Sudu fan untuk kincir angin dengan penambahan luas laluan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. SUDU FAN UNTUK KINCIR ANGIN DENGAN PENAMBAHAN LUAS LALUAN. TUGAS AKHIR Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Mesin. Disusun oleh : EUTAQIUS EMIL KONTASIUS NIM : 125214031. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2019. i.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. FAN BLADES FOR WINDMILLS WITH EXTENDED PASSAGES. FINAL PROJECT Presented as partitial fulfilment of the requirement to obtain Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering. By : EUTAQIUS EMIL KONTASIUS Student Number : 125214031. MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2019. ii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRAK. Beberapa tahun belakangan ini manfaat energi angin lebih diperhatikan untuk alternatif energi dalam berbagai bidang. Mulai untuk energi tenaga pembangkit listrik, penggerak peralatan industri, hingga aplikasi pada aspek lainnya. Di berbagai negara, manfaat dari adanya energi angin ini sangat membantu di bidang energi pembangkit tenaga listrik. Meskipun pada awalnya, tenaga pembangkit listrik dengan tenaga angin ini menghabiskan banyak biaya operasional, semakin canggihnya perkembangan teknologi terkini membuat penggunaan energi angin untuk pembangkit tenaga listrik menjadi lebih semakin efisien sehingga menurunkan biaya operasional yang dibutuhkan. Tidak heran, jika energi angin untuk pembangkit tenaga listrik ini menjadi salah satu pasokan listrik untuk beberapa negara, termasuk Indonesia. Salah satu energi terbarukan yang dapat dikembangkan di Indonesia adalah pemanfaatan energy angin. Kincir angin yang diteliti adalah kincir angin menggunakan fan atau kipas bekas yang dirubah menjadi kincir angin dengan diameter fan 0,3 m, dengan lebar maksimum 37,4 cm. Kincir angin dilakukan dengan variasi luas laluan dengan corong sebagai variasi luas laluannya, yaitu tanpa menggunakan corong, menggunakan corong berdiameter 57,4 cm, dan diameter corong 77,4 cm. Penelitian dilakukan dengan menggunakan wind tunnel pada kecepatan angin 8,4 m/s di Laboraturium Konversi Energi Universitas Sanata Dharma. Dari data tersebut dapat dihitung nilai daya kincir, efisiensi daya, dan tip speed ratio untuk model kincir angin yang diteliti. Hasil penelitian menunjukan bahwa kincir angin tanpa menggunakan variasi corong menghasilkan efisiensi daya listrik maksimal sebesar 2,4% pada tip speed ratio sebesar 2,6. Kincir angin menggunakan corong berdiameter 57,4 cm menghasilkan efisiensi daya listrik maksimal sebesar 1,5% pada tip speed ratio sebesar 5,4 dan kincir angin menggunakan corong berdiameter 77,4 cm menghasilkan efisiensi daya listrik maksimal sebesar 0.8% pada tip speed ratio sebesar 7,8. Dengan demikian kincir angin menggunakan corong dengan diameter corong 77,4 cm memiliki efisiensi paling baik dibandingkan dua varisi lainnya. Kata kunci : kincir angin, corong, efisiensi daya, tip speed ratio, daya.. vii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRACT. In recent years the wind energy was given more attention as alternative energy in various fields. Starting for power generation energy, driving industrial equipment, to applications in other aspects. In various countries, the benefits of wind energy are very helpful in the field of energy power generation. Even though at first, the power of wind power plants spent a lot of operational costs, the more sophisticated the latest technological developments made the use of wind energy for power plants more efficient, thus reducing the operational costs needed. Not surprisingly, if the wind energy for this power plant becomes one of the electricity supplies for several countries, including Indonesia. One of the renewable energies that can be developed in Indonesia is the use of wind energy. The windmill studied was a windmill using a used fan which was turned into a windmill with a fan diameter of 0.3 m, with a maximum width of 37.4 cm. Windmills are carried out by varying the width of the passageway with a funnel as a variation of the width of the route, ie without using a funnel, using a funnel with a diameter of 57.4 cm, and a funnel diameter of 77.4 cm. The study was conducted using a wind tunnel at 8.4 m / s wind speed at the Energy Conversion Laboratory at Sanata Dharma University. From these data can be calculated the value of windmill power, power efficiency, and tip speed ratio for the windmill model studied. The results showed that windmills without using funnel variations produced a maximum electrical power efficiency of 2.4% on a tip speed ratio of 2.6. Windmills using a funnel with a diameter of 57.4 cm resulted in a maximum electrical power efficiency of 1.5% on a tip speed ratio of 5.4 and a windmill using a funnel with a diameter of 77.4 cm resulting in a maximum electrical power efficiency of 0.8% on a tip speed ratio of 7.8. Thus windmills using funnels with a 77.4 cm funnel diameter have the best efficiency compared to the other two variants. Keywords: windmill, funnel, power efficiency, tip speed ratio, power.. viii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. KATA PENGANTAR. Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat dan berkah-Nya, penulis dapat menyelesaikan tugas akhir. Tugas akhir ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains Dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. Banyak hambatan yang dialami penulis selama proses penulisan tugas akhir. Namun karena kuasa Tuhan Yang Maha Esa, bantuan dan keterlibatan berbagai pihak, penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan baik. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih atas segala bantuan, dukungan dan dorongan, baik secara moril, materil dan spiritual antara lain kepada : 1. Sudi Mungkasih, Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta atas segala yang telah diberikan selama penulis belajar di Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains Dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. 2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin atas segala yang telah diberikan selama penulis belajar di Program Studi Teknik Mesin. 3. Dr. Yohanes Baptista Lukiyanto, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang telah memberikan waktu, tenaga dan pikiran selama penulisan tugas akhir. 4. Dr. Eng. I Made Wicaksana Ekaputra, selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah memberikan saran, kritik dan bimbingan selama penulis belajar di Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains Dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. 5. Segenap dosen dan staff Fakultas Sains Dan Teknologi Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta atas segala kerjasama, pelayanan dan bimbingan selama penulis menempuh kuliah dan proses penulisan tugas akhir. ix.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL........................................................................................ i HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................ iii HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iv PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ............................................. v LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI ...................................................... vi ABSTRAK ...................................................................................................... vii ABSTRACT ..................................................................................................... viii KATA PENGANTAR .................................................................................... ix DAFTAR ISI ................................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xv DAFTAR TABEL ........................................................................................... xvii. BAB I PENDAHULUAN ............................................................................ 1 1.1. Latar Belakang Masalah .......................................................... 1. 1.2. Rumusan Masalah ................................................................... 2. 1.3. Tujuan Penelitian ...................................................................... 2. 1.4. Batasan Masalah ..................................................................... 3. 1.5. Manfaat Penelitian ................................................................... 3. xi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB II DASAR TEORI ................................................................................ 4 2.1. Angin ....................................................................................... 4. 2.2. Kincir angin ............................................................................. 5. 2.3. Beban ....................................................................................... 5. 2.4. Sistem konversi energi angin (SKEA) .................................... 6. 2.5. Rumus Perhitungan ................................................................. 7 2.5.1 Rumus Energi Kinetik ................................................. 7 2.5.2 Rumus Perhitungan TSR (tip speed ratio).................... 8 2.5.3 Rumus Daya Listrik ..................................................... 9 2.5.4 Koefisien Daya ............................................................ 9. BAB III METODE PENELITIAN .................................................................. 10 3.1. Diagram Penelitian .................................................................. 10. 3.2. Alat Dan Bahan ....................................................................... 11. 3.3. Desain Sudu Kincir .................................................................. 18. 3.4. Pembuatan Kincir Angin ......................................................... 19. 3.5. Langkah Penelitian .................................................................. 20. BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN ...................................... 22 4.1. Data Hasil Pengujian ............................................................... 22. 4.2. Pengolahan Data Dan Perhitungan ........................................... 25. xii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 4.2.1 Perhitungan Daya Angin .............................................. 25 4.2.2 Perhitungan Daya Listrik ............................................ 25 4.2.3 Perhitungan Tip Speed Ratio (tsr) ............................... 26 4.2.4 Perhitungan Koefisien Daya (Cp) ............................... 26 4.2.5 Data Hasil Perhitungan ............................................... 27 4.2.6 Grafik Hasil Perhitungan ............................................ 30 4.4.1 Grafik Hubungan Antara TSR dan Efisiensi Daya Listrik Dengan Kecepatan Angin 8,4 m/s Dari Data Pertama Dengan Diameter Fan 0,3 m .......................... 30 4.4.2 Grafik Hubungan Antara TSR dan Efisiensi Daya Listrik Dengan Kecepatan Angin 8,4 m/s Dari Data Kedua Dengan Diameter Corong 0,5 m ...................... 31 4.4.3 Grafik Hubungan Antara TSR dan Efisiensi Daya Listrik Dengan Kecepatan Angin 8,4 m/s Dari Data Ketiga Dengan Diameter Corong 0,7 m ....................... 32 4.4.4 Grafik Hubungan Antara TSR Dan Efisiensi Daya Listrik Untuk Tiga Variasi Luas Laluan ............. 33 4.4.5 Grafik Hubungan Antara RPM Dan Daya Listrik Pada Kincir Angin Tanpa Menggunakan Corong Dengan Diameter Fan 37,4 cm .................................... 34 4.4.6 Grafik Hubungan Antara RPM Dan Daya Listrik Pada Kincir Angin Tanpa Menggunakan Corong Dengan Diameter Fan 57,4 cm ..................................... 35 4.4.7 Grafik Hubungan Antara RPM Dan Daya Listrik Pada Kincir Angin Tanpa Menggunakan Corong Dengan Diameter Fan 77,4 cm ..................................... 36 xiii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 4.4.8 Grafik Hubungan Antara RPM Dan Daya Elektris Untuk Tiga Variasi Luas Laluan ................................... 37. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 39 5.1. Kesimpulan .............................................................................. 39. 5.2. Saran ........................................................................................ 39. DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 41 LAMPIRAN .................................................................................................... 42. xiv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR GAMBAR Gambar 2.2. Proses pertama cara kerja kincir angin .................................... 5. Gambar 2.3. Proses kedua cara kerja kincir angin ....................................... 6. Gambar 2.4. Sistem konversi energi angin ................................................... 6. Gambar 3.1. Diagram alir metode penelitian kincir angin ........................... 10. Gambar 3.2a Sudu kincir angin tampak depan ............................................. 12 Gambar 3.2b Sudu kincir angin tampak belakang ........................................ 13 Gambar 3.3. Dudukan kincir angin .............................................................. 14. Gambar 3.4. Wind Tunnel ............................................................................. 14. Gambar 3.5. Tachometer .............................................................................. 15. Gambar 3.6. Anemometer ............................................................................. 16. Gambar 3.7. Volt meter ................................................................................ 16. Gambar 3.8. Ampere meter ........................................................................... 17. Gambar 3.9. Skema Pembebanan Lampu ..................................................... 18. Gambar 3.10 Desain kincir ............................................................................ 19 Gambar 3.11. Dudukan generator .................................................................. 20 Gambar 4.1. Grafik hubungan antara TSR dan Cp (%) Daya listrik pada variasi kincir angin tanpa menggunakan corong dengan diameter 37,4 cm ................................................................. 31. Gambar 4.2. Grafik hubungan antara TSR dan Cp (%) Daya listrik. xv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. pada variasi kincir angin menggunakan corong dengan diameter 57,4 cm ................................................................. 32 Gambar 4.3. Grafik hubungan antara TSR dan Cp (%) Daya listrik pada variasi kincir angin menggunakan corong dengan diameter 57,4 cm ................................................................. 33. Gambar 4.4. Grafik hubungan antara TSR dan Cp (%) pada tiga variasi luas laluan dengan kecepatan angin 8,4 m/s ..................................... 34. Gambar 4.5. Grafik hubungan RPM dan Daya Elektris pada kincir anggin tanpa menggunakan corong dengan diameter fan 37,4 cm ........................................................................ 35. Gambar 4.6. Grafik hubungan RPM dan Daya Elektris pada kincir anggin menggunakan corong dengan diameter corong 57,4 cm .................................................................. 36. Gambar 4.7. Grafik hubungan RPM dan Daya Elektris pada kincir anggin menggunakan corong dengan diameter corong 77,4 cm .................................................................. 37. Gambar 4.8. Grafik hubungan RPM dan Daya Elektris pada tiga variasi luas laluan dengan kecepatan angin 8,4 m/s .................. 38. xvi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Tingkat Kecepatan Angin ........................................................ 4. Tabel 4.1. Data pengujian kincir angin tanpa menggunakan ................... 22 corong dengan diameter fan 37,4 cm. Tabel 4.2. Data pengujian kincir angin menggunakan ............................. 23 corong dengan diameter corong 57,4 cm. Tabel 4.3. Data pengujian kincir angin menggunakan ............................. 24 corong dengan diameter corong 77,4 cm. Tabel 4.4. Data Perhitungan Kincir angin yang dimodifikasi ......................... 27 dengan kipas luaran Ac dengan diameter sudu 37,4 cm. Tabel 4.5. Data Perhitungan Kincir angin yang ditambah .............................. 28 luas laluan dengan corong berdiameter 57,4 cm. Tabel 4.6. Data Perhitungan Kincir angin yang ditambah .............................. 29 luas laluan dengan corong berdiameter 77,4 cm. xvii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah Angin sebagai sumber energi yang jumlahnya melimpah merupakan sumber energi yang terbarukan dan tidak menimbulkan polusi udara karena tidak menghasilkan gas buang yang dapat menyebabkan efek rumah kaca. Indonesia merupakan Negara kepulauan yang memiliki sekitar 17.500 pulau dengan panjang garis pantai lebih dari 81.290 km dan berada di daerah tropis yang dilewati angin muson pada tiap musim. Indonesia memiliki potensi energi angin yang sangat besar yaitu sekitar 9,3 GW dan total kapasitas yang baru terpasang saat ini sekitar 0,5 MW (Daryanto, 2007). Kebutuhan energi listrik di Indonesia dari tahun ke tahun semakin meningkat. Hal ini terjadi dikarenakan, bertambahnya jumlah penduduk, pertumbuhan ekonomi dan pemakaian energi listrik yang terus bertambah. Bahan bakar minyak (BBM), batubara dan gas menjadi sumber energi utama untuk ketersediaan listrik di Indonesia. Namun peningkatan kebutuhan energi listrik ini tidak diikuti dengan ketersediaan bahan bakar minyak, gas maupun batubara sebagai sumber energi pembangkit listrik di Indonesia. Salah satu energi terbarukan yang dapat dikembangkan di Indonesia adalah pemanfaatan energy angin. Potensi pemanfaatan energi angin di Indonesia masih terbuka luas karena Indonesia merupakan Negara kepulauan 1.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. yang memiliki banyak pantai disetiap pulaunya, demikian juga potensi kecepatan angin yang dimiliki juga cukup besar. Pemanfaatan energy angin di Indonesia belum optimal dan penggunaannya masih belum efektif, maka diperlukan suatu mekanisme yang tepat untuk memanfaatkan energy angin menjadi energi yang tepat, salah satunya adalah mengubah energy angin menjadi energi listrik. Terdapat beberapa jenis sudu yang sering ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, seperti sudu kipas angin, sudu kipas luaran Ac, sudu kipas radiator mobil dan berbagai jenis sudu lainnya. Disini saya memakai fan bekas atau kipas luaran Ac bekas untuk mengonversi energi angin menjadi energi poros dan generator mengonversi menjadi energi listrik.. 1.2 Rumusan Masalah Masalah yang dapat dirumuskan dalam penelitian ini adalah : a. Membuat kincir angin menggunakan fan bekas atau kipas angin bekas untuk dijadikan kincir angin. b. Unjuk kerja fan sebagai kincir angin belum diketahui.. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah :. 2.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. a. Membuat kincir angin menggunakan fan bekas atau kipas luaran Ac bekas untuk dijadikan kincir angin. b. Memperbesar energi angin yang akan dikonversi dengan menambah luas laluan tanpa mengubah diameter sudu. c. Mencari nilai koefisien daya tertinggi dari sistem konversi angin. d. Mencari Daya Elektris tertinggi dari ketiga variasi luas laluan.. 1.4 Batasan Masalah Batasan masalah yang ada dalam penelitian ini adalah : a. Kecepatan angin tetap konstan dalam lorong angin (wind tunnel). b. Distribusi kecepatan angin didalam lorong angin dianggap seragam. c. Penelitian dilakukan di Laboratorium Konversi Energi Universitas Sanata Dharma.. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat dalam penelitian ini adalah : a. Kincir angin ini dapat dimanfaatkan sebagai salah satu alternatif pemanfaatan energi terbarukan. b. Dapat digunakan masyarakat luas.. 3.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. c. Kincir angin ini dalam pembuatan skala besar mampu menghasilkan energi listrik dalam jumlah besar dan dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan masyarakat luas.. 4.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB II DASAR TEORI. 2.1 Angin Angin adalah udara yang bergerak, angin terjadi karena perbedaan tekanan di permukaan bumi. Angin bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Perbedaan tekanan ini disebabkan oleh perbedaan penerimaan dan penyerapan panas matahari oleh bumi. Energi angin dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) dengan memanfaatkan turbin angin atau kincir angin. Cara kerjanya cukup sederhana, angin memutar kincir angin yang kemudian memutar rotor pada generator. Energi listrik yang dihasilkan bisa dimanfaatkan secara langsung, ataupun disimpan dengan menggunakan battery. Kondisi angin yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik dapat dilihat Tabel 2.1.. 5.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Tabel 2.1 Tingkat Kecepatan Angin.. Tingkat Kecepatan Angin 10 meter di atas permukaan tanah Kelas. Kecepatan. Angin. Angin (m/s). 1. 0,00 – 0,02. -------------------------------------------------------. 2. 0,3 – 1,5. Angin bertiup, asap lurus keatas. 3. 1,6 – 3,3. Asap bergerak mengikuti arah angin. 4. 3,4 – 5,4. Wajah terasa ada angin, daun bergoyang, petunjuk arah angin bergerak. 5. 5,5 – 7,9. Debu jalanan dan kertas berterbangan, ranting pohon bergoyang. 6. 8,0 – 10,7. Ranting pohon bergoyang, bendera berkibar. 7. 10,8 – 13,8. Ranting pohon besar bergoyang, air kolam bergoyang kecil. 8. 13,9 – 17,1. Ujung pohon melengkung, hembusan angin terasa di telinga. 9. 17,2 – 20,7. Dapat mematahkan ranting pohon, jalan berat melawan arah angin. 10. 20,8 – 24,4. Dapat mematahkan ranting pohon, rumah rubuh. 11. 24,5 – 28,4. Dapat merubuhkan pohon dan menimbulkan kerusakan. 12. 28,5 – 32,5. Dapat menimbulkan kerusakan parah. 13. 32,6 – 42,3. Angin Topan. Kondisi Alam di Daratan. Sumber : http://jendeladenngbei.blogspot.com/2012/11/pembangkit-listrik-tenagabayu-angin.html?m=1 Batas maksimum untuk menggerakkan kincir adalah angin kelas 8.. 2.2 Kincir Angin Cara kerja kincir angin pertama adalah angin memutar turbin atau kincir angin tersebut, kemudian ketika turbin atau kincir tersebut berputar, maka dapat diteruskan juga untuk memutar salah satu bagian pada generator yaitu rotor di belakang turbin atau kincir angin tersebut. Gambar 2.2 adalah proses pertama cara kerja kincir angin.. 6.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 2.2 Proses pertama cara kerja kincir angin.. 2.3 Beban Cara kerja kincir angin kedua adalah putaran dari turbin atau kincir tersebut diteruskan ke shaft / rotor generator dan generator akan mengoversi menjadi energi listrik. Gambar 2.3 adalah proses kedua kincir angin.. Gambar 2.3 Proses kedua cara kerja kincir angin.. 2.4 Sistem konversi energi angin (SKEA) Proses konversi energi listrik yang terjadi pada PLTB pertama kali bermula dari angin yang berhembus melalui turbin, lalu ditangkap oleh sudu. 7.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. yang kemudian digunakan untuk memutar rotor. Putaran rotor yang dihasilkan umumnya ditingkatkan putarannya dengan menggunakan roda gigi sebelum digunakan untuk memutar generator. Hingga tahap ini proses konversi hanya berupa proses mekanis. Dalam penelitian ini saya tidak menggunakan roda gigi (gearbox) jadi saya hanya mencari efisiensinya saja. Gambar 2.4 adalah proses konversi tenaga angin menjadi listrik.. Gambar 2.4 Sistem konversi energi angin.. 2.5 Rumus Perhitungan Berikut ini adalah rumus–rumus yang digunakan untuk melakukan perhitungan dan analisis kerja kincir angin yang diteliti.. 2.5.1 Rumus Energi Kinetik Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda yang bergerak. Energi yang terdapat pada angin adalah energi kinetik, sehingga dapat dirumuskan menjadi :. 8.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 𝐸𝑘 =. 1 2. 𝑚 𝑣2. (1) dengan : 𝐸𝑘. : Energi kinetic (Joule).. 𝑚 : Massa ( kg ). 𝑣. : Kecepatan angin (m/s).. Daya adalah energi persatuan waktu, sehingga dapat dituliskan dengan rumus sebagai berikut : 1. 𝑃𝑖𝑛 = 2 ṁ 𝑣 2 (2) dengan : P. : Daya angin (watt). ṁ. : Massa udara yang mengalir pada satuan waktu (kg/s). dimana : ṁ=𝜌𝐴𝑣 (3) dengan :. 9.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 𝜌. : Massa jenis udara (kg/m³).. A. : Luas penampang sudu (m²).. Dengan mengunakan persamaan (3), daya angin dapat dirumuskan menjadi 1. 𝑃𝑖𝑛 = 2 (𝜌 𝐴 𝑣)𝑣 2 , yang dapat disederhanakan menjadi : 𝑃𝑖𝑛 =. 1 2. 𝜌 𝐴 𝑣3. (4). 2.5.2 Rumus Perhitungan TSR (tip speed ratio) Tip speed ratio adalah perbandingan antara kecepatan ujung sudu kincir angin dengan kecepatan angin. Kecepatan diujung sudu (Vt) dapat dirumuskan sebagai : 𝑉𝑡 = 𝜔 𝑟 (5) dengan : 𝑉𝑡 : Kecepatan ujung sudu. 𝜔. : Kecepatan sudut (rad/s).. 𝑟. : Jari – jari kincir (m).. sehingga tsr-nya dapat dirumuskan sebagai berikut:. 10.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 𝑇𝑆𝑅 =. 2𝜋𝑟𝑛 60 𝑣. (6) dengan : r. : jari – jari kincir (m).. n. : Putaran poros kincir tiap menit (rpm).. v. : Kecepatan angin (m/s).. 2.5.3 Rumus Daya Listrik Daya Listik adalah daya yang dihasilkan generator. Sehingga daya kincir yang dihasilkan oleh generator dapat dirumuskan : 𝑃𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑖𝑠 = 𝑉 𝐼 (7) Dengan : V. : Tegangan (watt).. I. : Arus (ampere).. 11.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 2.5.4 Koefisien Daya Koefisien Daya (Cp) adalah bilangan tak berdimensi yang menunjukkan perbandingan antara daya yang dihasilkan kincir (Pout) dengan daya yang disediakan oleh angin (Pin). Sehingga Cp dapat dirumuskan :. 𝐶𝑝 =. Pout Pin. 100%. (8) dengan : 𝐶𝑝. : Efisiensi Daya, %. 𝑃𝑖𝑛. : Daya yang disediakan oleh angin.. 𝑃𝑜𝑢𝑡 : Daya yang dihasilkan kincir.. 12.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB III METODE PENELITIAN. 3.1 Diagram Penelitian Langkah kerja dalam penelitian ini meliputi perencanagan kincir hingga analisis data. Langkah kerja dalam penelitian ini dalam bentuk gambar diagram alir seperti yang ditunjukan dalam Gambar 3.1.. Gambar 3.1 Diagram alir metode penelitian kincir angin.. 13.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Ada tiga jenis perlakuan metode untuk melakukan penelitian ini, yaitu : 1.. Penelitian Kepustakaan (Library Research) Penelitian kepustakaan dilakukan dengan membaca literatur – literatur yang berhubungan dengan penulisan tugas akhir ini serta dapat dipertanggung jawabkan kebenarannya.. 2.. Pembuatan Alat. Pembuatan alat uji kincir angin dilakukan di Laboratorium Konversi Energi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. Kincir angin yang dimodifikasi dirancang dan digunakan untuk menghasilkan tenaga listrik dan menggunakan fan blower yang menghasilkan tenaga angin untuk memutar kincir.. 3.. Pengamatan Secara Langsung (Observasi). Metode observasi ini dilakukan dengan mengamati secara langsung terhadap objek yang diteliti yaitu kincir angin dengan kipas luaran Ac yang dimodifikasi.. 3.2 Alat Dan Bahan Model kincir angin dengan penambaan luas laluan. 1.. Sudu kincir angin. Ukuran sudu kincir menentukan daerah sapuan angin yang menerima energi angin sehingga dapat membuat sudu berputar. Semua sudu memiliki bentuk dan ukuran yang sama, sudu yang dibuat dapat dilihat pada 14.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 3.2. 2.. Dudukan kincir angin Dudukan kincir angin yang merupakan bagian komponen yang berfungsi untuk menaruh motor listrik yang sudah dipasangkan dengan kincir angin. Dudukan kincir angin dapat dilihat pada Gambar 3.3.. Gambar 3.2a Sudu kincir angin tampak depan.. Gambar 3.2b Sudu kincir angin tampak belakang. 15.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 3.. Wind Tunnel Wind Tunnel berfungsi untuk menghisap udara dan memutar kincir angin, wind tunnel dengan power sebesar 7,5 Hp. Gambar 3.4 menunjukan bentuk dari wind tunnel.. Gambar 3.3 Dudukan kincir angin.. Gambar 3.4 Wind Tunnel. 4.. Tachometer Tachometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan putaran poros kincir yang dinyatakan dalam satuan rpm (rotation per 16.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. minute).. Jenis. tachometer. yang. digunakan. adalah. digital. light. tachometer, cara kerjanya cukup sederhana meliputi 3 bagian, yaitu: Sensor, pengolah data dan penampil. Gambar 3.5 menunjukan bentuk tachometer.. Gambar 3.5 Tachometer 5.. Anemometer. Anemometer berfungsi untuk mengukur kecepatan angin, Gambar 3.6 menunjukan bentuk dari anemometer.. 6.. Voltmeter. Voltmeter digunakan untuk mengukur tegangan yang dihasilkan generator listrik oleh setiap variasinya. Gambar Voltmeter seperti ditunjukan oleh Gambar 3.7. 17.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 3.6 Anemometer. Gambar 3.7 Voltmeter.. 18.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 7.. Amperemeter Ampermeter digunakan untuk mengukur arus yang dihasilkan oleh generator listrik dengan setiap variasinya. Gambar Ampermeter seperti ditunjukan oleh Gambar 3.8 Ampermeter.. Gambar 3.8 Amperemeter.. 8.. Pembebanan Pembebanan yang dilakukan dengan menggunakan lampu bermaksud untuk mengetahui performa kincir angin. Variasi voltase lampu yang diberikan bermaksud supaya data yang dihasilkan lebih bervariasi. Lampu yang digunakan adalah lampu 24 Watt sebanyak 27 buah. Gambar pembebanan lampu seperti ditunjukkan oleh gambar 3.9 Pembebanan lampu.. 19.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 3.9 Skema Pembebanan Lampu.. 3.3 Desain Sudu Kincir Desain sudu kincir angin yang dibuat seperti yang ditunjukan pada Gambar 3.10. adalah desain dari pabrik dengan diameter 0,3 m dengan lebar maksimum sudu 37,4 cm.. 20.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar 3.10 Desain Sudu. 3.4 Pembuatan Kincir Angin Dalam proses pembuatan kincir angin dilakukan dengan beberapa tahapan. tahapan – tahapan pembuatan kincir angin seperti berikut: 1. Membuat dudukan kincir angin. Pembuatan dudukan kincir angin dibuat dengan menggunakan besi dan dilas membentuk persegi panjang dengan tinggi 60cm dan lebar 40cm. 2. Membuat dudukan generator. Membuat dudukan generator menggunakan akrilik dan dipotong segi 4 dan dilem bentuk L lalu dibor untuk lubang baut serta lubang untuk kepala generator agar bisa dipasang dengan sudu.. Gambar 3.11. Dudukan generator.. 21.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 3. Membuat variasi corong. Pembuatan corong menggunakan kertas karton yang paling tebal, kemudian buat lingkaran pada kertas karton sesuai dengan diameter yang sudah diukur. Memotong kertas karton menggunakan kater dan menggunakan lem G untuk mengguatkan corong yang sudah dibentuk agar tidak lepas saat digunakan.. 3.5 Langkah Penelitian Langkah yang dilakukan sebelum pengambilan data penelitian adalah menaruh kincir angin di depan fan blower. Proses pengambilan data Kecepatan Angin, Putaran Poros (rpm), tegangan, arus listrik dan pembebanan kincir angin ada beberapa hal yang perlu dilakukan yaitu: 1.. Menyambung pembebanan lampu pada generator.. 2.. Memasang Blade / sudu pada as generator.. 3. Memasang anemometer di depan kincir angin untuk mengukur kecepatan angin. 4.. Jika sudah siap, fan blower dihidupkan untuk memutar kinicr. angin. 5. Percobaan pertama kincir Angin dengan diameter fan 0,3m , percobaan kedua kincir angin dengan variasi corong pertama dengan diameter corong 0,5m, percobaan ketiga kincir angin dengan variasi corong kedua dengan diameter corong 0,7m.. 22.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 6. Mengukur. kecepatan angin dengan menggunakan anemometer dan. kecepatan kincir angin dengan mengunakan Tachometer. 7.. Mengamati selama waktu yang telah ditentukan.. 23.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN. 4.1 Data Hasil Pengujian Setelah kincir angin dengan penambahan luas laluan diuji, maka data seperti. rpm, kecepatan angin, tegangan, dan arus didapat. Seperti yang. ditunjukkan oleh tabel 4.1, 4.2 dan 4.3.. Tabel 4.1 Data pengujian kincir angin tanpa menggunakan corong dengan diameter fan 37,4 cm. No. Putaran kincir. Tegangan. Arus. Kecepatan angin. rpm. volt. ampere. m/s. 1. 771. 4,4. 0,00. 8,4. 2. 767. 3,7. 0,02. 8,4. 3. 762. 3,4. 0,05. 8,4. 4. 757. 3,2. 0,07. 8,4. 5. 752. 3,0. 0,10. 8,4. 6. 746. 2,8. 0,12. 8,4. 7. 741. 2,5. 0,15. 8,4. 8. 736. 2,4. 0,17. 8,4. 9. 730. 2,2. 0,20. 8,4. 10. 723. 2,1. 0,22. 8,4. 11. 718. 1,9. 0,25. 8,4. 24.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 12. 710. 1,8. 0,27. 8,4. 13. 704. 1,7. 0,30. 8,4. 14. 698. 1,6. 0,32. 8,4. 15. 691. 1,5. 0,35. 8,4. 16. 686. 1,4. 0,37. 8,4. 17. 681. 1,3. 0,40. 8,4. 18. 677. 1,2. 0,42. 8,4. Tabel 4.2 Data pengujian kincir angin menggunakan corong dengan diameter corong 57,4 cm. Putaran kincir. Tegangan. Arus. Kecepatan angin. rpm. volt. ampere. m/s. 0. 956. 5,4. 0,00. 8,4. 2. 948. 4,8. 0,02. 8,4. 3. 944. 4,7. 0,05. 8,4. 4. 939. 4,5. 0,07. 8,4. 5. 936. 4,3. 0,10. 8,4. 6. 931. 4,1. 0,12. 8,4. 7. 928. 3,9. 0,15. 8,4. 8. 922. 3,7. 0,17. 8,4. 9. 918. 3,6. 0,20. 8,4. 10. 912. 3,5. 0,22. 8,4. 11. 907. 3,3. 0,25. 8,4. No. 25.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 12. 903. 3,1. 0,27. 8,4. 13. 898. 3,0. 0,30. 8,4. 14. 894. 2,8. 0,32. 8,4. 15. 889. 2,7. 0,35. 8,4. 16. 886. 2,6. 0,37. 8,4. 17. 877. 2,5. 0,40. 8,4. 18. 872. 2,4. 0,42. 8,4. 19. 868. 2,3. 0,45. 8,4. 20. 864. 2,1. 0,47. 8,4. 21. 859. 1,9. 0,50. 8,4. 22. 855. 1,8. 0,52. 8,4. 23. 850. 1,7. 0,55. 8,4. 24. 847. 1,5. 0,57. 8,4. 25. 844. 1,4. 0,60. 8,4. Tabel 4.3 Data pengujian kincir angin menggunakan corong dengan diameter corong 77,4 cm. Putaran kincir. Tegangan. Arus. Kecepatan angin. rpm. volt. ampere. m/s. 1. 1017. 5,8. 0,00. 8,4. 2. 1008. 5,5. 0,02. 8,4. 3. 994. 5,2. 0,05. 8,4. 4. 981. 4,9. 0,07. 8,4. 5. 977. 4,7. 0,10. 8,4. No. 26.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 6. 969. 4,5. 0,12. 8,4. 7. 964. 4,3. 0,15. 8,4. 8. 960. 4,1. 0,17. 8,4. 9. 954. 3,9. 0,20. 8,4. 10. 947. 3,7. 0,22. 8,4. 11. 941. 3,5. 0,25. 8,4. 12. 937. 3,4. 0,27. 8,4. 13. 933. 3,3. 0,30. 8,4. 14. 925. 3,2. 0,32. 8,4. 15. 918. 2,9. 0,35. 8,4. 16. 914. 2,8. 0,37. 8,4. 17. 908. 2,7. 0,40. 8,4. 18. 899. 2,6. 0,42. 8,4. 19. 893. 2,5. 0,45. 8,4. 20. 887. 2,3. 0,47. 8,4. 21. 881. 2,1. 0,50. 8,4. 22. 876. 2,0. 0,52. 8,4. 23. 870. 1,9. 0,55. 8,4. 24. 865. 1,8. 0,57. 8,4. 25. 859. 1,7. 0,60. 8,4. 26. 852. 1,6. 0,62. 8,4. 27. 847. 1,5. 0,65. 8,4. 28. 842. 1,4. 0,67. 8,4. 27.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 4.2 Pengolahan Data dan Perhitungan Dalam pengolahan data yang digunakan beberapa asumsi untuk mempermudah pengolahan dan perhitungan data sebagai berikut : a. Massa jenis udara = 1,29 kg/m3. 4.2.1 Perhitungan Daya Angin Sebagai contoh perhitungan daya angin diambil dari Tabel 4.2 pada pengujian kedua diperoleh kecepatan angin 8,4 m/s, massa jenis udara (ρ) sebesar 1,29 kg/m3 dan luas penampang (A) adalah 0,188 m2. Maka dapat dihitung daya angin sebesar :. 𝑃𝑖𝑛 =. 1 𝜌 𝐴 𝑣3 2. 𝑃𝑖𝑛 =. 1 𝑥 1,29 𝑥 0,188 𝑥 8,43 2. 𝑃𝑖𝑛 = 67 watt Jadi daya angin yang dihasilkan sebesar 67 Watt.. 4.2.2 Perhitungan Daya Listrik Sebagai contoh perhitungan daya listrik diambil dari Tabel 4.2 pada pengujian kedua. Diperoleh tegangan sebesar 4,8 Volt dan Arus sebesar 0,02. 28.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Ampere, maka daya listrik dapat dihitung :. 𝑃𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑖𝑠 = 𝑉 𝐼 𝑃𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑖𝑠 = 4,8 𝑥 0,02 𝑃𝑒𝑙𝑒𝑘𝑡𝑟𝑖𝑠 = 0,10 𝑤𝑎𝑡𝑡 Jadi Daya listrik yang dihasilkan sebesar 0,10 Watt.. 4.2.3 Perhitungan Tip Speed Ratio (tsr) Sebagai contoh perhitungan diambil dari Table 4.2 pada pengujian kedua dan pembebanan kedua diperoleh putaran poros kincir angin sebesar 948 rpm jari jari kincir angin sebesar (r) = 0,5 m, dan kecepatan angin sebesar 8,4 m/s, maka tip speed ratio dapat dihitung : 𝑇𝑆𝑅 =. 𝑇𝑆𝑅 =. 2πrn 60 v. 2 𝑥 3,14 𝑥 0,5 𝑥 948 60 x 8,4. 𝑇𝑆𝑅 = 5,91. Jadi TSR yang dihasilkan sebesar 5,91.. 29.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 4.2.4 Perhitungan Efisiensi Daya (Cp) Sebagai contoh perhitungan diambil dari perhitugan diatas yakni, daya angin pada sub bab 4.2.1 sebesar 67 Watt dan daya listrik yang dihasilkan kincir angin pada sub bab 4.2.2 sebesar 0,10 Watt, maka efisiensi daya dapat dihitung :. 𝐶𝑝 =. 𝑃𝑜𝑢𝑡 100 % 𝑃𝑖𝑛. 𝐶𝑝 =. 0,10 𝑥 100 % 67. 𝐶𝑝 = 0,14 % Jadi Efisiensi daya yang dihasilkan sebesar 0,14%.. 4.3 Data Hasil Perhitungan Parameter yang telah didapat dari penelitian diolah dengan software Microsoft Excel untuk menampilkan grafik hubungan antara daya dengan tip speed ratio, grafik hubungan antara putaran rotor dengan koefisien daya yang dihasilkan, grafik hubungan antara daya dengan tip speed ratio yang dihasilkan untuk tiga variasi luas laluan, dan grafik hubungan antara putaran rotor dengan daya yang dihasilkan untuk tiga variasi luas laluan. Pada Tabel 30.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 4.4, tabel 4.5 dan tabel 4.6 menampilkan data hasil perhitungan untuk setiap diameter luas laluan.. Tabel 4.4 Data Perhitungan Kincir angin yang dimodifikasi dengan kipas luaran Ac dengan diameter sudu 37,4 cm. No. Daya angin. Daya listrik. Tip speed ratio. Efisiensi daya listrik. Pin. Pout. tsr. Efisiensi%. 1. 22. 0,0. 2,9. 0,0. 2. 22. 0,1. 2,9. 0,3. 3. 22. 0,2. 2,8. 0,8. 4. 22. 0,2. 2,8. 1,0. 5. 22. 0,3. 2,8. 1,4. 6. 22. 0,3. 2,8. 1,5. 7. 22. 0,4. 2,8. 1,7. 8. 22. 0,4. 2,8. 1,9. 9. 22. 0,4. 2,7. 2,0. 10. 22. 0,5. 2,7. 2,1. 11. 22. 0,5. 2,7. 2,2. 12. 22. 0,5. 2,7. 2,2. 13. 22. 0,5. 2,6. 2,3. 14. 22. 0,5. 2,6. 2,3. 15. 22. 0,5. 2,6. 2,4. 16. 22. 0,5. 2,6. 2,3. 17. 22. 0,5. 2,5. 2,4. 31.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 18. 22. 0,5. 2,5. 2,3. Tabel 4.5 Data Perhitungan Kincir angin yang ditambah luas laluan dengan corong berdiameter 57,4 cm. No. Daya angin. Daya listrik. Tip speed ratio. Efisiensi daya listrik. no. Pin. Pout. tsr. Efisiensi%. 1. 67. 0,0. 6,0. 0,0. 2. 67. 0,1. 5,9. 0,1. 3. 67. 0,2. 5,9. 0,4. 4. 67. 0,3. 5,9. 0,5. 5. 67. 0,4. 5,8. 0,6. 6. 67. 0,5. 5,8. 0,7. 7. 67. 0,6. 5,8. 0,9. 8. 67. 0,6. 5,7. 0,9. 9. 67. 0,7. 5,7. 1,1. 10. 67. 0,8. 5,7. 1,2. 11. 67. 0,8. 5,7. 1,2. 12. 67. 0,8. 5,6. 1,3. 13. 67. 0,9. 5,6. 1,3. 14. 67. 0,9. 5,6. 1,3. 15. 67. 0,9. 5,5. 1,4. 16. 67. 1,0. 5,5. 1,4. 17. 67. 1,0. 5,5. 1,5. 18. 67. 1,0. 5,4. 1,5. 19. 67. 1,0. 5,4. 1,5. 32.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 20. 67. 1,0. 5,4. 1,5. 21. 67. 1,0. 5,4. 1,4. 22. 67. 0,9. 5,3. 1,4. 23. 67. 0,9. 5,3. 1,4. 24. 67. 0,9. 5,3. 1,3. 25. 67. 0,8. 5,3. 1,3. Tabel 4.6 Data Perhitungan Kincir angin yang ditambah luas laluan dengan corong berdiameter 77,4 cm. No. Daya angin. Daya listrik. Tip speed ratio. Efisiensi daya listrik. Pin. Pout. tsr. Efisiensi%. 1. 134. 0,0. 8,9. 0,0. 2. 134. 0,1. 8,8. 0,1. 3. 134. 0,3. 8,7. 0,2. 4. 134. 0,3. 8,6. 0,3. 5. 134. 0,5. 8,5. 0,4. 6. 134. 0,5. 8,5. 0,4. 7. 134. 0,6. 8,4. 0,5. 8. 134. 0,7. 8,4. 0,5. 9. 134. 0,8. 8,3. 0,6. 10. 134. 0,8. 8,3. 0,6. 11. 134. 0,9. 8,2. 0,7. 12. 134. 0,9. 8,2. 0,7. 13. 134. 1,0. 8,1. 0,7. 14. 134. 1,0. 8,1. 0,8. 33.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 15. 134. 1,0. 8,0. 0,8. 16. 134. 1,0. 8,0. 0,8. 17. 134. 1,1. 7,9. 0,8. 18. 134. 1,1. 7,8. 0,8. 19. 134. 1,1. 7,8. 0,8. 20. 134. 1,1. 7,7. 0,8. 21. 134. 1,1. 7,7. 0,8. 22. 134. 1,0. 7,6. 0,8. 23. 134. 1,0. 7,6. 0,8. 24. 134. 1,0. 7,5. 0,8. 25. 134. 1,0. 7,5. 0,8. 26. 134. 1,0. 7,4. 0,7. 27. 134. 1,0. 7,4. 0,7. 28. 134. 0,9. 7,3. 0,7. 4.4 Grafik Hasil Perhitungan Pengolahan data yang dilakukan pada Sub Bab 4.1, 4.2 dan 4.3 mendapatkan hasil grafik. Grafik – grafik hubungan tersebut antara lain grafik antara rpm dan daya dan grafik hubungan antara tip speed ratio dengan efisiensi daya. Penjelasan untuk grafik hubungan diatas, lebih lengkapnya dapat dilihat pada grafik – grafik di halaman selanjutnya.. 34.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 4.4.1 Grafik Hubungan Antara TSR dan Efisiensi Daya Listrik Dengan Kecepatan Angin 8,4 Dari Data Pertama Dengan Diameter Fan 0,3 m. Pada Gambar 4.1 menunjukan grafik hubungan antara TSR dan Efisiensi daya listrik untuk kincir angin tanpa menggunakan corong dengan diameter 0,3m. Efisiensi daya elektris maksimal yang dihasilkan (Efisiensimax Listrik) sekitar 2,4 % yang terjadi pada tsr sebesar 2,6.. 3,0. Efisiensi max = 2,4 %. 2,5. EFISIENSI %. 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 2,5. 2,6. 2,6. 2,7. 2,7. 2,8. 2,8. 2,9. 2,9. TSR. Gambar 4.1 Grafik hubungan antara TSR dan Efisiensi (%) Daya listrik pada variasi kincir angin tanpa menggunakan corong dengan diameter 37,4 cm.. 4.4.2 Grafik Hubungan Antara TSR dan Efisiensi Daya Listrik Dengan Kecepatan Angin 8,4 Dari Data Pertama Dengan Diameter Corong 0,5 m. Pada Gambar 4.2 menunjukan grafik hubungan antara TSR dan Efisiensi daya listrik untuk kincir angin menggunakan corong dengan. 35.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. diameter 0,5m. Efisiensi daya elektris maksimal yang dihasilkan (Efisiensimax Listrik) sekitar 1,5 % yang terjadi pada tsr sebesar 5,4.. 1,80. Efisiensi max = 1,5 %. 1,60 1,40. EFISIENSI %. 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 5,2. 5,3. 5,4. 5,5. 5,6. 5,7. 5,8. 5,9. 6,0. TSR. Gambar 4.2 Grafik hubungan antara TSR dan Efisiensi (%) Daya listrik pada variasi kincir angin menggunakan corong dengan diameter 57,4 cm.. 36.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 4.4.3 Grafik Hubungan Antara TSR dan Efisiensi Daya Listrik Dengan Kecepatan Angin 8,4 Dari Data Pertama Dengan Diameter Corong 0,7 m. Pada Gambar 4.2 menunjukan grafik hubungan antara TSR dan Efisiensi daya listrik untuk kincir angin menggunakan corong dengan diameter 0,5m. Efisiensi daya elektris maksimal yang dihasilkan (Efisiensimax Listrik) sekitar 0,8 % yang terjadi pada tsr sebesar 7,8.. 0,9. Efisiensi max = 0,8 %. 0,8 0,7. EFISIENSI %. 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 7,2. 7,4. 7,6. 7,8. 8,0. 8,2. 8,4. 8,6. 8,8. 9,0. TSR. Gambar 4.3 Grafik hubungan antara TSR dan Efisiensi (%) Daya listrik pada variasi kincir angin menggunakan corong dengan diameter 77,4 cm.. 4.4.4 Grafik Hubungan Antara TSR dan Efisiensi Daya Listrik Untuk Tiga Variasi Luas Laluan. Data dari Tabel 4.4, Tabel 4.5 dan Tabel 4.6 yang sudah diperoleh pada perhitungan sebelumnya dapat digunakan untuk membuat grafik hubungan antara TSR dan Efisiensi daya. Pada Gambar 4.4 menunjukan bahwa nilai tertinggi daya kincir elektris (Pout elektris) yang dihasilkan 37.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. kincir angin dengan penambaan luas laluan. Dari grafik hubungan antara TSR dan daya listrik ini. Dengan demikian Efisiensi daya elektris (Efisiensielektris) tertinggi yang didapat yaitu sekitar 2,4 % yang terjadi pada TSR 2,6 pada variasi pertama dengan diameter fan 0,3 m dengan kecepatan angin 8,4 m/s.. Diameter 37,4 cm. Diameter 77,4 cm. Diameter 57,4 cm. 3,0. Efisiensi max = 2,4 %. 2,5. EFISIENSI %. 2,0. Efisiensi max = 1,5 % 1,5. Efisiensi max = 0,8 %. 1,0 0,5 0,0 0,0. 2,0. 4,0. 6,0. 8,0. 10,0. TSR. Gambar 4.4 Grafik hubungan antara TSR dan Efisiensi (%) pada tiga variasi luas laluan dengan kecepatan angin 8,4 m/s.. 4.4.5 Grafik Hubungan Antara RPM dan Daya Listrik Pada Kincir Angin Tanpa Menggunakan Corong Dengan Diameter Fan 37,4 cm. Data dari Tabel 4.4 yang sudah diperoleh pada perhitungan sebelumnya dapat digunakan untuk membuat grafik hubungan antara putaran poros (rpm) dan daya (Pout). Pada Gambar 4.5 menunjukan 38.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. bahwa nilai daya kincir elektris (Pout elektris) puncak yang dihasilkan kincir dengan diameter fan 37,4 cm adalah sekitar 0,53 Watt. Daya listrik puncak terjadi pada 691 rpm.. 0,6. 0,53 Watt 0,5. DAYA (WATT). 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 660. 680. 700. 720. 740. 760. 780. RPM. Gambar 4.5 Grafik hubungan RPM dan Daya Elektris pada kincir anggin tanpa menggunakan corong dengan diameter fan 37,4 cm.. 4.4.6 Grafik Hubungan Antara RPM dan Daya Listrik Pada Kincir Angin Menggunakan Corong Dengan Diameter corong 57,4 cm. Data dari Tabel 4.5 yang sudah diperoleh pada perhitungan sebelumnya dapat digunakan untuk membuat grafik hubungan antara putaran poros (rpm) dan daya (Pout). Pada Gambar 4.6 menunjukan bahwa nilai daya kincir elektris (Pout elektris) puncak yang dihasilkan kincir dengan diameter corong 57,4 cm adalah sekitar 1 Watt. Daya listrik puncak terjadi pada 868 rpm.. 39.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 1,20. 1 Watt. DAYA (WATT). 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 840. 860. 880. 900. 920. 940. 960. 980. RPM. Gambar 4.6 Grafik hubungan RPM dan Daya Elektris pada kincir anggin menggunakan corong dengan diameter corong 57,4 cm.. 4.4.7. Grafik Hubungan Antara RPM dan Daya Listrik Pada Kincir Angin Menggunakan Corong Dengan Diameter corong 77,4 cm. Data dari Tabel 4.6 yang sudah diperoleh pada perhitungan sebelumnya dapat digunakan untuk membuat grafik hubungan antara putaran poros (rpm) dan daya (Pout). Pada Gambar 4.7 menunjukan bahwa nilai daya kincir elektris (Pout elektris) puncak yang dihasilkan kincir dengan diameter corong 77,4 cm adalah sekitar 1,13 Watt. Daya listrik puncak terjadi pada 893 rpm.. 40.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 1,2. 1,13 Watt 1,0. DAYA (WATT). 0,8. 0,6. 0,4. 0,2. 0,0 0. 200. 400. 600. 800. 1000. 1200. TSR. Gambar 4.7 Grafik hubungan RPM dan Daya Elektris pada kincir anggin menggunakan corong dengan diameter corong 77,4 cm.. 4.4.8 Grafik Hubungan Antara RPM dan Daya Elektris Untuk Tiga Variasi Luas Laluan. Data dari Tabel 4.4, Tabel 4.5 dan Tabel 4.6. yang sudah. diperoleh pada perhitungan sebelumnya dapat digunakan untuk membuat grafik hubungan antara putaran poros (rpm) dan daya listrik. Pada Gambar 4.5 menunjukan bahwa nilai tertinggi daya kincir elektris (Pout elektris) yang dihasilkan kincir angin dengan variasi luas laluan pada kecepatan angin 8,4 m/s. Dari grafik hubungan antara putaran poros dan daya listrik ini, dapat disimpulkan bahwa semakin besar nilai dari putaran poros maka semakin besar pula daya yang dihasilkan oleh kincir. Daya maksimal elektris yang dicapai yaitu sekitar 1,13 Watt pada putaran poros 893 rpm.. 41.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Diameter 57,4 cm. Diameter 37,4 cm. Diameter 77,4 cm. 1,2. 1,13 Watt 1 Watt. DAYA (WATT). 1,0 0,8 0,6. 0,53 Watt. 0,4 0,2 0,0 0. 200. 400. 600. 800. 1000. 1200. RPM. Gambar 4.5 Grafik hubungan RPM dan Daya Elektris pada tiga variasi luas laluan dengan kecepatan angin 8,4 m/s.. 42.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN. 5.1 Kesimpulan Setelah melakukan pengujian kincir angin, pengambilan data. dan. analisis data dapat disimpulkan bahwa sebagai berikut : Telah berhasil dibuat kincir angin menggunakan fan bekas 1. Telah berhasil dibuat kincir angin menggunakan fan bekas 2. Daya yang dihasilkan dapat ditambah dengan menambahkan luas laluannya dengan menggunakan corong. 3. Efisiensi daya elektris (Efisiensielektris) tertinggi yang didapat yaitu sekitar 2,4 % pada variasi pertama dengan diameter fan 0,3 m dengan kecepatan angin 8,4 m/s. 4. Daya listrik terbesar yang dihasilkan oleh kincir angin yaitu sekitar 1,13 Watt pada variasi ketiga dengan diameter corong 0,7 m dengan kecepatan angin 8,4 m/s.. 5.2 Saran 1. Penelitian kincir angin yang menggunakan corong sebagai variasi pengujian, sebaiknya dilakukan ditempat yang luas. 2. Perlu dilakukan uji coba dengan variasi corong yang lebih besar (0,9 m – 1,1 m), agar tegangan yg dihasilkan lebih besar lagi.. 43.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 3. pengambilan data pengujian seperti; rpm, kecepatan angin, arus dan tegangan sebaiknya dilakukan secara bersamaan agar data yg di dapat lebih presisi. 4. sebelum melakukan pengujian sebaiknya alat ukur telah diakurasi ulang atau diganti baterainya dengan yang baru agar data yang didapat lebih presisi.. 44.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR PUSTAKA. Daryanto,Y., 2007, “Kajian Potensi angin Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Bayu”,Departemen. Energi. dan. Sumber. Daya. Mineral,. 2005.. Pengelolaan Energi Nasional. 2015, “macam-macam angin beserta contoh gambar dan penjelasannya”, http://www.berpendidikan.com 2012,. “pembangkit. listrik. tenaga. bayu. angin”,. http://jendeladenngbei.blogspot.com Mulyani, 2008, Kajian Potensi Angin Indonesia. Central Library Institute Technology Bandung. https://www.researchgate.net/figure/Average-power-coefficient-Cp-ave-versusTSR-a-comparison-between-the-two-rotors_fig12_260007287 https://indone5ia.wordpress.com/2012/01/13/wind-farm-3-sistem-turbin-angin/. https://benergi.com/manfaat-energi-angin-sebagai-energi-alternatif. 45.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. LAMPIRAN. Skema Sudu kincir. 46.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Sudu. 47.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Contoh grafik Cp - TSR. 48.