ANALISIS POTENSI ENERGI ANGIN MEMANFAATKAN KENDARAAN YANG BERGERAK DI JALAN PB SUDIRMAN PATRANG JEMBER
POTENTIAL ANALYSIS OF WIND ENERGY USING MOVING VEHICLES ON PB SUDIRMAN PATRANG, JEMBER
Ramadhan Al Firdaus1)*, Nasrul Ilminafik2), Aris Muttaqin3)
1,2,3 Progam Study Teknik Mesin, Universitas Jember, Jember, Indonesia email: [email protected]1)*, [email protected]2)
Received:
15 Juni 2022
Accepted:
29 Juni 2022
Published:
30 Juni 2022
© 2022 SJME Kinematika All Rights Reserved.
Abstrak
Potensi energi angin di jalan raya dengan memanfaatkan kendaraan yang bergerak dapat menghasilkan kecepatan angin hingga 6 m/s tergantung pada kecepatan, intensitas, dan ukuran kendaraan. Penelitian dilakukan untuk mengetahui potensi energi angin yang dihasilkan di Jalan PB Sudirman berdasarkan kecepatan angin m/s pada tanggal 24-30 November dan 11-17 Desember. Kecepatan angin rata-rata pada tanggal 24-30 November tertinggi 3,1 m/s dan terendah 1,9 m/s dengan potensi hembusan angin pada jam 06-17. Kecepatan angin rata-rata pada 11-17 Desember tertinggi pada 3,8 dan terendah 2 m/s dengan potensi angin rendah, dan hembusan 06-17. Berdasarkan potensi hembusan angin, dua jenis turbin yang dapat berputar pada kecepatan rendah dipilih: HAWT TSD-500 cut-in 3 m/s dan VAWT EN-5KW-H cut-in 2,5 m/s, Potensi daya rata-rata dari November hingga Desember dari TSD-500 adalah 232,9 Watt dan 443,7 Watt. Potensi daya rata-rata EN-5KW-H adalah 456,9 watt dan 844,6 watt. EN-5KW-H dapat memanfaatkan kecepatan angin dengan potensi angin yang lebih baik dari TSD-500.
Kata Kunci: energi angin, kecepatan angin, turbin angin
Abstract
The potential of wind energy on the highway by utilizing moving vehicles can produce wind speeds of up to 6 m/s depending on the speed, intensity, and size of the vehicle. The study was conducted to determine the potential for wind energy generated on Jalan PB Sudirman based on wind speed m/s on November 24-30 and December 11-17. The average wind speed on November 24 - 30, the highest is 3.1 m/s and the lowest is 1.9 m/s with characteristic wind gusts at 06-17 hours. The average wind speed on December 11-17 is the highest at 3, 8 and the lowest is 2 m/s with low wind characteristics, and gusts from 06 to 17. Based on the characteristics of the gusts of wind, two types of turbines that can rotate at low speeds were selected: HAWT TSD-500 cut-in 3 m/s and VAWT EN- 5KW-H cut-in 2.5 m/s, The average power potential from November to December of the TSD-500 is 232.9 Watts and 443.7 Watts. The EN-5KW-
H average power potential is 456.9 watts and 844.6 watts. EN-5KW-H can take advantage of wind speed with wind characteristics better than TSD-500.
Keywords: wind energy, wind speed, wind turbine DOI:10.20527/sjmekinematika.v7i`1.218
How to cite: Ramadhan Al Firdaus, Nasrul Ilminafik, Aris Muttaqin“Analisis Potensi Energi Angin Memanfaatkan Kendaraan Yang Bergerak Di Jalan Pb Sudirman Patrang Jember”. Scientific Journal of Mechanical Engineering Kinematika, 7(1), 27-39, 2022.
PENDAHULUAN
Sumber energi terbarukan yang banyak digunakan adalah energi matahari, energi angin, biomassa, panas bumi, nuklir, dan mikrohidro. Energi angin adalah sumber energi bersih yang tumbuh paling cepat di seluruh dunia[1]. Angin merupakan aliran fluida yang bergerak dengan jumlah yang bervariasi tergantung pada perbedaan tekanan udara ambien.
Pergerakan angin dimulai dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Pergerakan udara akan bergerak dan menghasilkan kecepatan tertentu. Angin bergerak secara vertikal dan horizontal dengan perubahan kecepatan yang fluktuatif dan dinamis[2].
Tabel 1. Skala Befourt[3]
Skala
Befourt Deskripsi Kecepatan Angin m/s
Tinggi Gelombang (M)
1 Tenang
Sedikit Tenang 0 – 0,3 0
2 Sedikit Hembusan 0,3 – 1,5 0 – 0,2
3 Angin Hembusan 1,5 – 3,3 0,2 – 0,5
4 Angin Pelan Hembusan 3,3 – 5,5 0,5 - 1
5 Angin Sedang 5,5 – 8 1 - 2
6 Sejuk Hembusan Angin 8 – 10,8 2 - 3
7 Kuat 10,8 – 13,9 3 - 4
8 Mendekati Kencang 13,9 – 17,2 4 – 5,5
9 Kencang 17,2 – 20,7 5,5 – 7,5
10 Kencang sekali 20,7 – 24,5 7,5 - 10
11 Badai 24,5 – 28,4 10 – 12,5
12 Badai Dasyat 28,4 – 32,6 12,5 - 16
13 Badai Topan 32,6 < 16 <
Negara-negara di mana energi angin tidak layak, perangkat pemanen energi seperti turbin angin masih dapat digunakan di jalan raya dengan memanfaatkan kendaraan dua arah [4].
Dalam pembagian arah angin yang sesuai dibagi menjadi dua yaitu pusat yaitu energi angin dari dua arah kendaraan, dan sisi jalan dengan energi angin dari satu arah kendaraan seperti terlihat pada Gambar 1[5].
Gambar 1. Konsentrasi Energi Angin (a) Center dan (b) Sisi Jalan [5]
Analisis menyeluruh dari data pengukuran antara kecepatan kendaraan di jalan raya dan kecepatan angin dihasilkan. Kendaraan yang bergerak menghasilkan kecepatan angin hingga 24 m/s tergantung pada kecepatan dan ukurannya, dimana dapat mencapai kecepatan angin hingga 6 m/s[5]. Pemanenan energi di jalan raya adalah cara baru untuk menggunakan kembali sebagian energi kendaraan yang hilang di lingkungan perkotaan[6].
METODE PENELITIAN
Penelitian ini memiliki lima tahapan, yaitu: perancangan, kalibrasi, pengujian instrumen, pengambilan data, pengolahan data.
1. Perancangan.
Dengan segala persiapan telah ditentukan, diawali dengan daftar alat dan bahan kemudian dilanjutkan mendesain layout PCB. Desain layout diusahkan sebaik mungkin agar tidak terjadi error yang diakibatkan kesalahan di bagian hardware. Setelah bagian elektronika selesai, dilanjutkan ke perancangan konstruksi mekanik data logger. Penempatan sensor, dan rangkaian tersusun rapi sehingga bekerja dengan optimal.
Gambar 2. Skema Rangkaian Arduino
Gambar 3. Diagram Block Rangkaian Arduino 2. Kalibrasi.
Sensor anemometer membaca kecepatan angin dengan menghitung sinyal pulsa yang dikirim dalam satuan meter/detik (m/s). Proses kalibrasi dilakukan dengan membandingkan dua buah sensor dimana sensor pertama adalah kalibrator sedangkan sensor kedua adalah sensor yang digunakan.
Gambar 4. Penempatan anemometer dengan kalibrator
Anemometer diletakkan pada posisi kipas yang sama untuk mendapatkan intensitas kecepatan angin yang sama seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4 kemudian data dikirim melalui data logger yang dikirim melalui SIM 808 ke website (http://titenev.com/api/baalveer) .
3. Pengujian Instrumen.
Pengujian keseluruhan instrumen data logger dilakukan untuk memastikan semua perangkat sensor dapat bekerja dengan baik. Semua instrumen elektronik di dalam kotak untuk melindungi dari hujan.
Gambar 5. Instrumen Data Logger
Pada pengujian yang dilakukan selama 4 hari sistem SIM 808 dapat mengirimkan data dengan baik. Sensor dan anemometer BME280 dapat bekerja sesuai dengan parameter yang diinginkan. Dalam waktu 24 jam, data logger instrumen perlu diformat ulang karena tidak mengirim data, baterai perlu diisi setiap dua hari.
4. Pengambilan Data.
Penelitian ini berada di pertigaan lampu lalu lintas Jl. PB Sudirman 118-106, Cangkring, Patrang, Kec. Patrang, Kabupaten Jember, Jawa Timur
Gambar 6. Tempat Penelitian
Gambar 7. Posisi Penempatan Alat Ukur
Pengambilan data pada bulan November dan Desember di Jalan PB Sudirman pada ketinggian 1,5 meter setiap 10 detik selama dua minggu untuk mendapatkan kecepatan angin (m/s), suhu (C), dan Tekanan Udara (PSi). Perolehan data dalam satu hari penuh bisa mencapai 9.500 jalur data. Data keluaran diolah menjadi tabel dan dibuat grafik untuk melihat potensi kecepatan di daerah tersebut.
5. Pengolahan Data.
Data kecepatan angin pada tanggal 24-30 November dan 11-17 Desember diubah menjadi energi potensial per jam (Watt/jam). Daya yang diperoleh merupakan daya teoritis [7]
dengan asumsi penggunaan kincir angin di lapangan sebagai acuan konversi daya [7].
Pwind = ½ (ρ. V3wind. A) Cp [1]
Koefisien performa (Konstanta Betz adalah konstanta harga 16/27 (59,3%)- Batas Betz (Batas Betz, diambil dari ilmuwan Jerman Albert Betz), Angka ini menunjukkan efisiensi maksimum yang dapat dicapai oleh motor turbin).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian dilakukan untuk mengetahui potensi energi angin yang dihasilkan di Jalan PB Sudirman berdasarkan kecepatan angin dalam m/s setiap 10 detik pada bulan November dan Desember. Berdasarkan data kecepatan tersebut dicari turbin angin yang sesuai.
Dikonversi secara teoritis daya (Watt) menjadi energi angin.
1. Potensi Kecepatan Angin
Data kecepatan angin merupakan hasil pendataan secara real-time untuk mendapatkan potensi angin pada tanggal 24-30 November dan tanggal 11-17 Desember 2021.
a. Potensi Kecepatan Angin Bulan November
Data kecepatan angin di Jalan PB Sudirman pada tanggal 24-30 November menunjukkan potensi kecepatan angin seperti terlihat pada Tabel 2 pada lampiran.
Berdasarkan Tabel 2, didapat data kecepatan angin memiliki rata-rata tertinggi 3,1 m/s potensi angin hembusan dan kecepatan tertinggi yang bisa diperoleh 7,1 m/s dengan potensi angin sedang. Kecepatan angin di atas 7 m/s sangat jarang sekali dalam satu minggu pengambilan data hanya terjadi satu kali ditanggal 28 November jam 06 [2].
Gambar 8. Grafik Kecepatan Angin Bulan November
Dari Tabel 2 di bulan November pada tanggal 24-30 didapatkan grafik kecepatan angin terhadap waktu yang ditunjukan Gambar 8. Pada grafik potensi energi angin terbaik mulai jam 09-17 dengan kecepatan angin 1,6 hingga 6,2 m/s dengan rata-rata kecepatan di jam tersebut 3,1 m/s. Terdapat lonjakan kecepatan angin tiba-tiba di jam 03 tanggal 27 dengan kecepatan 3,6 m/s dan tanggal 24 jam 6 dengan kecepatan 7,1 m/s dikarenakan ada volume kendaraan besar [4].
b. Potensi Kecepatan Angin Bulan Desember
Data kecepatan angin berupa hasil dari pengambilan data secara real time untuk mendapatkan potensi angin dan waktu potensi kecepatan angin di jalan PB Sudirman pada tanggal 11-17 Desember dapat dilihat pada Tabel 3 di Lampiran.
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Kecepatan Angin (m/s)
Waktu (jam)
Tanggal 24 Tanggal 25 Tanggal 26 Tanggal 27 Tanggal 28 Tanggal 29 Tanggal 30
Berdasarkan Tabel 3, Kecepatan angin rata-rata tertinggi di 3,8 m/s potensi angin pelan hembusan dan kecepatan tertinggi dari kendaraan yang lewat 7,3 m/s potensi angin sedang tetapi kecepatan angin di atas 7 m/s sangat jarang sekali dalam satu minggu penelitian hanya terjadi satu kali ditanggal 13 Desember pada jam 14 [2].
Gambar 9. Grafik Kecepatan Angin Bulan Desember
Dari Tabel 3 di Lampiran, didapatkan grafik kecepatan angin terhadap waktu ditunjukan Gambar 9. Pada grafik, potensi energi angin terbaik mulai jam 09-17 dengan kecepatan angin 2,4 hingga 7,3 m/s dengan rata-rata kecepatan di jam tersebut 3,9 m/s.
Terdapat lonjakan kecepatan angin tiba-tiba di jam 01 tanggal 12 dengan kecepatan 2,3 m/s dan tanggal 11 jam 04 dengan kecepatan 2,5 m/s dikarenakan ada volume kendaraan sedang seperti pick up lewat pada jalan tersebut hal itu mempengaruhi lonjakan angin [4].
Pengambilan data di jalan PB Sudirman Jember untuk mendapatkan potensi angin melalui kereta api dan lalu-lintas kendaraan, tetapi kecepatan angin dari kereta api hanya menghasilkan kecepatan maksimal 0,5 m/s hal itu dikarenakan jarak stasiun Jember dengan lokasi pengambilan data relative dekat 1,6 km. Kendaraan bergerak di jalan raya memiliki potensi angin terbesar mencapai kecepatan maksimal di 7 m/s. Ada tiga parameter yang mempengaruhi kecepatan angin di lalu-lintas yaitu volume/arus, kecepatan dan intesitas kendaraan [7]. Hubungan ketiga parameter sebagai berikut [6] :
• Pada kondisi intesitas kendaraan mendekati nol, arus lalu lintas juga mendekati nol seperti ditunjukan grafik pada gambar 4.7 dan 4.8 di jam 03-05 dan jam 18-01. Sedangkan kecepatan kendaraan mendekati kecepatan rata-rata dan kecepatan angin di 2 m/s.
• Apabila kepadatan naik maka arus naik. Bila kepadatan mencapai kondisi maksimal kecepatan mendekati nol, arus lalu lintas mendekati nol sehingga menimbulkan macet dikarenakan kendaraan tidak dapat bergerak sehingga dipilih lokasi setelah lampu lalu lintas untuk menghindari kepadatan maksimal.
• Arus di bawah kapasitas terjadi pada kondisi kepadatan kendaraan tinggi sehingga kecepatan kendaraan rendah dan meningkatnya kecepatan seiring berkurang tingkat kepadatan kendaraan seperti ditujukan grafik pada gambar 4.7 dan 4.8 pada jam 05-10, mencapai kecepatan rata-rata tertinggi di jam 10-15 dan menurunnya kecepatan dikarenakan kepadatan semakin meningkat seperti ditujukan pada 15-20.
0 1 2 3 4 5 6 7
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Kecepatan Angin (m/s)
Waktu (jam)
Tanggal 11 Tanggal 12 Tanggal 13 Tanggal 14 Tanggal 15 Tanggal 16 Tanggal 17
2. Analisa Pengolahan Data
Data hasil kecepatan angin di bulan November dan Desember di konversikan menjadi potensi energi perjam (Watt/hour) hasil daya yang diperoleh merupakan teoritical power dengan mengasumsikan menggunakan kincir angin yang ada di lapangan sebagai referensi konversi dayanya [8].
a. Kincir Angin TSD-500 (HAWT)
Kincir angin tipe Horizontal Axis Wind Turbine yang dibuat PT. Lentera Bumi Nusantara. Menggunakan 3 baling-baling dengan tipe bilah tapperles diameter dua meter mampu menghasilkan daya sebesar 500W di kecepatan angin maksimal 12 m/s [8]. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 10.
Gambar 10. Spesifikasi Kincir Angin TSD-500 [8].
System furling di kincir angin sehingga kecepatan diatas 12 m/s dianggap tetap pada 12 m/s. kincir angin mulai berputar pada kecepatan angin 2,5 m/s tetapi mencapai titik cut- in di kecepatan 3 m/s, sehingga baru menghasilkan daya pada kecepatan tersebut.
Selanjutnya dilakukan koversi kecepatan angin kecepatan angin potensi daya secara theoretical power (Watt) seperti ditunjukkan pada Tabel 4 di lampiran.
Dari data kecepatan angin dibulan November tanggal 24-30 pada Tabel 5 di Lampiran, potensi energi angin dengan jumlah daya terbesar pada tanggal 27 November sebesar 473,9 Watt sedangkan daya terkecil sebesar 43 Watt pada tanggal 25. Bedasarkan Tabel 5 menunjukan potensi daya memanfaatkan angin di Jalan PB Sudirman tergolong kecil.
Gambar 11 Grafik Potensi Daya TSD-500 di Bulan November
Gambar 11 Menunjukan potensi produksi daya di tanggal 24-30 November. Waktu yang relative menghasilkan daya pada jam 09 sampai jam 17 dengan daya tertinggi mengalami lonjakan pada tanggal 28 pada jam 06 sebesar 194,9 watt. Rata-rata potensi daya dalam 1 minggu 232,9 watt. Dari grafik ini menunjukan intesitas daya dihasilkan sangat kecil dan tak beraturan.
Dari data kecepatan angin dibulan Desember tanggal 11-17 pada Tabel 5 di lampiran, potensi energi angin yang telah disesuaikan dengan cut-in TSD-500 dengan jumlah daya terbesar pada tanggal 14 Desember sebesar 806,2 Watt. Sedangkan daya terkecil sebesar 118,7 Watt pada tanggal 15 Desember. Bedasarkan Tabel 5, potensi daya memanfaatkan angin di Jalan PB Sudirman lebih besar dibandingkan pada bulan November.
Gambar 12 Grafik Potensi Daya TSD-500 Bulan Desember
Gambar 12 Menunjukan potensi produksi daya di tanggal 11 sampai dengan Desember. Waktu yang relative menghasilkan daya pada jam 07 sampai jam 17 lebih memiliki intesitas waktu yang jelas dari pada bulan November dengan daya tertinggi mengalami lonjakan pada tanggal 13 pada jam 14 sebesar 211,8 watt. Rata-rata potensi daya
-10,0 20,0 50,0 80,0 110,0 140,0 170,0 200,0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Daya (Watt)
Waktu (jam)
Tanggal 24 Tanggal 25 Tanggal 26 Tanggal 27 Tanggal 28 Tanggal 29 Tanggal 30
0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Daya (Watt)
Waktu
Tanggal 11 Tanggal 12 tanggal 13 Tanggal 14 Tanggal 15 Tanggal 16 Tanggal 17
dalam 1 minggu 443,7 watt. Dari grafik ini menunjukan intesitas daya dihasilkan lumayan tinggi dibandingkan November dan lebih beraturan pada intesitas kecepatan angin.
b. EN-5KW-H (HAWT)
Turbin angin tipe Vertikal Axis Wind Turbin (VAWT) yang dibuat oleh Engelec Energy. Turbin angin dengan tipe darrieus Menggunakan 5 bilah dapat berputar pada kecepatan angin rendah. Digunakan untuk menghidupkan lampu led, sinyal jalan dan kamera keamanan. Seperti ditunjukkan pada Gambar 13[9] .
Gambar 13. EN-5KW-H [9]
Tabel 6. Spesifikasi EN-5KW-H [9]
Turbin Angin EN-5KW-H Turbin tipe VAWT/ Darreius Potensi Mekanik
Diameter Bilah 3,6 m
Tinggi Bilah 4 m
Potensi Turbin
Start up Wind Speed 2 m/s Cut in wind Speed 2,5 m/s Wind Speed limit 35 m/s Potensi Elektrikal
Kapasitas 5 KW
Voltase 120/220V
Turbin angin dapat menghasilkan daya maksimal 5 KW dengan memanfaatkan angin kecil kendaraan yang lewat. Turbin dapat berputar dengan kecepatan 2 m/s baru menghasilkan daya listrik (cut-in) dikecepatan 2,5 Selanjutnya dilakukan koversi kecepatan angin kecepatan angin potensi daya secara theoretical power (Watt) seperti ditunjukkan pada Tabel 7 pada Lampiran [7].
Dari data kecepatan angin dibulan November tanggal 24-30 didapat potensi energi angin dari EN-5KW-H dengan jumlah daya terbesar pada tanggal 27 November sebesar 909,2 Watt sedangkan daya terkecil sebesar 119,5 Watt pada tanggal 25. Berdasarkan Tabel 7 menunjukan potensi daya memanfaatkan angin di Jalan PB Sudirman tergolong kecil.
Gambar 14. Grafik Potensi Daya EN-5KW-H di Bulan November
Gambar 14 Menunjukan potensi produksi daya EN-5KW-H di tanggal 24-30 November. Waktu yang relative menghasilkan daya pada jam 06 sampai jam 17 dengan daya tertinggi mengalami lonjakan pada tanggal 28 pada jam 06 sebesar 357,5 watt. Rata-rata potensi daya dalam 1 minggu 456,9 watt. Dari grafik ini menunjukan intesitas daya dihasilkan sangat kecil dan tak beraturan.
Dari data kecepatan angin dibulan Desember tanggal 11-17 pada Tabel 8 di Lampiran, potensi energi angin yang telah disesuaikan dengan cut-in EN-5KW-H dengan jumlah daya terbesar pada tanggal 14 Desember sebesar 1500,9 Watt sedangkan daya terkecil sebesar 248,9 Watt pada tanggal 15. Bedasarkan Tabel 8, potensi daya memanfaatkan angin di Jalan PB Sudirman lebih besar dibandingkan pada bulan November.
Gambar 15. Grafik Potensi Daya EN-5KW-H Bulan Desember
Gambar 15. Menunjukan potensi produksi daya di tanggal 11 sampai 17 dengan Desember. Waktu yang relative menghasilkan daya pada jam 07 sampai jam 17 lebih memiliki intesitas waktu yang jelas dari pada bulan November dengan daya tertinggi mengalami lonjakan pada tanggal 13 pada jam 14 sebesar 388,5 watt. Rata-rata potensi daya dalam 1 minggu 844,6 watt. Dari grafik ini menunjukan intesitas daya dihasilkan lumayan tinggi dibandingkan November dan lebih beraturan pada intesitas kecepatan angin.
Energi mentah dari angin sangat bergantung pada masa jenis udara (1,2 kg/m3) kecepatan angin (m/s) dan luas penampang. Angin dengan kecepatan tinggi akan membawa massa udara yang besar dan energi kinetic tiap kilogram udara yang dihasilkan tergantung
0,0 100,0 200,0 300,0 400,0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Daya (Watt)
Waktu (Jam)
Tanggal 24 tanggal 25 Tanggal 26 Tanggal 27 Tanggal 28 Tanggal 29 Tanggal 30
0,0 100,0 200,0 300,0 400,0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Daya (Watt)
Kecepatan Angin (m/s)
Tanggal 11 Tanggal 12 Tanggal 13 Tanggal 14
pada hasil pangkat tiga dari kecepatan anginnya. Sehingga energi angin (watt) naik secara drastis sejalan meningkatnya kecepatan angin (m/s)[10].
KESIMPULAN Kesimpulan dari penelitian adalah sebagai berikut:
1. Kecepatan angin rata-rata pada tanggal 24 - 30 November tertinggi 3,1 m/s dan terendah 1,9 m/s dengan potensi angin hembusan. Kecepatan angin rata-rata pada tanggal 11 – 17 Desember tertinggi 3,8 dan terendah 2 m/s potensi angin pelan hembusan. Kecepatan tertinggi dari kendaraan yang lewat 7 m/s potensi angin sedang tetapi sangat jarang sekali dalam setiap minggu hanya terjadi sekali.
2. Berdasarkan potensi angin hembusan dipilih tiga jenis turbin yang dapat berputar pada kecepatan rendah type HAWT TSD-500 cut-in 3 m/s, VAWT EN-5KW-H cut-in 2,5 m/s dan Wind Tree cut-in 2,5 m/s.
3. Rata-rata potensi daya November dengan Desember dari TSD-500 232,9 Watt dan 443,7 Watt. EN-5KW-H rata-rata potensi daya 456,9 watt dan 844,6 watt. Sedangkan rata-rata potensi Wind Tree 447,9 watt dan 793,9 Watt. EN-5KW-H dapat memanfaatkan kecepatan angin dengan potensi angin hembusan lebih baik dari pada TSD-500 dan Wind Tree.
REFERENSI
[1] E. H. Bani-Hani and A. Luqman K, “Prediction Of Energy Gains From Jordanian Wind Stations Using Artificial Neural Network,” Int. J. Energy Environ. Res., vol. 4, no. 1, pp. 26–41, 2016.
[2] T. Hardianto, B. Supeno, D. K. Setiawan, and Gunawan, “Design of real time anemometer based on wind speed-direction and temperature,” Int. J. Power Electron.
Drive Syst., vol. 8, no. 2, pp. 677–685, 2017.
[3] A. Sanchez-Miralles, C. Calvillo, F. Martín, and J. Villar, Use, Operation and Maintenance of Renewable Energy Systems, vol. 2014.
[4] E. H. Bani-Hani, A. Sedaghat, M. Al-Shemmary, A. Hussain, A. Alshaieb, and H.
Kakoli, “Feasibility of Highway Energy Harvesting Using a Vertical Axis Wind Turbine,” Energy Eng. J. Assoc. Energy Eng., vol. 115, no. 2, pp. 61–74, 2018.
[5] S. S. Hegde et al., “Highway Mounted Horizontal Axial Flow Turbines For Wind Energy Harvesting From Cruising Vehicles Shreyas,” Proc. ASME 2016 Int. Mech.
Eng. Congr. Expo., no. November, pp. 1–9, 2016.
[6] Y. Indrajaya, “Pengaruh Penyempitan JalanTerhadap Karakteristik Lalu Lintas (Studi Kasus pada Ruas Jalan Kota Demak-Kudus Road, Km. 5),” 2002.
[7] Direktorat Jendral Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum, “Manual Kapasitas Jalan Indonesia (MKJI),” Jakarta. pp. 1–573, 1997.
[8] T. L. N. Angin, Pengenalan Teknologi Pemanfaatan Energi Angin, 1st ed.
Tasikmalaya, Jawa Barat: Lentera Bumi Nusantara, 2014.
[9] engelecenergy, “EN-5KW-H Vertical Axis Wind Turbine Generator VAWT,”
engelecenergy, 2016. [Online]. Available: http://www.engelecenergy.com/vertical- axis-wind-turbine-generator-en-5kw-h-vawt.html.
[10] H. Piggot, Wind power workshop. 1end ed, 1st ed. British: New Society Pub, 2001.
LAMPIRAN
Tabel 2. Kecepatan Angin November
Waktu (Jam) Tanggal
24 25 26 27 28 29 30
0 0,0 0,0 0,0 1,4 2,0 1,0 1,0
1 0,0 0,0 0,9 0,8 1,0 1,1 1,1
2 0,0 0,0 0,0 0,9 1,0 1,2 1,2
3 0,0 1,0 0,8 3,6 0,9 1,3 1,3
4 0,8 0,8 0,0 0,8 1,1 1,1 1,1
5 1,1 1,8 0,4 1,5 1,5 1,9 1,9
6 2,0 3,0 1,2 1,6 7,1 2,2 2,2
7 2,0 1,5 0,0 3,0 1,8 2,1 2,2
8 1,9 1,8 0,6 2,4 2,0 2,4 2,2
9 2,9 1,9 2,1 3,1 3,0 2,7 3,4
10 3,5 2,0 2,1 2,8 3,0 3,0 3,5
11 3,5 2,4 2,7 4,5 3,8 2,2 3,7
12 3,2 2,0 4,2 5,6 4,0 2,3 4,0
13 4,1 3,0 3,1 4,7 3,5 3,7 2,3
14 4,3 1,6 5,3 6,2 2,1 3,7 3,0
15 4,6 1,8 2,9 4,9 4,6 2,2 3,0
16 5,0 2,4 2,1 3,7 2,1 3,7 2,2
17 4,4 2,4 2,3 1,8 2,3 2,1 3,6
18 0,0 1,7 1,7 1,5 1,7 1,7 1,3
19 0,0 2,1 2,1 1,5 2,1 2,0 1,5
20 0,0 1,2 2,4 2,7 2,4 2,1 3,6
21 0,0 1,5 1,7 2,2 1,7 1,9 1,8
22 0,0 1,4 1,6 1,9 1,6 1,9 3,1
23 0,0 3,0 1,5 1,6 1,5 2,1 0,0
Rata-Rata 3,1 1,9 2,1 2,7 2,4 2,1 2,3
Tabel 3. Kecepatan Angin Di Bulan Desember
Waktu (Jam) Tanggal
11 12 13 14 15 16 17
0 0 1 0 0 0 0,4 0
1 0 2,3 0 0 0 0 0
2 0 0 0 0 0 0 0
3 0,7 0,9 0 0 0 0 0
4 2,5 0 0 0 0 0,8 0
5 1,4 0 0 0 1,1 1,1 0
6 2,1 0,8 1,2 0,6 2 2 1,2
7 2,5 3,7 2 3,3 1,9 2 0
8 3,3 5,6 2,4 4,8 1,8 1,9 2,4
9 3,9 3,9 3,7 3,9 3,2 2,9 3
10 5,6 4,4 2,5 4,7 2,5 2,9 3,1
11 5,9 5,4 4,9 6,5 2,5 3,5 4,3
12 5,9 5,8 5 5,5 2,4 3,2 4,4
13 3,2 6,1 5,9 6 5,7 4,1 2,7
14 4,5 3,9 7,3 6 1,2 4,3 1,3
15 6,3 4 5,6 5,4 1,5 4,6 2,9
16 3,9 2,8 3,5 2,8 1,3 5 1,3
17 3,5 2,1 2,1 5,2 0,4 1,5 0,4
18 1,2 2 2 0,8 0 0,5 0
19 1,2 1,9 0 1,2 0 0 0,7
20 0,4 0,6 0,9 0,2 0 0 0,6
21 1,6 0 0 0 0 0 0
22 2,1 0,5 0 0 0 0 0
23 2,1 0 1,1 0 0,6 0 0
Rata-Rata 3,0 3,0 3,3 3,8 2,0 2,5 2,2
Tabel 4. Potensi Daya TSD-500 bulan November
Waktu (Jam) Tanggal
24 25 26 27 28 29 30
0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
3 0,0 0,0 0,0 25,9 0,0 0,0 0,0
4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
6 0,0 14,7 0,0 0,0 194,9 0,0 0,0
7 0,0 0,0 0,0 15,1 0,0 0,0 0,0
8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
9 0,0 0,0 0,0 15,8 14,7 0,0 21,9
10 23,3 0,0 0,0 0,0 14,7 15,1 22,4
11 23,3 0,0 0,0 48,0 29,3 0,0 26,5
12 17,8 0,0 41,1 95,6 34,8 0,0 33,6
13 37,5 14,3 16,2 56,5 22,4 26,5 0,0
14 43,3 0,0 82,2 126,6 0,0 27,0 14,7
15 53,0 0,0 0,0 62,1 53,0 0,0 15,0
16 68,1 0,0 0,0 28,1 0,0 27,0 0,0
17 46,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 25,9
18 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
19 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
20 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 25,9
21 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
22 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 15,8
23 0,0 14,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Total 312,8 43,0 139,5 473,9 363,8 95,6 201,7
Tabel 5. Potensi Daya TSD-500 Bulan Desember Waktu
(Jam)
Tanggal
11 12 13 14 15 16 17
0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
7 0,0 27,6 0,0 19,6 0,0 0,0 0,0
8 19,6 95,6 0,0 60,2 0,0 0,0 0,0
9 32,3 32,3 27,6 32,3 17,8 0,0 14,7
10 95,6 46,4 0,0 56,5 0,0 0,0 16,2
11 111,8 85,7 64,1 149,5 0,0 23,3 43,3
12 111,8 106,2 68,1 90,6 0,0 17,8 46,4
13 17,8 123,6 111,8 117,6 100,8 37,5 0,0
14 49,6 32,3 211,8 117,6 0,0 43,3 0,0
15 136,1 34,8 95,6 85,7 0,0 53,0 0,0
16 32,3 0,0 23,3 0,0 0,0 68,1 0,0
17 23,3 0,0 0,0 76,6 0,0 0,0 0,0
18 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
19 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
20 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
21 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
22 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
23 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Jumlah 630,4 584,6 602,3 806,2 118,7 243,1 120,6
Tabel 7. Potensi Daya EN-5KW-H Bulan November
waktu (jam) Tanggal
24 25 26 27 28 29 30
0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
3 0,0 0,0 0,0 47,6 0,0 0,0 0,0
4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
6 0,0 27,0 0,0 0,0 357,5 0,0 0,0
7 0,0 0,0 0,0 27,6 0,0 0,0 0,0
8 0,0 0,0 0,2 0,0 0,0 14,2 0,0
9 24,4 0,0 0,0 29,0 27,0 19,7 40,1
10 42,8 0,0 0,0 20,8 27,0 27,6 41,0
11 42,8 13,4 18,6 88,0 53,7 0,0 48,6
12 32,7 0,0 75,3 175,4 63,9 0,0 61,6
13 68,8 26,3 29,8 103,7 41,0 48,6 0,0
14 79,4 0,0 150,8 232,3 0,0 49,6 27,0
15 97,2 0,0 23,1 113,9 97,2 0,0 27,5
16 124,8 13,4 0,0 51,6 0,0 49,6 0,0
17 85,1 13,8 0,0 0,0 0,0 0,0 47,6
18 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
19 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
20 0,0 0,0 13,8 19,1 13,8 0,0 47,6
21 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
22 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 29,0
23 0,0 25,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Jumlah 598,1 119,5 311,6 909,2 681,1 209,3 369,9
Tabel 8. Potensi Daya EN-5KW-H Bulan Desember
waktu (jam) Tanggal
11 12 13 14 15 16 17
0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
4 15,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
7 15,6 50,6 0,0 35,9 0,0 0,0 0,0
8 35,9 175,4 0,0 110,5 0,0 0,0 0,0
9 59,2 59,2 50,6 59,2 32,7 24,4 27,0
10 175,4 85,1 15,6 103,7 15,6 24,4 29,8
11 205,1 157,3 117,5 274,3 15,6 42,8 79,4
12 205,1 194,9 124,8 166,2 0,0 32,7 85,1
13 32,7 226,7 205,1 215,7 185,0 68,8 19,7
14 91,0 59,2 388,5 215,7 0,0 79,4 0,0
15 249,7 63,9 175,4 157,3 0,0 97,2 24,4
16 59,2 21,9 42,8 21,9 0,0 124,8 0,0
17 42,8 0,0 0,0 140,4 0,0 0,0 0,0
18 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
19 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
20 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
21 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
22 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
23 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Jumlah 1187,6 1094,3 1120,4 1500,9 248,9 494,6 265,2
