PEMANFAATAN GELOMBANG LAUT DI SELATAN JAWA
SEBAGAI SUMBER PEMBANGKIT ENERGI LISTRIK
DENGAN SISTEM BANDUL
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Akhir dan Memenuhi Syarat-syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Diajukan oleh:
Galih Winawang
D400100043
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
Tugas Akhir ini dengan judul “ PEMANFAATAN GELOMBANG LAUT DI
SELATAN JAWA SEBAGAI SUMBER PEMBANGKIT ENERGI LISTRIK DENGAN SISTEM BANDUL ” diajukan guna memenuhi kelengkapan sebagai
syarat tugas akhir untuk menyelesaikan Program Sarjana (S1) pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta. Tugas akhir ini telah disetujui pada :
Hari : Tanggal :
Pembimbing I Pembimbing II
iii
LEMBAR PENGESAHAN
Tugas Akhir ini dengan judul “ PEMANFAATAN PEMANDIAN
UMUM UNTUK PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK MIKROHIDRO (PLTMh) MENGGUNAKAN KINCIR TIPE OVERSHOT”. Tugas Akhir ini
telah diajukan dan dipertahankan di depan dewan penguji Tugas Akhir Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta, pada :
Hari : Tanggal :
Dewan Penguji Tugas Akhir :
1. Ir. Jatmiko, MT ... 2. Agus Ulinuha, ST, MT, Ph.D ...
3. Aris Budiman, ST. MT ... ... 4. Umar, ST. MT ...
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknik Ketua Jurusan Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Surakarta Universitas Muhammadiyah Surakarta
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan hidayah dan inayahNYA, sehingga sampai detik ini masih diberi kesempatan untuk menjalankan perintahNYA dan menjauhi laranganNYA. Sholawat serta salam bagi Nabi Muhammad SAW beserta, keluarga, sahabat dan pengikutnya yang selalu ditunggu dan dinanti syafa’atnya dihari akhir nanti, amin.. yaa robbal allamin.
Alhamdulillah hanya padaMU ya Allah, dengan hidayahMU penulis dapat menyelesaikan dan menyusun laporan tugas akhir ini. Tugas akhir ini disusun dan diajukan sebagai syarat untuk kelulusan dan mendapatkan gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta. Adapun judul yang penulis ajukan adalah : “ PEMANFAATAN GELOMBANG LAUT DI
SELATAN JAWA SEBAGAI SUMBER PEMBANGKIT ENERGI LISTRIK DENGAN SISTEM BANDUL ” Penyusunan tugas akhir ini penulis
mendapatkan dukungan dan saran dari berbagai pihak, guna mendapatkan hasil yang lebih baik. Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT, PhD selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiayah Surakarta.
v
3. Bapak Ir. Jatmiko, MT selaku Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, dukungan, dan pengarahan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
4. Bapak Agus Ulinuha, ST, MT, Ph.D selaku Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, dukungan, dan pengarahan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
5. Segenap dosen dan karyawan Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
6. Ayahanda dan Ibunda tercinta “terimah kasih atas do’a, kasih sayang, dukungan, dan materi yang senantiasa tercurah untuk Ananda” yang selalu memberikan “segalanya” untuk kehidupan dan keberhasilan Ananda. 7. Adikku tersayang “terima kasih atas dukungan dan kebersamaanya”. 8. Pakde-Bude, Om-Bulik “terima kasih atas semua bantuan dan
dukungannya”
9. Teman-teman angkatan 2010 konsentrasi Sistem Tenaga Listrik : Ralyf, Ardiya Faris, Agus Widodo, Novix, Feri, Rozak, Dikki,Angga, Laksa, Arif, Teguh, Jumanto, dan yang lainna yang tidak bisa disebutkan satu-persatu “terima kasih atas semua dukungan dan kebersamaan kalian”. 10.Teman-teman di KMTE, ROBOT, GOS, IT-Helpdesk, dan Duta
Perpustakaan
11.Agus Widodo yang telah membantu dalam pembuatan alat.
vi
13.Seluruh Anggota SAR Pantai Baru yang telah membantu pengujian alat pembangkt listrik tenaga gelombang laut sistem bandul.
14.Seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Dengan segala kerendahan hati penulis berharap semoga karya ini memberikan manfaat kepada semua pihak dan bagi penulis sendiri pada khususnya, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bermanfaat dan bersifat membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata.
Surakarta, ... Februari 2014
vii
MOTTO
"Live good, honorable life. Then when you get older and think back, you'll be able to enjoy it a second time. - Hiduplah dengan baik dan penuh arti. Supaya kelak di
saat Anda tua dan mengingatnya kembali, Anda akan menikmatinya kembali selama beberapa saat."
(Dalai Lama)
…Hanyalah orang sabar yang akan menerima pahalanya tanpa batas!
(Q.S. 39 Az-Zumar : 10)
Bahwa tiada yang orang dapatkan, kecuali yang ia usahakan
(Q.S. An Najm : 39)
Lebih baik bertempur dan kalah daripada tidak pernah bertempur sama sekali. (Arthur Hugh Clough)
Kebahagian hidup yang sebenarnya adalah hidup dengan rendah hati. (W.M. Thancheray)
viii
PERSEMBAHAN
Allah Azza wa Jalla yang senantiasa melimpahkan nikmat-nikmatnya kepadaku, bersama Sang Uswatun Khasanah, Rasulallah SAW.
Bapak dan Ibu yang selalu memberikan “ segalanya “ untuk kehidupan dan keberhasilan anak-anaknya
Sahabat-Sahabatku Seperjuangan, Agus Widodo, Feri, Ralyf, Novix, Rozak, dan dikki.
Teman seperjuangan Teknik Elektro angkatan 2010
Sahabat-Sahabatku Di Kota Sragen, Yogyakarta dan Kota Solo
Keluarga Mahasiswa Teknik Elektro (KMTE)
Teman-teman IT-Helpdesk dan Duta Perpustakaan
ix
x
2.2.2 Karakteristik Gelombang... 6
2.2.3 Gelombang Laut... 7
3.1.1 Persiapan Yang Dilakukan ... 23
3.1.2 Alat dan Bahan Yang Digunakan Dalam Penelitian ... 23
3.1.3 Waktu dan Tempat Penelitian ... 25
3.2 Diagram Alur Penelitian ... 26
3.2.1 Urutan Penelitian ... 28
BAB 4 ANALISA DAN PEMBAHASAN ... 29
4.1 Data Hidro-Oseanografi ... 29
4.2 Perhitungan panjang dan kecepatan gelombang laut ... 29
4.3 Perhitungan Kecepatan Bandul ... 31
xi
4.5 Pembahasan ... 38
BAB 5 PENUTUP ... 39
5.1 Kesimpulan ... 39
5.2 Saran ... 39
DAFTAR PUSTAKA ... 41
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gelombang dua dimensi (atas), amplitudo pada waktu 0 (tengah) dan
waktu θ (bawah) ... 10
Gambar 2.2 Ayunan Bandul ... 12
Gambar 2.3 Stator ... 17
Gambar 2.4 Rotor ... 18
Gambar 2.5 Rectifier ... 18
Gambar 2.6 Sikat Arang ... 19
Gambar 2.7 IC Regulator ... 20
Gambar 2.8 Flywheel ... 20
Gambar 2.9 Freewheel ... 21
Gambar 2.10 Gear box ... 21
Gambar 2.11 Accu / Akumulator... 22
Gambar 3.1. Diagram alur penelitian Pemanfatan Gelombang Laut Di Selatan Jawa Sebagai Sumber Pembangkit Energi Listrik Sistem Bandul ... 27
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Spesifikasi dari Alternator ... 24
Tabel 3.2 Rincian Rencana Penelitian dan Pembuatan Laporan ... 25
Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Periode Datangnya Gelombang ... 30
Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Panjang Gelombang Laut ... 30
Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Kecepatan Datanganya Gelombang ... 31
Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Massa Gelombang ... 32
Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Kecepatan Bandul ... 32
Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Kecepatan Putaran Gear 1 ... 33
Tabel 4.7 Hasil Perhitungankecepatan Putaran Freewheel 1 ... 34
Tabel 4.8 Hasil Kecepatan Putaran Freewheel 1 Dan Kecepatan Rotor Alternator ... 35
Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Gaya Dan Torsi Alternator ... 36
xiv
DAFTAR KONTRIBUSI
Tugas Akhir ini terwujud setelah mendapatkan inspirasi dan topik yang akan dituang ke dalam Tugas Akhir, dari menipisnya cadangan minyak dunia dan melimpahnya energi yang tersimpan dalam gelombang laut di Indonesia terutama di Daerah Pantai Selatan.
Setelah berkonsultasi dengan Bapak Ir. Jatmiko, M.T dan DR. Agus Ulinuha, ST .MT mengenai judul Tugas Akhir dan beliau bersedia untuk membimbing penulis dalam menyusun laporan Tugas Akhir ini. Setelah seminar Proposal Tugas Akhir ada beberapa saran dan masukkan dari dosen penguji demi perbaikkan Tugas Akhir ini.
Penelitian ini dilakukan di Pantai Baru, Pandansimo, Sradakan, Bantul, Yogyakarta. Setelah alat dan bahan terkumpul kemudian melakukan perancangan kerangka penyangga, dan bandul. Dalam perancangan dan perakitan penulis melakukan beberapa kali eksperimen / percobaan untuk mendapatkan hasil yang maksimal dan alat bisa dilakukan pengujian.
Setelah alat selesai di uji, penulis langsung melakukan pengambilan data di Pantai Baru, Pandansimo, Sradakan, Bantul, Yogyakarta. Karena kurangnya pengetahuan terhadap medan untuk penelitian. Terjadi kerusakan pada alat, yang seharusnya bekerja dengan baik.
xv
perhitungan. Dan data yang dibutuhkan harus data real dan sesuai dengan rancangan alat yang digunakan.
Demikian daftar konstribusi penulis buat dengan sejujur-jujurnya.
Surakarta, ... Maret 2014
Mengetahui Mahasiswa
(Galih Winawang)
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
xvi
ABSTRAKSI
Berdasarkan survei yang dilakukan Badan Pengkajian dan Penerapan
Teknologi (BPPT) dan Pemerintah Norwegia sejak tahun 1987, Kondisi ombak di
pantai selatan jawa sekitar 1,5 hingga 2 meter berpotensi untuk membangkitkan
energi listrik. Tujuan penelitian ini untuk melihat karakteristik pembangkit listrik
tenaga gelombang laut sistem bandul serta mendapat data daya listrik yang dapat
dihasilkan oleh pembangkit tersebut.
Metode yang digunakan dalam penelitian adalah studi literatur, pembuat
desain PLTGL sistem bandul, dan perhitungan data yang didapatkan dari BMKG.
Hasil penelitian PLTGL sistem bandul didapatkan daya yang tertinggi
adalah 135.33 watt, pada ketinggian gelombang 4 m. Sedangkan daya yang
terendah adalah 87. 83 watt pada ketinggian gelombang 3 m. Serta memiliki
efisiensi sebesar 42.29%.
