Unjuk kerja kincir air overshot 8 sudu berdiameter 120 cm terhadap debit

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. UNJUK KERJA KINCIR AIR OVERSHOT 8 SUDU BERDIAMETER 120 CM TERHADAP DEBIT TUGAS AKHIR. Diajukan Sebagai Salah Satu Persyaratan Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Mesin. Disusun oleh : EDUARDUS MULIANTO NIM: 165214071. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2020. i.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. THE PERFORMANCE OF OVERSHOT WATERWHEEL 8 BUCKETS DIAMTER OF 120 CM BASED ON THE FLOW RATE. FINAL PROJECT. Presented As Partial Fulfillment of the Requirement To Obtain the Engineering Degree In Mechanical Engineering. Arranged by : EDUARDUS MULIANTO Student Number : 165214071. DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING FACULTY OF SCIENCI AND TECHNOLOGY UNIVERSITY OF SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2020. ii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. INTISARI Keterbatasan sumber energi merupakan salah satu masalah yang dihadapi saat ini, energi listrik merupakan kebutuhan dasar manusia yang terus meningkat sejalan dengan tingkat kehidupannya. Sumber energi alternatif selain energi fosil sangat diperlukan keberadaannya, sehingga perlu adanya penelitian dan inovasi baru yang kita kenal dengan energi terbarukan. Energi listrik sangat dibutuhkan keberadaanya. Air merupakan salah satu sumber energi terbarukan untuk dikonversi menjadi energi listrik dengan menggunakan kincir air, keberadaannya dibutuhkan sebagai energi listrik untuk daerah perdesaan yang belum dialiri energi listrik. Di Indonesia air sangat berlimpah, disetiap daerah hampir ada sungai dan air terjun. Penelitian ini dimaksud untuk mengetahui unjuk kerja pada kincir air overshot. Penelitian ini membuat kincir air tipe overshot dengan bahan papan triplek tebalnya 9 mm, jumlah sudu 8 dengan bentuk sudu segitiga, dan diameternya 120 cm, dengan lebar 29 cm. Kincir air akan memutar generator, pada generator dipasang rangkaian beban lampu sebanyak 16 bola lampu. Variabel yang diukur dalam penelitian ini yaitu kecepatan putaran kincir, tegangan dan kuat arus yang hasilkan generator. Pada penelitian ini keran air digunakan untuk mengontrol variasi debit aliran air. Pada debit 1,045 liter/s, daya maksimum yang dihasilkan generator yaitu 0,26 watt, dan dengan efisiensi maksimum 1,69 %. Pada debit 1,514 liter/s, daya maksimum yang dihasilkan sebesar 0,41 watt, dan dengan efisiensi maksimum yang dihasilkan yaitu 1,83 %. Sedangkan pada debit 1,710 liter/s., daya maksimum yang dihasilkan sebesar 0,50 watt, dan dengan efisiensi maksimum sebesar 1,97 %. Kata Kunci : Kincir air overshot, debit, efisiensi.. vii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. ABSTRACT The limited energy sources are one of the problems faced today, electrical energy is a basic human need that continues to increase in line with the level of life. Alternative energy sources other than fossil energy are very necessary, so there is a need for new research and innovation that we are familiar with renewable energy. Electrical energy is very much needed. Water is a renewable energy source to be converted into electrical energy using a waterwheel, its existence is needed as electrical energy for rural areas that have not been electrified. In Indonesia the water is very abundant, in every area there are almost rivers and waterfalls. This study was intended to determine the performance of the overshot waterwheel. This study made an overshot waterwheel with a thickness of 9 mm plywood board, number of bucket 8 with a triangle bucket shape, and 120 cm in diameter, with a width of 29 cm. the waterwheel will turn the generator, on the generator installed a lamp load circuit of 16 light bulbs. The variables measured in this study are the rotational speed of the waterwheel, the voltage and the current generated by the generator. In this study water taps are used to control variations in water flow rate. At a flow rate of 1,045 liters / s, the maximum power produced by the generator is 0.26 watts, and with a maximum efficiency of 1.69%. At a flow rate of 1.514 liters / s, the maximum power produced is 0.41 watts, and the maximum efficiency produced is 1.83%. While at flow rate 1,710 liters / s, the maximum power produced is 0.50 watts, and with a maximum efficiency of 1.97%. Keywords : overshot waterwheel, flow rate, efficiency.. viii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. KATA PENGANTAR. Puji dan syukur saya ucapkan kepata Tuhan Yang Maha Esa atas berkat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian Skripsi yang berjudul “ Unjuk Kerja Kincir Air Overshot 8 Sudu Berdiamter 120 cm Terhadap Debit “ dapat diselesaikan dengan baik. Penulis Skripsi ini dilakukan sebagai salah satu syarat bagi mahasiswa Program Studi Teknik Mesin di Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta untuk mendapat gelar Sarjana Teknik. Penyusunan Skripsi ini tidak lepas dari bimbingan dan bantuan berbagai pihak, baik material maupun spiritual. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Sudi Mungkasi, S.Si, M.Math.Sc., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma. 2. Bapak Budi Setyahandana, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma. 3. Bapak Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah banyak memberikan bimbingan dan dukungan kepada penulis. 4. Bapak Dr. Yohanes Baptista Lukiyanto, selaku dosen pembimbing skripsi yang telah banyak meluangkan waktu dan tenaga untuk membantu, memberikan bimbingan, dukungan dan masukan kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan naskah skripsi ini. 5. Ibu Iyes selaku ibu penulis yang telah mendukung dengan memberikan perhatian, semangat, dan doa. 6. Saudara Andi, Herman, Lusiana, Hengki, dan Erika selaku saudara penulis yang telah mendukung penulis dengan memberikan semangat, doa, dan materil.. ix.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 7. Josua Nanda, selaku teman seperjuangan selama proses pembuatan alat dan pengambilan data. 8. Seluruh teman penulis yang selalu memberi semangat dan hiburan kepada penulis. 9. Segenap teman-teman seperjuangan energi air, angkatan, dan keluarga besar Teknik Mesin yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu.. 10. Segenap dosen, laboran Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, yang telah membagikan pengalaman, dan ilmu yang berharga selama perkuliahan. 11. Staff karyawan Sekretariat Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi yang telah membantu memudahkan proses administrasi, dan kesusksesan penulis. 12. Serta semua pihak dengan tidak mengurangi rasa terima kasih yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih jauh dari lata kesempurnaan. Akhir kata penulis mohon maaf jika masih ada terdapat banyak kekurangan dalam penulisan dan penyusunan skripsi ini, oleh karna itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan penyusunan skripsi ini. Semoga naskah ini dapat menambah. informasi pembaca dan membawa kemajuan dibidang. teknologi.. Yogyakarta, 15 Juni 2020 Penulis. x.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR ISI. HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i TITLE PAGE ........................................................................................................ ii LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................ iii LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. iv LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ............................... v LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI............................. vi INTISARI ............................................................................................................ vii ABSTRACT ........................................................................................................ viii KATA PENGANTAR .......................................................................................... ix DAFTAR ISI ......................................................................................................... xi DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiii DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiv BAB 1 PENDAHULUAN ..................................................................................... 1 1.1. Latar Belakang ......................................................................................... 1. 1.2. Rumusan Masalah .................................................................................... 2. 1.3. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 3. 1.4. Batasan Masalah ....................................................................................... 3. 1.5. Manfaat Penelitian .................................................................................... 3. BAB II TINJAUAN PUSTAKA........................................................................... 5 2.1 Dasar Teori .................................................................................................... 5 2.2 Konsep Dasar Kincir ..................................................................................... 5 2.3 Penelitian Terdahulu ..................................................................................... 9 2.4 Rumus Perhitungan ..................................................................................... 10 BAB III METODE PENELITIAN .................................................................... 13 3.1. Komponen Kincir ................................................................................... 13. 3.1.1. Alat .................................................................................................. 17. 3.1.2. Bahan............................................................................................... 18. 3.2. Alat Pendukung Pengambilan Data ........................................................ 18. xi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. 3.3 Prinsip Kerja Kincir Air Overshot ............................................................. 22 3.4 Variasi Penelitian ....................................................................................... 23 3.5 variabel Yang Diukur ................................................................................. 24 3.6 Medote dan Langkah Pengambilan Data .................................................... 24 3.6.1 Alur Pelaksaan Penelitian .................................................................... 24 3.6.2 Langkah Pengambilan Data ................................................................. 25 BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ........................................... 26 4.1 Data Penelitian ............................................................................................ 26 4.2 Pengolahan Data.......................................................................................... 28 4.3 Hasil Perhitungan ........................................................................................ 30 4.4 Grafik Hasil Pengujian ................................................................................ 32 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 36 5.1 Kesimpulan ................................................................................................. 36 5.2 Saran ............................................................................................................ 37 DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 38 LAMPIRAN ......................................................................................................... 40. xii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR TABEL. Tabel 1. Data penelitian variasi keran dibuka. ...................................................... 27 Tabel 2. Data penelitian variasi keran ditutup setengah. ...................................... 27 Tabel 3. Data penelitian variasi keran ditutup. ..................................................... 28 Tabel 4. Hasil perhitungan pada debit 1,045 liter/s. ............................................. 30 Tabel 5. Hasil perhitungan pada debit 1,514 liter/s. ............................................. 30 Tabel 6. Hasil perhitungan pada debit 1,710 liter/s. ............................................. 31. xiii.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR GAMBAR. Gambar 1. Kincir Air Undershot ............................................................................ 6 Gambar 2. Kincir air Breastshot ............................................................................. 7 Gambar 3. Kincir Air Overshot............................................................................... 8 Gambar 4. Kincir AIr Overshot .............................................................................. 9 Gambar 5. Skema Sistem ...................................................................................... 12 Gambar 6. Desain Kincir Air Overshot................................................................. 13 Gambar 7. Bak Penampung Air ............................................................................ 14 Gambar 8. Keran ................................................................................................... 14 Gambar 9. Dudukan Kincir ................................................................................... 15 Gambar 10. Desain Kincir Air Overshot............................................................... 16 Gambar 11. Bentuk sudu ....................................................................................... 16 Gambar 12. Poros kincir ....................................................................................... 17 Gambar 13. Bantalan poros ................................................................................... 17 Gambar 14. Pompa ................................................................................................ 19 Gambar 15. Generator ........................................................................................... 19 Gambar 16. Jembatan Wheatstone ........................................................................ 20 Gambar 17. Tachometer ........................................................................................ 20 Gambar 18. Rangkaian Beban Lampu .................................................................. 21 Gambar 19. Multimeter ......................................................................................... 21 Gambar 20. Stopwach ........................................................................................... 22 Gambar 21. Ampere Meter ................................................................................... 22 Gambar 22. Skema cara Kerja Kincir Air Overshot ............................................. 23 Gambar 23. Skema Diagram Alur Penelitian ........................................................ 24 Gambar 24. Grafik hubungan penambahan beban lampu ..................................... 32 Gambar 25. Grafik hubungan kecepatan putar ..................................................... 33 Gambar 26. Grafik hubungan kecepatan putar kincir ........................................... 34. xiv.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Keterbatasan sumber energi merupakan salah satu masalah yang dihadapi masyarakat luas saat ini. Energi merupakan kebutuhan dasar manusia yang terus meningkat sejalan dengan tingkat kehidupannya (Kholiq, 2012). Keberadaan energi fosil seperti batu bara, gas alam, dan minyak bumi pada saat ini, yang sering kali digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi listrik. Keberadaannya energi fosil saat ini semakin menipis, bahkan bisa jadi habis jika dipakai secara terus menerus, karena proses pembentukan pada energi fosil sangat lama. Berkurangnya produksi energi fosil terutama minyak bumi serta komitmen global dalam pengurangan emisi gas rumah kaca, mendorong pemerintah untuk meningkatkan peran energi baru dan terbarukan secara terus menerus sebagai bagian dalam menjaga ketahanan dan kemandirian energi (ESDM, 2019). Maka perlu ada inovasi dan solusi baru, agar tidak selalu ketergantungan pada energi fosil tersebut. Sumber. energi. alternatif. selain. energi. fosil. sangat. diperlukan. keberadaannya. Sehingga perlu adanya upaya penelitian dan inovasi baru, yang kita kenal dengan energi terbarukan. Energi terbarukan merupakan energi yang keberadaannya disediakan oleh proses siklus alam. Indonesia sesungguhnya memiliki potensi sumber energi terbarukan dalam jumlah besar. Seperti energi bioethano, biodiesel, tenaga panas bumi, mikrohidro, tenaga surya, tenaga angin (Indarto, 2005). Adapun kelebihan energi terbarukan antara lain mudah didapatkan keberadaannya, murah, ramah lingkungan, tidak menaikkan emisi karbon di atmosfer, limbahnya sedikit, serta selalu tersedia keberadaannya (Panwar, Kaushik, dan Kothari 2011). Pada masa modern saat ini, perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi semakin berinovasi. Dalam kebutuhan sehari-hari, hampir semua alat rumah tangga selalu menggunakan energi listrik untuk beroperasi, antara. 1.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2. lain : kulkas, setrika, televisi, lampu penerangan, dan masih banyak lagi contoh yang lainnya. Pada dasarnya hampir semua kegiatan sehari-hari memerlukan energi listrik. Oleh sebab itu, energi listrik sangat dibutuhkan keberadaannya. Salah satu energi terbarukan yang sudah disediakan oleh alam adalah energi yang berasal dari air. Air sangat berguna untuk kehidupan sehari-hari, baik untuk kebutuhan manusia maupun untuk kebutuhan mahluk lain seperti hewan dan tumbuh-tumbuhan. Air juga dapat dijadikan sumber energi terbarukan untuk dikonversi menjadi energi listrik. Keberadaannya sangat dibutuhkan sebagai energi listrik untuk daerah perdesaan yang belum ada aliran energi listrik, sehingga sangat bermanfaat untuk kehidupan masyarakat yang belum dialiri listrik, dengan menggunakan kincir air atau mikrohidro (PLTMH). Mikrohidro adalah pembangkit listrik tenaga air skala kecil, mikrohidro mendapatkan energi dari aliran air dimanfaatkan untuk memutar kincir yang dihubungkan dengan generator (Indarto, 2005) . Di Indonesia keberadaan air sangat berlipah, bahkan di setiap daerah hampir ada sungai dan air terjun yang mengalir (Kholiq, 2012). Untuk daerah yang dekat dengan sungai dan air terjun bisa dimanfaatkan untuk memasang kincir air, sehingga kebutuhan energi listrik di masyarkat sekitar dapat terpenuhi. Berdasarkan kondisi di atas, penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui unjuk kinerja pada kincir air dengan tipe overshot. Desain pada kincir air ini akan dibuat dengan sederhana, dan tentunya dapat diaplikasikan dengan mudah, supaya penelitian ini nantinya bisa dipakai untuk referensi penelitian selanjutnya.. 1.2 Rumusan Masalah 1. Seberapa besar kinerja yang dihasilkan oleh kincir air overshot. 2. Pengaruh debit terhadap kinerja kincir air overshot. 3. Seberapa besar kecepatan putaran yang bisa dihasilkan oleh kincir air overshot..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3. 4. Seberapa besar efisiensi yang bisa dihasilkan oleh kincir air overshot. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan yang hendak akan dicapai dari penelitian ini adalah : 1. Mengetahui rotasi putaran poros yang dihasilkan dengan variasi debit.. 2. Mengetahui pengaruh jumlah beban lampu yang dinyalakan. 3. Mengetahui daya maksimum yang dihasilkan oleh generator pada kincir air overshot. 4. Mengetahui efisiensi maksimum kincir air jenis overshot yang telah dibuat. 1.4 Batasan Masalah Agar penelitian ini berjalan dengan lancar, maka diberi batasan masalah sebagai berikut : 1. Kincir air overshot yang digunakan ini dengan jumlah sudu 8 bilah dan bentuk sudu segitiga dengan diameter 120 cm dan lebarnya 39 cm. 2. Nilai percepatan gravitasi yang akan digunakan adalah 9,81 𝑚⁄𝑠 2 . 3. Debit air yang digunakan dengan variasi keran dibuka, keran ditutup setengah, dan keran ditutup. 4. Ketinggian head yang digunakan 150 cm. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat yang akan didapatkan dari tugas akhir ini adalah : 1. Manfaat bagi peneliti a) Mampu membuat kincir air jenis overshot yang digunakan untuk penelitian. b) Menerapkan ilmu pengetahuan yang didapatkan dari perkuliahan terutama mengenai kincir air overshot. c) Sebagai pedoman untuk penelitian mengenai kincir air overshot, terutama untuk mengembangkan energi listrik tenaga air..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 4. 2. Bagi masyarakat a) Untuk memberi informasi pada masyarakat, terutama pada masyarakat perdesaan yang belum dialiri jaringan listrik agar pemberdayaan teknologi tepat guna. b) Memanfaatkan energi terbarukan terutama energi air, agar tidak ketergantuangan menggunakan energi fosil, seperti batu bara, dan minyak bumi. c) Memberi edukasi pada masyarakat agar menghemat energi fosil.. 3. Bagi Universitas Sanata Dharma a) Menambah referensi bagi pihak yang membutuhkan, dalam rangka mengembangkan ilmu pengetahuan tentang kincir air jenis overshot. b) Menambah kepustakaan yang berhubungan dengan kincir air terutama pada kincir air jenis overshot..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB II TINJAUAN PUSTAKA. 2.1 Dasar Teori Air merupakan salah satu zat cair yang memiliki energi. Salah satu energi yang dimiliki air yaitu energi kinetik dan energi potensial. Pada umumnya air merupakan salah satu energi yang disediakan oleh alam, keberadaannya mudah didapatkan dan murah, pemanfaatan energi air dapat menggunakan beragam alat, salah satu alat yang digunakan adalah kincir air yang dapat mengkonversi energi air menjadi energi mekanik (Quaranta dan Revelli 2018). Energi mekanik merupakan trasformasi dari energi potensial gravitasi yang dimanfaatkan untuk menggerakkan kincir, kemudian energi mekanik tersebut dikonversi menjadi energi listrik (Putra Prabawa, Mugisidi, Yusuf D, & Heriyani, 2016). Aliran air yang dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik dengan cara menggunakan aliran air untuk memutar kincir air, selanjutnya kincir dihubungkan dengan generator. Generator yang berputar akan mengubah energi putar hingga menghasilkan energi listrik (Krishnastana, Jasa, & Weking, 2018). Besarnya energi yang didapatkan dari air tergantung pada besarnya debit (Q) dan head (h). Debit (Q) adalah volume air yang mengalir per satuan waktu, sedangkan head (h) adalah beda ketinggian dari air yang jatuh dengan permukaan air di bak penampung.. 2.2 Konsep Dasar Kincir Kincir air merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengubah energi air menjadi energi mekanik berupa putaran poros. Pada dasarnya kincir air meempunyai jenis tipe model dan cara pengaplikasiannya, beberapa tipe jenis kincir air yaitu sebagai berikut :. 5.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 6. 1. Kincir Air Undershot. Gambar 1. Kincir Air Undershot Kincir air undershot, air masuk mengenai sudu yang dibawah porosnya. Jenis kincir ini dapat digunakan untuk perbedaan ketinggian sangat kecil antara 0,5 – 2,5 m, dan volume aliran yang besar 0,5 – 0,95 𝑚3 /s (Taylor, Müller, dan Kauppert 2010). Kincir air undershot bekerja bila air yang mengalir menghantam dinding sudu yang terletak pada bagian bawah dari kincir air. Tipe kincir air undershot. tidak mempunyai tambahan keuntungan dari. head. Tipe ini cocok dipasang pada perairan yang dangkal pada daerah yang rata. Tipe ini juga disebut dengan “Vitruvian”. Disini aliran air berlawanan dengan arah sudu yang memutar kincir. Adapun kelebihan dari kincir air undershot yaitu kontruksi lebih sederhana, lebih ekonomis, dan mudah untuk dipindahkan. Selain itu kincir ini memiliki kekurangan yaitu efisiensi lebih kecil, dan daya yang dihasilkan relatif lebih kecil (Sihaloho, 2017)..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 7. 2. Kincir Air Breastshot. Gambar 2. Kincir air Breastshot. Kincir air breastshot, ketinggian permukaan air yang mengenai kincir kira-kira setinggi sumbu kincir. Jenis kincir ini sebagian besar digunakan untuk perbedaan ketinggian head antara 1,5 – 4 m, dan laju aliran 0,35 – 0,65 𝑚3 /s (Taylor et al., 2010). Kincir air breastshot merupakan perpaduan antara tipe overshot dan undershot dilihat dari energi yang diterimanya, jarak tinggi jatunhya tidak melebihi diameter kincir, arah aliran air yang menggerakan kincir air disekitar sumbu poros disekitar kincir air. Kincir air jenis ini memperbaiki kinerja kincir air tipe undershot. Adapun kelebihan dari kincir air breastshot ini yaitu tipe ini lebih efisien dari undershot, dibandingkan dengan tipe overshot tipe ini tinggi jatuhnya lebih pendek, dan dapat diaplikasikan pada sumber air datar. Adapun kekurangan darii kncir ini yaitu sudu-sudu tipe ini tidak rata seperti tipe undershot, diperlukan dam pada arus datar, dan efisiensinya lebih kecil dari tipe kincir air overshot (Sihaloho, 2017)..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8. 3. Kincir Air Overshot. Gambar 3. Kincir Air Overshot. Kincir air overshot, air mengenai kincir dari atas. Jenis kincir ini digunakan untuk perbedaan ketinggian head antara 2,5 – 10 m, dan laju aliran 0,1 – 0,2 𝑚3 /s (Taylor et al., 2010). Kincir air overshot bekerja bila air yang mengalir jatuh kedalam bagian sudu-sudu sisi bagian atas, dan karena gaya berat air roda kincir berputar. Kincir air overshot adalah jenis kincir air yang paling banyak digunakan dibandingkan dengan jenis kincir air yang lain. Kelebihan dari kincir air overshot yaitu tingkat efisiensi lebiih tinggi dapat mencapai 86 %, tidak membutuhkan aliran yang deras, kontruksinya sederhana, mudah dalam perawatan, dan teknologi yang sederhana mudah diterapkan di daerah terpencil. Kekurangan dari kincir tipe ini yaitu aliran air berasaal dari atas kincir maka dibutuhkan bendungan air, tidak dapat diterapkan pada mesin putaran tinggi, dan dibutuhkan ruang yang lebih luas untuk penempatan (Sihaloho, 2017)..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 9. 2.3 Penelitian Terdahulu Penelitian mengenai kincir air overshot sejauh ini penelitian banyak dilakukan. Sebagian besar penelitian yang dilakukan oleh para peneliti di luar negeri. Penelitian maupun mengaplikasikan kincir air overshot di Indonesia sendiri juga sudah banyak dilakukan penelitiannya.. Gambar 4. Kincir AIr Overshot. Kincir air overshot, air yang mengenai kincir dari atas. Pada umumnya digunakan untuk perbedaan ketinggian head antara 2,5 m – 6 m, dengan efisiensi maksimum 85%. Dengan laju aliran antara 0,12 𝑚3 /s dan 0,3 𝑚3 /s, sehingga laju aliran maksimum direkomendasikan dari literatur adalah 0,2 𝑚3 /s (Quaranta & Revelli, 2018). Pada penelitian mengenai kincir air overshot dengan merancang pemodelan pembangkit listrik tenaga mikrohidro dengan menggunakan kincir air overshot dengan bentuk sudu segitiga. Pengukuran yang dilakukan pada pemodelan pembangkit listrik tenaga mikrohidro ini, meliputi: debit air, tekanan air, putaran kincir, putaran generator, tegangan, arus, serta daya output generator dan torsi serta efisiensi. Hasil pengukuran yang telah dilakaukan terhadap parameter-parameter pemodelan pembangkit. listrik. tenaga mikrohidro. Daya output yang dihasilkan adalah 0,153 watt, torsi adalah 0,012 N.m dan efisiensi sebesar 25,5% (Budiartawan, Suryawan, dan Suarda 2017)..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10. Penelitian mengenai kincir air overshot dengan model sudu segitiga dengan jumlah sudu 8, dengan diameter kincir 50 cm, dan dengan ketebalan 10 cm, panjang nozzle 13 cm. Pada penelitian ini membandingan bentuk sudu yang berbeda pada kincir yaitu dengan bentuk sudu segitiga dan bentuk sirip. Pada penelitian ini didapatkan efisiensi pada bentuk sudu sirip yaitu sebesar 14,60 %. Sedangkan pada bentuk sudu segitiga didapatkan efisiensi tertinggi yaitu 20,32 %. Pada penelitian ini disimpulkan bahwa kincir air yang bentuk sudunya segitiga menghasilkan rpm yang lebih tinggi dari pada bentuk sudu sirip, disebabkan karena volume air tertahan lebih lama pada bentuk sudu segitiga dibandingkan pada sudu bentuk sirip. (Jasa, Priyadi, dan Purnomo 2014). Pada penelitian dengan melakukan perubahan debit dan tekanan air untuk mengetahui pengaruh terhadap kinerja sebuah PLTMH. Jenis sudu yang digunakan adalah sudu setengah lingkaran, sudu segitiga dan sudu sirip. Dari penelitian diketahui pada debit 2 liter/detik pada posisi nozzle 650 , pada sudu setengah silinder didapatkan putaran kincir 396,8 rpm, sudu segitiga 349,6 rpm, dan sudu sirip 317,2 rpm. Daya yang dihasilkan pada bentuk sudu setengah lingkaran 0,661 watt, sudu segitiga 0,522 watt, sudu sirip 0,384 watt. (Krishnastana et al., 2018). 2.4 Rumus Perhitungan Dari suatu percobaan penelitian harus mempersiapkan rumus-rumus yang dipakai untuk mencapai tujuan dari peneliti. Rumus-rumus yang akan hendak dipakai dalam perhitungan penelitian ini adalah sebagai berikut:. 1. Debit Air Debit air adalah jumlah volume air yang mengalir persatuan waktu, dapat diperoleh dengan persamaan sebagai berikut: 3 𝑸 = 𝑽⁄𝒕 ( 𝑚 ⁄𝑠 ) 3. Q = Debit ( 𝑚 ⁄𝑠 ) v = Volume ( liter ). ( 2.1).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 11. t = waktu ( 𝑠 ). 2. Daya Air Daya total yang dimiliki air : P = 𝝆 𝒙 𝒈 𝒙 𝑸 𝒙 𝒉 ( watt). ( 2.2 ). 𝑘𝑔⁄ 𝑚3 ) 𝑔 = Percepatan gravitasi ( 𝑚⁄𝑠 2 ) 𝜌 = Massa jenis air (. 3 𝑄 = Debit (𝑚 ⁄𝑠 ). ℎ = Beda ketinggian permukaan air ( m ). 3. Kecepatan Aliran Air Apabila terjadi perubahan tinggi jatuhan ( head ) pada suatu aliran, maka kecepatan aliran air akan semakin tinggi juga. Kecepatan aliran air dapat ditentukan sebagai berikut: 𝑽 = √𝟐𝒈𝒉 ( m/s ) v = Kecepatan air ( 𝑚⁄𝑠 ) 𝑔 = Percepatan gravitasi ( 𝑚⁄𝑠 2 ). ( 2.3 ). ℎ = Beda ketinggian permukaan air ( m ). 4. Daya Generator Daya generator (Pout ) merupakan tegangaan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator yang terhubung langasung dengan poros kincir. 𝑷 = 𝑽 𝒙 𝑰 ( watt ) 𝑃 = Daya generator ( 𝑊 ) 𝑉 = Tegangan Listrik ( 𝑉 ) 𝐼 = Arus Listrik ( A ). 5. Torsi. ( 2.4 ).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 12. Untuk menghitung torsi dapat dilakukan dengan persamaan berikut :. 𝑻=. 𝑷 𝟐𝒙𝝅𝒙. ( N.m ). 𝒏 𝟔𝟎. ( 2.5 ). T = Torsi (N.m) P = Daya Generator (watt) n = putaran (rpm). 6. Efisiensi Efisiensi merupakan perbandingan antara daya yang dihasilkan oleh kincir dengan daya yang disediakan oleh air.. 𝐏𝐢𝐧. Poros Kincir Air. Generator. 𝐏𝐨𝐮𝐭. Gambar 5. Skema Sistem. Pada gambar skema sistem, 𝑃𝑖𝑛 adalah daya air yang digunakan untuk memutar kincir, sehingga poros kincir akan memutar generator. 𝑃𝑜𝑢𝑡 adalah daya listrik yang dihasilkan oleh generator.. ƞ= ƞ. 𝑷𝒐𝒖𝒕 𝑷𝒊𝒏. x 100 %. = Efisiensi ( % ). 𝑃𝑜𝑢𝑡 = Daya listrik yang dihasilkan generator (𝑤𝑎𝑡𝑡 ) 𝑃𝑖𝑛 = Daya air tersedia ( 𝑤𝑎𝑡𝑡 ). ( 2.6 ).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB III METODE PENELITIAN. 3.1 Komponen Kincir Dalam perancangan kincir air overshot, terdapat beberapa komponen dalam pembuatannya seperti kerangka kincir, sudu kincir, roda kincir, diameter kincir, serta poros kincir. Kincir. air. overshot. memiliki. beberapa. komponen,. komponen-. komponeneya tersebut didesain menggunakan software AutoCAD.. pipa Talang air Kincir air Keran pengatur. Poros kincir. Dudukan kincir Generator Bak penampung air. Gambar 6. Desain Kincir Air Overshot. 1. Bak Penampung Air Bak penampung air berfungsi untuk menampung air yang jatuh dari kincir. Bak tersebut terbuat dari papan triplek yang dilapisi dengan karpet, karpet tersebut terbuat dari plastik agar bak tersebut tidak. 13.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 14. bocor. Bak penampung air ini dengan ukuran panjang 150 cm, lebar 30 cm dan tingginya 20 cm.. Gambar 7. Bak Penampung Air. 2. Pipa Pipa digunakan untuk saluran mengaliri air dari bak penampung menuju talang air, untuk mengaliri air tersebuk menggunakan pompa. Pipa yang digunakan berukuran 3/4 inchi.. 3. Keran Air Keran air digunakan untuk mengatur atau mengontrol debit air yang akan mengalir ke bak penampung air dan talang air.. Gambar 8. Keran.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 15. 4. Talang air Talang air digunakan untuk menerima air yang mengalir langsung dari pipa yang terhubung dengan pompa, kemudian talang air tersebut dipasangkan di atas kincir agar air yang jatuh dari talang air tepat mengenai bagian atas kincir. Tujuan menggunakan talang air yaitu sebagai peredam agar air yang mengenai kincir tidak mengalir terlalu deras.. 5. Dudukan Kincir Dudukan digunakan untuk menahan kincir agar bisa berdiri tegak saat kincir air dioperasikan. Didalam komponen dudukan ini terdapat sepasang bearing untuk poros kincir. Dudukan ini terbuat dari besi siku.. Gambar 9. Dudukan Kincir.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 16. 6. Kincir Air Overshot Kincir air overshot digunakan sebagai alat penelitian, Sehingga penelitian akan berjalan sesuai dengan yang telah direncanakan. Kincir air overshot ini terbuat dari bahan papan triplek dengan tebal 9 mm, berdiameter 120 cm dan lebarnya 39 cm, jumlah sudunya sebanyak 8 bilah dan dengan bentuk sudu segitiga.. Tampak samping. Tampak depan. Gambar 10. Desain Kincir Air Overshot. Bagian- bagian kincir antara lain : a. Sudu Sudu kincir dibuat dengan bentuk segitiga terbuat dengan bahan papan triplek, sudu pada kincir bentuk segitiga dengan jumlah sudu 8.. Gambar 11. Bentuk sudu.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 17. b. Poros Kincir Poros kincir air digunakan untuk menopang komponen yang ada pada kincir air dan digunakan untuk meneruskan putaran kincir ke generator, poros kincir ini berdiameter 1,5 inchi.. Gambar 12. Poros kincir. c. Bantalan Poros atau bearing Bearing digunakann untuk menahan poros agar dapat berputar dengan lancar.. Gambar 13. Bantalan poros. Dalam proses penelitian dan pembuatan kincir diperlukan beberapa alat dan bahan, antara lain : 3.1.1. Alat a. Gerinda Tangan Gerinda tangan digunkan untuk memotong serta untuk menghaluskan besi siku yang akan dibuat untuk dudukan kincir b. Gergaji Besi dan Gergaji Kayu.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 18. Gergaji besi digunkan untuk memotong pipa pvc untuk saluran air. Sedangkan gergaji kayu digunkan untuk memotong papan triplek untuk bak penampung dan talang air. c. Kunci Inggris dan Kunci Pas Kunci. inggris. dan. kunci. pas. ini. digunakan. untuk. mengencangkan baut pada kerangka dudukan dan generator pada kincir. d. Las Listrik Las listrik digunakan untuk mengelas kerangka dan dudukan pada kincir.. 3.1.2. Bahan a. Papan Triplek Papan triplek digunakan sebagai bahan utama kincir, talang air dan bak penampung air. Triplek ini berukuran 9 mm. b. Resin Resin digunakan untuk melapisi kincir, dan talang. c. Karpet Plastik Karpet plastik digunakan untuk melapisi permukaan bak penampung air agar tidak bocor. d. Cat Minyak Cat minyak digunakan untuk melapisi kerangka dudukan kincir agar besi yang digunkan pada kerangka kincir tidak mudah berkarat.. 3.2 Alat Pendukung Pengambilan Data Selain bagian-bagian di atas, terdapat juga beberapa alat pendukung lainnya dalam proses pengambilan data, sebagai berikut: 1. Pompa Pompa digunakan untuk memindahkan cairan (fluida air) dari bak penampung air menuju talang air yang berada di atas kincir air, saluran.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 19. yang digunakan menggunakan pipa. Jenis pompa yang digunakan yaitu pompa amfibi.. Gambar 14. Pompa. 2. Generator Generator digunakan untuk mengubah energi putaran poros menjadi energi listrik yang nantinya dihubungkan dengan rangkaian beban lampu. Generator yang digunakan yaitu generator AC dengan daya 350 watt.. Gambar 15. Generator. 3. Jembatan Wheatstone Jembatan wheatstone digunakan untuk mengubah arus AC menjadi DC.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 20. Gambar 16. Jembatan Wheatstone. 4. Tachometer Tachometer digunakan untuk mengukur kecepatan putaran poros dalam satuan waktu.. Gambar 17. Tachometer.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 21. 5. Beban Lampu Pembebanan yang dilakukan dengan menggunakan lampu dimaksudkan untuk mengetahui performa pada kincir air, beban lampu yang digunakan yaitu lampu pijar 0,9 watt sebanyak 16 bola lampu.. Gambar 18. Rangkaian Beban Lampu. 6. Multimeter Multimeter merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur tegangan listrik.. Gambar 19. Multimeter.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 22. 7. Stopwach Stopwach digunakan untuk mengukur selang waktu yang dibutuhkan untuk penelitian.. Gambar 20. Stopwach. 8. Ampere Meter Ampere meter digunakan untuk mengukur kuat arus yang dihasilkan oleh beban lampu.. Gambar 21. Ampere Meter. 3.3 Prinsip Kerja Kincir Air Overshot Pada dasarnya, prinsip kerja kincir air overshot bekerja bila air yang mengalir jatuh kedalam bagian sudu-sudu sisi bagian atas, dan karena gaya berat dari air roda kincir akan berputar (Quaranta dan Revelli 2015)..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 23. Kincir akan memutar generator yang terhubung langsung dengan poros. Akibat putaran tersebut, generator akan mengasilkan energi listrik yang dihubungkan pada rangkaian beban lampu. Tegangan dan arus yang dihasilkan oleh generator diukur untuk data yang dihasilkan oleh kincir.. Bak Air. Pipa. Keran. Pompa. Pipa. Talang. Kincir Air Overshot. Generator Gambar 22. Skema cara Kerja Kincir Air Overshot. Penjelasan dari cara kerja kincir air overshot yaitu, pompa akan menghisap air yang ada di bak, kemudian air dialiri melalui pipa, air mengalir menjadi dua arah, yaitu arah keran dan arah kincir. Air yang melalui keran akan disalurkan langsung ke bak air melalui pipa, kemudian air yang megalir ke arah kincir akan memutar kincir. Poros kincir terhubung dengan generator, putaran yang terjadi pada generator akan mengubah energi mekanik dari kincir menjadi energi listrik. 3.4 Variasi Penelitian 1. Variasi debit air dengan keran pengatur, yaitu keran dibuka, keran ditutup setengah, dan keran ditutup. Keran pengatur ini bertujuan untuk memvariasikan debit air yang masuk menuju kincir air, untuk aliran yang masuk melalui keran disalurkan langsung menuju bak penampung air. Jadi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 24. pipa akan disambungkan dengan tee, air yang mengalir menjadi dua arah, arah pertama akan menuju keran, dan arah kedua akan menuju talang kincir air. 2. Variasi beban lampu dari 0, 2, 4, 6, 8, 10. 12, 14, sampai 16. 3.5 variabel Yang Diukur Sesuai dengan tujuannya, variabel yang akan diukur sebagai berikut : . Kecepatan putaran kincir (rpm). . Debit aliran air (liter/s). . Tegangan yang dihasilkan (volt). . Kuat arus yang dihasilkan (ampere). 3.6 Medote dan Langkah Pengambilan Data 3.6.1 Alur Pelaksaan Penelitian Mulai Perancangan gambar kincir air overshot Pengumpulan alat dan bahan Merakit pemodelan kincir air overshot Uji coba. Apakah alat sudah bekerja?. Pengambilan data, analisa data, kesimpulan dan saran Selesai Gambar 23. Skema Diagram Alur Penelitian. Perbaikan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 25. 3.6.2 Langkah Pengambilan Data 1. Menyiapkan pompa air dan tempatkan pada posisi yang telah ditentukan. 2. Mengisi air di bak penampung air. 3. Menyiapkan gelas ukur dan ember. 4. Memposisikan alat pengukur kecepatan ( Tachometer ). 5. Memposisikan alat ukur multimeter dan ampere meter. 6. Merangkai beban lampu dengan generator. 7. Jika semua siap, nyalakan pompa. 8. Atur pengaturan keran yang sudah ditentukan. 9. Mencatat waktu pengisian air yang menuju talang dengan ember sampai penuh mengunakan stopwach. 10. Mengukur. kecepatan. putaran. poros. (rpm). dengan. menggunakan tachometer. 11. Mengukur tegangan yang dihasilkan oleh generator dengan memvariasikan beban lampu pada kondisi tanpa beban sampai dengan menyalakan semua lampu bersamaan dengan mengukur kuat arus yang dihasilkan. 12. Pengambilan data dilakukan sampai dihasilkan data-data yang sesuai. 13. Hasil dari pengujian kemudian dicatat. 14. Ulangi langkah 9 sampai 13 dengan variasi yang telah ditentukan..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN. 4.1 Data Penelitian Setelah melakukan uji coba dan pengambilan data, maka didapatkan data yang nantinya akan diolah. Data dari hasil penelitian kincir air overshot ini didapatkan dari hasil pengukuran debit air yang dialiri menggunakan pompa dari bak penampung air menuju talang air. Pengukuran debit dilakukan pada air yang menuju talang dengan gelas ukur pada ember bervolume 28 liter, rpm poros kincir, pengukuran arus yang dihasilkan oleh generator, pengukuran tegangan yang dihasilkan oleh genearator yang diambil secara bersamaan. Pengujian menggunakan 3 variasi keran, yaitu dengan keran dibuka, keran ditutup setengah, kemudian keran ditutup. Pembebanan yang diberikan yaitu dengan rangkaian beban lampu, mulai dari 0 lampu (tidak ada pembebanan), kemudian menyalakan 2 lampu hingga menyalakan 16 lampu pada rangkaian. Pada saat variasi keran dilakukan maka dicatat juga selang waktu aliran air mengisi ember sampai penuh, kemudaian saat variasi pembebanan lampu maka dicatat juga arus, tegangan, serta rpm yang dihasilkan oleh kincir air hingga pada pembebanan terakhir. Setelah melakukan pengambilan data pada penelitian, maka data dari hasil tersebut dapat dilihat ditabel berikut ini :. 26.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 27. Tabel 1. Data penelitian variasi keran dibuka dengan debit 1,045 liter/s. Beban Lampu. Kecepatan Putar Kincir (rpm). 0. Tegangan. Kuat Arus. (V). (A). 34,2. 2,35. 0,00. 2. 33,2. 1,45. 0,06. 4. 31,4. 1,20. 0,14. 6. 29,8. 1,00. 0,21. 8. 29,2. 0,80. 0,29. 10. 28,8. 0,70. 0,35. 12. 28,3. 0,65. 0,40. 14. 27,9. 0,60. 0,42. 16. 27,5. 0,50. 0,45. Tabel 2. Data penelitian variasi keran ditutup setengah dengan debit 1,514 liter/s. Beban Lampu. Kecepatan Putar Kincir (rpm). Tegangan. Kuat Arus. (V). (A). 0. 36,8. 2,60. 0,00. 2. 35,4. 1,60. 0,07. 4. 34,1. 1,45. 0,16. 6. 33,7. 1,20. 0,25. 8. 32,5. 1,10. 0,32. 10. 31,6. 0,90. 0,43. 12. 31,1. 0,85. 0,48. 14. 30,5. 0,75. 0,52. 16. 30,0. 0,65. 0,55.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 28. Tabel 3. Data penelitian variasi keran ditutup dengan debit 1,710 liter/s. Beban Lampu. Kecepatan Putar Kincir (rpm). Tegangan. Kuat Arus. (V). (A). 0. 37,8. 2,75. 0,00. 2. 36,4. 1,70. 0,08. 4. 35,3. 1,50. 0,17. 6. 34,6. 1,30. 0,29. 8. 33,3. 1,15. 0,37. 10. 32,4. 1,00. 0,47. 12. 31,9. 0,90. 0,55. 14. 31,4. 0,80. 0,62. 16. 31,0. 0,70. 0,66. 4.2 Pengolahan Data Berikut ini hasil dari contoh perhitungan data tabel 4.3 dengan jumlah beban 12 lampu yang dinyalakan. Perhitungan ini dimulai dengan menghitung debit aliran air, daya air, kecepatan aliran air, daya sistem pada generator, serta efisiensi yang dihasilkan. Hasil dari perhitungan data pada tabel 4.1 sampai dengan tabel 4.3 akan disajikan pada tabel 4.4 sampai dengan 4.6.. 1. Menghitung debit aliran Debit aliran didapatkan dari persamaan 2.1 dengan volume wadah = 28 liter. Q= V⁄t Q = 28 / 16,37 Q = 1,710 liter/s.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 29. 3. Q = 0,001710 𝑚 ⁄𝑠 2. Menghitung daya air Daya air (watt) dihitung dengan persamaan 2.2 dengan ρ = 1000 𝑘𝑔⁄ 𝑚3 . Pair = ρ x g x Q x h Pair = 1000 x 9,81 x 0,001710 x 1,5 Pair = 25,163 watt 3. Menghitung kecepatan aliran Kecepatan aliran didapatkan dari persamaan 2.3 dengan head = 1,5 m. V = √2 𝑥 𝑔 𝑥 ℎ V = √2 𝑥 9,81 𝑥 1,5 V = 5,424 m/s 4. Menghitung daya generator Daya generator dihitung dari persamaan 2.4. P=VxI P = 0,90 x 0,55 P = 0,50 watt. 5. Menghitung torsi Torsi dihitung dengan pesamaan 2.5. T= T=. 𝑷 𝟐𝒙𝝅𝒙. 𝒏 𝟔𝟎. 𝟎,𝟓𝟎 𝟐 𝒙 𝟑,𝟏𝟒 𝒙. 𝟑𝟏,𝟗 𝟔𝟎. T = 0,413 N.m. 6. Mrnghitung efisiensi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 30. Efisiensi dihitung dengan persamaan 2.6.. ƞ= ƞ=. 𝑃𝑜𝑢𝑡 𝑃𝑖𝑛. x 100 %. 0,50 25,163. x 100 %. ƞ = 1,97 %. 4.3 Hasil Perhitungan Setelah mendapatkan hasil dari penelitian yang berupa data-data yang diperlukan. Maka semua data yang diperoleh akan diolah dengan rumus perhitungan yang telah ditentukan sebelumnya. Hasil dari pengolahan data tersebut akan di tampilkan pada tabel berikut ini : Tabel 4. Hasil perhitungan pada debit 1,045 liter/s. Daya Air (watt). Daya Generator (watt). Torsi (N.m). Efisiensi (%). 15,377. 0,00. 0,000. 0,00. 15,377. 0,09. 0,076. 0,57. 15,377. 0,17. 0,138. 1,09. 15,377. 0,21. 0,164. 1,37. 15,377. 0,23. 0,177. 1,51. 15,377. 0,25. 0,185. 1,59. 15,377. 0,26. 0,193. 1,69. 15,377. 0,25. 0,184. 1,64. 15,377. 0,23. 0,162. 1,46. Tabel 5. Hasil perhitungan pada debit 1,514 liter/s..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 31. Daya Air (watt). Daya Generator (watt). Torsi (N.m). Efisiensi (%). 22,279. 0,00. 0,000. 0,00. 22,279. 0,11. 0,104. 0,50. 22,279. 0,23. 0,207. 1,04. 22,279. 0,30. 0,265. 1,35. 22,279. 0,35. 0,299. 1,58. 22,279. 0,39. 0,320. 1,74. 22,279. 0,41. 0,332. 1,83. 22,279. 0,39. 0,311. 1,75. 22,279. 0,36. 0,281. 1,60. Tabel 6. Hasil perhitungan pada debit 1,710 liter/s. Daya Air (watt). Daya Generator (watt). Torsi (N.m). Efisiensi (%). 25,163. 0,00. 0,000. 0,00. 25,163. 0,14. 0,130. 0,54. 25,163. 0,26. 0,236. 1,01. 25,163. 0,38. 0,341. 1,50. 25,163. 0,43. 0,371. 1,69. 25,163. 0,47. 0,398. 1,87. 25,163. 0,50. 0,413. 1,97. 25,163. 0,50. 0,408. 1,97. 25,163. 0,46. 0,375. 1,84.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 32. 4.4 Grafik Hasil Pengujian Tahap selanjutnya yaitu menganalisa data dengan membandingkan data hasil perhitungan yang telah didapatkan dengan variasi yang telah ditentukan. Perbandingan ini dibuat dengan media grafik. Berikut ini adalah grafik yang menggambarkan perbandingan data yang telah diolah.. 1. Grafik hubungan beban lampu terhadap kecepatan putar kincir Debit 1,045 liter/s. Debit 1,514 liter/s. Debit 1,710 liter/s. (1,045 liter/s). (1,514 liter/s). (1,710 liter/s). 39. Kecepatan Putar (rpm). 37 35. y = 0.0158x2 - 0.6795x + 37.792 R² = 0.9967. 33 31. y = 0.0135x2 - 0.6331x + 36.694 R² = 0.995 2 y = 0.0264x - 0.8379x + 34.345 R² = 0.9875. 29 27 25 -1. 1. 3. 5. 7. 9. 11. 13. 15. 17. Beban Lampu (0,9 watt) Gambar 24. Grafik hubungan penambahan beban lampu terhadap kecepatan putar kincir. Dari data hasil pengujian, pada gambar di atas semakin banyak jumlah beban lampu yang dinyalakan maka semakin menurun pula kecepatan putar kincir. Jika diperhatikan dari grafik pada saat tidak ada beban lampu sampai dengan beban lampu dinyalakan semuanya, grafik cenderung menurun. Pada debit 1,045 liter/s, debit 1,514 liter/s, dan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 33. debit 1,710 liter/s kecepatan putar kincir cenderung menurun. Hal ini disebabkan oleh beban lampu yang diberikan, jika semakin banyak beban lampu yang dinyalakan maka beban yang diberikan pada generator juga akan semakin besar pula. Sehingga akan memperlambat kecepatan putaran kincir.. 2. Grafik hubungan kecepatan putar kincir terhadap daya generator Debit 1,045 liter/s. Debit 1,514 liter/s. Debit 1,710 liter/s. (1,045 liter/s). (1,514 liter/s). l (1,710 liter/s). 0.6. Daya Generator (Watt). 0.5. y = -0.0108x2 + 0.6651x - 9.7958 R² = 0.983. 0.4. y = -0.0105x2 + 0.64x - 9.3916 R² = 0.9778. 0.3 0.2. y = -0.0062x2 + 0.3486x - 4.6395 0.1 R² = 0.9834 0.0. 27. 29. 31. 33. 35. 37. 39. -0.1. Kecepatan Putar (rpm) Gambar 25. Grafik hubungan kecepatan putar terhadap daya generator. Pada Gambar di atas, terlihat bahwa grafik cenderung terjadi peningkatan daya, baik pada debit 1,045 liter/s, debit 1,514 liter/s, dan debit 1,710 liter/s. Pada grafik di atas, daya maksimum yang dihasilkan oleh generator dengan debit 1,045 liter/s yaitu pada kecepatan putar kincir 28,3 rpm dengan daya sebesar 0,26 watt..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 34. Kemudian pada debit 1,514 liter/s daya maksimum yang dihaslkan oleh generator yaitu pada kecepatan putar kincir 31,1 rpm dengan daya sebesar 0,41 watt. Kmudian pada debit 1,710 liter/s, daya maksimum yang dihasilkan oleh generator yaitu pada kecepatan putar kincir 31,4 rpm dengan daya sebesar 0,50 watt.. 3. Grafik hubungan kecepatan putar kincir terhadap efisiensi Debit 1,045 liter/s. Debit 1,514 liter/s. Debit 1,710 liter/s. (1,045 liter/s). (1,514 liter/s. (1,710 liter/s). 2.0 1.8 1.6. Efisiensi (%). 1.4 1.2 1.0 0.8. y = -0.047x2 + 2.8726x - 42.155 R² = 0.9778 y = -0.0427x2 + 2.6433x - 38.93 R² = 0.983 y = -0.0405x2 + 2.267x - 30.171 R² = 0.9834. 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 27. 29. 31. 33. 35. 37. Kecepatan Putar (rpm). Gambar 26. Grafik hubungan kecepatan putar kincir terhadap efisiensi. Pada Gambar 26, efisiensi yang dihasilkan cenderung meningkat, namun pada kecepatan putaran tertentu efisiensi mulai menurun, hal ini dipengaruhi oleh jumlah beban lampu yang dinyalakan, sehingga menyebabkan penurunan kecepatan putaran kincir. Dari grafik, pada debit 1,045 liter/s, efisiensi maksimum yang dihasilkan sebesar 1,69 %, yaitu pada kecepatan putaran kincir sebesar 28,3 rpm. Kemudian. 39.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 35. pada debit 1,514 liter/s, efisiensi maksimum yang dihasilkan sebesar 1,83 %, yaitu pada kecepatan putaran kincir sebesar 31,1 rpm. Pada debit 1,710 liter/s, efisiensi maksimum yang dihasilkan sebesar 1,97 %, yaitu pada kecepatan putaran kincir sebesar 31,9 rpm..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN. 5.1 Kesimpulan Dari hasil pengujian terhadap kincir air dengan jenis overshot yang telah dilakukan maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Debit air sangat berpengaruh terhadap kecepatan putar kincir, semakin besar debit aliran air yang diberikan maka semakin tinggi juga kecepatan putaran kincir. 2. Beban lampu yang diberikan juga berpengaruh terhadap kecepatan putaran kincir, semakin banyak beban lampu yang dinyalakan maka kecepatan putaran kincir juga semakin menurun. 3. Daya maksimum yang dihasilkan oleh generator pada debit 1,045 liter/s yaitu sebesar 0,26 watt, pada debit 1,514 liter/s daya maksimum yang dihasilkan yaitu sebesar 0,41 watt, dan pada debit 1,710 liter/s daya maksimun yang dihasilkan yaitu sebesar 0,50 watt. 4. Efisiensi maksimum yang dihasilkan oleh kincir air dengan debit 1,045 liter/s adalah 1,69 %. Pada debit 1,514 liter/s efisiensi maksimum yang dihasilkan adalah 1,83 %. Sedangkan pada debit 1,710 liter/s efisiensi maksimum yang dihasilkan adalah 1,97 %.. 36.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 37. 5.2 Saran Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, ada bebarapa hal penting yang dapat digunakan untuk penelitian selanjutnya. Perlu dilakukan penambahan debit yang lebih besar agar putaran kincir lebih cepat, untuk kedalaman bak penampung air perlu ditambahkan lagi supaya kinerja pompa lebih maksimal. Pada saat melakukan pengujian variasi keran ditutup setengah harus dipresisikan lagi agar mendapatkan data yang lebih spesifik. Kesulitan pada saat proses pengambilan data yaitu pada kecepatan putaran kincir yang tidak stabil yang selalu berubah-ubah hal ini karena proses pengisian air pada bagian sudu sehingga membuat putaran kincir tidak stabil, jika ada angin yang berhembus kencaang terkadang rpm kincir bisa meningkat atau menurun. Sehingga harus lebih teliti dan sabar agar bisa mendapatkan data yang lebih spesifik. Untuk pengujian ini perlu adanya penelitian selanjutnya dengan adanya uji coba penambahan pada jumlah sudu yang lebih banyak lagi atau mengubah dimensi ukuran diameter pada kincir, agar bisa mendapatkan data kecepatan putar kincir yang stabil..

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. DAFTAR PUSTAKA. Budiartawan, K., Suryawan, A. A. A., & Suarda, M. (2017). Pengaruh Variasi Sudut Sudu Segitiga Terhadap Performansi Kincir Air Piko Hidro. 6(3), 294–298. ESDM. (2019). Indonesia Energy Out Look 2019. Journal of Chemical Information. and. Modeling,. 53(9),. 1689–1699.. https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.004 Indarto, Y. S. (2005). Krisis energi di Indonesia: mengapa dan harus bagaimana. Inovasi, 5(XVII), 18–21. Jasa, L., Priyadi, A., & Purnomo, M. H. (2014). An alternative model of overshot waterwheel based on a tracking nozzle angle technique for hydropower converter. International Journal of Renewable Energy Research, 4(4), 1013– 1019. https://doi.org/10.20508/ijrer.36821 Kholiq, I. (2012). Editorial Board. Current Opinion in Environmental Sustainability, 4(1), i. https://doi.org/10.1016/s1877-3435(12)00021-8 Krishnastana, A. K., Jasa, L., & Weking, A. I. (2018). Studi Analisis Perubahan Debit dan Tekanan Air Pada Pemodelan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro.. Majalah. Ilmiah. Teknologi. Elektro,. 17(2),. 257.. https://doi.org/10.24843/mite.2018.v17i02.p14 Panwar, N. L., Kaushik, S. C., & Kothari, S. (2011). Role of renewable energy sources in environmental protection: A review. Renewable and Sustainable Energy. Reviews,. 15(3),. 1513–1524.. https://doi.org/10.1016/j.rser.2010.11.037 Putra Prabawa, H., Mugisidi, D., Yusuf D, M., & Heriyani, O. (2016). Pengaruh Variasi Ukuran Diameter Nozzle Terhadap Daya Dan Efisiensi Kincir Air Sudu Datar. (November). 38.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Quaranta, E., & Revelli, R. (2015). Output power and power losses estimation for an. overshot. water. wheel.. Renewable. Energy,. 83,. 979–987.. https://doi.org/10.1016/j.renene.2015.05.018 Quaranta, E., & Revelli, R. (2018). Gravity water wheels as a micro hydropower energy source: A review based on historic data, design methods, efficiencies and modern optimizations. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 97(November 2017), 414–427. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.08.033 Sihaloho, B. (2017). Unjuk kerja kincir air breastshot dengan sudu 120 derajat. Program Studi Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin, Fskultas Sains Dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta, 01, 1–7. Retrieved from http://www.albayan.ae Taylor, P., Müller, G., & Kauppert, K. (2010). Performance characteristics of water wheels Performance characteristics of water wheels Caractéristiques d ’ exécution des roues d ’ eau. 42(April 2013), 37–41.. 39.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. LAMPIRAN. Lampiran 1 gambar desain kerangka dudukan kincir. Tampak samping. Tampak depan. Gamabar desain kerangka dudukan kincir. Gambar desain kerangka dudukan kincir. 40.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Note: ukuran dimensi dalam satuan cm.. Tampak atas. Gambar desain kerangka dudukan kincir. Lampiran 2 : gambar desain kerangka dudukan kincir. 41.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar desain bak penampung. Gambar desain kincir air. Gambar desain alat penelitian. 42.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Lampiran 2 : Gambar alat kincir air overshot pada saat proses pengambilam data. Gambar proses pemasangan kerangka dan generator. Gambar proses pemasangan kincir air. Gambar proses uji coba pada alat penelitian. 43.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI. Gambar proses pengambilan data. 44.