Unjuk kerja kincir angin poros horisontal 4 sudu berbahan pipa PVC 8” dengan variasi kemiringan sudu.

(1)

INTISARI

Kebutuhan energi merupakan salah satu hal yang tidak dapat dipisahkan dari kehidupan manusia karena mempunyai peranan yang penting untuk memenuhi semua kebutuhan manusia baik dari segi ekonomi, sosial, dan lingkungan. Pemanfaatan energi terbarukan saat ini sangat dibutuhkan dengan produksi bahan bakar minyak yang semakin terbatas. Keterbatasan produksi bahan bakar minyak menjadikan harga bahan bakar naik. Upaya-upaya pencarian sumber energi alternatif selain fosil, membuat para peneliti untuk mencari energi lain yang kita kenal sekarang dengan istilah energi terbarukan. Salah satu energi terbarukan yang dapat dikembangkan di Indonesia adalah pemanfaatan energi angin. Salah satu alat yang bisa memanfaatkan energi angin adalah kincir angin. Karakteristik desain kincir angin menjadi salah satu syarat mekanisme yang harus diperhatikan. Penelitian ini juga memacu pengembangan pembuatan kincir angin dengan bahan material yang murah, kuat, sederhana, dan terjangkau masyarakat luas.

Model kincir angin yang digunakan adalah kincir angin poros horisontal menggunakan bahan pipa PVC (polyvinil chloride) 8” dengan jumlah sudu 4 buah yang mempunyai diameter 1100 mm. Penelitian dilakukan dengan menggunakan sebuah terowongan angin di Laboratorium Konversi Energi Universitas Sanata Dharma. Variasi yang diambil adalah variasi kemiringan sudu kincir angin. Data yang diambil pada saat penelitian adalah kecepatan angin, kecepatan putaran poros kincir angin, dan gaya pengimbang torsi.

Hasil penelitian kincir angin dengan variasi kemiringan sudu 28,7° menghasilkan koefisien daya maksimal sebesar 11,27% pada tip speed ratio

3,03. Hasil penelitian kincir angin dengan variasi kemiringan sudu 34° menghasilkan koefisien daya maksimal sebesar 34,91 % pada tip speed ratio

4,38. Hasil penelitian kincir angin dengan variasi kemiringan sudu 39,8° menghasilkan koefisien daya maksimal sebesar 23,57% pada tip speed ratio

3,64.

Dari ketiga variasi kemiringan sudu yang digunakan pada penelitian kincir angin, koefisien daya maksimal dihasilkan pada kemiringan sudu 34° sebesar 34,91% pada tip speed ratio 4,38. Kemiringan sudu kincir angin yang terbaik adalah sudu kincir angin dengan sudut 34°.

(2)

ABSTRACT

Energy needs become fundamental that can not be separated from human life, because it has an important role to fulfill all human needs both in terms of economic, social, and environmental. Nowadays, utilization of renewable energy is needed with limited oil production. Limited fuel production makes price risely. Search efforts of alternative energy sources other than fossil , led researchers to look for other energy that we know today in terms of renewable energy. One of renewable energy that can be developed in Indonesia is wind energy utilization. One of the tools that can

take advantage of wind energy is a wind turbine. Wind turbine design

characteristics into one of the conditions which the mechanism must be considered. This research also boost the development of wind turbine construction with cheap, strong, simple, and affordable materials public at large .

The wind turbine model used is horizontal axis wind turbine made of materials of PVC (Poli Vinil Chloride) pipe 8" to the 4 piece of blades that have a diameter of 1100 mm . The research was conducted by using a wind tunnel in Energy Conversion Laboratory Sanata Dharma University. Variation taken is slope variation blade. Data taken at that time of researchare wind speed, shaft rotation of wind turbine speed, and torque balancer.

The results of wind turbine with 28,7° slop blade indicates that maximum coefficient of power is 11,27% at tip speed ratio 3,03. The results of wind turbine with 34° slop blade indicates that maximum coefficient of power is 34,91% at tipspeed ratio 4,38. The results of wind turbine with 28,7° slop blade indicates that maximum coefficient of power is 23,57% at

tip speed ratio 3,64.

Based on 3 variations of slop blade which are used on the wind turbine research, maximum coefficient of power is obtained at the wind turbine with 34 °slop blade, which is 34.91 % at tip speed ratio of 4.38. Best variations is 34° slop blade.

(3)

i

UNJUK KERJA KINCIR ANGIN POROS HORISONTAL

4 SUDU BERBAHAN PIPA PVC

8”

DENGAN VARIASI

KEMIRINGAN SUDU

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1

Program Studi Teknik Mesin

Oleh :

VALENTIUS KELVIN HERYANTO

NIM : 115214054

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

(4)

ii

THE PERFORMANCE OF 4 BLADES HORIZONTAL AXIS

WIND TURBINE MADE OF PVC

PIPE 8”

WITH SLOPE

VARIATION BLADE

FINAL PROJECT

Presented as partitial fulfilment of the requirement to obtain the Sarjana Teknik degree

in Mechanical Engineering

By :

VALENTIUS KELVIN HERYANTO

Student Number : 115214054

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

vii

INTISARI

Kebutuhan energy merupakan salah satu hal yang tidak dapat dipisahkan dari kehidupan manusia karena mempunyai peranan yang penting untuk memenuhi semua kebutuhan manusia baik dari segi ekonomi, sosial, dan lingkungan. Pemanfaatan energy terbarukan saat ini sangat dibutuhkan dengan produksi bahan bakar minyak yang semakin terbatas. Keterbatasan produksi bahan bakar minyak menjadikan harga bahan bakar naik. Upaya-upaya pencarian sumber energi alternatif selain fosil, membuat para peneliti untuk mencari energi lain yang kita kenal sekarang dengan istilah energi terbarukan. Salah satu energi terbarukan yang dapat dikembangkan di Indonesia adalah pemanfaatan energi angin. Salah satu alat yang bisa memanfaatkan energi angin adalah kincir angin. Karakteristik desain kincir angin menjadi salah satu syarat mekanisme yang harus diperhatikan. Penelitian ini juga memacu pengembangan pembuatan kincir angin dengan bahan material yang murah, kuat, sederhana, dan terjangkau masyarakat luas.

Model kincir angin yang digunakan adalah kincir angin poros horisontal menggunakan bahan pipa PVC (polyvinil chloride) 8” dengan jumlah sudu 4 buah yang mempunyai diameter 1100 mm. Penelitian dilakukan dengan menggunakan sebuah terowongan angin di Laboratorium Konversi Energi Universitas Sanata Dharma. Variasi yang diambil adalah variasi kemiringan sudu kincir angin. Data yang diambil pada saat penelitian adalah kecepatan angin, kecepatan putaran poros kincir angin, dan gaya pengimbang torsi.

Hasil penelitian kincir angina dengan variasi kemiringan sudu 28,7° menghasilkan koefisien daya maksimal sebesar 11,27% pada tip speed ratio 3,03. Hasil penelitian kincir angina dengan variasi kemiringan sudu34° menghasilkan koefisien daya maksimal sebesar 34,91 % pada tip speed ratio 4,38.Hasil penelitian kincir angina dengan variasi kemiringan sudu 39,8° menghasilkan koefisien daya maksimal sebesar 23,57% pada tip speed ratio 3,64.

Dari ketiga variasi kemiringan sudu yang digunakan pada penelitian kincir angin, koefisien daya maksimal dihasilkan pada kemiringan sudu34° sebesar 34,91 % pada tip speed ratio 4,38. Kemiringan sudu kincir angina yang terbaik adalah sudu kincir angina dengan sudut 34°.

(10)

viii

ABSTRACT

Energy needs become fundamental that can not be separated from human life,because it has an important role to fulfill all human needsboth in terms of economic, social, and environmental. Nowadays, utilization of renewable energy is needed with limited oil production. Limited fuel production makes price risely. Search efforts of alternative energy sources other than fossil , led researchers to look for other energy that we know today in terms of renewable energy. One of renewable energy that can be developed in Indonesia is wind energy utilization. One of the tools that can take advantage of wind energy is a wind turbine. Wind turbine design characteristics into one of the conditions which the mechanism must be considered. This research also boost the development of wind turbineconstruction with cheap, strong, simple, and affordable materials public at large .

The wind turbine model used is horizontal axis wind turbine made of materials of PVC (Poli Vinil Chloride) pipe 8" to the 4 piece of blades that have a diameter of 1100 mm . The research was conducted by using a wind tunnel in Energy Conversion Laboratory Sanata Dharma University . Variation taken is slope variation blade . Data taken at that time of researchare wind speed,shaft rotation of wind turbine speed, and Torquebalancer .

The results of wind turbinewith 28,7° slop blade indicates that maximum coefficient of power is 11,27% attip speed ratio 3,03. The results of wind turbine with 34° slop blade indicates that maximum coefficient of power is 34,91% attip speed ratio 4,38. The results of wind turbine with 28,7° slop blade indicates that maximum coefficient of power is 23,57% attip speed ratio 3,64.

Based on 3 variations of slop blade which are used on the wind turbine research,maximum coefficient of power is obtained at the wind turbine with 34 ° slop blade, which is 34.91 % at tip speed ratio of 4.38. Best variations is 34° slop blade.

(11)

ix

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur senantiasa kepada Tuhan Yang Maha Esa karena rahmat

yang diberikan dalam penyusunan Tugas Akhir ini sehingga penulis dapat

menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.

Tugas Akhir ini merupakan sebagai salah satu syarat yang wajib untuk setiap

mahasiswa Jurusan Teknik Mesin. Tugas Akhir ini dilaksanakan dalam rangka

memenuhi syarat untuk mendapatkan gelar sarjana S-1 pada Jurusan Teknik

Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Berkat bimbingan, dukungan dan nasihat dari berbagai pihak, akhirnya

Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. Pada kesempatan ini dengan

segenap kerendahan hati penulis menyampaikan rasa terimakasih yang

sebesar-besarnya kepada :

1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. Selaku Dekan Fakultas

Sains danTeknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Ir. PK. Purwadi, S.T.,M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

3. Ir. Rines, S.T, M.T. selaku Dosen Pembimbing Akademik.

4. Doddy Purwadianto, S.T, M.T. selaku Dosen Pembimbing TA dan

Kepala Laboratorium Energi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

5. Intan Widanarko selaku Laboran Laboratorium Energi Universitas Sanata

(12)

(13)

xi

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR...…... v

(14)

xii

2.3.5 Koefisien Daya .…………... 15

BAB III METODE PENELITIAN………...………... 16

3.1Skema Kerja Penelitian ... 16

3.2 Peralatan ...………...……... 17

4.4 Grafik Hasil Perhitungan dan Pembahasan ... 38

4.5 Grafik dariHasilPerhitungan 3 Variasi Kemiringan Sudu ... 45

BAB V PENUTUP ...………...………... 46

5.1 Kesimpulan …….……...………...…... 46

5.2 Saran …………...……...………...……... 47

DAFTAR PUSTAKA……….………...………....……... 48

(15)

xiii

Gambar 3.2 Kincir Angin Poros Horisontal Empat Sudu ...…... 17

Gambar 3.3.1 Sudu Kincir Angin ... 18

Gambar 4.1 Hubungan antara torsi dengan kecepatan putaran poros kincir angin pada setiap kecepatan angin untuk kemiringan sudu 28,70 38 Gambar 4.2 Hubungan antara torsi dengan Daya output kincir angin pada setiap kecepatan angin untuk kemiringan sudu 28,70... 39

Gambar 4.3 Hubungan antara Koefisien daya dan tip speed ratio untuk kemiringan sudu 28,70... 39

Gambar 4.4 Hubungan antara Torsi dengan kecepatan putaran poros kincir angin pada setiap kecepatan angin untuk kemiringan sudu 340... 41

(16)

xiv

Gambar 4.6 Hubungan antara Koefisien daya dan tip speed ratio untuk

kemiringan sudu 340... 42

Gambar 4.7 Hubungan antara torsi dengan kecepatan putaran poros kincir

angin pada setiap kecepatan angin untuk kemiringan sudu 39,80 44

Gambar 4.8 Hubungan antara torsi dengan Daya output kincir angin pada

setiap kecepatan angin untuk kemiringan sudu 39,80... 44

Gambar 4.9 Hubungan antara Koefisien daya dan tip speed ratio untuk

kemiringan sudu 39,80... 45

Gambar 4.10 Hubungan Koefisien daya dan tip speed ratio untuk 3 variasi

(17)

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Data Percobaan dengan kemiringan sudu 28,70………... 30

Tabel 4.2 Data Percobaan dengan kemiringan sudu 340………... 31

Tabel 4.3 Data Percobaan dengan kemiringan sudu 39,80………... 32

Tabel 4.4 Data Perhitungan untuk kemiringan sudu 28,70 ...……... 34

Tabel 4.5 Data Perhitungan untuk kemiringan sudu 340 ...……... 36

(18)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Ilmu pengetahuan dan teknologi pada era ini menjadi faktor penting dan

tidak dapat terpisahkan dalam usaha untuk peningkatan teknologi serta

kesejahteraan setiap masyarakat.

Pemanfaatanenergi terbarukan saat ini sangat dibutuhkan dengan produksi

bahan bakar minyak yang semakin terbatas. Keterbatasan produksi bahan bakar

minyak menjadikan harga bahan bakar naik. Upaya-upaya pencarian sumber

energi alternatif selain fosil membuat semangat para peneliti di berbagai negara

untuk mencari energi lain yang kita kenal sekarang dengan istilah energi

terbarukan. Energi terbarukan dapat didefinisikan sebagai energi yang secara

cepat dapat diproduksi kembali melalui proses alam. Energi terbarukan meliputi

energi air, panas bumi, matahari, angin,biogas, biomassa serta gelombang laut.

Beberapa kelebihan energi terbarukan antara lain: sumbernya relatif mudah

didapat, dapat diperoleh dengan gratis, minim limbah, tidak mempengaruhi suhu

bumi secara global, dan tidak terpengaruh oleh kenaikan harga bahan bakar. Salah

satu energi terbarukan yang dapat dikembangkan diIndonesia adalah energi angin.

Potensi kincir angin di Indonesia masih terbuka luas karena Indonesia memiliki

garis pantai sekitar 95.000 km, demikian juga potensi kecepatan angin yang

dimiliki berkisar 5 m/s.

Pemanfaatan dan penggunaan energi angin saat ini masih belum optimal dan

(19)

2

energiangin ke energi yang tepat guna,salah satunya mengkonversikan energi

angin ke energi listrik. Karena energi listrik tidak dihasilkan langsung oleh alam,

maka dibutuhkan alatyang mampu bekerja menghasilkan listrik. Alat yang dapat

digunakan salah satunya adalah kincir angin. Kincir angin dapat menangkap

energi angin yang ada di alam dan menggerakkan generator yang akan

menghasilkan listrik..

Perkembangan kincir angin masih rendah berkaitan dengan biaya produksi

yang masih tinggi dibandingkan dengan pembangkit listrik berbahan bakar

minyak. Karakteristik desain kincir angin menjadi hal yang dapat mempengaruhi

daya yang dihasilkan oleh kincir angin. Karakteristik ini sangat tergantung dari

bentuk sudu, sudut sudu, jumlah sudu maupun luas penampang sudu.

1.2 Rumusan Masalah

Masalah yang ingin diselesaikan dalam Tugas Akhir iniantara lain:

a. Pemanfaatan energi angin masih sangat besar potensinya karenaterdapat

di alamdengan berlimpah, tidak menimbulkan banyak dampak negatif

bagi lingkungan dan manusia, sertadapat dikonversikan ke dalam bentuk

energi mekanik, namun pemanfaatannya belum optimal.

b. Rancangan desain kincir angin yang baik, menggunakan bahan material

yang murah, kuat, sederhana, dan lebih terjangkau masyarakat luas.

c. Pengaruh variasi kemiringan sudu kincir angin poros horisontal dan

(20)

3 1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :

a. Merancang dan membuat kincir angin poros horisontaldengan jumlah 4

sudu terbuat dari bahan pipa PVC 8”dengan jari-jari kincir 55 cm.

b. Mengetahui unjuk kerja mekanik kincir angin poros horisontal dengan

variasi kemiringan sudu kincir angin.

1.4 Batasan Masalah

Pembuatan kincir angin dengan memperhatikan batasan – batasan sebagai

berikut :

a. Model kincir angin yang dibuat adalah kincir angin poros horisontal

dengan jumlah sudu 4 buah yang mempunyai jari-jari 55cm serta

berbahan pipaPVC (polyvinyl chloride) 8”.

b. Penelitian dilakukan dengan menggunakan sebuah terowongan angin

(wind tunnel) di Laboratorium Konversi Energi Universitas Sanata

Dharma.

c. Variasi yang diambil adalah variasi kemiringan sudu kincir angin.

d. Data yang diambil pada saat penelitian adalah kecepatan angin,

(21)

4 1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat pembuatan kincir anginini adalah sebagai berikut :

a. Mengembangkan pengetahuan mengenai energi terbarukan khususnya

energi angin dan pemanfaatannya, dengan menggunakan kincir angin.

b. Memberikan informasi tentang unjuk kerja mekanik kincir angin poros

horisontal berbahan PVC dan dapat dijadikan contoh perancangan kincir

angin poros horisontal.

c. Memacu pengembangan pembuatan kincir angin dengan bahan material

(22)

5

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Konsep Dasar Angin

Angin adalah udara yang bergerak dari tekanan udara yang lebih tinggi

ke tekanan udara yang lebih rendah. Perbedaan tekanan udara disebabkan oleh

perbedaan suhu udara akibat pemanasan atmosfir yang tidak merata oleh sinar

matahari.

2.2 KincirAngin

Kincir angin adalah sebuah alat yang dapat digunakan untuk

mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik, yang bisa dimanfaatkan

untuk berbagai tujuan praktis. Kincir anginsering dikenal dengan sebutan

turbin angin. Angin bertiup diatas sayap disebut bilah atau aerofoil dari turbin

angin, yang menyebabkan berputar cepat. Turbin angin menggunakan gerakan

rotasi untuk membangkitkan listrik.

Berdasarkan posisi porosnya, kincir angin dibedakan menjadi dua

kelompok utama, yaitu: kincir angin poros horisontal dan kincir angin poros

vertikal.

2.2.1 Kincir Angin Poros Horisontal

Kincir angin poros horisontal atau Horizontal Axis Wind Turbine

(HAWT) merupakan kincirangin yang memiliki poros utama sejajar dengan

tanah dan posisi poros utama sesuai dengan arah angin. Kincir ini terdiri dari

(23)

6

kincir dapat berputar 3600 terhadap sumbu vertikal untuk menyesuaikan arah

angin.

Ada beberapa jenis kincir angin horisontal yang sudah umum dikenal dan

dikembangkan:

1. American WindMill

Gambar 2.1 American WindMill

(Sumber: green.kompasiana.com)

2. Cretan Sail WindMill

Gambar 2.2 Cretan Sail WindMill

(24)

7 3. Kincir Angin Dutch four arm

Gambar 2.3 Kincir Angin Dutch four arm

(Sumber: ayahaan.wordpress.com)

4. Kincir Angin Rival Calzoni

Gambar 2.4 Kincir Angin Rival Calzoni

(25)

8

Kekurangan dan kelebihan kincir angin poros horisontal :

1. Kekurangan :

a. Memerlukan kecepatan angin yang lebih tinggi untuk bisa

memproduksi listrik

b. Memerlukan menara yang tinggi untuk menangkap kecepatan

angin yang cukup

c. Tambahan sistem ekor (yaw) adalah bagian dari turbin

horisontal untuk membelokkan kincir ke arah angin.

d. Kincir yang tinggi sulit dipasang, membutuhkan derek yang

sangat tinggi dan mahal serta para operator yang trampil.

e. Konstruksi menara yang besar dibutuhkan untuk menyangga

bilah-bilah yang berat, gearbox, dan generator.

f. Membutuhkan biaya operasional, peralatan dan konstruksi

yang lebih mahal dibandingkan kincir angin poros vertikal.

2. Kelebihan :

a. Mampumengkonversikan energi angin pada kecepatan tinggi

sehingga memberikan kinerja yang lebih baik pada produksi

energi dibandingkan dengan turbin angin dengan sumbu

vertikal.

b. Menara yang tinggi mempermudah akses kincir ke arah angin

(26)

9 2.2.2 Kincir Angin Poros Vertikal

Kincir angin poros vertikal atau Vertical Axis Wind Turbine (VAWT)

merupakan salah satu jenis kincir angin yang posisi porosnya tegak lurus dengan

arah angin atau dapat dikatakan sebagai kincir yang dapat mengkonversikan

tenaga angin dari segala arah kecuali dari arah bawah atau atas.

Ada beberapa jenis kincir angin poros vertikal yang sudah umumdikenal

dan dikembangkan:

1. Kincir AnginSavonius

Gambar 2.5 Kincir Angin Savonius

(Sumber: cleangreenenergyzone.com)

2. Kincir AnginDarrieus

Gambar 2.6 Kincir Angin Darrieus

(27)

10

Kekurangan dan kelebihan kincir angin poros vertikal :

1. Kekurangan

a. Kebanyakan kincir ini memproduksi energi hanya 50% dari

efisiensi kincir angin poros horisontal karena drag tambahan

yang dimilikinya saat kincir berputar.

b. Kebanyakan kincir ini mempunyai torsi awal yang rendah,

dan membutuhkan energi untuk mulai berputar yang didapat

dari motor listrik kecil.

c. Sebuah kincir angin poros vertikal 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.

2. Kelebihan

a. Kincir tidak harus diarahkan ke arah angin agar menjadi

efektif dan tidak memerlukan tambahan yaw.

b. Bisa ditempatkan di lokasi yang arah anginnya bervariasi.

c. Mulai dioperasikan pada angin berkecepatan rendah.

d. Dengan sumbu yang vertikal, generator serta gearbox bisa

ditempatkan di dekat tanah, jadi menara tidak perlu

menyokongnya.

e. Perawatan lebih mudah.

(28)

11

g. Biaya operasional, peralatan dan konstruksi yang lebih murah

dibandingkan kincir poros horisontal.

2.3 Rumus-Rumus Perhitungan

Rumus-rumus yang digunakan dalam melakukan perhitungan dan analisa

dalam penelitian unjuk kerja kincir angin ini adalah sebagai berikut:

2.3.1 DayaAngin

Energi yang terdapat pada angin adalah energi kinetik.Energi kinetik ini

adalah energi yang dihasilkan dari laju aliran massa udara yang mengalir melewati

suatu penampang tempat A (m2) dengan kecepatan v (m/s), yang diperoleh dengan

rumus sebagai berikut :

Ek = mv2_,(1)

denganEkadalah energi kinetik (J), m adalah massa udara (kg), dan v adalah

kecepatan angin (m/det).

Daya merupakan energi per satuan waktu, maka dari Persamaan diatas dapat

dituliskan:

Pin = ̇v2_,(2)

dengan adalah daya yang dihasilkan angin, J/s (watt), ̇ adalah massa udara yang mengalir per satuan waktu (kg/s), v adalah kecepatan angin(m/s).

massa udara yang mengalir per satuan waktu adalah:

ṁ= ρAv, (3)

dengan ρ adalah massa jenis udara (kg/ ), A adalah luas penampang yang

(29)

12

Dengan menggunakan Persamaan (03), maka daya angin (Pin) dapat

dirumuskan menjadi:

Pin= ρAv v2_,

disederhanakan menjadi :

Pin = ρAv3_,(4)

2.3.2 TorsiKincirAngin

Torsi adalah gaya yang bekerja pada poros yang dihasilkan oleh gaya

dorong pada sumbu kincir, dimana gaya dorong ini memiliki jarak dan arah tegak

lurus terhadap sumbu poros yang berputar ,Persamaannya:

T = rF ,(5)

dengan T adalah torsi dinamis yang dihasilkan dari putaran poros (Nm), F adalah

gaya pada poros akibat dari puntiran (N), danradalah jarak lengan torsi ke poros

(m).

2.3.3 Daya Kincir Angin

Daya kincir angin adalah daya yang dihasilkan oleh poros kincir akibat daya

angin yang melintasi sudu-sudu kincir. Koefisien daya (Cp) untuk tiap jenis kincir

angin harganya berbeda dan harganya berubah sesuai dengan tip speed ratio (tsr).

Daya efektif yang dapat diambil kincir angin adalah sebesar 59,3%. Angka

(30)

13

Gambar 2.7 merupakan karakteristik dari beberapa kincir angin.

Gambar 2.7Diagram Cp vstsr

(Sumber: Johnson, 2006, hal. 18)

Umumnya perhitungan daya gerak melingkar dapat dituliskan dengan

Persamaan:

P = Tω , (6)

(31)

14 Kecepatan sudut (ω) didapat dari

ω=

Dengan demikian daya yang dihasilkan oleh kincir dinyatakan dengan

Persamaan:

Pout = Tω= T , (7)

denganPout adalah daya yang dihasilkan kincir angin (watt), nadalahkecepatan

putaran poros (rpm).

2.3.4 tip speed ratio (tsr)

tip speed ratio (tsr) adalah perbandingan antara kecepatan ujung sudu kincir

angin yang berputar dengan kecepatan angin.

Rumus kecepatan diujung sudu ( ) adalah:

( ) = r ,

dengan adalah kecepatan ujung sudu, adalah kecepatan sudut (rad/s), dan

adalah jari-jari kincir (m).

Sehingga tsrnya dapat dirumuskan dengan:

tsr=

฀, (8)

dengan radalah jari-jari kincir angin (m), nadalah kecepatan putaran poros (rpm),

(32)

15 2.3.4 Koefisien daya ( Cp )

Koefisien daya (Cp) adalah perbandingan antara daya yang dihasilkan oleh

kincir angin ( ) dengan daya yang disediakan oleh angin ( ), sehingga dapat dirumuskan:

=

฀, (9)

dengan adalah koefisien daya (%), adalah daya yang dihasilkan oleh kincir

(33)

16

BAB III

METODE PENELITIAN

Pembuatan kincir dan penelitian dilakukan di Laboratorium Konversi

Energi Universitas Sanata Dharma dengan dua tahap, yaitu pembuatan kincir pada

tanggal 2 April 2013 – 31 Mei 2013 dan penelitian pada tanggal 3 September

2013 – 27 September 2013.

3.1 Skema Kerja Penelitian

Pelaksanaan penelitian yang dilakukan dapat dilihat sesuai dengan bagan

berikut :

Gambar 3.1 Skema Kerja Penelitian Mulai

Perancangan Kincir Angin

Pembuatan Kincir Angin

Pengambilan Data (v, n, F)

Pengolahan Data

Pembahasan dan Pembuatan Laporan

(34)

17 3.2 Peralatan

Obyek dalam penelitian ini adalah model kincir angin poros horisontal

dengan jumlah sudu 4 buah yang mempunyai jari-jari 55cm serta berbahan pipa

PVC (polyvinyl chloride) 8”.Model kincir angin poros horisontal 4 sudu dapat

dilihat pada gambar 3.2 yang memiliki dua bagian utama yaitu :

(35)

18 1. Sudu

Sudu berfungsi untuk menangkap angin.Sudu kincir angin divariasi

kemiringan sudut dengan a (jarak horisontal sisi terluar sudu dengan titik

pusat kincir angin) : 29 cm, 30 cm , 31 cm. Sudu kincir angin terbuat dari

bahan PVC 8”, seperti ditunjukkan pada gambar 3.3.1 dan 3.3.2 .

Gambar 3.3.1 Sudu Kincir Angin

(36)

19

(37)

20

Untuk mencari sudut pada sudu kincir angin mengunakan persamaan:

dengan a adalah jarak horisontal sisi terluar sudu dengan titik pusat kincir angin ,

b adalah jarak horisontal sisi terdalam dengan titik pusat kincir angin , c adalah

jarak sejajar antara sisi terdalam dan sisi terluar sudu kincir angin.

Gambar 3.4 Bagian Sudu Kincir Angin

= ( ) = (

) = 28.7

0

= ( ) = (

) = 34

0

= ( ) = (

) = 39,8

(38)

21 2. Dudukan sudu

Dudukan sudu adalah bagian yang berfungsi sebagai tempat sudu dan

sebagai pengikat sudu, sekaligus komponen untuk memvariasikan

kemiringan sudu dan jumlah sudu, seperti ditunjukkan pada gambar 3.5.

(39)

22

Peralatan yang mendukung dalam penelitian antara lain :

1. Terowongan angin

Terowongan angin adalah lorong yang berfungsi untuk menangkap

angin yang dihisap oleh fan blower, dan menjadi tempat untuk pengujian

kincir angin. Seperti ditunjukkan pada gambar 3.6.

Gambar 3.6 Terowongan Angin

2. Fan blower

Fan blower berfungsi untuk menghisap angin yang akan disalurkan ke

terowongan angin, seperti ditunjukkan pada gambar 3.7.

(40)

23

3. Anemometer

Anemometer berfungsi sebagai pengukur kecepatan angin yang

diletakkan didepan terowongan angin, untuk mengetahui kecepatan angin

yang masuk ke terowongan angin. Anemometer ditunjukkan pada gambar

3.8.

Gambar 3.8Anemometer

4. Tachometer

Tachometer digunakan untuk mengukur kecepatan putaran poros

kincir angin. Tachometer ditunjukan pada gambar 3.9.

(41)

24 5. Neraca Pegas

Neraca pegas digunakan untuk mengukur pembebanan yang diberikan

pada saat pengeremanan yang diasumsikan sebagai pengimbang torsi

dinamis. Neraca pegas ditunjukkan pada gambar 3.10.

Gambar 3.10 Neraca Pegas

6. Mekanisme Pengereman

Mekanisme pengereman berfungsi sebagai penghambat putaran dalam

melakukan pengambilan data torsi dan daya kincir angin. Mekanisme

pengereman ditunjukkan pada gambar 3.11.

(42)

25 3.3 Variabel Penelitian

Beberapa variabel penelitian yang harus ditentukan sebelum melakukan

penelitian adalah sebagai berikut :

1. Variasi sudut kemiringan sudu kincir adalah : 28,70, 340, dan 39,80,

kemiringan sudu kincir angin dapat dilihat pada gambar 3.12.

Gambar 3.12 Kemiringan sudu

3.4 Variabel yang Diukur

Sesuai dengan tujuan, variabel yang akan diukur adalah sebagai berikut:

1. Kecepatan angin (v)

2. Gaya pengimbang (F)

(43)

26 3.5 Parameter yang Dihitung

Parameter yang dihitung untuk mendapatkan karakteristik dalam penelitian

ini adalah:

Pengambilan data kecepatan angin, beban, dan kecepatan putaran poros

kincir angin dilakukan secara bersama-sama. Pertama – tama adalah memasang

kincir angin pada terowongan angin. Langkah-langkah pengambilan data sebagai

berikut:

1. Neraca pegas dan pengaitnya diletakkan pada tempat yang sudah

ditentukan.

2. Pada neraca pegas dipasangkan tali pengait yang akan dihubungkan

dengan sistem pembebanan.

3. Memasang anemometer di dalam terowongan angin.

4. Mempersiapkantachometer dan menempatkan pada tempat yang sudah

disediakan.

5. Mengecek semua peralatan yang akan dipergunakan selama penelitian

(44)

27

6. Pengaturan kecepatan angin dilakukan dengan cara menggeser Blower

dengan menggunakan troli yang sudah disediakan, selanjutnya setiap

pergeseran jarak diberi tanda dengan maksud memudahkan untuk

pergeseran berikutnya.

7. Mengatur posisi Blower sampai mendapatkan kecepatan angin yang

sesuai dengan keinginan peneliti.

8. Setelah mendapat kecepatan angin yang sesuai, maka pengukuran

kecepatan angin, pembebanan dan pengukuran kecepatan putaran poros

kincir angin pun dilakukan.

9. Catat hasil pengukuran yang telah diperoleh.

10. Ulangi proses 1-9 sampai selesai.

3.7 Langkah Pengolahan Data

Data-data yang diperoleh dan dicatat dari hasil pengukuran, diolah melalui

beberapa tahapan berikut:

1. Dari data kecepatan angin dan luasan kincir angin didapatkan daya angin

dengan menggunakan Persamaan (2).

2. Data dari beban pegas dapat digunakan untuk mencari Torsi dengan

menggunakan Persamaan (5).

3. Data kecepatan putaran poros dan Torsi dapat digunakan untuk mencari

(45)

28

4. Dengan membandingkan kecepatan keliling di ujung sudu kincir angin

dan kecepatan angin, maka tsr dapat diperoleh dengan menggunakan

Persamaan (8).

5. Dari data daya kincirdan daya angin maka koefisien daya kincir angin

(46)

29

BAB IV

PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Percobaan

Hasil pengujian kincir angin, yang meliputi : kecepatan angin (m/det),

putaran poros (rpm), gaya pengimbang (N),dan α (°). Hasil pengambilan data

dengan kemiringan sudu 28,70 (Tabel 4.1), kemiringan sudu 340 (Tabel 4.2),

kemiringan sudu 39,80 (Tabel 4.3) dan variasi kecepatan angin yang diatur, dapat

(47)

30

Tabel 4.1 Data percobaan dengan Kemiringan Sudu 28,70

(48)

31

Tabel 4.2 Data Percobaan dengan Kemiringan Sudu 340

(49)

32

Tabel 4.3 Data Percobaan dengan Kemiringan Sudu 39.80

(50)

33 4.2 Perhitungan Data

Langkah-langkah perhitungan dapat dilihat pada contoh sampel yang

diambil dari tabel:

4.2.1 Perhitungan Daya Angin (Pin)

Daya yang dihasilkan angin pada kincir angin dengan jari-jari= 0,55 dan

kecepatan angin 8,1 m/det, serta asumsi massa jenis udara 1,2 kg/ dapat dicari

dengan menggunakan Persamaan (4).

Pin = Av3= r2(8,1 m/det)3= 303,027watt

4.2.2 Daya Kincir (Pout)

Daya yang dihasilkan oleh kincir angin dapat dicari dengan menggunakan

Persamaan (5), untuk mendapatkan daya kincir harus diketahui kecepatan sudut

dan torsi. Maka perlu dicari terlebih dahulu menggunakan Persamaan (6) dan (7):

Maka kecepatan sudut dan torsi kincir angin adalah:

ω = =

= 62,172 rad/det T = Fr= 0,3.0,2= 0.06 Nm

Pout = Tω= 0,06.62,172= 3,730 watt

4.2.3 Tip Speed Ratio(tsr)

Untuk mengetahui besarnya perbandingan kecepatan ujung kincir dengan

kecepatan angin atau tip speed ratiodapat dicari dengan menggunakan Persamaan

(8):

tsr =

=

(51)

34 4.2.4 Koefisien Daya Kincir (Cp)

Koefisien daya kincir dapat dicari dengan menggunakan Persamaan (9):

Cp = = = 1,231 %

4.3 Data Hasil Perhitungan

Parameter yang diperoleh dari penelitian diolah dengan menggunakan

Microsoft Excel untuk menampilkan hubungan besarnya torsi (T) yang

dihasilkan terhadap kecepatan putaran poros kincir angin (rpm) pada setiap

kecepatan angin (m/det) untuk setiap posisi kemiringan sudu kincir

angin(α)(Gambar 4.1; 4.4; 4.7), hubungan besarnya torsi (T) yang dihasilkan

terhadap daya output kincir angin (Pout) pada setiap kecepatan angin (m/det)

untuk setiap posisi kemiringan sudu kincir angin(α) (Gambar 4.2; 4.5; 4.8),

hubungan besarnya Koefisien daya(Cp) dan tip speed ratio(tsr) untuk setiap

posisi kemiringan sudu kincir angin(α) (Gambar 4.3; 4.6; 4.9) pada saat

pengambilan data, hubungan besarnya Koefisien daya(Cp) dan tip speed

ratio (tsr) dari hasil perhitungan 3 variasi kemiringan sudu (α) (Gambar

4.10).

Tabel 4.4 Data perhitungan untuk kemiringan sudu 28,70

No V

63,59 0,00 302,87 0,00 4,32 0,00

2 593,7 0,3 62,14 0,06 302,87 3,73 4,22 1,23

3 590,1 0,5 61,76 0,10 302,87 6,18 4,19 2,04

(52)

35

*Lanjutan Tabel 4.4 Data perhitungan untuk kemiringan sudu 28,70

5

8,1

537,6 1,5

28,7

56,27 0,30 302,87 16,88 3,82 5,57

6 516,3 1,9 54,04 0,38 302,87 20,53 3,67 6,78

7 465,3 2,6 48,70 0,52 302,87 25,32 3,31 8,36

8 409,6 3,3 42,87 0,66 302,87 28,30 2,91 9,34

9 303,1 3,7 31,72 0,74 302,87 23,48 2,15 7,75

10

7,5

584,4 0 61,17 0,00 240,43 0,00 4,49 0,00

11 576,7 0,3 60,36 0,06 240,43 3,62 4,43 1,51

12 561,9 0,5 58,81 0,10 240,43 5,88 4,31 2,45

13 519,2 1,2 54,34 0,24 240,43 13,04 3,99 5,42

14 470 2 49,19 0,40 240,43 19,68 3,61 8,18

15 411,5 2,5 43,07 0,50 240,43 21,54 3,16 8,96

16 341,2 3 35,71 0,60 240,43 21,43 2,62 8,91

17

6,7

531 0 55,58 0,00 171,41 0,00 4,56 0,00

18 518,3 0,4 54,25 0,08 171,41 4,34 4,45 2,53

19 506,4 0,7 53,00 0,14 171,41 7,42 4,35 4,33

20 486,1 1 50,88 0,20 171,41 10,18 4,18 5,94

21 464,1 1,3 48,58 0,26 171,41 12,63 3,99 7,37

22 423,5 1,9 44,33 0,38 171,41 16,84 3,64 9,83

23 358,6 2,5 37,53 0,50 171,41 18,77 3,08 10,95

24 87,85 3,1 9,19 0,62 171,41 5,70 0,75 3,33

25

6

486,8 0 50,95 0,00 123,10 0,00 4,67 0,00

26 446,4 0,5 46,72 0,10 123,10 4,67 4,28 3,80

27 387,9 1,4 40,60 0,28 123,10 11,37 3,72 9,23

28 315,6 2,1 33,03 0,42 123,10 13,87 3,03 11,27

29 77,9 2,6 8,15 0,52 123,10 4,24 0,75 3,44

30

5,5

446,8 0 46,77 0,00 94,82 0,00 4,68 0,00

31 426,9 0,3 44,68 0,06 94,82 2,68 4,47 2,83

32 357,8 1 37,45 0,20 94,82 7,49 3,74 7,90

33 275 1,7 28,78 0,34 94,82 9,79 2,88 10,32

(53)

36

Tabel 4.5 Data perhitungan untuk kemiringan sudu 340

No V

86,92 0,00 291,79 0,00 5,98 0,00

2 812,8 0,6 85,07 0,12 291,79 10,21 5,85 3,50

3 769,7 1,5 80,56 0,30 291,79 24,17 5,54 8,28

4 735,4 2,5 76,97 0,50 291,79 38,49 5,29 13,19

5 721,2 3 75,49 0,60 291,79 45,29 5,19 15,52

6 667,7 4 69,89 0,80 291,79 55,91 4,80 19,16

7 606 5 63,43 1,00 291,79 63,43 4,36 21,74

8

7

793,4 0 83,04 0,00 195,48 0,00 6,52 0,00

9 771,5 0,8 80,75 0,16 195,48 12,92 6,34 6,61

10 747,7 1,5 78,26 0,30 195,48 23,48 6,15 12,01

11 690,3 2,9 72,25 0,58 195,48 41,91 5,68 21,44

12 587,5 4 61,49 0,80 195,48 49,19 4,83 25,17

13 475,2 6 49,74 1,20 195,48 59,69 3,91 30,53

14

6

717,1 0 75,06 0,00 123,10 0,00 6,88 0,00

15 685,2 0,6 71,72 0,12 123,10 8,61 6,57 6,99

16 654 1,5 68,45 0,30 123,10 20,54 6,27 16,68

17 580 2 60,71 0,40 123,10 24,28 5,56 19,73

18 568,4 2,7 59,49 0,54 123,10 32,13 5,45 26,10

19 456,2 4,5 47,75 0,90 123,10 42,97 4,38 34,91

20

5,5

598,5 0 62,64 0,00 94,82 0,00 6,26 0,00

21 590,4 0,3 61,80 0,06 94,82 3,71 6,18 3,91

22 575,1 0,6 60,19 0,12 94,82 7,22 6,02 7,62

23 559 0,9 58,51 0,18 94,82 10,53 5,85 11,11

24 527,3 1,5 55,19 0,30 94,82 16,56 5,52 17,46

25 476,5 2,4 49,87 0,48 94,82 23,94 4,99 25,25

(54)

37

Tabel 4.6 Data perhitungan untuk kemiringan sudu 39,80

No V

74,59 0,00 291,79 0,00 5,13 _0,00

2 _644,4 _1,3 67,45 0,26 291,79 17,54 4,64 _6,01

3 _622,1 ₃ 65,11 0,60 291,79 39,07 4,48 _13,39

4 ₅₆₉ _4,5 59,56 0,90 291,79 53,60 4,09 _18,37

5 _505,5 _6,5 52,91 1,30 291,79 68,78 3,64 _23,57

6

7,3

586,6 0 61,40 0,00 221,70 0,00 4,63 0,00

7 ₅₇₁ _0,5 59,76 0,10 221,70 5,98 4,50 _2,70

8 _555,2 _1,1 58,11 0,22 221,70 12,78 4,38 _5,77

9 _503,9 _2,7 52,74 0,54 221,70 28,48 3,97 _12,85

10 _476,4 _3,2 49,86 0,64 221,70 31,91 3,76 _14,39

11 ₄₂₅ _4,7 44,48 0,94 221,70 41,81 3,35 _18,86

12 _408,1 _5,2 42,71 1,04 221,70 44,42 3,22 _20,04

13

6,3

473,5 0 49,56 0,00 142,50 0,00 4,33 0,00

14 _450,1 _0,5 47,11 0,10 142,50 4,71 4,11 _3,31

15 _403,7 ₁ 42,25 0,20 142,50 8,45 3,69 _5,93

16 _395,2 _2,3 41,36 0,46 142,50 19,03 3,61 _13,35

17 _378,2 ₃ 39,58 0,60 142,50 23,75 3,46 _16,67

18 _361,1 _3,5 37,80 0,70 142,50 26,46 3,30 _18,57

19 _325,4 ₄ 34,06 0,80 142,50 27,25 2,97 _19,12

20 _279,7 _4,5 29,28 0,90 142,50 26,35 2,56 _18,49

21

5,7

409,3 0 42,84 0,00 105,54 0,00 4,13 0,00

22 _390,1 _0,7 40,83 0,14 105,54 5,72 3,94 _5,42

23 _337,8 _1,9 35,36 0,38 105,54 13,44 3,41 _12,73

(55)

38

4.4 Grafik Hasil Perhitungan dan Pembahasan

Dari data yang telah diperoleh, kemudian diolah kembali ke dalam bentuk

grafik untuk mengetahui hubungan antara torsi (T) dengan kecepatan putaran

poros (n), daya yang dihasilkan (Pout) dengan kecepatan putaran poros (n) dan

koefisien daya (Cp) dengan tip speed ratio kincir angin (tsr).

Grafik yang disajikan untuk setiap variasi percobaan dapat dilihat pada

grafik berikut ini :

Gambar 4.1 Hubungan antara torsi (T) dengan kecepatan putaran poros

(56)

39

Gambar 4.2 Hubungan antara torsi (T) dengan Daya output kincir angin

(57)

40

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.1, bahwa semakin besar kecepatan

putaran poros maka semakin kecil torsi kincir angin yang dihasilkan. Semakin

besar kecepatan angin maka semakin besar torsi yang dihasilkan pada kecepatan

putaran poros kincir angin yang sama.Untuk kecepatan angin 8,1 m/det, torsi

maksimal yang dihasilkan 0,74 Nm dan kecepatan putaran poros kincir angin

maksimal yang tercapai adalah 607,5 rpm.

Gambar 4.2. memperlihatkan bahwa semakin besar kecepatan putaran poros

maka semakin besar daya kincir angin yang dihasilkan, sampai kondisi tertentu

(maksimal) kemudian daya tersebut mengecil. Semakin kecil kecepatan angin

maka semakin kecil pula daya kincir angin yang dihasilkan. Untuk kecepatan

angin 8,1,m/det, daya kincir angin maksimal yang dihasilkan, dicapai pada

torsi0,66Nm sebesar 28,30 watt.

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.3. dapat dilihat bahwa semakin

besar tsr maka semakin besar Cp kincir angin yang dihasilkan, sampai kondisi

tertentu (maksimal) kemudian Cp tersebut mengecil. Untuk kecepatan angin 8,1

m/det, hubungan antara Cp dengan tsr kincir angin menunjukan nilai maksimal Cp

9,34 % pada tsr 2,91. Nilai maksimal Cp kincir angin 11,27 %, dicapai ketika

(58)

41

kincir angin (n) pada setiap kecepatan angin (v) untuk

kemiringan sudu 340

Gambar 4.5 Hubungan antara torsi (T) dengan Daya output kincir angin

(59)

42

Gambar 4.6 Hubungan antara Koefisien daya(Cp)dantip speed ratio (tsr)

untuk kemiringan sudu 340

putaran poros kincir angin yang sama. Untuk kecepatan angin 8 m/det, torsi

maksimal yang dihasilkan 1 Nm dan kecepatan putaran poros kincir angin

maka semakin kecil pula daya kincir angin yang dihasilkan. Untuk kecepatan

angin 8m/det, daya kincir angin maksimal dicapai pada torsi 1 Nm sebesar 63,43

(60)

43

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.6.dapat dilihat bahwa semakin

besar tsr maka semakin besar Cp kincir angin yang dihasilkan,sampai kondisi

tertentu (maksimal) kemudian Cp tersebut mengecil. Untuk kecepatan angin 8

(61)

44

(62)

45

Gambar 4.9 Hubungan antara Koefisien daya(Cp) dan tip speed ratio (tsr)

untuk kemiringan sudu 39,80

putaran poros kincir angin yang sama. Untuk kecepatan angin 8 m/det, torsi

maksimal yang dihasilkan 1,3 Nm dan kecepatan putaran poros kincir angin

(63)

46

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.9. dapat dilihat bahwa semakin

besar tsr maka semakin besar Cp kincir angin yang dihasilkan, sampai kondisi

tertentu (maksimal) kemudian Cp tersebut mengecil. Untuk kecepatan angin 8

kecepatan angin 8 m/s pada tsr3,64.

4.5 Grafik dari hasil perhitungan 3 variasi kemiringan sudu

Gambar 4.10 Hubungan Koefisien daya (Cp) dan tip speed ratio(tsr) untuk

3 variasi kemiringan sudu 28,70, 340, dan 39,80

Gambar 4.10 memperlihatkan bahwa koefisien daya maksimal diperoleh

dengan kemiringan sudu 340, yaitu 34,91% pada tip speed ratio kincir angin 4,38

pada kecepatan angin 6 m/det. Kemiringan sudu 340 adalah sudut yang terbaik

jika dibandingkan dengan kemiringan sudu 28,70 dan 39,80.

(64)

47

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Pengujian model kincir angin poros horisontal dengan jumlah sudu 4

termodifikasi dengan variasi kemiringan sudu 28.7°, 34°, dan 39,8° dapat diambil

kesimpulan sebagai berikut :

1. Telah berhasil dibuat kincir angin poros horisontal berbahan pipa PVC 8”

dengan jumlah 4 sudu termodifikasi dengan jari-jari sudu turbin

berukuran 55 cm.

2. Kincir angin dengan kemiringan sudu 28,7° menghasilkan koefisien daya

maksimal sebesar 11,27% pada tip speed ratio 3,03.

3. Kincir angin dengan kemiringan sudu 34° menghasilkan koefisien daya

maksimal sebesar34,91 % pada tip speed ratio 4,38.

4. Kincir angin dengan kemiringan sudu 39,8° menghasilkan koefisien daya

maksimal sebesar 23,57% pada Tip Speed Ratio 3,64.

5. Koefisien daya maksimal diperoleh pada kemiringan sudu 34° sebesar

34,91 % pada tip speed ratio 4,38.

6. Kemiringan sudu kincir angin yang terbaik adalah sudu kincir angin

(65)

48 5.2 Saran

Setelah dilakukan penelitian ada beberapa hal yang dapat menjadi saran

untuk penelitian selanjutnya :

1. Untuk pembuatan sudu gunakan desain bentuk dan bahan yang

(66)

49

DAFTAR PUSTAKA

Anwar,M.S.2008.Rancang Bangun Pembangkit Listrik Tenaga Angin Pada Stasiun Pengisian Accu Mobil Listrik, TugasAkhir, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Institute Teknologi Sepuluh November Surabaya, Surabaya.

Betz, A.1966. Introduction to the Theory of Flow Machines. (D. G. Randall, Trans.) Oxford: Pergamon Press.

Burton, T., Sharpe, D. 2001. Wind Energi Handbook. England.

Daryanto, T. 2012, Energi Terbarukan, http://www.Kompas.com Diakses : Tanggal 22April 2012.

Daryanto,Y. 2007, Kajian Potensi angin Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Bayu.

Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, 2005. Pengelolaan Energi Nasional.

Johnson, G.L. 2006. Wind Energy System. Manhattan. Diakses : Tanggal 12 Agustus 2011.

Mulyani, 2008. Kajian Potensi Angin Indonesia. Central Library Institute Technology Bandung.

Sastrowijoyo, F. 2008. Permasalahan Yang Sering Terjadi Pada Sistem Wind Turbine di Indonesia. Alamat web: http://konversi.wordpress.com. Diakses : Tanggal 22 Februari 2012.

Sutrisna, F. K. 2011. Prinsip kerja Pembangkit Listrik Tenaga Angin. Alamat web : http://indonesia.wordpress.com. Diakses : Tanggal 10 April 2012.

Okbrianto, C.2009.Yogyakarta. Unjuk Kerja Kincir Angin Savonius Dua Tingkat,Tugas Akhir,Teknik Mesin,Universitas Sanata

(67)

50

(68)

51