UNJUK KERJA KINCIR AIR SAVONIUS DUA SUDU DENGAN VARIASI TIGA SUDUT DEFLEKTOR
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu persyaratan Mencapai derajat sarjana Strata 1
Program Studi Teknik Mesin
Oleh:
Yosias Erastus Prawira NIM: 155214119
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
PERFORMANCE SAVONIUS WATER TURBINE WITH THREE VARIATION DEFLECTOR ANGLES
FINAL PROJECT
Presented as one of fulfillment of requirement To obtain the Sarjana Teknik Degree
In Mechanical Engineering
by:
Yosias Erastus Prawira NIM: 155214119
MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA
vii INTISARI
Penelitian ini tentang kincir air Savonius untuk memanfaatkan energi air pada saluran air di lingkungan sekitar kita. Pemanfaatan kincir air itu sendiri adalah dengan mengonversi energi aliran air menjadi bentuk energi lain yang dalam hal ini berupa putaran poros. Diamati performa yang akan dihasilkan kincir berdasarkan konfigurasi sudut deflektor yang digunakan.
Metode yang digunakan adalah eksperimental pada skala 1:1 mempergunakan kincir air Savonius dua sudu sumbu horizontal dengan diameter (D) 0.7 m dan tinggi (H) 1.85 m. Penelitian ini dilakukan pada saluran air yang berada pada Selokan Mataram dengan kecepatan aliran air 1 m⁄s guna mendapatkan daya keluaran sebesar 150 watt. Variasi yang digunakan pada sudut deflektor adalah konfigurasi sudut 30°, 45°, dan 60°.
Dari hasil penelitian yang dilakukan yaitu berhasil membuat kincir air savonius yang bekerja dengan baik. Penggunaan sudut deflektor yang berbeda akan mempengaruhi daya yang akan dihasilkan. Koefisien daya maksimum yang dihasilkan sebesar 0.70 dengan daya yang dihasilkan sebesar 103.55 watt pada konfigurasi sudut deflektor 60°.
viii ABSTRACT
This research is about Savonius water turbine to utilize water energy in waterways in the environment around us. The utilization of the water turbine itself is to convert the energy of the flow of water into another form of energy which in this case is a shaft rotation. Observed the performance that will be generated by the water turbine based on the angle configuration of the deflector used.
The method used was experimental on a 1 : 1 scale using Savonius water turbine two horizontal axis blades with the diameter (D) 0.7 m and height (H) 1.85 m. This research was carried out on waterways in Selokan Mataram with a water flow rate of 1 𝑚 𝑠⁄ to obtain an output power of 150 watts. Variations used in the deflector angle are configuration angles of 30 °, 45 °, and 60 °.
From the results of the research conducted, it was successful in making the Savonius water turbine that worked well. Using different deflector angles will affect the power to be produced. The maximum power coefficient produced is 0.70 with the resulting power of 103.55 watts at the 60° deflector angle configuration. Keywords: Savonius, Water Turbine, Energy Conversion
X DAFTAR ISI
Halaman Judul ... I Halaman Persetujuan ... III Halaman Pengesahan ... IV Pernyataan Keaslian Tugas Akhir ... V Lembar Persetujuan Publikasi ... VI Inti sari ... VII Abstract ... VIII Kata Pengantar ... IX Daftar Isi... X Daftar Gambar ... XII Daftar Tabel ... XIII Daftar Simbol ... XIV
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 4
1.3 Batasan Masalah... 4
1.4 Tujuan Dan Manfaat Penelitian ... 5
BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 7
2.1 Tinjauan Pustaka ... 7 2.2 Dasar Teori ... 10 2.2.1 Energi Air ... 10 2.2.2 Kincir Air ... 11 2.2.3 Kincir Savonius ... 12 2.2.4 Energi Listrik ... 13 2.2.5 Generator Listrik ... 13 2.3 Rumus Perhitungan ... 14
XI
2.3.2 Daya Elektrik ... 15
2.3.3 Tip Speed Ratio ... 16
2.3.4 Koefisien Daya ... 16
2.3.5 Koefisien Torsi ... 17
BAB III Metodologi Penelitian ... 18
3.1 Penelitian ... 18
3.2 Objek Penelitian ... 20
3.2.1 Kincir Air Savonius ... 20
3.2.2 Deflektor ... 21
3.2.3 Kerangka ... 23
3.2.4 Generator Listrik ... 24
3.2.5 Rangkaian Lampu Pembebanan ... 24
3.2.6 Sistem Transmisi ... 25
3.3 Alat ... 25
3.4 Alur Penelitian ... 26
3.4.1 Langkah – Langkah Pengambilan Data ... 27
3.5 Analisa Data Penelitian ... 28
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 30
4.1 Hasil Pengambilan Data Penelitian ... 30
4.2 Hasil Pengolahan Data ... 34
4.3 Pembahasan ... 36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 43
5.1 Kesimpulan ... 43
5.2 Saran ... 44
DAFTAR PUSTAKA ... 45
XII
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gambar turbin air Savonius dengan pemandu arah aliran ... 8
Gambar 2.2 Gambar rancangan turbin ... 9
Gambar 2.3 Grafik Perbandingan Daya yang Dihasilkan pada Sudut Deflektor 10 Gambar 2.4 Skema dasar kincir air Savonius ... 13
Gambar 3.1 Skema tik objek penelitian ... 19
Gambar 3.2 Desain kincir air Savonius yang digunakan ... 20
Gambar 3.3 Struktur kincir dengan deflektor ... 22
Gambar 3.4 Konfigurasi sudut deflektor yang digunakan ... 22
Gambar 3.5 Gambar rancangan kerangka ... 23
Gambar 3.6 Generator listrik... 24
Gambar 3.7 Rangkaian lampu pembebanan... 25
Gambar 3.8 Diagram alir penelitian ... 27
Gambar 4.1 Grafik hubungan antara pembebanan terhadap daya yang dihasilkan dari ketiga variasi sudut deflektor ... 36
Gambar 4.2 Grafik hubungan antara pembebanan terhadap kecepatan putaran poros dari ketiga variasi sudut deflektor ... 38
Gambar 4.3 Grafik hubungan antara Cp dan TSR dari variasi ketiga sudut deflektor ... 39
Gambar 4.4 Grafik hubungan antara TSR terhadap CT dari variasi ketiga sudut deflektor ... 40
XIII
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Spesifikasi Kincir Air Savonius ... 21
Tabel 3.2 Tabel Peralatan ... 25
Tabel 4.1 Tabel Pengambilan Data Rerata untuk Sudut Deflektor 30° ... 30
Tabel 4.2 Tabel Pengambilan Data Rerata untuk Sudut Deflektor 45° ... 31
Tabel 4.3 Tabel Pengambilan Data Rerata untuk Sudut Deflektor 60° ... 31
Tabel 4.4 Tabel Pengolahan Data untuk Sudut Deflektor 30° ... 35
Tabel 4.5 Tabel Pengolahan Data untuk Sudut Deflektor 45° ... 35
Tabel 4.6 Tabel Pengolahan Data untuk Sudut Deflektor 60° ... 35
Tabel 4.6 Tabel Dimensi Kincir Savonius yang Digunakan ... 41
Tabel 4.7 Tabel Data dari Referensi ... 41
XIV
DAFTAR SIMBOL U = Kecepatan Aliran Air (m⁄s)
A = Luasan Permukaan Kincir (m2) D = Diameter Kincir (m)
d = Diameter Sudu (m)
ρ = Massa Jenis Fluida (kg⁄m^3 ) n = Kecepatan Putar Poros Pa = Daya Aliran Air (watt) Pe = Daya Elektrik (watt) V = Voltase (volt)
I = Arus Listrik (ampere) Cp = Koefisien Daya CT = Koefisien Torsi
1 BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG MASALAH
Dalam kehidupan manusia, salah satu elemen yang menunjang aktivitas adalah air dan merupakan kebutuhan pokok manusia. Selain menjadi kebutuhan pokok yang menunjang kehidupan manusia, air sudah dapat menjadi salah satu alternatif dalam pemasok kebutuhan energi bagi manusia. Bahkan air dapat dikategorikan sebagai sumber energi terbarukan dan ramah lingkungannya karena air dapat diperoleh langsung dari alam dan prosesnya dapat dilakukan secara berkelanjutan karena alam mampu dengan sendirinya melakukan siklus terhadap air.
Pemanfaatan energi yang berasal dari air oleh manusia terus berkembang seiring kebutuhan dan perkembangan yang terjadi. Pada awalnya air hanya dimanfaatkan sebagai jalur transportasi batang kayu untuk mempermudah distribusi batang kayu hasil pemotongan, kemudian air dimanfaatkan menjadi penggerak mesin – mesin sederhana seperti pemotong kayu, pemintal benang, penggiling gandum, dan lain sebagainya. Pada saat ini energi yang menjadi salah satu fokus dan kebutuhan utama manusia adalah energi listrik dan mulai menjadi kebutuhan pokok. Seiring kebutuhan manusia akan energi listrik mulai bertambah bahkan sampai permintaan akan energi listrik tidak dapat tercukupi seperti di daerah pelosok. Karena penggunaan bahan bakar fosil sebagai bahan bakar pembangkit listrik mulai terbatas maka manusia mulai mengembangkan turbin air atau biasa
2
disebut kincir air yang dapat menghasilkan listrik dengan sumber energi alternatif walaupun bahan bakar fosil belum dapat tergantikan.
Air dapat dimanfaatkan dan dikonversikan energinya karena air memiliki massa dan dapat bergerak dalam wujud aliran. Bahkan karena massa jenis air yang cukup besar maka pergerakan lambat yang dibentuk oleh air pun memiliki energi yang besar. Untuk energi yang dimiliki oleh air menggunakan persamaan yang umum pada semua jenis fluida, berdasarkan persamaan tersebut semakin besar massa jenis, luasan permukaan yang terkena fluida, kecepatan aliran yang dimiliki fluida maka semakin besar energi yang akan dimiliki.
Kincir air merupakan alat yang merupakan sarana untuk mengonversi energi yang dimiliki oleh air menjadi energi mekanik yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai hal. Energi mekanik yang biasa dikonversikan oleh kincir air berupa putaran poros. Kincir air adalah sebuah sarana yang paling cocok digunakan untuk mengonversi energi air karena penerapannya yang sangat mudah, pengoperasiannya yang sederhana, dan aliran air sangat mudah ditemui dilingkungan sekitar. Dengan digunakannya kincir air sebagai salah satu bentuk energi terbarukan diharapkan dapat sedikit demi sedikit mengurangi ketergantungan akan energi yang bersumber dari minyak bumi dan batu bara .
Salah satu tipe kincir air yang umum digunakan adalah kincir air Savonius. Kincir air ini merupakan kincir air yang dapat bekerja pada aliran air yang tidak memiliki kecepatan yang tinggi sehingga aliran yang hanya memiliki kecepatan aliran yang rendah mampu dimanfaatkan. Dengan begitu kincir air ini sudah dapat mulai untuk bekerja tanpa bantuan tenaga dari luar terlebih dahulu sehingga kincir
3
air ini dapat beroperasi pada aliran – aliran sungai kecil maupun selokan air. Selain itu kincir air Savonius merupakan kincir air yang memiliki desain yang sederhana.
Pada perancangan kincir air Savonius, dapat dilakukan bermacam – macam variasi yang bertujuan untuk meningkatkan kemampuan yang dimiliki oleh kincir air Savonius tersebut. Salah satu yang biasa digunakan dalam bentuk perancangan kincir air Savonius adalah penambahan pelat pengarah aliran air dan mengatur jumlah sudu yang digunakan oleh kincir air itu sendiri karena pada dasarnya kincir air Savonius akan menghasilkan daya dari selisih antara gaya yang ditimbulkan pada sisi positif yaitu sisi cekung dan gaya negatif yang diakibatkan oleh sisi cembung pada saat aliran air melewati kincir Savonius tersebut.
Pada penambahan deflektor dimaksudkan untuk mengarahkan air supaya kincir hanya menerima aliran pada sisi yang menguntungkan saja. Untuk sisi yang menerima aliran air adalah pada sisi cekung, karena pada sisi cembung jika terkena aliran air akan menghasilkan rugi – rugi yang akan menurunkan kemampuan dari kincir air tersebut. Dengan digunakannya sudu deflektor yang tepat maka akan diharapkan menghasilkan koefisien power yang lebih besar karena aliran air yang menuju sudu kincir air akan lebih ter fokuskan.
Dengan penambahan sudu deflektor tersebut diharapkan dapat mengatasi kekurangan yang dimiliki oleh kincir air Savonius jika tidak menggunakan deflektor. Kekurangan yang biasa terjadi pada kincir air Savonius konvensional adalah TSR yang dihasilkan tidak begitu besar. Selain itu keluaran kincir air itu sendiri yang akan berupa daya hasilnya tidak begitu besar sehingga mempengaruhi koefisien daya dan koefisien torsi yang akan dihasilkan oleh kincir air itu sendiri.
4
Dengan konfigurasi dua hal tersebut yang kurang tepat maka tidak akan mampu menghasilkan kemampuan optimal dari kincir air Savonius itu sendiri. Maka dengan dilakukannya penelitian terhadap kincir air Savonius sumbu horizontal tersebut, diharapkan akan diketahui konfigurasi yang paling optimal dari penggunaan sudu deflektor yang digunakan.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan pemaparan identifikasi masalah di atas dapat dirumuskan rumusan masalah yang akan dikaji:
1. Apakah pada pengaplikasiannya kincir air Savonius dapat digunakan untuk mengonversikan energi air menjadi energi listrik dengan memanfaatkan aliran air di lingkungan sekitar?
2. Apakah sudut pada deflektor yang digunakan berpengaruh terhadap daya yang dihasilkan oleh kincir air?
3. Apakah konfigurasi sudut yang digunakan pada deflektor berpengaruh terhadap TSR dan koefisien daya yang dihasilkan?
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah yang diambil dalam penelitian ini meliputi:
1. Menggunakan kincir air Savonius sumbu horizontal yang dirancang dengan konfigurasi maksimal 4 sudu dan daya yang mampu dihasilkan generator direncanakan sebesar 150 watt pada asumsi kecepatan aliran air 1 m/s.
5
2. Kecepatan aliran air yang mengenai sudu dianggap konstan dengan mengambil kecepatan rata – rata
3. Rugi – rugi minor yang diakibatkan oleh gesekan fluida dengan sudu diabaikan 4. Koefisien daya yang digunakan adalah koefisien dari keseluruhan sistem kincir
air Savonius yang diteliti dan meliputi efisiensi dari transmisi dan generator. 5. Penelitian yang dilakukan pada saluran selokan pada aliran air yang di kelola
oleh Balai Besar Wilayah Sungai.
1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dengan melakukan penelitian ini adalah:
1. Membuat kincir air Savonius yang pengaplikasiannya mampu mengonversikan energi aliran air menjadi energi listrik.
2. Mengetahui pengaruh yang terjadi antara konfigurasi sudut deflektor terhadap daya yang dihasilkan kincir air Savonius
3. Mengetahui hubungan yang terjadi terhadap koefisien daya (Cp) dan TSR pada
konfigurasi sudut deflektor.
4. Mengetahui hubungan yang terjadi terhadap koefisien torsi (CT) dan TSR pada
konfigurasi sudut deflektor.
Manfaat yang ingin dicapai dengan dilakukannya penelitian ini adalah dapat menjadi acuan bagi orang lain yang sedang ataupun ingin mengembangkan kincir air Savonius. Serta untuk mempermudah bagi orang lain yang merancang kincir air Savonius. Kincir air yang Savonius yang telah dihasilkan dapat dipergunakan
6
sebagaimana mestinya. Selain itu juga nilai tambah dalam sara mengatasi permasalahan yang terjadi dalam kincir air Savonius.
7 BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Pustaka
Savonius rotor merupakan rotor yang memiliki rancangan yang sederhana dan mudah untuk dibuat dengan biaya yang rendah. Dasar dari penggerak rotor ini adalah aliran yang menarik maju sudu. Kekuatan dorong di sudu sisi cekung akan lebih besar daripada di sudu sisi cembung, resultan gaya pada sudu sisi cekung dan cembung itulah yang akan menyebabkan rotor berputar. (Kailash Golecha, T.I. Eldho, & S.V. Prabhu, 2012).
Telah dilakukan penelitian mengenai turbin air Savonius vertikal dengan menggunakan pemandu arah aliran (Adia Cahya Purnama, 2013). Pada penelitian tersebut digunakan kincir air Savonius dengan diameter 0,18 meter dan lebar 0,36 meter. Pada percobaan yang dilakukan tersebut dilakukan dengan memvariasikan kecepatan aliran air sebesar 0,3, 0,57, 0,85, 1,08 meter/detik pada kondisi tanpa pemandu arah aliran dan dengan pemandu arah aliran. Dari hasil percobaan tersebut didapatkan dengan adanya pemandu arah aliran (deflektor) dapat meningkatkan TSR karena kecepatan aliran yang dapat diekstrak menjadi putaran rotor menjadi meningkat. Semakin besar kecepatan aliran air maka semakin besar pula kecepatan putaran turbin, sehingga daya putaran poros turbin berbanding lurus dengan daya keluaran generator. Hasilnya pada penggunaan pemandu arah aliran menimbulkan peningkatan kecepatan putaran rotor turbin rata-rata sebesar 27,28% serta peningkatan daya keluaran dari generator rata-rata sebesar 31,04%. Selain itu juga terdapat efisiensi mekanis yang merupakan rasio perbandingan antara daya rotor
8
turbin terhadap daya ideal turbin yang diberikan oleh energi aliran air yang dapat digambarkan pada gambar 2.1 (b).
(a) (b)
Gambar 2.1 Gambar turbin air Savonius dengan pemandu arah aliran (a), Perbandingan Efisiensi Mekanis (b)
(Adia Cahya Purnama, 2013)
Penelitian kincir air Savonius dengan menggunakan dua pengarah aliran air pernah dilakukan oleh Kailash Golecha, T.I. Eldho, dan S.V. Prabhu pada tahun 2012. Pada percobaan tersebut digunakan turbin air Savonius horizontal dengan diameter 245 milimeter dan tinggi 170 milimeter. Konfigurasi dengan dua pengarah yang digunakan pada percobaan tersebut adalah satu pengarah dengan sudut yang tetap dan satu pengarah yang dapat diubah – ubah. Pada pengarah yang sudutnya dapat diubah digunakan 8 konfigurasi sudut yang berbeda. Dari percobaan yang telah dilakukan, didapatkan jika Cp maksimum dari turbin Savonius tersebut diperoleh pada konfigurasi dengan sudut sebesar 50° dan jarak 1,8 kali jari – jari dari sumbu turbin air tersebut. Selain itu jika dibandingkan dengan satu pengarah dan tanpa pengarah pada keadaan Cp maksimum, turbin dengan dua pengarah aliran mendapatkan nilai yang lebih tinggi pada TSR dan koefisien torsinya.
9 (a)
(b)
Gambar 2.2 Gambar Rancangan Turbin (a), Hasil Perbandingan TSR dan Ct pada Cp Maksimum (b)
(Kailash Golecha, T.I. Eldho, & S.V. Prabhu, 2012)
Berdasarkan penelitian yang dilakukan Yunus Fallo, Bruno B. A. Liu, Dedy N. Ully mengenai pemasangan sudu pengarah dan variasi jumlah sudu pada kincir angin Savonius pada tahun 2017 memaparkan jika pada jumlah sudu yang lebih sedikit maka akan mengurangi putaran yang dihasilkan dikarenakan oleh jumlah angin yang diterima per detik lebih sedikit sehingga menimbulkan turbulensi dan penurunan pada kecepatan angin yang lebih tinggi. Selain itu pada rotor turbin yang menggunakan sudu pengarah memiliki nilai torsi rata – rata lebih baik Hal ini terjadi karena pengaruh pemasangan sudu pengarah sehingga dapat mencegah torsi negatif pada sudu cembung dan mengarahkan sejumlah massa udara pada sudu cekung tanpa mengenai sudu cembung. (Yunus Fallo, 2017)
Penelitian mengenai pengaruh konfigurasi sudut deflektor terhadap daya yang dihasilkan pada kincir air Savonius pernah dilakukan (Ari Prasetyo, 2018). Pada percobaan kincir air Savonius tersebut dilakukan menggunakan empat konfigurasi sudut deflektor yaitu 20°, 30°, 40°, dan 50°. Sudu yang digunakan tidak setengah lingkaran sempurna melainkan kurva dengan sudut 70°. Dari percobaan
10
yang telah dilakukan diperoleh hasil pada turbin air Savonius dengan deflektor 30° mendapatkan hasil daya yang paling baik dari konfigurasi yang lain.
Gambar 2.3 Grafik Perbandingan Daya yang Dihasilkan pada Sudut Deflektor (Ari Prasetyo, 2018)
2.2 Dasar Teori 2.2.1 Energi Air
Energi air merupakan salah satu bentuk energi terbarukan yang banyak digunakan pada saat ini. Energi yang dimanfaatkan berasal dari energi jatuhan air maupun energi kinetik yang berasal dari aliran air yang bergerak menjadi arus air. Sebelum digunakan menjadi salah satu sumber energi terbarukan, tenaga air digunakan secara sederhana untuk hanya dimanfaatkan sebagai jalur pengiriman batang – batang kayu untuk mempermudah distribusi batang kayu hasil pemotongan, kemudian air dimanfaatkan menjadi penggerak mesin – mesin
11
sederhana seperti pemotong kayu, pemintal benang, penggiling gandum, dan lain sebagainya.
Pada saat ini energi air sudah dimanfaatkan sebagai energi yang mampu dikonversi menjadi sumber tenaga bagi pembangkit listrik. Pembangkit listrik tenaga air diartikan sebagai mengubah energi yang dimiliki oleh aliran air menjadi energi listrik. Hal ini dianggap sebagai energi terbarukan karena siklus yang dilakukan oleh air akan perbaharui secara konstan oleh matahari (Muise).
Dalam ranah energi terbarukan, energi air masih berada pada nomor satu yang dimanfaatkan oleh manusia. Bahkan listrik yang berasal dari energi air ini mencapai 7% di Amerika Serikat dan 21% di Kanada dari total kebutuhan listrik negara (Chiras, 2006). Di seluruh dunia pada tahun 2006 pembangkit listrik tenaga air yang terpasang mencapai 777 GWe dan telah memasok 2998 TWh yang berarti sekitar 20% kebutuhan energi dunia dan 88% energi listrik yang berasal dari energi terbarukan (Carrasco, 2011).
Menurut (Badaruddin &Jonathan 2013), memaparkan jika potensi energi air yang terdapat di Indonesia cukup besar sekitar kurang lebih 75000 MW yang tersebar di seluruh wilayah namun yang dimanfaatkan secara optimal hanya sekitar 6% dalam bentuk PLTA, PLTM, dan PLTAAeMH.
2.2.2 Kincir Air
Kincir air merupakan sebuah peralatan yang digerakkan menggunakan tenaga air yang kemudian dikonversi menjadi energi mekanik yang berupa putaran poros. Secara utama kincir air akan dibedakan berdasarkan arah sumbunya, yaitu:
12 1. Kincir Air Bersumbu Vertikal
Kincir air jenis ini merupakan kincir air yang arah alirannya akan tegak lurus dengan arah putaran poros kincir air.
2. Kincir Air Bersumbu Horizontal.
Kincir air jenis ini merupakan kincir air yang arah alirannya akan sejajar dengan arah putaran poros kincir air.
2.2.3 Kincir Savonius
Kincir air Savonius merupakan salah satu jenis kincir yang biasa digunakan untuk mengonversi energi dari fluida yang bergerak. Pada awalnya kincir ini diciptakan oleh Sigurd Johannes Savonius pada tahun 1922 dan pada dasarnya merupakan sebuah turbin yang digunakan untuk memanfaatkan energi angin terlebih dahulu. Kincir tipe ini dibuat dengan lebih mempertimbangkan keandalan, kemudahan konstruksi, dan harga daripada mempertimbangkan efisiensi yang dihasilkan. Selain itu kincir jenis Savonius ini merupakan kincir yang beroperasi pada kecepatan rendah sehingga dengan karakteristik seperti itu kincir ini dapat digunakan pada jenis fluida air juga.
Kincir air ini merupakan kincir air yang dapat bekerja pada aliran air yang tidak memiliki kecepatan yang tinggi sehingga aliran yang hanya memiliki kecepatan aliran yang rendah mampu dimanfaatkan.
Cara kerja kincir Savonius sederhana, sudu kincir Savonius yang pada dasarnya berbentuk setengah lingkaran dipasangkan secara berlawanan. Kemudian
13
sudu pada sisi cekung akan menerima gaya dorong yang disebabkan oleh aliran air sehingga kincir dapat berputar karena selisih gaya pada sudu cekung dan cembung.
Gambar 2.4 Skema Dasar Kincir Savonius
2.2.4 Energi Listrik
Energi listrik adalah energi yang timbul karena adanya pergerakan dari elektron pada suatu bidang penghantar. Elektron ini hanya bisa bergerak jika mendapat suatu dorongan yang memaksanya bergerak (Gibilisco, 2001). Energi listrik biasanya akan terjadi akibat dari perubahan energi lain seperti energi kimia dan energi kinetik.
Pada energi listrik akan muncul dua satuan yaitu ampere atau arus listrik yang merupakan jumlah elektron yang mengalir pada suatu bidang hantar. Selain itu terdapat juga voltase atau biasa disebut beda potensial merupakan perbedaan jumlah elektron pada suatu tempat sehingga elektron akan bergerak dari suatu tempat ke tempat yang lainnya.
2.2.5 Generator Listrik
Generator listrik merupakan alat yang berfungsi untuk mengubah energi mekanik yang telah disalurkan oleh poros menjadi energi listrik. Kebanyakan
14
generator listrik bekerja berdasarkan prinsip induksi magnet pada hukum Faraday (Prasitejo, Ropiudin, & Setiawan, 2012). Hukum Faraday menjelaskan Adanya perubahan fluks magnetik yang melingkupi suatu kumparan akan menimbulkan ggl induksi pada ujung – ujung kumparan. Teori ini didasarkan pada percobaan yang dilakukannya dengan memutar magnet di sekitar material konduktor dan hal tersebut mampu menghasilkan listrik. Pada generator listrik putaran tersebut akan dilakukan oleh energi mekanik yang akan diubah menjadi energi listrik.
2.3 Rumus Perhitungan
Dalam melakukan penelitian terhadap kincir air Savonius dapat disiapkan rumus – rumus yang dapat melancarkan pelaksanaan dan tujuan yang ingin dicapai. Berikut rumus – rumus perhitungan yang diperlukan dalam penelitian Savonius ini: 2.3.1 Energi dan Daya Air
Dalam pengaplikasiannya, energi yang dimiliki oleh air dimanfaatkan dalam bentuk energi kinetiknya yang dapat dirumuskan sebagai berikut:
𝐸𝑘 = 0.5 𝑚 𝑈2 (1)
Dengan,
Ek = Energi Kinetik (joule).
m = massa (kg).
U = kecepatan aliran air (𝑚 𝑠⁄ ).
Dikarenakan daya merupakan energi persatuan waktu, maka daya yang dimiliki oleh aliran air tersebut dapat dituliskan:
15
𝑃𝑎 = 0.5 𝑚̇ 𝑈2 (2)
Di mana,
𝑚̇ merupakan massa air yang mengalir persatuan waktu (𝑘𝑔⁄ ) dan dapat 𝑠 dijabarkan menjadi:
𝑚̇ = 𝜌 𝐴 𝑈 (3)
Sehingga daya yang dimiliki oleh aliran air dengan menyubstitusikan persamaan (3) ke dalam persamaan (2) maka dapat dirumuskan sebagai berikut:
𝑃𝑎 = 0.5 𝜌 𝐴 𝑈3 (4)
Dengan,
Pa = daya air (watt). ρ = massa jenis air (𝑘𝑔
𝑚3
⁄ )
A = luasan air yang ditangkap oleh kincir (m2) U = kecepatan aliran air (𝑚 𝑠⁄ )
2.3.2 Daya Elektrik
Daya elektrik merupakan daya yang dihasilkan oleh generator akibat dari daya yang ditransmisikan dan berasal dari kincir air. Daya elektrik dapat diukur berdasarkan tegangan dan kuat arus yang dihasilkan oleh generator. Daya elektrik dapat dirumuskan sebagai berikut:
16 Dengan,
Pe = Daya Elektrik (watt) V = Tegangan Listrik (volt) I = Kuat Arus (ampere)
2.3.3 Tip Speed Ratio
Tip Speed Ratio (TSR) merupakan perbandingan antara kecepatan tangential ujung sudu dengan kecepatan aliran air yang melewati sudu kincir air. TSR dapat ditulis dengan persamaan:
𝑇𝑆𝑅 = 2𝜋𝑅𝑛
60 𝑈 (6)
Dengan,
R = Jari – Jari Sudu (m)
n = Kecepatan putaran poros per menit (rpm) U = Kecepatan Aliran Air (𝑚 𝑠⁄ )
2.3.4 Koefisien Daya (Cp)
Koefisien daya atau disebut Power Coefficient (Cp) merupakan sebuah istilah yang digunakan dalam mengukur efisiensi dari sebuah kincir. Perbandingan yang digunakan adalah daya yang dihasilkan oleh kincir air dengan daya yang dimiliki oleh air yang melewati kincir tersebut pada kecepatan tertentu. Koefisien daya dapat dituliskan dengan rumus:
17 𝐶𝑝 =𝑃𝑘
𝑃𝑎 (7)
Dengan,
Pk = Daya yang dihasilkan kincir (watt) Pa = Daya yang tersedia oleh aliran air (watt)
2.3.5 Koefisien Torsi (CT)
Koefisien torsi merupakan sebuah perbandingan antara torsi yang diberikan oleh air terhadap torsi yang dapat dikonversikan oleh kincir air. Koefisien torsi dapat dituliskan dengan rumus:
𝐶𝑇 = 𝑇
0.25 𝜌 𝐴 𝐷 𝑈2
18 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Penelitian
Pada penelitian ini objek yang akan diteliti adalah kincir air yang memiliki 2 sudu dan akan menggunakan deflektor yang memiliki 3 konfigurasi sudut. Kincir Savonius ini memiliki dimensi panjang horizontal (H) 1850 mm dan diameter (D) vertikal 700 mm. Deflektor yang digunakan akan bertumpu pada sebuah poros sehingga akan mampu dikonfigurasikan untuk membentuk sudut tertentu yang pada penelitian ini akan digunakan konfigurasi sudut 30°, 45°, dan 60°. Kincir air Savonius yang digunakan juga akan dihubungkan ke generator sehingga dapat mengeluarkan keluaran berupa energi listrik, kemudian generator akan terhubung pada alat ukur dan kemudian ke rangkaian lampu pembebanan.
Media yang digunakan pada penelitian kincir air Savonius ini adalah saluran terbuka pada aliran selokan Mataram. Lokasi yang digunakan berada pada Dusun Trini, Desa Trihanggo yang peta lokasinya dapat dilihat pada lampiran 1. Selokan pada lokasi ini dipilih karena pada dasar selokan memiliki permukaan datar sehingga akan cocok dengan bentuk rangka. Lebar selokan pada lokasi tersebut adalah 3 meter dengan kedalaman air berkisar antara 0,8 sampai 1 meter. Idealnya adalah sampai kincir air Savonius terendam sepenuhnya oleh air. Kecepatan aliran yang diharapkan pada kecepatan 1 𝑚 𝑠⁄ .
Data yang dicatat dari alat ukur berdasarkan tujuan penelitian yang meliputi kecepatan aliran air, kecepatan putaran poros kincir, voltase, dan ampere. Data – data tersebut akan diolah untuk mendapatkan data daya yang dihasilkan, koefisien
19
daya, dan Tip Speed Ratio. Kemudian dari data – data tersebut akan dipaparkan dalam grafik kurva perbandingan berupa beban terhadap kecepatan putaran poros dan daya yang dihasilkan, TSR terhadap koefisien daya.
Gambar 3.1 Skematik Objek Penelitian
Kincir air Savonius akan diletakan pada saluran selokan, penempatannya sampai berada pada posisi dasar selokan sampai kincir air Savonius tertutupi yang oleh aliran air (ditujukan pada warna biru muda) seperti terlihat pada gambar 3.1. Pada aliran air pada saluran selokan akan mengalir melewati kincir air Savonius sehingga kincir air akan berputar. Poros akan berputar bersama dengan kincir air
20
yang kemudian putaran tersebut akan diteruskan ke generator melalui transmisi. Pada saat generator berputar maka akan menghasilkan energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan akan mengalir menuju penyearah kemudian ke lampu pembebanan dan alat ukur.
3.2 Objek Penelitian 3.2.1 Kincir Air Savonius
Dalam penelitian ini, kincir air Savonius merupakan objek utama yang digunakan. Kincir air ini yang digunakan untuk mengubah energi yang dimiliki oleh aliran air menjadi energi mekanik yang berupa putaran poros.
Gambar 3.2 Desain Kincir Air Savonius yang Digunakan
Untuk material yang digunakan untuk pembuatan kincir air Savonius ini adalah pelat besi. Untuk pemotongan pelat penampang melingkar maka digunakan
21
water jet untuk proses pemotongan. Untuk proses pembentukan sudu digunakan proses rolling.
Mengenai ukuran yang dimiliki oleh kincir air Savonius yang digunakan dapat dilihat pada tabel 3.1.
Tabel 3.1: Spesifikasi Kincir Air
Diameter (D) 700 mm Tinggi (H) 1850 mm Pelat (Df) 800 mm Diameter Sudu (d) 350 mm Diameter Poros 40 mm Tebal Sudu 3 mm Tebal Pelat 5 mm 3.2.2 Deflektor
Deflektor merupakan objek yang akan menjadi variasi dari penelitian yang dilakukan. Deflektor akan memandu aliran air yang akan menuju sudu kincir air Savonius.
Penambahan deflektor akan memandu aliran air menuju sudu kincir air dengan begitu akan mengurangi torsi negatif pada sisi cembung dan menambah torsi positif pada sisi cekung (Kailash G, 2012). Dengan berkurangnya selisih antara gaya yang terjadi pada sisi cekung dan sisi cembung sudu maka akan dapat meningkatkan efisiensi yang terjadi pada kincir.
22
Untuk deflektor yang digunakan terbuat dari pelat besi berbentuk segi empat dan memiliki penyangga untuk menempatkannya pada bagian kerangka. Untuk ukuran pada sudu deflektor adalah tinggi 440 mm dan panjang 2020 mm. Pada sudu delektor dapat diatur supaya dapat membentuk sudut yang diinginkan.
Gambar 3.3 Struktur Kincir Dengan Deflektor
Konfigurasi sudut deflektor yang digunakan akan berjumlah 3 variasi yaitu sudut deflektor 30°, 45°, dan 60°. Untuk gambar konfigurasi sudut deflektor yang digunakan dapat dilihat pada gambar 3.4.
23 3.2.3 Kerangka
Kerangka digunakan sebagai tempat sekaligus penyangga dari kincir air, untuk menghubungkan antara kerangka dan kincir digunakan bantalan poros. Pada material yang digunakan pada pembuatan kerangka adalah besi siku 50 × 50 × 4 mm. Sedangkan bagian yang digunakan untuk menahan bantalan sendiri menggunakan besi siku 70 × 70 × 5 mm.
Pada bagian kerangka ini terdapat bagian yang dapat dibongkar pasang, pada bagian samping merupakan bagian utama yang perangkaiannya dengan cara dilas hal ini karena bagian ini akan menahan secara langsung beban dari kincir itu sendiri. Kedua bagian kerangka samping kiri dan kanan akan saling terhubung dengan besi siku secara horizontal dengan cara dibaut supaya mudah untuk dibongkar dipasang.
24 3.2.4 Generator Listrik
Untuk mengubah energi mekanik dalam bentuk putaran poros maka digunakan generator. Generator yang digunakan adalah generator yang sama pada sepeda listrik dengan keluaran arus bolak – balik 3 fase. Nantinya pada saat bekerja generator akan terhubung dengan rangkaian lampu pembebanan.
Gambar 3.6 Generator Listrik
3.2.5 Rangkaian Lampu Pembeban
Pembebanan pada penelitian ini dilakukan secara elektrik dengan cara membebankan lampu pada generator. Pembebanan dimaksudkan untuk mengukur performa yang dimiliki oleh kincir air Savonius itu sendiri. Jumlah lampu pada pembebanan yang diberikan sebanyak total 10 lampu dengan masing – masing berdaya 10 watt.
25
Gambar 3.7 Rangkaian Lampu Pembebanan
3.2.6 Sistem Transmisi
Transmisi digunakan agar dapat menyalurkan daya mekanik yang dihasilkan oleh kincir air sehingga dapat sampai ke generator. Sistem transmisi yang digunakan berupa sproket sepeda yang dirangkai 2 tingkat, pada tingkat pertama memiliki rasio sebesar 1 : 2,75 dan pada tingkat pertama memiliki rasio sebesar 1 : 2,75.
3.3 Alat
Alat – alat yang digunakan untuk melaksanakan penelitian yang dilakukan. Tabel 3.2: Tabel Perlatan
No Nama Alat Fungsi
1 Takometer Mengukur Kecepatan Putaran Poros 2 Current Velocity
Meter
Mengukur Kecepatan Aliran Air
3 Stopwatch Mengukur waktu yang digunakan dalam pengambilan data
26
4 Multimeter Mengukur voltase dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator
5 Penyearah Digunakan untuk mengubah arus listrik Ac yang dikeluarkan generator menjadi arus listrik DC 6 Gerinda Digunakan untuk memotong bahan – bahan
kincir air
7 Alat Bor Digunakan untuk melubangi besi yang diperlukan
8 Water Jet Digunakan untuk pemotongan pelat besi berbentuk melingkar
9 Las Listrik Digunakan untuk menyabung besi yang diperlukan
10 Kunci Pas Digunakan untuk mengencangkan baut pada sudu dan kerangka.
11 Baut Digunakan untuk menyabungkan bagian – bagian yang tidak dilas
12 Kabel Digunakan untuk menyusun rangkaian listrik dari generator
3.3 Alur Penelitian
Langkah – langkah penelitian yang dimulai sejak perencanaan hingga analisis data dapat digambarkan pada diagram alir pada gambar 3.8
27
Gambar 3.8 Diagram Alir Penelitian
3.3.1 Langkah – langkah Pengambilan Data
Dalam penelitian ini ada beberapa langkah – langkah pada saat pengambilan data:
1. Mempersiapkan rangkaian kincir air Savonius dan alat ukur supaya dapat bekerja dengan baik
28
2. Mengambil data dari parameter – parameter yang diperlukan menggunakan alat ukur yang telah dipersiapkan. Pengambilan data dilakukan secara bertahap pada penambahan beban lampu. Pengambilan dan pencatatan data dari alat ukur dilakukan dengan merekam apa yang ditampilkan oleh alat ukur.
3. Melakukan perubahan konfigurasi sudut deflektor sampai semua data yang diperlukan dari ketiga konfigurasi sudut deflektor didapatkan
3.4 Analisa Data Penelitian
Berdasarkan tujuan penelitian yang telah ditetapkan sebelumnya maka ada parameter yang akan dicatat berdasarkan alat ukur. Data yang akan diambil adalah: a. Kecepatan aliran air yang menuju kincir air
b. Putaran poros pada generator c. Kuat arus yang dihasilkan generator d. Voltase yang dihasilkan generator
Setelah mendapatkan variabel data yang telah diambil maka dapat dihitung beberapa parameter yang dapat diperoleh:
a. Daya air
b. TSR yang dihasilkan
c. Daya elektrik yang dihasilkan d. Koefisien daya yang dihasilkan e. Koefisien torsi yang dihasilkan
29
Setelah itu hasil dari data yang telah dapatkan akan diolah dan akan dipaparkan dalam grafik kurva perbandingan berupa beban terhadap kecepatan putaran poros dan daya yang dihasilkan, TSR terhadap koefisien daya . Grafik – grafik tersebut berasal dari data yang sudah diambil dan diolah dan berupa perbandingan antara variasi yang digunakan.
30 BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengambilan Data Penelitian
Hasil penelitian merupakan hasil yang didapat dari data yang dicatat dari alat ukur yang meliputi pengukuran voltase yang dihasilkan generator, arus listrik yang dihasilkan generator, kecepatan putaran poros yang dihasilkan oleh kincir, dan kecepatan arus air. Pada saat pengambilan data tidak semua data dapat dimasukkan karena data yang tercatat kurang baik karena alat ukur mengalami gangguan seperti terciprat air ataupun terguncang sehingga data yang kurang baik tersebut tidak dimasukkan ke dalam tabel. Dari data yang diambil maka diambil rata – rata dari setiap variasi pembebanan yang dilakukan. Untuk data lengkap data yang telah diambil berada pada lampiran 4.
Data – data dari pengambilan dengan sudut deflektor 30°, 45°, dan 60° ditampilkan pada Tabel 4.1, Tabel 4.2, dan Tabel 4.3.
Tabel 4.1 Tabel Pengambilan Data Rata – Rata untuk Sudut Deflektor 30° Beban Tegangan (V) Kuat Arus (A) Kec, Arus Air (U) (𝑚 𝑠⁄ ) Putaran Generator (RPM) Putaran Kincir (RPM) 1 22,64 3,123 0,62 154 21,39 2 19,94 3,781 0,62 133,33 18,52 3 17,57 4,75 0,64 117,50 16,32 4 15,51 5,14 0,61 102,73 14,27 5 13,48 5,780 0,62 93,125 12,93 6 12,01 6,135 0,64 86,429 12,00 7 9,59 6,348 0,64 75,385 10,47 8 8,24 6,546 0,64 67 9,31
31
Tabel 4.2 Tabel Pengambilan Data Rata – Rata untuk Sudut Deflektor 45° Beban Tegangan (V) Kuat Arus (A) Kec, Arus Air (U) (𝑚 𝑠⁄ ) Putaran Generator (RPM) Putaran Kincir (RPM) 1 27,74 3,04 0,61 193,33 26,85 2 24,18 3,59 0,62 176,00 24,44 3 21,20 4,22 0,61 150,91 20,96 4 18,23 4,80 0,63 132,00 18,33 5 16,49 5,24 0,63 114,44 15,90 6 14,15 5,56 0,61 103,08 14,32 7 12,35 5,51 0,62 91,82 12,75 8 10,51 6,16 0,62 84,00 11,67
Tabel 4.3 Tabel Pengambilan Data Rata – Rata untuk Sudut Deflektor 60° Beban Tegangan (V) Kuat Arus (A) Kec, Arus Air (U) (𝑚 𝑠⁄ ) Putaran Generator (RPM) Putaran Kincir (RPM) 1 29,11 3,27 0,61 199,29 27,68 2 26,08 4,02 0,63 176,15 24,47 3 22,43 4,62 0,61 155,33 21,57 4 19,66 5,23 0,61 139,17 19,33 5 17,21 5,69 0,62 120,71 16,77 6 15,20 6,13 0,62 113,33 15,74 7 12,97 6,38 0,61 98,33 13,66 8 10,48 6,59 0,61 87,86 12,20
Pengolahan Data dan Perhitungan
Contoh perhitungan setelah data yang diperlukan didapatkan dari pengujian yang dilakukan. Data yang digunakan pada contoh diambil dari Tabel 4.3 pada penggunaan deflektor 60° baris ke 1. Perhitungan dilakukan untuk mencari daya yang dihasilkan generator, kecepatan sudut kincir, koefisien daya (Cp) dan Tip
Speed Ratio (TSR).
32 1) Daya yang Dihasilkan Sistem
Daya yang dihasilkan oleh sistem dapat diketahui dengan menghitung daya yang dihasilkan oleh generator (daya elektrik). Daya yang dihasilkan generator dapat diketahui dari voltase dan ampere yang diukur. Daya yang dihasilkan generator dapat dicari dengan persamaan:
𝑃𝑒 = 𝑉 𝐼
𝑃𝑒 = 29,11 × 3,27 𝑃𝑒 = 95,26 𝑤𝑎𝑡𝑡
Sehingga daya yang dihasilkan oleh generator sebesar 95,26 watt.
2) Daya Aliran Air
Dengan diketahui kecepatan aliran air maka dapat dihitung daya aliran air dengan persamaan:
𝑃𝑎 = 0,5 𝜌 𝐴 𝑈3
𝑃𝑎 = 0,5 × 998 × 1,3 × 0,613
𝑃𝑎 = 149,84 𝑤𝑎𝑡𝑡
Sehingga daya yang dimiliki oleh aliran air sebesar 149,84 watt.
3) Kecepatan Sudut Kincir (ꙍ)
𝜔 =2𝜋𝑛 60
33 𝜔 =2𝜋 × 27,68 60 𝜔 = 2,90 𝑟𝑎𝑑 𝑠⁄ 4) Torsi 𝑇 = 𝑃𝑒 𝜔 𝑇 = 95,26 2,90 𝑇 = 32,9 𝑁𝑚
5) Tip Speed Ratio (TSR)
Pada kincir savonius yang digunakan dalam pengujian memiliki diameter sebesar 0,7 meter, Sehingga TSR dapat diketahui menggunakan persamaan: 𝑇𝑆𝑅 = 2𝜋𝑅𝑛 60 𝑈 𝑇𝑆𝑅 = 2𝜋 × 0,35 × 27,68 60 × 0,61 𝑇𝑆𝑅 = 1,653 6) Koefisien Daya Cp
Dari diketahuinya daya yang dihasilkan oleh generator dan daya yang dimiliki oleh aliran air maka dapat diketahui koefisien daya dengan persamaan:
34 𝐶𝑝 = 𝑃𝑒 𝑃𝑎 𝐶𝑝 = 95,26 𝑤𝑎𝑡𝑡 149,84 𝑤𝑎𝑡𝑡 𝐶𝑝 = 0,636
Sehingga koefisien daya yang dihasilkan sebesar 0,636 (63%)
7) Koefisien Torsi
Dengan diketahuinya torsi dan kecepatan putaran sudut kincir air maka dapat diketahui koefisien torsi yang dihasilkan dengan persamaan
𝐶𝑇 = 𝑇 0,25 𝜌 𝐴 𝐷 𝑈2 𝐶𝑇 = 𝑇 0,25 × 998 × 1,3 × 0,7 × 0,612 𝐶𝑇 = 0,38
4.2 Hasil Pengolahan Data
Setelah data – data diperoleh dari penelitian maka data tersebut kemudian diolah menggunakan rumus – rumus dan diolah menggunakan perangkat lunak Microsoft Excel untuk mempermudah proses pengolahan data. Hasil pengolahan ditampilkan pada Tabel 4.4, Tabel 4.5, dan Tabel 4.6 untuk sudut deflektor 30°, 45°, dan 60°.
35
Tabel 4.4 Tabel Pengolahan Data untuk Sudut Deflektor 30° Beban Daya (watt) Daya Aliran Air (watt) ω Kincir (𝑟𝑎𝑑 𝑠⁄ ) CP Ct TSR 1 70,70 155,10 2,24 0,46 0,361 1,263 2 75,39 157,62 1,94 0,48 0,440 1,088 3 83,49 166,88 1,71 0,50 0,532 0,940 4 79,77 150,56 1,49 0,53 0,623 0,851 5 77,89 156,01 1,35 0,50 0,655 0,762 6 73,71 168,92 1,26 0,44 0,633 0,689 7 60,90 167,61 1,10 0,36 0,603 0,603 8 53,94 174,88 0,97 0,30 0,584 0,528 Tabel 4.5 Tabel Pengolahan Data untuk Sudut Deflektor 45°
Beban Daya (watt) Daya Aliran Air (watt) ω Kincir (𝑟𝑎𝑑 𝑠⁄ ) CP Ct TSR 1 84,20 147,24 2,81 0,57 0,354 1,61 2 86,76 156,10 2,56 0,56 0,386 1,44 3 89,41 144,62 2,19 0,62 0,488 1,27 4 87,58 158,37 1,92 0,55 0,514 1,08 5 86,48 162,21 1,66 0,53 0,577 0,92 6 78,70 147,80 1,50 0,53 0,620 0,86 7 68,03 152,57 1,34 0,45 0,589 0,76 8 64,79 155,10 1,22 0,42 0,606 0,69
Tabel 4.6 Tabel Pengolahan Data untuk Sudut Deflektor 60° Beban Daya (watt) Daya Aliran Air (watt) ω Kincir (𝑟𝑎𝑑 𝑠⁄ ) CP Ct TSR 1 95,26 149,84 2,90 0,64 0,385 1,653 2 104,92 158,67 2,56 0,66 0,461 1,434 3 103,55 146,28 2,26 0,71 0,545 1,299 4 102,89 149,06 2,02 0,69 0,597 1,157 5 97,85 151,31 1,76 0,65 0,648 0,998 6 93,18 154,60 1,65 0,60 0,648 0,931 7 82,71 146,04 1,43 0,57 0,688 0,823 8 69,08 148,28 1,28 0,47 0,637 0,731
36 4.3 Pembahasan
Dari hasil pengolahan data yang telah dilakukan maka dapat dilakukan pengolahan lanjutan dalam bentuk grafik yang bertujuan menggambarkan perbandingan antara data – data yang telah diperoleh dan diolah sebelumnya. Berikut adalah grafik yang menggambarkan perbandingan dari data – data yang telah didapatkan dan diolah.
Berdasarkan dari hasil pengolahan data yang telah dilakukan dan ditampilkan pada Tabel 4.1 sampai Tabel 4.6 dapat dibuat grafik hubungan antara beban yang diberikan berupa lampu terhadap daya elektrik yang mampu dihasilkan oleh generator .
Gambar 4.1: Grafik Hubungan Antara Pembebanan Terhadap Daya yang Dihasilkan dari Ketiga Variasi Sudut Deflektor
Dilihat dari Gambar 4.1 dapat menunjukkan bahwa penggunaan sudut deflektor dapat mempengaruhi daya yang dihasilkan. Daya yang dihasilkan berupa daya yang dikeluarkan oleh generator dan dihitung melalui perkalian antara voltase
37
dan ampere yang terukur. Pada penggunaan sudut deflektor 60° mampu menghasilkan daya yang lebih besar dibandingkan pada penggunaan sudut deflektor 45° dan 30° pada setiap pembebanan yang dilakukan. Daya paling besar yang dapat dihasilkan sebesar 106,24 watt pada variasi sudut deflektor 60°. Sedangkan untuk sudut deflektor 45 dan 30° adalah 91,02 watt dan 82,14 watt. Hal ini dikarenakan pada penggunaan sudut deflketor 60° generator memiliki kecepatan putar yang lebih tinggi sehingga pada saat mendapatkan jumlah beban yang sama maka daya yang dihasilkan masih dapat terpenuhi oleh generator.
Berdasarkan dari hasil pengolahan data yang telah dilakukan dan ditampilkan pada Tabel 4.1 sampai Tabel 4.6 dapat dibuat grafik hubungan antara beban yang diberikan berupa lampu terhadap kecepatan putaran poros yang dihasilkan oleh kincir.
Dilihat dari Gambar 4.2 dapat dilihat bahwa kecepatan putaran poros yang dihasilkan kincir mengalami penurunan seiring penambahan beban hal ini terjadi pada seluruh variasi sudut deflektor yang digunakan. Pada kecepatan putar poros yang dihasilkan dapat dilihat bahwa pada penggunaan sudut deflektor 60° memiliki garis tren yang lebih tinggi dibandingkan penggunaan sudut deflektor 45° dan 30° hal ini terjadi karena aliran air yang menuju sudu sisi cekung akan lebih optimal sehingga selisih gaya yang disebabkan oleh sisi cekung dan sisi cembung semakin kecil. Selain itu pada semakin besar sudut deflektor yang digunakan maka aliran air yang menuju kincir air akan memiliki kecepatan air yang lebih tinggi, hal ini sesuai dengan konsep fluida pada jumlah debit yang sama namun melewati area yang lebih kecil maka kecepatan aliran yang terjadi akan bertambah
38
Gambar 4.2: Grafik Hubungan Antara Pembebanan Terhadap Kecepatan Putaran Poros yang Dihasilkan Kincir dari Ketiga Variasi Sudut Deflektor
Berdasarkan dari hasil pengolahan data yang telah dilakukan dan ditampilkan pada Tabel 4.1 sampai Tabel 4.6 dapat dibuat grafik hubungan antara Tip Speed Ratio (TSR) terhadap koefisien daya yang dihasilkan oleh kincir.
Pada Gambar 4.3 menujukan hubungan Cp dengan TSR dari ketiga variasi sudut deflektor yang digunakan. Dapat dilihat jika koefisien daya meningkat seiring meningkatnya TSR, setelah koefisien daya mencapai titik maksimumnya maka akan terjadi penurunan.
Dari ketiga variasi sudut deflektor yang digunakan, penggunaan sudut deflektor 60° memiliki nilai titik koefisien daya masksimum yang paling tinggi dibandingkan penggunaan sudut 45° dan 60°. Nilai koefisien daya maksimum yang dimiliki sudut 60° adalah 0,701 pada TSR 1,30. Hal ini karena koefisien daya merupakan perbandingan antara daya yang dapat dihasilkan oleh kincir dengan
39
yang tersedia oleh aliran air, maka semakin besar daya yang dapat dikonversikan oleh kincir maka akan semakin besar koefisien daya tersebut.
Gambar 4.3: Grafik Hubungan Antara Tip Speed Ratio (TSR) Terhadap Koefisien Daya (Cp) yang Dihasilkan Kincir pada Variasi Sudut Deflektor yang Digunakan.
Pada Gambar 4.3 menunjukkan grafik hubungan antara Tip Speed Ratio (TSR) terhadap koefisien torsi yang dihasilkan pada percobaan yang dilakukan terhadap variasi sudut deflektor yang digunakan.
Dilihat dari grafik tersebut jika penggunaan sudut deflektor yang semakin besar maka memiliki kecenderungan koefisien torsi yang semakin besar. Hal ini disebabkan karena pada penggunaan sudut yang lebih besar maka torsi yang dimiliki besar sehingga pada saat beban meminta daya lebih kincir masih dapat menghasilkan torsi.
40
Gambar 4.4: Grafik Hubungan Antara Tip Speed Ratio (TSR) Terhadap Koefisien Torsi (CT) yang Dihasilkan Kincir pada Variasi Sudut Deflektor yang Digunakan
Data pada hasil penelitian yang sudah dilakukan ini akan dibandingkan dengan data penelitian yang sudah ada. Penelitian tersebut adalah penelitian berdasarkan yang dilakukan Ari Prasetyo dkk, dengan judul The Effect of Deflector Angle in Savonius Water Turbine with Horizontal Axis on the Power Output of Water Flow in Pipe pada tahun 2018. Pada penelitian tersebut menggunakan aliran pada sebuah saluran pipa berbeda dengan peneliti yang menggunakan aliran pada saluran terbuka. Untuk data yang ditampilkan merupakan nilai – nilai tertinggi untuk masing – masing penelitian. Perspektif untuk melihat besar sudut deflektor juga sedikit berbeda, perbedaan tersebut dapat dilihat pada gambar 4.5.
41
Gambar 4.5 Perspektif Sudut Deflektor
Pada bagian (a) merupakan perspektif untuk melihat sudut yang dilakukan oleh peneliti sedangkan bagian (b) merupakan perspektif yang digunakan pada referensi. Sehingga yang akan ditampilkan pada tabel referensi sudah disamakan perspektifnya dengan yang dilakukan peneliti untuk mempermudah,
Tabel 4.6 Tabel Dimensi Kincir Savonius yang Digunakan
D (mm) H (mm) Jumlah Sudu
Referensi 75 75 5
Peneliti 700 1850 2
Tabel 4.7 Tabel Data dari Referensi Sudut Deflektor Daya yang
Dihasilkan (watt) Cp TSR 0° 9,90 0,084 0,9 40° 16,80 0,120 1,08 50° 17,38 0,128 1,09 60° 18,04 0,132 1,12 70° 16,68 0,120 1,04
Tabel 4.8 Tabel Data dari Penelitian
Sudut Deflektor Daya yang
Dihasilkan (watt) Cp TSR
42
45° 89,41 0,60 1,31
60° 103,55 0,70 1,30
Berdasarkan data pada tabel di atas dapat dilihat jika dari segi dimensi kincir yang digunakan memiliki perbedaan. Pada kincir yang digunakan dalam penelitian menggunakan dimensi yang besar karena ingin mencapai target daya 150 watt. Selain itu perbedaan terdapat pada saluran yang digunakan, jika pada referensi dilakukan pada saluran tertutup sedangkan pada penelitian ini dilakukan pada saluran terbuka.
Pada hasil koefisien daya yang didapatkan dapat disimpulkan bahwa koefisien daya yang dihasilkan lebih besar dari data yang terdapat pada referensi. Sedangkan untuk TSR yang dihasilkan pada penggunaan konfigurasi sudut deflektor yang hampir sama menunjukkan hasil yang tidak terlalu berbeda.
Namun walaupun daya yang dihasilkan berbeda jauh antara referensi dan yang didapatkan peneliti, tren yang dihasilkan cenderung sama yaitu pada peningkatan sudut deflektor maka daya yang dihasilkan menghasilkan peningkatan. Peningkatan daya yang terjadi pada referensi setiap peningkatan sudut deflektor yang digunakan berkisar antara 3% sampai 4%. Sedangkan peningkatan daya yang didapatkan oleh peneliti sebesar 10% sampai 16%.
43 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian mengenai kincir air savonius yang telah dilakukan dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Telah berhasil dibuat sebuah kincir air savonius dengan variasi sudut deflektor yang dapat bekerja dan dihubungkan ke generator sehingga mampu menghasilkan energi listrik dengan memanfaatkan saluran air dilingkungan sekitar.
2. Dari penelitian yang sudah dilakukan penggunaan sudut deflektor yang berbeda akan mempengaruhi daya yang dihasilkan, dari penggunaan sudut deflektor antara 30° sampai 60° semakin besar sudut yang digunakan maka akan menghasilkan daya yang lebih besar. Daya terbesar yang dihasilkan 106,24 watt pada penggunaan sudut deflektor 60° di antara tiga variasi sudut deflektor yang digunakan.
3. Kecenderungan koefisien daya yang dialami pada penggunaan sudut deflektor dapat dilihat mengalami peningkatan dari penggunaan sudut deflektor 30° sampai 60°. Untuk koefisien daya yang terjadi berdasarkan grafik Cp vs TSR
dari sudut 30° ke sudut 45° meningkat sebesar 14% sedangkan peningkatan yang terjadi pada penggunaan sudut deflektor 45° ke 60° meningkat sebesar 17%.
4. Jika melihat dari kecenderungan yang terjadi berdasarkan grafik hubungan antara TSR terhadap koefisien torsi maka penggunaan sudut deflektor yang
44
lebih besar dapat meningkatkan koefisien torsi yang dihasilkan. Dengan lebih besar koefisien torsi maka kincir dapat mengimbangi torsi yang dilakukan oleh beban.
5.2 Saran
Setelah penelitian yang dilakukan terdapat beberapa saran yang dapat dijadikan dasar pengembangan mengenai kincir air savonius.
1. Perlunya penyempurnaan pada sudu deflektor terutama pada penempatan sudu deflektor dan sudut yang digunakan agar bisa melakukan pada variasi yang lebih banyak.
2. Gunakan desain dan bahan transmisi yang lebih baik supaya daya yang tersalurkan lebih optimal.
3. Gunakan sistem pembebanan lampu yang lebih baik supaya data yang dapat diambil dapat lebih banyak dan gunakan lampu berdaya kecil namun memiliki voltase besar supaya tidak mudah putus.
45
Daftar Pustaka
A.C. Purnama, Dr. R. Hantoro, ST. MT., dan Dr. G. Nugroho, ST. MT. (2013) Rancang Bangun Turbine Air Sungai Poros Vertikal Tipe Savonius dengan Menggunakan Pemandu Arah Aliran, Jurnal TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 2, 2013.
Badaruddin, Jonathan Pedro S (2013) Studi Analisa Pembangkit Listrik Tenaga Air Alternative Micro hydro. Jurnal Teknik Elektro, Universitas Mercu Buana Vol.4 No.3 September 2013.
Carrasco, Francesco (2011) Introduction To Hydropower. Delhi: The English Press. Chiras, Dan (2006) The Homeowner's Guide to Renewable Energy. Gabriola
Island, Canada: New Sociaty Publisher.
Fallo, Yunus, Bruno B.A. Liu, dan Dedy N. Ully (2017) Pengaruh Pemasangan Sudu Pengarah Dan Variasi Jumlah Sudu Rotor Terhadap Unjuk Kerja Turbin Angin Savonius. JUTEKS Vol. 2 No. 2 Oktober 2017.
Gibilisco, S. (2001). Teach Yourselft Electricity and Electronics. San Francisco: McGraw-Hill.
Hamzah, Imron, dkk. (2018) Effect of Blades Number to Performance of Savonius Water Turbine in Water Pipe. Universitas Sebelas Maret.
K. Golecha , T.I. Eldho, dan S.V. Prabhu (2012) Performance Study of Modified Savonius Water Turbine with Two Deflector Plates, International Journal of Rotating Machinery volume 2012.
Lowe, Doug (2012) Electronics All-in-One for Dummies. New Jersey: John Wiley & Sons.
46
Prasetya, Ari (2018) The Effect of Deflector Angle in Savonius Water Turbine with Horizontal Axis on the Power Output of Water Flow in Pipe. Journal of Physics: Conference Series.
Prasitejo, H., Ropiudin, & Setiawan, B. (2012). Permanent Magnet Generator as Low Speed Electric Power Plant. Dinamika Rekayasa Vol. 8 No. 2 Agustus, 70-77
Supandi, S., Y.A. Padang, N. Nurpatria (2018) Unjuk Kerja PLTMH Menggunakan Turbin Savonius dengan Variasi Sudut Deflektor. Dinamika Teknik, Universitas Mataram.
47 LAMPIRAN
Lampiran 1: Lokasi Penelitian
48
49 Lampiran 3: Foto Kincir yang Digunakan
50 Lampiran 4: Tabel Hasil Pengambilan Data
30° Beban No Tegangan
Kuat
Arus Kec, Arus Air
Kecepatan Putar Generator Kecepatan Putar Kincir 1 1 d 3,23 0,61 150 20,83 2 23 3,1 0,59 150 20,83 3 22,9 3,19 0,63 160 22,22 4 22,8 3,07 0,62 160 22,22 5 21,1 3,06 0,63 160 22,22 6 22,4 3,19 0,6 150 20,83 7 22,5 3,04 0,6 150 20,83 8 22,4 3,15 0,64 150 20,83 9 22,8 3,1 0,57 150 20,83 10 22,5 3,2 0,64 160 22,22 11 22,2 3,15 0,63 150 20,83 12 22,9 3,03 0,64 160 22,22 13 22,3 3,09 0,62 150 20,83 14 22,9 3,11 0,64 150 20,83 15 23,3 3,13 0,65 160 22,22 2 1 20,4 3,8 0,62 140 19,44 2 19,4 3,69 0,61 140 19,44 3 20 3,57 0,56 140 19,44 4 20,4 3,87 0,63 130 18,06 5 19,7 3,99 0,66 130 18,06 6 20,4 3,86 0,68 140 19,44 7 19,8 3,61 0,59 130 18,06 8 20,1 3,82 0,6 130 18,06 9 19,6 3,72 0,66 130 18,06 10 20,7 3,9 0,68 130 18,06 11 19,3 3,8 0,55 130 18,06 12 19,7 3,85 0,61 130 18,06 13 20 3,83 0,65 140 19,44 14 19,8 3,75 0,61 130 18,06 15 19,8 3,65 0,65 130 18,06 3 1 17,9 4,88 0,61 110 15,28 2 17,7 4,75 0,65 120 16,67 3 17,7 4,71 0,65 110 15,28 4 18,1 4,79 0,62 120 16,67 5 17,3 4,81 0,63 120 16,67 6 17,7 4,77 0,59 120 16,67
51 No Tegangan
Kuat
Arus Kec, Arus Air
Kecepatan Putar Generator Kecepatan Putar Kincir 7 17,3 4,54 0,63 120 16,67 8 17,3 4,71 0,64 110 15,28 9 17 4,73 0,67 120 16,67 10 17,7 4,83 0,67 120 16,67 4 1 15,7 4,58 0,61 100 13,89 2 15,9 5,31 0,6 110 15,28 3 15,1 5,04 0,63 100 13,89 4 16 4,91 0,58 110 15,28 5 15,5 5,27 0,65 100 13,89 6 15,5 4,91 0,62 100 13,89 7 15,2 5,04 0,6 110 15,28 8 15,6 5,25 0,61 100 13,89 9 15,9 5,27 0,66 90 12,50 10 15,2 5,81 0,54 100 13,89 11 15 5,19 0,66 110 15,28 5 1 13,2 6,24 0,64 100 13,89 2 13,3 5,2 0,55 100 13,89 3 13,4 6,03 0,59 90 12,50 4 13,7 5,22 0,7 80 11,11 5 13,6 5,96 0,66 100 13,89 6 13,8 5,83 0,59 90 12,50 7 13,6 6,34 0,61 100 13,89 8 13,6 5,87 0,57 90 12,50 9 13,3 6 0,64 90 12,50 10 13,5 5,56 0,57 100 13,89 11 13,2 5,25 0,68 90 12,50 12 13,6 5,72 0,63 90 12,50 13 13,8 5,86 0,6 90 12,50 14 13,2 5,7 0,69 90 12,50 15 13,7 6,04 0,62 90 12,50 16 13,1 5,66 0,61 100 13,89 6 1 10,7 5,75 0,63 90 12,50 2 11,2 6,12 0,61 90 12,50 3 10,9 5,98 0,66 90 12,50 4 12,1 5,97 0,6 80 11,11 5 12,3 5,91 0,65 80 11,11 6 11,6 6,03 0,66 90 12,50 7 12,4 6,29 0,61 80 11,11
52 No Tegangan
Kuat
Arus Kec, Arus Air
Kecepatan Putar Generator Kecepatan Putar Kincir 8 12,4 6,32 0,62 90 12,50 9 12,8 6,34 0,64 90 12,50 10 12,3 6,32 0,65 90 12,50 11 12 6,14 0,57 90 12,50 12 12,6 6,24 0,7 80 11,11 13 12,6 6,22 0,64 90 12,50 14 12,3 6,26 0,7 80 11,11 7 1 10,6 6,59 0,61 70 9,72 2 9,4 6,1 0,68 80 11,11 3 9,4 6,85 0,62 70 9,72 4 9,1 5,16 0,61 80 11,11 5 9,8 6,41 0,62 70 9,72 6 9,3 5,99 0,64 80 11,11 7 10 6,58 0,72 80 11,11 8 9,4 5,79 0,56 70 9,72 9 9,4 6,38 0,63 70 9,72 10 9,2 6,4 0,62 80 11,11 11 9,7 6,83 0,69 80 11,11 12 9,5 7,12 0,66 80 11,11 13 9,9 6,33 0,62 70 9,72 8 1 8,5 6,35 0,68 70 9,72 2 7,3 6,92 0,67 70 9,72 3 8,6 5,74 0,68 70 9,72 4 8,1 7,2 0,61 70 9,72 5 8,4 6,09 0,66 60 8,33 6 8,8 7,08 0,65 60 8,33 7 8,1 6,78 0,54 70 9,72 8 8,1 6,67 0,65 70 9,72 9 8,1 6,23 0,68 70 9,72 10 8,4 6,4 0,64 60 8,33 45° Beban No Tegangan Kuat
Arus Kec, Arus Air
Kecepatan Putar Generator Kecepatan Putar Kincir 1 1 28,9 3,02 0,68 190 26,39 2 28 3,13 0,68 200 27,78 3 28,3 3,05 0,65 190 26,39 4 27,9 3,05 0,62 200 27,78
53 No Tegangan
Kuat
Arus Kec, Arus Air
Kecepatan Putar Generator Kecepatan Putar Kincir 5 27,7 2,98 0,59 190 26,39 6 27,2 3 0,62 190 26,39 7 27,2 2,97 0,58 190 26,39 8 27,7 3,05 0,56 190 26,39 9 27,4 2,98 0,61 200 27,78 10 27,9 3,01 0,6 190 26,39 11 27,6 3,07 0,56 200 27,78 12 27,1 3,11 0,57 190 26,39 2 1 23,6 3,65 0,63 180 25,00 2 24,3 3,45 0,62 180 25,00 3 24,2 3,64 0,59 170 23,61 4 24,4 3,45 0,6 170 23,61 5 24 3,55 0,63 190 26,39 6 24,4 3,66 0,63 180 25,00 7 24,2 3,6 0,6 180 25,00 8 24,6 3,66 0,61 170 23,61 9 24,2 3,55 0,67 170 23,61 10 23,9 3,67 0,64 170 23,61 3 1 21,4 4,21 0,62 150 20,83 2 21,6 4,11 0,67 150 20,83 3 21,9 4,22 0,63 150 20,83 4 20,8 4,38 0,65 150 20,83 5 21,4 4,31 0,59 160 22,22 6 21,3 4,19 0,58 150 20,83 7 20,9 4,11 0,58 150 20,83 8 20,4 4,14 0,61 150 20,83 9 21,3 4,22 0,58 150 20,83 10 21 4,18 0,58 150 20,83 11 21,2 4,32 0,58 150 20,83 4 1 18,2 4,92 0,63 130 18,06 2 18,6 4,86 0,66 130 18,06 3 17,7 4,74 0,63 130 18,06 4 18,3 4,75 0,58 140 19,44 5 18,6 4,9 0,66 140 19,44 6 18 4,74 0,63 130 18,06 7 17,8 4,77 0,64 130 18,06 8 18,2 4,7 0,6 130 18,06 9 18,5 4,83 0,62 130 18,06 10 18,4 4,83 0,6 130 18,06
54 No Tegangan
Kuat
Arus Kec, Arus Air
Kecepatan Putar Generator Kecepatan Putar Kincir 5 1 16,7 5,1 0,6 120 16,67 2 16,3 5,41 0,64 110 15,28 3 16,6 5,22 0,65 110 15,28 4 16,3 5,29 0,63 120 16,67 5 16,6 5,21 0,64 120 16,67 6 16,9 5,54 0,6 110 15,28 7 16,5 5,14 0,65 110 15,28 8 16,5 5,15 0,58 120 16,67 9 16 5,14 0,68 110 15,28 6 1 13,8 5,68 0,65 90 12,50 2 13 5,43 0,62 100 13,89 3 13,9 5,5 0,55 110 15,28 4 13,9 5,5 0,55 100 13,89 5 14,8 5,44 0,64 100 13,89 6 14 5,43 0,6 110 15,28 7 14,1 5,67 0,65 110 15,28 8 14,7 5,48 0,63 90 12,50 9 14,4 5,72 0,6 100 13,89 10 14,4 5,54 0,63 110 15,28 11 14,2 5,74 0,62 100 13,89 12 14,2 5,75 0,62 110 15,28 13 14,5 5,44 0,58 110 15,28 7 1 11,5 5,54 0,62 80 11,11 2 12,6 6,02 0,58 100 13,89 3 12,6 6,34 0,67 100 13,89 4 12,6 6,45 0,59 90 12,50 5 12,2 6,04 0,61 90 12,50 6 12,6 0,08 0,62 100 13,89 7 12,7 5,99 0,61 90 12,50 8 12,3 6,24 0,61 90 12,50 9 12,4 5,99 0,65 90 12,50 10 12,3 6,09 0,63 90 12,50 11 12 5,84 0,6 90 12,50 8 1 10,8 6,76 0,66 90 12,50 2 10,2 6,34 0,63 90 12,50 3 10,3 6,36 0,58 80 11,11 4 10,4 6,36 0,65 90 12,50 5 10,3 6,4 0,56 70 9,72 6 10,3 6,74 0,58 80 11,11
55 No Tegangan
Kuat
Arus Kec, Arus Air
Kecepatan Putar Generator Kecepatan Putar Kincir 7 10,6 6,07 0,68 90 12,50 8 11,1 6,21 0,64 90 12,50 9 10,2 5,78 0,61 80 11,11 10 10,4 5,35 0,63 80 11,11 11 10 6 0,58 80 11,11 12 11,6 5,88 0,62 90 12,50 13 10,4 6,6 0,65 90 12,50 14 10,8 5,78 0,67 80 11,11 15 10,3 5,81 0,57 80 11,11 60° Beban No Tegangan Kuat
Arus Kec, Arus Air
Kecepatan Putar Generator Kecepatan Putar Kincir 1 1 29,4 3,27 0,6 200 27,78 2 28,8 3,27 0,64 210 29,17 3 28,8 3,18 0,65 200 27,78 4 29 3,34 0,67 190 26,39 5 29 3,23 0,62 190 26,39 6 29,1 3,27 0,57 210 29,17 7 29 3,28 0,64 200 27,78 8 29,4 3,2 0,57 200 27,78 9 29,7 3,25 0,58 200 27,78 10 29 3,3 0,59 200 27,78 11 29,1 3,29 0,64 200 27,78 12 28,9 3,31 0,57 190 26,39 13 29,4 3,25 0,6 200 27,78 14 28,9 3,38 0,65 200 27,78 2 1 26,4 4,08 0,65 180 25,00 2 26,7 3,92 0,66 170 23,61 3 25,8 4,08 0,59 180 25,00 4 25,9 4,03 0,66 180 25,00 5 26,3 4,12 0,57 180 25,00 6 25,7 3,87 0,63 180 25,00 7 26,5 4,01 0,62 170 23,61 8 25,8 3,84 0,62 170 23,61 9 26,1 4,15 0,67 170 23,61 10 26,1 4,02 0,64 180 25,00 11 25,6 3,95 0,63 170 23,61
56 No Tegangan
Kuat
Arus Kec, Arus Air
Kecepatan Putar Generator Kecepatan Putar Kincir 12 26,1 4,14 0,58 180 25,00 13 26,1 4,08 0,61 180 25,00 3 1 22,2 4,64 0,63 150 20,83 2 23 4,52 0,58 150 20,83 3 22,7 4,67 0,58 160 22,22 4 22,2 4,44 0,61 160 22,22 5 22,9 4,7 0,65 150 20,83 6 22,6 4,5 0,65 160 22,22 7 22,7 4,86 0,58 150 20,83 8 22,5 4,44 0,61 160 22,22 9 22,3 4,69 0,61 160 22,22 10 22,2 4,73 0,59 160 22,22 11 22 4,65 0,64 150 20,83 12 22,3 4,6 0,61 150 20,83 13 22,4 4,64 0,6 160 22,22 14 22,4 4,47 0,58 160 22,22 15 22 4,71 0,61 150 20,83 4 1 19,6 4,89 0,62 140 19,44 2 19 5,16 0,64 140 19,44 3 19,3 5,13 0,59 130 18,06 4 19,4 5,25 0,67 140 19,44 5 19,8 5,32 0,61 140 19,44 6 20 5,26 0,63 140 19,44 7 19,8 5,32 0,62 140 19,44 8 19,3 5,22 0,6 140 19,44 9 19,7 5,3 0,64 140 19,44 10 20 5,23 0,59 140 19,44 11 20,2 5,29 0,54 140 19,44 12 19,8 5,44 0,6 140 19,44 5 1 17,4 5,59 0,6 120 16,67 2 16,5 5,61 0,65 120 16,67 3 17,5 5,68 0,65 120 16,67 4 17,4 5,92 0,64 120 16,67 5 16,4 5,7 0,558 110 15,28 6 17,5 5,82 0,61 120 16,67 7 16,4 5,68 0,59 120 16,67 8 17,1 5,86 0,6 130 18,06 9 17,4 5,55 0,64 130 18,06 10 17,8 5,96 0,58 120 16,67
57 No Tegangan
Kuat
Arus Kec, Arus Air
Kecepatan Putar Generator Kecepatan Putar Kincir 11 17,1 5,92 0,65 120 16,67 12 17,9 5,4 0,62 120 16,67 13 17,3 5,41 0,62 110 15,28 14 17,2 5,51 0,61 130 18,06 6 1 15,7 6,28 0,67 110 15,28 2 15,5 6,26 0,63 120 16,67 3 15,2 6,33 0,66 110 15,28 4 14,8 5,98 0,65 110 15,28 5 15,5 5,99 0,54 110 15,28 6 15,3 5,98 0,64 110 15,28 7 14,9 6,08 0,65 110 15,28 8 15,5 6,14 0,55 120 16,67 9 14,7 6,21 0,59 110 15,28 10 15,1 6,23 0,59 120 16,67 11 15,2 6,05 0,64 110 15,28 12 15 6,03 0,63 120 16,67 7 1 13,2 6,3 0,58 100 13,89 2 13,3 6,42 0,52 90 12,50 3 13,3 6,78 0,64 90 12,50 4 13,6 6,39 0,56 100 13,89 5 12,4 6,41 0,57 110 15,28 6 12,4 6,43 0,65 90 12,50 7 12,8 6,26 0,61 100 13,89 8 12,7 6,07 0,66 100 13,89 9 13,6 6,32 0,66 90 12,50 10 12,9 6,44 0,65 100 13,89 11 12,6 6,44 0,62 110 15,28 12 12,8 6,28 0,58 100 13,89 8 1 9,5 6,67 0,59 90 12,50 2 11 6,64 0,55 90 12,50 3 10,6 6,51 0,69 80 11,11 4 10,1 6,56 0,55 90 12,50 5 11,3 6,47 0,68 90 12,50 6 10,2 6,59 0,6 90 12,50 7 10,4 6,63 0,63 90 12,50 8 10,2 6,47 0,65 90 12,50 9 10,3 6,72 0,65 90 12,50 10 10,5 6,74 0,61 80 11,11 11 10,7 6,52 0,55 80 11,11
58 No Tegangan
Kuat
Arus Kec, Arus Air
Kecepatan Putar Generator Kecepatan Putar Kincir 12 10,6 6,72 0,57 90 12,50 13 10,9 6,4 0,61 90 12,50 14 10,4 6,66 0,63 90 12,50
