PERANCANGAN PROTOTIPE PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG LAUT TIPE OSCILATING WATER COLUMN ( OWC ) DI PANTAI BANDEALIT JEMBER

PERANCANGAN PROTOTIPE PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG LAUT TIPE OSCILATING WATER COLUMN ( OWC ) DI PANTAI BANDEALIT JEMBER

NAMA : Moch. Khoirul Rizal febri karim

NRP : 4209 000 40

DOSEN PEMBIMBING :1) Ir. Sardono Sarwito,M,S.c

2) Indra Ranu Kusuma , S.T, M.Sc

LATAR BELAKANG

1. Ramah lingkungan

2. Merupakan energi yang dapat diperbaharui

3. Ketersediaan sumber daya yang banyak terdapat di indonesia

RUMUSAN MASALAH

1. Berapa daya listrik yang dihasilkan oleh OWC permodelan ? 2. Bagaimana pengaruh bentuk kolom OWC terhadap hasil

daya listrik?

3. Apa saja faktor – faktor yang mempengaruhi besar kecilnya daya listrik yang dihasilkan oleh pembangkit tenaga listrik tenaga gelombnag laut menggunkan OWC ?

BATASAN MASALAH

1. Kolom oscilating water column dan dimensi turbin 1 : 4 dari kondisi sebenarnya.

2. Menggunakan bentuk kolom OWC terapung 3. Tidak terdapat variasi ukuran pada kolom OWC 4. Turbin yang digunakan adalah wells turbin

5. Tidak membahasa secara mendetail mengenai wells turbin 6. Gelombang yang digunakan adalah gelombang yang

dibangkitkan di laboratorium dengan variasai ketinggian dan panjang gelombang.

TUJUAN

1. Mengetahui daya yang dihasilakan oleh prototype pembangkit listrik tenaga gelombang laut tipe OWC 2. Mengetahui bentuk kolom OWC yang lebih efisien.

3. Mengetahui faktor – faktor yang mempengaruhi besar

kecilnya daya listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga gelombang laut tipe OWC

MANFAAT

1. Dengan adanya pemodelan ini diharapkan adanya

pertimbangan pemasangan PLTGL tipe OWC di indonesia.

2. Sebagai studi lanjut tentang inovasi perancangan –

perancangan pembangkit listrik tenga gelombang tipe OWC

PERHITUNGAN MATEMATIS

P

W

= 0.195wρgh

²

T.

E= (𝑝𝑝

₂

− 𝑝𝑝

₀

)𝑣𝑣

₂

A

₂

η OWC= _{𝑃𝑃𝑃𝑃}^𝐸𝐸 x100%..

η PLTGL = η OWC ×η generator ×η turbin

Pg = Pw×ηPLTGL

HASIL PERCOBAAN

UNTUK H= 0,2 meter periode 1,28detik UNTUK H = 0,23 meter periode 1,3 detik

Representasi skala 1: 4 dari data bendealit

Dengan H = 0,8 meter periode 5,1 detik dan

Dengan H = 0,9 meter periode 5,2 detik

Hasil Percobaan untuk H = 0,2 meter

Waktu (s) Tegangan Arus Listrik (mA

) Daya

listrik (mW)

0,1 0 0 0

0,2 0 0 0

0,3 0 0 0

0,4 0 0 0

0,5 0 0 0

0,6 0 0 0

0,7 0 0 0

0,8 0 0 0

0,9 0 0 0

1 0 0 0

1,1 0 0 0

1,2 0 0 0

1,3 0 0 0

Hasil Percobaan untuk H = 0,23 meter

This image cannot currently be displayed.

Hasil Percobaan untuk H= 0,2 meter

Waktu (s) Tegangan Arus Listrik (mA

) Daya

listrik (mW)

0,1 0,58 7,4 4,3

0,2 0,57 9,2 5,2

0,3 0,54 8,4 4,5

0,4 0,43 11,3 4,8

0,5 0,57 9,4 6,4

0,6 0,56 10,8 5,2

0,7 0,57 12,5 6,1

0,8 0,52 12,5 7,2

0,9 0,57 13,1 6,5

1 0,56 14,2 7,4

1,1 0,58 16,1 7,9

1,2 0,58 13,1 6,9

1,3 0,57 12,9 6,8

Hasil percobaan untuk H= 0,2 meter

1.Rata- rata daya listrik yang dihasilkan oleh perhitungan matematis pada grafik perhitungan adalah sebesar 7,4 watt 2. Rata- rata daya listrik yang dihasilkan dari percobaan grafik adalah sebesar 6.37 mili watt

Hasil percobaan untuk H = 0,23 meter

Waktu (s) Tegangan Arus Listrik (mA

) Daya

listrik (mW)

0,1 0,59 7,4 4,36

0,2 0,58 9,6 5,568

0,3 0,59 8,7 5,133

0,4 0,6 11,4 6,84

0,5 0,57 9,5 5,415

0,6 0,58 11 6,38

0,7 0,57 12,6 7,18

0,8 0,58 12,5 7,25

0,9 0,4 13,1 5,24

1 0,5 14,3 7,15

1,1 0,56 16,2 9,07

1,2 0,55 13,1 7,2

1,3 0,54 12,3 6,6

Hasil percobaan untuk H = 0,23 meter

1. Rata- rata daya listrik yang dihasilkan dari perhitungan adalah sebesar 11,3 watt

2. Rata- rata daya listrik yang dihasilkan dari percobaan adalah sebesar 6.4 mili watt

PEMBAHASAN

PEMBAHASAN

• Energi mekanik gelombang laut.

Dalam hal ini percobaan dilakukan tidak pada laut lepas dengan segala kekurangan , meliputi tidak adanya gelombang vertikal yang mampu mendorong udara pada kolom OWC. Pada percobaan di laboratorium gelombang yang dibangkitkan merupakan gelombang permukaan. Selain itu massa jenis dari air yang berbeda dengan air laut dengan selisih antara 1000 kg/m3 dengan 1025 kg/m3 menjadikan daya gelombang yang terdapat pada percobaan juga berkurang.

PEMBAHASAN

• Kolom OWC

Pada percobaan di tugas akhir ini, bentuk kolom OWC prototipe mengalami perbedaan bentuk, pada data OWC pembanding, bentuk kolom OWC di adaptasi dari bentuk kolom OWC dengan kontruksi tetap , sedangkan pada prototipe menggunakan kolom OWC dengan kontruksi terapung. Efisiensi kolom OWC tetap lebih tinggi 10 persen jika dibandingkan dengan kolom OWC terapung.(dudhgaunkar,2011).Sehingga kemampuan untuk mengkonversi daya gelombang laut , prototipe pada percobaan ini lebih rendah.

PEMBAHASAN

PEMBAHASAN

• Turbin

Turbin merupakan komponen yang berputar karena mendapat hembusan pada angin. Efisiensi turbin yang di pasang pada prototipe OWC ini secara perhitungan memakai efisiensi 50 persen, dengan range efisiensi 0,4 – 0,7. Meskipun memakai efisiensi terendah daya yang dibangkitkan jauh dari perhitungan yang dilakukan. Hal ini mengindikasikan turbin yang di desain pada tugas akhir ini mempunyai efisiensi dibawah 50 persen. Sehingga tidak mampu memanfaatkan tenaga hembusan udara yang terdorong oleh gelombang air yang terperangkap dalam kolom OWC. Berikut ini gaya – gaya yang dialami oleh turbin.

PEMBAHASAN

Turbin

PEMBAHASAN

𝐿𝐿 = ¹ ₂ 𝜌𝜌 𝑉𝑉 ² 𝐴𝐴 _𝑝𝑝 𝐶𝐶 _𝐿𝐿 . 𝐷𝐷 = 1

2 𝜌𝜌 𝑉𝑉 ² 𝐴𝐴 _𝑝𝑝 𝐶𝐶 _𝐷𝐷

KESIMPULAN

• Daya rata – rata yang dihasilkan oleh prototipe pembangkit listrik tenaga gelombang laut tipe oscilating water column untuk tinggi gelombang 0,2 meter adalah 6,37 miliWatt. Sedangakan untuk gelombang dengan tinggi 0,23 meter daya rata – rata yang mampu dihasilkan sebesar 6,4 miliWatt.

• bentuk kolom Oscilating water column yang lebih efektif adalah bentuk kolom yang dipasang tetap dibandingkan dengan yang mengapung.

• Perhitungan matematis dan secara uji coba prototipe menghasilkan hasil yang sangat berbeda, hal ini dikarenakan berbagai sebab,

antara lain : bentuk kolom OWC yang berpengaruh pada efisiensi, efisiensi turbin,dan juga efisiensi dari generator listriknya sendiri.

• Besar kecilnya daya dipengaruhi oleh dimensi dari kolom OWC, ketinggian gelombang dan juga periode dari gelombang tersebut.

• Semakin besar tinggi gelombang , daya listrik yang akan dihasilkan akan semakin besar.

• Semakin lama periode gelombang, daya listrik yang dihasilkan juga akan semakin besar.

SARAN

• Untuk menghasilkan hasil yang lebih baik, sebaiknya

menggunakan kolom OWC yang di adopsi pada kolom OWC yang dipasang secara tetap.

• Untuk efisiensi turbin yang lebih optimal , perlu dilakukan studi lanjut mengenai desain wells turbin.

• Turbin yang dapat digunakan selain wells turbin, disarankan menggunakan adaptive turbin sebagai turbin untuk memutar generator.

DAFTAR PUSTAKA

• Rahmatulloh,Alek.2013. “Studi Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga

Gelombang Laut Tipe Oscilating Water Column( OWC) di Pantai Badealit Jember ,” Surabaya : Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan ITS.

• Dudhgaonkar.Prasad,S.Kedarnath,Pattanaik,Biren.2011 “Performance analysis of a floating power plant with a unidirectional turbine based power module.:

Linkoping:Sweden 2230-2237

• Seok.Oh, and Hun Han.Sung.2013” Inlet geometry effect of wave energy conversion system. Busan: Springer 2793-2798

• Utami.Siti Rahma. 2010. “Studi Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut dengan Menggunakan Sistem Oscilating Water Column ( OWC ) di Tiga Puluh Wilayah Kelautan,” Depok

• Natarajan.M, Mohan.K, Balasubramanian.T . 2010 “ Waves and Tides”, Centre of Advance Study in Marine biology,Annamalai University.

• Islay Limpet Wave Power Plant .2002,” Publisable Report”. Queen university of Belfast.

• Hidayat,Novy. Jul. 2013.Generator DC, <URL:

https://www.google.com/search?q=cara+kerja+generator+DC&ie=utf-8&oe=utf 8&aq=t&rls=org.mozilla:en-US:official&client=firefox-a

• Johnson,Nicole.,Olson,Eric.2010.”Oscilating Water Column ( OWC )”. University of Winconsin Madison.