PENELITIAN TERAPAN
RANCANG BANGUN GENERATOR LISTRIK ALTERNATIF BERTENAGA BATERAI DAN FLYWHEEL
TIM PENELITI:
1. Juliardi, S. Pi, M.Tr.Pi 2. Darmawan, S.St.Pi, M.T 3. Nazaruddin, S.St.Pi, M.T
PROGRAM STUDI PERMESINAN KAPAL
POLITEKNIK KELAUTAN DAN PERIKANAN ACEH BADAN RISET DAN SDM KELAUTAN DAN PERIKANAN
KEMENTERIAN KELAUTAN DAN PERIKANAN
TAHUN 2022
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR...
DAFTAR ISI ... i
DAFTAR GAMBAR...ii
DAFTAR TABEL...iii
BAB I PENDAHULUAN ... 3
1.1 Latar Belakang ... 3
1.2 Tujuan ... 4
1.3 Manfaat ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Kapal Lampu (Light Fishing) ... 5
2.2 Prinsip Generator Listrik Alternative ... 5
2.3 Flywheel (Roda Gila) ... 6
2.4 Batterai Accu ... 6
BAB III METODOLOGI ... 8
3.1 Waktu dan Tempat ... 8
3.2 Alat dan Bahan ... 8 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN...
4.1 Rancang design Generator Alternatif...
4.2
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi penangkapan ikan di Indonesia tidak terlepas dari perkembangan teknologi penangkapan ikan di dunia secara keseluruhan. Salah satu bentuk teknologi penangkapan ikan yang dianggap sukses dan berkembang dengan pesat pada industri penangkapan ikan adalah penggunaan alat bantu cahaya untuk menarik perhatian ikan dalam proses penangkapan ikan (Nikonorov 1975). Cahaya merupakan alat bantu untuk menarik dan mengumpulkan ikan ke daerah penangkapan (catchable area), untuk selanjutnya ikan dapat ditangkap. Penangkapan ikan dengan cahaya (light fishing) mencakup berbagai jenis alat tangkap yang memanfaatkan cahaya sebagai pemikat ikan (Subani 1970).
Salah satu daerah yang menjadi sentra perikanan adalah Perairan Krueng Aceh. Menurut Pusat Data Statistik dan Informasi Dinas Kelautan dan Perikanan Aceh terdapat 300 unit penangkapan Purse saine dan mini Purse saine yang dioperasikan di Pelabuhan Perikanan Samudra Kutaraja Lampulo Banda Aceh pada tahun 2018 (DKP 2019). Angka ini meningkat tajam dibandingkan tahun sebelumnya yang hanya berjumlah 241 unit.
Para nelayan Krueng Aceh yang menggunakan cahaya (light fishing) sebagai alat bantu penangkapan ikan menggunakan generator listrik dengan penggerak motor bakar yang dapat dipindah pindahkan atau generator listrik portable sebagai sumber pencahayaan. Generator Listrik yang digunakan oleh nelayan kapal dengan sistem ligh fishing sangat ketergantungan dengan bahan bakar minyak (gassoline), dalam kegiatan usaha penangkapan ikan sering terjadi kendala tidak adanya bahan bakar minyak, sehingga terhambat para nelayan melakukan opoerasional penangkapan ikan, dengan terhambatnya nelayan melakukan penagkapan ikan maka dapat mempengaruhi pendapatan hasil tangkapan nelayan.
Untuk menjalankan kelangsungan usaha penangkapan ikan dengan sistem lihgt fishing nelayan harus memiliki generator dengan motor penggerak diesel yang lebih hemat bahan bakar, namun tidak semua nelayan kapal lampu memiliki generator bertenaga motor diesel. Salah satu alasannya adalah biaya pembelian yang cukup mahal untuk penggerak generator portable.
Sehingga pengoperasian generator listrik dengan motor bakar sangat dibutuhkan.
Melihat dari kondisi usaha penangkapan ikan dengan sistem light fishing, nelayan Krueng Aceh yang menggunakan kapal berukuran 3 GT (Gross Tone) mengalami peningkatan biaya operasional, sehingga dapat menurunkan pendapatan nelayan. Untuk mengatasi hal ini maka penulis mencoba untuk membuat Rancang Bangun generator alternative dengan memanfaatkan tenaga baterai dan Flywheel sehingga menghasilkan daya listrik arus bolak balik AC (Alternatic Carent).
Dari hasil uraian diatas maka penulis mencoba untuk melakukan penelitian Rancang Bangun Generator Listrik Alternatif Bertenaga Baterai dan Flywheel Untuk Kapal Light Fishing 3 GT.
1.2 Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai dari tesis ini adalah sebagai berikut:
1. Membuat Rancangan Generator Listrik Alternatif dengan tenaga Flywheel dan Batrai.
2. Membangun atau membuat generator alternative dengan tenaga Baterai dan Flywheel sesuai dengan rancangan yang dihasilkan.
3. Uji performance Generator Listrik alternative Tenaga baterai dan Flywheel dengan beban yang berbeda beda.
1.3 Manfaat
Penelitian ini diharapkan menghasilkan generator alternatif non bahan bakar minyak (BBM) sehingga dapat meringankan biaya operasional nelayan kapal light fishing berukuran 3 GT.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kapal Lampu (Light Fishing)
Kapal nelayan Krueng Aceh dengan sistem light fishing berukuran 3 GT (Gross Ton) adalah Kapal berukuran kecil sejenis perahu yang melakukan proses penangkapan ikan dengan sistem light fishing sebagai alat bantu untuk mengumpulkan gerombolan ikan dan dioperasikan secara berpindah-pindah pada tempat yang diperkirakan banyak ikan (Subani & Barus 1988).
Efektivitas adalah tingkat pencapaian hasil terhadap tujuan yang telah ditetapkan dan dinyatakan dalam persen (Gibson et al. 1990). Adapun menurut Baskoro et al. (2006), efektivitas penangkapan ikan dapat diartikan sebagai kemampuan alat dan atau metode untuk mendapatkan hasil tangkapan optimum sesuai dengan tujuan penangkapan. Fridman (1988) menyatakan bahwa hasil tangkapan suatu alat tangkap dipengaruhi oleh efektivitas alat dan efisiensi metode pengoperasiannya. Lebih lanjut dijelaskan bahwa efektivitas alat tangkap dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: parameter rancang bangun alat tangkap, pola tingkah laku ikan, ketersediaan atau kelimpahan ikan, dan kondisi oseanografi.
Kapal nelayan ini hanya bertugas sebagai kapal bantu untuk mengumpulkan gerombolan ikan, setelah ikan terkumpul maka yang melakukan penangkapan adalah kapal mini purse saine.
Untuk berjalannya usaha penagkapan ikan dari kedua kapal, maka perlu dilakukan kerjasama dan perjanjian perjanjian tertentu khususnya waktu dan hasil tangkapan, (Nindi Putri Utami et al, 2019).
2.2 Prinsip Generator Listrik Alternative
Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik, biasanya dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Proses ini dikenal sebagai pembangkitan energi listrik (Hukum Faraday). Berdasarkan hukum faraday apabila suatu penghantar diputarkan didalam sebuah medan magnet sehingga memotong garis garis gaya magnet maka pada ujung penghantar tersebut akan timbulkan ggl (garis gaya listrik) yang mempunyai satuan volt.
Sumber energi mekanik bisa berupa resiprokat maupun turbin mesin uap, air yang jatuh melalui sebuah turbin maupun kincir air, mesin pembakaran dalam, turbin angin, udara yang dimampatkan, atau apa pun sumber energi mekanik yang lain ( RA Fakhrunnisa,2015).
Rudi Syahputra, (2012) menyimpulkan hasil penelitian yang berjudul “Pengaruh Perubahan Arus Eksitasi Terhadap Tegangan Keluaran Generator Sinkron” bahwa tegangan keluaran alternator akan selaras dengan jumlah arus eksitasi yang diberikan. Adanya tambahan beban dapat menurunkan tegangan output generator, dimana memiliki hubungan yang berbanding terbalik dengan penambahan arus beban dan tegangan output alternator.
2.3 Flywheel (Roda Gila)
Flywheel atau Roda Gila atau Roda Penyeimbang Gaya adalah salah satu elemen mesin yang berbentuk bulat dengan bobot massa yang besar, yang terhubung langsung dengan poros engkol dan biasanya terletak sebelum atau setelah alat penghubung untuk out-put. Flywheel ini berfungsi sebagai penyeimbang gaya dan mengatur putaran mesin sehingga putaran mesin dapat berjalan dengan baik. Prinsip kerja dari Flywheel ini adalah menjaga putaran mesin agar tetap berjalan normal dan tidak kaku sehingga out-put yang dihasilkan bisa dikontrol.
Dalam artian bahwa ketika putaran mesin tinggi maka flywheel ini menyimpan energi potensial yang kemudian dialirkan saat putaran mesin rendah, sehingga saat putaran mesin rendah out-put yang dihasilkan tetap konstan, karena dengan bobot massa yang besar memungkinkan Flywheel tetap berputar sekalipun mesin secara tiba-tiba dimatikan. Hali ini mengindikasikan bahwa flywheel dapat dimanfaatkan untuk penyimpanan energy pada generator alternative.(RA Fakhrunnisa,2015).
2.4 Batterai Accu
Baterai didefenisikan sebagai suatu alat yang dapat mengubah langsung energi kimia menjadi energi listrik melalui proses elektrokimia. Pengertian baterai yang saat ini umum digunakan sesungguhnya mencakup satu atau beberapa sel baterai yang digabungkan secara seri atau paralel sesuai dengan tegangan dan kapasitas listrik yang diinginkan. Sel baterai adalah unit terkecil dari suatu sistem proses elektrokimia yang terdiri dari elektroda, elektrolit, separator, wadah terminal (current collector) Triwibowo (2011).
Listrik yang dihasilkan oleh sebuah baterai muncul akibat adanya perbedaan potensial energi listrik kedua buah elektrodanya. Perbedaan potensial ini dikenal dengan potensial sel atau gaya gerak listrik (ggl). Komponen terpenting dari sel baterai yaitu:
1. Anoda / Elektroda negatif yaitu elektroda yang melepaskan elektron ke rangkaian luar serta mengalami proses oksidasi pada proses elektrokimia berlangsung.
2. Katoda / Elektroda positif yaitu elektroda yang menerima elektron dari rangkaian luar serta mengalami proses reduksi pada proses elektrokimia berlangsung.
3. Elektrolit adalah zat yang jika dilarutkan dalam air menghasilkan larutan yang dapat menghantarkan arus listrik (Chang, 1998). Sebuah elektrolit yang cocok harus memiliki konduktivitas ionik yang baik, stabilitas kimia tinggi, biaya murah dan menjamin keselamatan (Priyono, 2013). Elektrolit berfungsi sebagai penghantar ion litium dari anoda ke katoda dan begitu pula sebaliknya. Pergerakan elektron dalam elektrolit dan diantara elektroda akan menghasilkan arus listrik.
4. Separator adalah material berpori yang diletakkan diantara anoda dan katoda, yang dapat mencegah terjadinya gesekan antara kedua elektroda tersebut yang dapat menyebabkan arus pendek
BAB III METODOLOGI
3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian ini akan dilaksanakan selama 6 Bulan di Laboratorium (workshop) Politeknik KP Aceh, Jurusan Permesinan Kapal Perikanan (PMK).
3.2 Alat dan Bahan
Bahan-bahan yang akan diperlukan selama penelitian adalah sebagai berikut :
No Nama Bahan Keperluan Harga
satuan Jumlah(Rp) Volume Kuantitas
1 Alternator 3 Kwh 1 buah 4.500.000 4.500.000
2 Motor Penggerak BLDC 12 Inchi 1 buah 3.600.000 3.600.000
3 Controller 36 V/48 V 1 buah 850.000 850.000
4 Flywheel 65 Kg 1 buah 2.800.000 2.800.000
5 Charger baterai Smart 36 Volt 1 buah 3.500.000 3.500.000
6 Baterai 50 Ah, 36 Volt 3 buah 975.000 2.925.000
7 Besi Siku 5x5 Cm 5 batang 155.000 775.000
8 Kawat las 1 kotak 250.000 250.000
9 Pully 3 inchi 3 buah 280.000 840.000
10 Bearing duduk 2 inchi 8 buah 150.000 1.200.000
11 Besi poros (d 2 Inchi x p 50 cm) 1 batang 400.000 400.000
12 Pully 5 inchi 2 pasang 250.000 500.000
13 Pully 7 inchi 2 pasang 250.000 500.000
14 Pully 9 inchi 2 pasang 250.000 500.000
15 Tali Kipas 5 buah 65.000 325.000
16 Volt Meter 2 buah 150.000 300.000
17 Amper Meter 2 buah 150.000 300.000
18 Tacho Meter 1 buah 2.000.000 2.000.000
19 Lux Meter 1 buah 3.000.000 3.000.000
20 Akrilix 3 Inchi 1,5x2 m 2 lembar 300.000 600.000
21 Alat dokumentasi 1 set 3.000.000 3.000.000
22 Bola lampu 100 watt 10 buah 40.000 400.000
23 Kabel 10 meter 7.500 75.000
24 Klam baterai 10 buah 10.000 100.000
25 Kabel 10 mm 5 meter 18.000 90.000
Total 33.330.000
