berbahan aluminium dua belas sudu dengan tiga variasi Pitch Angle

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. UNJUK KERJA MODEL KINCIR ANGIN AMERICAN MULTI-BLADE BERBAHAN ALUMINIUM DUA BELAS SUDU DENGAN TIGA VARIASI PITCH ANGLE. Tugas Akhir Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat Memperoleh gelar Sarjana Teknik Mesin. Disusun oleh : DIMAS CITRA MANGGALA YUDA 115214031. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2015. i.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. THE PERFORMANCE OF ALUMINUM TWELVE BLADES AMERICAN MULTI-BLADE WINDMILL WITH THREE VARIATIONS OF PITCH ANGLE. Final Project Presented as partitial fulfilment of the requirement as to obtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering. by : DIMAS CITRA MANGGALA YUDA 115214031. MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2015. ii.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. LEMBAR PERSETUJUAN. TJNIUK KERIA MODEL KINCIR ANGINIi,flRICI}T MULTI.BTITDE. BERBAI{AN ALUMINIUM DUA BELAS SUDU DENGAN TIGA VARIASI PITCH ANGLE. TelahDise,fi{ui Oleh. iii.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. UNJUT( KERIA MODEL KINCIR ANGINI MERTCAN ML.TLTI.BI-'TDE BERBAHAN ALUMINIT}M DUA BELAS SUDU I}TNGAFI TIGA YARIASI PITCII ANGLE. Dpersiapkan dan disusun oleh. :. Nama : Dimas Citra Manggala Yuda. NIM. : 115214031. Ketua Sekretaris. Anggota. Yogyakarta, 1 1 Juni 201 5 Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. PrimaRosa, S.Si,M-. lv.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR. Dengan. ini. saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa dalam. penulisan Tugas Akhir dengan judul. :. UNJUK KERJA MODEL KINCIR ANGII{ AMERICAN MULTI-BLADE BERBAHAN ALUMINIUM DUA BELAS SUDU DENGAN TIGA VARIASI PITCH ANGLE. Yang dibuat untuk melengkapi persyaratar yang wajib ditempuh uutuk menjadi Sarjana Teknik pada program Strata-1, Program studi Teknik Mesin. Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Sejauh. yang saya ketahui bukan merupakan tiruan dari Tugas Akhir yang dipublikasikan. di perguruan tinggi. sudah. manapun. Kecuali bagian informasi yang. dicantumkan dalam daftar pustaka.. Yogyakarta, 11 Juni 2015. Penulis. Dimas Ci. Manggala Yuda.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAI{ AKADEMIS. Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma Nama. : Dimas Citra Manggala Yuda. Nomor Mahasiswa. :115214031. :. Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang beriudul. :. UNJUK KERJA MODEL KINCIR ANGIN AMERICAN MULTI-BLADE BERBAHAN ALUMINIUM DUA BELAS SUDU DENGAN TIGA VARIASI PITCH ANGLE beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, ffiengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Intemet atau media. lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.. Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat. di. Yogyakarta. Padatanggal : 11 Juni 2015. Yang menyatakan. itra Manggala Yuda. v1.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. KATA PENGANTAR. Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Masa Esa yang telah melimpahkan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. Tujuan penyusunan Tugas Akhir ini adalah sebagai persyaratan untuk dapat menyelesaikan jenjang pendidikan S-1 pada program studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma. Dalam laporan Tugas Akhir ini akan membahas mengenai unjuk kerja model kincir angin American multi-blade. Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada : 1. Ibu Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si, M.Sc selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 2. Bapak Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T, selaku ketua program studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma 3. Bapak Ir. Rines, M.T, selaku dosen pembimbing Tugas Akhir ini 4. Bapak Budi Setyahandana, S.T, M.T, selaku dosen pembimbing akademik 5. Ibu Yoke Sulistiani dan Devi Alcitra Candra, S.T, M.T, selaku orang tua dan saudara yang telah mendukung dalam perjalanan studi hingga terselesaikannya penulisan Tugas Akhir ini 6. Seluruh karyawan dan staf Universitas Sanata Dharma yang telah memberikan pengalaman dan ilmu untuk kelancaran pembuatan laporan tugas akhir.. vii.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 7.. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 2011 yang telah memberi dukungan dan masukan dalam penulisan Tugas Akhir ini.. 8.. Serta pihak-pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu, yang telah membantu dalam pembuatan laporan tugas akhir.. Penulis menyadari akan keterbatasan dalam ilmu pengetahuan dan pengalaman sehingga saran, kesempurnaan laporan. kritik, sefia masukan yang membangun demi. ini. Akhir kata, semoga laporan Tugas Akhir ini. dapat. bermanfaat bagi pembaca.. Yogyakarta, 11 Juni 2015. Dimas Citra Manggala Yuda. vlll.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. DAFTAR ISI. HALAMAN JUDUL ................................................................................................. i TITLE PAGE ............................................................................................................. ii LEMBAR PERSETUJUAN ...................................................................................... iii LEMBAR PERNYATAAN ....................................................................................... v LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .................................... vi KATA PENGANTAR ............................................................................................... vii DAFTAR ISI .............................................................................................................. ix DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. xi DAFTAR TABEL ...................................................................................................... xiii INTISARI .................................................................................................................. xiv. BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................... 1 1.1. Latar Belakang Masalah .......................................................................... 1 1.2. Rumusan Masalah .................................................................................. 3 1.3. Tujuan Penelitian ................................................................................... 3 1.4. Manfaat Penelitian ................................................................................. 4 1.5. Batasan Masalah...................................................................................... 4. BAB II DASAR TEORI ............................................................................................ 6 2.1 Konsep Dasar Angin ................................................................................ 6 2.2 Konsep Dasar Kincir Angin ..................................................................... 7 2.2.1. Kincir Angin Poros Horisontal .................................................... 7. 2.2.2. Kincir Angin Poros Vertikal ........................................................ 10. 2.3 Grafik Hubungan Antara Cp Terhadap TSR………….………………...13 2.4 Rumus Perhitungan……………………………………………………..14 2.4.1 Energi Angin ................................................................................ 14 2.4.2 Perhitungan Torsi dan Daya ........................................................ 15 2.4.3 Perhitungan Torsi ........................................................................ 15. ix.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 2.4.4 Perhitungan Daya Kincir ............................................................. 16 2.4.5 Tip Speed Ratio............................................................................ 17 2.4.6 Koefisien Daya (Cp) .................................................................... 18 BABIII METODE PENELITIAN ............................................................................. 19 3.1 Metode Penelitian .................................................................................... 19 3.2 Alat dan Bahan ......................................................................................... 20 3.3 Peralatan Pengujian .................................................................................. 20 3.4 Variabel yang Diukur ............................................................................... 22 3.5 Variabel yang Dihitung ............................................................................ 22 3.6 Prosedur Penelitian .................................................................................. 23 3.7 Flow Chart ............................................................................................... 26. BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN .................................................................... 27 4.1 Data Pengujian ......................................................................................... 27 4.2 Proses Pengolahan Data ........................................................................... 30 4.2.1 Perhitungan Daya Angin ................................................................. 31 4.2.2 Perhitungan Daya Kincir ................................................................. 32 4.2.3 Tip Speed Ratio ............................................................................... 32 4.2.4 Koefisien Daya Kincir (Cp) ............................................................. 33 4.3 Data Hasil Perhiungan ............................................................................ 33 4.5 Grafik Data Pengujian ............................................................................. 37. BAB V PENUTUP .................................................................................................... 49 5.1 Kesimpulan............................................................................................... 49 5.2 Saran ......................................................................................................... 49. DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 51. x.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. DAFTAR GAMBAR. hal 1. Gambar 2.1 Jenis-jenis kincir poros horisontal. 7. 2. Gambar 2.2 Kincir angin Propeler. 8. 3. Gambar 2.3 Kincir angin American multi-blade. 9. 4. Gambar 2.4 Kincir angin Propeler Dutch Four Arms. 9. 5. Gambar 2.5 Jenis-jenis kincir poros vertikal. 11. 6. Gambar 2.6 Kincir angin Savonius. 12. 7. Gambar 2.7 Kincir angin Darrieus. 12. 8. Gambar 2.8 Grafik hubungan antara Cp dan TSR untuk beberapa jenis kincir. 13. 9. Gambar 3.1 Skema alat pengujian kincir. 22. 10. Gambar 3.2 Gambar sudu kincir American multi-blade. 24. 11. Gambar 3.3 Gambar kincir American multi-blade 12 sudu. 24. 12. Gambar 3.4 Diagram alur proses penelitian. 26. 13. Gambar 4.8 Grafik hubungan antara torsi dan putaran poros pada kincir pitch angle 10o dengan kecepatan angin rata-rata 9,37 m/s. 37. 14. Gambar 4.9 Grafik hubungan antara torsi dan daya output pada kincir pitch angle 10o dengan kecepatan angin rata-rata 9,37 m/s. 38. 15. Gambar 4.10 Grafik hubungan antara Cp dan TSR pada kincir pitch angle 10o. 39. 16. Gambar 4.11 Grafik hubungan antara torsi dan putaran poros pada kincir pitch angle 20o dengan kecepatan angin. xi.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. rata-rata 8,4 m/s. 41. 17. Gambar 4.12 Grafik hubungan antara torsi dan daya output pada kincir pitch angle 20o dengan kecepatan angin rata-rata 8,4 m/s. 42. 18. Gambar 4.13 Grafik hubungan antara Cp dan TSR pada kincir pitch angle 20o. 43. 19. Gambar 4.14 Grafik hubungan antara torsi dan putaran poros pada kincir pitch angle 30o dengan kecepatan angin rata-rata 8,86 m/s. 44. 20. Gambar 4.15 Grafik hubungan antara torsi dan daya output pada kincir pitch angle 30o dengan kecepatan angin rata-rata 8,86 m/s. 45. 21. Gambar 4.16 Grafik hubungan antara Cp dan TSR pada kincir pitch angle 30o. 46. 22. Gambar 4.17 Grafik gabungan hubungan antara Cp dan TSR pada kincir 12 sudu. 47. xii.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. DAFTAR TABEL. hal 1. Table 4.1 Tabel hasil pengambilan data pengujian dengan variasi pitch angle 10o. 27. 2. Table 4.2 Tabel hasil pengambilan data pengujian dengan variasi pitch angle 20o. 28. 3. Table 4.3 Tabel hasil pengambilan data pengujian dengan variasi pitch angle 30o. 29. 4. Tabel 4.4 Tabel data pendukung perhitungan. 30. 5. Tabel 4.5 Tabel hasil pengolahan data pengujian dengan variasi pitch angle 10o. 34. 6. Tabel 4.6 Tabel hasil pengolahan data pengujian dengan variasi pitch angle 20o. 35. 7. Tabel 4.7. Tabel hasil pengolahan data pengujian dengan variasi pitch angle 30o. 36. xiii.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. INTISARI. Pemanfaatan sumber daya alam dapat digunakan untuk meminimalis masalah yang muncul dari meningkatnya kebutuhan akan energi. Salah satu sumber daya alam yang murah dan efektif untuk digunakan adalah angin. Salah satu pemanfaatan angin adalah dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin untuk pembangkit listrik dan penggerak mekanisme. Penelitian ini ditujukan untuk mendapatkan nilai koefisiensi daya (Cp) maksimal dan tip speed ratio (TSR) optimal kaitannya untuk 3 model kincir angin American multi-blade. Proses pengujian yang dilakukan menggunakan model kincir angin American multi-blade dengan 3 variasi pitch angle dan dipilih variasi manakah yang memiliki nilai Cp dan TSR yang paling baik. Kincir angin American multiblade yang digunakan berbahan aluminium dengan 12 sudu dan diameternya 80 cm. Variasi pitch angle yang digunakan adalah 10o, 20o, dan 30o. Kincir angin yang dibuat diujikan di dalam wind tunnel yang didukung dengan alat ukur kecepatan angin, alat ukur putaran poros, neraca pegas, dan mekanisme pengereman. Tiap data yang diperoleh dicatat dan diolah hingga mendapatkan nilai Cp maksimal dan TSR optimal kaitannya dari tiap variasi pitch angle. Dari perhitungan yang dilakukan, pada kincir angin dengan variasi pitch angle 10o memiliki nilai Cp maksimum 0,057 atau 5,7% dan TSR optimal kaitannya 0,91. Pada kincir angin dengan variasi pitch angle 20o memiliki nilai Cp maksimumnya adalah 0,166 atau 16,6% dan TSR optimalnya pada 1,05. Dan pada kincir angin dengan variasi pitch angle 30o memiliki nilai Cp maksimum 0,14 atau 13,8% dan TSR optimal kaitannya 0,72. Dari ketiga nilai Cp maksimal dan TSR optimal kaitannya dapat disimpulkan bahwa kincir angin American multi-blade yang paling baik adalah kincir dengan variasi pitch angle 20o. Kata kunci : Koefisien daya, tip speed ratio, torsi, American multi-blade. xiv.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. BAB I PENDAHULUAN. 1.1. Latar Belakang Indonesia sebagai negara kepulauan yang 2/3 wilayahnya meliputi lautan sehingga memiliki panjang garis pantai ±80.791,42 km. Oleh karena itu Indonesia merupakan wilayah potensial untuk pengembangan pembangkit listrik tenaga angin. Angin merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang dapat diperbarui (renewable energy) dan dapat dimanfaatkan menjadi energi mekanik atau energi. listrik. melalui. Sistem. Konversi. Energi Angin (SKEA).. Pemanfaatan angin menjadi sumber energi telah dilakukan sejak abad ke-17 oleh para petani di beberapa negara Eropa seperti Belanda, negara. Eropa lainnya. untuk. memenuhi. Denmark dan negara-. kebutuhan. para. petani dalam. melakukan kegiatan pertanian, seperti penggilingan padi dan irigasi. Pemanfaatan energi angin merupakan pemanfaatan energi terbarukan paling berkembang sekarang.. Berdasarkan data dari WWEA (World Wind Energy. Association) sampai dengan tahun 2007 perkiraan energi listrik dihasilkan oleh turbin angin mencapai 93.85 gigawatts (GW), mampu menghasilkan lebih dari 1% dari total kelistrikan secara global. Amerika Serikat, Spanyol dan China merupakan negara-negara. terdepan. dalam pemanfaatan energi angin baik. secara teknologi maupun ilmu pengetahuan. Saat ini pemanfaatan akan potensi energi angin tersebut belum optimal. Di. 1.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 2. tengah potensi angin melimpah di kawasan pesisir Indonesia, Indonesia hanya baru memiliki total kapasitas terpasang dalam sistem konversi energi angin saat ini kurang dari 800 kilowatt (kW). Di seluruh Indonesia, baru terdapat lima unit kincir angin pembangkit listrik berkapasitas masing-masing 80 kilowatt yang sudah dibangun. Tahun. 2007, tujuh unit dengan kapasitas sama menyusul. dibangun di empat lokasi, masing-masing di Pulau Selayar tiga unit, Sulawesi Utara dua unit, dan Nusa Penida, Bali, serta Bangka Belitung,. masing-. masing satu unit. Merujuk pada kebijakan energi nasional, maka Pembangkit Listrik Tenaga Angin (PLTA) ditargetkan mencapai 250 megawatt (MW) pada tahun 2025. Salah satu pemanfaatan angin untuk pembangkit listrik adalah dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin. Ada beberapa macam kincir yang sering dipakai di industri, misal aincir angin Propeler, American multi-blade, dan Savonius. Dalam pengujian yang akan saya ambil sebagai bahan Skripsi atau Tugas Akhir ini, saya akan mengambil sampel kincir angin American multi-blade. Kincir angin model ini salah satu kincir yang mudah berputar dengan kecepatan angin yang rendah, oleh sebab itu saya mengambil kincir angin model American multi-blade sebagai bahan pengujian saya kali ini. Kincir angin ini. dapat. ditingkatkan efisiensinya untuk mendapat daya keluaran yang maksimal serta nilai Cp dan TSR nya.. Salah. satunya. mungkin. dengan pengunaan sudu. berjumlah banyak. Sudu yang dipakai berjumlah 8, 10, 12 atau lebih sesuai ketentuan jumlah sudu pada jenis kincir angin American multi-blade yang menggunakan sudu yang banyak dan rapat. Namun, pada pengujian kali ini saya.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 3. akan menggunakan kincir angin American multi-blade dengan jumlah sudu 12 dan variasi sudut atau pitch angle 10o, 20o, dan 30o. Kincir yang akan saya buat ini dengan bahan dasar plat aluminium sebagai sudunya dan tutup pipa paralon sebagai hubnya. Tulisan ini bertujuan sebagai kajian awal mengenai cara meningkatkan efisensi turbin angin melalui variasi sudutnya demi pemanfaatannya untuk kehidupan sehari-hari dan keperluan industri.. 1.2. Rumusan Masalah Berdasarkan uraian latar belakang di atas, maka masalah–masalah yang ingin diteliti dalam Tugas Akhir ini adalah pemanfaatan energi angin untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari baik bagi masyarakat, industri, ataupun edukasi. Angin merupakan energi yang dapat diperoleh di daerah manapun , gratis, dan memiliki kecepatan yang dapat menggerakan sebuah kincir angin pembangkit listrik atau penggerak mekanisme yang efektif, efisien, dan optimal. Perancangan. kincir yang memperhatikan aspek desain dan bahan baku. pembuatan, dengan bantuan generator akan mampu menghasilkan listrik, sehingga dapat menghasilkan efisiensi yang tinggi. Bisa juga digunakan sebagai penggerak mekanisme seperti pompa tanpa bantuan listrik dari luar ataupun generator.. 1.3. Tujuan Penelitian Adapun beberapa tujuan penting dalam pengujian atau penelitian kincir angin American multi-blade. Tujuannya sebagai berikut :.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 4. 1. Membuat kincir angin American multi-blade dengan sudu 12 dan 3 variasi pitch angle 2. Mendapatkan nilai Cp maksimal dan TSR optimal kaitannya untuk tiga buah variasi pitch angle 3. Membandingkan nilai Cp maksimal dan TSR optimal kaitannya dari tiap pitch angle agar bisa dipilih yang terbaik. 1.4. Manfaat Penelitian Beberapa manfaat dari pengujian atau penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Dapat memberikan pilihan kincir yang terbaik pada masyarakat yang membutuhkan pembangkit listrik dengan tenaga angin untuk kehidupan sehari-hari dan industri. 2. Dapat mengoptimalkan alam demi terbentuknya energi terbarukan yang murah dan efisien. 3. Dapat menambah literatur data penelitian untuk para peneliti yang akan melanjutkan penelitian yang sejenis. 1.5. Batasan Masalah Berikut merupakan beberapa batasan masalah dalam penelitian yang dilakukan, diantaranya sebagai berikut : 1.. Nilai Cp maksimal dan TSR optimal pada tiap variasi sudutnya pada kincir angin American multi-blade..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 2.. 5. Faktor apa saja yang mempengaruhi nilai Cp maksimal dan TSR optimal kaitannya dari pengujian yang dilakukan..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. BAB II DASAR TEORI. 2.1. Konsep Dasar Angin Energi angin telah lama dikenal dan dimanfaatkan manusia. Perahu-. perahu layar menggunakan energi ini untuk melewati perairan sudah lama sekali. Sebagaimana diketahui, pada asasnya angin merupakan udara yang bergerak yang disebabkan oleh rotasi bumi dan disertai perbedaan tekanan udara sekitar. Angin selalu bergerak dari tempat bertekanan tinggi ke tempat bertekanan rendah. Pada umumnya kecepatan angin dipengaruhi oleh letak tempat dan ketinggiannya. Bila letak tempatnya di daerah khatulistiwa maka angin akan lebih cepat dibandingkan dengan letak tempatnya jauh dari khatulistiwa. Begitu pula ketinggianya. Semakin tinggi tempatnya semakin kencang juga anginnya. Hal ini disebabkan oleh, semakin tinggi suatu tempat maka, gaya gesekan yang di pengaruhi oleh permukaan bumi yang tidak datar, pohon, gunung dan topografi semakin kecil. Arah angin ditentukan oleh dari mana saja datangnya, apakah dari timur ke barat atau dari selatan ke utara. Sebagai contoh windsocks yang digunakan sebuah bandara pesawat komersial sebagai penunjuk datangnya arah angin untuk. mengukur. kecepatan. angin. 6. biasanya. digunakan. anemometer..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 2.2. 7. Konsep Dasar Kincir Angin. Kincir angin adalah sebuah alat yang mampu memanfaatkan kekuatan angin untuk dirubah menjadi kekuatan mekanik. Dari proses itu memberikan kemudahan berbagai kegiatan manusia yang memerlukan tenaga yang besar seperti memompa air untuk mengairi sawah atau menggiling biji-bijian. Kincir angin modern adalah mesin yang digunakan untuk menghasilkan energi listrik, disebut juga dengan turbin angin. Turbin angin kebanyakan ditemukan di Eropa dan Amerika Utara. Berdasarkan posisi porosnya, kincir angin dibedakan menjadi dua kelompok utama, yaitu kincir angin poros horizontal dan kincir angin poros vertikal.. 2.2.1 Kincir Angin Poros Horisontal Kincir angin poros horisontal seperti contoh Propeler adalah kincir angin yang memiliki poros utama sejajar dengan tanah dan arah poros utama sesuai dengan arah angin. Kincir angin poros horisontal ini memiliki jumlah bilah lebih dari dua. Kincir angin ini dapat berputar dikarenakan adanya gaya aeorodinamis yang bekerja pada suatu kincir. Beberapa jenis kincir angin poros horisontal yang telah banyak dikenal diantaranya ditunjukan pada Gambar 2.1.. Gambar 2.1 Jenis-jenis kincir angin poros horisontal (Sumber: http://2.bp.blogspot.com diakses 14 Februari 2015).

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 8. Beberapa jenis kincir angin horisontal yang sudah umum dikenal dan dikembangkan, seperti :. 1. Kincir Angin Propeler Kincir angin ini merupakan kincir angin yang biasa diaplikasi di daerah dataran Amerika dan Eropa. Kincir angin model ini mampu menghasilkan putaran poros yang tinggi. Kincir angin model ini menggunakan 3 buah sudu atau lebih, seperti pada Gambar 2.2. 2. Kincir Angin American multi-blade Kincir angin ini merupakan kincir angin dengan jumlah banyak, biasanya jumlah sudunya memenuhi 1 lingkaran penuh. Kincir angin yang sering dijumpai di dataran Amerika. Kincir model ini punya nilai torsi yang tinggi. Kincir angin model ini bisa di lihat pada Gambar 2.3. 3. Kincir Angin Propeler dutch four arms Kincir angin ini merupakan kincir angin Propeler yang biasanya ditemukan di daratan Belanda sebagai pembangkit listrik. Jenis kincir ini dapat kita lihat pada Gambar 2.4.. Gambar 2.2 Kincir angin Propeler (Sumber: http://en.wiktionary.org/wiki/windmill diakses 14 Februari 2015).

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 9. Gambar 2.3 Kincir angin American multi-blade (Sumber: http://panzoelgituloh.blogspot.com/2010/11/pembangkit-listrik-tenagaangin.html diakses 14 Februari 2015). Gambar 2.4 Kincir angin Propeler Dutch Four Arms (Sumber: http://en.wiktionary.org/wiki/windmill diakses 14 Februari 2015). Kincir angin poros horisontal ini memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan seperti : Kelebihan kincir angin poros horisontal: 1. Memiliki faktor keamanan yang lebih baik karena posisi sudu yang berada diatas menara. 2. Setiap penambahan tinggi menara sepuluh meter ke atas, kecepatan angin meningkat sebesar 20% dan daya output meningkat 34%..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 10. 3. Rata-rata memiliki nilai kecepatan putar poros yang lebih tinggi.. Kekurangan yang dimiliki oleh kincir angin poros horisontal: 1. Menara yang tinggi serta bilah yang panjang sulit diangkut dan juga memerlukan biaya besar untuk pemasangannya, bisa mencapai 20% dari seluruh biaya peralatan turbin angin. 2. Perlu adanya mekanisme tambahan untuk menyesuaikan dengan arah angin (ekor atau sensor elektrik). 2.2.2 Kincir Angin Poros Vertikal. Kincir ini memiliki poros/sumbu rotor utama yang disusun tegak lurus. Kelebihan utama susunan ini adalah kincir tidak harus diarahkan ke angin agar menjadi efektif. Kelebihan ini sangat berguna di tempat-tempat yang arah anginnya sangat bervariasi. Kincir ini mampu mendayagunakan angin dari berbagai arah. Kincir ini memiliki poros/sumbu rotor utama yang disusun tegak lurus. Kelebihan utama susunan ini adalah kincir tidak harus diarahkan ke angin agar menjadi efektif. Kelebihan ini sangat berguna di tempat-tempat yang arah anginnya sangat bervariasi. Kincir ini mampu mendayagunakan angin dari berbagai arah. Dengan sumbu yang vertikal, generator serta gearbox bisa ditempatkan di dekat tanah, jadi menara tidak perlu menyokongnya dan lebih mudah diakses untuk keperluan perawatan..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 11. Gambar 2.5 Jenis-jenis kincir angin poros vertikal (Sumber: http://2.bp.blogspot.com diakses 14 Februari 2015). Beberapa jenis kincir angin horisontal yang sudah umum dikenal dan dikembangkan:. 1. Kincir Angin Savonius Kincir angin Savonius merupakan salah satu kincir angin poros vertikal yang sering diaplikasikan oleh masyarakat. Kincir angin ini diaplikasikan di daerah yang memiliki arus angin yang berubah-ubah arahnya. Kincir model ini memiliki nilai torsi yang besar. Kincir angin ini berbentuk seperti selimut tabung, seperti pada Gambar 2.6.. 2. Kincir Angin Darrieus Kincir angin Darrius merupakan salah satu kincir angin poros vertikal yang sering diaplikasikan oleh masyarakat. Kincir angin ini diaplikasikan di daerah yang memiliki arus angin yang berubah-ubah arahnya. Contoh bentuk kincir angin ini dapat dilihat pada Gambar 2.7..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 12. Gambar 2.6 Kincir angin Savonius (Sumber: http://cleangreenenergyzone.com/cardboard-savonius-wind-turbine/ diakses 14 Februari 2015). Gambar 2.7 Kincir angin Darrieus (Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Darrieus_wind_turbine diakses 14 Februari 2015) Kincir angin poros vertikal ini memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan seperti : Kelebihan kincir angin poros vertikal: 1. Dapat menerima angin dari segala arah 2. Komponen-komponennya dapat dipasang dekat dengan permukaan tanah. 3. Mudah dirawat dan diperbaiki...

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 13. Kekurangan yang dimiliki oleh kincir angin poros vertikal : 1. Karena umum dipasang di dekat dengan permukaan tanah maka kualitas angin yang didapat kurang bagus. 2. Memerlukan permukaan tanah yang rata dan datar 3. Nilai efisiensi yang dihasilkan lebih sedikit dibanding kincir poros horisontal. 2.3 Grafik Hubungan Antara Cp Terhadap TSR Menurut Albert Betz Ilmuan Jerman bahwa koefisien daya maksimal dari kincir angin adalah sebesar 59%, batas maksimal tersebut dengan Betz limit. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2 . 8 .. Gambar 2.8 Grafik hubungan antara Cp dan TSR untuk beberapa jenis kincir (Sumber: gunturcupletz.blogspot.com diakses pada 21 Februari 2015).

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 2.4. 14. Rumus Perhitungan Ada beberapa rumus perhitungan yang digunakan dalam proses analisis data.. Berikut ini adalah rumus-rumus yang digunakan untuk melakukan perhitungan dan analisis kerja kincir angin yang diteliti. 2.4.1 Energi Angin Angin adalah fluida yang bergerak sehingga memiliki energi kinetik, maka dapat dirumuskan sebagai berikut:. Ek = 0,5m v2. (1). dengan : Ek = energi kinetik (joule). m = massa udara (kg). v = kecepatan angin (m/s).. Daya adalah energi persatuan waktu, sehingga dapat di tuliskan sebagai berikut: Pin=0,5mv2 dengan: Pin = daya angin (watt). m = massa udara yang mengalir dalam waktu tertentu (kg/s).. (2).

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 15. yang dalam hal ini. ṁ= ρAv. (3). dengan: ρ = massa jenis udara (kg/m3). A = luas penampang yang membentuk sebuah lingkaran ( m2 ).. Dengan menggunakan persamaan (3), maka daya angin ( Pin) dapat dirumuskan menjadi : Pin = 0,5(ρAv)v2, yang dapat disederhanakan menjadi : Pin = 0,5ρAv3. (4). 2.4.2 Perhitungan Torsi dan Daya Untuk mengetahui perbedaan unjuk kerja dari setiap sudut kemiringan sudu yang divariasikan, maka perlu mencari torsi dinamis dan daya yang dihasilkan oleh kincir.. 2.4.3 Perhitungan Torsi Torsi merupakan hasil perkalian vektor antara jarak sumbu putar dengan gaya yang bekerja pada titik yang berjarak tertentu dari sumbu pusat. Pada penelitian ini digunakan mekanisme pengereman, sehingga. dapat. dirumuskan sebagai berikut: T = Fr. (5).

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 16. dengan: T = torsi dinamis yang dihasilkan dari putaran poros (N.m). F = gaya pada poros akibat puntiran (N). r = jarak lengan torsi ke poros (m).. 2.4.4. Perhitungan Daya Kincir Pada. umumnya. perhitungan. untuk. menghitung. daya. pada. gerak. melingkar dapat dituliskan sebagai berikut: Pout = T .ω. (6). dengan : T = torsi dinamis (Nm). ω = kecepatan sudut (ω) didapatkan dari n rpm =. ω= Dengan. rad/s ini. untuk. daya. yang. dihasilkan. oleh. kincir. dapat. dinyatakan dengan persamaan yaitu : Pout= T. rad/s. (7).

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 17. dengan : Pout = Daya yang dihasilkan kincir angin (watt) n = Putaran poros (rpm). 2.4.5. Tip Speed Ratio Tip spead ratio (TSR) adalah perbandingan antara kecepatan ujung sudu kincir angin dengan kecepatan angin. Kecepatan di ujung sudu (vt) dapat dirumuskan sebagai: vt = ωr. (8). dengan : vt = kecepatan ujung sudu ω = kecepatan sudut (rad/s). r = jari-jari kincir (m). sehingga tsrnya dapat dirumuskan dengan : TSR =. dengan : r = jari – jari kincir (m). n = putaran poros kincir tiap menit (rpm). v = kecepatan angin (m/s).. (9).

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 18. 2.4.6. Koefisiensi Daya (Cp) Koefisien daya (Cp) adalah pebandingan antara daya yang dihasilkan oleh kincir (Pout) dengan daya yang disediakan oleh angin (Pin), sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut: Cp =. 100%. dengan : Cp. = koefisien daya (%).. Pout = daya yang dihasilkan oleh kincir (watt). Pin. = daya yang dihasilkan oleh angin (watt).. (10).

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. BAB III METODOLOGI PENELITIAN. 3.1. Metode Penelitian Dalam penelitian ini data yang diperlukan dapat diperoleh melalui beberapa metode yaitu: 1.. Penelitian Kepustakaan Penelitian kepustakaan yaitu penelitian untuk landasan teori dari Tugas Akhir ini dengan cara membaca literatur - literatur yang berhubungan. dengan. penulisan. topik. pengujian. serta. dapat. dipertanggungjawabkan kebenarannya.. 2.. Pembuatan Alat Sebelum dilakukan penelitian maka terlebih dahulu dilakukan pembuatan alat uji yaitu kincir angin American multi-blade.. 3.. Pengamatan secara langsung atau observasi Dengan. menggunakan. metode. observasi. yaitu. dengan. melakukan pengamatan secara langsung terhadap objek yang diteliti dalam hal ini adalah kincir angin tipe American multi-blade.. 19.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 20. 3.2. Alat dan Bahan Dalam. proses. pembuatan. kincir. angin. American. multi-blade. ini. membutuhkan beberapa alat dan bahan yang akan digunakan, di antaranya sebagai berikut : 1. Plat aluminium 1x1 meter 2. Pipa aluminium profil U 5 meter 3. Tutup pipa paralon 6 inch 4. Mur dan Baut 5. Gerinda potong 6. Gunting plat 7. Bor 8. Kikir 9. Gerinda duduk 10. Penggaris 11. Pensil 12. Spidol 13. Penghapus pensil. 3.3. Peralatan Pengujian Dalam proses pengambilan data, ada beberapa peralatan pengujian yang dibutuhkan untuk menunjang proses pengujian dan pengambilan data. Peralatan ini wajib dipersiapkan dan dirangkai sesuai standar agar penggunaannya optimal dan sesuai standart keamanan. Peralatan tersebut diantaranya sebagai berikut :.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 21. 1. Fan, berfungsi sebagai sumber angin yang dipasang tepat di belakang terowongan angin.. 2. Motor, berfungsi merubah energy listrik menjadi eneri mekanik guna menggerakkan fan.. 3. V-belt, berfungsi sebagai penghubung antara Motor dan Fan.. 4. Terowongan angin atau wind tunnel, berfungsi sebagai terowongan yang dilewati angin, di mana terowongan ini terbuat dari triplek.. 5. Anemometer digital, berfungsi untuk mengukur kecepatan angin dan suhu lingkungan.. 6. Tachometer, berfungsi untuk mengukur kecepatan putaran poros.. 7. Neraca, berfungsi untuk mengukur berat pembebanan.. 8. Tali, berfungsi untuk menggantungkan pembebanan.. 9. Mekasisme pengereman berfungsi sebagai pembebanan..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 22. Gambar 3.1 Skema alat pengujian kincir. 3.4. Variabel yang Diukur Sesuai dengan tujuan, variabel yang akan diukur adalah sebagai berikut: 1. Kecepatan angin, v ( m/s) 2. Gaya pengimbang, F (N) 3. Putaran poros kincir, n (rpm). 3.5. Variabel yang Dihitung Untuk mendapatkan. karakteristik yang didapat dalam penelitian. menggunakan parameter sebagai berikut: 1. Daya angin,. (watt). 2. Torsi, T (Nm) 3. Daya kincir,. (watt). 4. Koefisien daya, Cp 5. Tip speed ratio, TSR.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 23. 3.6. Prosedur Penelitian. Ada beberapa prosedur penelitian yang harus dilakukan demi optimalnya pengambilan data dan keutamaan faktor keselamatan penguji. Prosedur yang harus dilakukan diantaranya sebagai beikut : 1. Pembuatan alat Adapun langkah-langkah yang ditempuh dalam pembuatan alat kincir angin tipe American multi-blade adalah: a. Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan. b. Pembutan kincir angin meliputi : 1. Menyiapkan plat aluminium sebagai bahan dasar pembuatan sudu kincir 2. Membuat pola atau gambar sudu pada plat aluminium sesuai ukuran yang ditentukan 3. Memotong pola dengan alat gerinda potong dan gunting potong plat 4. Menghaluskan bekas potongan plat dengan gerinda mesin 5. Memotong pipa aluminium profil U sepanjang sudu kincir atau sepanjang jari-jari kincir 6. Melubangi plat yang sudah dipotong dan pipa aluminium pada tempat yang sama 7. Menekuk plat dengan alat penekuk untuk membuat variasi pitch angle yang ditentukan, yang pertama tekuk dengan pitch angle 10o.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 24. 8. Menyatukan pipa dengan sudu kincir dengan membautnya pada lubang-lubang yang sudah dibuat. 9. Menyiapkan hub dengan tutup pipa paralon 10. Membuat pola lubang pada hub untuk pemasangan sudu dan lubang poros 11. Memasangkan sudu pada hub yang sudah disiapkan 12. Menguji kincir dengan mengambil data yang diperlukan atau diukur, seperti kecepatan angin, putaran poros, dan beban pengimbang torsi 13. Melepas kembali kincir hingga sudunya bisa ditekuk kembali 14. Mengulangi proses nomor 7 dengan pitch angle 20o dan dilanjutkan proses nomor 8 hingga 12 15. Mengulangi kembali proses nomor 13 dan 14 dengan pitch angle 30o. `. Gambar 3.2. Gambar sudu kincir American multi-blade. Gambar 3.3. Gambar kincir American multi-blade 12 sudu.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 25. 2. Memasang kincir angin tepat di dalam wind tunnel. 3. Memasang alat pengukur kecepatan angin (anemometer) di depan wind tunnel 4. Menghidupkan motor dan membiarkannya beroperasi beberapa menit sampai putarannya stabil. 5. Mengukur putaran poros kincir dengan menggunakan tachometer untuk putaran awal tanpa beban. 6. Mengukur kecepatan angin dari anemometer 7. Data diambil 3 kali untuk variasi beban yang sama. 8. Menambahkan beban pada mekanisme pengereman menggunakan karet sesuai dengan penambahan nilai beban yang diinginkan. 9. Mengukur putaran poros kincir angin dengan tachometer untuk variasi kedua 10. Mengukur kecepatan angin dari anemometer. 11. Data diambil 3 kali untuk variasi beban yang sama. 12. Mengulangi prosedur 8-11 sampai putaran kincir berhenti. 13. Mematikan mesin dan melepas beban serta kincir yang terpasang setelah kincir angin berhenti 14. Mengolah data dan membahas hasil penelitian yang telah dilakukan. 15. Menarik kesimpulan dari hasil pengolahan data..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 26. 3.7. Flow Chart. Flow chart merupakan bagan alur dari proses penulisan yang dilakukan pada Tugas Akhir ini. Bagan ini berisikan diantaranya pengolahan data dan pembahasan. Secera lebih lengkap dapat dilihat pada diagram alur seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.4.. Mulai Mencari Literatur Pembuatan Alat. Pengambilan Data. Pengolahan Data. Mencatat Data. Ya. Menganalisa Data. Menyimpulkan Data. Selesai Gambar 3.4 Diagram alur proses penelitian.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN. 4.1. Data Pengujian Hasil pengujian kincir angin American multi-blade ini meliputi: kecepatan. angin, v (m/s), putaran poros, n (rpm), beban atau gaya pengimbang, F (N), dan α (°). Pengambilan data dengan memvariasikan pitch angle jumlah kincirnya. Variasi pitch angle meliputi 10o, 20o, dan 30o. Data dari hasil pengujian yang dilakukan diberikan dalam Tabel 4.1 hingga Tabel 4.4.. Tabel 4.1. Tabel hasil pengambilan data pengujian dengan variasi pitch angle 10o Rerata Rerata Kecepatan Kecepatan Putar Beban, F No Angin, v Poros, n (N) (m/s) (rpm) 1 9,73 408 0 2. 9,06. 341. 0,88. 3. 9,56. 319. 1,37. 4. 9,43. 310. 1,86. 5. 9,32. 231. 2,65. 6. 9,38. 211. 3,24. 7. 9,06. 101. 4,32. 8. 9,38. 52. 5,30. 27.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 28. Tabel 4.1 merupakan tabel data dari hasil pengambilan data pengujian kincir angin American multi-blade 12 sudu dengan variasi pitch angle 10o. Dapat kita lihat bahwa tabel di atas memiliki 8 buah data. Jumlah data di atas didasari oleh jumlah beban yang diberikan pada kincir hingga kincir berhenti. Dan beban maksimal yang mampu diberikan kepada kincir angin ini sekitar 5,30 N, jika beban ditambahkan maka kincir akan berhenti berputar.. Tabel 4.2. Tabel hasil pengambilan data pengujian dengan variasi pitch angle 20o Rerata Rerata Kecepatan Kecepatan Putar Beban, F No Angin, v Poros, n (N) (m/s) (rpm) 1 8,75 418 0 2. 8,53. 411. 0,98. 3. 8,62. 378. 1,77. 4. 8,40. 329. 2,94. 5. 8,29. 297. 3,73. 6. 8,42. 264. 4,41. 7. 8,49. 247. 5,40. 8. 8,35. 211. 6,38. 9. 8,07. 181. 7,36. 10. 8,35. 161. 8,34. 11. 8,27. 135. 9,32. 12. 8,48. 97. 9,81. 13. 8,17. 48. 10,30.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 29. Tabel 4.2 merupakan tabel data dari hasil pengambilan data pengujian kincir angin American multi-blade 12 sudu dengan variasi pitch angle 20o. Dapat kita lihat bahwa tabel di atas memiliki 13 buah data. Jumlah data di atas didasari oleh jumlah beban yang diberikan pada kincir hingga kincir berhenti. Jumlah 13 data ini merupakan jumlah data terbanyak dari semua variasi sudut atau pitch angle yang diberikan pada kincir ini. Dan beban maksimal yang mampu diberikan kepada kincir angin ini sekitar 10,30 N sebelum kincir berhenti sempurna.. Tabel 4.3. Tabel hasil pengambilan data pengujian dengan variasi pitch angle 30o Rerata Rerata Kecepatan Kecepatan Beban, F No Angin, v Putar Poros, n (N) (m/s) (rpm) 1 9,02 360 0 2. 9,09. 322. 0,98. 3. 8,88. 322. 1,96. 4. 9,03. 293. 2,84. 5. 8,95. 266. 4,02. 6. 9,00. 234. 4,91. 7. 8,72. 208. 5,69. 8. 9,16. 199. 7,16. 9. 8,56. 155. 8,14. 10. 8,48. 127. 9,32. 11. 8,58. 109. 10,79.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 30. Tabel 4.3 merupakan tabel data dari hasil pengambilan data pengujian kincir angin American multi-blade 12 sudu dengan variasi pitch angle 30o. Dapat kita lihat bahwa Tabel 4.3 memiliki 11 buah data. Jumlah data di atas didasari oleh jumlah beban yang diberikan pada kincir hingga kincir berhenti. Dan beban maksimal yang mampu diberikan kepada kincir angin ini sekitar 10,79 N.. Tabel 4.4. Tabel data pendukung perhitungan Diameter Kincir. 80 cm. Panjang Lengan Torsi. 20 cm. Swept Area. 0.503 m. Suhu Udara. 280C. Densitas Udara. 1.18 kg/m3. Tabel 4.4 merupakan variabel data yang ditetapkan untuk perhitungan data selanjutnya.. 4.2. Proses Pengolahan Data Dari data–data yang ada dari pengujian, meliputi kecepatan angin, v (m/s),. putaran poros, n (rpm), beban atau gaya pengimbang, F (N), sehingga dapat menghitung nilai torsi, T (N.m), daya input, Pin (watt), daya output, Pout (watt), koefisien daya (Cp), dan tip speed ratio (TSR). Beberapa rumus yang digunakan untuk menghitung beberapa data pada Tabel 4.1, 4.2, dan 4.3 adalah :.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 31. a. Torsi T = F r (N.m) b. Kecepatan sudut ω =. rad/s. c. Daya input Pin =. (watt). d. Daya output Pout = T ω (watt) e. Tip Speed Ratio TSR = f. Koefisien daya Cp =. 100%. 4.2.1 Perhitungan Daya Angin Daya angin adalah daya yang dihasilkan angin pada kincir angin dengan swept area (A) = 0.503. dan kecepatan angin 9 m/s, dapat dicari dengan. menggunakan persamaan (4). Pin =0,5 Av3 = (0,5) (1,18) (0.503) (9)3 = 216,196 watt.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 32. 4.2.2 Daya Kincir Daya kincir adalah daya yang dihasilkan oleh kincir angin dapat dicari dengan menggunakan Persamaan (5), untuk mendapatkan daya kincir kita harus mengetahui kecepatan sudut dan torsi. Maka perlu dicari terlebih dahulu menggunakan Persamaan (7) dan (6): Maka kecepatan sudut dan torsi kincir adalah: a. ω = = = 10,571 rad/s. b. T = Fr = (4,32) (0,2) = 0,864 N.m. c. Pout = Tω = (0,864) (10,571) = 9,133 watt. 4.2.3 Tip Speed Ratio Untuk mengetahui besarnya perbandingan kecepatan ujung kincir dengan kecepatan angin atau tip speed ratio dapat dicari dengan menggunakan Persamaan (8): TSR =.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. =. ( (. )(. 33. ). )( ). = 0,469 rad/s. 4.2.4 Koefisien Daya Kincir Koefisien daya kincir dapat dicari dengan menggunakan Persamaan (9): Cp =. 100%. =. 100%. = 4,22 %. 4.3. Data Hasil Perhitungan Data yang diperoleh dari penelitian kemudian diolah dengan menggunakan. Microsoft Excel. Hasil perhitungan yang dihasilkan oleh kincir angin untuk setiap variasi pitch angle pada sudunya dapat dilihat pada Table 4.5, 4.6, dan 4.7. Tabel hasil di bawah adalah tabel hasil perhitungan dari kincir angin American multi-blade 12 sudu :.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 34. Tabel 4.5. Tabel hasil pengolahan data pengujian dengan variasi pitch angle 10o. No. Rerata Kecepatan Angin, v (m/s). Rerata Kecepatan Putar Poros, n (rpm). Beban, F (N). Torsi, T (Nm). Kecepatan Sudut, ω (rad/s). Daya Input, Pin (watt). Daya Output, Pout (watt). Koefisien Daya, Cp. Tip Speed Ratio. TSR. 1. 9,73. 408. 0. 0. 42,8. 273. 0. 0. 1,76. 2. 9,06. 341. 0,88. 0,18. 35,7. 220. 6,3. 0,03. 1,58. 3. 9,56. 319. 1,37. 0,27. 33,4. 259. 9,2. 0,04. 1,40. 4. 9,43. 310. 1,86. 0,37. 32,5. 249. 12,1. 0,05. 1,38. 5. 9,32. 231. 2,65. 0,53. 24,2. 240. 12,8. 0,05. 1,04. 6. 9,38. 211. 3,24. 0,65. 22,1. 245. 14,3. 0,06. 0,94. 7. 9,06. 101. 4,32. 0,86. 10,6. 221. 9,1. 0,04. 0,47. 8. 9,38. 52. 5,30. 1,06. 5,4. 244. 5,8. 0,02. 0,23. Dari Tabel 4.5 ada 8 buah variasi data. Pada Tabel 4.5 ini sudah memiliki hasil perhitungan, seperti torsi, kecepatan sudut, daya input, daya output, TSR, dan Cp. Pada tabel di atas memiliki nilai kecepatan angin yang relatif sama. Kecepatan angin rata-rata yang diberikan pada kincir kurang lebih 9,37 m/s. Jika kita meilhat dari putaran porosnya, kincir ini mampu menghasilkan putaran poros tertinggi 408 rpm. Beban maksimum yang dapat diterima kincir ini adalah 5,30 N. Kincir ini memiliki nilai Cp maksimunya 0,06 atau 6% dan TSR optimal kaitannya adalah 0,94. Hal ini dapat kita lihat pada Gambar 4.10..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 35. Tabel 4.6. Tabel hasil pengolahan data pengujian dengan variasi pitch angle 20o. No. Rerata Kecepatan Angin, v (m/s). 1. 8,75. Rerata Kecepatan Putar Poros, n (rpm) 418. 8,53. 411. 0,98. 0,20. 43,07. 184. 8,5. 0,05. 2,02. 8,62. 378. 1,77. 0,35. 39,55. 190. 14,0. 0,07. 1,84. 8,40. 329. 2,94. 0,59. 34,42. 176. 20,3. 0,12. 1,64. 8,29. 297. 3,73. 0,75. 31,10. 169. 23,2. 0,14. 1,50. 8,42. 264. 4,41. 0,88. 27,61. 177. 24,4. 0,14. 1,31. 8,49. 247. 5,40. 1,08. 25,83. 182. 27,9. 0,15. 1,22. 8,35. 211. 6,38. 1,28. 22,10. 172. 28,2. 0,16. 1,06. 8,07. 181. 7,36. 1,47. 18,95. 156. 27,9. 0,18. 0,94. 8,35. 161. 8,34. 1,67. 16,86. 172. 28,1. 0,16. 0,81. 8,27. 135. 9,32. 1,86. 14,10. 168. 26,3. 0,16. 0,68. 8,48. 97. 9,81. 1,96. 10,19. 181. 20,0. 0,11. 0,48. 8,17. 48. 10,30. 2,06. 5,06. 162. 10,4. 0,06. 0,25. 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13. Beban, F (N). Torsi, T (Nm). Kecepatan Sudut, ω (rad/s). Daya Input, Pin (watt). Daya Output, Pout (watt). Koefisien Daya, Cp. Tip Speed Ratio. TSR. 0. 0. 43,81. 198. 0. 0. 2. Dari Tabel 4.6 ada 13 buah variasi data. Pada Tabel 4.6 ini sudah memiliki hasil perhitungan, seperti torsi, kecepatan sudut, daya input, daya output, TSR, dan Cp. Pada tabel di atas memiliki nilai kecepatan angin yang relatif sama. Kecepatan rata-rata yang dterima kincir sekitar 8,4 m/s. Jika kita meilhat dari putaran porosnya, kincir ini mampu menghasilkan putaran poros tertinggi 418 putaran per menitnya. Beban maksimum yang dapat diterima kincir ini adalah.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 36. 10,30 N. Kincir ini memiliki nilai Cp maksimunya 0,18 atau 18% dan TSR optimal kaitannya 0,94. Hal ini dapat kita lihat pada Gambar 4.13.. Tabel 4.7. Tabel hasil pengolahan data pengujian dengan variasi pitch angle 30o. No. Rerata Kecepatan Angin, v (m/s). Rerata Kecepatan Putar Poros, n (rpm). Beban, F (N). Torsi, T (Nm). Kecepatan Sudut, ω (rad/s). Daya Input, Pin (watt). Daya Output, Pout (watt). Koefisien Daya, Cp. Tip Speed Ratio. TSR. 1. 9,02. 360. 0. 0. 37,7. 217. 0. 0. 1,67. 2. 9,09. 322. 0,98. 0,20. 33,7. 223. 6,6. 0,03. 1,48. 3. 8,88. 322. 1,96. 0,39. 33,7. 208. 13,2. 0,06. 1,52. 4. 9,03. 293. 2,84. 0,57. 30,7. 218. 17,5. 0,08. 1,36. 5. 8,95. 266. 4,02. 0,80. 27,9. 213. 22,4. 0,11. 1,24. 6. 9. 234. 4,91. 0,98. 24,5. 216. 24,0. 0,11. 1,09. 7. 8,72. 208. 5,69. 1,14. 21,7. 197. 24,7. 0,13. 1,00. 8. 9,16. 199. 7,16. 1,43. 20,8. 228. 29,8. 0,13. 0,91. 9. 8,56. 155. 8,14. 1,63. 16,3. 186. 26,5. 0,142. 0,76. 10. 8,48. 127. 9,32. 1,86. 13,3. 181. 24,9. 0,14. 0,63. 11. 8,58. 109. 10,79. 2,16. 11,4. 187. 24,7. 0,13. 0,53. Dari Tabel 4.7 ada 11 buah variasi data. Pada Tabel 4.7 ini sudah memiliki hasil perhitungan, seperti torsi, kecepatan sudut, daya input, daya output, TSR, dan Cp. Pada tabel di atas memiliki nilai kecepatan angin rata-rata sekitar 8,86 m/s. Jika kita meilhat dari putaran porosnya, kincir ini mampu menghasilkan.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 37. putaran poros tertinggi 360 putaran per menitnya. Beban maksimum yang dapat diterima kincir ini adalah 10,70 N. Kincir ini memiliki nilai Cp maksimunya 0,142 atau 14,2% dan TSR optimal kaitannya 0,76. Hal ini dapat kita lihat pada Gambar 4.16.. 4.4 Grafik Data Pengujian Data yang telah diperoleh kemudian diolah kembali ke dalam bentuk grafik untuk mengetahui hubungan antara torsi dengan kecepatan putar kincir (rpm), torsi dengan daya yang dihasilkan kincir (Pout) serta koefisien daya kincir (Cp) dengan tip speed ratio (TSR). Grafik yang disajikan untuk setiap variasi percobaan dapat dilihat pada Gambar 4.8 sampai Gambar 4.17.. 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0. 0,2. 0,4. 0,6. 0,8. 1. 1,2. Gambar 4.8 Grafik hubungan antara torsi dan putaran poros pada kincir pitch angle 10o dengan kecepatan angin rata-rata 9,37 m/s.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 38. Pada grafik hubungan antara torsi dan putaran poros dapat dilihat bahwa data yang dimasukkan akan membentuk garis miring lurus yang menghubungkan tiap titiknya. Jika diamati pada grafik di atas nilai putaran poros semakin menurun, namun nilai dari torsinya semakin bertambah. Hal ini dipengaruhi oleh nilai F atau beban yang diberikan. Penambahan beban akan mengurangi nilai putar poros, namun akan memperbesar nilai torsi. Hal ini menunjukkan bahwa antara torsi dan putaran poros nilainya berbanding terbalik.. 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0. 0,2. 0,4. 0,6. 0,8. 1. 1,2. Gambar 4.9 Grafik hubungan antara torsi dan daya output pada kincir pitch angle 10o dengan kecepatan angin rata-rata 9,37 m/s. Pada grafik hubungan antara torsi dan daya output dapat dilihat membentuk garis lengkung. Pada kasus ini berbeda dengan grafik hubungan antara torsi dan putaran poros yang perbandingan nilainya berbanding terbalik, namun pada pada grafik ini ada beberapa kondisi yang berbeda. Dapat diamati jika nilai torsi pada.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 39. grafik terus meningkat, namun nilai daya output hanya mengalami pertambahan pada titik ke 6 atau pada torsi sekitar 0,65 dan setelah itu adanya penurunan pada nilai daya output tersebut. Nilai daya output mengalami penurunan dipengaruhi karena kecepatan sudutnya juga mengalami penurunan. Kecepatan sudutnya mengalami penurunan nilai, karena nilai putaran porosnya mengalami penurunan pada proses pengujian kincirnya yang disebabkan oleh adanya penambahan beban. Hal ini dapat kita buktikan dari beberapa rumus yang disajikan pada BAB III.. 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 y = -0,0764x2 + 0,1398x - 0,006 0,02 0,01 0 0. 0,5. 1. 1,5. 2. Gambar 4.10 Grafik hubungan antara Cp dan TSR pada kincir pitch angle 10o. Pada grafik hubungan antara Cp dan TSR ini mempunyai bentuk grafik yang melengkung, hampir sama seperti grafik hubungan antara torsi dan daya output. Grafik ini akan menunjukkan nilai efisiensi dari kincir angin ini. Pada grafik ini nilai TSR mengalami peningkatan nilainya, namun pada Cp hanya mengalami.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 40. peningkatan pada titik/data ke 3 atau pada TSR sekitar 0,9 dan setelah itu nilainya turun. Jika dilihat dari data perhitungan pada tabel, nilai Cp maksimumnya adalah 0,06 atau sekitar 6% dan jika ditarik garis lurus ke ke bawah yang tegak lurus, akan menunjukkan nilai TSR optimalnya pada 0,94. Pada grafik Gambar 4.10 menggunakan garis pendekatan yang memiliki persamaan y = -0,076x2 + 0,139x - 0,006, dengan y menunjukkan Cp dan x menunjukkan TSR. Dari persamaan tersebut akan mendapatkan nilai Cp maksimal dan TSR optimal kaitannya yang lebih akurat sesuai dengan grafik. Setelah dilakukan perhitungan dengan cara diferensial yang menghasilkan persamaan = (2)(-0,076)x + 0,139, dengan. = 0. Nilai Cp maksimal yang dihasilkan. sebesar 0,057 atau setara 5,7% dan TSR optimal kaitannya sebesar 0,914. Pada kasus ini, nilai Cp pada grafik mengalami penurunan dikarenakan nilai daya output yang menurun juga. Nilai daya output ini sama seperti pada grafik torsi dan daya output, nilainya dipengaruhi oleh besaran nilai kecepatan sudut dan putaran porosnya..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 41. 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0. 0,5. 1. 1,5. 2. 2,5. Gambar 4.11 Grafik hubungan antara torsi dan putaran poros pada kincir pitch angle 20o dengan kecepatan angin rata-rata 8,4 m/s. Pada grafik hubungan antara torsi dan putaran poros dapat dilihat bahwa data yang dimasukkan akan membentuk garis miring lurus yang menghubungkan tiap titiknya. Jika kita amati pada grafik di atas nilai putaran poros semakin menurun, namun nilai dari torsinya semakin besar. Hal ini dipengaruhi oleh nilai F atau beban yang diberikan. Penambahan beban akan mengurangi nilai putaran poros, namun akan memperbesar nilai torsi. Hal ini menunjukan bahwa antara torsi dan putaran poros nilainya berbanding terbalik..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 42. 35 30 25 20 15 10 5 0 0. 0,5. 1. 1,5. 2. 2,5. Gambar 4.12 Grafik hubungan antara torsi dan daya output pada kincir pitch angle 20o dengan kecepatan angin rata-rata 8,4 m/s. Pada grafik hubungan antara torsi dan daya output dapat dilihat membentuk garis lengkung. Pada kasus ini berbeda dengan grafik hubungan antara torsi dan putaran poros yang perbandingan nilainya berbanding terbalik, namun pada pada grafik ini ada beberapa kondisi yang berbeda. Dapat diamati jika nilai torsi pada grafik terus meningkat, namun nilai daya output hanya mengalami pertambahan pada titik/ data ke 10 atau pada torsi sekitar 1,7 dan setelah itu adanya penurunan pada nilai daya output. Nilai daya output mengalami penurunan dipengaruhi karena kecepatan sudutnya juga mengalami penurunan. Nilai kecepatan sudutnya mangalami penurunan karena disebabkan oleh nilai putaran porosnya yang turun pada proses pengujian kincirnya..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 43. 0,2 0,18 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06. y = -0,153x2 + 0,320x - 0,001. 0,04 0,02 0 0. 0,5. 1. 1,5. 2. 2,5. Gambar 4.13 Grafik hubungan antara Cp dan TSR pada kincir pitch angle 20o. Pada grafik hubungan antara Cp dan TSR ini mempunyai bentuk grafik yang melengkung, hampir sama seperti grafik hubungan antara torsi dan daya output. Pada grafik ini nilai TSR mengalami peningkatan nilainya, namun pada Cp hanya mengalami peningkatan pada titik/data ke 5 atau pada tip speed ratio 0,9, setelah itu nilainya turun. Jika dilihat dari tabel perhitungan data, nilai Cp maksimumnya adalah 0,18 atau sekitar 18% dan jika ditarik garis lurus ke ke bawah yang tegak lurus, akan menunjukkan nilai TSR optimalnya pada 0,94. Pada grafik Gambar 4.13 menggunakan garis pendekatan yang memiliki persamaan y = -0,153x2 + 0,320x - 0,001, dengan y menunjukkan Cp dan x menunjukkan TSR. Dari persamaan tersebut. akan mendapatkan nilai Cp. maksimal dan TSR optimal kaitannya yang lebih akurat sesuai dengan grafik. Setelah dilakukan perhitungan dengan cara diferensial akan mendapatkan.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. persamaan. = (2)(-0,153)x + 0,320, dengan. 44. = 0. Nilai Cp masimal yang. dihasilkan sebesar 0,166 atau setara 16,6% dan TSR optimal kaitannya sebesar 1,045. Pada kasus ini, nilai Cp pada grafik mengalami penurunan dikarenakan nilai daya output yang menurun juga. Nilai daya output ini sama seperti pada grafik torsi dan daya output, nilainya dipengaruhi oleh besaran nilai kecepatan sudut dan putaran poros nya.. 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0. 0,5. 1. 1,5. 2. 2,5. Gambar 4.14 Grafik hubungan antara torsi dan putaran poros pada kincir pitch angle 30o dengan kecepatan angin rata-rata 8,86 m/s. Pada grafik hubungan antara torsi dan putaran poros dapat dilihat bahwa data yang dimasukkan akan membentuk garis miring lurus yang menghubungkan.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 45. tiap titiknya. Jika kita amati pada grafik di atas nilai putaran poros semakin mengecil, namun nilai dari torsinya semakin besar. Hal ini dipengaruhi oleh nilai F atau beban yang diberikan. Penambahan beban akan mengurangi nilai putar poros, namun akan memperbesar nilai torsi. Hal ini menunjukan bahwa antara torsi dan putaran poros nilainya berbanding terbalik.. 35 30 25 20 15 10 5 0 0. 0,5. 1. 1,5. 2. 2,5. Gambar 4.15 Grafik hubungan antara torsi dan daya output pada kincir pitch angle 30o dengan kecepatan angin rata-rata 8,86 m/s. Pada grafik hubungan antara torsi dan daya output dapat kita lihat membentuk garis lengkung. Pada kasus ini berbeda dengan grafik hubungan antara torsi dan putaran poros yang perbandingan nilainya berbanding terbalik, namun pada pada grafik ini ada beberapa kondisi yang berbeda. Dapat diamati jika nilai torsi pada grafik terus bertambah, namun nilai daya output hanya mengalami pertambahan pada titik/ data ke 8 atau pada torsi sekitar 1,7 dan.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 46. setelah itu adanya penurunan pada nilai daya output. Nilai daya output mengalami penurunan dipengaruhi karena kecepatan sudutnya juga mengalami penurunan karena nilai putaran porosnya yang mengalami penurunan pada proses pengujian kincirnya.. 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 y = -0,149x2 + 0,216x + 0,060 0,04 0,02 0 0. 0,5. 1. 1,5. 2. Gambar 4.16 Grafik hubungan antara Cp dan TSR pada kincir pitch angle 30o. Pada grafik hubungan antara Cp dan TSR ini mempunyai bentuk grafik yang melengkung, hampir sama seperti grafik hubungan antara torsi dan daya output. Pada grafik ini nilai TSR mengalami peningkatan nilainya, namun pada Cp hanya mengalami peningkatan pada titik/data ke 3 pada TSR sekitar 0,75 setelah itu nilainya turun. Jika dilihat dari tabel perhitungan, nilai Cp maksimumnya adalah 0,142 atau sekitar 14,2% dan jika ditarik garis lurus ke ke bawah yang tegak lurus, akan menunjukkan nilai TSR optimalnya pada 0,76..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 47. Pada grafik Gambar 4.16 menggunakan garis pendekatan yang memiliki persamaan y = -0,149x2 + 0,216x + 0,060, dengan y menunjukkan Cp dan x menunjukkan TSR. Dari persamaan tersebut. akan mendapatkan nilai Cp. maksimal dan TSR optimal kaitannya yang lebih akurat sesuai dengan grafik. Setelah dilakukan perhitungan dengan cara diferensial akan mendapatkan persamaan. = (2)(-0,149)x + 0,216, dengan. = 0. Nilai Cp masimal yang. dihasilkan sebesar 0,138 atau setara 13,8% dan TSR optimal kaitannya sebesar 0,724. Pada kasus ini, nilai Cp pada grafik mengalami penurunan dikarenakan nilai daya output yang menurun juga. Nilai daya output ini sama seperti pada grafik torsi dan daya output, nilainya dipengaruhi oleh besaran nilai kecepatan sudut dan putaran poros nya.. 0,2 0,18 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 0. 0,5. 1. 1,5. 2. 2,5. Gambar 4.17 Grafik gabungan hubungan antara Cp dan TSR pada kincir 12 sudu.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 48. Pada grafik gabungan Cp dan TSR ini menggabungkan ke 3 buah grafik Cp dan TSR untuk membandingkan nilai efisiensi yang terbaik antara kincir dengan pitch angle 10o, 20o, atau 30o. Jika dilihat grafik kincir dengan pitch angle 20o memiliki nilai Cp dan TSR yang lebih besar dari pada pitch angle yang lainnya dengan nilai Cp maksimal yang dihasilkan sebesar 0,057 atau setara 5,7% dan TSR optimal kaitannya sebesar 0,914. Sudah dapat dibuktikan bahwa nilai efisiensi daya pada kincir pitch angle 20o jauh lebih baik daripada kincir pitch angle 10o dan 30o. Kincir angin dengan pitch angle 30o yang digambarkan pada grafik efisiensinya lebih baik dari pada kincir angin yang memiliki pitch angle 10o. Jadi, inti dari pengujian kincir angin American multi-blade dengan beberapa variasi sudut ini adalah untuk memilih variasi sudut manakah yang memiliki nilai efisiensi daya atau Cp dan TSR yang paling baik, sehingga masyarakat atau industri yang akan menggunakan kincir jenis ini dapat memilih variasi sudut yang tepat dan optimal dalam penggunaannya. Dalam kasus ini, kincir angin American multi-blade 12 sudu yang paling baik adalah yang memiliki pitch angle 20o..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. BAB V PENUTUP. 3.1. Kesimpulan Setelah melakukan pengujian dan pengambilan data pada kincir angin. American multi-blade dengan 12 sudu berdiameter 80cm dan memiliki 3 buah variasi pitch angle, yaitu pitch angle 100, 200, dan 300, dapat disimpulkan bahwa: 1. Telah berhasil dibuat model kincir angin American multi-blade 12 sudu dengan 3 variasi pitch angle dan telah digunakan dalam penelitian. 2. Pada model kincir dengan pitch angle 10o dihasilkan nilai Cp maksimum 0,057 atau 5,7% dan TSR optimal kaitannya 0,91. Pada model kincir dengan pitch angle 20o Cp maksimumnya adalah 0,166 atau 16,6% dan TSR optimalnya pada 1,04. Pada variasi ketiga pitch angle 30o memiliki nilai Cp maksimum 0,138 atau 13,8% dan TSR optimal kaitannya 0,72. 3. Nilai Cp maksimum paling tinggi diperoleh dari model kincir angin dengan variasi pitch angle 20o, yakni 0,166 atau 16,6% dan TSR optimal pada 1,04.. 3.2. Saran Dari pengujian dan analisis data yang telah dilakukan, banyak hal yang. dapat dipelajari bersama. Dari poin-poin penting yang didapatkan, ada beberapa saran yang bisa diberikan untuk pihak yang berhubungan erat dengan topik Tugas. 49.

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. 50. Akhir ini. Untuk beberapa penguji selanjutnya yang akan menguji dengan jenis dan bahan kincir yang sama, disarankan untuk memberikan variasi sudut atau pitch angle yang berbeda dan lebih variatif. Penguji berikutnya dapat memberikan variasi pitch angle dengan penambahan 5o dari tiap variasinya. Diharapkan dengan penambahan sudut 5o akan didapat hasil efisiensi yang lebih baik. Penguji juga dapat mengganti bahan hub dari yang semula berbahan tutup pipa paralon diganti dengan hub yang berbahan kayu. Dengan begitu akan dimungkinkan terjadinya perbedaan data yang dihasilkan..

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI. DAFTAR PUSTAKA. Ahira, Anne. Penemu Kincir Angin. Tersedia http://www.anneahira.com/penemukincir-angin.htm. Diakses : 1 Maret 2015.. Daryanto,Y. 2007, Kajian Potensi angin UntukPembangkit Listrik Tenaga Bayu. Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, 2005. Pengelolaan Energi Nasional.. Johnson, G.L. 2006. Wind Energy System. Manhattan. Diakses: 17 Februari 2015. Pudjanarso, Astu & Nursuhud, Djati. 2006. Mesin Konversi Energi. Yogyakarta: Andi Offset.. 51.