.* X
J 'i
LOGI NIAN-
:
*
\
---V’. ... t
PENGGUNAAN KINCIR ANGIN TIPE SUMBU HORIZONTAL JENIS TIGA SUDU SEBAGAI
SUMBER ENERGI LISTRIK DC h
■ ■ i- ■
J<;
. 'f; .
I
DELLA HUSNALAINI
\
9
i
'
JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
INDRALAYA
'J
2007
•9 !
'0 7
4>1 .
1.1
■- t' .
•V
«
f
PENGGUNAANKINCIR ANGINTIPESUMBU HORIZONTALJENISTIGASUDUSEBAGAISUMBERENERGILISTRIKDC
1905* / iSWir
Oleh
DELLAHUSNALAINI
JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITASSRIWIJAYA
INDRALAYA 2007
SUMMARY
DELLA HUSNALAINI. The use of horizontal axe-triple blade type windmill as direct current electrical energy source (Supervised by HARY AGUS WIBOWO and HERSYAMSI).
Theobjective oftheresearchwastodeterminetheuseofhorizontalaxe-triple bladetype windmill as directcurrent electrical. This windmill was very effective in termofproducingelectricalenergywithmagnitude of 286,88 Watts.
Thiswindmillwas affectedbywind speedand rpm. Themethod used inthis studywasconsisted of equipment contructionand equipment in-fieldtesting. The degree ofthe blade shaft was 40°, the degree ofthe blade was 40° is great ofthe blade.
This windmill have amaksimal time at 15.00 was affected wind speed was 6,61 m/s,rpmwas254,8,voltagewas 7,72V, elctriccurrentwas36 Aand electrical energy with magnitude 286,88 Watts, ang the minimal time at 18.00 was affected wind speed was 2,03 m/s, rpm was 32,6, voltage was 2,12 V, elctric current was 22,07Aandelectrical energywithmagitude 53,14Watts.
Thiswindmillusedadynamohavingvoltageof12 Voltandelectrical current of50 Ampere as a medium forproducing electrical energy. The electrical energy producedbythiswindmillwasaffectedbywindspeedandrpm.
The fasterthe windspeed, the higherwas therpm produced whichresult in higher power output. Thecontinous changing ofwindspeed has dictated electrical currentrechargeprovisiononaccumulatorto storetheelectricalenergyproduced.
RINGKASAN
DELLA HUSNALAINI. Penggunaan kincir angin tipe sumbu horizontal jenis tiga sudu sebagai sumber energi listrik DC (Dibimbingoleh Ir. Hary Agus
Wibowo,M.Pdan Dr. Ir.Hersyamsi,M.Agr).
Penelitian ini bertujuanuntukmengetahuieffektivitaspenggunaanlistrikDC yang dihasilkan oleh kincir angin tipe sumbu horizontal jenis tiga sudu. Sehingga dapat digunakan untuk kebutuhan listrik. Kincir angin ini sangat efektif penggunaannyakarenadapatmenghasilkandayalistriksebesar286,88Watt.
Hasil penelitian inimenunjukkanbahwakincirangininidalammenghasilkan daya listrik dipengaruhi olehkecepatanputarankincir dankecepatan angin, metode penelitian meliputi : tahap pembuatan alat dan tahap pengujian alat dilapangan.
Sudut poros baling-baling yang digunakan meliputi sudut 40 derajat. Sudut 40 derajat merupakan sudut maksimalyang diperoleh pada poros baling-baling kincir angin.
Kincir angin tipe sumbu horizontal jenis tiga sudu ini memperoleh hasil maksimal pada pukul 15.00 yaitu : kecepatan angin rata-rata sebesar 6,61m/s, rpm rata-rata sebesar254,8, voltrata-ratasebesar7,72V,kuatarusrata-ratasebesar36A dan daya rata-rata sebesar 286,88 Watt sedangkan hasil minimal diperoleh pada pukul 18.00 yaitu: kecepatan angin rata-ratasebesar 2,03m/s, rpm rata-rata sebesar 32,6,voltrata-ratasebesar2,12 V,kuat arusrata-ratasebesar22,07Adandayarata- ratasebesar53,14Watt.
Kincir angin tipe sumbu horizontaljenistiga sudu ini menggunakan dynamo 12voltdanarus 50amperesebagai mediapenghasildayalistrikDC.Kinciranginini dalam menghasilkan energi listrik dipengaruhi oleh kecepatan angin dan besaran rpm. Semakin kencang angin berhembus maka semakin banyakjumlah rpm yang dihasilkan, sehingga daya yang dihasilkan akan semakin besar. Kecepatan angin yangselaluberubah-ubahmemerlukanusahapengisianaruspadaaki.
PENGGUNAAN KINCIRANGINTIPE SUMBU HORIZONTALJENISTIGASUDUSEBAGAI
SUMBERENERGI LISTRIKDC
Oleh
DELLAHUSNALAINI
SKRIPSI
Sebagaisalah satusyaratuntukmemperolehgelar SarjanaTeknologiPertanian
PADA
PROGRAMSTUDITEKNIKPERTANIAN JURUSANTEKNOLOGIPERTANIAN
FAKULTASPERTANIAN UNIVERSITAS SRIWIJAYA
INDRALAYA 2007
SkripsiBerjudul
PenggunaanKincirAnginTipeSumbuHorizontalJenisTigaSuduSebagai SumberEnergiListrikDC.
Oleh
DELLAHUSNALAINI 05023106011
Telahditerimasebagai salahsatusyarat Untukmemperolehgelar
SarjanaTeknologiPertanian
PembimbingI Indralaya, Januari2007
Fakultas Pertanian UniversitasSriwijaya
z'*
V/
Ir. HaryAgusWibowo,MP.
Pembimbing II N Dekan,
/ _ <
/ ‘
u
/Dr.Ir.Hersyamsi,M.Agr Dr.Ir. ImronZahri.MS.
NIP. 130516530
SkripsiBerjudul "Penggunaan KincirAnginTipeSumbuHorizontalJenisTigaSudu SebagaiSumberEnergi ListrikDC”olehDellaHusnalainitelahdipertahankandi
depankomisipengujipadatanggal
t
5•-V
KomisiPenguji
Ketua Ir.HaryAgus Wibowo,MP.
1.
Dr. Ir.Hersyamsi,M.Agr
2. Anggota
C
Dr.Ir.AminRejo,MP.
3. Anggota )
Dr. Ir.BasuniHamzah,M.Sc
4. Anggota
Mengetahui
KetuaJurusanTeknologiPertanian
Mengesahkan
KetuaProgramStudi TeknikPertanian
£<
5?
L>T)r.Ir.Amin Reio. MP Ir. RahmadHariPumomo. M.Si
NIP. 131875110 NIP. 131477698
PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini menyatakan dengan sesungguhnya bahwa seluruh datadan informasiyangdisajikan dalam skripsi ini,kecualiyangdisebutkan dengan jelas sumbernya adalah hasil penelitian dan investigasi saya sendiri dan belum pernah atau tidak sedang diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaanlain ataugelaryangsamadi tempatlain.
Indralaya, Januari 2007 Yangmembuatperyataan
DellaHusnalaini
RIWAYATHIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 29 Desember 1983 di Plaju Sungai Gerong, merupakananakpertama dan empatbersaudara. OrangtuapenulisbernamaHusaini danIdaRoyani.
Pendidikan sekolah dasar diselesaikan pada tahun 1995 di SD Xaverius 20 CurupBengkulu,sekolahmenengahpertamadiselesaikanpadatahun1998diPadang Sumatera Barat, di SMP N 2 Padang. Pada tahun 2001 menyelesaikan SMU di SMU N 11 Palembang. Agustus 2002 penulistercatat sebagaimahasiswidi Jurusan Teknologi Pertanian, Program Studi Teknik Pertanian. Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya, melalui jalur Ujian Masuk Perguruan Tinggi Negeri (UMPTN).
KATA PENGANTAR
Puji syukur panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat dan ridho-Nya penulisan skripsi dengan judul “ Penggunaan Kincir Angin Tipe Sumbu Horizontal Jenis Tiga Sudu Sebagai Sumber Energi Listrik DC9 ini dapatdiselesaikansebagaimanamestinya. Penulisanskripsi ini gunamemenuhisalah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Jurusan TeknologiPertanianFakultasPertanian Universitas Sriwijaya.
Penulis menyadari sepenuhnya, sekalipun telah berusaha dengan segenap kemampuan yangada, namunskripsi ini masih terdapat kekuranganatau kekeliruan dan tentunya masih jauh dari sempurna seperti yang diharapkan. Hal ini karena keterbatasan ilmu pengetahuan yangpenulis miliki. Oleh karenaitu dengan segala kerendahan hati penulis mengharapkan masukan, koreksi dan kritikan dari semua pihakdemiperbaikanke arahkesempurnaan.
Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih sebesar- besarnyakepada:
1. DekanFakultasPertanianUNSRI.
2. KetuaJurusanTeknologiPertanianUNSRI.
3. SekretarisJurusanTeknologiPertanianUNSRI.
4. Bapak Ir. Hary Agus Wibowo, M.P, selaku pembimbing pertama atas bimbingan danarahannyadalammenyusunskripsiini.
XI
Bapak Dr. Ir. Hersyamsi, M.Agr, selaku pembimbing kedua atas segala dukungan, bimbingan dan arahannya selama perkuliahan dan dalam menyelesaikanskripsiini.
6. Bapak Ir. Endo Argo Kuncoro, MAgr, selaku pembimbing akademik atas dukungannya.
7. Bapak Dr. Ir. Amin Rejo, M.P, selaku dosen penguji yang telah banyak memberikanmasukandanmengarahkanpenulis selamapenulisan skripsi ini.
8. BapakDr. Ir. BasuniHamzah, M.Sc, selakudosen penguji yangtelah banyak memberikanmasukandanmengarahkan penulisselamapenulisanskripsi ini.
9. Bapak Mursidi, selaku dosen yang telah membantu selamapenelitian kincir angindi kebunpercobaanpertanianatasdukungannya.
10. Bapak Rahmad Hari Pumomo, seaku dosen yang telah membantu selama penelitiankinciranginatasbantuandandukungannya.
5.
11. StafdanTataUsahaJurusanTeknologi Pertanian(kakEdi,kakIs,kakJhon).
12. Kedua orangtuaku, Ayah dan Ibu atas segala pengorbanan, kesabaran, kasih sayang,doa,dandukunganyangtakternilai.
13. Untuk saudaraku,atassegaladukungan,kasihsayangdandoayangtulus.
14. Sahabatku (Ririn, Melly, Wira, Desri) atassegalabantuannya, dukungannya danjanganlupadenganTIMKincirAnginnya.
XII
15. Teman-temanku (Risma, Yuli, Vivin, Rita, Rika, Ida, Fera, Marisa, Tessa, Doddy Santana, Oktha, Doddy Rahmad, Agus, dan teman-teman lainnya yangtidakbisadisebutkannamanya).
16. Adik-adiktingkatTPdanTHP sertaalmamatertercinta.
Akhirkata, semogayangtelahdisusundi dalam skripsi ini dapatbermanfaat bagi kitasemua.
Indralaya, Januari2007
Penulis
xm
DAFTAR ISI
Halaman
.MMunurnu. jwyaufvh.
tok u?ra». '?1 FEB
KATA PENGANTAR XI
DAFTARTABEL AM' XVI
1)70147
TAR**** :
DAFTARGAMBAR XVII
DAFTARLAMPIRAN XVIII
I. PENDAHULUAN
1 A. LatarBelakang. 1 B. Tujuan 3C. Hipotesis 3
H TINJAUAN PUSTAKA 4
A. Energi Angin 4
B. KumparanDinamo 8
C. RamalanKebutuhandanKetersediaanEnergiListrik
diIndonesia... 10
D. KlasifikasiKincirAngin 14
IH. PELAKSANAAN PENELITIAN 16
A. Tempat danWaktu 16
B. AlatdanBahanPenelitian 16
C. MetodologiPenelitian. 16
D. CaraKeija Penelitian. 16
E. ParameteryangDiamati 18
F. AnalisisTeknis 19
XIV
IV. IIASILDAN PEMBAHASAN 22
A. KecepatanPutaranKincirAngin(rpm) 23 B. KebutuhanEnergiListrik 28
4
V. KESIMPULANDAN SARAN 31
A. Kesimpulan 31
B. Saran 31
DAFTARPUSTAKA 32
LAMPIRAN 34
xv
DAFTARTABEL
Halaman
1. UraianAnginBerdasarkan KecepatanAngin 7
2. RamalanKebutuhanEnergiListrik 11
3. PrakiraanPenyediaanEnergiListrikdi Indonesia 12 4. Kecepatanangin, rpm,voltage,kuatarus,dayarata-rata. 22
XVI
DAFTARGAMBAR
Halaman 1. RangkaianPengukuranAruslistrik 18
2. KecepatanAnginselama3JamSekali 23
3. HubunganAntaraKecepatanAngindanrpmdari yang
Tertinggi keyangterendah... 26
4. HubunganAntaraDayadanrpmyangdihasikan. 27
5. HubunganAntaraVoltase danDayadariTertinggi keTerendah 39
xvn
I
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Gambarkincirangin 35 2. Gambarporos,dinamo 37 3. Gambarbaling-baling 38
4. DataHasilPengukuranKecepatanAngindanrpm 39 5. DataHasilPengukuranVoltagedanKuatArus 40
6. PerhitunganEnergiAngin,KecepatanAnginrata-rata,dan
TenagayangDihasilkandi SetiapPutaranKincir... 41
xvm
L PENDAHULUAN
A. LatarBelakang
i kinetik yang dapat diperoleh
indi daerahtertentuseperti pada ialuntukdijadikansumberenergiyangmurah bahkan telah memanfaatkan energi gandum dan pompa airjauh sebelum
secara Angin merupakan salah satu energi
selainaliransungai dangelombanglaut. Angin bebas,
dataranyangluas,adalahsangatpotens
Masyarakat Belanda dan ramah lingkungan,
angin untuk menggerakkan penggilingan revolusiindustri(Kadir, 1990)
era
bahwa pemanfaatan angin sebagai al (1987), mengemukakan
sejak ratusan tahun yang lalu, yaitu sebaga, tenaga penggerak bagi bangsaPersiapadaabadkeVIImenggunakankincirangin Hofman et
energi dimulai
perahulayar. Selanjutnya untuk menggiling biji kedelai irigasi. Pada prinsipnya angin
panasdanudaradingin.
menjadi tepung dan dapat dipakai untuk keperluan terjadi karena terdapat perbedaan suhu antara udara
energi angin di Indonesia rata-ratatidakbesar, telah dilakukan sejak angin rata-rata Secara keseluruhan, potensi
survei dan pengukuran data angin yang tetapi berdasarkan
1979, banyak daerah yang prospektif karena memiliki kecepatan
i energi antara 200 kWh/m. Kecepatan tahunan sebesar 3,0-4,5 m/s atau mempunyai
anginlebihdari 5 m/s diperkirakan potensinya setaradengan 448.342 mW. Potens.
ini sudahdapatdimanfaatkanuntukpembangkittenagalistrikskalakecilsampai 10
kW(Cross, 1987).
1
2
Menurut Departemen Pertambangan dan Energi (2005), saat ini penyediaan energi listrik di Indonesia masih bergantung kepada sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui, misalnya minyak bumi dan batubara yang apabila terus terus menggunakannyamakadengan kurun waktu sekitar 18 tahunyangakan datangbisa dipastikan sumberdayaenergi fosiltersebutakanhabis.
Semakin berkurangnya ketersediaan sumber daya energi fosil tersebut, menyebabkan perlu dipikirkan untuk mencari alternatif yang memiliki karakter sebagai berikut:
1. Dapat mengurangi ketergantungan terhadap penggunaan energi fosil, khususnyaminyakbumi.
2. Dapatmenyediakanenergi listrik.
3. Mampumenyedikanpotensi sumberdayaenergisetempat,serta
4. Ramahlingkungan, yaitu proses produksi dan pembuanganhasilproduksinya tidakmerusaklingkunganhidupsekitarnya.
Sistem penyediaan energi listrikyangdapat memenuhikriteriadi atas adalah sistem konversi energi yang memanfaatkan sumber daya energi terbarukan, seperti : matahari, angin,air, biomas, dan lainnya, dan khususnyaenergi angin(Djojonegoro, 1992)
Penelitian ini dilaksanakan untukmengetahui kuantitasdayayangdihasilkan dari kincir angin tipe horizontal serta kecepatan angin yang optimal, dan kondisi lingkungan yang sesuai sehingga diharapkan kincir angin ini dapat menghasilkan energi listrik. Tetapi karena kurangnya informasi tentang hal ini maka diadakan
3
penelitian ini untuk mengetahui apakah penggunaan kincir angin tipe sumbu horizontal iniefektifdalammenghasilkanenergi listrik,berupalistrikDC.
B. Tujuan
Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui efektivitas penggunaan listrik DCyangdihasilkanolehkincirangin tipesumbu horizontaljenistigasudu.
C. Hipotesis
Diduga waktu perputaran kincir angin yang meliputi jumlah kecepatan putaran dan kecepatan angin yang optimal berpengaruh nyata terhadap arus listrik yangdihasilkan.
33
Sari, AP., Restrukturisasidi tengah reformasi,dalam: Sari, AP., Salim,N.,Elyza, R., Listrik Indonesia: Restrukturisasi di tengah reformasi, PelangL www.pelangi.or.id. Diaksespadatanggal 12 November2006.
ITS tawarkan Pembangkit Listrik Tenaga Angin.
http://www.mediaindo-co.id/berita.asp?id=70943. Diakses pada tanggal 21 2005.
Sukemi.
November2006
Smeaton, R. 2003. Pedoman Teknik Motor Induksi Dinamo. CV. Media Ilmu.
Demak.
U. 1996. Pemahaman Kincir angin dan manfaatnya.
http://www.mediaworld.de/indonesia. Diakses padatanggal3 Januari 2007.
Wibawa,
Zuhal. 1995. Policy & Development Programs on Rural ElectriScation for next 10 years,. Ditjen Listrik & Pengembangan Energi.
world.de/indonesia/wissenschaft Technik/1.151686.1.html. Diakses pada http://www2.dw- tanggal 23November2006.
Iu
