Waktu dan Tempat Penelitian Alat dan Bahan
1 5
2 4
3 Gambar 3.3. Desain kincir angin tipe propeler dua sudu
Pembahasan secara detail dari bagian-bagian penting kincir pada gambar 3.2
adalah sebagai berikut: 1. Tiang Penyangga Kincir
Fungsi dari Tiang Penyangga Kincir adalah untuk menopang keseluruhan komponen pada kincir. Bahan dalam pembuatannya menggunakan pipa
berukuran 1,5 in. Rumahan bantalan dibuat dengan menggunakan profil persegi berukuran 60 x 60 mm. Komponen tiang penyangga dibuat dengan
sambungan pengelasan. 2. Pemegang Sudu Kincir
Model kincir angin yang diteliti memerlukan variasi posisi sudut pada sudu terhadap arah datangnya angin, maka pemegang sudu kincir dibuat
dengan 2 macam komponen yang dapat diatur posisinya. Bagian tersebut adalah 2 buah blade holder yang berfungsi untuk memegang sudu kincir. Blade
holder ini terpasang pada support yang berfungsi untuk meletakan kincir pada
poros utama dan untuk menopang bagian sudu dan blade holder.
a b
Gambar 3.4. Bagian-Bagian Pemegang Sudu Kincir Keterangan gambar:
a. Support b. Blade Holder
Blade holder dan support di terpasang seperti pada Gambar 3.3, posisi ini
membuat kedua jenis komponen itu dapat diatur posisinya sehingga besar sudut sudu kincir terhadap arah datang angin dapat divariasikan. Pemasangan blade
holder pada support menggunakan pengencang set screw M4. Blade holder
terbuat dari plat MS mild steel yang disambung secara pengelasan pada aksis dengan bahan MS berdiameter 6 mm. Sedangkan support terbuat dari
alumunium. 3. Sudu Kincir
Sudu kincir dalam penelitian ini dibuat dengan bahan dari pipa PVC berdiameter 6 in. Sudu ini dibuat dengan cara membagi pipa pada penampang
lingkaran dengan pembagian sudut 75° sehingga diperoleh lebar sudu 62,5
mm. Untuk memperoleh diameter kincir sebesar 800 mm maka kedua sudu dibuat masing-masing sepanjang 380 mm. Bentuk sudu dibuat meruncing ke
ujung dengan sudut 10°. Sudu dipasang pada blade holder untuk mengatur variasi sudut terhadap arah datang angin.
a b
c Gambar 3.5. Komponen Kincir Angin: a Sudu Kincir, b Sistem
Pengereman, c Moncong. 4. Moncong
Moncong dalam penelitian ini berfungsi sebagai variabel untuk mengarahkan angin. Dengan ada atau tidaknya moncong dapat berpengaruh
terhadap hasil pengambilan data. Pembuatan moncong menggunakan bahan fiber glass dengan pertimbangan beban yang ringan.
5. Sistem Pembebanan Sistem pembebanan pada penelitian ini dengan menggunakan sistem
pengereman melalui sebuah piringan. Tujuan sistem pembebanan ini adalah untuk mencari besarnya momen puntir yang dihasilkan oleh kincir yang
diakibatkan oleh beban atau gaya pengereman. Besar gaya pengereman pada piringan ini dapat diatur dengan besar beban tertentu. Prinsip kerja
pembebanan ini adalah dengan memberi gaya pengereman pada sebuah piringan yang terhubung pada poros utama kincir angin. Piringan yang
terbebani ini akan menarik neraca pegas dengan panjang lengan tertentu. Torsi diperoleh melalui angka yang terbaca pada neraca pegas dikalikan dengan
panjang lengan torsi. Pengambilan data unjuk kerja kincir angin tipe propeler dua sudu
memerlukan peralatan penunjang yang sangat vital sebagai sarana simulasi sumber angin dan alat ukur yang terkalibrasi untuk mencatat prestasi yang dicapai
dalam pengujian kincir, peralatan tersebut antara lain: 1. Terowongan Angin
Terowongan angin ini berfungsi sebagai alat simulasi percobaan unjuk kerja kincir angin. Dimensi terowongan ini adalah 1,2 m x 1,2 m x 2,5 m.
Dalam terowongan angin ini kecepatan angin dapat disimulasikan dengan kecepatan yang bervariasi. Untuk menghasilkan angin yang bertiup dari udara
luar melewatt ruangan terowongan angin maka tekanan dalam ruangan tersebut
dibuat lebih rendah daripada tekanan udara sekitar. Pengurangan tekanan ini dengan menggunakan blower yang diatur pada jarak yang bervariasi hingga
mendapatkan kecepatan angin yang diinginkan sesuai yang ditunjukan pada anemometer.
a b
c d
e Gambar 3. 6. Peralatan penunjang pengambilan data: a Terowongan Angin,
b Blower, c Anemometer, d Tachometer, e Neraca Pegas.
2. Blower
Hembusan angin yang terjadi pada terowongan angin dibuat dengan menciptakan tekanan yang lebih rendah pada ruangan terowongan terhadap
tekanan udara sekitar. Tekanan yang lebih rendah ini terjadi karena udara yang berada dalam ruang terowongan disedot keluar menuju udara sekitar sehingga
tekanan yang berada dalam terowongan menjadi lebih rendah dan udara luar mengalir
untuk menyeimbangkan
tekanan. Penghisapan
udara ini
menggunakan blower yang digerakan oleh motor listrik 5,5 kw yang ditransmisikan pada poros baling-baling penghisap dengan transmisi puli.
3. Anemometer Pengaturan kecepatan angin sesuai kebutuhan pengambilan data
menggunakan indikator anemometer. Alat ini berfungsi untuk mengetahui kecepatan angin. Dalam pengukuran kecepatan angin sesuai dengan data yang
diutuhkan, posisi anemometer diletakan di bagian depan terowongan angin. Kecepatan angin yang diperoleh ditampilkan dalam bentuk digital pada display
anemometer yang dipakai. 4. Tachometer
Besar kecilnya hembusan angin yang masuk dalam terowongan angin akan memengaruhi putaran poros kincir angin. Hasil dari pengambilan data
besar kecilnya putaran poros digunakan sebagai variabel dalam pengolahan data. Putaran poros tersebut diukur dengan menggunakan tachometer. Prinsip
kerja alat ini menggunakan prinsip pantulan cahaya yang diterima oleh sensor
karena perbedaan intensitas yang diakibatkan oleh reflektor. Reflektor ini dipasang pada sebuah piringan yang terdapat pada alat pembebanan.
5. Neraca Pegas Dalam pengolahan data diperlukan variabel berupa torsi atau momen
puntir yang diderita poros kincir. Torsi pada kincir dapat diketahui dengan mengukur beban pengimbang torsi yang dialami kincir. Beban ini diukur
dengan mengguanakan neraca pegas. Neraca pegas terpasang pada sebuah lengan dengan jarak tertentu dari sumbu putar kincir yang telah ditentukan.