PENGUJIAN SUDU TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL TIPE LENZ DAYA POROS 45 WATT
1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kehidupan modern seperti sekarang, mengharuskan manusia untuk melakukan effesiensi dan efektifitas dalam penggunaan sumber daya, baik sumber daya yang berasal dari alam, maupun sumber daya hasil rekayasa teknologi, satu hal lagi yang penting dalam pemanfaatan sumberdaya, bagaimanakah cara meminimalkan dampak yang akan ditimbulkan terhadap alam dan lingkungan sekitar, Hal tersebut telah dilakukan oleh Wiramartus Rachmat dan Rica Budi V yang melakukan perancangan serta pembuatan Turbin Angin Sumbu Vertikal Type Lenz, dan itu masih harus dibuktikan dengan pengujiam.
Turbin Angin Sumbu Vertikal Type Lenz, memiliki karakteristik dan konsep drag type pada cara pengoprasianya, yaitu menggunakan gaya hambat sebagai prinsip kerjanya sehingga dapat mengumpulkan angin dari tiap - tiap arah dan memaksa melalui turbin itu (www.helixwind.com). Dalam pelaksanaan, walaupun telah memiliki sebuah konsep yang jelas dan mekanisme yang terstruktur. Di sini tidak menutup kemungkinan akan terjadinya sebuah kegagalan atau beberapa permasalahan yang menghambat sistem turbin ini. Sehingga diperlukan pengujian secara teknis penggunaannya agar memiliki spesifikasi lebih jelas.
Dengan adanya tahap pengujian dalam penelitian turbin Angin Sumbu Vertikal Type Lenz ini, diharapkan nantinya akan didapat variabel-variabel yang optimal dari turbin Angin Sumbu Vertikal Type Lenz, sehingga diperoleh
(2)
2 spesifikasi dengan performa yang maksimal, sehingga hasil penelitian tersebut diharapkan dapat diterapkan pada kehidupan masyarakat.
1.2 Rumusan Masalah
Turbin angin type lenz pada perancangan kali ini belum pernah dilakukan pengujian dan tidak menutup kemungkinan akan terjadi sebuah kegagalan atau beberapa permasalahan yang menghambat sistem kerja turbin ini.
1.3 Tujuan Penulisan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui TSR (Tip Speed Ratio) atau kecepatan angin rata-rata untuk mendapat performa optimal pada perancangan yang telah dilakukan oleh Wiramartas Rachmat, sebelumnya.
1.4 Manfaat Penulisan
Dalam sebuah percobaan pasti peneliti ingin medapat manfaat baik untuk penulis dan masyarakat pada umum, adapun manfaat dari penulisan ini yang dapat dirasakan oleh khalayak umum adalah :
1. Sebagai bahan referensi pada perancangan sebelumnya, sehingga dapat memberikan hasil yang maksimal.
2. Penggunaan turbin angin tipe lenz daya poros 45 watt juga bermanfaat sebagai energi alternatif ramah lingkungan yang tidak menimbulkan polusi udara. Karena pada saat ini sudah terlalu banyak polusi udara yang telah ditimbulkan oleh umat manusia akibat penggunaan bahan bakar fosil, yang berdampak pada iklim bumi kita seperti pemanasan global.
(3)
3 1.5 Batasan Masalah
Penelitian yang dilakukan pada turbin Angin Sumbu Vertikal Type Lenz, akan menimbulkan sebuah permasalahan, maka agar lebih mempermudah pembahasan dan pemahaman serta hasilnya sehingga akan mengarah pada tujuan yang diinginkan, maka diperlukan adanya pembatasan masalah. Oleh karena itu dalam penulisan ini yang akan dibahas, yaitu :
Apakah TSR (Tip Speed Ratio) mempengaruhi performa dari energi listrik yang akan dihasilkan oleh turbin?
(4)
PENGUJIAN SUDU TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL
TIPE LENZ DAYA POROS 45 WATT
SKRIPSI
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
RIZQI HADI’I
07510019
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2012
(5)
LEMBAR PENGESAHAN
PENGUJIAN SUDU TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL
TIPE LENZ DAYA POROS 45 WATT
SKRIPSI
Diajukan Kepada :
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Mesin Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Telah Diperiksa & Disetujui Oleh : Dosen Pembimbing I
( Ir. Trihono Sewoyo, MT )
Dosen Pembimbing II
( Ir. Dyah Retno P, MT )
Mengetahui,
Ketua jurusan Teknik Mesin
(6)
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb
Alhamdulilah..., Puji syukur penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT, yang memberi segala rahmat, hidayah serta karunia yang sedemikan besar sehingga penulis diberi kemudahan dalam menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Pengujian Sudu Turbin Angin Sumbu Vertikal Type Lenz Daya Poros 45 Watt”.
Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana (S-1) Di Fakultas Teknik Jurusan Mesin Universitas Muhammadiyah Malang. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, tentunya tidak akan memberikan hasil yang maksimal apabila tanpa bantuan dari bimbingan dan dorongan dari berbagai pihak baik secara moril maupun materiil. Maka dalam kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Allah SWT sebagai Tuhanku dan Nabi Muhammad sebagai Rosulku. 2. Kedua orang tuaku yang ada di Nganjuk (Jawa Timur), mama ku
(Lismufid Sulaichin) yang telah meminjamkan jantungnya untuk diri ini bernafas selama sembilan bulan serta bertaruh nyawa demi melahirkanku, dan papa ku (Drs. Zamachsjari Prawoto) yang tentunya juga memberikan do’anya, serta kedua kakak (mbak tina & mbak ria), kedua adik (rizqon & akmali). Terima kasih atas segala do’a, cinta, perhatian serta pertian yang diberikan kepada penulis.
(7)
3. Bapak Trihono Sewoyo, Ir. MT selaku Dosen Pembimbing I yang telah bersedia meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan kepada penulis sampai terselesaikannya Tugas Akhir ini.
4. Ibu Dyah Retno P, Ir. MT selaku Dosen Pembimbing II yang selama ini membimbing dan mendukung penulis.
5. Bapak Ir. Mulyono. MT Selaku ketua jurusan Teknik Mesin.
6. Bapak dan Ibu Dosen Penguji terima kasih telah memberikan yang terbaik ( Drs. M. Jufri, MT ; Ir. Daryono, MT dan Dini Kurniawati, ST )
7. Terimah Kasih Kepada kawan-kawan Mesin Crew 2007 yang selalu memberikan semangat untuk segera menyelesaikan Skripsi ini.
8. Teman-teman kostan yang selalu menemani dalam keseharian sehingga bisa memberikan spirit dalam pengerjaan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari dalam penyelesaian Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu segala macam kritik dan saran yang sifatnya membangun dengan senang hati akan penulis terima, demi kesempurnaan dalam penulisan ini.
Akhirnya semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis sendiri dan bagi para pembaca pada umumnya, segala bantuan dan dorongan yang diberikan kepada penulis mendapat imbalan yang berlipat ganda dari Allah SWT, amien...
Wassalamualaikum Wr.Wb
Malang, januari 2012
(8)
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR KONSULTASI/ASISTENSI ... iv
LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT...v
ABSTRAKSI INDONESIA ... vi
ABSTRAKSI INGGRIS ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR. ... xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penulisan ... 2
1.4 Manfaat Penulisan ... 2
1.5 Batasan Masalah ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Angin ... 4
(9)
2.2.1 Turbin angin sumbu horizontal ... 9
2.2.2 Turbin angin sumbu vertikal ... 11
2.3 Bagian-bagian Turbin Angin type lenz ... 14
2.3.1 Blade ... 14
2.3.2 wing ... 16
2.3.3 poros ... 17
BAB III METODE PENGUJIAN DAN ANALISA DATA 3.1. Diagram alir proses pengujian ... 19
3.2. Persiapan pengujian ... 20
3.3. Prosedur pengujian ... 21
3.4. Pengujian menggunakan mobil pick up ... 22
3.5. Rancang percobaan ... 23
3.6. Data hasil pengujian dan perhitungan ... 24
3.7. Analisa dan pembahasan data ... 25
BAB IV PENUTUP 4.1. kesimpulan ... 27
4.2. saran ... 27 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
FOTO PENGUJIAN
RIWAYAT HIDUP / PENULIS NASKAH PUBLIKASI
(10)
DAFTAR TABEL
Tabel 2-1 Kecepatan dan Fenomena Angin ... 5
Tabel 2-2 Syarat-syarat dan Kondisi Angin ... 6
Tabel 2-3 Data Klimatologi ... 15
Tabel 3-4 Data Hasil Pengujian ... 24
Tabel 3-5 Data Hasil Perhitungan Turbin Angin Type Lenz ... 25
(11)
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2-1 Turbin Angin Sumbu Horizonta ... 10
Gambar 2-2 Turbin Angin Sumbu Vertikal ... 12
Gambar 2-3 Perbandingan Turbin Angin Sumbu horizontal dan Vertikal ... 12
Gambar 2-4 blade ... 14
Gambar 2-5 Titik Keseimbangan Turbin ... 16
Gambar 2-6 Wing Rib ... 17
Gambar 3-7 Tachometer dan Anemometer ... 18
Gambar 3-8 Pemasangan Turbin Lenz ke Generator ... 21
Gambar 3-9 Pengujian Menggunakan Mobil Pick-up ... 22
(12)
DAFTAR PUSTAKA
1. Adam. Ferry,dkk “Perancangan, Pembuatan Dan Pengujian Turbin Angin Tipe Helix Sebagai Sumber Energi Alternatif Lampu Penerangan Jalan” 2010.
2. Aliran naiknya udara panas dan turunnya udara dingin ini dinamanakan konveksi (http://id.wikipedia.org/wiki/Angin)”
3. Anemometer adalah alat pengukur kecepatan angin yang banyak dipakai dalam bidang Meteorologi dan Geofisika atau stasiun prakiraan cuaca (http://id.wikipedia.org/wiki/Angin)”.
4. Cahyo. Fajar,dkk”Perancangan, Pembuatan Dan Pengujian Turbin Angin Tipe Helix Untuk Lampu Penerangan Jalan” 2011.
5. (http://id.wikipedia.org/wiki/Kincir_angin, 2008).
6. (http://windstuffnow.com/main/vawt.htm)
7. Kecepatan dan fenomena angin ” ( http://www.e-dukasi.net/Bahan
Belajar/Modul Online)” 8. (lenz2_turbine.htm)
9. Pada turbin angin, batasan tersebut dikenal dengan istilah sebagai berikut(www.aerolapan.com) :.
10.Sularso, “Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin”, Edisi 3 Erlangga Jakarta, 1987.
11.Toomey M, “Individual Trade Study for Table Energy System”, February 29, 2008.
12.Turbin Angin Sumbu Vertikal Type Lenz, memiliki karakteristik dan konsep drag type pada cara pengoprasianya, yaitu menggunakan gaya hambat sebagai prinsip kerjanya sehingga dapat mengumpulkan angin dari tiap - tiap arah dan memaksa melalui turbin itu (www.helixwind.com).
(13)
13.”Turbin angin adalah sarana pengubah energi kinetik angin menjadi energi mekanik untuk memutar generator listrik (El wakil, 1987)
14.”Turbin Angin Sumbu Horisontal (Sewoyo T, 2010)”
15.Turbin angin Savonius mengambil sangat sedikit tenaga angin dibanding turbin angin lift type. Pada turbin ini keandalan jauh lebih penting dibanding effisiensi, dan sangat kecil dibutuhkan pemeliharaannya (Piggot H, 2008)” 16.Walaupun sampai saat ini pembangunan turbin angin masih belum dapat
menyaingi pembangkit listrik konvensonal seperti : PLTD, PLTU, dll, turbin angin ini masih dikembangkan oleh para ilmuwan karena dalam waktu dekat manusia akan dihadapkan dengan masalah kekurangan sumber daya alam tak terbaharui contohnya : batubara, minyak bumi sebagai bahan dasar untuk membangkitkan listrik (http://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_angin)”.
(1)
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR KONSULTASI/ASISTENSI ... iv
LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT...v
ABSTRAKSI INDONESIA ... vi
ABSTRAKSI INGGRIS ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR. ... xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penulisan ... 2
1.4 Manfaat Penulisan ... 2
1.5 Batasan Masalah ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Angin ... 4
(2)
2.2.1 Turbin angin sumbu horizontal ... 9
2.2.2 Turbin angin sumbu vertikal ... 11
2.3 Bagian-bagian Turbin Angin type lenz ... 14
2.3.1 Blade ... 14
2.3.2 wing ... 16
2.3.3 poros ... 17
BAB III METODE PENGUJIAN DAN ANALISA DATA 3.1. Diagram alir proses pengujian ... 19
3.2. Persiapan pengujian ... 20
3.3. Prosedur pengujian ... 21
3.4. Pengujian menggunakan mobil pick up ... 22
3.5. Rancang percobaan ... 23
3.6. Data hasil pengujian dan perhitungan ... 24
3.7. Analisa dan pembahasan data ... 25
BAB IV PENUTUP 4.1. kesimpulan ... 27
4.2. saran ... 27 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
FOTO PENGUJIAN
RIWAYAT HIDUP / PENULIS NASKAH PUBLIKASI
(3)
DAFTAR TABEL
Tabel 2-1 Kecepatan dan Fenomena Angin ... 5
Tabel 2-2 Syarat-syarat dan Kondisi Angin ... 6
Tabel 2-3 Data Klimatologi ... 15
Tabel 3-4 Data Hasil Pengujian ... 24
Tabel 3-5 Data Hasil Perhitungan Turbin Angin Type Lenz ... 25
(4)
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2-1 Turbin Angin Sumbu Horizonta ... 10
Gambar 2-2 Turbin Angin Sumbu Vertikal ... 12
Gambar 2-3 Perbandingan Turbin Angin Sumbu horizontal dan Vertikal ... 12
Gambar 2-4 blade ... 14
Gambar 2-5 Titik Keseimbangan Turbin ... 16
Gambar 2-6 Wing Rib ... 17
Gambar 3-7 Tachometer dan Anemometer ... 18
Gambar 3-8 Pemasangan Turbin Lenz ke Generator ... 21
Gambar 3-9 Pengujian Menggunakan Mobil Pick-up ... 22
(5)
DAFTAR PUSTAKA
1. Adam. Ferry,dkk “Perancangan, Pembuatan Dan Pengujian Turbin Angin Tipe Helix Sebagai Sumber Energi Alternatif Lampu Penerangan Jalan” 2010.
2. Aliran naiknya udara panas dan turunnya udara dingin ini dinamanakan konveksi (http://id.wikipedia.org/wiki/Angin)”
3. Anemometer adalah alat pengukur kecepatan angin yang banyak dipakai dalam bidang Meteorologi dan Geofisika atau stasiun prakiraan cuaca (http://id.wikipedia.org/wiki/Angin)”.
4. Cahyo. Fajar,dkk”Perancangan, Pembuatan Dan Pengujian Turbin Angin Tipe Helix Untuk Lampu Penerangan Jalan” 2011.
5. (http://id.wikipedia.org/wiki/Kincir_angin, 2008).
6. (http://windstuffnow.com/main/vawt.htm)
7. Kecepatan dan fenomena angin ” ( http://www.e-dukasi.net/Bahan
Belajar/Modul Online)” 8. (lenz2_turbine.htm)
9. Pada turbin angin, batasan tersebut dikenal dengan istilah sebagai berikut(www.aerolapan.com) :.
10.Sularso, “Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin”, Edisi 3 Erlangga Jakarta, 1987.
11.Toomey M, “Individual Trade Study for Table Energy System”, February 29, 2008.
12.Turbin Angin Sumbu Vertikal Type Lenz, memiliki karakteristik dan konsep drag type pada cara pengoprasianya, yaitu menggunakan gaya hambat sebagai prinsip kerjanya sehingga dapat mengumpulkan angin dari tiap - tiap arah dan memaksa melalui turbin itu (www.helixwind.com).
(6)
13.”Turbin angin adalah sarana pengubah energi kinetik angin menjadi energi mekanik untuk memutar generator listrik (El wakil, 1987)
14.”Turbin Angin Sumbu Horisontal (Sewoyo T, 2010)”
15.Turbin angin Savonius mengambil sangat sedikit tenaga angin dibanding turbin angin lift type. Pada turbin ini keandalan jauh lebih penting dibanding effisiensi, dan sangat kecil dibutuhkan pemeliharaannya (Piggot H, 2008)” 16.Walaupun sampai saat ini pembangunan turbin angin masih belum dapat
menyaingi pembangkit listrik konvensonal seperti : PLTD, PLTU, dll, turbin angin ini masih dikembangkan oleh para ilmuwan karena dalam waktu dekat manusia akan dihadapkan dengan masalah kekurangan sumber daya alam tak terbaharui contohnya : batubara, minyak bumi sebagai bahan dasar untuk membangkitkan listrik (http://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_angin)”.