Diagram Alir Desain Kincir Proses pembuatan blade

20

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Diagram Alir

Langkah kerja dalam penelitian yang dilaksanakan tersaji dalam diagram alir sebagai berikut : Mulai Perancangan sudu kincir angin Persiapan alat dan bahan Pembuatan sudu kincir angin Perakitan kincir angin Uji coba kincir angin dengan pembebanan Pengambilan data �, n, F, V, I Pengolahan data Analisis serta pembahasan Selesai Kincir dapat bekerja sesuai kriteria TIDAK YA

3.2 Alat dan Bahan

Untuk melakukan penelitian ini, diperlukan sejumlah alat dan bahan.

3.2.1 Alat

Alat-alat yang dibutuhkan untuk menunjang penelitian yaitu : 1. Sudu Kincir Angin Sudu kincir angin yang akan dipakai untuk penelitian, akan berjumlah 3 sudu, berjenis propeller, memakai bahan komposit dari epoxy dan serat kaca sebagai serat penguatnya. Dimensi dari kincir angin yang dipakai yaitu memiliki radius 50 cm, lebar pangkal 15 cm dan lebar ujung sudu 3 cm. Dengan dimensi tersebut, diharapkan kincir angin yang diteliti menghasilkan TSR 6 sehingga berada pada effisiensi terbaik untuk jenis propeller. Gambar 3.1 Sudu berbahan komposit yang diteliti 2. Hub Kincir Angin Untuk bagian hub kincir angin, akan digunakan piringan besi pejal dengan tebal 4 cm berbentuk bulat, yang dibentuk menjadi segi 12 kemudian dilubangi agar kincir angin dapat dipasang dengan konfigurasi 2 sudu, 3 sudu dan 4 sudu. Kemudian, penulis juga akan menggunakan besi siku sebagai pemegang antara sudu dan hub. Penulis berharap agar dengan digunakan model hub yang seperti ini dapat dilakukan variasi jumlah sudu pada penelitian pembanding. Gambar 3.2 Hub kincir angin konfigurasi saat akan digunakan 4 sudu 3. Poros Poros kincir angin yang akan digunakan, terbuat dari besi dengan ukuran 1 inch, dan akan dihubungkan dengan DC permanent magnet generator tanpa transmisi tanpa inkrisi maupun decrease putaran output kincir sehingga daya keluaran kincir dapat langsung didefinisikan sebagai daya listrik. 4. Generator Pada penelitian ini akan digunakan generator DC Permanent Magnet dengan tegangan kerja 48 volt, dan arus 18 ampere. Generator yang digunakan PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI merupakan motor listrik magnet permanen yang biasa digunakan pada sepeda listrik. Gambar 3.3 Generator Brushess DC permanent magnet 5. Lampu pijar Lampu pijar digunakan apabila sistem pembangkit mengalami kekurangan load atau beban, sehingga sistem pembangkit dapat bekerja secara optimal. Gambar 3.4 Lampu pijar sebagai beban 6. Anemometer Anemometer digunakan untuk mengetahui data kecepatan angin, sehingga data putaran pada kincir dapat diolah menjadi data Tip Speed Ratio. Gambar 3.5 Anemometer 7. Multitester Multitester pada penelitian ini digunakan untuk melakukan pengururan terhadap tegangan dan arus keluaran dari generator. Gambar 3.6 Multitester 8. Tachometer Tachometer digunakan untuk mengetahui putaranrotasi sudu yang dihasilkan, sehingga data putaran pada kincir dapat diolah menjadi data tip Speed Ratio dan daya kincir. Gambar 3.7 Takometer 9. Timbangan Timbangan yang digunakan yaitu timbangan digital untuk mengetahui gaya pengimbang yang dihasilkan. Gambar 3.8 Takometer 10. Blower Blower digunakan untuk merekayasa sumber angin yang dibutuhkan kincir angin agar dapat bekerja sebagaimana mestinya. Gambar 3.9 Blower PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

3.2.2 Bahan

Bahan-bahan yang dibutuhkan untuk menunjang penelitian yaitu: 1. Pipa PVC 8 inch Pipa pvc 8 inch dipotong sesuai penampang kincir angin yang diinginkan, dan pipa hasil potongan ini dijadikan cetakan dies untuk mencetak komposit. 2. Fiberglass Fiberglass merupakan serat kaca sebagai reinforcement atau penguat bahan komposit. 3. Resin Epoksi Resin Epoksi merupakan matriks pengisi komposit. 4. Baut metric Baut metric digunakan untuk pemegang besi beton dibagian sudu dan juga bagian hub. 5. Plat besi Plat besi digunakan sebagai rangka penguat konstruksi komposit pada sudu kincir angin yang akan diteliti. Plat besi diletakan pada pangkal sudu kincir angin sebagai penampang yang akan dilubangi untuk baut pemegang sudu dengan hub. Plat besi yang digunakan memiliki ketebalan 4cm.

3.3 Desain Kincir Proses pembuatan blade

1. Desain cetakan Desain sudu yang akan diteliti didapat dari website http:www.warlock.com.au dan merupakan pendekatan ukuran airfoil NACA 2412. Terdapat ukuran-ukuran spesifik pada setiap jarak dari pangkal hingga ujung sudu. Lebar maksimal sudu yaitu 15 cm dan lebar ujung sudu 3 cm. Desain yang didapat kemudian disketsa pada pipa pvc 8 inci untuk mempermudah proses pembuatan sudu mengingat penelitian ini menggunakan penampang silindris 8 inci. Gambar 3.10 Skema penampang silindris 8 inchi sebagai bahan sudu. Gambar 3.11 Skema penampang silindris 8 inchi sebagai bahan sudu dibagi menjadi 18 bagian. Gambar 3.12 Skema penampang silindris 8 inchi sebagai bahan sudu disketsa dengan ukuran spesifik. Gambar 3.13 Skema penampang silindris 8 inchi setelah dipotong sesuai ukuran spesifik. Gambar 3.14 Dimensi kincir angin, ukuran dalam satuan sentimeter a PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Gambar 3.15 Dimensi kincir angin dalam penelitian, ukuran dalam satuan sentimeter b Gambar 3.16 Posisi lebar maksimal sudu pada saat pengaplikasian dan penelitian. Gambar 3.17 Skematik dimensi kincir angin PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2. Pemotongan cetakan Setelah sketsa dibuat pada pipa, maka proses pemotongan pipa dapat dilakukan sesuai dengan ukuran spesifiknya. Gambar 3.18 Proses pembuatan cetakan kincir angin. 3. Pembuatan sudu komposit Pembuatan sudu komposit dimulai dengan menempelkan aluminium foil pada cetakan diseluruh permukaannya lalu diberikan oli atau minyak pelumas agar mempermudah proses pelepasan sudu komposit yang sudah terbentuk. Kemudian komposit dicetak dengan komposisi resin 1 liter dan katalis 10 ml lalu dilapis dengan serat fiber sebanyak 4 lapis. Apabila sudah merata, campuran resin dan serat tersebut dijemur dan ditunggu hingga kering. Gambar 3.19 Proses pelapisan cetakan sudu kincir angin dengan aluminium foil Gambar 3.20 Proses pembuatan sudu kincir angin komposit 4. Finishing sudu Sudu yang sudah kering kemudian dilepas dari cetakannya. Bagian- bagian yang tidak diperlukan dibuang sehingga bentuk sudu sesuai dengan bentuk cetakan. Kemudian dilakukan pengecekan ukuran panjang, lebar dan juga berat sudu. Semua sudu yang akan diteliti harus memiliki ukuran, bentuk dan sudut yang sama. Apabila sudah sesuai, maka selanjutnya sudu dilubangi sesuai dengan ukuran pemegang sudu yang akan dipasang pada hub kincir angin. 5. Uji coba Sudu yang telah berhasil dibuat diuji coba di depan blower untuk melihat performanya apakah sudah ridig, balance, dan sudah memungkinkan untuk diambil data performanya.

3.4. Variabel Penelitian