KINCIR ANGIN SAVONIUS

(1)

“ PENGGUNAAN KINCIR ANGIN

“ PENGGUNAAN KINCIR ANGIN SAVON

SAVONIUS

IUS

sebagai

sebagai SUMBER

SUMBER ENERGI

ENERGI LISTRIK

LISTRIK ”

”

Dosen Pengampu : Drs.

Dosen Pengampu : Drs. PurwandariPurwandari

Disusu

Disusun Oleh

n Oleh ::

Rizcy

Rizcy Dwi Dwi Prastikasari Prastikasari (09421.127)(09421.127) Septya

Septya Sri Sri Ekawaty Ekawaty (09421.135)(09421.135)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

IKIP PGRI MADIUN IKIP PGRI MADIUN

2012 2012

(2)

PEMBAHASAN

Kincir angin adalah sebuah mesin yang digerakkan oleh tenaga angin untuk Kincir angin adalah sebuah mesin yang digerakkan oleh tenaga angin untuk menum

menumbuk biji-bijian. Kincir angin buk biji-bijian. Kincir angin juga digunakajuga digunakan n untuuntuk k memomemompa air mpa air untuk untuk me

mengngairairi i sasawawah. h. KiKincncir ir angangin in momodedern rn adadalaalah h memesin sin yayang ng didigugunaknakan an ununtutuk k menghasilkan energi listrik, disebut juga dengan

menghasilkan energi listrik, disebut juga denganturbin angin.turbin angin.

Sejarah Kincir Angin Sejarah Kincir Angin

Sebetulnya, kincir angin yang pertama kali digunakan adalah di Persia pada Sebetulnya, kincir angin yang pertama kali digunakan adalah di Persia pada abad 5. Kemudian kincir angin tersebut menyebar ke seluruh Eropa. Di Belanda abad 5. Kemudian kincir angin tersebut menyebar ke seluruh Eropa. Di Belanda sendiri, kincir angin digunakan pertama kali sekitar abad 13. Pada saat itu, masih sendiri, kincir angin digunakan pertama kali sekitar abad 13. Pada saat itu, masih banyak lokasi

banyak lokasi di di Belanda yang Belanda yang masih berada masih berada di di bawah air. bawah air. DengaDengan n mengmenggunakagunakann kincir air yang ada di dalam bangunan kincir angin tersebut, air yang ada di tanah kincir air yang ada di dalam bangunan kincir angin tersebut, air yang ada di tanah Belanda dialihkan, disalurkan dan dibendung sehingga kita bisa melihat saat ini Belanda dialihkan, disalurkan dan dibendung sehingga kita bisa melihat saat ini tidak banyak air di sini. Selanjutnya, tanah yang masih sedikit basah dikeringkan tidak banyak air di sini. Selanjutnya, tanah yang masih sedikit basah dikeringkan den

dengan gan kinkincir cir angangin. in. DeDengangan n adaadanya nya perkperkembembangangan an tekteknolnologi ogi dan dan arsitarsitektuektur,r, pengg

penggunaan unaan kincir kincir angin angin pun pun juga juga berkemberkembang. bang. Sekitar Sekitar abad abad 17, 17, banyabanyak k terjaditerjadi revolusi di negara-negara Eropa. Karena faktor tersebut, masyarakat di Belanda revolusi di negara-negara Eropa. Karena faktor tersebut, masyarakat di Belanda menggunakan kincir angin untuk kepentingan lain. Tidak hanya digunakan sebagai menggunakan kincir angin untuk kepentingan lain. Tidak hanya digunakan sebagai alat

alat untuntuk uk memengangalihklihkan an dan dan memmembenbendundung g air, air, kinkincir cir angangin in jugjuga a dipedipergurgunaknakanan sebagai salah satu sarana pembantu dalam bidang pertanian dan industri. Kincir sebagai salah satu sarana pembantu dalam bidang pertanian dan industri. Kincir angin memang memegang peran penting dalam berbagai bidang di negara ini.

angin memang memegang peran penting dalam berbagai bidang di negara ini.

Pa

Pada da akakhir hir 18189090-an-an, , di di DeDenmnmarkark, , kikincincir r anangigin n didimamanfanfaatkatkan an ununtutuk k memba

membangkitkngkitkan an listrik. Sejak listrik. Sejak saat saat itu, penggunaaitu, penggunaan n kincir angin kincir angin pembanpembangkit tenagagkit tenaga listrik berkembang secara luas dengan segala penyempurnaannya. Ada beberapa listrik berkembang secara luas dengan segala penyempurnaannya. Ada beberapa contoh Kincir Angin misal : kincir angin untuk menggergaji (sawmill red.) atau contoh Kincir Angin misal : kincir angin untuk menggergaji (sawmill red.) atau kincir angin untuk menggiling jagung (cornmill red.), Kincir Angin SAVONIUS. kincir angin untuk menggiling jagung (cornmill red.), Kincir Angin SAVONIUS.

Turbin angin Savonius pertama kali diperkenalkan oleh insinyur Finlandia Sigurd J. Turbin angin Savonius pertama kali diperkenalkan oleh insinyur Finlandia Sigurd J. Savon

Savonius pada ius pada tahun 1922. Turbin angin sumbu vertikal yang terdiri tahun 1922. Turbin angin sumbu vertikal yang terdiri dari dua dari dua sudusudu berben

(3)

satu sisi setengah silinder berbentuk cembung dan sisi lain berbentuk cekung yang satu sisi setengah silinder berbentuk cembung dan sisi lain berbentuk cekung yang dilalui angin seperti berikut:

dilalui angin seperti berikut:

A.

MANFAAT KINCIR ANGIN SAVONIUS

1.

1. SebSebagai sumagai sumber eneber energi penergi penerangrangan di daeraan di daerah petani / nelayh petani / nelayan yang bean yang belumlum men

mendapdapat at samsambunbungangan. . LisListrik trik KinKincir cir momodel del ini ini sengsengaja aja dikedikembambangkngkanan khusus untuk teknologi rakyat.

khusus untuk teknologi rakyat. 2.

2. DayDaya a dan putdan putaran yanaran yang dihasig dihasilkalkan turbin savn turbin savonionius relatius relatif rendahf rendah, sehing, sehinggaga pada

pada penerappenerapannya annya digudigunakan nakan untuk untuk keperlukeperluan an yang yang membumembutuhkatuhkan n dayadaya kecil dan sederhana seperti memompa air.

kecil dan sederhana seperti memompa air.

B.

APLIKASI KINCIR ANGIN SAVONIUS

1.

1. EEnenergrgi lii liststririk mk meemmppuunnyyaai i banyak banyak kegunaan kegunaan dari dari pemanas pemanas sampai sampai penggerak penggerak mesi

mesin-mesin-mesin n indusindustri, tri, dari dari penghaspenghasil il cacahahaya saya sampmpai peai pengnghihidudup p kkomompuputeter r dadann sebagainya.

sebagainya. 2.

2. TTururbbin in ananggin in titipe pe SSavavooninius us sesenndidiri ri ddigigununakakaan n papada da lalampmpuu-l-lamampupu peneran

penerangan di gan di jalan tojalan tol. l. Selain itSelain itu, bisa u, bisa digundigunakan seakan sebagai kebagai kebutuhabutuhan rumahn rumah tangga, dll. Lampu-lampu jalan tol tidak perlu lagi menggunakan listrik. tangga, dll. Lampu-lampu jalan tol tidak perlu lagi menggunakan listrik. Cukup dengan turbin angin Savonius ini, lampu akan menyala.

Cukup dengan turbin angin Savonius ini, lampu akan menyala.

C.

(4)

1.

1. Papan Papan kayu kayu digudigunakan nakan sebagasebagai alas temi alas tempat pempat pembentukbentukan kian kincir angncir anginin 2.

2. StStatoator r adaadalah baglah bagian yang tak ian yang tak beberpurputar (diatar (diam) m) yayang ng memempmpununyayai i babagigianan terd

terdiri iri dari rangka stator dari rangka stator yang merupyang merupakaakan n salasalah h satu bagian utama satu bagian utama daridari generato

generator r yang terbuayang terbuat t dari besi tuang dari besi tuang dan ini merupakan rumah dari semuadan ini merupakan rumah dari semua bagian-b

bagian-bagian gagian generatoenerator r 3.

3. RotRotor adalaor adalah meruph merupakan eleakan elemen yang bemen yang berpurputar, padtar, pada rotor terda rotor terdapat kuapat kutub tub--kutub magnet dengan lilitan-lilitan kawatnya dialiri oleh arus searah.

kutub magnet dengan lilitan-lilitan kawatnya dialiri oleh arus searah. 4.

4. 2 b2 buauah suh sudu du (b(balialingng-ba-balinling)g) 5

5.. LLEEDD 6.

6. TiTiiaiang ng pepenynyananggggaa

D.

CARA KERJA KINCIR ANGIN

CARA KERJA KINCIR ANGIN SAVONIUS

SAVONIUS

Kin

Kincir cir angangin in SavSavoniuonius s mermerupaupakan kan sumsumber ber eneenergi rgi altealternatrnatif if yanyang g ramramahah Cara kincir angin bekerja yaitu:

Cara kincir angin bekerja yaitu:

-- AAngngin in (e(enenergrgy y kikinenetitic) c) memeniniuup p kkinincicir r ananggin in sesehihingnggga a susudu du dadan n rorototor r berger

bergerak.ak.

-- SuSudu du dadan ron rototor akr akan an beberpurputar tar papada pda pororososnynya.a.

-- PuPutatararan n susudu dan rotdu dan rotor ini or ini memempmpenengagaruruhi kumhi kumpapararan n ststatator or yayang ada ding ada di bawah

(5)

-- DeDengngan rotan rotor beror berisi magisi magnet danet dan staton stator r beberisrisi kumpi kumpararan (gean (geneneratratoror), mak), makaa akan menghasilkan energy.

akan menghasilkan energy.

-- MeMelelelului i gegeneneraratotor r tetersrsebebut ut teterjrjadadi i peperurubabahahan n enenerergy gy memekakaninik k memenjnjadadii energy listrik yang dapat menyalakan lampu.

energy listrik yang dapat menyalakan lampu.

Ber

Berdasadasarkan rkan prinprinsip sip aeraerodiodinamnamis, is, rotorotor r turbturbin in ini ini memmemanfaanfaatkatkan an gaygayaa hambat (

hambat (drag drag ) saat mengekstrak energi angin dari aliran angin yang melalui sudu) saat mengekstrak energi angin dari aliran angin yang melalui sudu tur

turbin. bin. KoeKoefisiefisien n hamhambat bat permpermukaukaan an cekcekung ung leblebih ih besbesar ar daridaripada pada perpermukmukaanaan cembung. Oleh sebab itu, sisi permukaan cekung setengah silinder yang dilalui cembung. Oleh sebab itu, sisi permukaan cekung setengah silinder yang dilalui angin akan memberikan gaya hambat yang lebih besar daripada sisi lain sehingga angin akan memberikan gaya hambat yang lebih besar daripada sisi lain sehingga rotor berputar. Setiap turbin angin yang memanfaatkan potensi angin dengan gaya rotor berputar. Setiap turbin angin yang memanfaatkan potensi angin dengan gaya ha

hambmbat at mememilmiliki iki efiefisiesiensi nsi yayang ng teterbrbataatasi si kakarenrena a kekecepcepatatan an sudsudu u tidtidak ak dadapapatt melebihi kecepatan angin yang melaluinya. Dengan memanfaatkan gaya hambat, melebihi kecepatan angin yang melaluinya. Dengan memanfaatkan gaya hambat, turbin angin savonius memiliki putaran dan daya yang rendah. Meskipun demikian turbin angin savonius memiliki putaran dan daya yang rendah. Meskipun demikian turbin savonius tidak memerlukan energi awal memulai rotor untuk berputar yang turbin savonius tidak memerlukan energi awal memulai rotor untuk berputar yang merupakan keunggulan turbin ini.

merupakan keunggulan turbin ini.

P r

P r i ni n s i p s i p k ek e r j a r j a u nu n t ut u k k k i nk i n c i r c i r a n ga n g i n i n m om o d ed e l l s a vs a v o no n i ui u ss

y a

y a i ti t u u k ik i n cn c i r i r a na n g i n g i n m o dm o d e l e l ppeennaammppaanng g dduua da daauunn dipasang tegak dipasang tegak lurus pada kincir (berporos vertikalatau tegak) dengan putaran ke arah lurus pada kincir (berporos vertikalatau tegak) dengan putaran ke arah kanan.

kanan.

1

1.. DDeennggaann pr pr iinsns ip ip kekerjrj a a babahwhw a a sese titi ap ap papa dd a a tt ee rr pp aa aa n n / / tt ii uu pp aa nn

a n g i n y a n g m e n g e n a i d a u n k i n c i r ,

a n g i n y a n g m e n g e n a i d a u n k i n c i r , menmen yebyeb abkabk an an daudau n n kkiinncciir r tersebut berputa

(6)

men

meneruerus s walwalaupaupun un angangin in yanyang g menmenerperpa a daudaun n kinkincir cir datdatang dari ang dari arah yangarah yang b

b ee rr bb ee dd aa -- bb ee dd aa , , ss ee hh ii nn gg gg a a ee nn ee rr gg i i pp uu tt aa r r yy aa nn g g dd ii hh aa ss ii ll kk aa nn

d a p a t s t a b i l

d a p a t s t a b i l dd aa n n menmenghaghasilksilkan eneran energi putar yangi putar yang cukug cukup untuk p untuk

dap

dapat at memmemulaulai i altealternatrnator or cchhaasss s b eb ek ek er j a r j a m em en cn ch ah as s s s b ab at et er er eyy s e c a r a

s e c a r a k o n t i n y uk o n t i n y u, , s e h i n g g a s e h i n g g a d a p a t d a p a t m e n s t a b i l k a n m e n s t a b i l k a n iinnvveerrtteer yr yaanngg digunakan untuk menghasilkan energi listrik AC.

digunakan untuk menghasilkan energi listrik AC. 2

2.. E lE le me me ne n- e- el el em em en k on k on sn st rt ru ku ks i ks i ki ni nc ic ir a nr a nggi n mi n mo do de l s ae l s av ov on in iu s au s ad ad al al ahh p

penen amampapa ng ng dada un un kk ii nn cc ii r r dd uu a a dd aa uu n n dd ii pp aa ss aa nn g g tt ee gg aa k k ll uu rr uu s s pp aa dd aa ki

ki ncnc ir ir (( bebe rprp oror os os veve rr titi caca l) l) tteerrbbuuaat dat darri bai bahhaan fin fibbeer glr glaassss, AS k, AS kiinncciirr,, kopel bearing (pil blok) riga buah, dan satu buah pulley kincir.

kopel bearing (pil blok) riga buah, dan satu buah pulley kincir.

3

3.. BB ee ss aa rr nn yy a ta t ee gg aa nn gg aa n An A CC y a n g d i h a s i l k a n o l e hy a n g d i h a s i l k a n o l e h k

k ii nn cc ii r r aa nn g ig i n n mm oo dd ee l l SS aa vv oo nn ii uu s s ddiitteennttuukkaan n sseebbeerraappa a bbeessaar r

kapasitas inverter

kapasitas inverter yang digunakan.yang digunakan.

4

4.. SSeemmaakkiin n bbeessaar r kkeecceeppaattaan n aannggiinn, , rraappaatt mamassa ssa ududara ara luluasas p

(7)

E. E. KEL

KELEBIHA

EBIHAN dan K

N dan KEKUR

EKURANG

ANGAN KIN

AN KINCIR AN

CIR ANGIN

GIN

-- KelebihanKelebihan

•

• Ramah lingkungan ( tidak polusi, bersih)Ramah lingkungan ( tidak polusi, bersih) •

• Merupakan renewable energy (energi yang tidak dapat habis)Merupakan renewable energy (energi yang tidak dapat habis) •

• Sering dipadukan dengan sumber energi lain terutama sumber energi yangSering dipadukan dengan sumber energi lain terutama sumber energi yang

terbarukan. terbarukan.

•

• Merendahkan efek rumah kaca.Merendahkan efek rumah kaca.

-- KekuranganKekurangan

•

• Hanya bisa di tempat-tempat tertentu yang memiliki banyak angin (tidak Hanya bisa di tempat-tempat tertentu yang memiliki banyak angin (tidak

bisa di se

bisa di sembarang mbarang tempat)tempat)

•

• Butuh lahan yang cukup besar Butuh lahan yang cukup besar

Materi berhubungan dengan kincir angin

(8)

En

Enerergi gi anangigin n dadapapat t didimamanfnfaaaatktkan an ununtutuk k mengmeng geragera kkan kkan kinckinc ir ir angiangi nn yang

yang langsung langsung dihubungkan dihubungkan dengan dengan turbin turbin pembangkitlpembangkitliissttrriikk. . SStatasisiuunn pemba

pembangkit ngkit energi energi hidroelhidroelektrik ektrik dan dan termoetermoelektrik lektrik setiap setiap hari hari mengumengubahbah ene

energi rgi papananas s memenjanjadi di enenerergi gi memekakaninik k kekemumudidian an memenjnjadadi i enenerergi gi liliststririk. k. EnEnerergi gi liliststririk k m

meemmpupunynyaai banyak i banyak kegunaan dakegunaan dari ri pemanas pemanas sampai sampai penggerak penggerak mesin-mesin mesin-mesin industri,industri, dar

dari i penpenghasghasil il cacahahaya samya sampapai i pepengnghihidudup komp kompuputeter r dadan sebn sebagagaiainynya. a. KebeKeberaradaadaan n eneenergirgi dalam suatu sistem dapat berwujud banyak tipe yang berbeda seperti energi kinetik, dalam suatu sistem dapat berwujud banyak tipe yang berbeda seperti energi kinetik, energi

energi potensial, potensial, energi energi listrik, listrik, energi energi nuklir danuklir dan lain lain-lain. n-lain. Jenis Jenis energi energi ssisistteem m beberurubbahah menjadi energi bentuk lain dapat sekaligus beberapa jenis energi; sebagai contoh energi listrik menjadi energi bentuk lain dapat sekaligus beberapa jenis energi; sebagai contoh energi listrik diubah menjadi energi panas pada kabel, menjadi energi cahaya pada lampu, menjadi energi diubah menjadi energi panas pada kabel, menjadi energi cahaya pada lampu, menjadi energi gerak pada mesin cuci. Energi total sistem disebut sebagai energi mekanik. Maka gerak pada mesin cuci. Energi total sistem disebut sebagai energi mekanik. Maka energi mekanik sistem mencakup energi kinetik sistem, energi potensial gravitasi energi mekanik sistem mencakup energi kinetik sistem, energi potensial gravitasi dan

dan eneenergi rgi pitpitensensial ial elaelastikstik, , tettetapi api tidatidak k menmencakcakup up eneenergi rgi listlistrik rik dadann energi nuklir.

energi nuklir. Keb

Kebanyaanyakan kan tipetipe-tipe -tipe eneenergi rgi saat saat itu itu adaladalah ah eneenergi rgi mekmekanikanik, , sehisehinggnggaa fis

fisikaikawan wan sejsejak awak awal al memendndififininisisikikan an bebentntuk uk enenerergi gi kikinenetitik k adadalalahah b baaggiaian n ddaarri i eenenerrggii mekanik.. Leibnitz merupakan fisikawan pertama yang meneliti tergantung pada apa mekanik.. Leibnitz merupakan fisikawan pertama yang meneliti tergantung pada apa sajakah tipe-tipe energi itu. Leibnitz mencatat, setelah percobaannya yang sajakah tipe-tipe energi itu. Leibnitz mencatat, setelah percobaannya yang mencakup tentangtumbukan antara dua benda, bahwa jumlah besar ½ (massa). mencakup tentangtumbukan antara dua benda, bahwa jumlah besar ½ (massa). (kecepatan)

(kecepatan)22_bend_benda_{a sebelu}_sebelum_{m dan sesudah}_{dan sesudah tumbu}_tumbukan_{kan adalah sama.}_{adalah sama. Dia}_{Dia menam}_menamakan_akan besaran

besaran ini ini sebagasebagai i “vis “vis viva” viva” yyaanng g artinya artinya “gaya “gaya hiduphidup”. ”. Maka Maka LeibnitLeibnitzz me

menenemumukakan n bahbahwa wa enenerergi gi memekakanik nik sesebubuah ah bebendnda a beberbrbandandining g lulururus s dedengnganan massanya

massanya dan kuadrat kecepatannya. Pada akhir abad ke 18, fisikawan Thomasdan kuadrat kecepatannya. Pada akhir abad ke 18, fisikawan Thomas Young mulai menggunakan istilah energi kinetik untuk menyebutkan “gaya hidup” . Young mulai menggunakan istilah energi kinetik untuk menyebutkan “gaya hidup” . Jadi energi kinetik benda sebanding dengan massa benda dan kuadrat Jadi energi kinetik benda sebanding dengan massa benda dan kuadrat kecepatannya.Satuan energi kinetik dalam SI adalah joule(J), sedangkan dalam kecepatannya.Satuan energi kinetik dalam SI adalah joule(J), sedangkan dalam sisten cgs adalah erg.

(9)

SIMPULAN

Turbin angin Savonius pertama kali diperkenalkan oleh insinyur Finlandia Turbin angin Savonius pertama kali diperkenalkan oleh insinyur Finlandia Sigurd J. Savonius pada tahun 1922. Kincir angin Savonius merupakan sumber Sigurd J. Savonius pada tahun 1922. Kincir angin Savonius merupakan sumber en

enerergi gi alalteternrnatatif if yayang ng raramamah. h. DiDigugunanakakan n dadalalam m beberbrbagagai ai bibidadangng, , mimisasal l :: penera

penerangan, mengan, memompmompa air, bidang a air, bidang industrindustri : pemanas, pei : pemanas, penggeranggerak. Cara kerja Kk. Cara kerja Kincir incir Ang

Angin in ini ini menmengubgubah ah eneenergi rgi kinkinetik etik menmenjadi jadi eneenergi rgi mekmekanik anik lallalu u menmenghghasilkasilkanan energi listrik.

(10)

DAFTAR PUSTAKA

-- htthttp://np://nugrugrohoohoadi.adi.worwordprdpress.ess.comcom/20/200808/05/05/03/03/pem/pembanbangkigkit-list-listriktrik-ten-tenaga aga--angin-di-indonesia/

angin-di-indonesia/

-- http://pemanfaatan kincir angin .com, di unduh tanggalhttp://pemanfaatan kincir angin .com, di unduh tanggal 31-3-2012 pukul31-3-2012 pukul 17:46

17:46

-- http://konsephttp://konsep kerja kincir air.htm di unduh tanggalkerja kincir air.htm di unduh tanggal 1-4-2012 pukul 06:271-4-2012 pukul 06:27

-- Kanginan Kanginan MarthenMarthen,, IPA IPA FISIKA FISIKA SMP SMP KELAS KELAS VII VII _{, 2006, Erlangga,}_{, 2006, Erlangga,}

Jakarta Jakarta