halaman judul unjuk kerja kincir angin poros …1].pdfputar kincir. ..... 64 4.3.3 tabel hasil...

i

HALAMAN JUDUL

UNJUK KERJA KINCIR ANGIN POROS VERTIKAL

MODEL WePOWER

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

Mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Mesin

Disusun oleh

YOSEF CAFASSO AMARA SEKAR PRABHADHANU

NIM : 095214004

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2016

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

TITTLE PAGE

WORK METHOD OF VERTIKAL AXIS WIND

TURBINE TYPE OF WePOWER

FINAL PROJECT

As partial fulfillment of the requerment

to obtain Sarjana Teknik degree in Mechanical Engineering

Written By


Student Number : 095214004

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2016


iii

HALAMAN PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING


MODEL WePOWER

Disusun oleh


NIM: 095214004

Telah disetujui oleh

Dosen Pembimbing Skripsi

Doddy Purwadianto, S.T., M.T.


iv

HALAMAN PENGESAHAN


MODEL WePOWER

Dipersiapkan dan disusun oleh:

NAMA : YOSEF CAFASSO AMARA SEKAR PRABHADHANU

NIM : 095214004

Telah dipertahankan didepan Dewan Penguji Skripsi

Pada tanggal 27 Januari 2016

Susunan Dewan Penguji

Posisi Nama Lengkap Tanda Tangan

Ketua Ir. P. K. Purwadi, M.T. ……………………….

Sekretaris Budi Setyahandana, S.T., M.T. ……………………….

Anggota Doddy Purwadianto, S.T., M.T. ………………….........

Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan

untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

Yogyakarta, 27 Januari 2016

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma

Dekan,

Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si, M.Sc.


v

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Dengan ini, saya menyatakan bahwa dalam Skripsi ini tidak terdapat

karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu

Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga, tidak terdapat

karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain,

kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam

daftar pustaka.

Yogyakarta, 10 November 2015

Penulis,

Yosef Cafasso Amara Sekar Prabhadhanu


vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN

AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta :

Nama : Yosef Cafasso Amara Sekar Prabhadhanu

NIM : 095214004

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya bersedia memberikan

kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma Yogyakarta karya ilmiah yang

berjudul :

Unjuk Kerja Kincir Angin Model WePOWER

Beserta perangkat yang diperlukan. Demikian saya berikan kepada

Perpustakaan Universitas Sanata Dharma Yogyakarta hak untuk menyimpan,

dan mengelolanya di internet atau mengalihkan dalam bentuk media lain untuk

kepentingan akademis tanpa perlu meminta izin dari saya maupun memberikan

royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.


Yang menyatakan,

Yosef Cafasso Amara Sekar Prabhadhanu


vii

INTISARI

Pada penelitian ini kincir angin yang digunakan adalah kincir angin

dengan menggunakan poros vertikal, dengan mengadopsi model kincir

angin WePOWER dengan jumlah bilahnya 4 buah, berbahan pipa PVC 8

inch. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui unjuk kerja dan

karakterisiknya. Seperti : Pa (daya angin/P-in), Pe (daya elektrik/P-out),

Koefisien Daya (Cp), serta Tsr (tip-speed ratio) dari kincir angin.

Penelitian ini memiliki variasi, dengan sudut kemiringan pada bilah

kincir. Setiap set kincir, masing masing menggunakan kemiringan bilah 25º,

30º, dan 35º. Dan pada setiap set kincir angin ini juga menggunakan variasi

potongan bilah kincir yang berbeda. Yaitu dengan sudut lengkung : 100º,

135º, dan 165º. Pada saat pengujian di dalam Wind Tunnel digunakan setting

kecepatan angin 7 m/s, 6,5 m/s, dan 6 m/s setiap delapan kali pengambilan

datanya. Sebagai peralatan pendukung, digunakan 7 lampu dengan

rangkaian paralel, setiap lampu berkapasitas 5 watt.

Telah berhasil dibuat kincir angin dari bahan PVC ukuran 8 inchi

dengan tiga variasi pemotongan bilah dengan sudut 100°, 130°, dan 165°

dengan variasi letak posisi sudunya 25°, 30°, dan 35° dalam model kincir

yang sama. Kincir angin dengan sudut potong 100° menghasilkan daya

elektrik maksimal 1,33 watt pada kecepatan angin 7 m/s dan koefisien daya

(CP) 0,298 pada (tsr) 0,291. Kincir dengan sudut potong 130° menghasilkan

daya elektrik 1,60 watt pada kecepatan angin 7 m/s dan koefisien daya (CP)

0,359 pada (tsr) 0,321. Kincir dengan sudut potong 165° menghasilkan

daya kincir 1,39 watt pada kecepatan angin 7 m/s dan koefisien daya (CP)

0,313 pada (tsr) 0,346.

Kata Kunci : Kincir angin poros vertikal, WePOWER, VAWT,

karakteristik kincir angin, tip-speed ratio, Coefisien

Power.


viii

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas semua

kemurahan hati yang dilimpahkan-Nya sehingga saya mampu menyusun

Skripsi, dan studi dengan hasil yang cukup. Dengan Judul Skripsi “Unjuk Kerja

Kincir Angin Poros Vertikal Model WePOWER."

Penyusunan Skripsi ini tentuberat, namun dengan jerih payah serta

bantuan, bimbingan, dan saran yang membangun dari berbagai pihak, saya

mampu menyelesaikanya. Dengan kerendahan hati, saya menyampaikan terima

kasih kepada :

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

dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik

Mesin Universitas Sanata Dharma.

3. Doddy Purwadianto, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik dan

sebagai Dosen Pembimbing Skripsi.

4. Hadrianus Edy Suharyo dan Paulina Maria Srimaryati, selaku orang tua

saya, kedua saudara saya Prabhadamar dan Prabhadatu yang selalu

memberikan doa dan dukungan sehingga terselesaikan skripsi ini.

5. Tan Dina Septiana sebagai kekasih dan sahabat istimewa saya yang bersedia

mendengarkan keluh kesah penulis dan memberikan saran-saran yang

membangun bagi saya.


ix

6. Rekan saya Andreas Paulus yang turut serta membantu dalam proses

pengerjaan alat dan pengambilan data.

7. Seluruh dosen beserta Staff Fakultas Sains dan Teknologi Jurusan Teknik

Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta atas bantuan dan bimbingan

yang diberikan.

8. Teman-teman Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma, dan

semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Semoga dengan naskah Skripsi yang telah disusun ini dapat memberikan

manfaat bagi penerapan teknologi tepat guna bagi masa depan yang lebih baik

serta menjadi sumber inspirasi bagi mahasiswa maupunn pembaca lainya dalam

menciptakan inovasi dibidang teknologi terbarukan. Ketidaksempurnaan naskah

ini menjadi motivasi bagi saya untuk terus belajar. Saya mohon maaf apabila

terdapat informasi yang tidak lengkap dalam naskah ini.


Penulis,


x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................................. i

TITTLE PAGE ........................................................................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING .........................................iii

HALAMAN PENGESAHAN .................................................................................. iv

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI .................................................................... v

INTISARI ................................................................................................................ vii

KATA PENGANTAR ............................................................................................viii

DAFTAR ISI .............................................................................................................. x

BAB I ......................................................................................................................... 1

PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang..................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ............................................................................... 5

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................. 5

1.4 Batasan Penelitian ............................................................................... 6

1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................... 7

BAB II ........................................................................................................................ 9

DASAR TEORI ......................................................................................................... 9

2.1 Konsep Terbentuknya Angin ............................................................... 9

2.2.1 Faktor Pendukung Proses Terjadinya Angin ....................................... 9

Faktor – faktor yang menjadi pendukung proses terjadinya angin meliputi: .... 9

2.2 Kincir Angin ...................................................................................... 17

2.2.1 Turbin Angin Sumbu Vertikal ........................................................... 18

2.2.2 Turbin Angin Sumbu Horizontal ....................................................... 25

2.3 Rumus Perhitungan ........................................................................... 30

2.3.1 Energi Angin ...................................................................................... 30

2.3.2 Perhitungan Torsi ............................................................................... 31


xi

2.3.3 Daya Kincir Angin ............................................................................. 32

2.3.4 Daya Listrik yang Dihasilkan ............................................................ 33

2.3.5 Tip Speed Ratio .................................................................................. 34

2.3.6 Koefisien Daya Kincir Angin ............................................................ 35

BAB III .................................................................................................................... 38

METODE PENELITIAN ......................................................................................... 38

3.1 Persiapan Perakitan Alat.................................................................... 38

3.2 Daftar Bahan dan Peralatan pada Penelitian ..................................... 38

3.3 Variabel Penelitian ............................................................................ 44

3.4 Variabel yang Diukur ........................................................................ 44

3.5 Parameter yang Dihitung ................................................................... 44

3.6 Langkah Penelitian ............................................................................ 45

BAB IV .................................................................................................................... 48

PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ............................................................... 48

4.1 Hasil Pengambilan Data .................................................................... 48

4.1.1 Data Penelitian Kincir Angin Dengan Kemiringan Bilah Kincir 25˚,

30˚, dan 35˚ Dengan Potongan Bilah Kincir 165˚ Terhadap Arah

Putar Kincir. ...................................................................................... 48



Putar Kincir. ...................................................................................... 52



Putar Kincir. ...................................................................................... 55

4.2 Proses Pengolahan Data .................................................................... 58

4.2.1 Perhitungan daya yang tersedia dalam angin ..................................... 58

4.2.2 Perhitungan Daya Listrik yang Dihasilkan ........................................ 58

4.2.3 Perhitungan Tip Speed Ratio (TSR) ................................................... 59

4.2.4 Perhitungan Koefisien Daya (Cp) ...................................................... 60

4.3 Hasil dan Pembahasan ....................................................................... 60


xii

4.3.1 Tabel Hasil Perhitungan Pada Variasi Kemiringan Bilah Kincir 25˚,


Putar Kincir. ...................................................................................... 61



Putar Kincir. ...................................................................................... 64



Putar Kincir. ...................................................................................... 67

4.4 Grafik Hasil Perhitungan ................................................................... 71

4.4.1 Grafik Untuk Variasi Kemiringan Bilah Kincir 25˚, 30˚, dan 35˚

DenganPotongan Bilah Kincir 165˚ Terhadap Arah Putar Kincir..... 71





BAB V ..................................................................................................................... 82

PENUTUP ................................................................................................................ 82

5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 82

5.2 Saran .................................................................................................. 83

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 84

LAMPIRAN


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Energi terbarukan adalah energi yang dihasilkan dari sumber alami,

seperti cahaya matahari, angin, hujan, arus pasang surut, dan panas bumi, yang

terbarui atau secara alami dapat muncul kembali setelah dipergunakan. Ketika

dibandingkan dengan proses produksi energinya, terdapat perbedaan mendasar

antara energi terbarukan dengan bahan bakar fosil. Proses produksi bahan bakar

fosil sulit dan membutuhkan proses dengan peralatan, proses fisik dan kimia yang

rumit. Di lain hal, energi alternatif dapat diproduksi dengan peralatan dasar dan

proses alam yang sangat mendasar.

Telah dicetuskan pada 13 Desember 1957 oleh Perdana Mentri

Indonesia Ir. H. Djuanda Kartawidjaja, deklarasi mengenai perbatasan laut

Indonesia dan laut sekitar, diantara dan didalam kepulauan Indonesia menjadi satu

kesatuan wilayah NKRI. Indonesia sendiri manganut prinsip-prinsip negara

kapulauan sehingga laut-laut antar pulau pun merupakan wilayah milik NKRI.

Selanjutnya diresmikan menjadi UU No.4/PRP/1960 tentang wilayah Perairan

Indonesia.

Indonesia merupakan negara kepulauan terbesar didunia yang terdiri

dari 17.508 pulau. Indonesia terletak pada koordinat 6 LU - 11 08 LS dan dari

95 BB - 141 45 BT. Wilayah Indonesia terbentang 3.977 mill diantara Samudra

Hindia -dan Samudra Pasifik. Luas Daratan Indonesia Mencapai 1.922.570 km2


http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_terbarukan

http://id.wikipedia.org/wiki/Cahaya_matahari

http://id.wikipedia.org/wiki/Angin

http://id.wikipedia.org/wiki/Hujan

http://id.wikipedia.org/wiki/Arus_pasang_surut

http://id.wikipedia.org/wiki/Panas_bumi

2

sedangkan luas perairannya mencapai 3.257.483 km2. Secara keseluruhan Indonesia

memiliki garis pantai terpanjang didunia yakni 81.000 km yang merupakan 14%

dari garis pantai dunia.

Dengan garis pantai 81.000 km Indonesia memiliki kecepatan angin

rata-rata 3 hingga 5 m/s. Mengacu pada data Kementrian ESDM, total potensi

energi angin di Indonesia diperkirakan mencapai 9GW. Hal ini merupakan potensi

besar jika dimanfaatkan untuk memanen energi guna ketahanan energi nasional.

Berdasarkan hasil survey yang dilakukan General Electric (GE) pada

Juni tahun 2013 lalu menunjukan bahwa Indonesia merupakan negara yang kaya

akan sumber daya energi, sekaligus sebagai konsumen energi terbesar di kawasan

ASEAN. Selama 10 tahun ke depan, permintaan akan energi di Indonesia

diproyeksikan akan meningkat 7% per tahunnya. Berdasarkan catatan, Indonesia

menggunakan bahan bakar fosil sebesar hampir 70% dari total energi primer, dan

84% dari total bahan bakar pembangkit listrik. (Sumber: www.ge.com )

Gambar 1 : Peta potensi angin di Indonesia

(Sumber: A Compendium of Wind Energi Maps, Asia-Pasific)


http://www.ge.com/

3

Tabel 1. Data angin yang telah dihimpun oleh Pusat Meteorologi dan

Geofisika tentang daerah yamg mempunyai kecepatan angin rata-rata 3.5

m/s atau lebih.

No Nama Daerah Kecepatan Rata-rata

angin (m/s)

Masa Bertiup Angin,

4.0 m/s (%)

1 Blang Bintang 3,50 42,6

2 Tanjung Pinang 3,75 62,5

3 Tanjung Pandang 4,35 75,0

4 Pondok Betung 3,70 25,0

5 Margahayu 4,30 90,0

6 Rendole/Pati 5,30 84,8

7 Semarang 3,90 51,3

8 Iswahyudi 5,15 95,5

9 Kalianget 4,15 65,6

10 Denpasar 4,03 59,5

11 Pasir Panjang 4,95 66,7

12 Kupang/Penfui 5,75 78,6

13 Waingapu 3,65 32,7

Sumber : Pusat Meteorologi dan Geofisika, 2000

Jika di Indonesia masih sangat tergantung pada penggunaan energi

fosil maka akan mengalami krisis energi yang mana hal ini juga akan

berdampak bagi perekonomian masyarakat Indonesia. Maka diperlukan


4

optimalisasi pemanfatan energi alternatif yang terbarukan dengan kemudahan

instalasi, perawatan dan biaya yang relatif kecil. Pertumbuhan ekonomi,

dengan perkembangan jumlah penduduk yang memiliki beragam kebutuhan

akan berdampak pada kebutuhan energi listrik. Meningkatnya kebetuhan akan

energi listrik dikarenakan adanya perkembangan teknologi yang terus

meningkat dan banyaknya konsumen dari peralatan elektronik.

Di Indonesia memiliki potensi angin yang cukup untuk perkembangan

energi alternatif. Dengan menggunakan kincir angin sebagai alat

pengkonversi energi angin menjadi energi listrik ataupun mekanik dapat

menjadi solusi untuk pengganti energi fosil. Untuk instalasi yang mudah dan

memiliki efektivitas kinerja, serta biaya perawatan yang relatif murah tentu

bergantung pada desain kincir tersebut. Maka kincir ngin harus memiliki

desain yang baik dan sudah melalui tahap uji yang memenuhi kriteria

penelitian sebelum proses produksi untuk menekan biaya pembuatanya.

Model kincir angin yang akan diteliti adalah kincir angin poros

vertikal model WePOWER dengan jumlah sudu 4. Berbahan papan triplek dan

sudu dari pipa PVC dengan potongan dan kemiringan yang berfariasi. Dalam

pengujian kincir angin model WePOWER ini menggunakan variasi, 3 macam

potongan bilah kincir dari 100°, 135°, dan 165° dengan tata letak bilah kincir

yang bervariasi 25°, 30°, dan 35°.


5

1.2 Rumusan Masalah

Masalah yang dapat dirumuskan pada penelitian alat ini adalah sebagai berikut.

1. Pemanfaatan energi angin yang relatif murah dan mudah dalam

aplikasinya.

2. Penggunaan kincir angin model WePOWER dapat diaplikasikan dengan

kecepatan angin yang rendah.

3. Guna mendapatkan efisiensi maksimal diperlukan kincir angin proros

vertikal, sebagai alat konversi energi angin menjadi energi mekanis atau

listrik.

4. Guna memenuhi kebutuhan energi alternatif yang memenuhi

persyaratan ramah lingkungan.

5. Perancangan kincir angin yang memiliki torsi besar dan dapat tetap

berfungsi dalam kecepatang angin rendah.

6. Membuat dan menguji kemampuan kincir angin model WePOWER

untuk mengetahui unjuk kerja alat ini, agar dapat mengetahui

kekurangan dalam kinerjanya.

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian dijelaskan pada poin-poin dibawah ini.

1. Membuat kincir angin model WePOWER dengan diameter 45 cm,

varian besar sudutnya 25° ,30°, dan 35° dengan penempatan posisi sudu

yang berbeda terhadap arah datangnya angin.


6

2. Memperoleh data karakteristik dari kincir angin menurut koefisien daya

kincir (Cp) dengan tip speed ratio (tsr).

3. Mengetahui besarnya daya terbaik yang dihasilkan kincir angin poros

vertikal model WePOWER terbuat dari bahan triplek dengan tebal 6mm

dengan diameter kincir 45 cm. Sudunya menggunakan potongan pipa

PVC 8 inch dipotong dengan variasi 100°, 135°, dan 165°.

4. Mengetahui besarnya daya yang dihasilkan oleh kincir, koefisien daya

dan pengaruh dari pemasangan sudu dengan kemiringan 25°, 30°, dan

35°.

1.4 Batasan Penelitian

Pada skripsi ini akan diteliti kincir angin model WePOWER dengan

jumlah sudu 4 namun menggunakan 3 jenis sudut potong yang berbeda.

Dipilihnya kincir angin model WePOWER ini dikarenakan penulis ingin

mengetahui keluaran daya maksimal dari model ini, melalui posisi sudut yang

berbeda dengan proses pembebanan dengan menggunakan lampu.

Agar penelitian yang dilakukan dapat berjalan lancar tanpa mengalami

kesulitan, diberikan beberapa batasan masalah sebagai berikut:

Sebagai informasi tentang unjuk kerja kincir angin poros vertikal model We-

Power yang berbahan triplek dan pipa PVC.

1. Penelitian ini dibatasi pada perhitungan daya, dan koefisien daya kincir

yang dihasilkan dari variasi ukuran sudu, diameter kincir 45 cm,


7

kecepatan angin, dan penempatan posisi sudu dengan 3 arah yang

berbeda terhadap arah datangnya angin.

2. Penelitian kincir angin poros vertikal model WePOWER terbuat dari

bahan triplek dengan tebal 6mm dengan diameter kincir 45cm. Sudunya

menggunakan potongan pipa PVC 8 inch dipotong dengan variasi sudut

100°, 135°, dan 165°. Kemudian menggunakan variasi kemiringan 25°,

30°, 35°.

3. Pembebanan menggunakan motor sepeda listrik yang dihubungkan

langsung ke lampu. Jumlah lampu yang digunakan ada 7 buah.

4. Data yang diambil meliputi : kecepatan angin, putaran poros kincir, dan

beban daya lampu.

5. Penelitian dilakukan pada terowongan angin di Lab Konversi Energi

Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang ingin diberikan penulis kepada masyarakat adalah sebagai

berikut.

1. Sebagai informasi tentang unjuk kerja kincir angin sumbu vertikal

model WePOWER berdasarkan varian yang telah diuji.

2. Memberikan dukungan pada perkembangan teknologi terbarukan yang

ramah lingkungan.

3. Sebagai sarana menerapkan ilmu pengetahuan dan teori yang didapat

selama di universitas.


8

4. Menjadi referensi pustaka bagi peneliti-peneliti lain yang hendak

meneliti dan mengembangkan pada bidang energi angin menggunakan

alat konversi energi kincir angin poros vertikal.


9

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Konsep Terbentuknya Angin

Angin adalah udara yang bergerak karena adanya perbedaan tekanan

udara dengan arah aliran angin dari tempat yang bertekanan rendah atau daerah

yang memiliki temperatur rendah ke daerah bertemperatur tinggi.

Angin memiliki hubungan yang erat dengan sinar matahari karena

wilayah yang terpapar sinar matahari akan memiliki suhu yang lebih tinggi serta

tekanan udara yang lebih rendah dibandingkan daerah lain dan disekitarnya.

Sehingga, menyebabkan terjadinya aliran udara. Angin dapat juga ditimbulkan oleh

pergerakan benda sehingga mendorong udara disekitarnya untuk bergerak ke

tempat lain. Telah dipahami bahwa udara yang bergerak / angin memiliki energi

kinetik. Oleh karena itu, kincir atau turbin angin digunakan sebagai alat konversi

energi angin. Tenaga angin menunjuk kepada pengumpulan energi yang berguna

dari angin.

2.2.1 Faktor Pendukung Proses Terjadinya Angin

Faktor – faktor yang menjadi pendukung proses terjadinya angin meliputi:

a) Gradien Barometris, yaitu bilangan yang memnunjukkan perbedaan tekanan

udara dari dua isobar yang jaraknya 111km. Semakin besar gradien

barometrisnya, maka akan semakin kencang tiupan anginnya.

b) Lokasi kecepatan angin dekat dengan garis katulistiwa lebih kenccang

dibanding dengan yang jauh dari garis katulistiwa.


10

c) Tinggi lokasi, semakin tinggi lokasinya semakin kencang pula angin yang

bertiup. Hal ini dipengaruhi oleh gaya gesek yang menghambat laju udara.

Untuk dapat memanfaatkan energi angin tersebut perlu diketahui kriterianya dari

berbagai macam jenis angin sebagai berikut :

a. Angin Pasat

Angin pasat adalah angin yang bergerak dari daerah maksimum (daerah

sedang) menuju daerah minimum (khatulistiwa) secara terus menerus.

Hal ini terjadi karena penyinaran matahari di daerah khatulistiwa yang tinggi

sepanjang tahun sehingga tekanan udaranya minimum. Sebaliknya, di daerah

sedang hingga kutub, penyinaran matahari tidak sepanjang tahun sehingga tekanan

udaranya maksimum.

Gambar : 2.1 Gambaran Pola Aliran Angin Global

( Sumber : http://geoenviron.blogspot.in/2012/10/macam-angin.html)


11

Gambar : 2.2 Skema angin pasat.

(Sumber:http://www.google.co.id/search?q=sirkulasi+angin&ie=UTF-

8tbm=isch&prmd )

b. Angin Muson

Angin muson atau angin musim adalah angin yang bergerak

terusmenerus selama setengah tahun ke arah yang sama dan setengah tahun

berikutnya berganti arah, yaitu bergerak dari arah yang berlawanan dengan arah

sebelumnya. Angin musim terjadi sebagai akibat dari gerakan semu tahunan

matahari yang memengaruhi tekanan udara.

Pada bulan Oktober-Maret, matahari berada di sebelah selatan belahan

bumi (Australia) dan pada April-September matahari berada di sebelah utara

belahan bumi (Asia). Bila matahari sedang berada di belahan selatan bumi maka

tekanan udaranya rendah, sedangkan di belahan utara bumi, tekanan udaranya


http://www.google.co.id/search?q=sirkulasi+angin&ie=UTF-8tbm=isch&prmd

http://www.google.co.id/search?q=sirkulasi+angin&ie=UTF-8tbm=isch&prmd

12

tinggi sehingga terjadilah gerakan massa udara dari Asia ke Australia yang disebut

angin musim barat.

Gambar 2.3 (a) Angin Muson Barat, (b) Angin Muson Timur.

Jika matahari di belahan Australia (selatan bumi) maka jenis anginnya

disebut angin musim barat dan bila matahari di belahan Asia (utara bumi) maka

jenis anginnya disebut angin musim timur. Kedua angin musim ini sangat

memengaruhi pola angin di Indonesia.

c. Angin Lokal

Angin lokal adalah gerakan udara atau angin yang terjadi / bertiup

secara lokal di muka bumi, seperti angin fohn, angin siklon, angin darat dan angin

laut, serta angin lembah dan angin gunung.


13

d. Angin Fohn

Angin fohn atau angin terjun adalah angin yang pada awalnya banyak

membawa hujan pada lereng pegunungan ketika angin itu mendaki atau naik

mengikuti lereng pegunungan. Setelah mencapai puncak pegunungan, angin

tersebut menuruni lereng di seberangnya. Pada saat itu, angin tidak mengandung

uap air atau kering yang kemudian menyebabkan naiknya suhu udara, setiap turun

100m udara naik 1 C. Dengan demikian angin yang turun bersifat panas dan

dapat merusak.

Gambar 2.4 (Sirkulasi angin fohn).

e. Angin Siklon

Jika di suatu tempat terdapat tekanan minimum dikelilingi oleh tekanan

maksimum, terjadilah angin yang memusat sambil berputar.


http://indonetedu.blogspot.com/

14

Gambar 2.5 Siklus Angin Siklon

Angin ini disebut angin taifun atau angin siklon tropik. Angin taifun

atau siklon tropik banyak terjadi di atas laut pada daerah sekitar lintang 10º LU ke

utara dan 10ºLS ke selatan. Indonesia terletak di daerah lintang kecil sehingga

Indonesia bebas dari pengaruh buruk siklon tropik.

f. Angin Darat dan Angin Laut

Pada malam hari, energi panas yang diserap permukaan bumi sepanjang

hari akan dilepaskan lebih cepat oleh daratan (udara dingin). Sementara itu di

lautan energi panas sedang dalam proses pelepasan ke udara. Gerakan konvektif

tersebut menyebapkan udara dingin dari daratan bergerak menggantikan udara yang

naik ke lautan sehingga terjadi aliran udara dari darat ke laut. Itulah yang disebut

angin darat (the land breeze).

Sedangkan angin laut (the sea breeze) terjadi ketika pada menjelang sore

hari, daratan menyerap energi panas lebih cepat dari lautan daripada di laut.

Mengakibatkan udara panas di daratan akan naik dan digantikan udara dingin dari

lautan. Maka terjadilah aliran udara dari laut ke darat.


15

Gambar 2.6 (Sirkulasi angin darat terjadi pada malam hari.)

Gambar 2.7 Sirkulasi angin laut terjadi pada siang hari.

( Sumber : http://www.cuacajateng.com/angindaratdananginlaut.htm )

g. Angin Lembah dan Angin Gunung

Tidak jauh berbeda dengan angin darat dan angin laut, pada siang hari

berembus angin lembah, yaitu angin yang berembus dari lembah ke puncak

pegunungan. Sebaliknya, pada malam hari berembus angin gunung, yaitu angin

yang berembus dari puncak ke lembah.


http://www.cuacajateng.com/angindaratdananginlaut.htm

16

Gambar 2.8 valley and mountain breeze.

(Sumber : http://www.cuacajateng.com/angingunungdananginlembah.htm

dan http://www.britanica.com/EBchecked/topic/394868/mountain-breeze)

Pada malam hari, daratan tinggi puncak gunung / diatas lereng gunung

menjadi dingin secara cepat akibat dari kehilangan radiasi matahari. Maka, di

puncak gunung bertekanan lebih tinggi dibandingkan dengan di lembah. Udara

yang lebih dingin memiliki densitas (kerapatan udara) yang lebih besar kemudian

akan mengalirkan udara ke lembah. Disebut juga arus Katabatik (catabatik flows).

Sedangkan Angin Lembah terjadi pada siang hari, lereng gunug

mendapatkan panas secara cepat akibat radiasi yang diterima lebih besar. Di

dataran rendah udara menjadi lebih dingin dibandingkan udara diatas lereng


http://www.cuacajateng.com/angingunungdananginlembah.htm

http://www.britanica.com/EBchecked/topic/394868/mountain-breeze

17

gunung. Karena itu udara lereng guunung menjadi labil dan cenderung naik ke

lereng gunung. Hal ini disebut juga arus Anabatik (anabatic flows).

2.2 Kincir Angin

Kincir angin / turbin angin merupakan sebuah alat pengkonversi dari

energi gerak (kinetik) kedalam energi listrik. Putaran pada poros ini kemudian

dapat digunakan untuk berbagai keperluan masyarakat. Pada awalnya kincir angin

dibuat untuk mengakomodasi kebutuhan para petani melakukan penggilingan padi,

gandum, juga keperluan irigasi, dll. Kincir angin terdahulu dibangun di Denmark,

Belanda, dan negara-negara Eropa juga Amerika yang lebih dikenal dengan nama

Windmill.

Melalui perkembangan ilmu dan teknologi, kini angin menjadi energi

terbarukan dan kincir angin lebih banyak dipakai untuk mengakomodasi kebutuhan

listrik masyarakat, dengan menggunakan prinsip konversi energi dengan

menggunakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui. Dan banyak negara

termasuk di Indonesia sendiri melakukan pengembangan dalam teknologi angin.

Walaupun hingga saat ini pembangunan turbin angin masih belum dapat menyaingi

pembangkit listrik konvensional seperti : PLTD, PLTU, PLTN, dan lain-lain.

Perhitungan daya yang mampu dihasilkan untuk sebuah turbin angin

dengan diameter sudu adalah :

dimana adalah kerapatan angin pada waktu tertentu dan adalah

kecepatan angin tertentu. Pada umumnya daya efektif yang dapat dipanen dari

sebuah turbin angin sebesar 20% hingga 30%.


18

Prinsip dasar kerja turbin angin adalah mengubah energi mekanis dari

pergerakan rotor yang memutar motor / generator yang akhirnya akan

menghasilkan listrik. Namun, diperlukan berbagai macam sub-sistem yang dapat

meningkatkan keamanan dan efisiensi dari turbin angin tersebut.

Desain turbin angin yang ada saat ini terbagi menjadi dua macam

berdasarkan posisi sumbunya, dibedakan menjadi turbin angin sumbu horizontal

(TASH) dan turbin angin sumbu vertikal (TASV). Dalam penelitian ini akan

mengamati karakteristik dan mengembangkan turbin angin sumbu vertikal.

2.2.1 Turbin Angin Sumbu Vertikal

Turbin angin jenis ini mampu menerima angin dari segala arah, selain

itu mampu bekerja pada angin berkecepatan rendah. Turbin ini memiliki efisiensi

yang kecil dibandingkan turbin angin sumbu horizontal. Ada berbagai jenis TASV

yang sering digunakan diantaranya adalah Tipe Savonius, Darrieus, dan tipe H-

Rotor.


19

a. Turbin Angin Savonius

Tipe Savonius diciptakan oleh seorang insinyur Finlandia yaitu,

Sigurd Johanes Savonius pada tahun 1929. Kincir angin ini merupakan

model yang paling sederhana dan menjadi versi besar dari anemometer.

Kincir angin Savonius dapat berputar karena adanya gaya dorong angin,

sehingga putaran rotorpun tidak akan melebihi kecepatan angin. Meskipun

daya koefisien untuk turbin angin bervariasi antara 30% sampai 45%,

menurut banyak peneliti untuk model Savonius biasanya tidak lebih dari

25%. Jenis turbin ini cocok untuk aplikasi daya yang rendah dan biasanya

digunakan pada kecepatan angin yang berbeda.

(Sumber : http://www.getsttpln.com/2014/03/jenis-jenis-turbin-angin.html )

Dapat dilihat pada Gambar 2.9 dan 2.10 adalah kutipan skema laju

aliran fluida / angin pada inci angin model Savonius yang digambar oleh SJ

Savonius pada tahun 1929.


http://www.getsttpln.com/2014/03/jenis-jenis-turbin-angin.html

20

Gambar 2.9 Aliran fluida / angin pada Savonius (by Savonius)

Gambar 2.10 Aliran fluida / angin pada Savonius (by Savonius)


21

Gambar 2.11 Profile of shapes Alt Rich Savonius was experimenting (by

savonius)

Gambar 2.12 Varian of rotor with wich Savonius was experimenting (by

savonius)

b. Turbin Angin Darrieus

Tipe Darrieus diciptakan oleh seorang insinyur Perancis yaitu,

George Jeans Maria Darrieus yang dipatenkan pada tahun 1931. Beliau

memiliki 2 bentuk turbin yang digunakan diantaranya adalah “Eggbeater /

Curved Bladed” dan “Straightbladed” TASV. Sketsa dari kedua variasi

konsep Darrieus ditunjukan pada gambar dibawah.


22

Gambar 2.13 Darrieus Eggbeater / Curved Bladed.

Gambar 2.14 Straightbladed / H-rotor concept.

Kincir angin Darreius TASV memiliki bilah sudu yang dirancang

dengan posisi yang sejajar / simetris yang diatur relatif terhadap poros.


23

Dalam posisi ini cukup efektif pada saat menangkap angin dari berbagai

arah. Berbeda dengan model milik Savonius, kincir Darrieus Eggbeater /

Curved Bladed bergerak dengan memanfaatkan gaya angkat / drag lift yang

terjadi saat angin bertiup. Bilah sudu turbin bergerak berputar mengelilingi

sumbu.

c. Turbin Angin H-rotor

Tipe H-rotor ditunjukan pada gambar 2.14 di atas, dikembangkan di

Inggris melalui penelitian yang dilakukan pada tahun 1970 hingga 1980an.

Diuraikan bahwa mekanisme yang digunakan pada bentuk bilah lurus

(straight-bladed) Darrieus TASV tidak diperlukan, ternyata ditemukan efek

hambatan yang dihasilkan dari sebuah pisau bilah akan membatasi

kecepatan aliran angin. Olehkarena itu, H-rotor akan mengatur semua

kecepatan angin untuk dapat mencapti kecepatan putaran optimalnya.

Gambar 2.15 Darrieus Cruve Bladed in Magdalena Island, Columbia.


24

d. Turbin Angin WePOWER / WePOWER Eco

Turbin angin jenis ini merupakan salah satu dari 7 turbin angin terbaik

dunia. Turbin angin ini merupakan perkembangan dari teknologi paling baru di

abad ini. Turbin jenis ini menggunakan sistem yang minim polusi,

penyeimbang energy yang sangat baik, tidak menimbulkan suara bising, ramah

lingkungan, pemaasangan yang mudah, tidak membutuhkan perawatan khusus,

dapat terlihat oleh burung, sehingga tidak menggangu dari kinerja turbin ini,

dan mampu bekerja dengan baik pada kecepatan angin yang rendah.

Pembuatnya mengklaim bahwa WePOWER akan sangat efektif bila diletakan

dilahan pertanian, perumahan, dan atap gedung. Turbin ini telah dipublikasikan

oleh WePOWER Eco Corp. sejak tahun 2011.

Gambar 2.16 Vertical Axis Wind Turbine – WePOWER


25

2.2.2 Turbin Angin Sumbu Horizontal

Turbin angin dengan sumbu horizontal terbagi menjadi beberapa macam.

Yaitu:

a. Turbin Angin Propeller

Turbin angin jenis ini memiliki poros rotaor utama dan generator listrik

di puncak menara. Turbin berukuran kecil diarahkan oleh sebuah baling-baling

angin yang sederhana, sedangkan turbin angin yang berukuran besar pada

umumnya menggunakan sebuah sensor angin yang digabungkan dengan sebuah

servo motor. Sebagian besar memiliki sebuah gearbox yang mengubah putaran

kincir yang pelan dapat berputar menjadi lebih cepat.

Karena sebuah menara menghasilkan turbulensi dibelakangnya, turbin

biasanya diarahkan melawan arah anginnya menara. Setiap bilahnya dibuat

kaku agar tidak melengkung atau terdorong kearah menara oleh angin

berkecepatan tinggi. Sebagai tambahan bilah-bilah itu diberi jarak ruang

tertentu dengan menara dan sedikit dimiringkan.

Karena turbulensi mengakibatkan kerusakan pada struktur menara, dan

realibilitas begitu penting, maka sebagian besar TASH merupakan mesin

upwind (melawan arah angin). Meski memiliki masalah turbulensi, mesin

downwind (mengikuti arah angin) dibuat karena tidak memerlukan mekanisme

tambahan agar mereka tetap sejalan dengan angin dan disaat angin berhembus

kencang, bilah-bilahnya dapat ditekuk sehingga mengurangi wilayah tiupan

angin dan dengan begitu dapat mengurangi resistensi angin dari bilah-bilah

tersebut.


26

Gambar 2.17 Turbin angin propeller. Enercon E66 (kiri) dan Aerostar

Wind Turbine (kanan).

b. Dutch Windmill

Dutch Windmill atau windmolen berasal dari negara Netherland, salah-

satunya berada di desa Kinderdijk, Rotterdam. Kincir angin ini dibangun pada

tahun 1740. Kincir angin Kinderdijk ini memiliki fungsi yang sama dengan (c)

Cretan Sail Windmill, German. Yaitu berfungsi sebagai mekanisme

penggilingan bijih gandum guna memproduksi tepung gandum. Namun, kincir

angin kinderdijk memiliki fungsi utama sebagai mekanisme manajemen air.


27

Gambar 2.18 Dutch windmolen, Kinderdijk 1740

(Sumber: https://ourdistantsojourns.wordpress.com/tag/dutch-

windmills/)

(Sumber: www.deutsches-museum.de/en/exhibitions/energi/power-

engines/wind-power/)

c. Cretan Sail

Cretan Sail Windmill dibangun antara tahun 1850. Model ini merupakan

model yang unik dan indah. Hampir seluruh komponennya berbahan kayu.

Nama lain kincir ini adalah Jib Windmill karena memiliki layar segitiga yang

terbuat dari kain kanvas. Awal ditemukannya pada abad ke 7 di daerah

Mediterania merupakan kincir tradisional.


https://ourdistantsojourns.wordpress.com/tag/dutch-windmills/

https://ourdistantsojourns.wordpress.com/tag/dutch-windmills/

http://www.deutsches-museum.de/en/exhibitions/energy/power-engines/wind-power/


28

Gambar 2.19 Cretan Sail Windmil, German

(Sumber: www.deutsches-museum.de/en/exhibitions/energi/power-

engines/wind-power/ )

d. American Windmill

American windmill awalnya merupakan kincir angin yang dirancang

untuk memompa air tanah. Kincir angin model ini dibangun oleh Daniel

Halladay di tahun 1854. Untuk model yang lebih besar, mekanisme kincir ini

digunakan untuk membantu kebutuhan kerja seperti : Menggiling dan memecah

benih padi/ gandum, juga menggergaji balok-balok kayu. Namun, penggunaan

kincir ini lebih banyak sebagai pompa air kemudian air disimpan kedalam

bejana besar (tankhouse) yang terletakn disisi kincir tersebut. Pada abad ke 19




29

bahan dasar besi mulai digunakan untuk menggantikan konstruksi sebelumnya

yang berbahan kayu untuk bilah pisaunya (sudu).

Gambar 2.20 American Windmill


30

2.3 Rumus Perhitungan

2.3.1 Energi Angin

Angin adalah udara yang bergerak dari tempat bertekanan tinggi ke

tempat yang bertekanan rendah. Udara ini memiliki massa (m) dan kecepatan

(v). Hal ini menunjukkan bahwa angin merupakan energi kinetik ( ).

(1)

yang dalam hal ini:

: energi kinetik (Joule)

m : massa udara (kg)

v : kecepatan angin (m/s)

Sedangkan daya adalah energi per satuan waktu, maka dari persamaan (1) dapat

dituliskan :

(2)

yang dalam hal ini:

: daya angin (watt)

: massa udara yang mengalir dalam waktu tertentu (kg/s)

Dimana :

m = (3)


31

yang dalam hal ini :

: massa jenis udara (kg/ ), besar massa jenis udara = 1,2 kg/

A : luas penampang melintang arus angin yang ditangkap oleh kincir ( )

Dengan menggunakan persamaan (3), maka daya angin ( ) dapat dirumuskan

menjadi :

, disederhanakan menjadi :

(4)

Bila diasumsikan besarnya massa jenis udara ( ) adalah 1,2 kg/ , maka dari

persamaan (4) dapat disederhanakan menjadi :

(5)

2.3.2 Perhitungan Torsi

Torsi merupakan perkalian vektor antara jarak sumbu putar dengan gaya

yang bekerja pada titik yang berjarak dari sumbu pusat. Yang dapat dirumuskan

sebagai berikut.

T = r.F (6)


T : torsi dinamis yang dihasilkan dari putaran poros (Nm)

F : gaya pada poros akibat puntiran (N)


32

r : jarak lengan ke poros (m)

2.3.3 Daya Kincir Angin

Daya kincir angin adalah daya yang dihasilkan oleh kincir angin karena

adanya kerja yang dilakukan oleh sudu dengan cara mengkonversi energi kinetik

menjadi energi listrik. Daya kincir angin berbeda dengan daya angin, sebab daya

kincir angin dipengaruhi oleh koevisien daya angin.

Perhitungan daya pada gerak melingkar pada umumnya dapat dituliskan

sebagai berikut.

= (7)

yang dalam hal ini:

: daya yang dihasilkan kincir (watt)

T : torsi dinamis (Nm)

: kecepatan sudut (rad/s)

Jika pada kincir angin besarnya daya kecepatan sudut ( ) dirumuskan sebagai :

(8)

= kecepatan sudut

= n (rpm)


33

=

rad/s

=

Maka besarnya daya kincir berdasarkan persamaan (7) dapat dinyatakan dengan :

(9)


: daya poros kincir angin (Watt)

T : torsi dinamis (Nm)

n : putaran poros setiap menit (rpm)

Dengan asumsi besarnya efisiensi generator ( ) adalah 0,8 sebagaimana telah

disepakati, maka dari persamaan (9) dapat disederhanakan menjadi:

(10)

2.3.4 Daya Listrik yang Dihasilkan


34

Diasumsikan ( ) efisiensi generator adalah 0,8 sebagaimana telah

disepakati. Besarnya daya listrik yang dihasilkan generator dapat dinyatakan

dengan:

(11)

yang dalam hal ini:

: daya listrik yang dihasilkan (Watt)

: Arus listrik (Ampere)

V : Tegangan (Volt)

2.3.5 Tip Speed Ratio

Tip speed ratio (tsr) merupakan perbandingan antara kecepatan linear

pada ujung sudu kincir angin dengan kecepatan angin sebelum melewati sudu

kincir. Besarnya tsr dapat dirumuskan sebagi berikut:

(12)


: diameter kincir (m)

: putaran poros kincir tiap menit (rpm)

: kecepatan angin (m/s)


35

2.3.6 Koefisien Daya Kincir Angin

Daerah sapuan oleh kincir angin / swept area dapat dinyatakan dengan

persamaan sebagai berikut :

Gambar 2.20 Perhitungan daerah sapuan angin / swept area.

Maka digunakan rumus :

A : swept area / daerah sapuan angin.

W : width / lebar (cm)

H : height / tinggi (cm)

Koefisien daya (Cp) merupakan perbandingan antara daya yang

dihasilkan oleh kincir ( ) dengan daya yang disediakan oleh angin ( ). Pada

kenyataanya tidak dari 100% energi dapat diubah oleh sudu-sudu kincir menjadi

gerak putar poros. Sehingga, perbandingan tersebut dinyatakan dengan persamaan

sebagai berikut :


36

(13)


: koefisien daya (%)

: daya yang dihasilkan oleh kincir (watt)

: daya yang dihasilkan oleh angin (watt)

Penyelesaian lain untuk kasus ini, digunakan rumus berikut :

(14)


: koefisien daya (%)

: daya yang dihasilkan oleh kincir (watt)

: daya yang dihasilkan oleh angin (watt)

: efisiensi generator 0,8

Melalui penelitian yang dilakukan oleh Albert Betz, koefisien daya

maksimum yang dapat dihasilkan oleh kincir angin sebesar 59,3% (Sumber: Wind

Energi System by Dr. Gary L. Johnson). Angka ini disebut dengan Betz Limit.

Teori ini mengklaim bahwa tidak mungkin desain suatu kincir jenis apapun, untuk

mencapai angka efisiensi yang melebihi pada kisaran angka 59,3%. Karena desain


37

kincir terbaik pun tidak akan mampu menyerap seluruh energi kinetik yang tersedia

pada aliran angin.

Gambar 2.16 Grafik hubungan koefisiensi daya dan tip speed rasio

maksimal dari beberapa jenis kincir.

(Sumber: Wind Energi System, by Dr. Gary L. Johnson)

WePOWER


38

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Persiapan Perakitan Alat

Dalam perakitan kincir angin sumbu vertikal model WePOWER ini,

diperlukan beberapa persiapan. Persiapan yang dibutuhkan antara lain adalah

persiapan bahan-bahan yang akan digunakan, persiapan pendukung perakitan alat,

dan persiapan alat penguji benda kerja itu sendiri.

Persiapan bahan-bahan yang akan digunakan meliputi penentuan

material dasar, membuat gambar rancangan tiap bagiannya, pembelian material

yang dibutuhkan, dan menentukan jadwal perakitan.

3.2 Daftar Bahan dan Peralatan pada Penelitian

Untuk bahan-bahan yang digunakan untuk membuat kincir model

WePOWER terdiri dari :

1. Pembatas Sudu

Berbahan dasar triplek dengan ukuran diameter 45cm,

memiliki ketebalan 6 mm, dan bebentuk lingkaran. Berjumlah 2

buah, untuk sisi atas dan bawah. Berfungsi sebagai alas dan atap

kincir sekaligus penentu luas kincir angin.

2. Sudu/ Bilah Kincir

Seperti pada umumnya, bilah berfungsi sebagai penangkap

aliran angin yang datang melintasi kincir. Bahan yang digunakan


39

terbuat dari PVC 8 inci dipotong bervariasi dengan sudut 100°,

135°, dan 165°. Panjang bilah 60cm kemudian ke-empat ujungnya

dipasang pegangan dari alumunium sebagai penghubung pada alas

dan atap kincir.

3. Handle Shaft

Merupakan bagian yang berfungsi sebagai poros utama yang

memiliki komponen pengunci yang menghubungkan sisi atas dan

bawah terhadap poros.

4. Shok

Merupakan komponen tambahan sebagai penghubung handle

shaft terhadap bantalan.

5. Berring / bantalan

Berfungsi sebagai bantalan dan dudukan komponen

keseluruhan dari kincir angin dan poros agar mampu berputar

dengan baik.


40

Sedangkan alat pendukung guna melakukan pengujian benda kerja dalam

pengambilan data, meliputi :

1. Wind Tunnel / Lorong Simulasi Angin

Sarana untuk mensimulasikan kecepatan angin yang akan

mempengaruhi kerja kincir angin.

2. Fan Blower


41

Sebagai bagian pendukung dari lorong simulasi yang bekerja

menghisap angin kemudian akan masuk kedalam lorong dan

menggerakan kincir.

3. Anemometer

Berfungsi untuk memonitor laju kecepatan angin yang masuk

kedalam lorong simulasi.


42

4. Tachometer

Berfungsi untuk mengetahui laju putaran pada poros sebagai data

yang dibutuhkan.

5. Rangkaian Beban Lampu

Rangkaian lampu sesuai gambar hanya digunakan 7 buah sebagai

variasi pembebanan dalam pengujian kincir. 1 beban lampu = 10

watt.


43

6. Motor lisrik

Mekanisme motor listrik sesuai pada gambar sebagai pembangkit

listrik dan dihubungkan pada rangkaian lampu yang nantinya sebagai

penghambat / mekanisme pengereman pada putaran kincir.

7. Multimeter

Berfungsi untuk mengetahui nilai tegangan dan nilai arus listrik.


44

3.3 Variabel Penelitian

1. Variasi ukuran potong bilah kincir adalah : 100˚, 135˚, dan 165˚.

2. Variasi kemiringan sudut pada bilah kincir adalah : 25˚, 30˚, dan 35˚.

3. Variasi kecepatan angin yang diujikan adalah : 7m/s, 6,5m/s, dan

6m/s.

3.4 Variabel yang Diukur

Variabel diukur mengacu pada tujuan dari penelitian ini, yaitu :

1. Kecepatan angin (v)

2. Putaran kincir / poros (n)

3. Hambatan (A)

4. Tegangan listrik (V)

3.5 Parameter yang Dihitung

Parameter yang dihitung untuk mengetahui karakterisik kincir angin adalah :

1. Daya angin ( )

2. Daya kincir ( )

3. Koefisien daya ( )

4. Tip speed ratio (tsr)

Langkah pertama dalam pengambilan data penelitian adalah memposisikan

kincir angin sesuai pada gambar dibawah. Sambungkan paoros kincir angin pada

bantalan dan generator dengan shok sebagai penghubung tambahan kedalam wind

tunnel.


45

Gambar 3.1 Pemasangan kincir kedalam Win Tunnel.

3.6 Langkah Penelitian

Pengambilan data dilakukan secara bersamaan dan untuk melihat

karakteristik kincir angin ini meliputi beberapa tahapan yang perlu

dilakukan, sebagai berikut.

1. Rangkaian lampu paralel disiapkan dan pastikan lampu tidak ada

yang rusak/ mati.

2. Hubungkan kabel dari generator ke dalam rangkaian lampu,

kemudian pasang multimeter sebagai alat untuk mengetahui nilai

arus dan tegangan.

3. Pasang dan posisikan anemometer seperti pada gambar 3.2 untuk

mmastikan kecepatan angin yang masuk kedalam wind tunnel.


46

Gambar 3.2 Pengaturan dan pemasangan anemometer

4. Saklar pada rangkaian lampu diposisikan pada posisi off semua

terlebihdahulu, pengujian dilakukan hingga seluruh variasi yang

diujikan.

5. Lakukan pengecekan ulang yang meliputi semua instalasi kincir

angin hingga sambungan kabel dan rangkaian lampu.

6. Jika semua sudah benar, blower dinyalakan untuk mulai

mensimulasikan aliran angin yang masuk kedalam wind tunnel.

7. Atur laju kecepatan angin dengan cara memberikan jarak yang

berbeda antara wind tunnel dengan blower untuk memperoleh

variasi angin; 7m/s, 6,5m/s, dan 6m/s.

8. Apabila kecepatan angin sudah sesuai, maka pengukuran kecepatan

putar pada poros dengan memasang tachometer.


47

9. Bersamaan dengan itu, nyalakan lampu satu per satu setelah

pencatatan kecepatan putaran poros, nilai arus dan tegangan. Dari

lampu 1 hingga 7.

10. Ulang langkah ini hingga selesai, untuk setiap variasinya.


48

BAB IV

PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengambilan Data

Pengambilan data percobaan Kincir Angin WePOWER ini dilakukan

pengelompokan dengan variasi kemiringan bilah kincir terhadap arah putar kincir

angin. Kemiringan bilah dikondisikan mulai dari 25˚, 30˚, dan 35˚. Masing-masing

kemiringan bilah kincir angin ini diuji coba dengan 3 variasi kecepatan angin yang

berbeda. Mulai dari kecepatan angin 7m/s, 6,5m/s, dan 6m/s. Dari pergesran posisi

blower ini didapat nilai rata-rata penurunan kecepatan angin sebesar 0,5m/s.

Pembebanan pada kincir angin diatur dengan menyalakan satu per satu dari ketujuh

lampu yang digunakan. 1 buah lampu = 10 watt. Namun, dalam perhitungan yang

digunakan untuk mencari adalah hasil perkalian nilai arus dan nilai tegangan.

Data pembebanan diambil setiap perubahan kecepatan angin dan variasi kemiringan

bilah terhadap arah putar kincir angin, serta pergantian variasi potongan bilah kincir

angin.



Putar Kincir.

Tabel 4.1 Diperoleh data hasil pengujian kincir pada posisi kemiringan bilah 25˚,

dengan jumlah bilah 4 buah.

No. Pembebanan v angin N

Jumlah Lampu Pengujian I (ampere) V (volt) m/s Rpm

1 0 5,25 7 130,2 0

1 2 0,1 5,21 7 128,6 1

3 0,2 4,66 7 125,4 2


49


dengan jumlah bilah 4 buah. (Lanjutan).

No. Pembebanan v angin N

Jumlah Lampu Pengujian I (ampere) V (volt) m/s Rpm

4 0,3 4,55 7 122,2 3

1

5 0,36 3,76 7 120,6 4

6 0,42 3,46 7 115,2 5

7 0,48 3,02 7 107,8 6

8 0,51 2,73 7 102,7 7

9 0 3,85 6,5 10,9 0

2

10 0,09 3,81 6,5 105,9 1

11 0,16 3,2 6,5 103,1 2

12 0,22 2,63 6,5 90,76 3

13 0,28 2,52 6,5 89,85 4

14 0,33 2,31 6,5 81,54 5

15 0,37 2,20 6,5 80,6 6

16 0,41 1,93 6,5 72,56 7

17 0 3,01 6 97,8 0

3

18 0,07 2,97 6 93,32 1

19 0,15 2,88 6 91,98 2

20 0,21 2,42 6 89,74 3

21 0,27 2,36 6 86,18 4

22 0,32 2,11 6 77,45 5

23 0,35 1,84 6 73,12 6

24 0,37 1,69 6 70,15 7


50



No. Pembebanan v angin n

Jumlah Lampu Pengujian I (ampere) V (volt) m/s rpm

1 0 4,25 7 141,10 0

1

2 0,09 4,23 7 124,30 1

3 0,18 3,83 7 118,60 2

4 0,25 3,34 7 112,80 3

5 0,32 3,28 7 96,03 4

6 0,36 2,52 7 94,19 5

7 0,43 2,48 7 92,07 6

8 0,47 2,24 7 82,45 7

9 0 3,55 6,5 11,42 0

2

10 0,08 3,52 6,5 10,63 1

11 0,15 2,89 6,5 10,27 2

12 0,22 2,67 6,5 91,05 3

13 0,28 2,46 6,5 89,48 4

14 0,34 2,32 6,5 83,87 5

15 0,39 2,18 6,5 81,96 6

16 0,42 1,68 6,5 75,62 7

17 0 2,12 6 93,08 0

3

18 0,07 2,11 6 82,47 1

19 0,12 1,95 6 76,90 2

20 0,17 1,69 6 72,69 3

21 0,24 1,62 6 70,56 4

22 0,26 1,53 6 69,32 5

23 0,29 1,43 6 66,42 6

24 0,32 1,21 6 63,18 7


51





1 0 2,10 7 68,12 0

1

2 0,05 1,68 7 63,24 1

3 0,09 1,36 7 53,18 2

4 0,12 0,97 7 51,19 3

5 0,14 0,86 7 50,31 4

6 0,17 0,77 7 48,42 5

7 0,18 0,54 7 43,27 6

8 0,2 0,44 7 40,29 7

9 0 0,92 6,5 51,32 0

2

10 0,04 0,88 6,5 48,63 1

11 0,05 0,68 6,5 46,31 2

12 0,08 0,54 6,5 44,12 3

13 0,09 0,48 6,5 42,57 4

14 0,11 0,38 6,5 40,91 5

15 0,12 0,34 6,5 37,77 6

16 0,13 0,33 6,5 36,21 7

17 0 0,62 6 44,12 0

3

18 0,02 0,56 6 40,28 1

19 0,03 0,48 6 34,82 2

20 0,04 0,27 6 31,31 3

21 0,05 0,29 6 28,04 4

22 0,06 0,23 6 27,16 5

23 0,07 0,24 6 26,28 6

24 0,08 0,13 6 26,04 7


52



Putar Kincir.





1 0 5,10 7 138,12 0

1

2 0,1 4,80 7 136,23 1

3 0,2 4,30 7 127,31 2

4 0,28 3,75 7 116,52 3

5 0,37 3,49 7 107,43 4

6 0,49 3,44 7 106,64 5

7 0,49 2,67 7 100,33 6

8 0,52 2,48 7 98,26 7

9 0 4,51 6,5 117.21 0

2

10 0,1 4,22 6,5 115,52 1

11 0,2 3,96 6,5 111,74 2

12 0,28 3,52 6,5 108,62 3

13 0,37 3,21 6,5 101,44 4

14 0,46 2,71 6,5 91,81 5

15 0,49 2,41 6,5 90,91 6

16 0,52 2,34 6,5 89,18 7

17 0 3,41 6 98,12 0

3

18 0,08 3,29 6 96,31 1

19 0,15 2,58 6 85,48 2

20 0,23 2,36 6 84,15 3

21 0,28 2,32 6 82,34 4

22 0,31 1,75 6 75,33 5

23 0,35 1,42 6 70,1 6

24 0,42 1,34 6 64,21 7


53





1 0 4,62 7 145,21 0

1

2 0,1 4,58 7 142,40 1

3 0,2 4,28 7 139,40 2

4 0,28 3,75 7 122,21 3

5 0,35 3,56 7 111,40 4

6 0,42 3,24 7 104,50 5

7 0,48 3,07 7 98,57 6

8 0,56 2,85 7 95,43 7

9 0 4,65 6,5 121,05 0

2

10 0,09 4,39 6,5 118,20 1

11 0,18 4,15 6,5 107,90 2

12 0,25 3,32 6,5 100,70 3

13 0,31 2,78 6,5 92,04 4

14 0,37 2,55 6,5 90,21 5

15 0,45 2,41 6,5 90,15 6

16 0,51 2,39 6,5 84,26 7

17 0 3,04 6 96,83 0

3

18 0,09 3,01 6 93,79 1

19 0,15 2,82 6 91,18 2

20 0,22 2,55 6 86,48 3

21 0,27 2,35 6 82,46 4

22 0,32 2,15 6 79,75 5

23 0,37 1,92 6 74,49 6

24 0,39 0,39 6 64,89 7


54




Jumlah

Lampu Pengujian

I (ampere) V (volt) m/s rpm

1 0 4,02 7 126,7 0

1

2 0,1 3,92 7 124,8 1

3 0,19 3,85 7 114,9 2

4 0,26 3,38 7 108,9 3

5 0,33 3,05 7 105,8 4

6 0,38 2,82 7 97,10 5

7 0,45 2,45 7 89,65 6

8 0,55 2,34 7 86,18 7

9 0 3,38 6,5 100,12 0

2

10 0,08 3,24 6,5 96,82 1

11 0,15 2,78 6,5 91,26 2

12 0,23 2,65 6,5 85,14 3

13 0,27 2,23 6,5 78,51 4

14 0,31 1,96 6,5 76,11 5

15 0,36 1,83 6,5 73,20 6

16 0,46 1,68 6,5 71,86 7

17 0 2,62 6 88,21 0

3

18 0,07 2,41 6 83,79 1

19 0,13 2.05 6 75,29 2

20 0,18 1,84 6 73,90 3

21 0,22 1,54 6 64,48 4

22 0,27 1,36 6 62,21 5

23 0,28 1,2 6 57,94 6

24 0,32 0,79 6 55,60 7


55



Putar Kincir.




Beban Lampu Pengujian I (ampere) V (volt) m/s rpm

1 0 4,62 7 133,2 0

1

2 0,10 4,40 7 124,4 1

3 0,19 3,90 7 116,6 2

4 0,27 3,60 7 112,8 3

5 0,33 3,30 7 104,1 4

6 0,40 2,94 7 99,37 5

7 0,47 2,70 7 97,35 6

8 0,53 2,50 7 86,43 7

9 0 3,93 6,5 115,7 0

2

10 0,09 3,71 6,5 107,1 1

11 0,17 3,25 6,5 100,7 2

12 0,22 2,60 6,5 85,64 3

13 0,29 2,45 6,5 83,15 4

14 0,33 2,34 6,5 80,90 5

15 0,40 1,98 6,5 78,67 6

16 0,45 1,68 6,5 73,46 7

17 0 2,84 6 92,10 0

3

18 0,07 2,61 6 84,17 1

19 0,14 2,25 6 81,20 2

20 0,18 1,93 6 73,65 3

21 0,21 1,70 6 67,31 4

22 0,25 1,30 6 56,16 5

23 0,29 0,28 6 53,27 6

24 0,31 0,31 6 50,68 7


56





1 0 4,42 7 127,4 0

1

2 0,10 4,30 7 122,3 1

3 0,19 3,99 7 115,8 2

4 0,25 3,35 7 110,9 3

5 0,33 3,21 7 110,3 4

6 0,41 3,12 7 99,73 5

7 0,49 2,90 7 95,28 6

8 0,57 2,41 7 94,20 7

9 0 4,30 6,5 123,7 0

2

10 0,09 3,91 6,5 119,1 1

11 0,19 3,70 6,5 106,6 2

12 0,25 3,08 6,5 100,7 3

13 0,30 2,65 6,5 90,81 4

14 0,35 2,40 6,5 86,44 5

15 0,40 2,25 6,5 83,27 6

16 0,49 1,90 6,5 75,71 7

17 0 3,22 6 100,8 0

3

18 0,08 3,15 6 95,63 1

19 0,15 2,84 6 94,09 2

20 0,22 2,65 6 90,13 3

21 0,28 2,50 6 84,31 4

22 0,34 2,18 6 79,60 5

23 0,40 2,10 6 77,53 6

24 0,46 1,70 6 74,38 7


57





1 0 2,42 7 124,5 0

1

2 0,06 2,29 7 118,2 1

3 0,13 2,24 7 115,3 2

4 0,18 2,04 7 113,5 3

5 0,23 1,99 7 104,4 4

6 0,32 1,93 7 103,2 5

7 0,34 1,91 7 99,13 6

8 0,41 1,71 7 98,03 7

9 0 2,92 6,5 99,12 0

2

10 0,07 2,80 6,5 89,84 1

11 0,15 2,74 6,5 87,69 2

12 0,21 2,45 6,5 86,07 3

13 0,27 2,29 6,5 85,67 4

14 0,33 2,19 6,5 76,90 5

15 0,36 1,89 6,5 74,11 6

16 0,38 1,45 6,5 67,08 7

17 0 2,51 6 86,08 0

3

18 0,07 2,38 6 75,26 1

19 0,13 2,02 6 74,47 2

20 0,17 1,66 6 65,99 3

21 0,21 1,54 6 62,46 4

22 0,25 1,31 6 56,74 5

23 0,27 0,93 6 54,53 6

24 0,30 0,69 6 45,86 7


58

4.2 Proses Pengolahan Data

Dalam pengolahan data hasil pengujian kincir angin dua sudu ini

menggunakan sampel data pada variasi kemiringan bilah kincir 30˚ terhadap arah

putaran kincir angin dengan potongan bilah kincir 100˚, pada tabel 4.8 pada baris

ke delapan pada saat ke tujuh beban lampu dinyalakan dengan = 7 m/s.

4.2.1 Perhitungan daya yang tersedia dalam angin

Kincir angin yang diuji memiliki lebar 45cm dan tinggi 60cm, sehingga

luasan frontal kincir ini dapat ditentukan sebesar :

Kecepatan angin yang terjadi pada kondisi ini adalah 7m/s, maka dengan

persamaan (5) daya yang tersedia pada angin dapat ditentukan.

watt

4.2.2 Perhitungan Daya Listrik yang Dihasilkan

Perhitungan daya listrik mengacu pada persamaan (11) yang telah dibahas

pada sub bab 2.3.3 , dimana kecepatan angin yang terjadi pada kondisi ini adalah

7m/s. Maka, dengan persamaan (11) daya yang dihasilkan dapat ditentukan.

yang dalam hal ini:


59

: daya listrik yang dihasilkan (Watt)

: Arus listrik (Ampere)

V : Tegangan (Volt)

Berdasarkan data yang diperoleh, nilai (I) sebesar 0,57 A dengan nilai

tegangan (V) sebesar 2,41. Maka, besar nilai ( ) daya listrik :

0,57 2,41

watt

4.2.3 Perhitungan Tip Speed Ratio (TSR)

Perhitungan (tsr) mengacu pada persamaan (12) yang telah dibahas pada

sub bab 2.3.4 , dimana kecepatan angin yang terjadi pada kondisi ini adalah 7m/s.

Maka, dengan persamaan (12) daya yang dihasilkan dapat ditentukan.

yang dalam hal ini:

: jari-jari kincir (m)

: putaran poros kincir tiap menit (rpm)

: kecepatan angin (m/s)

: 22/7 atau 3,14


60

Berdasarkan data yang diperoleh, nilai (n) sebesar 94,20 rpm pada

kecepatan angin (v) sebesar 7 m/s. Sedangkan nilai (r) jari-jari kincir sebesar 22,5

cm. Maka, besar nilai tip speed ratio yaitu :

4.2.4 Perhitungan Koefisien Daya (Cp)

Berdasarkan data yang diperoleh, nilai ( )sebesar 7,887 watt dan

)sebesar 555,66 watt dengan efisiensi generator 0,8. Maka besar koefisien daya

yaitu: 444,528

= 0,309 %

4.3 Hasil dan Pembahasan

Keseluruhan data yang diperoleh dalam pengujian kincir angin model

WePOWER dengan jumlah sudu 4 berbahan PVC 8 inch dan dengan variasinya

diolah dalam tabel dengan persamaan menurut perhitungan yang sesuai untuk


61

mengetahui daya yang dihasilkan kincir angin, daya listrik dengan asumsi nilai

efisiensi generator 0,8. Kemudian tip speed ratio, dan koefisien daya kincir yang

diperlukan.


30˚, dan 35˚ Dengan Potongan Bilah Kincir 165˚ Terhadap Arah Putar

Kincir.

a. Berdasarkan data percobaan yang diperoleh dari Tabel 4.1, hasil

perhitungan dengan variasi kemiringan bilah 25˚ terhadap arah putar angin

dapat dilihat dari tabel (4.10). Hasil perhitungan pada tabel (4.10)

berdasarkan variasi kecepatan angin yang dipengaruhi posisi blower yang

mensimulasi kecepatan angin dalam proses pengujian.

Tabel 4.10 Hasil pengujian kincir pada posisi kemiringan bilah 25˚, dengan jumlah

bilah 4 buah.

No.

Pembebanan Daya v

angin n

Tsr

Cp

Lampu Uji I

(ampere)

V

(volt)

Pa

(watt)

Pe

(watt) m/s rpm %

1 0 5,25 555,66 0 7 130,20 0,438 0 0

1

2 0,1 5,21 555,66 0,521 7 128,60 0,433 0,117 1

3 0,2 4,66 555,66 0,932 7 125,40 0,422 0,210 2

4 0,3 4,55 555,66 1,365 7 122,20 0,411 0,307 3

5 0,38 3,76 555,66 1,4288 7 120,60 0,406 0,321 4

6 0,42 3,46 555,66 1,4532 7 115,20 0,388 0,327 5

7 0,48 3,32 555,66 1,5936 7 107,80 0,363 0,358 6

8 0,51 2,73 555,66 1,3923 7 102,70 0,346 0,313 7

9 0 3,85 444,89 0 6,5 109,90 0,398 0 0

2

10 0,09 3,81 444,89 0,3429 6,5 105,90 0,384 0,096 1

11 0,16 3,20 444,89 0,512 6,5 103,10 0,374 0,144 2

12 0,22 2,63 444,89 0,5786 6,5 90,76 0,329 0,163 3

13 0,28 2,52 444,89 0,7056 6,5 89,85 0,326 0,198 4

14 0,33 2,31 444,89 0,7623 6,5 81,54 0,295 0,214 5

15 0,37 2,20 444,89 0,814 6,5 80,60 0,292 0,229 6

16 0,41 1,93 444,89 0,7913 6,5 72,56 0,263 0,222 7

17 0 3,01 349,92 0 6 97,80 0,384 0 0

3

18 0,07 2,97 349,92 0,2079 6 93,32 0,366 0,074 1

19 0,15 2,88 349,92 0,432 6 91,98 0,361 0,154 2

20 0,21 2,42 349,92 0,5082 6 89,74 0,352 0,182 3

21 0,27 2,36 349,92 0,6372 6 86,18 0,338 0,228 4


62

22 0,32 2,11 349,92 0,6752 6 77,45 0,304 0,241 5

23 0,35 1,84 349,92 0,644 6 73,12 0,287 0,230 6

24 0,37 1,69 349,92 0,6253 6 70,15 0,275 0,223 7

b. Berdasarkan data percobaan yang diperoleh dari Tabel 4.2, hasil







No.

Pembebanan Daya v

angin n

Tsr

Cp

Lampu Uji I

(ampere)

V

(volt)

Pa

(watt)

Pe

(watt) m/s rpm %

1 0 4,25 555,66 0 7 141,10 0,475 0 0

1

2 0,09 4,23 555,66 0,3807 7 124,30 0,418 0,086 1

3 0,18 3,83 555,66 0,6894 7 118,60 0,399 0,155 2

4 0,25 3,34 555,66 0,835 7 112,80 0,379 0,188 3

5 0,32 3,28 555,66 1,0496 7 96,03 0,323 0,236 4

6 0,36 2,52 555,66 0,9072 7 94,19 0,317 0,204 5

7 0,43 2,48 555,66 1,0664 7 92,07 0,310 0,240 6

8 0,47 2,24 555,66 1,0528 7 82,45 0,277 0,237 7

9 0 3,55 444,89 0 6,5 114,20 0,414 0 0

2

10 0,08 3,52 444,89 0,2816 6,5 106,30 0,385 0,079 1

11 0,15 2,89 444,89 0,4335 6,5 102,70 0,372 0,122 2

12 0,22 2,67 444,89 0,5874 6,5 91,05 0,330 0,165 3

13 0,28 2,46 444,89 0,6888 6,5 89,48 0,324 0,194 4

14 0,34 2,32 444,89 0,7888 6,5 83,87 0,304 0,222 5

15 0,39 2,18 444,89 0,8502 6,5 81,96 0,297 0,239 6

16 0,42 1,68 444,89 0,7056 6,5 75,62 0,274 0,198 7

17 0 2,12 349,92 0 6 93,08 0,365 0 0

3

18 0,07 2,11 349,92 0,1477 6 82,47 0,324 0,053 1

19 0,12 1,95 349,92 0,234 6 76,90 0,302 0,084 2

20 0,17 1,69 349,92 0,2873 6 72,69 0,285 0,103 3

21 0,24 1,62 349,92 0,3888 6 70,56 0,277 0,139 4

22 0,26 1,53 349,92 0,3978 6 69,32 0,272 0,142 5

23 0,29 1,43 349,92 0,4147 6 66,42 0,261 0,148 6

24 0,32 1,21 349,92 0,3872 6 63,18 0,248 0,138 7


63

c. Berdasarkan data percobaan yang diperoleh dari Tabel 4.3, hasil






bilah 4 buah.

No.

Pembebanan Daya v

angin n

tsr

Cp

Lampu Uji I

(ampere)

V

(volt)

Pa

(watt)

Pe

(watt) m/s rpm %

1 0 2,10 555,66 0 7 68,12 0,229 0 0

1

2 0,05 1,68 555,66 0,084 7 63,24 0,213 0,019 1

3 0,09 1,36 555,66 0,1224 7 33,18 0,112 0,028 2

4 0,12 0,97 555,66 0,1164 7 51,19 0,172 0,026 3

5 0,14 0,86 555,66 0,1204 7 50,31 0,169 0,027 4

6 0,17 0,77 555,66 0,1309 7 48,42 0,163 0,029 5

7 0,18 0,54 555,66 0,0972 7 43,27 0,146 0,022 6

8 0,2 0,44 555,66 0,088 7 40,29 0,136 0,020 7

9 0 0,92 444,89 0 6,5 51,32 0,186 0 0

2

10 0,04 0,88 444,89 0,0352 6,5 48,63 0,176 0,010 1

11 0,05 0,68 444,89 0,034 6,5 46,31 0,168 0,010 2

12 0,08 0,54 444,89 0,0432 6,5 44,12 0,160 0,012 3

13 0,09 0,48 444,89 0,0432 6,5 42,57 0,154 0,012 4

14 0,11 0,38 444,89 0,0418 6,5 40,91 0,148 0,012 5

15 0,12 0,34 444,89 0,0408 6,5 37,77 0,137 0,011 6

16 0,13 0,33 444,89 0,0429 6,5 36,21 0,131 0,012 7

17 0 0,62 349,92 0 6 44,12 0,173 0 0

3

18 0,02 0,56 349,92 0,0112 6 40,28 0,158 0,004 1

19 0,03 0,48 349,92 0,0144 6 34,82 0,137 0,005 2

20 0,04 0,27 349,92 0,0108 6 31,31 0,123 0,004 3

21 0,05 0,29 349,92 0,0145 6 28,04 0,110 0,005 4

22 0,06 0,23 349,92 0,0138 6 27,16 0,107 0,005 5

23 0,07 0,24 349,92 0,0168 6 26,28 0,103 0,006 6

24 0,08 0,13 349,92 0,0104 6 26,04 0,102 0,004 7


64



Kincir.







bilah 4 buah.

No.

Pembebanan Daya v

angin n

Tsr

Cp

Lampu Uji I

(ampere)

V

(volt)

Pa

(watt)

Pl

(watt) m/s rpm %

1 0 5,1 555,66 0 7 138,12 0,465 0 0

1

2 0,1 4,8 555,66 0,48 7 136,23 0,458 0,108 1

3 0,2 4,3 555,66 0,86 7 127,31 0,428 0,193 2

4 0,28 3,75 555,66 1,05 7 116,52 0,392 0,236 3

5 0,37 3,49 555,66 1,29 7 107,43 0,361 0,290 4

6 0,49 3,44 555,66 1,69 7 106,64 0,359 0,379 5

7 0,49 2,67 555,66 1,31 7 100,33 0,338 0,294 6

8 0,52 2,48 555,66 1,29 7 98,26 0,331 0,290 7

9 0 4,51 444,89 0 6,5 117,21 0,425 0 0

2

10 0,1 4,22 444,89 0,42 6,5 115,52 0,419 0,119 1

11 0,2 3,96 444,89 0,79 6,5 111,74 0,405 0,223 2

12 0,28 3,52 444,89 0,99 6,5 108,62 0,394 0,277 3

13 0,37 3,21 444,89 1,19 6,5 101,44 0,368 0,334 4

14 0,46 2,71 444,89 1,25 6,5 91,81 0,333 0,350 5

15 0,49 2,41 444,89 1,18 6,5 90,91 0,329 0,332 6

16 0,52 2,34 444,89 1,22 6,5 89,18 0,323 0,342 7

17 0 3,41 349,92 0 6 98,12 0,385 0 0

3

18 0,08 3,29 349,92 0,26 6 96,31 0,378 0,094 1

19 0,15 2,58 349,92 0,39 6 85,48 0,336 0,138 2

20 0,23 2,36 349,92 0,54 6 84,15 0,330 0,194 3

21 0,28 2,32 349,92 0,65 6 82,34 0,323 0,232 4


65


bilah 4 buah. (Lanjutan).

No.

Pembebanan Daya v

angin n

Tsr

Cp

Lampu Uji I

(ampere)

V

(volt)

Pa

(watt)

Pl

(watt) m/s rpm %

22 0,31 1,75 349,92 0,54 6 75,33 0,296 0,194 5

3 23 0,35 1,42 349,92 0,50 6 70,10 0,275 0,178 6

24 0,42 1,34 349,92 0,56 6 64,21 0,252 0,201 7







bilah 4 buah.

No.

Pembebanan Daya v

angin n

tsr

Cp

Lampu Uji I

(ampere)

V

(volt)

Pa

(watt)

Pl

(watt) m/s rpm %

1 0 4,62 555,66 0 7 145,21 0,489 0 0

1

2 0,1 4,58 555,66 0,46 7 142,40 0,479 0,103 1

3 0,2 4,28 555,66 0,86 7 139,40 0,469 0,1926 2

4 0,28 3,75 555,66 1,05 7 122,21 0,411 0,2362 3

5 0,35 3,56 555,66 1,25 7 111,40 0,375 0,2803 4

6 0,42 3,24 555,66 1,36 7 104,50 0,352 0,3061 5

7 0,48 3,07 555,66 1,47 7 98,57 0,332 0,3315 6

8 0,56 2,85 555,66 1,60 7 95,43 0,321 0,359 7

9 0 4,65 444,89 0 6,5 121,05 0,439 0 0

2

10 0,09 4,39 444,89 0,40 6,5 118,20 0,428 0,111 1

11 0,18 4,15 444,89 0,75 6,5 107,90 0,391 0,2099 2

12 0,25 3,32 444,89 0,83 6,5 100,70 0,365 0,2332 3

13 0,31 2,78 444,89 0,86 6,5 92,04 0,333 0,2421 4

14 0,37 2,55 444,89 0,94 6,5 90,21 0,327 0,2651 5

15 0,45 2,41 444,89 1,08 6,5 90,15 0,327 0,3047 6


66



No.

Pembebanan Daya v angin n

tsr

Cp

Lampu Uji I

(ampere) V (volt)

Pa

(watt)

Pl

(watt) m/s rpm %

16 0,51 2,39 444,89 1,22 6,5 84,26 0,305 0,3425 7 2

17 0 3,04 349,92 0 6 96,83 0,380 0 0

3

18 0,09 3,01 349,92 0,27 6 93,79 0,368 0,0968 1

19 0,15 2,82 349,92 0,42 6 91,18 0,358 0,1511 2

20 0,22 2,55 349,92 0,56 6 86,48 0,339 0,2004 3

21 0,27 2,35 349,92 0,63 6 82,46 0,324 0,2267 4

22 0,32 2,15 349,92 0,69 6 79,75 0,313 0,2458 5

23 0,37 1,92 349,92 0,71 6 74,49 0,292 0,2538 6

24 0,39 0,39 349,92 0,15 6 64,89 0,255 0,0543 7







bilah 4 buah.

No.

Pembebanan Daya v

angin n

tsr

Cp

Lampu Uji I

(ampere)

V

(volt)

Pa

(watt)

Pl

(watt) m/s rpm %

1 0 4,02 555,66 0 7 126,70 0,426 0 0

1

2 0,1 3,92 555,66 0,39 7 124,80 0,420 0,088 1

3 0,19 3,85 555,66 0,73 7 114,90 0,387 0,165 2

4 0,26 3,38 555,66 0,88 7 108,90 0,366 0,198 3

5 0,33 3,05 555,66 1,01 7 105,80 0,356 0,226 4

6 0,38 2,82 555,66 1,07 7 97,10 0,327 0,241 5

7 0,45 2,45 555,66 1,10 7 89,65 0,302 0,248 6

8 0,55 2,34 555,66 1,29 7 86,18 0,290 0,290 7

9 0 3,38 444,89 0 6,5 100,12 0,363 0 0

2

10 0,08 3,24 444,89 0,26 6,5 96,82 0,351 0,073 1

11 0,15 2,78 444,89 0,42 6,5 91,26 0,331 0,117 2

12 0,23 2,65 444,89 0,61 6,5 85,14 0,308 0,171 3

13 0,27 2,23 444,89 0,60 6,5 78,51 0,284 0,169 4


67



No.

Pembebanan Daya v

angin n

tsr

Cp

Lampu Uji I

(ampere)

V

(volt)

Pa

(watt)

Pl

(watt) m/s rpm %

14 0,31 1,96 444,89 0,61 6,5 76,11 0,276 0,171 5

2 15 0,36 1,83 444,89 0,66 6,5 73,20 0,265 0,185 6

16 0,46 1,68 444,89 0,77 6,5 71,86 0,260 0,217 7

17 0 2,62 349,92 0 6 88,21 0,346 0 0

3

18 0,07 2,41 349,92 0,17 6 83,79 0,329 0,060 1

19 0,13 2,05 349,92 0,27 6 75,29 0,296 0,095 2

20 0,18 1,84 349,92 0,33 6 73,90 0,290 0,118 3

21 0,22 1,54 349,92 0,34 6 64,48 0,253 0,121 4

22 0,27 1,36 349,92 0,37 6 62,21 0,244 0,131 5

23 0,28 1,2 349,92 0,34 6 57,94 0,227 0,120 6

24 0,32 0,79 349,92 0,25 6 55,60 0,218 0,090 7



Kincir.







bilah 4 buah.

No.

Pembebanan Daya v

angin n

tsr

Cp

Lampu Uji I

(ampere)

V

(volt)

Pa

(watt)

Pe

(watt) m/s rpm %

1 0 4,62 555,66 0 7 133,20 0,44812 0 0

1 2 0,10 4,40 555,66 0,44 7 124,40 0,41852 0,099 1

3 0,19 3,90 555,66 0,74 7 116,60 0,39228 0,167 2

4 0,27 3,60 555,66 0,97 7 112,80 0,37949 0,219 3


68


bilah 4 buah.(Lanjutan)

No.

Pembebanan Daya v

angin n

tsr

Cp

Lampu Uji I

(ampere)

V

(volt)

Pa

(watt)

Pe

(watt) m/s rpm %

5 0,33 3,30 555,66 1,09 7 104,10 0,35022 0,245 4

1 6 0,40 2,94 555,66 1,18 7 99,37 0,33431 0,265 5

7 0,47 2,70 555,66 1,27 7 97,35 0,32751 0,285 6

8 0,53 2,50 555,66 1,33 7 86,43 0,29078 0,298 7

9 0 3,93 444,89 0 6,5 115,70 0,41919 0 0

2

10 0,09 3,71 444,89 0,33 6,5 107,10 0,38803 0,094 1

11 0,17 3,25 444,89 0,55 6,5 100,70 0,36484 0,155 2

12 0,22 2,60 444,89 0,57 6,5 85,64 0,31028 0,161 3

13 0,29 2,45 444,89 0,71 6,5 83,15 0,30126 0,200 4

14 0,33 2,34 444,89 0,77 6,5 80,90 0,29311 0,217 5

15 0,40 1,98 444,89 0,79 6,5 78,67 0,28503 0,223 6

16 0,45 1,68 444,89 0,76 6,5 73,46 0,26615 0,212 7

17 0 2,84 349,92 0 6 92,10 0,36149 0 0

3

18 0,07 2,61 349,92 0,18 6 84,17 0,33037 0,065 1

19 0,14 2,25 349,92 0,32 6 81,20 0,31871 0,113 2

20 0,18 1,93 349,92 0,35 6 73,65 0,28908 0,124 3

21 0,21 1,70 349,92 0,36 6 67,31 0,26419 0,128 4

22 0,25 1,30 349,92 0,33 6 56,16 0,22043 0,116 5

23 0,29 0,28 349,92 0,08 6 53,27 0,20908 0,029 6

24 0,31 0,31 349,92 0,10 6 50,68 0,19892 0,034 7







69


bilah 4 buah.

No.

Pembebanan Daya v

angin n

tsr

Cp

Lampu Uji I

(ampere)

V

(volt)

Pa

(watt)

Pe

(watt) m/s rpm %

1 0 4,42 555,66 0 7 127,40 0,429 0 0

1 2 0,10 4,30 555,66 0,43 7 122,30 0,411 0,097 1

3 0,19 3,99 555,66 0,76 7 115,80 0,390 0,171 2

4 0,25 3,35 555,66 0,84 7 110,90 0,373 0,188 3

1

5 0,33 3,21 555,66 1,06 7 110,30 0,371 0,238 4

6 0,41 3,12 555,66 1,28 7 99,73 0,336 0,288 5

7 0,49 2,90 555,66 1,42 7 95,28 0,321 0,320 6

8 0,57 2,41 555,66 1,37 7 94,20 0,317 0,309 7

9 0 4,30 444,89 0 6,5 123,70 0,448 0 0

2

10 0,09 3,91 444,89 0,35 6,5 119,10 0,432 0,099 1

11 0,19 3,70 444,89 0,70 6,5 106,60 0,386 0,198 2

12 0,25 3,08 444,89 0,77 6,5 100,70 0,365 0,216 3

13 0,30 2,65 444,89 0,80 6,5 90,81 0,329 0,223 4

14 0,35 2,40 444,89 0,84 6,5 86,44 0,313 0,236 5

15 0,40 2,25 444,89 0,90 6,5 83,27 0,302 0,253 6

16 0,49 1,90 444,89 0,93 6,5 75,71 0,274 0,262 7

17 0 3,22 349,92 0 6 100,80 0,396 0 0

3

18 0,08 3,15 349,92 0,25 6 95,63 0,375 0,090 1

19 0,15 2,84 349,92 0,43 6 94,09 0,369 0,152 2

20 0,22 2,65 349,92 0,58 6 90,13 0,354 0,208 3

21 0,28 2,50 349,92 0,70 6 84,31 0,331 0,250 4

22 0,34 2,18 349,92 0,74 6 79,60 0,312 0,265 5

23 0,40 2,10 349,92 0,84 6 77,53 0,304 0,300 6

24 0,46 1,70 349,92 0,78 6 74,38 0,292 0,279 7







70


bilah 4 buah.

No.

Pembebanan Daya v

angin n

tsr

Cp

Lampu Uji I

(ampere)

V

(volt)

Pa

(watt)

Pe

(watt) m/s rpm %

1 0 2,42 555,66 0 7 124,50 0,419 0 0

1

2 0,06 2,29 555,66 0,14 7 118,20 0,398 0,031 1

3 0,13 2,24 555,66 0,29 7 115,30 0,388 0,066 2

4 0,18 2,04 555,66 0,37 7 113,50 0,382 0,083 3

5 0,23 1,99 555,66 0,46 7 104,40 0,351 0,103 4

6 0,32 1,93 555,66 0,62 7 103,20 0,347 0,139 5

7 0,34 1,91 555,66 0,65 7 99,13 0,334 0,146 6

8 0,41 1,71 555,66 0,70 7 98,03 0,330 0,158 7

9 0 2,92 444,89 0 6,5 99,12 0,359 0 0

2

10 0,07 2,80 444,89 0,20 6,5 89,84 0,325 0,055 1

11 0,15 2,74 444,89 0,41 6,5 87,69 0,318 0,115 2

12 0,21 2,45 444,89 0,51 6,5 86,07 0,312 0,145 3

13 0,27 2,29 444,89 0,62 6,5 85,67 0,310 0,174 4

14 0,33 2,19 444,89 0,72 6,5 76,90 0,279 0,203 5

15 0,36 1,89 444,89 0,68 6,5 74,11 0,269 0,191 6

16 0,38 1,45 444,89 0,55 6,5 67,08 0,243 0,155 7

17 0 2,51 349,92 0 6 86,08 0,338 0 0

3

18 0,07 2,38 349,92 0,17 6 75,26 0,295 0,060 1

19 0,13 2,02 349,92 0,26 6 74,47 0,292 0,094 2

20 0,17 1,66 349,92 0,28 6 65,99 0,259 0,101 3

21 0,21 1,54 349,92 0,32 6 62,46 0,245 0,116 4

22 0,25 1,31 349,92 0,33 6 56,74 0,223 0,117 5

23 0,27 0,93 349,92 0,25 6 54,53 0,214 0,090 6

24 0,30 0,69 349,92 0,21 6 45,86 0,180 0,074 7


71

4.4 Grafik Hasil Perhitungan

Dari hasil penelitian dan perhitungan, maka dapat dibuat grafik hubungan

antara putaran poros (rpm) dengan daya angin, daya listrik dengan putaran poros

(rpm) serta Cp dengan tip speed ratio.


DenganPotongan Bilah Kincir 165˚ Terhadap Arah Putar Kincir.

a. Data pada grafik hubungan Cp dan tip speed ratio berikut diambil

berdasarkan hasil perhitungan dan data yang tersedia pada Tabel (4.10),

Tabel (4.11), Tabel (4.12) .

Gambar 4.1 Kemiringan Bilah Kincir 25˚ ( Grafik hubungan antara Cp dan

tip speed ratio. Berdasarkan data perhitungan pada tabel 4.10 ).

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500

CP

(P

ow

er C

oef

fici

ent)

tip speed ratio

v angin = 7 m/s

v angin = 6,5 m/s

v angin = 6m/s


72





0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500

Cp

( P

ow

er

Co

eff

icie

nt

)

tip speed ratio

v = 7 m/s

v = 6,5 m/s

v = 6m/s

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250

Cp

( P

ow

er C

oef

fici

ent

)

tip speed ratio

v = 7 m/s

v = 6,5 m/s

v = 6 m/s


73

b. Berikut adalah grafik hubungan kecepatan putar poros (rpm) dengan daya

yang dihasilkan ( ) yang diambil berdasarkan hasil perhitungan dan data

yang tersedia pada Tabel (4.10), Tabel (4.11), Tabel (4.12) .

Gambar 4.4 Kemiringan Bilah Kincir 25˚ ( Grafik hubungan antara rpm dan

daya listrik (Pe). Berdasarkan data perhitungan pada tabel 4.10 ).



0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00

Pe

(Day

a El

ektr

ik)

putaran poros (rpm)

Pa = 555,66 watt

Pa = 444,66 watt

Pa = 349,92 watt

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0.00 50.00 100.00 150.00

Day

a el

ektr

ik (

wat

t)

Putaran poros per menit (rpm)

v = 7m/s

v = 6,5m/s

v = 6m/s


74



0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00

Day

a el

ektr

ik (

wat

t)


v = 7m/s

v = 6,5m/s

v = 6m/s


75





Tabel (4.14), Tabel (4.15).

Gambar 4.7 Kemiringan Bilah Kincir 25˚ ( Grafik hubungan Cp dan tip

speed ratio. Berdasarkan data perhitungan pada tabel 4.13 ).

Gambar 4.8 kemiringan Bilah Kincir 30˚ ( Grafik hubungan Cp dan tip


0

0

0

0

0

0

0

0

0

0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500

Cp

( P

ow

er C

oef

fici

ent

)

tip speed ratio

v = 7m/s

v = 6,5m/s

v = 6m/s

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600

Cp

(P

ow

er C

oef

fici

ent

tip speed ratio

v = 7m/s

v = 6,5m/s

v = 6,5m/s


76






Gambar 4.10 Kemiringan Bilah Kincir 25˚ ( Grafik hubungan rpm dan daya

listrik (Pe). Berdasarkan data perhitungan pada tabel 4.13 ).

0

0

0

0

0

0

0

0

0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500

Cp

(P

ow

er C

oef

fici

ent

tip speed ratio)

v = 7m/s

v = 6,5m/s

v = 6m/s

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

0.00 50.00 100.00 150.00

Day

a el

ektr

ik (

wat

t)


v = 7m/s

v = 6,5m/s

v = 6m/s


77





0

0

0

1

1

1

1

1

2

2

0.00 50.00 100.00 150.00 200.00

Day

a el

ektr

ik (

wat

t)

Putaran Poros per menit (rpm)

v = 7m/s

v = 6,5m/s

v = 6

0

0

0

1

1

1

1

1

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00

Day

a el

ektr

ik (

wat

t)


v = 7m/s

v = 6,5m/s

v = 6m/s


78





Tabel (4.17), Tabel (4.18).



-0.05

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Cp

( P

ow

er C

oef

fici

ent

)

tip speed ratio

v angin = 7 m/s

v angin = 6,5 m/s

v angin = 6m/s


79





0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500

Cp

( P

ow

er C

oef

fici

ent

)

tip speed ratio

v angin = 7 m/s

v angin = 6,5 m/s

v angin = 6m/s

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500

Cp

( P

ow

er C

oef

fici

ent

)

tip speed ratio

v angin = 7 m/s

v angin = 6,5 m/s

v angin = 6m/s


80





listrik (Pl). Berdasarkan data perhitungan pada tabel 4.16 ).



0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00

Day

a lis

trik

(w

att)


Pa = 555,66 watt

Pa = 444,66 watt

Pa = 349,92 watt

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00

Day

a lis

trik

[w

att]

Putaran poros per menit [rpm]

Pa = 555,66 watt

Pa = 444,66 watt

Pa = 349,92 watt


81



0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00

Day

a el

ektr

ik (

wat

t)


Pa = 555,66 watt

Pa = 444,66 watt

Pa = 349,92 watt


82

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari pengujian kincir angin dari bahan PVC ukuran 8 inchi dengan tiga

variasi sudut posisi bilah kincir dan tiga variasi pemotongan bilah kincir telah

dilakukan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Telah berhasil dibuat kincir angin dari bahan PVC ukuran 8 inchi dengan

tiga variasi pemotongan bilah dengan sudut 100°, 130°, dan 165° dengan

variasi letak posisi sudunya 25°, 30°, dan 35° dalam model kincir yang

sama. Dan dapat melakukan uji karakteristiknya. (Gambar dilampirkan).

2. Kincir angin dengan sudut potong 100° menghasilkan daya elektrik

maksimal 1,33 watt pada kecepatan angin 7 m/s dan koefisien daya (CP)

0,298 pada (tsr) 0,291. Kincir dengan sudut potong 130° menghasilkan daya

elektrik 1,60 watt pada kecepatan angin 7 m/s dan koefisien daya (CP) 0,359

pada (tsr) 0,321. Kincir dengan sudut potong 165° menghasilkan daya kincir

1,39 watt pada kecepatan angin 7 m/s dan koefisien daya (CP) 0,313 pada

(tsr) 0,346.

3. Besar kecilnya sudut potong dan posisi bilah kincir mempengaruhi unjuk

kerja kincir angin. Pada kincir angin dengan sudut potong 130° daya

elektrik (Pe), koefisien daya (CP) dan tip speed ratio (tsr) yang diperoleh

lebih besar dibandingkan kincir angin dengan sudut potong 100° dan 165°.


83

5.2 Saran

Setelah dilakukan penelitian ternyata terdapat kelebihan dan kekurangan yang

perlu diperhatikan, untuk itu perlu adanya saran untuk pengembangan lebih

lanjut tentang kincir angin antara lain :

1. Untuk lebih meningkatkan unjuk kerja kincir angin perlu dilakukan

percobaan lebih lanjut dengan menggunakan motor listrik DC yang lebih

baik. Atau dapat menggunakan generator yang mana akan

memaksimalkan hasil dari penelitian.

2. Untuk lebih meningkatkan unjuk kerja kincir angin model WePOWER

diperlukan uji coba dilapangan. Untuk mengetahui kinerja kincir sekaligus

dapat mengetahui besarnya potensi angin daerah untuk dilakukan

pemasangan kincir angin ini.

3. Dibutuhkan ketelitian untuk mencapai kepresisian yang baik.


84

DAFTAR PUSTAKA

Andika, N.M, Triharyanto, T.Y., Prasetya, O.R. 2008. Kincir Angin Sumbu

Horisontal Bersudu Banyak. Yogyakarta.

Daryanto. Y. 2007. Kajian Potensi Angin Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Bayu.

BALAI PPTAGG-UPT-LAGG. Diakses : Tanggal 5 Agustus 2007.

Johnson, G.L. 2006. Wind Energi System. Manhattan. Diakses : Tanggal 12

Agustus 2012.

Johnson, G.L. 1997. The Search for A New Energi Source. Manhattan. Diakses :

Tanggal 12 Agustus 2012.

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

Technology Bandung. Diakses : Tanggal 28 Agustus 2012.

Sastrowijoyo, F. 2008. Permasalahan Yang Sering Terjadi Pada Sistem Wind

Turbine di Indonesia. Alamat website: http://konversi.wordpress.com.

Diakses : Tanggal 28Agustus 2012.

Sutrisna, F. K. 2011. Prinsip kerja Pembangkit Listrik Tenaga Angin. Alamat

website: http://indone5ia.wordpress.com. Diakses : Tanggal 28 Agustus

2011.

WEPOWERECO™ Integrator of Clean Energy Solutions. WePOWER Eco Corp.

Website: http://wepowereco.com/ecolutions/renewable-energy/wind/

Diakses: Tanggal 27 Februari 2015.


http://konversi.wordpress.com/2008/11/06/permasalahan-yang-sering-terjadi-pada-sistem-wind-turbine-di-indonesia/

http://indone5ia.wordpress.com/2011/05/21/prinsip-kerja-pembangkit-listrik-tenaga-angin-dan-perkembangannya-di-dunia/

http://wepowereco.com/ecolutions/renewable-energy/wind/

85

LAMPIRAN


86

LAMPIRAN I

GAMBAR BAGIAN KINCIR

1.1 Bilah Kincir WePOWER

Gambar 1.1 (3 variasi sudut potong bilah kincir yang digunakan. Bahan PVC 8

inch.)

Gambar 1.2 ( Panjang bilah kincir 60cm, semua sama. Bahan PVC 8 inch.)


87

1.2 Tutup dan Alas Kincir

Gambar 1.3 (Bagian atas dan bawah kincir. Diameter 45cm.)


88

1.3 Kincir Angin WePOWER

Gambar 1.4 (Kincir jadi. Sudut potong bilah 130º)

45cm

60cm


89

LAMPIRAN II

GAMBAR ALAT UKUR

SUDUT BILAH KINCIR WePOWER

2.1 Busur Derajat

Gambar 2.1 (Busur derajat: 165º)

Gambar 2.2 (Busur derajat: 130º)


90

Gambar 2.3 (Busur derajat : 100º)

Gambar 2.4 (Busur derajat : 360º)


91

LAMPIRAN III

SKEMA PENGUJIAN

Wind Tunnel

Keterangan :

00 : Laju aliran angin.

01 : Poros kincir.

02 : Kincir WePOWER.

03 : Motor listrik.

04 : Blower.

05 : Fan blade.

06 : Rangkaian lampu.

07 : Multimeter.

08 : Anemo meter.

09 : Tacho meter.


halaman judul unjuk kerja kincir angin poros …1].pdfputar kincir. ..... 64 4.3.3 tabel hasil...

Documents