Grafik Hubungan Cp mekanis dan TSR
Gambar 4.8 Grafik hubungan CP listrik dengan tip speed ratio untuk ketiga variasi kecepatan angin
Sama seperti grafik koefisien daya mekanis dengan tip speed ratio pada sub Bab 4.3.1, pada grafik hubungan koefisien daya listrik dengan tip speed ratio di
atas, koefisien daya pada variasi kecepatan angin rata – rata 7,3 ms adalah yang
paling besar dan koefisien daya pada variasi kecepatan angin rata – rata 9,4 ms
adalah yang paling kecil diantara variasi lainnya. Dengan menggunakan persamaan yang tertera pada grafik, dapat diketahui koefisien daya maksimum
pada tip speed ratio optimal kincir. Sebagai contoh, digunakan persamaan dari grafik pada variasi kecepatan angin rata
– rata 7,3 ms. Persamaan :
Cp
L
= -9,2816 TSR
2
+ 73,083 TSR - 114,72 R² = 0,9836
Cp
L
= -7,1754 TSR
2
+ 48,393 TSR - 58,53 R² = 0,9911
Cp
L
= -5,3751 TSR
2
+ 30,923 TSR - 28,668 R² = 0,9914
5 10
15 20
25 30
35
0,00 1,00
2,00 3,00
4,00 5,00
6,00 7,00
C p
TSR
Kecepatan Angin 7,3 ms
Kecepatan Angin 8,3 ms
Kecepatan Angin 9,4 ms
Digunakan penyelesaian secara matematis untuk menentukan Cp maksimum dan tip speed ratio optimal dari persamaan di atas.
Setelah mendapat tip speed ratio optimal, disubtitusikan ke dalam persamaan awal untuk mengetahui Cp maksimum pada variasi kecepatan angin
rata – rata 7,3 ms.
Dengan menggunakan penyelesaian secara matematis tersebut, dapat diketahui bahwa pada variasi kecepatan angin rata
– rata 7,3 ms koefisien daya maksimum kincir adalah sebesar 30,4004 yang bekerja pada tip speed ratio
optimal sebesar 3,8588, pada variasi kecepatan angin rata – rata 8,3 ms koefisien
daya maksimum kincir adalah sebesar 23,9998 pada tip speed ratio optimal sebesar 3,3044, dan pada variasi kecepatan angin rata
– rata 9,4 ms koefisien daya maksimum kincir adalah sebesar 16,4483 pada tip speed ratio optimal
sebesar 2,8187. Berdasarkan grafik hubungan koefisien daya listrik dengan tip speed ratio di
atas, dapat diketahui bahwa kincir angin propeller 4 sudu berbahan komposit dapat bekerja optimal pada variasi kecepatan angin rata
– rata 7,3 ms dibanding pada variasi kecepatan angin rata
– rata 8,3 ms dan 9,4 ms. Hal tersebut dikarenakan pengurangan daya dari daya angin menjadi daya listrik akibat kerja
dari generator pada variasi kecepatan angin rata – rata 7,3 ms lebih sedikit
dibanding variasi kecepatan angin lainnya. Pada variasi kecepatan angin rata –
rata 7,3 ms, daya masukan berupa daya yang dihasilkan oleh angin adalah sebesar 180,265 watt dan daya keluaran maksimum berupa daya listrik yang dihasilkan
oleh generator adalah sebesar 52,772 watt. Pengurangan daya yang terjadi adalah sebesar 127,493 watt. Pada variasi kecepatan angin rata
– rata 8,3 ms dan 9,4 ms, pengurangan daya yang terjadi adalah sebesar 203,329 watt dan 320,58 watt.
68
BAB V PENUTUP