Turbin Angin Mini sebagai Alternatif Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan

TURBIN ANGIN MINI SEBAGAI

ALTERNATIF SUMBER ENERGI LISTRIK UNTUK LAMPU

NAVIGASI PADA KAPAL PENANGKAP IKAN

DUDI FIRMANSYAH

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI DAN MANAJEMEN PERIKANAN TANGKAP DEPARTEMEN PEMANFAATAN SUMBERDAYA PERIKANAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR 2012

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER

INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi Turbin Angin Mini sebagai Alternatif Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan merupakan karya saya sendiri dengan arahan dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya ilmiah yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, 09 Februai 2012 Dudi Firmansyah

ABSTRAK

DUDI FIRMANSYAH, C44070044. Turbin Angin Mini sebagai Alternatif Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan. Dibimbing oleh FIS PURWANGKA dan BUDHI HASCARYO ISKANDAR.

Mengetahui pengaruh waktu (siang dan malam) terhadap besarnya kecepatan angin (km/jam) di daerah penelitian, mengetahui tipe angin berdasarkan kecepatan angin (km/jam) rata-rata di daerah penelitian menurut tabel skala Beaufort, mengetahui pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu pada turbin angin terhadap kecepatan putaran per menit (rpm) alternator, mengetahui perbandingan lama waktu pengisian baterai oleh turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu, mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk menghidupkan rangkaian lampu LED.

Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode percobaan, yaitu melakukan uji coba turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. Pengumpulan data penelitian ini dilakukan dengan cara pengamatan/observasi, yaitu dengan cara mengamati turbin angin 3 sudu dan 6 sudu, adapun hal yang diamati pada penelitian ini yaitu sebagai berikut : kecepatan angin (km/jam) dan arah angin, kecepatan putaran (rpm) alternator, arus (ampere) yang dihasilkan, jenis angin dan tipe angin. Analisis data yang digunakan pada penelitian ini yaitu, analisis univariat, bivariat dan analisis lanjut. Waktu (siang dan malam) memberikan pengaruh terhadap besarnya kecepatan angin di daerah penelitian, dimana pada siang hari kecepatan angin lebih besar dibandingkan malam hari. Menurut tabel skala Beaufort, tipe angin yang di daerah penelitian pada saat melakukan pengamatan termasuk dalam tipe angin lemah. Jumlah sudu pada baling-baling memberikan pengaruh terhadap peningkatan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator, dimana turbin angin dengan 6 sudu menghasilkan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator lebih besar dibandingkan turbin angin dengan 3 sudu. Lama waktu yang dibutuhkan untuk mengisi ampere baterai sampai penuh oleh turbin angin dengan 3 sudu yaitu 1 jam 45 menit, sedangkan oleh turbin angin dengan 6 sudu waktu yang dibutuhkan hanya 1 jam 30 menit. Jadi, turbin angin dengan 6 sudu menghasilkan arus (ampere) yang lebih besar. Energi yang dihasilkan turbin angin mini dengan 6 sudu mampu untuk menghidupkan tiga buah rangkaian lampu LED (putih, merah, dan hijau) selama 125,6 jam atau sama dengan ± 5 hari.

Kata kunci: Lama waktu pengisian baterai, Pengaruh jumlah sudu, Turbin angin dengan alternator, Turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu, Turbin angin mini.

© Hak cipta IPB, Tahun 2012

Hak cipta dilindungi Undang-Undang

1) Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber:

a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah.

b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.

2) Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa seizin IPB.

TURBIN ANGIN MINI SEBAGAI

ALTERNATIF SUMBER ENERGI LISTRIK UNTUK LAMPU

NAVIGASI PADA KAPAL PENANGKAP IKAN

DUDI FIRMANSYAH

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada

Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI DAN MANAJEMEN PERIKANAN TANGKAP DEPARTEMEN PEMANFAATAN SUMBERDAYA PERIKANAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR 2012

Judul Skripsi : Turbin Angin Mini sebagai Alternatif Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan

Nama Mahasiswa : Dudi Firmansyah

NIM : C44070044

Program Studi : Teknologi dan Manajemen Perikanan Tangkap

Disetujui:

Pembimbing I, Pembimbing II,

Fis Purwangka, S.Pi., M.Si. Dr. Ir. Budhi H. Iskandar, M.Si. NIP. 1972 0502 200701 1 002 NIP : 1967 0215 199103 1 004

Diketahui:

Ketua Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan,

Dr. Ir. Budy Wiryawan, M.Sc. NIP. 1962 1223 198703 1 001

KATA PENGANTAR

Skripsi ditujukan untuk memenuhi syarat mendapatkan gelar sarjana pada Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Judul yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan pada bulan Juni-Desember 2011 ini adalah Turbin Angin Mini sebagai Alternatif Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada:

1. Fis Purwangka, S.Pi., M.Si dan Dr. Ir. Budhi H. Iskandar, M.Si. atas arahan dan bimbingannya selama penyusunan skripsi ini;

2. Dr. Ir. Mohammad Imron, M.Si. selaku Komisi Pendidikan Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan dan Dr. Yopi Novita, S.Pi., M.Si. selaku penguji tamu;

3. Dosen Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan atas ilmu yang telah diberikan selama ini;

4. Bidang Penelitian dan Publikasi Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan atas pemberian dana untuk penelitian insentif 2011.

5. Orang tua dan Kakakku atas semua doa, nasehat, semangat serta kasih sayang yang diberikan selama ini kepada penulis;

6. Fitria Nur Indah Sari atas doa, dukungan dan semangatnya selama ini;

7. Teknisi SLK Palabuhanratu (Kang Syarif, Om Chris, Kang Arik dan yang lainnya) atas bantuannya selama melakukan penelitian;

8. Laboratorium KKO Crew (Kang Maman, Eko, Bang Bobi, Bang Komar, Mbak Dini dan Furqon “Golo”) atas bantuannya selama pembuatan alat; 9. Keluarga Bagan PSP (Ade, Beni, Dede, Reza Rois, dan Ryan) atas doa,

dukungan dan semangatnya selama ini;

10. Teman-teman seperjuangan PSP 44, adik-adik PSP 45, dan PSP 46 atas segala dorongan, inspirasi dan semangat kepada penulis;

11. Pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi para pembaca.

Bogor, Februari 2012 Dudi Firmansyah

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Kota Kuda Kuningan-Jawa Barat pada tanggal 23 Desember 1988 dari pasangan Bapak Edi Heryadi (Alm) dan Rusih. Penulis merupakan putra keempat dari empat bersaudara. Penulis lulus dari SMA Negeri 3 Kuningan pada tahun 2007 dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).

Penulis memilih Mayor Teknologi dan Manajemen Perikanan Tangkap, Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif di Himpunan Mahasiswa Aria Kamuning - Kuningan (Himarika) sebagai Ketua Divisi P2M periode 2008-2009, Ketua Praktek Lapang (Fieldtrip) Oseanografi Umum Tahun 2009, dan Himpunan Mahasiswa Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan (Himafarin) sebagai Ketua Umum Himpunan Mahasiswa Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan (Himafarin) periode 2010-2011.

Penulis menerima dana dari bagian Bidang Penelitian dan Publikasi Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan untuk melakukan penelitian dan penyusunan skripsi dengan judul “Turbin Angin Mini sebagai Alternatif Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan”. Penyusunan skripsi ini digunakan untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Program Studi Teknologi dan Manajemen Perikanan Tangkap, Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan dan dinyatakan lulus dalam sidang sarjana pada tanggal 09 Februari 2012.

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ... i

DAFTAR GAMBAR ... ii

DAFTAR LAMPIRAN ... iii

1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan Penelitian ... 2

1.3 Manfaat Penelitian ... 3

2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Angin dan Proses Terjadinya Angin ... 4

2.1.1 Alat ukur kecepatan angin ... 4

2.1.2 Jenis-jenis angin ... 6

2.1.3 Pola umum angin di Indonesia ... 7

2.2 Jenis Turbin Angin ... 8

2.2.1 Konstruksi turbin angin ... 8

2.3 Alternator Mobil ... 11

2.4 Sistem Penyimpanan Energi Listrik ... 11

2.5 Sistem Kelistrikan pada Kapal Penangkap Ikan ... 12

2.6 Lampu LED (Light Emitting Diode) ... 13

2.7 Lampu Navigasi ... 14

3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ... 16

3.2 Alat dan Bahan ... 16

3.3 Metode Penelitian ... 17

3.4 Metode Pengumpulan Data ... 17

3.5 Analisis dan Penyajian Data ... 18

3.6 Pembuatan dan Perancangan Alat ... 22

3.6.1 Pembuatan alat ... 22

3.6.2 Perancangan alat ... 24

4 KEADAAN UMUM DAERAH PENELITIAN 4.1 Letak dan Luas Wilyah ... 27

4.2 Musim Penangkapan Ikan ... 27

4.3 Unit Penangkapan Ikan ... 27

4.3.1 Kapal ... 27

4.3.2 Alat tangkap ... 28

4.3.3 Nelayan ... 29

5 HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Hasil Pengamatan Kecepatan Angin pada Turbin Angin dengan 3

Sudu dan 6 Sudu ... 31

5.1.1 Sebaran frekuensi kecepatan angin pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ... 32

5.1.2 Tipe angin dan jenis angin pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ... 33

5.2 Hubungan Kecepatan Angin (km/jam) dan Kecepatan Putaran per menit (rpm) Alternator pada Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu ... 36

5.3 Hubungan Kecepatan Putaran per menit (rpm) Alternator dan Arus yang Dihasilkan pada Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu ... 38

5.4 Pengaruh Jumlah 3 Sudu dan 6 Sudu pada Turbin Angin terhadap Peningkatan Kecepatan Putaran per menit (rpm) Alternator ... 40

5.5 Perbandingan Lama Waktu Pengisian Ampere Baterai oleh Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu ... 41

5.6 Waktu yang Dibutuhkan untuk Menghidupkan Rangkaian Lampu LED ... . 42

5.7 Spesifikasi Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu ... 43

6 KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan ... 45

6.2 Saran ... 46

DAFTAR PUSTAKA ... 47

LAMPIRAN ... 48

i 

 

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Tabel Skala Beaufort ... 5

2 Jumlah perahu motor tempel dan kapal motor tahun 2005 - 2010 ... 28

3 Jumlah alat tangkap di kabupaten Sukabumi tahun 2005 - 2010 ... 28

4 Jumlah nelayan PPN Palabuhanratu tahun 2006 - 2010 ... 29

5 Sebaran frekuensi kecepatan angin (km/jam) pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ... 32

6 Tipe angin berdasarkan skala Beaufort pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ... 34

7 Tipe angin berdasarkan skala Beaufort untuk kecepatan angin angin rata-rata pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ... 34

8 Jenis angin pada saat pengujian turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu .... 35

9 Kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ……… .... 36

10 Kecepatan putaran per menit (rpm) alternator dan arus (ampere) yang dihasilkan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ... 38

11 Perbandingan lama waktu pengisian baterai oleh turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ... 41

ii 

 

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Anemometer ... 4

2 Turbin angin Propeller dan Darrieus ... 8

3 Jenis-jenis model sudu ... 9

4 Alternator mobil ... 11

5 Accu mobil 12 Volt 45 ampere ... 12

6 Bagian lampu LED ... 13

7 Posisi lampu pada kapal ukuran kurang dari 7 m ... 14

8 Posisi lampu pada kapal ukuran 7 – 12 m ... 14

9 Posisi lampu pada kapal ukuran 12 – 20 m. ... 15

10 Bentuk baling-baling yang dibuat. ... 22

11 Rangka alternator yang telah dibuat. ... 23

12 Turbin angin mini. ... 23

13 Sudu yang telah dipasang pada puli ... 24

14 Alternator yang telah terpasang pada rangka alternator. ... 24

15 Puli baling-baling terpasang pada rotor alternator. ... 25

16 Rangka alternator dihubungkan dengan tiang. ... 25

17 Saat ekor telah terpasang. ... 25

18 Saat kabel sudah terhubung. ... 26

19 Semua komponen sudah terpasang. ... 26

20 Rata-rata kecepatan angin di Palabuhanratu bulan Januari – Agustus 2011. 30 21 Grafik hubungan antara waktu dan kecepatan angin saat pengamatan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. ... 31

22 Histogram sebaran frekuensi kecepatan angin pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. ... 33

23 Grafik hubungan antara kecepatan angin (km/jam) dengan putaran (rpm) alternator pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ... 37

24 Grafik hubungan antara kecepatan putaran alternator (rpm) dengan arus (ampere) yang dihasilkan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ... 39

25 Pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu terhadap peningkatan kecepatan putaran (rpm) alternator ... 40

26 Perbandingan lama waktu pengisian ampere baterai oleh turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. ... 42

iii 

 

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Tabel data hasil pengamatan turbin angin dengan 3 sudu ... 48

2 Tabel data hasil pengamatan turbin angin dengan 6 sudu ... 50

3 Alat dan bahan ... 52

4 Dokumentasi hasil penelitian ... 54

1

1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Menurut Indartono (2005) yang diacu oleh Alamsyah (2007), energi merupakan bagian penting dalam kehidupan masyarakat, karena hampir semua aktivitas manusia selalu membutuhkan energi. Misalnya untuk penerangan, proses industri atau untuk menggerakkan peralatan rumah tangga diperlukan energi listrik, untuk menggerakkan kendaraan baik roda dua maupun empat diperlukan bensin, serta masih banyak peralatan di sekitar kehidupan manusia yang memerlukan energi. Sebagian besar energi yang digunakan di Indonesia berasal dari energi fosil yang berbentuk minyak bumi dan gas bumi. Jumlah energi fosil ini semakin lama akan semakin berkurang dan harganya akan terus naik, sehingga perlu dicarikan sumber energi alternatif untuk membangkitkan energi listrik tersebut.

Menurut Triharyanto (2007), banyak sekali energi alternatif dari alam terutama di Indonesia yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik. Salah satu alternatif energi yang dapat dipilih adalah angin, karena angin terdapat dimana-mana sehingga mudah didapatkan serta tidak membutuhkan biaya besar. Energi listrik tidak dapat langsung dihasilkan oleh alam, maka untuk memanfaatkan energi angin ini dibutuhkan sebuah alat yang dapat merubah energi angin tersebut menjadi energi listrik. Alat yang digunakan yaitu turbin angin, dimana turbin angin ini akan menangkap energi angin dan menggerakkan alternator yang nantinya akan merubah energi gerak menjadi energi listrik.

Permasalahan sistem kelistrikan pada kapal-kapal penangkap ikan di Indonesia masih kurang mendapatkan perhatian secara memadai, dimana sistem kelistrikan yang ada berdasarkan pada sistem kelistrikan di darat. Padahal kondisi lingkungan di laut dan di darat jauh berbeda, kondisi lingkungan di kapal bersifat korosif, sehingga spesifikasi-spesifikasi peralatan yang digunakan akan berbeda. Selain itu, ketersediaan energi listrik di kapal penangkap ikan sangat penting bagi operasional dan keselamatan kapal. Tenaga listrik ini dipergunakan untuk penerangan, sistem permesinan bantu, sistem pendingin ruang penyimpanan, serta peralatan navigasi. Perencanaan sistem kelistrikan yang baik akan menghindarkan dari terjadinya musibah yang diakibatkan hubungan singkat, sehingga terjadi

2

kebakaran di kapal ataupun kematian. Selain itu, perencanaan yang baik akan dapat menghemat biaya operasional (Koenhardono, 2009).

Mengacu pada data statistik yang diinformasikan oleh IMO, ILO dan FAO bahwa 7 persen kecelakaan fatal terjadi di industri penangkapan ikan dan setiap tahunnya terjadi sekitar 24.000 kecelakaan tersebut, dimana 80 persen kecelakaan kapal disebabkan oleh kesalahan manusia. Salah satu faktor penyebab kapal tersebut mengalami kecelakaan yaitu kapal tersebut tidak dilengkapi dengan peralatan navigasi yang sesuai dengan aturan yang berlaku, baik secara nasional dan internasional, contohnya penggunaan lampu navigasi.

Dalam penelitian ini, dibuat suatu turbin angin mini tipe propeller yang digunakan sebagai alternatif pembangkit listrik, dengan alternator mobil yang berfungsi untuk mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Selanjutnya, arus dan daya listrik yang dihasilkan digunakan untuk mengisi ulang baterai (accu) yang kemudian akan digunakan untuk kebutuhan listrik lampu. Lampu yang digunakan yaitu tiga buah rangkaian lampu LED (putih, merah dan hijau), dimana daya yang diperlukan oleh lampu LED ini jauh lebih hemat dibandingkan dengan lampu biasa.

1.2 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk:

1) Mengetahui pengaruh waktu (siang dan malam) terhadap besarnya kecepatan angin (km/jam) di daerah penelitian.

2) Mengetahui tipe angin berdasarkan kecepatan angin (km/jam) rata-rata di daerah penelitian menurut tabel skala Beaufort.

3) Mengetahui pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu pada turbin angin terhadap kecepatan putaran per menit (rpm) alternator.

4) Mengetahui perbandingan lama waktu pengisian baterai oleh turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu.

5) Mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk menghidupkan rangkaian lampu LED.

3

1.3 Manfaat Penelitian

1) Bagi penulis, menambah pengetahuan mengenai pemanfaatan energi angin sebagai energi alternatif baik secara teori maupun praktek.

2) Bagi nelayan, memberikan informasi kepada nelayan mengenai pemanfaatan energi angin (turbin angin) sebagai alternatif pengganti sumber energi listrik untuk lampu navigasi pada kapal penangkap ikan.

4

2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Angin dan Proses Terjadinya Angin

Menurut Harun (1987) yang diacu oleh Setiono (2006), adanya perbedaan suhu antara wilayah yang satu dengan wilayah yang lain di permukaan bumi ini menyebabkan timbulnya angin. Terjadinya perputaran udara yaitu perpindahan udara dari daerah khatulistiwa (suhu tinggi) ke daerah kutub (suhu rendah) dan sebaliknya dari daerah kutub (suhu rendah) ke daerah khatulistiwa (suhu tinggi). Perpindahan udara atau gesekan udara terhadap permukaan bumi inilah yang disebut dengan angin. Perbedaan suhu di permukaan bumi dikarenakan penyinaran matahari ke bumi dan peredaran bumi terhadap matahari. Oleh karena itu, adanya angin pada suatu wilayah tergantung perbedaan suhu, sehingga dapat dikatakan secara periodik angin di suatu wilayah dibangkitkan kembali selama ada perbedaan suhu oleh penyinaran matahari. Atas dasar hal tersebut, angin dapat dikatakan sebagai sumber daya energi terbarukan.

2.1.1 Alat ukur kecepatan angin

Menurut Safarudin (2003) yang diacu oleh Alamsyah (2007), untuk memperkirakan kecepatan angin di lokasi, dapat dipergunakan dua teknik. Teknik pertama yaitu menggunakan alat yang disebut anemometer, sedangkan teknik kedua yaitu menggunakan pengamatan langsung berdasarkan Skala Beaufort. (1) Anemometer

Kecepatan angin diukur dengan alat yang disebut anemometer. Anemometer jenis mangkok adalah yang mempunyai sumbu vertikal dan tiga buah mangkok yang berfungsi menangkap angin.

Sumber: Safarudin (2003) diacu oleh Alamsyah (2007) Gambar 1 Anemometer.

5

Jumlah putaran per menit dari poros anemometer dihitung secara elektronik. Biasanya, anemometer dilengkapi dengan sudut angin untuk mendeteksi arah angin. Jenis anemometer lain adalah anemometer ultrasonik atau jenis laser yang mendeteksi perbedaan fase dari suara atau cahaya koheren yang dipantulkan dari molekul-molekul udara.

(2) Skala Beaufort

Menurut Hofman (1987) yang diacu oleh Alamsyah (2007), kecepatan angin dan tipe angin juga dapat diperkirakan dengan menggunakan skala Beaufort, dimana skala Beaufort memperkirakan kecepatan angin berdasarkan kondisi visual yang terdapat di daratan dan lautan. Sehingga, dapat ditentukan tipe angin di suatu wilayah berdasarkan besarnya kecepatan angin di wilayah tersebut. Berikut tabel skala Beaufort beserta penjelasannya dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini.

Tabel 1 Skala Beaufort.

Skala Beaufort

Skala Petersen

Uraian jelas dari angin Kecepatan angin Lazim

dipakai di laut

Lazim dipakai di

darat

m/s km/jam

0 Datar Suasana

sunyi

Tidak ada

angin 0-0,2 0-1

1 Datar Lemah dan

sunyi

Angin

lemah 0,3-1,5 2-5

2 Riakan ringan Kesejukan lemah

Angin

lemah 1,6- 3,3 6-11 3

Riakan ringan sampai bergelombang

Kesejukan ringan

Angin

lemah 3,4-5,4 12-19

4 Bergelombang Kesejukan sedang

Angin

sedang 5,5-7,9 20-28

5 Dahsyat Angin sepoi – sepoi yang

segar

Angin yang cukup kencang

8,0-10,7 29-38

6 Laut yang agak dahsyat

Angin sepoi – sepoi yang

kaku

Angin

kencang 10,8-13,8 39-49

7 Laut yang liar - Angin

keras 13,9-17,1

50-61

6

Skala

Beaufort

Skala Petersen

Uraian jelas dari angin Kecepatan angin Lazim

dipakai di laut

Lazim dipakai di

darat

m/s Km/jam

8 Laut yang

tinggi -

Angin

taufan 17,2-20,7 62-74 9 Laut yang

tinggi - Taufan 20,8-24,4 75-88

10 Laut yang

sangat tinggi -

Taufan

berat 24,5-28,4 89-102 11 Laut yang luar

biasa tinggi - Badai 28,5-32,6 103-117

12 Liar - Badai > 32,6 > 117

Sumber: Hofman (1987) diacu oleh Alamsyah (2007) 2.1.2 Jenis –jenis angin

Menurut Wyrtki (1961) yang diacu oleh Suardi (2009), secara umum angin dapat dibagi menjadi angin lokal dan angin musim. Salah satu yang termasuk ke dalam angin lokal yaitu angin angin laut dan angin darat.

(1) Angin laut

Angin laut terjadi ketika pada pagi hingga menjelang sore hari, daratan menyerap energi panas lebih cepat dari lautan. Sehingga suhu udara di darat lebih panas daripada di laut, akibatnya udara panas di daratan akan naik dan digantikan udara dingin dari lautan.

(2) Angin darat

Angin darat terjadi ketika 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 dilepaskan ke udara. Gerakan konvektif tersebut menyebabkan udara dingin dari daratan bergerak menggantikan udara yang naik di lautan sehingga terjadi aliran udara dari darat ke laut, dan biasanya angin darat terjadi pada tengah malam dan dini hari. Kedua angin ini banyak dimanfaatkan oleh para nelayan tradisional untuk menangkap ikan di laut. Pada malam hari saat bertiupnya angin darat, para nelayan pergi menangkap ikan di laut. Sebaliknya pada siang hari saat bertiupnya angin laut, para nelayan pulang dari penangkapannya.

7

2.1.3 Pola umum angin di Indonesia

Pola angin yang sangat berperan di Indonesia yaitu angin muson. Hal ini disebabkan karena Indonesia teletak di antara dua benua yaitu Benua Asia dan Australia dan di antara dua samudera yaitu Samudera Pasifik dan Samudera Hindia. Menurut Wyrtki (1961) yang diacu oleh Suardi (2009), keadaan musim di Indonesia terbagi menjadi tiga golongan, yaitu :

(1) Musim Barat (Oktober – April)

Di Pulau Jawa angin ini dikenal sebagai angin muson barat laut, musim barat umumnya membawa curah hujan yang tinggi di Pulau Jawa. Angin muson barat berhembus pada bulan Oktober - April, terjadi pergerakan angin dari benua Asia ke benua Australia sebagai angin muson barat. Angin ini melewati Samudera Pasifik dan Samudera Indonesia serta Laut Cina Selatan. Karena melewati lautan tentunya banyak membawa uap air dan setelah sampai di kepulauan Indonesia turun hujan. Setiap bulan November, Desember, dan Januari Indonesia bagian barat sedang mengalami musim hujan dengan curah hujan yang cukup tinggi. (2) Musim Timur (April - Oktober)

Angin muson timur berhembus setiap bulan April - Oktober, dimana selama musim timur biasanya Pulau Jawa mengalami kekeringan. Terjadi pergerakan angin dari benua Australia ke benua Asia melalui Indonesia sebagai angin muson timur. Angin ini tidak banyak menurunkan hujan, karena hanya melewati laut kecil. Oleh sebab itu, di Indonesia sering menyebutnya sebagai musim kemarau. (3) Musim Peralihan

Diantara musim penghujan (Musim Barat) dan musim kemarau (Musim Timur) terdapat musim lain yang disebut Musim Pancaroba (Peralihan). Adapun ciri-ciri musim pancaroba (peralihan), yaitu antara lain udara terasa panas, arah angin tidak teratur, sering terjadi hujan secara tiba-tiba dalam waktu yang singkat dan lebat. Musim peralihan terbagi menjadi dua periode, yaitu periode Maret – Mei dikenal seagai musim Peralihan I atau Muson pancaroba awal tahun. Sedangkan, periode September – November disebut musim peralihan II atau musim pancaroba akhir tahun. Pada musim-musim peralihan, matahari bergerak melintasi khatulistiwa, sehingga angin menjadi lemah dan arahnya tidak menentu.

2.2 Jenis Men mesin atau yang dige alat untuk Safarudin dua jenis, (1) Turbin seperti diarahk (2) Turbin digolon kali dit Darrieu gambar 2.2.1 Kon Men beberapa m tersebut ya 1) Sudu

Sudu m energi kin

Turbin An

nurut Kamu u motor yan erakkan oleh k merubah e (2003) yan yaitu turbin n angin Pro baling – ba kan sesuai d n angin Da ngkan dalam temukan ol

us yaitu tid r turbin ang

Sumber Gam nstruksi tur nurut Trihar macam sub aitu sebagai merupakan netik dari an

ngin

us Besar Ba ng roda pen h aliran air,

energi angi ng diacu ole n angin prop opeller ada aling pesaw dengan arah

rrieus meru m jenis turb

eh GJM Da ak memerlu gin dapat dil

r: Safarudin (2 mbar 2 Turb

rbin angin

ryanto (200 b sistem yan

i berikut :

bagian roto ngin dan diru

ahasa Indon nggeraknya , uap atau u in (energi g eh Alamsya peller dan tu alah jenis t wat terbang p

angin yang upakan sua in angin be arrieus tahu ukan mekan lihat pada G

2003) diacu o bin angin Pr

07), kontru ng dapat me

or dari turb ubah ke dal

nesia (KBBI a berporos d udara. Seda gerak) menj ah (2007), t urbin angin turbin angin pada umum g paling ting atu sistem k erporos tega

un 1920. K nisme orien Gambar 2 di

leh Alamsyah ropeller dan

uksi turbin eningkatkan

bin angin, d lam energi g

I), pengerti dengan sudu angkan, turb jadi energi turbin angin n darrieus.

n dengan p mnya. Turbin ggi kecepata konversi en ak. Turbin a Keuntungan tasi pada ar

bawah ini.

h (2007) n Darieus.

angin secar n efisiensi d

dimana roto gerak putar.

ian turbin a u (baling-ba bin angin a

listrik. Me n dibagi me

poros horiz n angin ini annya. nergi angin angin ini per dari turbin rah angin. U

ra umum t dari turbin

or ini mene . 8 adalah aling) adalah enurut enjadi zontal harus yang rtama jenis Untuk terdiri angin erima

9

(1)Model sudu

Model sudu yang umum digunakan untuk turbin angin tipe horizontal (propeller) terbagi menjadi tiga bentuk, yaitu (1) bentuk persegi panjang, (2) bentuk taper linier terbalik dan (3) bentuk taper linier. Seperti terlihat pada Gambar 3 di bawah ini.

(1) (2) (3)

Sumber: Triharyanto (2007)

Gambar 3 Jenis-jenis model sudu.

Model sudu yang paling baik adalah yang mendekati bentuk streamline, dalam pengujian ini digunakan bentuk taper linear sebagai bentuk yang mendekati kondisi streamline. Menurut Hofman (1987) yang diacu oleh Alamsyah (2007), untuk mendapatkan hasil yang optimal dari sebuah turbin angin, maka perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut yaitu bentuk sudu seperti sekrup atau memuntir, sehingga aerodinamisnya semakin baik. Untuk mendapatkan energi yang lebih baik, puli dipasang langsung pada rotor. Serta sudu yang ideal berjumlah 3 buah sudu, karena menghasilkan pembagian gaya dan keseimbangan yang lebih baik.

(2) Jumlah sudu/daun pada baling-baling

Menurut Jhon (1985) yang diacu oleh Guntoro (2008), menyatakan bahwa semakin besar luas baling-baling maka akan menghasilkan gaya yang besar pula. Akibatnya akan menyebabkan putaran rotor yang semakin cepat dan menghasilkan daya listrik keluaran yang semakin besar. Demikian pula, dengan menambah jumlah sudu pada baling-baling akan menambah luas baling-baling yang berarti akan menambah gaya pada turbin sehingga akan memperbesar putaran rotor. Selain itu menurut Guntoro (2008), bahwa semakin banyak jumlah sudu pada baling-baling efisiensi daya listriknya cenderung semakin besar. Hal ini terjadi karena gaya angkat angin menjadi besar dengan bertambahnya luas baling-baling (luas bertambah karena jumlah

10

sudu bertambah) sehingga kecepatan putaran rotor (alternator) juga semakin lebih besar, akibatnya daya dan arus listrik yang dihasilkan juga semakin besar.

Menurut Fyson (1985) yang diacu oleh Sambada (2001), baling-baling pada kapal adalah alat untuk melanjutkan putaran yang diberikan mesin utama yang disalurkan melalui poros (shafting) baling-baling yang berupa kekuatan hantar (delivered horse power) menjadi tenaga dorong (thrust horse power) untuk melakukan gerakan atau mendorong kapal. Dimensi propeller menurut Fyson (1985) terdiri dari diameter baling-baling (Dp), diameter hub (biasanya 0,2 Dp), Disc Area Ratio (DAR) adalah total luas daun baling-baling per luas sapuan baling-baling, dan untuk baling-baling kapal berdaun tiga biasanya memiliki nilai DAR =0,5. Bentuk daun baling-baling secara melintang dan membujur, rake dan skew, pitch dan slip.

Menurut Harvald (1992) yang diacu oleh Sambada (2001), semakin sedikit jumlah daun baling-baling semakin tinggi efisiensi baling-baling. Hal ini berlaku jika angka maju mempunyai harga yang tetap. Dengan harga maju yang sudah tertentu demikian itu maka berarti harus dipilih baling-baling dengan jumlah daun yang sesedikit mungkin. Tetapi jika dilakukan perhitungan dengan menganggap bahwa kecepatan, dan dengan demikian daya baling-baling yang diperlukan serta garis tengah baling-baling-baling-baling semuanya sudah tertentu, dan memenuhi kriteria kavitasi maka penambahan jumlah daun baling-baling akan menurunkan efisiensi. Jumlah daun baling-baling tidak memiliki pengaruh yang berarti pada daya yang diperlukan untuk menggerakkan kapal.

(2) Generator

Generator merupakan salah satu komponen terpenting dalam pembuatan sistem turbin angin, karena generator ini dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik.

(3) Tower

Tower atau tiang penyangga yaitu bagian struktur dari turbin angin horizontal yang memiliki fungsi sebagai struktur utama penopang dari komponen sistem terangkai sudu, poros dan generator.

2.3Altern Men adalah su Pengubaha dilakukan sebuah pu stator. Aru utama pad yang mem tambahan, memperha dan semu alternator Kec (rpm) alte dengan se kecepatan alternator. akan rend tinggi (Ala 2.4Sistem Men (tidak sep tidak men

nator Mobil

nurut Nipon uatu mesin an energi a

memakai a ulley yang m

us bolak-bal da alternato mbangkitkan

, terdapat alus putaran a bagian te r mobil disa

epatan angi ernator. D emakin cepa n angin (km . Selain itu, dah. Sebalik amsyah, 20 m Penyimpa nurut Alam panjang har nentu, oleh l ndenso (19 yang men angin menja alternator m memutarkan

lik ini diuba or adalah ro

n arus listr pula brush n rotor dan ersebut dipe ampaikan pa Sum Ga in (km/jam) Dimana, sem atnya putar m/jam) berb

, pada alter knya, semak

07).

anan Energ

msyah (2007 ri angin aka karena itu

80) yang d ngubah ten

adi energi l mobil, energ n rotor dan ah menjadi otor yang m rik dan dio h yang me

fan untuk m egang oleh ada Gambar

mber: Setiono ambar 4 Alt ) sangat be makin tingg ran (rpm) a

banding lu rnator mob kin tinggi

gi Listrik

7), karena t an selalu te digunakan diacu oleh naga mekan listrik pada gi mekanik membangk arus searah membangkitk

de yang m engalirkan

mendingink front dan r 4 di bawah

o (2006) ternator mo erpengaruh gi kecepata lternator, h urus dengan il, saat rpm rpm maka terbatasnya ersedia) ma alat penyim Setiono (2 nik menjad alat-alat y dan mesin kitkan arus b h oleh diode

kan elektrom menyearahka

arus ke r kan rotor, s rear frame h ini.

obil.

terhadap ke an angin ( hal ini mem n kecepatan m rendah m

keluaranny

a ketersedia aka ketersed mpan energi

2006), alter di tenaga li ang kecil diterima m bolak-balik e, Bagian-b magnetik. S an arus. Se

otor coil u tator serta e. Untuk ga

ecepatan pu (km/jam) d mbuktikan b n putaran ( maka keluara ya akan sem

aan energi diaan listrik

i yang berf 11 rnator istrik. dapat elalui k pada bagian Stator ebagai untuk diode ambar utaran diikuti bahwa (rpm) annya makin angin k pun fungsi

sebagai masyaraka menurun, Oleh kare terjadi ke penggunaa Peny energi, co listrik ada yang cuku memenuhi Gambar 5 2.5 Sistem Men kapal tida kemudian sistem kel pembangk kilometer satu atau b

Siste sendiri, di puluh me kapal haru

back-up e at/lampu m maka kebu ena itu, kita elebihan da an daya pad yimpanan e ontoh seder alah accu m

up besar, i kebutuha di bawah in

m Kelistrik nurut Koenh ak berbeda. didistribus listrikan di kit listrik menjadi sa beberapa pu em kelistrik imana jarak ter tergantu us mampu energi listr meningkat at utuhan perm a perlu men aya pada da masyarak energi ini di

rhana yang mobil. Accu sehingga e an listrik.

ni.

Sumber: Gambar 5

kan pada K

hardono (20 Daya listrik sikan melalu darat meru yang terpi atu, untuk m ulau.

kan di kapa k antara sis ung pada u menjaga k

rik. Ketika tau ketika mintaan ak nyimpan se saat turbin kat menurun iakomodasi dapat dija u mobil me energi dapa Untuk gam

: Alamsyah (2 Accu mobi

Kapal Penan

009), sistem k dihasilkan ui sistem ka upakan sist isahkan da memenuhi

al hanya un stem pemba ukuran kap kontinyuitas

a beban kecepatan an daya lis ebagian ene n angin be

n.

dengan me adikan seba

emiliki kap at digunaka mbar accu

2007)

il 12 Volt 45

ngkap Ikan

m kelistrika n oleh suatu awat menuj tem terpusa alam jarak kebutuhan ntuk memen angkit dan pal. Perenca ketersedia penggunaa angin suatu strik tidak ergi yang d erputar ken

enggunakan agai alat pe pasitas peny an secara m

mobil dis

5 Ah.

n

an yang ada u sistem pe ju ke beban at, dimana puluhan daya listrik nuhi kebutu konsumen anaan sistem

an tenaga l

an daya l u daerah se dapat terpe dihasilkan k ncang atau

n alat penyi enyimpan e yimpanan e maksimal u sampaikan

a di darat d mbangkit li n listrik. Ap beberapa s bahkan ra k konsumen

uhan di kap hanya beb m kelistrik listrik yang 12 listrik edang enuhi. ketika saat mpan energi energi untuk pada dan di istrik, pabila istem atusan n dari pal itu berapa an di g ada,

13

sehingga dalam perencanaannya diperlukan pertimbangan-pertimbangan agar generator yang digunakan dapat melayani kebutuhan listrik secara optimal pada berbagai kondisi operasi di kapal (Koenhardono, 2009).

2.6 Lampu LED (Light Emitting Diode)

Lampu LED merupakan lampu terbaru yang merupakan sumber cahaya yang efisien energinya. Sebuah LED adalah sejenis dioda semikonduktor istimewa. Seperti sebuah dioda normal, LED terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh, atau di-dop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur yang disebut p-n junction. Pembawa muatan-elektron dan lubang mengalir ke junction dari elektroda dengan voltase berbeda. Ketika elektron bertemu dengan lubang, dia jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah, dan melepas energi dalam bentuk photon (Routledge, 2002).

Sumber: Routledge (2002)

Gambar 6 Bagian lampu LED.

LED mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan lampu pijar konvensional. LED tidak memiliki filamen yang terbakar, sehingga usia pakai LED jauh lebih panjang daripada lampu pijar, LED tidak memerlukan gas untuk menghasilkan cahaya. Selain itu bentuk dari LED yang sederhana, kecil dan kompak memudahkan penempatannya. Di dalam hal efisiensi, LED juga memiliki keunggulan. Pada lampu pijar konvensional, proses produksi cahaya menghasilkan panas yang tinggi karena filamen lampu harus dipanaskan.LED hanya sedikit menghasilkan panas, sehingga porsi terbesar dari energi listrik yang ada digunakan untuk menghasilkan cahaya dan membuatnya jauh lebih efisien (Kuniyo, 2006).

2.7 Lamp

La berlayar p kapal. Me ukuran ka bawah tuj lampu nav terlihat hin G Uk 12 meter merah, hij mil dan ha dari sisi Sedangkan segala arah Posis pu Navigasi ampu naviga pada malam enurut FAO apal. Untuk

uh meter (< vigasi yang

ngga jarak 2

Gambar 7 P kuran kedua (7-12 meter jau, dan pu anya bisa di kiri saja d n lampu pu

h.

Gambar si lampu

i

asi adalah l m hari untuk

O (2009), p k ukuran pe < 7 meter)

berwarna p 2 mil, serta

Sumber: FA Posisi lampu

a yaitu kapa r). Pada ka utih. Lampu

ilihat dari sa dan lampu utih harus t

Sumber: FA r 8 Posisi lam

lampu kapa k mengetah penggunaan ertama, yai dan kecepa putih, posisi lampu terse AO (2009) u pada kapa al yang mem apal ukuran u merah dan

atu sisi saja hijau hany erlihat hing

AO (2009) mpu pada k

al yg harus hui arah kap

n lampu na itu kapal y atan kurang

lampu dipa ebut harus t

al ukuran ku mpunyai uku

ini digunak n hijau haru a. Untuk lam

ya bisa dil gga jarak 2

kapal ukuran

dipasang p pal, jenis k avigasi dib yang mempu

g dari 7 kno asang diatas

erlihat dari

urang dari 7 uran 7 mete kan tiga wa us terlihat h mpu merah h lihat dari

mil dan da

n 7 – 12 me

ada waktu kapal dan uk bagi berdas

unyai ukur ot menggun s kapal dan

segala arah

meter. er sampai de

arna lampu hingga jara harus bisa d sisi kanan apat terlihat eter. 14 kapal kuran arkan ran di nakan harus h. engan yaitu ak 1,5 dilihat saja. t dari

Uk dengan 20 lampu yai jarak 1,5 m bisa diliha saja. Lam depan. Se dan dapat

kuran ketig 0 meter (1 tu merah, h mil dan han at dari sisi mpu putih ha

edangkan la dilihat dari

Gambar

ga yaitu ka 2-20 meter hijau, dan pu

nya bisa dil kiri saja da arus terliha ampu putih

arah belaka

Sumber: FA 9 Posisi lam

apal yang m r). Pada ka

utih. Lampu lihat dari sa an lampu h at hingga ja yang lain h ang saja.

AO (2009) mpu pada ka

mempunyai apal ukuran u merah dan atu sisi saja hijau hanya arak 3 mil d harus dapat

apal ukuran

i ukuran 1 n ini diguna

n hijau haru . Untuk lam

bisa diliha dan dapat t t dilihat hin

n 12 – 20 me

2 meter sa akan tiga w us terlihat h mpu merah at dari sisi k

terlihat dari ngga jarak

eter.

15

ampai warna ingga harus kanan i arah 2 mil

16 

 

   

3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan dalam tiga tahap, tahap pertama yaitu pembuatan alat yang dilaksanakan pada bulan Juli - Oktober 2011 di Workshop Bagian Kapal dan Transportasi Perikanan. Tahap kedua yaitu pengujian alat dan penyempurnaan alat yang dilaksanakan pada tanggal 26 - 28 November 2011 di Stasiun Lapang Kelautan (SLK) Palabuhanratu, Sukabumi - Jawa Barat. Tahap ketiga yaitu pengolahan data dan penyusunan skripsi yang dilaksanakan pada bulan November - Desember 2011 di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

3.2 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

(1) Pipa paralon PVC 6 mm, digunakan untuk bahan pembuatan baling-baling

turbin angin (Lampiran 3).

(2) Alternator mobil Denso 27060 bz020, berfungsi untuk merubah energi gerak yang dihasilkan baling-baling menjadi energi listrik (Lampiran 3).

(3) Besi bulat dengan diameter 6 cm, digunakan untuk poros vertikal (tiang)

turbin angin

(4) Besi plat 2 mm, digunakan untuk alas alternator dan tiang ekor pada turbin angin.

(5) Acrylic 2 mm, digunakan untuk bahan pembuatan ekor turbin angin (Lampiran 3).

(6) Kabel besar positif dan negatif, digunakan untuk mengalirkan arus yang

dihasilkan dari turbin angin ke baterai.

(7) Baut dengan panjang ± 2 cm dan mur diameter 0,2 cm sebanyak 12 buah

untuk menempelkan sudu dengan puli, baut dengan panjang ± 4 cm dan mur diameter ± 2 cm untuk mengencangkan tiang , dan digunakan juga untuk alas alternator.

(8) Baterai basah dengan daya 12 V 45 Ah, digunakan untuk menyimpan arus

yang dihasilkan (Lampiran 3).

(9) Ampere meter gauge, digunakan untuk memeriksa arus yang dihasilkan baling-baling (Lampiran 3).

17 

 

   

(10)Tachometer, digunakan untuk mengukur kecepatan putaran alternator/baling-baling (rpm) (Lampiran 3).

(11)Anemometer 3 mangkok, digunakan untuk mengukur kecepatan angin

(Lampiran 3).

(12)Program aplikasi kecepatan angin, digunakan untuk mengetahui nilai

kecepatan angin yang dihasilkan oleh anemometer (Lampiran 3).

(13)Tabel skala Beaufort, digunakan untuk mengetahui tipe angin berdasarkan

kecepatan angin di daerah penelitian (Lampiran 3).

(14)Data sheet, digunakan untuk mencatat data hasil penelitian.

(15)Personal Computer (PC), digunakan untuk menyimpan dan mengolah data hasil penelitian yang didapatkan (Lampiran 3).

3.3Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode percobaan, yaitu melakukan uji coba turbin angin mini dengan jumlah baling-baling 3 dan jumlah baling-baling-baling-baling 6 sebagai alternatif sumber energi listrik untuk lampu navigasi pada kapal penangkap ikan.

Data primer pada penelitian ini didapatkan dari hasil uji coba turbin angin mini dengan 3 baling-baling dan 6 baling-baling, dimana data yang diambil yaitu berupa data kecepatan angin (km/jam), kecepatan putaran (rpm) alternator, dan arus (ampere) yang dihasilkan oleh baling-baling.

Data sekunder pada penelitian ini yaitu data kecepatan angin rata-rata di Palabuhanratu, literatur dari skripsi, tesis dan media lainnya yang berhubungan dengan judul penelitian.

3.4 Metode Pengumpulan Data

Pengumpulan data penelitian ini dilakukan dengan cara pengamatan/observasi, yaitu dengan cara mengamati turbin angin mini dengan 3 baling-baling dan 6 baling-baling, adapun hal yang diamati pada penelitian ini adalah sebagai berikut :

(1) Kecepatan angin (km/jam) dan arah angin

Nilai kecepatan angin dan arah angin didapatkan dengan menggunakan anemometer 3 mangkok yang dibuat oleh Heriyanto dan tim yang merupakan mahasiswa Departemen Geofisika dan Meteorologi (GFM) Institut Pertanian

18 

 

   

Bogor. Kemudian anemometer tersebut dipasang di atas tower mercusuar kecil dengan tinggi sekitar ± 4 meter, dengan kabel dihubungkan langsung ke laptop, kemudian dengan menggunakan software kecepatan angin, nilai kecepatan angin dan arah angin di daerah penelitian dapat terbaca dan tersimpan secara otomatis tiap 5 menit sekali dengan satuan km/jam.

(2) Kecepatan putaran (rpm) alternator

Nilai kecepatan putaran alternator didapatkan dengan menggunakan alat tachometer dengan modus optik, cara penggunaannya yaitu dengan menempelkan kertas sensor pada puli yang menghubungkan baling-baling dengan alternator. Kemudian alat tersebut ditembakkan ke bagian kertas sensor yang telah menempel pada puli, sehingga setiap puli tersebut berputar per menit maka akan terbaca dan muncul pada layar tachometer tersebut.

(3)Arus (ampere) yang dihasilkan

Arus yang dihasilkan dari turbin angin didapatkan dengan menggunakan alat ampere meter gauge. Sebelum arus yang dihasilkan dari alternator masuk langsung ke baterai, terlebih dahulu melalui amper meter yang dipasang pada kabel positif yang terhubung dengan alternator, sehingga setiap arus yang dihasilkan dari alternator tersebut dapat terbaca pada ampere meter.

(4) Jenis angin

Sama halnya dengan arah angin, untuk jenis angin juga didapatkan langsung saat melakukan uji coba. Jenis angin ditentukan berdasarkan arah angin, jika angin datang dari darat menuju laut maka disebut angin darat. Sebaliknya, jika angin datang dari arah laut menuju daratan maka disebut angin laut.

(5) Tipe angin

Tipe angin ditentukan berdasarkan kecepatan angin, kemudian besarnya kecepatan angin yang diperoleh ditentukan tipe anginnya pada skala Beaufort.

3.5 Analisis dan Penyajian Data

Tahapan analisis data yang digunakan pada penelitian ini yaitu analisis univariat, analisis bivariat dan analisis lanjut.

1) Analisis univariat

19 

 

   

(1) Rata-rata kecepatan angin (Va rata-rata)

Perhitungan untuk mengetahui nilai rata-rata kecepatan angin (Va rata-rata) yaitu sebagai berikut:

Va (rata-rata) = ∑Va/n

Keterangan : Va(rata-rata) = Rata-rata kecepatan angin (km/jam)

∑V = Jumlah keseluruhan kecepatan angin

(km/jam)

n = Banyak data

(2) Rata-rata kecepatan putaran alternator (Val rata-rata)

Perhitungan untuk mengetahui nilai rata-rata kecepatan putaran alternator yang dihasilkan (Val rata-rata) yaitu sebagai berikut:

Val (rata-rata) = ∑Val/n

Keterangan : Val(rata-rata) = Rata-rata kecepatan putaran (rpm) alternator

∑V = Jumlah keseluruhan kecepatan putaran

(rpm) alternator

n = Banyak data

(3) Rata-rata keluaran arus (I rata-rata)

Perhitungan untuk mengetahui nilai rata-rata keluaran arus yang dihasilkan (Irata-rata) yaitu sebagai berikut:

I (rata-rata) = ∑ I / n

Keterangan: I (rata-rata) = Rata-rata arus (ampere) yang dihasilkan

∑ I = Jumlah keseluruhan arus (ampere) yang

dihasilkan

n = Banyak data

(4) Sebaran frekuensi kecepatan angin (km/jam) pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu

Sebelum menyusun tabel sebaran frekuensi untuk kecepatan angin, data kecepatan angin harus terlebih dahulu diurutkan dari yang terkecil sampai yang terbesar yang berguna untuk mengetahui nilai maksimum dan minimum dari data tersebut. Setelah data diurutkan, kemudian dilakukan

20 

 

   

perhitungan untuk mendapatkan nilai range, banyak kelas, selang kelas, batas kelas, dan frekuensi.

•Range

Range = Nilai maksimum – nilai minimum, atau Range = Max – Min

•Banyak kelas (BK)

Untuk mengetahui berapa banyak kelas yang akan disusun dari data tersebut, digunakan

rumus sebagai berikut :

BK = 1 + 3.32 log n Keterangan : BK = Banyak Kelas n = Banyak data •Selang kelas (SK)

Untuk mengetahui selang kelas atas (SA) dan selang kelas bawah (SB) dari data kecepatan angin, digunakan rumus sebagai berikut:

SK = Range / Banyak kelas (BK) Keterangan ; SK = Selang kelas

•Batas Kelas

Untuk mengetahui batas kelas atas (BA) dan batas kelas bawah (BB) dari selang kelas, digunakan rumus sebagai berikut :

BB = SB – ½ nst BA = SA + ½ nst Keterangan : BB = Batas kelas bawah

BA = Batas kelas atas SB = Selang kelas bawah SA = Selang kelas atas nst = Nilai satuan terkecil •Frekuensi kecepatan angin

Frekuensi kecepatan angin yang terjadi pada saat pengujian turbin angin (3 sudu dan 6 sudu) dibuat dalam sebuah tabel sebaran frekuensi, tabel tersebut dihasilkan dengan menggunakan program Microsoft Excell.

21 

 

   

• Histogram

Data yang terdapat pada tabel sebaran frekuensi dirubah dalam bentuk histogram, hal ini dilakukan agar data sebaran frekuensi kecepatan angin lebih mudah dibaca dan dipahami. Histogram sebaran frekuensi kecepatan angin tersebut dihasilkan dengan menggunakan program Microsoft Excell.

2) Analisis bivariat

Analisis bivariat yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebagai berikut:

(1) Hubungan kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran (rpm)

alternator

Untuk mengetahui hubungan kecepatan angin (km/jam) berbanding lurus atau berbanding terbalik dengan kecepatan putaran (rpm) alternator saat pengujian turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu, maka dibuat suatu grafik hubungan dengan menggunakan program Microsoft Excell.

(2) Hubungan kecepatan putaran (rpm) alternator dan arus (ampere) yang dihasilkan

Untuk mengetahui hubungan kecepatan putaran (rpm) alternator berbanding lurus atau berbanding terbalik dengan arus (ampere) yang dihasilkan saat pengujian turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu, maka dibuat suatu grafik hubungan dengan menggunakan program Microsoft Excell.

3) Analisis lanjut

Analisis lanjut yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebagai berikut:

(1) Pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu terhadap peningkatan kecepatan putaran (rpm) alternator

Untuk mengetahui pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu pada baling-baling terhadap peningkatan kecepatan putaran (rpm) alternator, maka dibuat suatu grafik pengaruh antara kecepatan putaran (rpm) alternator yang dihasilkan oleh turbin angin dengan 3 sudu dan turbin angin dengan 6 sudu. Grafik tersebut dihasilkan dengan menggunakan program Microsoft Excell.

(2) Perbandingan lama waktu pengisian ampere baterai pada turbin angin dengan 3 baling-baling dan 6 baling-baling

Untuk mengetahui pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu terhadap lama waktu pengisian baterai, maka dibuat suatu grafik perbandingan antara

    lam den me 3.6Pembu 3.6.1 Pem (1) Pembu Bahan Diame Model Ukura Luas t (2) Pu Pu pen seb Di Di Ga

ma waktu p ngan 6 su enggunakan

uatan dan mbuatan ala uatan sudu n eter l an iap sudu uli sudu uli yang d

nghubung bagai beriku ameter luar ameter dala ambar selen pengisian ol udu. Grafi n program M

n Perancang at

: Acrylic 0 : 100 cm : Taper lin : Tinggi Sisi baw Sisi atas = sisi atas = 2 + 5 x 5 2 = 175 cm

Gambar 1

digunakan u antara sud ut:

r = 1

am = 2

ngkapnya dis

leh turbin a ik perband Microsoft Ex

gan Alat

0,2 mm

nier = 50 c ah = 5 c

s = 2 c

+ sisi bawa 2

50

0 Bentuk su

untuk mem du dan roto

10 cm 2 cm sajikan pad angin denga dingan ters xcell. cm cm cm

ah x tinggi

udu yang di

masang sud or pada al

a Gambar 1

an 3 sudu d sebut dih

ibuat.

du dan se lternator, m

12 nomor 1.

dan turbin hasilkan de ekaligus se memiliki uk 22    angin engan ebagai kuran

    (3) Po Un Tin Di Ga (4) Ra Ra me den Pa Le (5) Ek Ek eko oros vertikal ntuk poros v nggi poros

ameter poro ambar selen angka altern angka alter ekanisme ke ngan ukuran anjang ebar G kor kor terbuat or sesuai de

l/tiang vertikal/tian

= 136 cm os = 4.6 cm ngkapnya di

nator rnator berf

erja alterna n sebagai b

= 33 cm = 19 cm

Gambar 11

dari acryli engan yang Gamba ng digunaka m m sajikan pad fungsi seba ator. Alas in

erikut:

Rangka alte

ic dengan P disajikan pa

ar 12 Turbin 2

1

an besi deng

da Gambar 1

agai tempa ni terbuat d

ernator yan

P= ± 30 cm ada Gambar

K

n angin min 3

gan ukuran s

12 nomor 2.

at keduduk dari besi pla

ng telah dibu

m dan L= ± r 12 nomor Keterangan

ni.

sebagai beri

.

kan keselur at yang dib

uat.

± 20 cm. B 2 di bawah : (1) Puli

(2) Tiang (3) Ekor 23    ikut: ruhan entuk entuk h ini:

 

 

3.6.2 Pera

(1) Pemas

Sudu y dipasa gamba (2) Pemas Agar maka baut d Ga (3) Pemas

Puli s merup saat b

ancangan a

sangan sudu yang telah ang pada pu ar di bawah

Gambar sangan alter alternator dipasang d an mur uku

ambar 14 Al sangan puli sudu dihub pakan bagian baling-baling

alat

u pada puli dibuat dihu uli dengan ini. 13 Baling-rnator pada dapat dudu dalam rangk uran 12 cm,

lternator ya sudu pada r bungkan p n yang berp g menerima

ubungkan d baut ukuran

baling yang rangka alte uk dan terp ka alternato seperti terli

ang telah ter rotor altern

pada rotor

putar pada a a energi an

dengan puli n 7 cm dan

g telah dipas ernator pasang deng or dan dipa

ihat pada ga

rpasang pad nator r alternato

alternator s ngin yang m

i, masing-m n mur, sepe

sang pada p

gan baik sa asang denga

ambar di baw

da rangka al

r, dimana saat puli dip

menghasilk

masing tiap erti terlihat

puli.

aat alat bek an menggun wah ini. lternator. rotor ter putar. Kemu kan energi 24    sudu pada kerja, nakan rsebut udian, gerak

 

 

akan gamba

(4) Hubun

Baling dihubu

(5) Pemas

(6) Pemas

En disamb untuk

dirubah me ar di bawah

Gambar 15 ngkan rangk g-baling dan ungkan deng

Gambar sangan Ekor

sangan kabe nergi gerak bungkan me

kabel nega

enjadi ener ini.

5 Puli baling ka alternato n alternator

gan tiang, s

16 Rangka r

Gambar 1 el

k yang di elalui kabel atifnya dipa

rgi listrik o

g-baling terp or dengan ti

r yang suda seperti terlih

alternator d

7 Saat ekor

irubah men l positif yan asang pada

oleh altern

pasang pada ang

ah terpasang hat pada gam

dihubungka

r telah terpa

njadi energ ng dipasang a badan ala

nator, seper

a rotor alter

g dengan ra mbar di baw

an dengan ti

asang.

gi listrik pada altern t. Selanjutn

rti terlihat

rnator.

angka alter wah ini.

iang.

oleh alter nator, sedan nya kedua

25 

 

pada

rnator

rnator ngkan kabel

 

 

tersebu tersim

(7) Semua

ut disambun mpan dalam b

a komponen

Gam

ngkan pada baterai, sep

Gambar 18 n sudah terp

mbar 19 Sem

a baterai, se erti terlihat

8 Saat kabel pasang

mua kompo

ehingga en pada gamb

sudah terhu

onen sudah t

ergi listrik bar di bawah

ubung.

terpasang.

yang dihas h ini.

26 

 

27 

 

   

4 KEADAAN UMUM DAERAH PENELITIAN

4.1 Letak dan Luas Wilayah

Secara astronomis kecamatan Palabuhanratu terletak pada 6097’ LS–7003’ LS dan 106059’ BT–106062’ BT. Untuk letak Teluk Palabuhanratu terletak di Desa Palabuhanratu, Kecamatan Palabuhanratu, Kabupaten Sukabumi, Propinsi Jawa Barat. Kecamatan Palabuhanratu memiliki luas wilayah sebesar 10.288 ha. Berikut merupakan batas wilayah administratif Kecamatan Palabuhanratu :

(1) Sebelah Barat berbatasan dengan Cikakak dan Samudera Hindia; (2) Sebelah Timur berbatasan dengan Bantar Gadung;

(3) Sebelah Utara berbatasan dengan Kecamatan Cikidang; (4) Sebelah Selatan berbatasan dengan Kecamatan Simpenan;

4.2 Musim Penangkapan Ikan

Di daerah Palabuhanratu terdapat dua musim yang sangat mempengaruhi operasi panangkapan ikan, yaitu adanya musim barat dan musim timur. Musim barat terjadi pada bulan Desember hingga Februari, musim ini ditandai dengan sering kali terjadi hujan dengan angin yang sangat kencang disertai ombak yang besar. Hal ini menyebabkan nelayan tidak pergi ke laut karena kondisi cuaca yang buruk dan keberadaan ikan yang sangat sedikit. Sedangkan musim timur terjadi pada bulan Juni hingga Agustus, musim ini ditandai dengan jarang turun hujan dan keadaan laut biasanya tenang. Musim timur biasanya disebut juga musim puncak oleh nelayan setempat, hal ini dikarenakan keberadaan ikan di perairan yang melimpah.

4.3 Unit Penangkapan Ikan

Unit penangkapan ikan adalah satu kesatuan teknis dalam melakukan operasi penangkapan ikan yang terdiri dari kapal/perahu, alat tangkap dan nelayan.

4.3.1 Kapal

Kapal atau perahu di Palabuhanratu terdiri atas dua jenis, yaitu kapal motor tempel (KMT) dan kapal motor (KM). Kapal motor tempel adalah kapal yang pengoperasiannya menggunakan mesin motor tempel (outboard engine). Kapal motor adalah kapal yang pengoperasiannya menggunakan mesin yang disimpan di

28

 

   

dalam kapal (inboard engine). Perkembangan jumlah perahu/kapal motor tempel dan kapal motor setiap tahunnya ada yang meningkat dan ada pula yang menurun walaupun peningkatan dan penurunannya sedikit. Pada tahun 2007 jumlah perahu motor tempel mengalami kenaikan sebesar 3,9% dari tahun 2005. Pada tahun 2005 jumlah perahu motor tempel sebanyak 511 unit sedangkan pada tahun 2007 meningkat menjadi 531. Namun jumlah ini terus mengalami penurunan hingga menjadi 346 unit pada tahun 2010. Sebaliknya untuk kapal motor terus mengalami peningkatan secara bertahap pada tahun 2005 jumlah perahu motor 229 unit. Jumlah ini meningkat 114,4% menjadi 491 unit pada tahun 2010. Secara detail Perkembangan jumlah perahu motor tempel dan kapal motor disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2 Jumlah perahu motor tempel dan kapal motor tahun 2005 – 2010.

Tahun Perahu Motor Tempel Kapal Motor Jumlah

2005 428 229 657

2006 511 270 781

2007 531 321 852

2008 416 230 646

2009 364 394 758

2010 346 491 837

Sumber: Dinas Kelautan dan Perikanan Kabupaten Sukabumi, 2010 4.3.2 Alat tangkap

Jumlah alat tangkap di PPN Palabuhanratu dibedakan atas perahu motor tempel dan kapal motor. Pada tahun 2005 jumlah alat tangkap mengalami kenaikan secara bertahap pada tahun 2005 jumlah alat tangkap sebanyak 637 unit. Jumlah ini meningkat 693,9% menjadi 6.478 unit. Secara detail jumlah alat tangkap di Kabupaten Sukabumi disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3 Jumlah Alat Tangkap di Kabupaten Sukabumi.

Tahun Jumlah Alat Tangkap

2005 825 2006 923 2007 2.949 2008 2.872 2009 6.575 2010 6.478

29

 

   

4.3.3 Nelayan

Mayoritas nelayan di PPN Palabuhanratu merupakan penduduk asli daerah tersebut. Namun ada pula nelayan pendatang yang berasal dari Cirebon, Cilacap, Binuangen, Indramayu, dan beberapa nelayan dari luar pulau Jawa, seperti Sumatera dan Sulawesi. Nelayan yang berada di PPN Palabuhanratu dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu nelayan pemilik dan nelayan buruh. Nelayan buruh adalah orang yang ikut dalam operasi penangkapan ikan, sedangkan nelayan pemilik adalah orang yang memiliki armada penangkapan ikan dan tidak selalu ikut dalam operasi penangkapan ikan. Nelayan pemilik biasanya disebut juragan. Jumlah nelayan di PPN Palabuhanratu mengalami peningkatan secara bertahap pada tahun 2005 jumlah nelayan sebanyak 3.498 orang. Jumlah ini meningkat 27,9% menjadi 4474 orang pada tahun 2010. Secara detail perkembangan jumlah nelayan disajikan pada Tabel 4.

Tabel 4 Jumlah nelayan PPN Palabuhanratu tahun 2006 – 2010.

Sumber: Dinas Kelautan dan Perikanan Kabupaten Sukabumi, 2010 4.4 Kondisi Umum Angin di Wilayah Palabuhanratu

Sifat angin di perairan Selatan Jawa sangat bersesuaian dengan sifat laut, dimana kecepatan angin di Teluk Palabuhanratu berkisar antara 1-15 mil/jam. Karena angin merupakan penyebab utama gelombang, maka tinggi gelombang sangat ditentukan kecepatan angin tersebut. Di daerah ini dikenal dua musim ikan, yaitu musim timur dan musim barat. Musim timur merupakan musim banyak ikan, terjadi pada bulan Juni sampai dengan September/Oktober. Periode ini ditandai dengan angin lemah, laut tenang serta kemarau, sedangkan musim barat ditandai dengan angin kencang, gelombang besar dan bersesuaian dengan musim hujan. Periode musim barat ini merupakan musim kurang ikan, berlangsung sekitar bulan November/Desember sampai dengan bulan April/Mei.

Tahun Total Nelayan

2006 3.498 2007 3.936 2008 4.363 2009 4.453 2010 4.474

30

 

   

   

   

   

   

Sumber: www.bmkg.go.id

Gambar 20 Rata-rata kecepatan angin di Palabuhanratu bulan Januari - Agustus 2011.

    5.1 Hasil dan 6 Pada terdapat b berupa kec satuan rpm kecepatan Gambar 2 dan 6 sudu

Gambar 2 Berd 2), pada t yaitu 15,9 sedangkan laut pada turbin ang menit (rp dihasilkan Pengamata 6 Sudu

a saat melak beberapa var

cepatan ang m, dan aru n angin pad 20, untuk ta u terlampir

1 Grafik h pada tur dasarkan Ga turbin angin 9 km/jam d n kecepatan pukul 15.4 gin dengan

m) alterna n sebesar 3,0

5 HASIL

an Kecepat

kukan uji c riabel yang gin dalam sa

s yang diha da turbin an abel data ha

pada Lamp

hubungan an rbin angin d

ambar 20 d n dengan 3 dengan arah n angin terti 5-16.00 WI 3 sudu ya ator rata-rat

0 ampere.

L DAN PE

tan Angin p

coba turbin g diamati tia

atuan km/ja asilkan dala ngin denga asil pengam iran 1 dan

ntara waktu dengan 3 sud dan Tabel d

3 sudu dike h angin dar

inggi yaitu IB. Kecepat aitu sebesar ta sebesar

EMBAHA

pada Turbi

dengan 3 su ap 15 menit am, kecepata

am satuan an 3 sudu d matan pada t

2.

u dan kecep du dan 6 su ata hasil pe etahui kece ri darat pad 25,2 km/j tan angin ra r 17,5 km/j

117,2 rpm

ASAN

in Angin de

udu maupun t sekali sela

an putaran a ampere. H dan 6 sudu turbin angin

atan angin udu.

engamatan ( epatan angin da pukul 00

am dengan ata-rata yan am, kecepa m, dan arus

engan 3 Su

n dengan 6 ama 24 jam

alternator d Hasil pengam

u disajikan n dengan 3

saat pengam (Lampiran n yang tere 0.15-00.30 n arah angin

ng diperoleh atan putaran s rata-rata 31    udu sudu yaitu dalam matan pada sudu matan 1 dan endah WIB, n dari h dari n per yang

32 

 

   

Sedangkan, pada turbin angin dengan 6 sudu diketahui kecepatan angin yang terendah yaitu 15,2 km/jam dengan arah angin dari darat pada pukul 00.45-01.00 WIB, Sedangkan kecepatan angin tertinggi yaitu 24,8 km/jam dengan arah angin dari laut pada pukul 16.45-17.00 WIB. Kecepatan angin rata-rata yang diperoleh dari turbin angin dengan 6 sudu yaitu sebesar 17,2 km/jam, kecepatan putaran per menit (rpm) alternator rata-rata sebesar 124,8 rpm, dan arus rata-rata yang dihasilkan sebesar 3,44 ampere.

Berdasarkan hal tersebut, waktu (siang dan malam) memberikan pengaruh terhadap besarnya kecepatan angin yang bertiup di suatu daerah. Hal ini sesuai dengan pernyataan Safarudin (2003) yang diacu oleh Alamsyah (2007), yang menyatakan bahwa kecepatan angin akan berfluktuasi terhadap waktu dan tempat. Di Indonesia misalnya kecepatan angin di siang hari bisa lebih kencang dibandingkan malam hari. Di beberapa lokasi bahkan pada malam hari tidak terjadi gerakan udara yang signifikan.

5.1.1 Sebaran frekuensi kecepatan angin pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu

Pada saat penelitian diperoleh data kecepatan angin yang sangat beragam, sehingga diperlukan pengelompokkan data agar dapat diketahui sebaran frekuensi kecepatan angin yang terjadi di daerah Palabuhanratu. Data selengkapnya disajikan pada Tabel 5.

Tabel 5 Sebaran frekuensi kecepatan angin (km/jam) pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu.

Kelas Selang Kelas (km/jam)

Batas Kelas (km/jam)

Frekuensi 3 sudu

Frekuensi 6 sudu

1 15,20-17,10 15,15-17,15 62 59

2 17,20-18,40 17,15-18,45 24 26

3 18,50-19,70 18,45-19,75 3 2

4 19,80-21,00 19,75-21,05 3 3

5 21,10-22,30 21,05-22,35 0 0

6 22,40-23,60 22,35-23,65 1 4

7 23,70-24,90 23,65-24,95 4 2

8 25,00-26,20 24,95-26,25 0 1

Sumber: Pengolahan data

Berdasarkan Tabel 5 di atas, maka dapat dibuat Histogram sebaran frekuensi kecepatan angin yang terjadi selama melakukan uji coba turbin angin

 

 

dengan 3 turbin ang

Gambar 2 Da frekuensi kecepatan terendah y km/jam. S kecepatan angin 15,2 sebanyak itu, tidak a

5.1.2 Tip peng Berd turbin ang angin dan

sudu dan 6 gin dengan 3

22 Histogra dengan ari Gambar

kecepatan n angin 15 yaitu sebany Sedangkan, n angin terti 20-17,10 km

1 kali, terda ada angin pa

pe angin d gujian turb

dasarkan ke gin dengan 3 jenis angin

6 sudu. His 3 sudu dan 6

am sebaran 3 sudu dan

21 di atas, angin tertin ,20-17,10 k yak 1 kali, t

pada saat inggi yaitu m/jam. Sed apat pada se

ada selang k

dan jenis a bin angin d

ecepatan an 3 sudu dan n berdasarka

stogram seb 6 sudu disaj

n frekuensi 6 sudu. pada saat nggi yaitu s

km/jam. S terdapat pad

pengujian t sebanyak 5 dangkan frek

elang kecep kecepatan a

angin berd dengan 3 su

ngin yang t 6 sudu (La an Tabel 1 s

baran freku jikan pada G

i kecepatan pengujian t sebanyak 62

edangkan f da selang k turbin angi 59 kali terd kuensi kece patan angin

angin

21,15-dasarkan s udu dan 6 s

terdapat pa mpiran 1 da skala Beaufo

uensi kecep Gambar 21.

n angin pa turbin angin

2 kali terda frekuensi k kecepatan an n dengan 6 apat pada s epatan angi 25,00-26,20 -22,45 km/j

skala Beau

udu

ada tabel h an 2), maka fort.

patan angin

da turbin n dengan 3 apat pada s kecepatan ngin 22,40-2 6 sudu frek selang kece n terendah 0 km/jam. S jam.

ufort pada

asil pengam a didapatkan 33    pada angin sudu elang angin 23,60 kuensi epatan yaitu Selain saat matan n tipe

34 

 

   

(1) Tipe angin

Tabel 6 Tipe angin berdasarkan skala Beaufort pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu.

Parameter

Waktu Pengukuran Baling-baling

3 sudu 6 sudu

1 2 3 1 2 3

Kecepatan Angin

(km/jam) 12-19 20-28 12-19 12-19 20-28 12-19

Skala Beaufort 3 4 3 3 4 3

Tipe Angin Angin

Lemah

Angin Sedang

Angin Lemah

Angin Lemah

Angin Sedang

Angin Lemah

Sumber: Pengolahan data

Keterangan: Waktu Pengamatan

1. Pukul 06.00-15.45 WIB 2. Pukul 15.45-17.45 WIB 3. Pukul 17.45-06.00 WIB

Pada turbin angin dengan 3 sudu, pukul 06.00-15.30 WIB kecepatan angin berkisar antara 12-19 km/jam yang artinya masuk dalam skala Beaufort 3 dan termasuk tipe angin lemah. Pukul 15.30-17.45 WIB kecepatan angin berkisar antara 12-19 km/jam yang artinya masuk dalam skala Beaufort 4 dan termasuk tipe angin sedang. Pukul 17.45-06.00 WIB kecepatan angin berkisar antara 12-19 km/jam yang artinya masuk dalam skala Beaufort 3 dan termasuk tipe angin lemah.

Pada turbin angin dengan 6 sudu, pukul 06.00-15.30 WIB kecepatan angin berkisar antara 12-19 km/jam yang artinya masuk dalam skala Beaufort 3 dan termasuk tipe angin lemah. Pukul 15.30-17.45 WIB kecepatan angin berkisar antara 12-19 km/jam yang artinya masuk dalam skala Beaufort 4 dan termasuk tipe angin sedang. Pukul 17.45-06.00 WIB kecepatan angin berkisar antara 12-19 km/jam yang artinya masuk dalam skala Beaufort 3 dan termasuk tipe angin lemah.

Tabel 7 Tipe angin berdasarkan skala Beaufort untuk kecepatan angin rata-rata pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu.

Rata-rata kecepatan angin (km/jam)

Skala Beaufort Tipe Angin

3 sudu 6 sudu

17,5 17,2 3 Angin Lemah

35 

 

   

Berdasarkan Tabel 7, kecepatan angin rata-rata pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu masing-masing sebesar 17,5 dan 17,2 km/jam. Kecepatan angin rata-rata keduanya berkisar antara 12-19 km/jam yang artinya memiliki nilai skala Beaufort 3 dan termasuk tipe angin lemah. Maka, kecepatan angin rata-rata di Palabuhanratu pada saat penelitian berkisar antara 12-19 km/jam dan termasuk tipe angin lemah.

Hal ini sesuai dengan pernyataan Wyrtki (1961) yang diacu oleh Suardi (2009), yang menyatakan bahwa pada musim-musim peralihan baik musim peralihan I (Maret-Mei) maupun musim peralihan II (September-November) matahari bergerak melintasi khatulistiwa, sehingga angin menjadi lemah dan arahnya tidak menentu.

(2) Jenis angin

Tabel 8 Jenis angin pada saat pengujian turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. Waktu (Jam)

Jenis Angin

3 sudu 6 sudu

06.00 - 17.45 WIB 05.45 – 17.30 WIB Angin laut

17.45 - 06.00 WIB 17.30 – 05.45 WIB Angin darat

Sumber: Pengolahan data

Pada turbin angin dengan 3 sudu, pukul 06.00-17.45 WIB angin bertiup dari arah laut menuju daratan yang berarti masuk dalam jenis angin laut. Pada pukul 17.45-06.00 WIB angin bertiup dari darat menuju lautan yang berarti masuk dalam jenis angin darat. Sedangkan pada turbin angin dengan 6 sudu, pukul 05.45-17.30 WIB angin bertiup dari arah laut menuju daratan yang berarti masuk dalam jenis angin laut. Pada pukul 17.30-05.45 WIB angin bertiup dari darat menuju lautan yang berarti masuk dalam jenis angin darat.

Hal ini sesuai dengan pernyataan Wyrtki (1961) yang diacu oleh Suardi (2009), yang menyatakan bahwa angin laut terjadi ketika pada pagi hingga menjelang sore hari, daratan menyerap energi panas lebih cepat dari lautan sehingga suhu udara di darat lebih panas daripada di laut, akibatnya udara panas di daratan akan naik dan digantikan udara dingin dari lautan. Sedangkan, angin darat terjadi ketika 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 dilepaskan ke udara. Gerakan

36 

 

   

konvektif tersebut menyebabkan udara dingin dari daratan bergerak menggantikan udara yang naik di lautan sehingga terjadi aliran udara dari darat ke laut, dan biasanya angin darat terjadi pada tengah malam dan dini hari.

5.2 Hubungan Kecepatan Angin (km/jam) dan Kecepatan Putaran per menit (rpm) Alternator pada Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu

Pada tabel kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator hanya diambil beberapa data yang mewakili dari tabel data hasil pengamatan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu (Lampiran 1 dan 2), hal ini bertujuan agar setiap perubahan yang ada pada kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator dapat terlihat secara nyata. Data selengkapnya disajikan pada Tabel 9 di bawah ini.

Tabel 9 Kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu.

Turbin angin dengan 3 sudu Turbin angin dengan 6 sudu

Kecepatan angin (km/jam)

Kecepatan putaran per menit (rpm)

alternator

Kecepatan angin (km/jam)

Kecepatan putaran per menit (rpm)

alternator

15,9 115,1 15,2 118,0

16,9 116,0 16,2 120,0

17,8 117,3 17,1 128,0

18,2 118,2 18,2 132,0

18,9 119,0 19,1 139,0

20,1 119,7 19,7 149,0

22,6 120,0 20,1 150,0

23,5 123,5 23,2 154,0

24,8 124,8 24,6 155,0

25,2 125,0 24,8 156,0

Sumber: Pengolahan data

Berdasarkan Tabel 9 diatas, maka dapat dibuat suatu grafik hubungan antara kecepatan angin (km/jam) dengan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator. Grafik hubungan tersebut disajikan pada Gambar 22.

    Gambar 2 Pada kecepatan angin 16,9 rpm, saat alternator km/jam k angin den menit (rpm kecepatan angin 17,1 puncaknya menit (rpm Berd sudu terlih dan kecep perubahan terjadi dip tersebut b menyataka kecepatan

3 Grafik hu menit (r a turbin an n putaran pe

9 km/jam k t kecepatan r 117,3 rpm kecepatan p ngan 6 sudu

m) alternat n putaran pe 1 km/jam k a pada saat m) alternato dasarkan ha hat adanya p patan putar n tersebut h

pengaruhi o bisa berputa

an bahwa n putaran pe

ubungan ant rpm) alterna

ngin denga er menit (rp kecepatan p n angin 17 m, dan pun utaran per u, saat kece tor sebesar er menit (rp kecepatan pu

kecepatan or 156,0 rpm al di atas, pa

peningkatan ran per men hanya sedik

oleh kecep ar. Hal ini s kecepatan er menit (rp

tara kecepat ator pada tu an 3 sudu, pm) alterna putaran per

,8 km/jam ncaknya pad menit (rpm epatan angi r 118,0 rpm pm) alterna

utaran per m angin sebes m.

ada turbin a n perubahan nit (rpm) a kit, namun patan angin sesuai deng angin (km pm) alternat

tan angin (k urbin angin

saat kece tor sebesar menit (rpm kecepatan da saat kec m) alternato in 15,2 km/ m. Saat kec ator sebesar menit (rpm) sar 24,8 km

angin denga n pada setiap

alternator y menunjukk n (km/jam) an pernyata m/jam) san tor. Dimana km/jam) den dengan 3 su epatan angi

115,1 rpm m) alternato n putaran p cepatan ang or 118,2 rp /jam kecepa cepatan ang r 120,0 rpm ) alternator m/jam kecep

an 3 sudu m p kecepatan yang dihasi kan adanya yang mem aan Alamsy ngat berpen a, semakin ngan putara udu dan 6 su in 15,9 km m. Saat kece

or sebesar per menit ( gin sebesar

pm. Pada t atan putara gin 16,2 km m, saat kece

r 128,0 rpm patan putara

maupun den n angin (km ilkan. Mesk

perubahan mbuat alter yah (2007), ngaruh terh tinggi kece 37    an per udu. m/jam epatan 116,0 (rpm) 18,2 turbin an per m/jam epatan m, dan an per gan 6 m/jam) kipun yang rnator yang hadap epatan

38 

 

   

angin (km/jam) diikuti dengan semakin cepatnya putaran per menit (rpm) alternator.

5.3 Hubungan Kecepatan Putaran per menit (rpm) Alternator dan Arus yang Dihasilkan pada Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu

Sama halnya dengan kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator, untuk tabel antara kecepatan putaran per menit (rpm) alternator dengan arus (ampere) yang dihasilkan hanya diambil beberapa data yang mewakili dari tabel data hasil pengamatan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu (Lampiran 1 dan 2). Hal ini bertujuan agar setiap perubahan yang ada pada kecepatan putaran per menit (rpm) alternator dan arus (ampere) yang dihasilkan dapat terlihat secara nyata.

Tabel 10 Kecepatan putaran per menit (rpm) alternator dan arus (ampere) yang dihasilkan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu.

Sumber: Pengolahan data

Berdasarkan Tabel 10 diatas, maka dapat dibuat suatu grafik hubungan antara kecepatan putaran per menit (rpm) alternator dengan arus (ampere) yang dihasilkan. Grafik hubungan tersebut disajikan pada Gambar 23.

Turbin angin dengan 3 sudu Turbin angin dengan 6 sudu

Kecepatan putaran per menit (rpm)

alternator

Arus (ampere)

Kecepatan putaran per menit (rpm)

alternator

Arus (ampere)

115,1 2,8 118,0 3,4

116,0 2,9 120,0 3,4

117,3 3,0 128,0 3,5

118,2 3,1 132,0 3,5

119,0 3,2 139,0 3,6

119,7 3,3 149,0 3,8

120,0 3,3 150,0 3,8

123,5 3,4 154,0 3,8

124,8 3,4 155,0 3,8

    Gambar 2 Jika kecepatan pada saat ampere, p sebesar 3 menghasil putaran al Pada rpm men alternator putaran al kecepatan dan punc menghasil Berd 6 sudu te (rpm) alte hanya sed oleh kecep yang masu

4 Grafik hu dengan dilihat dar n putaran al kecepatan p pada saat k 3,0 ampere lkan arus se lternator 12

a turbin ang nghasilkan

r 120,0 rpm lternator 12 n putaran al

caknya yai lkan arus se dasarkan ha erlihat adan ernator dan dikit, namun

patan putara uk ke dalam

ubungan ant arus (amper ri Gambar 2 lternator 11 putaran alte kecepatan p

e, pada s ebesar 3,1 a 25,0 rpm me

gin dengan arus sebes m menghasil

28,0 rpm m lternator 13 itu pada s ebesar 3,9 am al tersebut, nya peningk

arus (ampe n menunjuk an (rpm) alt m baterai (a

tara kecepa re) pada tur 23 di atas, p 15,1 rpm m

ernator 116 putaran alte aat kecepa ampere dan enghasilkan 6 sudu, sa sar 3,4 am kan arus se menghasilka 32,0 rpm m saat kecep

mpere. pada turbin katan perub ere) yang dih kkan adany ternator yan accu). Sehin

atan putaran rbin angin d pada turbin menghasilka 6,0 rpm men ernator 117

atan putara n puncaknya n arus sebesa aat kecepata mpere, pad ebesar 3,4 a an arus seb menghasilka atan putar

n angin deng bahan pada hasilkan. M ya perubaha ng menyeba ngga hal in

n per menit dengan 3 sud n angin deng n arus sebe nghasilkan 7,3 rpm me an alterna a yaitu pad ar 3,4 ampe an putaran da saat kec ampere, pad

esar 3,5 am an arus seb

an alterna

gan 3 sudu a setiap ke Meskipun pe an yang terj

abkan adany ni sesuai de

(rpm) alter du dan 6 su gan 3 sudu esar 2,8 am

arus sebesa enghasilkan ator 118,2 da saat kece

ere. alternator cepatan pu da saat kece mpere, pada

esar 3,5 am ator 156,0

maupun de ecepatan pu erubahan ter rjadi dipeng ya arus (amp

ngan perny 39    rnator udu. saat mpere, ar 2,9 n arus rpm epatan 118,0 utaran epatan a saat mpere rpm engan utaran rsebut garuhi mpere) yataan

Arah angin Waktu (Jam) Kecepatan angin (km/jam)

Kecepatan putaran per menit (rpm)

alternator

Arus (ampere)

Darat 18.15-18.30 16,9 116,0 2,8

Darat 18.30-18.45 16,2 116,1 2,9

Darat 18.45-19.00 16,4 116,1 2,9

Darat 19.00-19.15 16,3 117,0 3,0

Darat 19.15-19.30 16,3 116,0 2,9

Darat 19.30-19.45 16,6 116,0 2,9

Darat 19.45-20.00 17,2 115,6 2,9

Darat 20.00-20.15 17,4 115,3 2,9

Darat 20.15-20.30 17,5 116,0 2,9

Darat 20.30-20.45 16,9 117,0 3,0

Darat 20.45-21.00 16,7 115,7 2,9

Darat 21.00-21.15 17,2 115,4 2,9

Darat 21.15-21.30 17,3 116,0 2,9

Darat 21.30-21.45 17,1 116,0 2,9

Darat 21.45-22.00 17,0 117,4 3,0

Darat 22.00-22.15 16,5 118,2 3,1

Darat 22.15-22.30 16,2 116,0 2,9

Darat 22.30-22.45 16,3 116,1 2,9

Darat 22.45-23.00 16,8 117,2 3,0

Darat 23.00-23.15 17,1 115,3 2,9

Darat 23.15-23.30 16,2 116,0 2,9

Darat 23.30-23.45 16,2 116,4 2,9

Darat 23.45-24.00 16,2 117,7 3,1

Darat 00.00-00.15 16,1 117,5 3,1

Darat 00.15-00-30 15,9 117,0 3,0

Darat 00.30-00.45 16,7 116,5 2,9

Darat 00.45-01.00 16,9 115,1 2,8

Darat 01.00-01.15 16,4 116,9 3,0

Darat 01.15-01.30 16,4 115,7 2,8

Darat 01.30-01.45 16,8 116,3 2,9

Darat 01.45-02.00 16,5 115,2 2,8

Darat 02.00-02.15 16,8 116,8 2,9

Darat 02.15-02.30 16,5 115,3 2,8

Darat 02.30-02.45 16,7 116,0 2,9

Darat 02.45-03.00 16,3 116,0 2,9

Darat 03.00-03.15 16,3 117,9 3,1

Darat 03.15-03.30 16,6 116,0 2,9

Darat 03.30-03.45 16,9 117,3 3,0

Darat 03.45-04.00 17,2 117,8 3,1

Darat 04.00-04.15 16,9 116,3 2,9

Darat 04.15-04.30 16,7 116,0 2,9

Darat 04.30-04.45 16,9 116,0 2,9

Darat 04.45-05.00 16,8 116,0 2,9

Darat 05.00-05.15 16,5 116,1 2,9

Darat 05.15-05.30 16,8 116,0 3,0

Darat 05.30-05.45 17,1 115,9 2,8

Darat 05.45-06.00 17,3 116,2 2,9

Lampiran 2 Tabel data hasil pengamatan turbin angin dengan 6 sudu.

Arah angin Waktu (Jam) Kecepatan angin (km/jam)

Kecepatan putaran per menit (rpm)

alternator

Arus (ampere)

Darat 06.00-06.15 17,1 122,0 3,4

Darat 06.15-06.30 17,3 124,0 3,4

Darat 06.30-06.45 16,7 120,0 3.4

Darat 06.45-07.00 17,5 127,0 3,5

Darat 07.00-07.15 16,6 120,0 3,4

Darat 07.15-07.30 17,1 121,0 3,4

Darat 07.30-07.45 17,6 125,0 3,4

Darat 07.45-08.00 17,2 128,0 3,5

Darat 08.00-08.15 17,2 123,0 3,4

Darat 08.15-08.30 16,2 120,0 3,4

Darat 08.30-08.45 17,0 121,0 3,4

Darat 08.45-09.00 17,2 122,0 3,4

Darat 09.00-09.15 16,4 120,0 3,4

Darat 09.15-09.30 17,1 122,0 3,4

Darat 09.30-09.45 17,7 128,0 3,5

Darat 09.45-10.00 17,2 126,0 3,5

Darat 10.00-10.15 17,9 132,0 3,5

Darat 10.15-10.30 15,7 119,0 3,3

Darat 10.30-10.45 16,1 120,0 3,4

Darat 10.45-11.00 17,3 124,0 3,4

Darat 11.00-11.15 16,3 120,0 3,4

Darat 11.15-11.30 16,4 120,0 3,4

Darat 11.30-11.45 16,5 120,0 3,4

Darat 11.45-12.00 17,4 126,0 3,4

Darat 12.00-12.15 17,4 125,0 3,4

Darat 12.15-12.30 17,0 120,0 3,4

Darat 12.30-12.45 16,2 119,0 3,3

Darat 12.45-13.00 16,1 119,0 3,3

Darat 13.00-13.15 16,4 120,0 3,4

Darat 13.15-13.30 16,6 120,0 3,4

Darat 13.30-13.45 16,3 120,0 3,4

Darat 13.45-14.00 16,3 120,0 3,4

Darat 14.00-14.15 16,5 120,0 3,4

Darat 14.15-14.30 17,1 122,0 3,4

Darat 14.30-14.45 17,7 128,0 3,5

Darat 14.45-15.00 17,5 126,0 3,4

Darat 15.00-15.15 17,6 139,0 3,6

Darat 15.15-15.30 19,1 141,0 3,7

Darat 15.30-15.45 19,7 149,0 3,8

Darat 15.45-16.00 20,1 156,0 3,9

Darat 16.00-16-15 20,4 150,0 3,8

Darat 16.15-16.30 24,2 154,0 3,8

Darat 16.30-16.45 24,1 153,0 3,8

Darat 16.45-17.00 24,8 154,0 3,8

Darat 17.00-17-15 24,6 155,0 3,8

Darat 17.15-17.30 23,2 153,0 3,8

Laut 17.30-17.45 20,7 153,0 3,8

Laut 17.45-18.00 19,5 150,0 3,8

Laut 18.00-18.15 17,5 149,0 3,7

Arah angin Waktu (Jam) Kecepatan angin (km/jam)

Kecepatan putaran per menit (rpm)

alternator

Arus (ampere)

Laut 18.30-18.45 16,0 119,0 3,4

Laut 18.45-19.00 16,1 120,0 3,4

Laut 19.00-19.15 16,6 119,0 3,2

Laut 19.15-19.30 16,1 119,0 3,2

Laut 19.30-19.45 16,0 120,0 3,4

Laut 19.45-20.00 15,7 122,0 3,4

Laut 20.00-20.15 15,4 124,0 3,4

Laut 20.15-20.30 15,9 125,0 3,4

Laut 20.30-20.45 17,0 120,0 3,4

Laut 20.45-21.00 15,7 119,0 3,3

Laut 21.00-21.15 15,5 122,0 3,4

Laut 21.15-21.30 16,1 123,0 3,4

Laut 21.30-21.45 16,6 121,0 3,4

Laut 21.45-22.00 17,4 120,0 3,4

Laut 22.00-22.15 18,2 120,0 3,4

Laut 22.15-22.30 16,0 119,0 3,4

Laut 22.30-22.45 16,3 119,0 3,4

Laut 22.45-23.00 17,4 120,0 3,4

Laut 23.00-23.15 15,5 121,0 3,4

Laut 23.15-23.30 15,9 120,0 3,4

Laut 23.30-23.45 16,5 119,0 3,4

Laut 23.45-24.00 17,6 120,0 3,4

Laut 00.00-00.15 17,5 120,0 3,4

Laut 00.15-00-30 17,0 118,0 3,4

Laut 00.30-00.45 16,6 120,0 3,4

Laut 00.45-01.00 15,2 120,0 3,4

Laut 01.00-01.15 16,7 119,0 3,4

Laut 01.15-01.30 15,7 120,0 3,4

Laut 01.30-01.45 16,4 120,0 3,4

Laut 01.45-02.00 15,5 120,0 3,4

Laut 02.00-02.15 16,6 120,0 3,4

Laut 02.15-02.30 15,5 120,0 3,4

Laut 02.30-02.45 16,1 120,0 3,4

Laut 02.45-03.00 15,9 120,0 3,4

Laut 03.00-03.15 17,9 120,0 3,4

Laut 03.15-03.30 16,0 120,0 3,4

Laut 03.30-03.45 17,3 120,0 3,4

Laut 03.45-04.00 17,8 122,0 3,4

Laut 04.00-04.15 16,1 121,0 3,4

Laut 04.15-04.30 15,9 120,0 3,4

Laut 04.30-04.45 15,9 121,0 3,4

Laut 04.45-05.00 16,0 120,0 3,4

Laut 05.00-05.15 16,1 120,0 3,4

Laut 05.15-05.30 16,1 120,0 3,4

Laut 05.30-05.45 15,9 121,0 3,4

Darat 05.45-06.00 16,2 124,0 3,4

Lampiran

Pip

Alternator

 

   

Amp

n 3. Alat da

pa paralon P

r denso 270

ere meter

G

an bahan.

PVC

60 bz020

Gauge

Softwar

re kecepatan

Aki

T

n angin (SC

Acrylic 2m

i basah 12 V

Tachometer

CD)

mm