DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN
KATA PENGANTAR.………i
ABSTRAK……….iii
DAFTAR ISI………..iv
DAFTAR GAMBAR………....vii
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang.………..1
1.1.1 Tujuan……….……1
1.2 Perumusan Masalah………...…....2
1.3 Pembatasan Masalah………...2
1.4 Metode Penelitian………...3
1.5 Sistematika Penulisan Laporan………..4
BAB II LANDASAN TEORI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN 2.1 Pembangkit Listrik……….6
2.1.2 Turbin Angin ………..9
2.1.3 Jenis Turbin Angin………13
2.1.4 Pemilihan Tempat.………15
2.2 Generator………..18
2.2.1 Generator Arus Searah………..18
2.2.2 Generator Arus Bolak-Balik……….19
2.3 Prinsip Kerja Generator……….…………...22
2.4 Accumulator……….26
2.5 Inverter……….28
BAB III METODE PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN 3.1 Metode Perancangan Sistem…………..………...………...30
3.2 Sfesifikasi Desain……….32
3.3 Definisi Komponen……...……….30
3.4 Metode Perancangan Kincir Angin….……….………….…...34
3.5 Metode Perancangan Gear………...35
4.1.1 Proses Perancangan Kincir..………..38
4.1.2 Proses Perancangan Gear………..42
4.1.3 Pemilihan Generator…....………..43
4.1.4 Pemilihan Accumulator…….…....…...……….………44
4.1.5 Pemilihan Inverter…………...………….………45 4.1.6 Analisis Penggunaan Daya……….………...45
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN………..……….47
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Latar belakangi saya mengambil judul ‘Perancangan Pembangkit Listrik
Tenaga Angin Skala Kecil 100VA’’. Adalah untuk mengetahui bagaimana
Pembangkit Listrik bersumber energi tebarukan dan menjawab krisis energi yang
kini dihadapi masyarakat dunia. Karena penggunaan bahan bakar masyarakat
dunia masih bergantung pada Sumber energi alam seperti, Batubara, Minyak
Bumi, Gas Alam, yang apabila digunakan terus menerus akan habis dalam kurun
waktu beberapa tahun kedepan, karena sumber energi ini tidak dapat diperbarui
dalam jangkah waktu yang singkat. Hal itulah yang menyebabkan harganya
semakin lama semakin mahal. Dengan semakin mahalnya harga bahan bakar
maka akan sangat berpengaruh bagi masyarakat Dunia khususnya Masyarakat
Indonesia, banyak langkah-langkah yang telah dilakukan Pemerintah untuk
mengatasi krisis energi dangan cara memanfaatkan sumber enegri terbarukan
diantaranya yaitu, Pembangkit Listrik Tenaga Sampah, Pembangkit Listrik
Mikrohidro. Pembangkit Listrik Tenaga Surya, Pembangkit Tenaga Angin,
Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (geothermal).
1.1.1 Tujuan
1. Merancang sebuah pembangkit listrik tenaga angin tipe Vertical Axis Wind
1.2 Perumusan Masalah
Sesuai dengan judul laporan, maka yang menjadi pokok-pokok
pembahasan dalam laporan ini dapat dirumuskan sebagai berikut:
a. Bagaimana merancang pembangkit listrik tenaga angin?
b. Bagaimana sfesifikasi PLTAngin?
c. Bagaimana perhitungan komponen PLTAngin sesuai dengan
penggunaannya?
1.3 Batasan Masalah
Tugas akhir ini ditulis dan disajikan dalam bentuk yang sederhana.Hal ini
dimaksudkan selain untuk mempermudah dalam pembahasan, juga mengingat
akan keterbatasan kemampuan dari penulis sendiri.
Agar dalam penyusunan tidak terlalu luas permasalahannya, maka penulis
merasa perlu untuk memberikan beberapa batasan sehingga kemungkinan
terjadinya penyimpangan dari tema pembahasan dengan tujuan akan dapat
dihindari..
1. Sistem kincir yang dirancang adalah tipe Vertical Axis Wind Turbin
(VAWT).
1.4 Metode Penelitian
Metode yang dilakukan penulis dalam penyusunan laporan ini adalah :
1. Browsing di internet dan mempelajari sejumlah buku sumber yang
dapat memberikan kontribusi bagi masalah yang diteliti. Dengan demikian
tinjauan pustaka dimaksudkan untuk memperoleh data yang dapat
meunjang pendapat penulis dalam penelitian ini.
2. Survey, yaitu pengumpulan data dengan pengamatan terhadap
komponen-komponen pembangkit yang digunakan penulis, seperti
pengamatan tentang rencana pembuatan turbin (kincir), pemilihan
generator, dan penggunaan inverter.
3.Diskusi, yaitu pengumpulan data dengan cara bertanya (diskusi) dengan
teman-teman sekelas, dosen, dan rekan-rekan yang memahami tentang alat
yang penulis buat, baik itu keseluruhan komponen maupun hanya satu
1.5 Sistematika Penulisan Laporan
Sistematika pembahasan yang akan diuraikan dalam laporan ini terbagi
dalam bab-bab yang akan dibahas, yaitu sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Menguraikan latar belakang, tujuan, permasalahan, batasan masalah,
metoda penelitian, dan sistematika penulisan laporan yang digunakan dalam
pembuatan laporan ini.
BAB II LANDASAN TEORI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN
Teori-teori yang digunakan dalam menyelesaikan Rancangan
Pembangkit Listrik Tenaga Angin dibahas dalam bab ini.
BAB III METODE PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA
ANGIN.
Membahas tentang Langkah-langkah dalam Perancangan Pembangkit
Listrik Tenaga Angin tersebut.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN.
Menguraikan tentang hasil dari Perancangan dan perhitungan dari setiap
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari pembahasan dan análisis yang
diperoleh, untuk meningkatkan mutu dari sistem yang telah dibuat serta
saran-saran untuk perbaikan dan penyempurnaan dalam Perancangan Pembangkit
BAB III
METODE PERANCANGAN
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN
3.1 Konsep Perancangan Sistem
Adapun blok diagram secara keseluruhan dari sistem keseluruhan
yang penulis rancang ditunjukkan pada gambar 3.1.
1 2 3 4 5
Gambar 3.1: Diagram blok
Langkah-langkah dalam Perancangan ini adalah sebagai berikut:
1. Melakukan studi dengan cara membaca serta mengamati setiap referensi yang
berkaitan dengan perancangan ini.
2. Menentukan sfesifikasi rancangan mulai dari turbin, generator, accumulator,
inverter, serta beban yang akan dipakai.
3. Sebelum merancang kincir angin penulis harus menentukan tipe kincir apa yang
sesuai untuk digunakan dalam perancangan ini.
4. Untuk menghasilkan putaran tinggi yang dibutuhkan generator maka penulis
perlu merancang gear untuk generator dan gear turbin. Turbin
5. Semua komponen yang direncanakan selanjutnya akan dirancang menjadi satu
kesatuan yang utuh seperti gambar 3.1
6. Setelah semuanya dianggap selesai, penulis membuat laporan perancangan
untuk menyampaikan hasil dari perancangan yang telah dilaksanakan.
Ya
3.2 Spesifikasi Design
Energi listrik yang direncanakan sebesar 100VA. Daya itu cukup
untuk keperluan rumah tangga yang berskala kecil.
3.3 Defenisi Komponen
Komponen-komponen yang dibutuhkan dalam pembangkit ini adalah:
a. Turbin Angin ( Dirancang oleh Penulis)
Adapun karakteristik turbin yang dirancang sehinnga mendapatkan
daya sebesar 100watt.
- rRotor
- Panjang baling-baling
- Jumlah baling-baling
- Kecepatan Putar Poros dan Blade
b. Gear Box ( Dirancang oleh Penulis)
Gear Box digunakan untuk mentransmisikan daya dari poros utama ke
poros generator. Kedua komponen diatas yang dirancang oleh penulis akan dikaji
dalam bagian selanjutnya.
c. Generator (Rancangan instalasi pendukung)
Generator digunakan untuk mengubah energi mekanik menjadi energi
Adapun Sfesifikasi generator yang digunakan adalah :
- Accumulator (Rancangan instalasi pendukung)
Accumulator digunakan untuk menyimpan energi listrik yang
dihasilkan oleh generator. Adapun sfesifikasi Accumulator yang digunakan
adalah:
o Kapasitas 12volt 100Ah tipe kering.
- Inverter (Rancangan instalasi pendukung)
Inverter digunakan untuk mengubah arus DC ke AC dengan tegangan
12 volt (DC) ke 220volt (AC) 350watt.
Tegangan output dari pembangkit listrik ini digunakan untuk
penerangan dengan beban maksimum 100watt.
Berdasarkan gambar 3.1 perencanaan dan pembuatan perangkat untuk
1. Perancangan kincir angin
2. Perancangan penggunaan untuk charger accu.
3.4 Metode Perancangan Kincir Angin
Perencanaan ini dilakukan untuk merealisasikan gagasan dengan
membangun sistem perblok sehingga menjadi satu kesatuan yang utuh selain itu
juga bertujuan untuk mempermudah pengecekan apakah sistem tersebut sudah
bekerja dengan baik atau tidak. Perencanaan yang dilakukan pada proyek akhir ini
meliputi perancangan kincir angin, penggabungan poros kincir dinamo.
Jenis kincir yang penulis gunakan yaitu jenis Wind Turbine yang tipe
angin horizontal yang dibuat agar gaya lift lebih besar dari gaya Drag, gaya inilah
yang menyebabkan proses perputaran kincir.
Dalam perancangan kincir angin ini penulis menggunakan beberapa
data dari hasil penelitian terdahulu, adapun penelitian yang berjudul ‘’ Rancang
Bangun Pembangkit Listrik Tenaga Angin pada Stasiun Pengisian Accu Mobil
Listrik’’ ( Moh. Saiful Anwar).
Adapun data yang penulis gunakan.
Kecepatan Angin rata-rata 6,5m/s,
Lebar baling-baling 11cm,
Panjang baling-baling 63,5cm
Sedangkan untuk menghitung panjang ( diameter dari baling-baling) digunakan
W=½ Cp ρ v3 r2
(cp)= Maximum Power Copesient = 0,47
ρ = Massa Jenis Udara = 1,17kg/m3
V= Kecepatan Angin = 6,5m/s
P= Daya Teorical= 100watt
A= π.r2
3.5 Metode Perancangan Gear
Untuk menentukan perbandingan gear antara gear yang dihubungkan
dengan kincir dan generator, penulis menggunakan rumus sebagai berikut:
Dimana:
Dgenerator= Diameter Generator mm?
Dkincir= Diameter Kincir mm
�Generator= Kecepatan Generator 1400rpm
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dalam perancangan suatu alat harus sesuai dengan hasil pembuatan
dan perhitungan, apabila ada sedikit kesalahan dalam pembuatan itu bisa saja
terjadi karena suatu rencana tidak semuanya akan berjalan dengan keinginan.
Dari pembahasan bab – bab sebelumnya dapat disimpulkan diantaranya :
1. Sfesifikasi turbin yang penulis gunakan memiliki 3 buah daun kincir
yang masing-masing daun memiliki panjang 64cm serta lebar 11cm.
2. Perbandingan putaran kincir dan generator haruslah besar, karena bila
putaran pada generator kecil maka generator tidak akan menghasilkan
tegangan yang diperlukan. Bila perbandingan putarannya besar maka
putaran generator juga akan semakin cepat sehingga memperbesar
perbandingan putaran antara kincir dan generator dan untuk
memperkecil gaya gesekkan kita memerlukan alat yang disebut gear
box. Gear yang kami gunakan memilki perbandingan 1:2.
3. Dari hasil perhitungan sehingga didapatkan Lama untuk pengisian
Accumulator dengan daya yang dihasilkan 1200watt adalah 12jam.
Serta lama waktu untuk pemakaian dengan beban 100watt adalah
5.2Saran
1. Untuk rekan –rekan yang memperhatikan dan tertarik pada
perancangan ini silakan untuk menyempurnakan perancangan ini
agar bermanfaat untuk kita semua, karena penulis menyadari bahwa
perancangan ini belum sempurna.
2. Untuk menghasilkan tegangan yang maksimal maka kita harus
memasang kincir/ turbin angin di daerah yang memiliki kecerpatan
angin yang besar.
3. perancangan ini memerlukan ketepatan dalam menghitung serta
ketelitian dalam menganalisis setiap data yang dibuat.
DAFTAR PUSTAKA
Alberty. A Robert. 1983. “ Kimia Fisika” Erlangga. Jakarta.
Djiteng Marsudi, Ir. 2005. “ pembangkitan Energi Listrik‟‟. Erlangga. Jakarta. Djiteng Marsudi, Ir. 2006. “ Operasi Sistem Tenaga Listrik‟‟. Graha Ilmu. Yogyakarta .
Depdiknas. 1996. “ Generator dan Motor Listrik AC dan DC ”. Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) 4. Bandung.
S. Asep. 2004. “ Simulasi Pembangkit Tenaga Listrik DC ”. Proyek Akhir. UPI-Bandung.
Rudolf Dipl. Ing. 2002. “ pengisi battere dan Accu ”. CV Aneka. Solo. Zuhal. 1990. “ Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektro Daya ”. Gramedia. Jakarta.
Moh. Anwar Saiful. „‟Rancang Bangun Pembangkit Listrik Tenaga Angin pada Stasiun Pengisian Accumulator Listrik,‟‟, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, 2008
Rizkannura Sakhila.2008. „‟Simulasi Pembangkit Listrik Tenaga Angin‟‟. Proyek Akhir. Universitas Pendidkan Indonesia Bandung.
DAFTAR PUSTAKA
Moh. Anwar Saiful. ‘’Rancang Bangun Pembangkit Listrik Tenaga Angin pada Stasiun Pengisian Accumulator Listrik,’’, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, 2008
Rizkannura Sakhila.2008. ‘’Simulasi Pembangkit Listrik Tenaga Angin’’. Proyek Akhir. Universitas Pendidkan Indonesia Bandung. R.S Billy.2006. ‘’Inverter 12 volt DC ke 220 Volt AC’’. Proyek
Akhir. Universitas Pendidkan Indonesia Bandung.
S.Asep.2004. ‘’Simulasi Pembangkit Listrik Tenaga Listrik DC’’. Proyek Akhir. Universitas Pendidikan Indonesia Bandung. www.Goggle.com/wikipedia/angin
www.Goggle.com/wikipedia/turbin angin www.Goggle.com/wikipedia/rangkaian inverter
