Unjuk kerja kincir angin poros horisontal empat sudu, berbahan komposit, berdiameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm pada jarak 20 cm dari pusat poros

86  97  Download (3)

Teks penuh

(1)

i

UNJUK KERJA KINCIR ANGIN POROS HORISONTAL EMPAT SUDU,

BERBAHAN KOMPOSIT, BERDIAMETER 100 CM,

LEBAR MAKSIMUM 13 CM PADA JARAK 20 CM DARI PUSAT POROS

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana S-1

Program Studi Teknik Mesin

Diajukan oleh :

YOSEPH ARGA NUGRAHA

NIM : 125214022

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

(2)

ii

THE PERFORMANCE OF WIND TUNEL HORIZONTAL SHAFT FOR

BLADE, COMPOSITE MATERIAL, THE OF DIAMETER 100 CM, THE

MAXIMUM WIDTH 13 CM AT 20 CM DISTANCE FROM THE CENTER

OF A SHAFT

FINAL PROJECT

Presented as partitial fulfilment of the requirement

to obtain Sarjana Teknik degree

in Mechanical Engineering

By :

YOSEPH ARGA NUGRAHA

Student Number : 125214022

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

(3)
(4)
(5)

v

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

Dengan ini penulis menyatakan dengan sesungguhnya bahwa dalam tugas akhir dengan judul :

UNJUK KERJA KINCIR ANGIN POROS HORISONTAL EMPAT SUDU,

BERBAHAN KOMPOSIT, BERDIAMETER 100 CM,

LEBAR MAKSIMUM 13 CM PADA JARAK 20 CM DARI PUSAT POROS

Yang dibuat untuk melengkapi persyaratan yang wajib ditempuh untuk menjadi Sarjana Teknik pada program Strata-1, Jurusan Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta. Sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan dari Tugas Akhir yang sudah dipublikasikan di Perguruan tinggi manapun. Kecuali bagian informasi yang dicantumkan dalam daftar pustaka.

Dibuat di : Yogyakarta Pada tanggal : 29 Mei 2017 Yang menyatakan

(6)

vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :

Nama : YOSEPH ARGA NUGRAHA

Nomor Mahasiswa : 125214022

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul :

UNJUK KERJA KINCIR ANGIN POROS HORISONTAL EMPAT SUDU,

BERBAHAN KOMPOSIT, BERDIAMETER 100 CM,

LEBAR MAKSIMUM 13 CM PADA JARAK 20 CM DARI PUSAT POROS

Dengan demikian saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikanya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta

Pada tanggal 29 Mei 2017 Yang menyatakan

(7)

vii INTISARI

Ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini menjadi faktor penting dan tidak dapat terpisahkan dalam usaha untuk meningkatkan serta kesejahteraan setiap masyarakat. Kebutuhan energi listrik di dunia maupun Indonesia setiap tahun semakin meningkat. Hal ini terjadi dikarenakan, bertambahnya penduduk, pertumbuhan ekonomi dan pemakaian energi listrik yang terus bertambah. Bahkan banyak minyak (BBM), batubara dan gas menjadi sumber energi utama untuk ketersediaan listrik. Namun peningkatan kebutuhan energi listrik ini tidak diikuti dengan ketersediaan bahan. Pemanfaatan energi terbaharukan saat sini sangat dibutuhkan dengan produksi bahan bakar minyak yang semakin terbatas. Dari keterbatasan tersebut dibutuhkan langkah dan upaya – upaya pencarian sumber energi alternatif selain fosil. Atas dasar kondisi sekarang ini, muncul adanya ide untuk menghasilkan energi alternatif yang tidak bisa habis, contohnya yakni angin, dengan melakukan penelitian terhadap kincir angin. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji unjuk kerja kincir angin yang diteliti seperti besar torsi, perbandingan daya, koefisien daya maksimal, dan tip speed ratio.

Kincir angin poros horisontal empat sudu, berbahan komposit, berdiameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20 cm dari pusat poros. Terdapat tiga variasi perlakuan kecepatan angin: kecepatan angin 5,3 m/s, 6,2 m/s dan 7,3 m/s. Karakteristik kincir angin maka poros kincir dihubungkan ke mekanisme pemebebanan lampu. Besarnya torsi diperoleh dari mekanisme timbangan digital, putaran kincir angin diukur mengunakan tachometer, kecepatan angin diukur menggunakan anemometer dan ketersediaan angin dengan menggunakan wind tunnel 15 Hp.

Dari hasil penelitian ini, kincir angin dengan kecepatan angin 5,3 m/s menghasilkan koefisien daya mekanis maksimal sebesar 39,63% pada tip speed ratio 3.47, daya output sebesar 27,34 watt dan torsi sebesar 0,74 N.m. Kincir angin dengan kecepatan angin 6,2 m/s menghasilkan koefisien daya maksimal sebesar 37,03% pada tip speed ratio 2,96, daya output sebesar 40,89 watt dan torsi sebesar 0,98 N.m. Kincir angin dengan kecepatan angin 7,3 m/s menghasilkan koefisien daya maksimal sebesar 27,70% pada tip speed ratio 2,53, daya output sebesar 49,94 watt dan torsi sebesar 1,35 N.m pada kecepatan angin 7,3 m/s. Kincir angin dengan kecepatan angin 5,3 m/s memiliki nilai koefisien daya maksimal dan tip speed ratio paling tinggi.

(8)

viii

ABSTRACT

Sciences and technology now became factorial key also can’t inseparable in an effort to improve people’s welfare. The needs of electrical energy in the

world and in Indonesia every years is increasing that because people’s increasing, economic growth and the growing use of electrical energy. The increase in energy demand is not matched by the availability of the sources. Usage energy renewable now is not primary needed beside fuel oil, researched needs step by step and effort too created renewable resources on the basic from that condition. There is an idea to create renewable energy like wind using wind turbine. This research to review how much torque, power compare, maximum coefficient power consumption, also tip speed ratio from the researcher wind mill.

Horizontal axis wind turbine four blades, made from composite, diameter 100 cm, maximum width 13 cm with distance 20 cm from the center of the shaft. Three vacation from wind speed : 5,3 m/s, 6,2 m/s, 7,3 m/s. characteristic wind turbine connected light loading mechanism. Torque magnitude obtained from digitalized scales from mechanism, wind turbine round is measured with tachometer, wind speed is measured by wind tunnel is Hp.

(9)

ix

KATA PENGANTAR

Puji tuhan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang

berjudul “Unjuk Kerja Kincir Angin Poros Horisontal 4 Sudu Berbahan Komposit Berdiameter 100 cm, dengan Lebar Maksimum Sudu 13 cm Pada Jarak 20 cm

Dari Pusat Poros”. Penyusunan skripsi ini merupakan syarat menyelesaikan

jenjang pendidikan S-1 Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Penulis menyadari bahwa selama penelitian dan penyusunan skripsi ini tidak lepas dari dukungan beberapa pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Sudi Mungkasi,S.Si., M.Math.,Sc., Ph.D selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Kepala Progam Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

3. Doddy Purwadianto, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing yang telah membimbing penulis selama melakukan pengujian hingga penulisan skripsi ini, terimakasih atas bimbingan, nasihat, motivasi dan pelajaran yang sangat berarti.

(10)

x

5. Seluruh Staff dan Laboran di jurusan Teknik Mesin, terima kasih atas bantuannya dalam mempelancar penelitian dan penyusunan skripsi

6. Bapak ibu yang telah mendidik penulis dengan tekun, sabar, memberikan kasih sayang, motivasi, dukungan baik moral maupun materil serta restu yang tak henti – hentinya diberikan penulis.

7. Maccabe Luhur Iskandar, Andra Aditya, selaku teman rekan kelompok Tugas Akhir yang telah membantu dalam perancangan, pembuatan, pengujian dan penyusunan skripsi.

8. Seluruh teman – teman di jurusan Teknik Mesin yang selalu memberi semangat dan arahan kepada penulis.

9. Semua pihak yang turut membantu dan mendukung dalam penulisn skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu – persatu.

Penulis menyadari bahwa baik isi maupun bentuk penyajian skripsi yang masih jauh sempurna, namun penulis tetap berharap skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca pada umumnya dan penulis pada khususnya. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah banyak membantu, semoga Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan berkat dan rahmat-Nya kepada kita semua.

Yogyakarta, 18 Mei 2017

(11)

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN ... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ... v

LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI ... vi

INTISARI ... vii

1.3 Tujuan Penelitian ... 3

1.4 Batasan Masalah ... 3

2.2.1 Kincir Angin Sumbu Horizontal ... 9

(12)

xii

2.3 Grafik Hubungan antara Koefisien daya dan tip speed ratio (TSR) ... 13

2.4 Rumus Perhitungan ... 14

2.6.1 Klasifikasi Bahan Komposit ... 20

2.6.2 Tipe Komposit Serat ... 23

2.6.3 Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Komposit ... 24

2.6.4 Kelebihan Komposit ... 27

2.6.5 Kekurangan Komposit ... 27

2.7 Serat... 28

2.8.2 Kelebihan dan Kekurangan Resin ...34

BAB III METODE PENELITIAN ... 35

3.1 Tahapan Penelitian ... 35

3.2 Waktu dan Tempat Penelitian ... 36

(13)

xiii

3.4 Langkah – Langkah Pembuatan Sudu Kincir Angin ... 44

3.5 Langkah Penelitian ... 45

3.6 Langkah – Langkah Pengolahan Data ...47

BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN ... 48

4.1 Data Hasil Pengujian ... 48

4.2 Pengolahan Data Dan Perhitungan... 52

4.2.1 Perhitungan Daya Angin ... 52

4.2.2 Perhitungan Torsi ... 53

4.2.3 Perhitungan Daya Kincir ... 53

4.2.4 Perhitungan Daya Listrik ... 54

4.2.5 Perhitungan Koefisien Daya (Cp) ... 54

4.2.6 Perhitungan Tip Speed Ratio (tsr) ... 55

4.3 Grafik Hasil Perhitungan ... 58

4.3.1 Grafik Hubungan Antara Kecepatan Putar Poros dan Torsi ... 59

4.3.2 Grafik Hubungan Antara Daya Output dan Torsi ... 60

4.3.3 Grafik Hubungan Antara Koefisien Daya Mekanis (Cp) dan tip speed ratio (TSR) ... 65

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 67

5.1 Kesimpulan ... 67

5.2 Saran ... 68

(14)

xiv

Gambar 2.6 Kincir Angin Poros Horizontal ... 11

Gambar 2.7 Kincir Angin Poros Vertikal ... 12

Gambar 2.8 Grafik Koefisien Daya (Cp) dengan Tips Speed Ratio (TSR) ... 13

Gambar 2.9 Klasifikasi Komposit Berdasarkan Penguatnya ... 20

Gambar 2.10 Klasifikasi Komposit Berdasarkan Matriknya ... 22

Gambar 2.11 Tipe Discontinous fibre ... 23

Gambar 2.12 Tipe Komposit Serat... 23

Gambar 2.13 Jenis – Jenis Serat Alami ... 29

Gambar 2.14 Jenis – Jenis Serat Buatan ... 30

Gambar 3.1 Diagram Alir Metode Penelitian Kincir Angin ... 35

Gambar 3.2 Desain Sudu Kincir ... 36

Gambar 3.3 Tampilan Kincir Angin ... 37

Gambar 3.4 Resin Polyester ... 38

Gambar 3.5 Serat Kaca/ Fiber Glass ... 38

Gambar 3.6 Mesin Blower ... 39

Gambar 3.7 Anemometer ... 40

Gambar 3.8 Tachometer ... 41

Gambar 3.9 Neraca Pegas ... 41

Gambar 3.10 Multimeter ... 42

(15)

xv

(16)

xvi

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 ... 1

Tabel 2.1 Tingkat Kecepatan Angin ... 5

Tabel 2.2 Sifat-sifat dari jenis-jenis fiber-glass ... 31

Tabel 2.3 Karakteristik Serat E-glass ... 32

Tabel 4.1 Data Pengujian Pada Kecepatan Angin Rata – Rata 5,3 m/s ... 49

Tabel 4.2 Data Pengujian Pada Kecepatan Angin Rata – Rata 6,2 m/s. ... 50

Tabel 4.3 Data Pengujian Pada Kecepatan Angin Rata – Rata 7,3 m/s. ... 51

Tabel 4.4 Hasil Pengolahan Data Pada Variasi Kecepatan Angin Rata – Rata 5,3 m/s ... 56

Tabel 4.5 Hasil Pengolahan Data Pada Variasi Kecepatan Angin Rata – Rata 6,2 m/s . ... 57

(17)

xvii

n Kecepatan putar poros (rpm)

F Gaya pembebanan (N)

Laju aliran massa udara (kg/s)

� Kecepatan di ujung sudu kincir (m/s)

L Panjang lengan torsi (m)

� �� Lebar maksimal (m)

(18)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang Masalah

Ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini menjadi faktor penting dan tidak dapat terpisahkan dalam usaha untuk meningkatkan serta kesejahteraan setiap masyarakat. Kebutuhan energi listrik di dunia maupun Indonesia setiap tahun semakin meningkat. Hal ini terjadi dikarenakan, bertambahnya penduduk, pertumbuhan ekonomi dan pemakaian energi listrik yang terus bertambah. Bahkan banyak minyak (BBM), batubara dan gas menjadi sumber energi utama untuk ketersediaan listrik. Namun peningkatan kebutuhan energi listrik ini tidak diikuti dengan ketersediaan bahan.

(19)

gratis, minim limbah, tidak mempengaruhi suhu bumi secara global dan tidak terpengaruh oleh kenaikan harga bahan bakar.

Salah satu energi terbaharukan yang dapat dikembangkan di Indonesia adalah energi angin. Potensi kincir angin di Indonesia masih terbuka luas karena Indonesia memiliki garis pantai yaitu sekitar 95.000 km, demikian juga potensi yang terdapat kecepatan angin yang dimiliki sekitar 5 m/s.

Sebagai mahasiswa teknik mesin yang mendalami energi terbarukan dan koversi energy khususnya energi angin, penulis ingin mengembangkan model kincir yang sudah ada saat ini untuk mencari unjuk kerja yang sesuai dengan kondisi anginn yang berada di Indonesia. Penulias melakukan penelitian pada kincir angin horizontal khususnya propeller 4 sudu.

1.2Rumusan Masalah

Masalah yang dapat dirumuskan dalam penelitian ini adalah :

a. Diperlukan kincir angin yang mampu mengkonversi energi angin tersebut dengan maksimal sehingga efisiensi yang diperoleh tinggi.

(20)

1.3Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1) Membuat kincir angin sumbu horisontal 4 sudu berbahan komposit berdiameter 100 cm lebar maksimal 13 cm pada jarak 20 cm dari pusat poros.

2) Mengetahui koefisien daya mekanis kincir angin.

3) Mengetahui torsi, kecepatan putar kincir, dan daya output dari kincir angin.

1.4Batasan Masalah

Batasan masalah yang ada dalam penelitian ini adalah :

a. Model kincir angin dibuat dengan tipe propeler berbahan komposit. b. Kincir angin menggunakan sudu berjumlah empat.

c. Berat setiap sudu yang digunakan adalah 200 gram.

d. Kincir angin propeler empat sudu tipe horizontal axis wind turbine (HAWT).

(21)

f. Menggunakan beberapa alat uji di antaranya : menggunakan fan blower dengan kekuatan 15 HP, anemometer, tachometer, timbangan digital, voltmeter, amperemeter.

g. Penelitian dilakukan di Laboratorium Konversi Energi Universitas Sanata Dharma.

1.5Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

a. Kincir angin ini dapat dimanfaatkan sebagai salah satu aplikasi pemanfaatan energi terbarukan.

b. Dalam pembuatan skala besar mampu menghasilkan energi listrik dalam jumlah besar.

(22)

5

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 angin (PLTA) dengan memanfaatkan turbin angin. Energi listrik yang dihasilkan bisa dimanfaatkan secara langsung, ataupun disimpan dengan menggunakan battery. Kondisi angin yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik adalah seperti yang ditunjukan dalam Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Tingkat Kecepatan Angin.

Batas minimum untuk menggerakan kincir ialah angin kelas 3 dan batas maksimum adalah angin kelas 8.

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

(23)

2.1.1 Jenis Angin

1. Angin Laut

Angin laut adalah angin yang terjadi pada siang hari, angin ini bergerak dari laut atau danau menuju daratan. Hal ini terjadi dikarenakan udara diatas daratan mengalami pemanasan lebih cepat dibandingkan udara diatas air, sehingga tekanan udara diatas daratan lebih rendah dibandingkan diatas permukaan laut atau danau seperti yang ditunjukan pada Gambar 2.1

Gambar 2.1 Angin Laut

2. Angin Darat

(24)

Gambar 2.2 Angin Darat

3. Angin Lembah

Angin lembah adalah angin yang terjadi pada waktu siang hari dikawasan pegunungan di seluruh dunia. Angin ini bergerak dari lembah menuju gunung. Hal ini terjadi dikarenakan udara diatas gunung mengalami pemanasan lebih cepat dibandingkan lembah, sehingga tekanan udara diatas permukaan gunung menjadi lebih rendah dibandingkan diatas permukaan lembah seperti yang ditunjukan pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Angin Lembah

4. Angin Gunung

(25)

diatas permukaan lembah, sehingga tekanan udara diatas permukaan lembah menjadi rendah diatas permukaan gunung seperti yang di tunjukan pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Angin Gunung

5. Angin Muson

(26)

yang menyebabkan Indonesia mengalami musim kemarau. Terjadi pada bulan Juni, Juli dan Agustus, maksimal terjadi pada bulan Juli.

Gambar 2.5 Contoh ( ) angin muson barat dan (---) angin muson timur.

2.2 Kincir Angin

Kincir angin adalah sebuah alat yang digerakan oleh tenaga angin sehingga

menghasilkan energi mekanik atau gerak. Kincir angin dulunya banyak ditemukan di Negara- Negara Eropa khususnya Belanda dan Denmark yang pada waktu itu banyak digunakan untuk irigasi, menumbuk hasil pertanian, penggilingan gandum dan pembangkit tenaga listrik. Secara umum kincir angin poros horisontal dan kincir angin poros vertikal.

2.2.1 Kincir Angin Poros Horisontal

(27)

Kincir Angin Poros Horisontal ini memiliki jumlah bilah lebih dari dua, kincir angin ini dapat berputar dikarenankan adanya gaya aerodinamis yang bekerja pada suatu kincir. Beberapa jenis kincir angin poros horizontal yang telah banyak dikenal diantaranya ditunjukan pada gambar 2.6. Kekurangan dan kelebihan Kincir Angin Poros Horisontal :

Kelebihan kincir angin poros horisontal :

1. HAWT mampu mengkonversi energi angin pada kecepatan tinggi. 2. Setiap sepuluh meter ke atas, kecepatan angin meningkat sebesar 20%. 3. Efisiensi lebih tinggi, karena blades selalu bergerak tegak lurus terhadap

arah angin, menerima daya sepanjang putaran.

Kekurangan kincir angin poros horisontal :

1. Dibutuhkan kontruksi menara untuk menyangga bilah- bilah transmisi rodo gigi dan generator

2. HAWT yang tinggi akan sulit dipasang, membutuhkan Derek yang sangat tinggi dan membutuhkan operator professional.

(28)

Contoh Kincir Angin Poros Horisontal

Gambar 2.6 Kincir Angin Poros Horizontal

2.2.2 Kincir Angin Poros Vertikal

Kincir angin poros vertikal atau Vertical Axis Wind Turbine (VAWT) adalah salah satu jenis kincir angin posisi porosnya tegak lurus dengan arah angin atau dengan kata lain kincir jenis ini dapat mengkonversi tenaga angin dari segala arah kecuali arah angin dari atas dan bawah. Kincir jenis ini menghasilkan torsi yang lebih besar dari pada jenis Horisontal. Beberapa jenis kincir angin poros Vertikal yang telah banyak dikenal diantaranya ditunjukkan pada Gambar 2.7. Kekurangan dan kelebihan kincir angin poros vertikal dijelaskan seperti berikut :

Kelebihan kincir angin poros vertikal :

(29)

3. Memiliki torsi yang besar pada putaran rendah.

4. Tidak perlu mengatur sudut- sudut untuk menggerakan sebuah generator.

Kelemahan kincir angin poros vertikal :

1. Bekerja pada putaran angin rendah, sehingga energi angin yang dihasilkan kecil.

2. Hanya dapat mengkonversi energi angin 50% dikarenakan adanya gaya drag tambahan.

3. Sebuah VAWT yang menggunakan kabel untuk menyanggahnya memberi tekanan pada bantalan dasar karena semua berat rotor dibebankan pada bantalan. Kabel yang dikaitkan ke puncak bantalan meningkatkan daya dorong ke bawah saat angin bertiup.

(30)

2.3 Grafik Hubungan Antara Koefisien Daya (Cp) dan tips speed ratio (TSR)

Menurut albert Betz Ilmuan Jerman bahwa koefisien daya maksimal dari kincir angin adalah sebesar 59% seperti yang terlihat pada Gambar 2.8 dan menamai batas maksimal tersebut dengan Betz limit.

Gambar 2.8 Grafik Hubungan Antara Koefisien Daya (Cp) dengan Tips Speed Ratio (TSR) dari beberapa jenis kincir.

2.4 Rumus Perhitungan

Berikut ini adalah rumus- rumus yang digunakan untuk melakukan perhitungan dan analisis kerja kincir angin yang teliti.

2.4.1 Rumus Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh satu benda yang bergerak. Energi yang terdapat pada angin adalah energi kinetik, sehingga dapat dirumuskan menjadi :

(31)

Keterangan :

: Energi kinetik (Joule) : Massa (kg)

� : Kecepatan angin (m/s)

Daya adalah energi persatuan waktu, sehingga dapat dituliskan dengan rumus sebagai berikut :

�� = ṁ � (2)

Keterangan :

P : Daya angin (watt)

: Massa udara yang mengalir pada satuan waktu (kg/s) dimana :

= � � � (3)

keterangan :

� : Massa jenis udara (kg/m³)

A : Luas penampang (m²)

Dengan menggunakan persamaan (3), daya angin dapat dirumuskan menjadi � =

� � � � , yang dapat disederhanakan menjadi :

(32)

2.4.2 Rumus Perhitungan TSR (tip speed ratio)

Tip speed ratio adalah perbandingan antara kecepatan ujung sudu kincir dengan kecepatan angin. Kecepatan diujung sudu (Vt) dapat dirumuskan sebagai :

� = � � (5)

Keterangan :

� : Kecepatan ujung sudu

� : Kecepatan sudut (rad/s) � : Jari- jari kincir (m)

Sehingga TSR- nya dapat dirumuskan sebagai berikut :

= � 6 (6)

Keterangan :

r : Jari- jari kincir (m)

n : Putaran poros kincir tiap menit (rpm) v : Kecepatan angin (m/s)

2.4.3 Rumus Torsi

Torsi adalah hasil kali dari gaya pembebanan (F) dengan panjang lengan torsi (l). perhitungan torsi dapat dirumuskan sebagai berikut :

(33)

Keterangan :

F : Gaya pembebanan (N)

l : Panjang lengan torsi poros (m)

2.4.4 Rumusan Daya Mekanis

Daya yang dihasilkan kincir (Pout) adalah daya yang dihasilkan kincir akibat adanya angin yang melintasi sudu kincir. Sehingga daya kincir yang dihasilkan oleh gerakkan melingkar kincir dapat dirumuskan :

� � � � = � (8)

Keterangan :

T : Torsi (N.m)

� : Kecepatan sudut (rad/s)

Dengan ini untuk daya yang dihasilkan kincir dapat dinyatakan dengan persamaan (7), yaitu :

� � � � = T 6� (9)

Keterangan :

� � � � : Daya yang dihasilkan oleh kincir angin (watt)

T : Torsi (N.m)

(34)

2.4.5 Rumus Daya Listrik

Daya listrik adalah daya yang dihasilkan generator. Sehingga daya kincir yang dihasilkan oleh generator dapat dirumuskan :

�� � � = � � (10)

Keterangan :

V : Tegangan (watt)

I : Arus (ampere)

2.4.6 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 :

� = PPi % (11)

Keterangan :

� : Koefosien Daya %.

(35)

2.5 Tinjauan Pustaka

Kebutuhan listrik di Indonesia dari tahun ke tahun mengalami peningkatan hal ini terjadi dikarenakan, bertambahnya jumlah penduduk, pertumbuhan ekonomi dan dikarenakan ketersediaan bahan bakar minyak, gas maupun batu bara tersebut semakin menipis. Atas dasar kondisi tersebut, muncul adanya ide untuk menghasilkan energi alternatif yang tidak terbatas misalnya energi angin. Untuk tujuan dari penelitian yaitu : Merancan dan membuat desain sudu kincir angin poros horizontal empat sudu bahan komposit, mengetahui unjuk kerja kincir angin poros horizontal empat sudu, mengetahui nilai Coofisien Performance (Cp) dan tip speed ratio (TSR) dari kincir angin poros horizontal empat sudu bahan komposit.

Kincir angin yang diteliti adalah kincir angin propeller poros horizontal empat sudu berbahan komposit berdiameter 100 cm lebar maksimum 13 cm berjarak 20 cm dari sumbu poros. Terdapat tiga variasi perlakuan kecepatan angin, variasi kecepatan angin pertama dengan kecepatan angin 10,2 m/s, variasi kecepatan kedua 8,2 m/s dan kecepatan angin ke tiga 6,2 m/s. Agar mendapatkan daya kincir, torsi, koefisien daya maksimal dan tip speed ratio pada kincir, maka poros kincir dihubungkan ke mekanisme pembebanan dengan menggunakan lampu yang berfungsi untuk pemberian beban pada kincir.

(36)

dengan daya output sekitar 70 watt dan torsi sebesar 1,70 N.m. Untuk variasi kecepatan angin 6,2 m/s menghasilkan koefisien daya mekanis maksimal sebesar 36,4 % pada tip speed ratio 2,9 dengan daya output sekitar 40 watt dan torsi sebesar 1,17 N.m. Dari ketiga kincir angin yang diteliti, dapat disimpulkan bahwa kincir angin dengan variasi kecepatan angin 6,2 m/s memiliki nilai koefisien daya maksimal dan tip speed ratio paling tinggi.

2.6Komposit

Komposit adalah penggabungan dua atau lebih material yang berbeda sebagai suatu kombinasi yang menyatu dan mempunyai sifat mekanik dan karakteristik yang berbeda dari bahan material pembentuknya. Bahan komposit pada umumnya terdiri dari dua unsur, yaitu :

a. Filler (pengisi)

Filler mempunyai fungsi sebagai pengisi, filler digunakan untuk menahan gaya yang bekerja pada komposit dan juga berfungsi untuk menentukan karakteristik dari komposit seperti kekakuan, kekuatan, serta sifat mekanik lainnya.

b. Matrik

Matrik berfungsi untuk melindungi dan mengikat serat agar dapat bekerja dengan baik terhadap gaya-gaya yang terjadi.

(37)

2.6.1 Klasifikasi Bahan Komposit

Klasifikasi komposit berdasarkan penguat yang digunakannya : a. Fibrous Composites (Komposit Serat)

Komposit ini merupakan komposit yang terdiri dari satu lapisan atau dua lapisan yang menggunakan penguat berupa serat (fiber). Serat yang digunakan bisa berupa glass fiber, carbon fiber, dan aramid fiber. Serat ini bisa disusun secara acak maupun dengan orientasi tertentu, bahkan bisa juga dalam bentuk yang lebih komplek seperti anyaman.

b. Laminated Composites (Komposit Laminat)

Komposit ini merupakan jenis komposit yang terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabung menjadi satu dan setiap lapisannya memiliki karakteristiknya sendiri.

c. Particulate Composite (Komposit Partikel)

Komposit ini merupakan komposit yang menggunakan partikel atau serbuk sebagai bahan penguatnya dan terdistribusikan secara merata dalam matriknya.

(38)

Berdasarkan matriks yang digunakan, komposit dibagi menjadi 3 jenis, yaitu : a. Polymer Matrik Composites (komposit matrik polimer)

Komposit jenis ini adalah komposit yang sering digunakan. Komposit jenis ini menggunakan suatu polimer berbahan resin sebagai matriknya. Kelebihan dari komposit jenis ini adalah mudah untuk dibentuk mengikuti profil yang digunakan, memiliki kekuatan yang baik, dan lebih ringan dibandingkan jenis komposit yang lainnya.

b. Metal Matrik Composites (Komposit Matrik Logam)

Komposit jenis ini adalah jenis komposit yang menggunakan suatu logam seperti alumunium sebagai matriknya. Kelebihan dari jenis komposit model ini adalah tahan terhadaptemperatur tinggi, memiliki kekuatan tekan dan geser yang baik, dan tidak menyerap kelembaban udara.

c. Ceramic Matrik Composites (Komposit Matriks keramik)

(39)

Gambar 2.10 Klasifikasi komposit berdasarkan matriknya.

2.6.2 Tipe Komposit Serat

Berdasarkan penempatannya terdapat beberapa tipe serat pada komposit, yaitu : 1. Continuous Fibre Composite

Tipe ini mempunyai susunan serat panjang dan lurus serta membentuk lamina diantara matriknya. Tipe ini mempunyai kelemahan pemisahan antara lapisan. 2. Woven Fibre Composite (bi-directional)

Komposit ini tidak mudah dipengaruhi pemisahan antar lapisan karena susunan seratnya mengikat antar lapisan. Susunan serat memanjangnya yang tidak begitu lurus mengakibatkan kekuatan dan kekakuan melemah.

3. Discontinous Fibre Composite

Discontinous Fibre Composite adalah tipe komposit dengan serat pendek, tipe ini dibedakan lagi menjadi 3, yaitu :

a. Aligned discontinous fibre

(40)

c. Randomly oriented dicontinous fibre

a) aligned b) off-axis c) randomly Gambar 2.11 Tipe discontinous fibre.

4. Hybrid Fibre Composite

Hybrid Fibre Composite merupakan komposit gabungan antara tipe serat lurus dengan serat acak. Tipe ini digunakan supaya dapat menganti kekurangan sifat dari kedua tipe dan dapat menggabungkan kelebihannya.

Continous Fibre Composit Woven Fibre Composite

Randomly Oriented Discontinous Fibre Hybrid Fibre Composite

(41)

2.6.3 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Komposit

1. Faktor Serat

Serat adalah bahan pengisi matrik yang digunakan untuk dapat memperbaiki sifat dan struktur matrik yang tidak dimilikinya, juga diharapkan mampu menjadi bahan penguat matrik pada komposit untuk menahan gaya yang terjadi.

2. Letak Serat

a. One dimensional reinforcement, mempunyai kekuatan pada arah axis serat. b. Two dimensional reinforcement (planer), mempunyai kekuatan pada arah atau

pada masing-masing arah orientasi serat.

c. Three dimensional reinforcement, mempunyai sifat isotropic yang kekuatannya lebih tinggi dibanding dengan dua tipe sebelumnya. Pada pencapuran dan arah serat mempunyai beberapa keunggulan, jika orientasi serat semakin acak (random) maka sifat mekanik pada 1 arahnya akan melemah, bila arah tiap serat menyebar maka kekuatannya juga akan menyebar kesegala arah maka kekuatan akan meningkat.

3. Panjang Serat

(42)

panjang dapat mengalirkan beban maupun tegangan dari titik tegangan ke arah serat yang lain. Pada struktur continous fiber yang ideal, serat akan bebas tegangan atau mempunyai tegangan yang sama. Selama fabrikasi, beberapa serat akan menerima tegangan yang tinggi dan yang lain mungkin tidak terkena tegangan sehingga keadaan di atas tidak dapat tercapai.

4. Bentuk Serat

Bentuk Serat yang digunakan untuk pembuatan komposit tidak begitu mempengaruhi, yang mempengaruhi adalah diameter seratnya. Pada umumnya, semakin kecil diameter serat akan menghasilkan kekuatan komposit yang lebih tinggi. Selain bentuknya kandungan seratnya juga mempengaruhi.

5. Faktor Matrik

(43)

Macam-macam jenis dari thermoplstik dan termoset yaitu : 1) Thermoplastik

a. Polyamide (PI) b. Polysulfone (PS)

c. Poluetheretherketone (PEEK) d. Polyhenylene Sulfide (PPS) e. Polypropylene (PP)

2) Termoset a. Epoksi b. Polyester c. Phenolic d. Plenol e. Resin Amino 6. Katalis

(44)

2.6.4 Kelebihan Komposit

Kelebihan-kelebihan menggunakan bahan komposit yaitu :

1. Komposit dapat dirancang dengan kekakuan dan kekuatan yang tinggi sehingga bahan ini memberi kekakuan dan kekuatan spesifik tinggi yang dapat melebihi kemampuan baja atau alumunium,

2. Komposit dapat terhindar dari korosi,

3. Komposit memiliki mampu redam yang baik,

4. Komposit lebih ringan dan kuat.(Viktor Malau, 2010)

2.6.5 Kekurangan Komposit

Disamping dari kelebihan yang dipunyai oleh komposit, komposit ini juga mempunya beberapa kekuranngan yaitu :

1. Komposit bersifat anisotropik yang memiliki sifat berbeda antara satu lokasi / orientasi dengan lokasi / orientasi lainnya,

2. Komposit tidak aman terhadap serangan zat-zat tertentu, 3. Komposit relatif mahal,

4. Komposit memerlukan pembuatan yang relatif lama.(Viktor Malau, 2010)

(45)

2.7Serat

Serat adalah suatu jenis bahan yang berupa potongan-potongan komponen yang berbentuk seperti jaringan yang memanjang yang utuh. Serat ini dibagi menjadi dua kategori, yakni serat alam dan serat buatan. Serat alam menurut Jumaeri (1997:5)

yaitu “Serat yang langsung diproleh dialam”. Sedangkan serat buatan menurut

Jumaeri, (1979:35), yaitu “Serat yang molekulnya disusun secara sengaja oleh

manusia. Sifat-sifat umum dari serat buatan, yakni kuat dan tahan terhadap gesekan”. Klasifikasi serat dapat dilihat pada Gambar 2.9.

2.7.1 Serat Alami

Serat alami meliputi serat yang diproduksi oleh tumbuh-tumbuhan, hewan, dan proses giologis. Serat jenis ini memiliki sifat yang dapat lapuk atau dapat mengalami pelapukan. Serat alami dapat digolongkan kedalam :

1. Serat tumbuhan / serat pangan, biasanya tersusun atas selulosa, hemiselulosa dan kadang-kadang mengandung pula lignin. Contoh dari serat jenis ini yaitu, katun dan kain ramie. Saat tumbuhan digunakan sebagai bahan pembuat kertas dan tekstil serta serat tumbuhan itu juga penting bagi nutrisi bagi manusia.

2. Serat kayu, umumnya serat kayu didapat dari tumbuhan yang memiliki batang yang besar dan tumbuhan yang berkayu.

(46)

4. Serat mineral, pada umumnya serat ini dibuat dari asbetos. Saat ini asbestos adalah satu-satunya mineral yang secara alami terdapat dalam bentuk serat yang panjang.

Gambar 2.13 Jenis-jenis serat alami.

Sumber:http://teknologitekstil.com/wp-content/uploads/2015/09/Macam-macam-Serat-Alam.bmp. Diakses November 2016.

2.7.2 Serat Buatan

(47)

Serat buatan mempunyai sifat-sifat umum antara lain: 1. Sangat kuat dan tahan gesekan,

2. Dalam keadaan kering atau basah kekuatannya tetap sama kecuali asetat, 3. Sulit mengisap air karena memberi rasa lembab,

4. Tahan alkali, tahan ngengat, jamur, serangga, dan lain-lain, 5. Peka terhadap panas.

Gambar 2.14 Jenis-jenis serat buatan.

(48)

2.7.3 Serat Kaca

Serat kaca atau yang biasa disebut fiberglass adalah kaca cair yang ditarik menjadi serat tipis dengan garis tengah sekitar 0,005 mm - 0,01 mm. Serat ini dapat dipintal menjadi benang atau ditenun menjadi kain, yang kemudian diresapi dengan resin sehingga menjadi bahan yang kuat dan tahan korosi. Serat kaca adalah bahan yang paling sering digunakan sebagai bahan penguat. Sebagai bahan baku penguat, pada umumnya dipakai gelas-non alkali (gelas jenis E). Serat gelas ini memiliki kekuatan tarik yang tinggi, kira-kira 1000 kali lebih kuat dari kawat baja (90kgf/mm2). Selanjutnya massa jenisnya kira-kira 2,5 lebih rendah dibandingkan dengan baja 7,9 sedangkan modulus elastikya agak rendah.

Serat gelas terbagi menjadi 3 jenis yaitu serat E-glass, serat C-glass dan serat S- glass. Sifat - sifat serat gelas dapat dilihat pada tabel 2.2 sedangkan tabel 2.3 berisi karakteristik mekanik komposit dari beberapa serat glass.

Tabel 2.2 Sifat-sifat serat.

(49)

Tabel 2.3 Karakteristik serat E-glass.

Sumber: Istanto (2006) dalam Daniel Andri Purwanto, dkk, 2009.

2.8Polimer

Bahan ini merupakan bahan komposit yang sering digunakan biasa disebut polimer penguat serat (FRP-Fibre Reinforced Polymers of Plastic). Klasifkasi jenis-jenis polimer berdasarkan ketahanan terhadap perlakuan panas antara lain sebagai berikut:

a. Polimer Thermosplastic

Polimer thermoplastic adalah polimer yang dapat digunakan berulang kali dengan menggunakan bantuan panas, karena polimer jenis ini tidak tahan terhadap perlakuan panas. Thermoplastic merupakan polimer yang akan menjadi keras apabila didinginkan. Thermoplastic akan meleleh pada suhu panas tertentu dan mengeras seiring perubahan suhu serta mempunyai sifat dapat kembali ke sifat aslinya yaitu kembali mengeras apabila didinginkan.

Contoh polimer thermoplastic sebagai berikut:

(50)

2. Polivinilklorida (PVC) antara lain pipa air,pipa kabel listrik, kulit sintetis, ubin plastik, dan botol detergen.

3. Polipropena (PP) antara lain karung, tali, bak air, kursi plastik dan pembungkus tekstil.

4. Polistirena antara lain penggaris dan gantungan baju (hanger). b. Polimer thermosetting

Polimer thermosetting adalah polimer yang mempunyai sifat tahan terhadap panas. Jika polimer ini dipanaskan tidak akan meleleh sehigga tidak dapat dibentuk ulang kembali. Susunan polimer jenis ini bersifat permanen. Pemanasan dengan suhu tinggi tidak akan melunakan polimer thermoseting melainkan membentuk arang dan terurai karena sifat-sifat yang demikian maka thermoset sering digunakan sebagai penutup ketel. Contoh dari termoset yaitu fitting lampu listrik,steker listrik,dan asbak.

2.8.1 Resin Polyester

(51)

Resin polyester terbagi menjadi beberapa jenis antara lain: 1. Polyester Orthophtalic

Merupakan salah satu tipe resin yang memiliki daya tahan yang baik terhadap proses korosi air laut dan reaksi kimia.

2. Polyester Isophtalic

Sifat resin ini memiliki daya tahan yang baik terhadap panas dan larutan asam, memiliki kekerasan yang lebih tinggi, serta kemampuan menahan resapan air (abesion) yang lebih baik bila dibandingkan dengan resin tipe Orthophtalic.

2.8.2 Kelebihan dan Kekurangan Resin

(52)

35

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tahapan Penelitian

Metode penelitian yang dilakukan dalam pelaksanaan penelitian menggunakan tahapan seperti yang ditunjukan dalam gambar 3.1.

Gambar 3.1. Diagram alir penelitian Perancangan kincir angin propeler 4 sudu

Mulai

Pembuatan sudu sumbu horisontal 4 sudu berbahan komposit dengan diameter 100 cm, lebar maksimum sudu 13 cm pada jarak 20

cm dari pusat poros

Pengambilan data, untuk mengetahui kecepatan putaran kincir, kecepatan angin dan data dari gaya pengimbang.

Pengolahan data untuk mencari Cp mekanis pada TSR optimal, daya output mekanis dan daya output listrik pada torsi dan putaran

poros

Analisa serta pembahasan data dan pembuatan laporan

(53)

3.2 Waktu dan Tempat Penelitian

Proses pembuatan kincir dan pengambilan data dilaksanakan pada 15 Oktober sampai November 2016 di Laboratorium Konveksi Energi Jurusan Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

3.3 Bahan dan Alat

Bagian- bagian turbin angin berjenis propeller dalam pengujian ini yaitu sebagai berikut :

a. Desain Sudu

Sudu kincir pada turbin berfungsi untuk menangkap angin yang datang melintasi turbin. Sudu yang dibuat berukuran panjang 45 cm dan lebar maksimal sudu 13 cm pada jarak 20 cm dari pusat poros.

(54)

b. Tampilan Kincir Angin

Hub pada turbin angin berfungsi sebagai dudukan atau penyangga sudu/ bilah/ blade turbin angin, sehingga dapat menangkap angin. Hub yang digunakan dalam pengujian ini memiliki penampang berbentuk persegi enam.

Gambar 3.3 Tampilan kincir angin

Bahan yang digunakan dalam pembuatan sudu turbin angin berjenis horisontal ini adalah komposit, dengan menggunakan polimer dan penguat sebagai berikut :

c. Resin Polyester

(55)

Gambar 3.4 Resin Polyester

d. Serat Kaca/ Fiberglass

Penguat atau reinforcement yang digunakan dalam dalam pembuatan sudu turbin angin berjenis propeler ini adalah serat kaca/ fiberglass.

(56)

Sedangkan alat yang digunakan dalam pengujian turbin angin adalah sebagai berikut :

a. Blower

Blower adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau memperbesar tekanan udara yang akan dialirkan dalam suatu ruangan tertentu. Selain itu, blower juga berfungsi sebagai penghisap atau vacum untuk udara atau gas. Pada percobaan ini, blower yang digunakan berfungsi untuk menghembuskan angin dengan kecepatan tertentu. Blower digerakkan oleh motor listrik berdaya 15 hp dan menggunakan belt dan pulley sebagai transmisinya

Gambar 3.6 Mesin Blower

b. Anemometer

(57)

modul digital yang berfungsi untuk menerjemahkan data dari sensor yang kemudian ditampilkan pada layar.

Gambar 3.7 Anemometer

c. Tachometer

(58)

Gambar 3.8 Tachometer

d. Neraca Pegas

Neraca pegas adalah alat yang digunakan untuk menimbang atau mengukur massa suatu benda. Neraca pegas digantung dengan menggunakan kawat dan hubungan pada plat besi yang berfungsi sebagai lengan ayun pada generator. Panjang lengan ayun yang digunakan 27 cm

(59)

e. Multimeter dan Voltmeter

Multimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur arus listrik, tegangan listrik dan hambatan listrik atau resistansi pada suatu benda. Terrdapat dua jenis dalam menampilkan hasil pengukurannya, yaitu meter analog dan multimeter digital. Pada percobaan ini, multimeter yang digunakan adalah jens multimeter digital dan digunakan untuk mengukur arus listrik. Multimeter dihubungkan secara seri dengan lampu pembebanan dan batas ukur yang digunakan adalah 10A.

Voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur besaran tegangan atau beda potensial yang digunakan listrik antara dua titik pada suatu rangkaian listrik. Terdapat dua jenis voltmeter digital. Dalam percobaan ini, voltmeter dipasangkan secara paralel dengan sumber tegangan (output generator) dan batas ukurnya.

(60)

Gambar 3.11 Voltmeter

f. Lampu Pembebanan

Dalam percobaan ini, lampu diguanakan untuk memberikan variasi pembebanan atau efek pengereman pada generator. Lampu disusun secara paralel sebanyak jumlah variasi pembebanan yang digunakan.

(61)

3.4 Langkah – langkah Pembuatan sudu Kincir Angin

Langkah – langkah dalam pembuatan sudu turbin horisontal berbahan komposit adalah sebagai berikut ;

a. Proses pembuatan cetakan dari pipa, dengan membuat cetakan di pipa PVC AW 8 inch sesuai dengan profil yang ditentukan. Kemudian, memotong cetakan menggunakan gerinda. Setelah itu, menghaluskan dan membuat radius profil cetakan yang telah dipotong.

b. Proses pembuatan matriks komposit, dengan mencampurkan resin dan katalis. Resin yang digunakan adalah jenis resin polyester.

(62)

d. Proses penyelesaian atau finishing pembuatan sudu yaitu setelah semua sudu kering dan keras, proses selanjutnya yaitu memotong dan mengukir hasil cetakan komposit tersebut agar terbentuk sudu sesuai dengan cetakan pada cetakan pipa atau profil yang telah ditentukan sebelumnya. Kemudian, sudu yang telah sesuai dengan profil atau cetakan dihaluskan dan dibentuk radius pada sudut – sudut sudu dengan menggunakan gerinda. Proses selanjutnya adalah melubangi sudu pada jarak dan ukuran yang telah ditentukan, yaitu berjarak 5 cm dan 9 cm dari ujung bawah sampai sudu dengan diameter lubang sebesar 4 mm, menggunakan mesin bor. Kemudian, tahap finishing terakhir dari pembuatan sudu adalah pengecatan sudu dengan cat atau sprayer sesuai warna yang dinginkan. Pada percobaan ini, warna yang dipakai adalah warna hitam.

3.5 Langkah – langkah Penelitian

Langkah – langkah penelitian pada pengujian turbin angin adalah sebagai berikut : a. Memasang sudu kincir yabg akan diuji pada hub.

b. Memasang neraca pegas pada besi yang akan dijadikan lengan ayun pada generator. Kemudian, mengaitkan neraca pegas pada arah horizontal menggunakan kawat.

(63)

(output generator) secara paralel dan multimeter dengan lampu pembebanan secara seri. Menyalakan fan blower dan mencari variasi kecepatan angin yang ditentukan menggunakan anemometer.

d. Menempatkan anemometer yang terpasang pada tiang penyangga di depan turbin angin.

e. Setelah semua alat uji dan sudu kincir terpasang pada tempatnya, pengujian siap dilakukan.

f. Pengambilan data kecepatan angin dilakukan dengan membaca hasil yang tertera pada layar digital anemometer. Pengambilan data kecepatan putar poros dengan meletakkan tachometer tegak lurus dengan generator yang telah ditempel isolasi hitam agar tachometer dapat membaca kecepatan putar poros. g. Pengambilan data gaya torsi yang bekerja dilakukan dengan membaca hasil

tersebut masih berupa satuan massa (kilogram).

h. Pengambilan data tegangan yang dihasilkan dan arus yang mengalir pada beban dilakukan dengan mengatur keluaran pada voltmeter menjadi volt dan keluaran pada multimeter menjadi 10A DC.

i. Lakukan pengambilan data untuk setiap beban lampu hingga jumlah beban lampu yang telah ditentukan.

j. Setelah pengujian pada variasi kecepatan angin tersebut selesai matikan fan blower.

(64)

3.6 Langkah – Langkah Pengolahan Data

Dari data pengujian yang telah didapat, maka akan diolah untuk mencari unjuk kerja dari dari turbin angin tersebut. Langkah – langkah pengolahan data adalah sebagai berikut :

a. Dari data kecepatan angin (v), dan dengan diketahuinya densitas udara (ρ) serta luas sapuan turbin (A), maka didapatkan daya angin (PA).

b. Dari data tegangan yang dihasilkan generator (V) dan arus yang mengalir pada beban lampu (I), maka didapatkan daya listrik (PL) sebagai daya keluaran kincir.

c. Dari data massa yang bekerja pada turbin (m) dan panjang lengan ayun (r), maka didapatkan torsi (T) yang bekerja pada kincir.

d. Dari data kecepatan putar poros (n) dan torsi (T) yang bekerja pada turbin, maka didapatkan daya turbin (PK).

e. Dengan membandingkan kecepatan di ujung sudu (vk) dan kecepatn angin (v), maka akan didapatkan tip speed ratio (TSR).

(65)

48

BAB IV

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Hasil Pengujian

(66)

Tabel 4.1 Data Pengujian Pada Kecepatan Angin Rata – rata 5,3 m/s

(67)
(68)

Tabel 4.3 Data Pengujian Pada Kecepatan Angin Rata – Rata 7,3 m/s

4.2 Pengolahan Data dan Perhitungan

(69)

perhitungan, diambil data dari 1 beban pada kecepatan angin rata – rata 5,3 m/s. Data tersebut meliputi kecepatan angin rata – rata, kecepatan putar poros, massa yang bekerja, serta tegangan dan arus yang dihasilkan dari generator.

Dalam pengolahan data yang digunakan beberapa asumsi untuk mempermudah pengolahan dan perhitungan data sebagai berikut :

a. Percepatan gravitasi bumi = 9,81 m/s2 b. Massa jenis udara = 1.18 kg/m3

4.2.1 Pengolahan Daya Angin

Untuk mengetahui daya yang dihasilkan oleh angin dapat dicari dengan persamaan pada sub Bab 2.4.1, yaitu :

�� = � � �

Maka dengan diketahui densitas udara sebesar 1,18 kg/m3 , diameter kincir angin 100 cm, dan kecepatan angin rata – rata,

�� = � . � . �

�� = � . ( � ) . �

�� = . , . ( ) . ,

�� = , ���

(70)

4.2.2 Perhitungan Torsi

Untuk mengetahui torsi yang bekerja dapat dicari pada sub Bab 2.4.3 yaitu : = �

Maka dengan massa yang bekerja sebesar sebesar 0,14 kg dan panjang lengan ayun yang tegak lurus dengan pusat poros 27 cm diperoleh torsi sebesar :

= �

= . �

= , × , × ,

= , �.

Jadi Torsi yang dihasilkan sebesar 0,37 N.m

4.2.3 Perhitungan Daya Kincir

Dari torsi yang tersebut, dapat diketahui daya mekanis yang dihasilkan oleh kincir angin dengan persamaan pada sub Bab 2.4.4 yaitu :

� =

Maka dengan diketahui torsi yang bekerja sebesar 0,37 Nm dan kecepatan putar poros 490 rpm diperoleh daya mekanis sebesar :

� =

� = , × ( )

� = , ���

(71)

4.2.4 Perhitungan Daya Listrik

Untuk mengetahui daya listrik yang dihasilkan generator dapat dicari dengan persamaan pada sub Bab 2.4.5, yaitu :

�� � � = � �

Maka dengan tegangan yang dihasilkan generator sebesar 28,96 volt dan arus yang mengalir pada beban sebesar 0,11 A diperoleh daya listrik sebesar :

�� � � = � �

�� � � = , × ,

�� � � = , ���

4.2.5 Perhitungan Koefisien Daya Mekanis (Cp)

Untuk mengetahui koefisien daya dari perbandingan daya mekanis yang dihasilkan kincir dengan daya yang dihasilkan oleh angin dapat dicari menggunakan persamaan pada sub Bab 2.4.6 yaitu :

�� = �

� × %

Maka dengan diketahui daya mekanis yang dihasilkan kincir 18,99 watt dan daya yang dihasilkan angin sebesar 69,01 watt diperoleh koefisien daya sebesar :

�� = �

� × %

�� = , , %

�� = , %

(72)

4.2.6 Perhitungan TSR

Untuk mengetahui besarnya perbandingan kecepatan diujung sudu dengan kecepatan di ujung sudu dengan kecepatan angin atau tip speed ratio dapat dicari menggunakan persamaan pada sub Bab 2.4.2, yaitu:

= �

Maka dengan kecepataan putar poros 490 rpm, kecepatan angin rata – rata 5,3 m/s, dan jari – jari kincir 50 cm diperoleh tip speed ratio sebesar :

= �

= × , × ,

= ,

(73)

Tabel 4.4 Hasil Pengolahan Data Pada Variasi Kecepatan Angin Rata – Rata 5,3 m/s

(74)
(75)
(76)

putar poros pada variasi kecepatan rata – rata 6,2 m/s, grafik hubungan daya output dan kecepatan putar poros pada variasi kecepatan rata – rata 7,3 m/s, grafik hubungan CP (mekanis) dengan TSR dan grafik hubungan CP (listrik) dengan TSR.

4.3.1 Grafik Hubungan Antara Kecepatan Putar Poros dan Torsi

Berdasarkan data pengujian dan pengolahan data maka dibuat grafik hubungan kecepatan putar poros dan torsi untuk melihat hubungan dari kecepatan putar poros dan torsi.

Gambar 4.1. Grafik hubungan kecepatan putar poros dan torsi pada kincir angin poros horisontal empat sudu berdiameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak

20 cm dari pusat poros.

Dari grafik hubungan torsi dan kecepatan putar poros, dapat dilihat kecepatan putar maksimum terjadi pada variasi kecepatan angin rata – rata 7,3 m/s dan torsi maksimum terjadi pada variasi kecepatan angin rata – rata 7,3 m/s. Berdasarkan tabel

(77)

pengujian dan pengolahan data, kecepatan putar maksimum terjadi pada variasi angin rata – rata 7,3 m/s

4.3.2 Grafik Hubungan Daya Output dan Torsi

Berdasarkan data pengujian dan pengolahan data maka dibuat grafik hubungan daya output dan torsi untuk melihat hubungan dari daya output dengan torsi yang bekerja. Daya output disini meliputi daya mekanis atau daya yang dihasilkan kincir dan daya listik yang dihasilkan generator.

Gambar 4.2 Grafik hubungan daya output dan torsi pada kincir angin empat sudu berdiameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20 cm dari pusat poros

pada kecepatan angin rata - rata 5,3 m/s.

Pada grafik hubungan daya output dengan torsi yang bekerja pada variasi kecepatan angin rata – rata 5,3 m/s, dapat dilihat bahwa grafik mengalami peningkatan hingga titik tertentu, kemudian mengalami penurunan. Hal tersebut

0,00

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00

(78)

dikarenakan pada kondisi tertentu, kincir bekerja secara optimal dan dapat menghasilkan daya keluaran maksimum. Daya mekanis maksimum adalah sebesar 27,34 watt, pada torsi 0,74 Nm dan daya listrik maksimum adalah sebesar 15,95 watt pada torsi 0,77 Nm.

Pada grafik tersebut dapat dilihat juga bahwa daya mekanis yang dihasilkan oleh kincir lebih besar dibandingkan daya listrik yang dihasilkan oleh generator. Hal tersebut disebabkan oleh pengurangan daya akibat kerja dari generator.

Gambar 4.3 Grafik hubungan daya output dan torsi pada kincir angin empat sudu dengan diameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20 cm dari pusat

poros pada kecepatan angin rata – rata 6,2 m/s.

Pada grafik hubungan daya output dengan torsi yang bekerja pada variasi kecepatam angin rata – rata 6,2 m/s, juga terjadi peningkatan hingga titik tertentu, kemudian mengalami penurunan. Hal tersebut juga dikarenakan kincir bekerja optimal dan dapat menghasilkan daya keluaran maksimum pada kondisi torsi tertentu.

(79)

Daya mekanis maksimum dihasilkan sebesar 40,9 watt pada torsi 1,11 Nm dan daya listrik maksimum dihasilkan sebesar 25,1 watt pada torsi 1,03 Nm. Selain itu, daya mekanis yang dihasilkan kincir juga diakibatkan oleh kerja generator.

Gambar 4.4 Grafik hubungan daya output dan torsi pada kincir angin empat sudu dengan diameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20 cm dari pusat

poros pada kecepatan angin rata – rata 7,3 m/s.

(80)

maksimum dihasilkan sebesar 31,6 watt pada torsi 1,22 Nm. Daya mekanis yang dihasilkan oleh kincir juga lebih besar dibandingkan daya listrik yang dihasilkan oleh generator.

Gambar 4.5 Grafik hubungan daya mekanis dan torsi pada kincir angin empat sudu dengan diameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20 cm dari pusat

poros pada ketiga variasi kecepatan angin.

Pada grafik hubungan daya mekanis dengan torsi yang bekerja pada ketiga variasi kecepatan angin juga terjadi peningkatan hingga titik tertentu, kemudian mengalami penurunan. Hal tersebut juga dikarenakan kincir bekerja optimal dan dapat menghasilkan daya keluaran maksimum pada kondisi tertentu.

Daya mekanis maksimum yang dihasilkan pada kecepatan angin rata – rata 5,3 m/s sebesar 27,34 watt dengan torsi sebesar 0,74 Nm, sedangkan kecepatan angin rata

(81)

kecepatan angin rata – rata angin 7,3 m/s dihasilkan sebesar 49,94 watt dengan torsi sebesar 1,35 Nm.

Gambar 4.6 Grafik hubungan daya listrik dan torsi pada kincir angin empat sudu dengan diameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20 cm dari pusat

poros pada ketiga variasi kecepatan angin.

Pada grafik hubungan daya listrik dengan torsi yang bekerja pada ketiga variasi kecepatan angin juga terjadi peningkatan hingga titik tertentu, kemudian mengalami penurunan. Hal tersebut juga dikarenakan kincir bekerja optimal dan dapat menghasilkan daya keluaran maksimum pada kondisi tertentu.

Daya mekanis maksimum yang dihasilkan pada kecepatan angin rata – rata 5,3 m/s sebesar 15,95 watt dengan torsi sebesar 0,77 Nm, sedangkan kecepatan angin rata

(82)

4.3.3 Grafik Hubungan Koefisien Daya (Cp) dan TSR

Berdasarkan data pengujian dan pengolahan data maka dibuat grafik hubungan koefisien daya dengan tip speed ratio (TSR) untuk melihat unjuk kerja dari kincir angin sumbu horizontal 4 sudu berbahan komposit. Koefisien daya yang digunakan adalah perbandingan antara daya mekanis yang dihasilkan kincir dengan daya yang dihasilkan oleh angin.

Gambar 4.7 Grafik hubungan CP (mekanis) dengan tip speed ratio (TSR) pada kincir angin empat sudu dengan diameter 100 Cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20

cm dari pusat poros.

Berdasarkan grafik hubungan koefisien daya dengan tip speed ratio (TSR) diatas, dapat diketahui bahwa kincir angin sumbu horizontal 4 sudu berbahan

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00

(83)

kecepatan angin rata – rata 5,3 m/s lebih sedikit dibanding variasi kecepatan lainnya. Pada variasi kecepatan angin rata – rata 5,3 m/s, daya masukan berupa daya yang dihasilkan oleh angin adalah sebesar 69 watt dan daya keluaran maksimum berupa daya mekanis yang dihasilkan oleh kincir adalah sebesar 27,34 watt. Pengurangan daya yang terjadi adalah sebesar 41,66 watt. Pada variasi kecepatan angin rata – rata 6,2 m/s dan 7,3 m/s, pengurangan daya yang terjadi adalah sebesar 69,1 watt dan 130,06 watt.

(84)

67

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari pengujian “Unjuk Kerja Kincir Angin Poros Horisontal 4 Sudu Berbahan Komposit Berdiameter 100 cm, Dengan Lebar Maksimum Sudu 13 cm pada Jarak 20

cm Dari Pusat Poros”, dapat disimpulkan sebagai berikut :

a. Telah berhasil dibuat kincir angin poros horisontal 4 sudu berbahan komposit, dengan diameter kincir 100 cm lebar maksimum sudu 13 cm pada jarak 20 cm pada sumbu poros.

b. Kincir angin sumbu horisontal 4 sudu dengan kecepatan angin rata – rata 5,3 m/s dapat bekerja optimal dari pada variasi variasi kecepatan angin rata – rata 6,2 m/s dan 7,3 m/s. hal tersebut dapat dilihat dari koefisien daya maksimum yang dapat dicapai yaitu sebesar 39,63 % pada variasi kecepatan angin rata – rata 5,3 m/s, 37,03 % pada variasi kecepatan angin rata – rata 6,2 m/s dan 27,70 % pada variasi kecepatan angin rata – rata 7,3 m/s.

(85)

sebesar 610 rpm pada torsi 0,29 Nm. Daya keluaran maksimum berupa listrik yang dihasilkan generator kincir angin dengan variasi kecepatan angin rata – rata 5,3 m/s adalah sebesar 16,0 watt pada torsi 0,77 Nm, untuk variasi kecepatan angin rata – rata 6,2 m/s adalah sebesar 25,1 watt pada torsi 1,03 Nm dan variasi kecepatan angin rata - rata 7,3 m/s adalah sebesar 31,6 watt pada torsi 1,22 Nm.

5.2 Saran

Berdasarkan hasil pengujian yang diperoleh, maka disarankan sebagai berikut : a. Perlunya adanya penempatan alat uji yang permanen supaya dapat

menghasilkan data yang lebih akurat lagi.

(86)

DAFTAR PUSTAKA

Aisah, Nuning, Hanedi Darmasetiawan, Sudirman, dan Aloma Karo Karo. 2004. Pembuatan Komposit Polimer Berpenguat Serat Sintetik Untuk Bahan Genteng. Jurnal Sains Materi Indonesia, Juni 2004, Vol. 5, No. 3, hlm. 1 - 8 ISSN : 1411

– 1098

Anonim a. From : https://mech.vub.ac.be/thermodynamics/wind-brochurePInhoud.html(diakses 31 Mei 2016)

Anonim d. From : http://www.neenigeria.com/html/mechanical_windmills.html (diakses 5 November 2016)

Anonim e. From : http://www.fieldlines.com/index.phptopic=140886.0 (diakses 5 November 2016)

Anthonius, Juanda. 2016. Unjuk kerja Kincir Angin Poros Horisontal Bersudu Tiga Bahan Komposit Diameter 1 M Lebar Maksimum 13 CM Dengan Jarak 12,5 cm Dari Pusat Poros. Tugas Akhir, Tidak diterbitkan. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta

Antonius, Wiranto. 2016. Unjuk Kerja Kincir Angin Poros Horizontal Empat Sudu Berbahan Komposit Berdiameter 100 Lebar Maksimum 13 cm Dengan Jarak 20 cm Dari Pusat Poros. Tugas Akhir, Tidak diterbitkan. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta

Fahmi, Hendriwan dan Harry Hermansyah. 2011. Pengaruh Orientasi Serat Pada Komposit Resin Polyester / Serat Daun Nenas Terhadap Kekuatan Tarik. Jurnal Teknik Mesin Vol. 1, No. 1 [Oktober 2011] 46 – 52

Fahmi, Hendriwan dan Nur Arifin. 2014. Pengaruh Variasi Komposisi Komposit Resin Epoxy / Serat Gelas dan Serat Daun Nanas Terhadap Ketangguhan. Jurnal Teknik Mesin Vol. 4, No. 2 [Oktober 2014] 84 - 89

Malau, Viktor. 2010. Karakterisasi Sifat Mekanis da Fisis Komposit E-Glass dan Resin Eternal 2504 Dengan Variasi Kandungan Serat, Temperatur dan Lama Curing. Jurnal Mekanika, Volume 8, Nomor 2, Maret 2010

Figur

Gambar 2.8 Grafik Hubungan Antara Koefisien Daya (Cp) dengan Tips Speed Ratio (TSR) dari beberapa jenis kincir

Gambar 2.8

Grafik Hubungan Antara Koefisien Daya (Cp) dengan Tips Speed Ratio (TSR) dari beberapa jenis kincir p.30
Gambar 2.9 Klasifikasi komposit berdasarkan penguatnya.

Gambar 2.9

Klasifikasi komposit berdasarkan penguatnya. p.37
Gambar 2.10 Klasifikasi komposit berdasarkan matriknya.

Gambar 2.10

Klasifikasi komposit berdasarkan matriknya. p.39
Gambar 2.11 Tipe discontinous fibre.

Gambar 2.11

Tipe discontinous fibre. p.40
Gambar 2.13 Jenis-jenis serat alami. Sumber:http://teknologitekstil.com/wp-content/uploads/2015/09/Macam-macam-

Gambar 2.13

Jenis-jenis serat alami. Sumber:http://teknologitekstil.com/wp-content/uploads/2015/09/Macam-macam- p.46
Gambar 2.14 Jenis-jenis serat buatan. http://teknologitekstil.com/wp-content/uploads/2015/09/Macam-

Gambar 2.14

Jenis-jenis serat buatan. http://teknologitekstil.com/wp-content/uploads/2015/09/Macam- p.47
Tabel 2.2 Sifat-sifat serat.

Tabel 2.2

Sifat-sifat serat. p.48
Tabel 2.3 Karakteristik serat E-glass.

Tabel 2.3

Karakteristik serat E-glass. p.49
Gambar 3.1. Diagram alir penelitian

Gambar 3.1.

Diagram alir penelitian p.52
Gambar 3.2  Desain sudu

Gambar 3.2

Desain sudu p.53
Gambar 3.3 Tampilan kincir angin

Gambar 3.3

Tampilan kincir angin p.54
Gambar 3.4 Resin Polyester

Gambar 3.4

Resin Polyester p.55
Gambar 3.6 Mesin Blower

Gambar 3.6

Mesin Blower p.56
Gambar 3.7 Anemometer

Gambar 3.7

Anemometer p.57
Gambar 3.8 Tachometer

Gambar 3.8

Tachometer p.58
Gambar 3.10 Multimeter

Gambar 3.10

Multimeter p.59
Gambar 3.12 Lampu pembebanan

Gambar 3.12

Lampu pembebanan p.60
Tabel 4.1 Data Pengujian Pada Kecepatan Angin Rata – rata 5,3 m/s

Tabel 4.1

Data Pengujian Pada Kecepatan Angin Rata – rata 5,3 m/s p.66
Tabel 4.2 Data Pengujian Pada Variasi Kecepatan Angin Rata – rata 6,2 m/s

Tabel 4.2

Data Pengujian Pada Variasi Kecepatan Angin Rata – rata 6,2 m/s p.67
Tabel 4.3 Data Pengujian Pada Kecepatan Angin Rata – Rata 7,3 m/s

Tabel 4.3

Data Pengujian Pada Kecepatan Angin Rata – Rata 7,3 m/s p.68
Tabel 4.4 Hasil Pengolahan Data Pada Variasi Kecepatan Angin Rata – Rata 5,3 m/s

Tabel 4.4

Hasil Pengolahan Data Pada Variasi Kecepatan Angin Rata – Rata 5,3 m/s p.73
Tabel 4.5 Hasil Pengolahan Data Pada Variasi Kecepatan Angin Rata – Rata 6,2 m/s

Tabel 4.5

Hasil Pengolahan Data Pada Variasi Kecepatan Angin Rata – Rata 6,2 m/s p.74
Tabel 4.6 Hasil Pengolahan Data Pada Variasi Kecepatan Angin Rata – Rata 7,3 m/s

Tabel 4.6

Hasil Pengolahan Data Pada Variasi Kecepatan Angin Rata – Rata 7,3 m/s p.75
Gambar 4.1. Grafik hubungan kecepatan putar poros dan torsi pada kincir angin poros  horisontal empat sudu berdiameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak     20 cm dari pusat poros

Gambar 4.1.

Grafik hubungan kecepatan putar poros dan torsi pada kincir angin poros horisontal empat sudu berdiameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20 cm dari pusat poros p.76
Gambar 4.2 Grafik hubungan daya output dan torsi pada kincir angin empat sudu  berdiameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20 cm dari pusat poros pada kecepatan angin rata - rata 5,3 m/s

Gambar 4.2

Grafik hubungan daya output dan torsi pada kincir angin empat sudu berdiameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20 cm dari pusat poros pada kecepatan angin rata - rata 5,3 m/s p.77
Gambar 4.3 Grafik hubungan daya output dan torsi pada kincir angin empat sudu dengan diameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20 cm dari pusat poros pada kecepatan angin rata – rata 6,2 m/s

Gambar 4.3

Grafik hubungan daya output dan torsi pada kincir angin empat sudu dengan diameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20 cm dari pusat poros pada kecepatan angin rata – rata 6,2 m/s p.78
Gambar 4.4 Grafik hubungan daya output dan torsi pada kincir angin empat sudu dengan diameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20 cm dari pusat

Gambar 4.4

Grafik hubungan daya output dan torsi pada kincir angin empat sudu dengan diameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20 cm dari pusat p.79
Gambar 4.5 Grafik hubungan daya mekanis dan torsi pada kincir angin empat sudu  dengan diameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20 cm dari pusat

Gambar 4.5

Grafik hubungan daya mekanis dan torsi pada kincir angin empat sudu dengan diameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20 cm dari pusat p.80
Gambar 4.6 Grafik hubungan daya listrik dan torsi pada kincir angin empat sudu dengan diameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20 cm dari pusat

Gambar 4.6

Grafik hubungan daya listrik dan torsi pada kincir angin empat sudu dengan diameter 100 cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20 cm dari pusat p.81
Gambar 4.7 Grafik hubungan CP (mekanis) dengan tip speed ratio (TSR) pada kincir  angin empat sudu dengan diameter 100 Cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20 cm dari pusat poros

Gambar 4.7

Grafik hubungan CP (mekanis) dengan tip speed ratio (TSR) pada kincir angin empat sudu dengan diameter 100 Cm, lebar maksimum 13 cm dengan jarak 20 cm dari pusat poros p.82

Referensi

Memperbarui...

Outline : Kelebihan Komposit