Angin sebagai Sumber Energi Alternatif pada Mesin Pendingin Skala Kecil

ANGIN SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF PADA
MESIN PENDINGIN SKALA KECIL

ALFIN YUWANA PUTRA

DEPARTEMEN PEMANFAATAN SUMBERDAYA PERIKANAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Angin sebagai
Sumber Energi Alternatif pada Mesin Pendingin Skala Kecil” adalah benar karya
saya dengan arahan komisi 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.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada

Institut Pertanian Bogor

Bogor, September 2013

Alfin Yuwana Putra
NIM C44080023

ABSTRAK
ALFIN YUWANA PUTRA, C44080023. Angin sebagai sumber energi alternatif
pada mesin pendingin skala kecil. Dibimbing oleh FIS PURWANGKA dan
BUDHI HASCARYO ISKANDAR.
Proses pendinginan merupakan salah satu proses penangan hasil tangkapan yang
sangat dibutuhkan oleh nelayan dalam mempertahankan mutu hasil tangkapan.
Proses pendinginan atau pembekuan yang selama ini dilakukan oleh sebagian
besar nelayan masih menggunakan es dan masih sangat bergantung kepada
ketersediaan es. Pada beberapa kapal penangkap ikan sudah menerapkan
teknologi refrigerasi, namun energi listrik yang dibutuhkan kebanyakan masih
disuplai dari penggunaan motor bakar yang kurang ramah lingkungan. Hal
tersebut memunculkan ide untuk mencari alternatif sumber energi agar didapatkan
sebagian solusi dari masalah tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah: (1)

mengetahui kecepatan angin minimal yang dibutuhkan untuk mengisi energi
listrik ke sistem penyimpanan; (2) mengetahui lama waktu yang dibutuhkan
untuk melakukan pengisian daya ke sistem penyimpanan sampai penuh; dan (3)
mengetahui waktu yang digunakan untuk menghabiskan energi yang tersimpan
dan suhu yang dicapai. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kecepatan angin
minimal yang dibutuhkan untuk memutarkan turbin angin yaitu sebesar 16.2
km/jam dan menghasilkan kecepatan putaran turbin sebesar 41.2 rpm. Waktu
yang dibutuhkan untuk mengisi akumulator 45 Ah sampai penuh dengan
kecepatan angin rata-rata 17.5 km/jam, kecepatan putaran turbin rata-rata 53.6
rpm dan arus listrik rata-rata yang dihasilkan 2.4 ampere adalah 18 jam 45 menit.
Waktu yang dibutuhkan untuk menurunkan tegangan akumulator menjadi 6 volt
adalah 2 jam 1 menit 59 detik dan menghasilkan suhu sebesar 3.5 oC. Hasil uji
coba menunjukkan bahwa angin dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif
pada mesin pendingin skala kecil yang dirancang.
Kata kunci: angin, refrigerasi, turbin angin.

ABSTRACT
ALFIN YUWANA PUTRA, C44080023. Wind as an alternative energy source in
small-scale refrigeration. Supervised by FIS PURWANGKA and BUDHI
HASCARYO ISKANDAR.

The cooling process is one of the handlers catches a very needed by fishermen in
maintaining the quality of the catch. The process of cooling or freezing as long as
this is done by most fishermen still use the ice and still highly dependent on the
availability of the ice. On some fishing vessel refrigeration technology is
implemented, but electrical energy needed is still mostly supplied from use of
motor fuels that are less environmentally friendly. This gave rise to the idea to
find alternative sources of energy in order to obtain some solution of the problem.
The purpose of this research is: (1) find out the minimum wind speed needed to
fill the electric power to the storage system; (2) know the length of time it takes to
do the charging system into storage until it is full; and (3) find out the time used to
spend the stored energy and temperature are achieved. The results of this research
show that the minimum wind speed needed to play the wind turbines which
amounted to 16.2 km/h and produces turbine rotation speed of 41.2 rpm. The
time it takes to charge the accumulator 45 Ah to the brim with an average wind
speed of 17.5 km/h, the average turbine rotation speed of 53.6 rpm and average
electric current generated 2.4 ampere is 18 hours 45 minutes. The time it takes to
reduce the accumulator voltage to 6 volts is 2 hours 1 minute 59 seconds and
generate temperatures of 3.5 °C. Experimental results show that the wind can be
used as an alternative source of energy on a small scale refrigeration designed.
Keywords: refrigeration, wind, wind turbine.

ANGIN SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF PADA
MESIN PENDINGIN SKALA KECIL

ALFIN YUWANA PUTRA

Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan pada
Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan

DEPARTEMEN PEMANFAATAN SUMBERDAYA PERIKANAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

Judul Penelitian
Nama
NRP

Program studi

: Angin sebagai Sumber Energi Alternatif pada Mesin
Pendingin Skala Kecil
: Alfin Yuwana Putra
: C44080023
: Teknologi dan Manajemen Perikanan Tangkap

Disetujui oleh

Fis Purwangka, S.Pi., M.Si
Pembimbing I

Dr. Ir. Budhi Hascaryo Iskandar, M.Si
Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr. Ir. Budy Wiryawan, M.Sc
Ketua Departemen

Tanggal lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam
penelitian yang dilaksanakan di workshop Kapal dan Transportasi perikanan,
Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Institut Pertanian Bogor, dan
Stasiun Lapang Kelautan FPIK IPB, Palabuhanratu, Jawa Barat pada bulan
Februari-April 2013 ini adalah Angin sebagai Sumber Energi Alternatif pada
Mesin Pendingin Skala Kecil.
Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada:
1. Fis Purwangka, S.Pi, M.Si. dan Dr. Ir. Budhi Hascaryo Iskandar, M.Si. sebagai
pembimbing yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan sehingga saya
dapat menyelesaikan skripsi ini;
2. Dr. Yopi Novita, S.Pi, M.Si. sebagai Komisi Pendidikan Departemen
Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan atas saran dan arahannya;
3. Dr. Ir. Ronny Irawan Wahyu, M.Phil. sebagai penguji tamu pada sidang ujian
skripsi;
4. Dosen Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan atas ilmu yang telah
diberikan selama ini;

5. Kedua orang tua, kakak dan adik yang selalu memberikan doa, motivasi,
inspirasi dan semangat kepada penulis;
6. Insan Nurfitriani dan keluarga yang telah membantu doa, dukungan dan
semangatnya dalam penyelesaian skripsi;
7. Keluarga besar PSP 45: Kusnadi, Yadudin, Iqbal, Insun, Ristiani, Zabao,
Uwox, Izza, Okta ‘tejo’, Agung, Kakek Tio, Ocid, Cut Pinta, Imelda, Rahmi
Fitria, Anggara Bayu, Hotnaida, Rheka, Desi, Harist, Fahrul, Dian, Ina, Eka
‘Ocil’, Fifi, Dwi, Ana, Tomi, Amy, Arif ‘Aming’, Fristi, Didi ‘tapir’, Ikhlas,
Jhon, Sihol, Charis, Zepanya, Cici, Bayu Adi, Albar, Jenal, Ani ‘Eman’, Herul,
Eka Haryanti, Nova, Lina yuni, Nurlina ‘Kampung’, Arif Nugroho, Adit,
Bedul, Ema, Isamuddin, Jessy, Luthfi, Yasinta, Jojo, Tabah, Fajri, Ochim, dan
Sefi telah memberikan doa, semangat dan bantuannya;
8. PSP 46, PSP 47, PSP 48, Toba crew, Bagian Dapur (Mang Yana, Mang Isman,
dan Bi Hani), TU PSP serta civitas PSP lainnya yang telah memberikan doa,
dukungan dan semangatnya.
9. Pihak terkait yang tidak bisa disebutkan satu per satu.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, November 2013

Alfin Yuwana Putra

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Kerangka Pemikiran
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Metode Penelitian
Alat dan Bahan
Pengolahan Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tahap Desain

Rangkaian Turbin Angin Pembangkit Listrik
Rangkaian Sistem Refrigerasi
Tahap Pembuatan dan Perakitan Alat
Jumlah Putaran Turbin Angin, Arus Listrik yang Dihasilkan, Penurunan
Tegangan Akumulator dan Suhu yang Dicapai
Hubungan antara Kecepatan Angin dan Kecepatan Putaran Turbin
Hubungan antara Kecepatan Putaran Turbin dan Arus Listrik yang
Dihasilkan
Hubungan antara Waktu dan Suhu yang Dicapai dan Penurunan Tegangan
Accumulator
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

ii
ii
ii
1

2
2
2
2
4
4
4
5
7
7
10
13
19
20
20
21
23
23
24
25

DAFTAR TABEL

1.
2.
3.
4.

Hasil pengukuran arus yang dihasilkan berdasarkan
putaran turbin angin
Hasil pengukuran tegangan yang dibutuhkan oleh
mesin pendingin
Hasil pengukuran kecepatan putaran turbin dan arus listrik yang dihasilkan
Hasil pengukuran penurunan tegangan accumulator, suhu yang dicapai
dengan waktu

5
5
19
19

DAFTAR GAMBAR

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.

Kerangka pikir penelitian
Rangkaian turbin angin
Komponen alternator
Pengaturan circuit amperemeter
Pengaturan circuit voltmeter
Rangkaian sistem refrigerasi
Unit refrigerasi dalam penelitian ini
Prinsip kerja sistem refrigerasi
Tahap pembuatan
Rangka turbin angin
Desain as turbin angin
Desain mangkok dan lengan turbin angin
Desain pelindung alternator (Box alternator)
Tempat akumulator, amperemeter dan voltmeter
Rangkaian sistem pembangkit listrik
Cool box
Dudukan cool box dan sistem refrigerasi
Hubungan kecepatan angin dengan kecepatan putaran turbin
Hubungan kecepatan putaran turbin dengan arus listrik yang dihasilkan
Hubungan waktu dengan suhu
Hubungan waktu dengan penurunan tegangan akumulator

3
7
8
9
9
11
11
13
14
14
15
15
16
16
17
18
18
20
20
21
21

DAFTAR LAMPIRAN

1.

Dokumentasi penelitian

25

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Ikan hasil tangkapan membutuhkan penanganan khusus untuk menjaga ikan
tetap segar. Penanganan ikan di atas kapal meliputi segala tindakan terhadap hasil
tangkapan di atas kapal, mulai dari tindakan awal sampai dengan penyimpanan
(Wahyono dalam Huda 2013). Penanganan ikan hasil tangkapan di kapal
merupakan perlakuan terpenting dari seluruh proses perjalanan ikan hingga
sampai ke konsumen. Penurunan mutu ikan dapat dihambat dengan perlakuan
suhu rendah. Penggunaan suhu rendah berupa pendingin dan pembeku dapat
memperlambat proses-proses biokimia yang berlangsung dalam tubuh ikan yang
mengarah pada penurunan mutu ikan (Baheramsyah dalam Huda 2013).
Penanganan hasil tangkapan ikan menggunakan kapal ikan tradisional biasanya
menggunakan pendinginan dengan es basah atau es batu. Penggunaan es
merupakan salah satu cara yang paling mudah dilakukan. Penggunaan es juga
relatif murah dan mudah. Namun penggunaan es basah ini akan menyebabkan
beban pada kapal lebih besar dan ruang muat untuk ikan menjadi berkurang.
Selain itu pendinginan dengan menggunakan es basah hanya dapat
mempertahankan suhu rendah dalam waktu yang singkat (Huda 2013). Hal ini
akan membatasi lama trip yang dilakukan nelayan karena sifat es yang mudah
mencair. Apabila nelayan akan melakukan trip dalam waktu yang cukup lama,
maka jumlah es yang dibawa akan banyak pula. Hal ini akan menyebabkan
banyak ruang yang terpakai untuk penyimpanan es tersebut. Penggunan sistem
refrigerasi dalam penanganan hasil tangkapan dapat dijadikan solusi dari
permasalahan tersebut. Pada beberapa kapal penangkap ikan sudah menerapkan
teknologi tersebut, namun energi listrik yang dibutuhkan oleh sistem refrigerasi
yang ada sebagian besar masih disuplai dari penggunaan motor bakar.
Penggunaan motor bakar dapat dikatakan masih kurang ramah lingkungan
dikarenakan masih menggunakan bahan bakar fosil yang tergolong sebagai
sumber energi tak terbarukan. Gas buang kendaraan bermotor mengeluarkan zatzat berbahaya yang dapat menimbulkan dampak negatif, baik terhadap kesehatan
manusia maupun lingkungan. Komponen utama bahan bakar fosil ini adalah
hidrogen (H) dan karbon (C). Bahan pencemar yang terutama terdapat di dalam
gas buang kendaraan bermotor adalah karbon monoksida (CO), senyawa
hirdokarbon (HC), oksida nitrogen (NOX), sulfur (SOX), dan partikulat debu
termasuk timbal (Pb) (Havendri 2008). Berbagai permasalahan timbul dari
penggunaan energi tak terbarukan, mulai dari ketersediaannya yang semakin
menipis hingga dampak yang ditimbulkan dari penggunaannya. Terbatasnya
ketersediaan energi tak terbarukan merupakan suatu permasalahan serius bagi
kelangsungan hidup manusia. Selain dari permasalahan keterbatasan ketersediaan
energi tak terbarukan, penggunaan energi tak terbarukan menimbulkan
permasalahan lain yaitu berupa polusi dan pencemaran lingkungan. Beberapa
negara sepakat untuk mengurangi emisi gas buang pada mesin berbahan bakar
mineral, yang dianggap sebagai penyumbang polusi udara terbanyak. Solusi lain
dari permasalahan tersebut yaitu pengembangan penggunaan sumber energi
alternatif yang ramah lingkungan.

2

Perumusan Masalah
Permasalahan dalam penelitian ini adalah ketergantungan nelayan terhadap
es dalam menangani hasil tangkapan, sistem refrigerasi yang masih bergantung
pada penggunaan bahan bakar fosil, semakin berkurangnya jumlah BBM,
tingginya harga BBM yang kemudian menyebabkan tingginya biaya operasional,
polusi yang ditimbulkan dari penggunaan BBM. Berbagai permasalahan tersebut
diharapkan dapat diatasi dengan pemanfaatan sumber energi alternatif. Salah satu
sumber energi alternatif yang cukup potensial untuk dimanfaatkan adalah angin.
Oleh karena itu, penelitian mengenai angin sebagai sumber energi alternatif pada
mesin pendingin skala kecil, sebagai salah satu upaya penggunaan sumber energi
alternatif perlu dilakukan. Penelitian ini merupakan tahap awal dalam
memanfaatkan energi angin pada mesin pendingin.

Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah :
1) Mengetahui kecepatan angin minimal yang dibutuhkan untuk mengisi energi
listrik ke sistem penyimpanan;
2) Mengetahui lama waktu yang dibutuhkan untuk melakukan pengisian daya ke
sistem penyimpanan sampai penuh; dan
3) Mengetahui lama waktu yang digunakan untuk menghabiskan energi yang
tersimpan di dalam sistem penyimpanan serta suhu yang dicapai.

Manfaat
Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai salah satu solusi dalam
memperoleh sumber energi alternatif pada sistem refrigerasi kapal perikanan.
Hasil penelitian dapat dijadikan acuan untuk penelitian serupa namun dalam skala
yang lebih besar lagi.

Kerangka Pemikiran
Penggunaan tenaga angin dalam menggerakkan mesin pada sistem
refrigerasi kapal perikanan dapat menjadi solusi dari keterbatasan jumlah BBM
bagi kapal perikanan. Pemanfaatan energi angin pada sistem refrigerasi perlu
diuji coba karena belum diketahui kemampuan energi angin sebagai sumber
energi yang dapat digunakan di atas kapal. Sistem refrigerasi yang digunakan
dalam memanfaatkan energi angin tidak lagi menggunakan motor bakar, akan
tetapi menggunakan motor listrik.
Perancangan pada uji coba ini memperhatikan tiga hal, yaitu: tenaga angin,
sistem penyimpanan, dan sistem refrigerasi (kompresor, kondensor, dan
evaporator), sehingga dapat diketahui kecepatan angin minimal yang dibutuhkan,
kebutuhan daya, serta lama waktu pengisian dan pemakaian daya pada
accumulator.

3

Masalah:
 Keterbatasan sumber energi tidak terbarukan
 Belum diketahui kemampuan tenaga angin sebagai sumber
energi yang dapat digunakan diatas kapal
 Aplikasi motor listrik pada mesin pendingin belum
diterapkan

Perancangan Turbin Angin Sebagai Sumber Energi

Uji Coba Turbin Angin Sesuai Daya yang dibutuhkan

Kecepatan Angin
Minimal yang
dibutuhkan

Kebutuhan
Daya

Lama Waktu
Pengisian dan
Pemakaian
Accumulator

Evaluasi Rancangan Turbin Angin
Tidak
Ya
Angin Sebagai Sumber Energi Alternatif pada Mesin
Pendingin Skala Kecil

Gambar 1 Kerangka pikir penelitian

4

METODOLOGI

Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan dalam tiga tahap. Tahap pertama yaitu desain dan
pembuatan alat yang dilaksanakan di workshop Kapal dan Transportasi Perikanan,
Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu
Kelautan, Institut Pertanian Bogor pada bulan Februari dan Maret tahun 2013.
Tahap kedua yaitu pengambilan data yang dilaksanakan pada bulan April tahun
2013 di Palabuhanratu, Jawa Barat. Tahap ketiga yaitu pelaporan hasil penelitian
di Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu
Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

Metode Penelitian
Penelitian dilakukan dengan menggunakan metode percobaan, yaitu dengan
mendesain, membuat dan melakukan uji coba pemanfaatan energi angin sebagai
sumber energi alternatif pada mesin pendingin hasil tangkapan. Data primer yang
diambil pada percobaan ini meliputi daya yang dihasilkan oleh turbin angin, lama
waktu untuk mengisi accumulator, daya yang dihabiskan oleh mesin pendingin
hasil tangkapan selama mesin tersebut bekerja. Data sekunder yang diambil
berupa literatur turbin angin, alternator, accumulator, dan sistem refrigerasi, serta
data kecepatan angin di Teluk Palabuhanratu.
Tenaga angin yang dibutuhkan dilihat dari kecepatan angin (RPM) minimal
yang dibutuhkan dan dalam penentuannya menggunakan kincir angin dengan
ukuran dan jumlah mangkok yang tetap. Sistem penyimpanan pada uji coba ini
menggunakan accumulator dengan ampere tetap. Sistem refrigerasi yang
digunakan dalam uji coba ini terdiri dari tiga komponen utama, yaitu kompresor,
kondensor, dan evaporator. Sistem refrigerasi tersebut menggunakan motor
listrik dengan watt yang tetap.
Alat dan Bahan
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)

Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu:
Ampere meter
Voltmeter
Anemometer
Tachometer
Alat-alat pertukangan
Laptop
Mesin las
Kamera

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu:
1) Bola plastik
2) Resin

5

3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
11)
12)
13)
14)
15)
16)
17)
18)

Matt
Talc
Kobalt
Pewarna resin
Katalis
Alternator
Accumulator
Kompresor
Kondensor
Pipa kapiler
Evaporator
Kabel-kabel
Tiang besi
Plat besi
Mur dan baut
Cool box
Pengolahan Data

Data yang didapat ditabulasikan dan dihitung dengan menggunakan
perhitungan matematika sederhana. Data tersebut disajikan dalam bentuk tabel
dan grafik, selanjutnya dideskripsikan untuk mencapai tujuan penelitian. Data
akan disajikan dalam bentuk tabulasi sebagaimana disajikan pada Tabel 1 dan 2.
Tabel 1 Hasil pengukuran arus yang dihasilkan berdasarkan putaran turbin angin
Waktu Pengukuran
Putaran Turbin Angin
Arus listrik yang
(RPM)
Dihasilkan (Ampere)

Tabel 2 Hasil pengukuran tegangan yang dibutuhkan oleh mesin pendingin
Waktu Pengukuran
Tegangan yang
Suhu yang dihasilkan
Dibutuhkan (Volt)
(oC)

Menurut F. Suryatmo dalam Setiono (2006), perhitungan untuk mengetahui
energi yang dihasilkan oleh angin dapat menggunakan persamaan berikut:
W = P x t ........................................... (1)
Keterangan :
W = energi (Joule)
P = daya (watt)
t = waktu (jam)
Menurut F. Suryatmo dalam Setiono (2006), perhitungan untuk mengetahui
daya yang dihasilkan alternator dapat menggunakan persamaan berikut:

6

P = E x I ............................................

(2)

Keterangan :
P
E
I

= Daya (watt)
= Tegangan (volt)
= Arus (ampere)

Perhitungan untuk mengetahui waktu dalam proses pengisian accumulator
dapat menggunakan persamaan berikut:
Lama pengisian arus (Anwar 2008):

Ta =

Ah
A

.....................................

(3)

Keterangan :
Ta = Lamanya pengisian arus (jam)
Ah = Besarnya kapasitas accumulator (ampere hours)
A = Besarnya arus pengisian ke accumulator (ampere)
Lama pengisian daya (Anwar 2008):
Td =

daya Ah
daya A .....................................

(4)
Keterangan :
Td
= Lamanya pengisian daya (jam)
Daya Ah = Besarnya daya yang didapat dari perkalian Ah dengan
besar tegangan accumulator (watt hours)
Daya A = Besarnya daya yang didapat dari perkalian A dengan
besar tegangan accumulator (watt)
Selanjutnya untuk mengetahui lamanya waktu yang dibutuhkan untuk
menghidupkan mesin pendingin yaitu:
W = P x t atau t = W/P .......................
Keterangan:
W = Energi yang dibutuhkan (watt/ jam)
P = Daya yang dibutuhkan (watt)
T = waktu yang dibutuhkan (jam)

(5)

7

Hasil dan Pembahasan
Tahap Desain
Tahap pembuatan desain dibagi menjadi dua, yaitu pembuatan desain sistem
pembangkit listrik dan desain sistem refrigerasi. Pembuatan desain sistem
pembangkit listrik diawali dengan pembuatan desain rangka kincir angin. Bahan
yang digunakan adalah besi bekas. Rangka kincir angin didesain memiliki
beberapa bagian yang berfungsi sebagai dudukan alternator dan dudukan bearing.
Setelah desain tersebut selesai, desain yang dibuat selanjutnya adalah desain As
dan mangkok kincir angin serta lengan kincir angin. Untuk as menggunakan
bahan berupa besi as berdiameter 2.5 cm dengan panjang total 15 cm dan
mangkok kincir angin menggunakan bola plastik berdiameter 22 cm. Selanjutnya
adalah pembuatan desain pelindung alternator. Pelindung alternator dibuat
menggunakan resin.
Pembuatan desain sistem refrigerasi diawali dengan pembuatan desain cool
box. Cool box yang dibuat memiliki volume sebesar 57 liter dengan bahan berupa
resin dan polyuretan. Selanjutnya adalah desain sistem refrigerasi yang akan
digunakan. Pada sistem refrigerasi terdiri dari rangkaian kompressor, kondensor,
evaporator, pipa kapiler, dan kipas.

Rangkaian Turbin Angin Pembangkit Listrik
Rangkaian turbin angin yang dibuat pada penelitian ini terdiri dari beberapa
komponen, yaitu: turbin angin, Alternator, Amperemeter, Voltmeter, Saklar, dan
accumulator. Rangkaian turbin angin dapat dilihat pada Gambar 2 berikut ini.

Gambar 2 Rangkaian turbin angin

8

Bagian dan fungsi tiap bagian turbin angin pembangkit listrik adalah sebagai
berikut:

1) Turbin Angin
Berdasarkan kedudukan poros, jenis-jenis turbin angin itu dapat dibagi ke
dalam dua kategori, yakni: turbin angin dengan sumbu horisontal dan turbin angin
dengan sumbu vertikal (Reksoatmodjo 2004). Berdasarkan prinsip kerjanya rotor
vertikal secara umum dapat dibagi menjadi dua tipe, yaitu tipe dengan pembangkit
putaran komponen gaya hambat dan tipe dengan pembangkit putaran komponen
gaya angkat (Atmadi dan Fitroh 2008).
Penelitian ini menggunakan jenis turbin angin dengan sumbu vertikal dan
bertipe pembangkit putaran komponen gaya hambat. Turbin angin digunakan
untuk mengubah energi kinetik angin menjadi energi mekanik untuk memutar
alternator, sehingga dapat menghasilkan listrik.
2) Alternator
Pengubahan energi angin menjadi energi listrik pada alat-alat yang kecil
dapat dilakukan memakai alternator mobil. Alternator mempunyai konstruksi
yang sederhana, selain itu terdapat beberapa kelebihan bila dibandingkan dengan
dynamo. Kelebihan pada alternator ialah tidak terdapat bunga api antara sikatsikat dan slip ring, disebabkan tidak terdapat komutator yang dapat menyebabkan
sikat menjadi aus. Rotornya lebih ringan dan tahan terhadap putaran tinggi, dan
silicon diode (rectifer) mempunyai sifat pengarahan arus, serta dapat mencegah
kembalinya arus dari baterai ke alternator (F. Suryatmo dalam Setiono 2006).
Oleh karena itu dalam penelitian ini digunakan alternator mobil sebagai panghasil
listrik pada turbin angin. Alternator yang digunakan adalah alternator Denso
27060 bz020.

Sumber: Atwell 2011
Gambar 3 Komponen alternator

9

3) Amperemeter
Amperemeter merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengukur arus
listrik. Menurut Prawiroredjo (2006), rangkaian amperemeter adalah rangkaian
yang berfungsi untuk mengukur besarnya arus listrik pada sebuah rangkaian listrik
dalam hal ini adalah arus searah. Untuk mengukur arus pada suatu rangkaian,
maka amperemeter dipasang seri terhadap rangkaian yang hendak diukur besar
arusnya.

Sumber: NETPDTC 1998
Gambar 4 Pengaturan circuit amperemeter

4) Voltmeter
Menurut Daryanto (2011), voltmeter adalah alat untuk mengukur tegangan
listrik atau beda potensial antara dua titik. Sedangkan menurut Prawiroredjo
(2006), rangkaian voltmeter adalah rangkaian yang berfungsi untuk mengukur
besarnya tegangan suatu komponen atau tegangan suatu titik terhadap titik yang
lain pada rangkaian listrik. Rangkaian voltmeter dapat mengukur besar tegangan
searah maupun tegangan bolak balik. Untuk mengukur tegangan, voltmeter
dipasang secara paralel terhadap komponen atau tempat yang hendak diukur besar
tegangannya.

Sumber: NETPDTC 1998
Gambar 5 Pengaturan circuit voltmeter

10

5) Accumulator
Accumulator atau biasa disebut aki mampu mengubah tenaga kimia menjadi
energi listrik. Dikenal dua jenis elemen yang merupakan sumber arus searah (DC)
dari proses kimiaiwi, yaitu elemen primer dan elemen sekunder. Elemen primer
terdiri dari elemen basah dan elemen kering. Reaksi kimia pada elemen primer
menyebabkan elektron mengalir dari elektroda negatif (katoda) ke elektroda
positif (anoda) tidak dapat dibalik arahnya. Jika muatannya habis, maka elemen
primer tidak dapat dimuati kembali dan memerlukan penggantian bahan pereaksi
(elemen kering). Dilihat dari sisi ekonomis elemen primer dapat dikatakan cukup
boros, contoh elemen primer adalah batu baterai (dry cells). Elemen sekunder
dalam pemakaiannya harus diberi muatan terlebih dahulu sebelum digunakan,
yaitu dengan cara mengalirkan arus listrik (secara umum dikenal dengan istilah
“di-charge”). Akan tetapi, tidak seperti elemen primer, elemen sekunder dapat
dimuati kembali berulang kali. Elemen sekunder ini lebih dikenal dengan aki.
Dalam sebuah aki terjadi proses elektrokimia yang reversibel (bolak-balik) dengan
efisiensi yang tinggi. Proses elektrokimia reversibel yaitu proses pengubahan
tenaga kimia menjadi tenaga listrik (discharging) di dalam aki pada saat aki
dipakai. Saat diisi atau dimuati, terjadi proses pengubahan tenaga listrik menjadi
tenaga kimia (charging) (Anwar 2008).

Rangkaian Sistem Refrigerasi
Refrigerasi adalah metode pengkondisian temperatur ruangan agar tetap
berada di bawah temperatur lingkungan. Karena temperatur ruangan yang
terkondisi tersebut selalu berada di bawah temperatur lingkungan, maka ruangan
akan menjadi dingin, sehingga refrigerasi dapat juga disebut dengan metode
pendinginan (Dalimunthe 2004). Sistem refrigerasi yang umum dan mudah
dijumpai adalah sistem refrigerasi kompresi uap (vapor compression
refrigeration). Pada sistem ini terdapat refrigeran (refrigerant), yakni suatu
senyawa yang dapat berubah fase secara cepat dari uap ke cair dan sebaliknya
(Tampubolon dan Samosir 2005). Pada sistem refrigerasi terjadi proses
perpindahan kalor dari lingkungan ruang pendingin ke refrigeran pada evaporator.
Perpindahan kalor ini disebabkan karena temperatur refrigeran pada evaporator
lebih rendah daripada temperatur lingkungan ruang pendingin. Perpindahan kalor
ini menyebabkan turunnya temperatur udara pada ruang ruang pendingin.
Sistem refrigerasi dalam penelitian ini terdiri dari rangkaian kompresor,
kondensor, filter, pipa kapiler, dan evaporator. Rangkaian sistem refrigerasi pada
penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 7 berikut ini.

11

Gambar 6 Rangkaian sistem refrigerasi

Gambar 7 Unit refrigerasi dalam penelitian ini

1) Kompresor
Kompresor merupakan bagian yang paling utama dari mesin pendingin.
Bagian dari kompresor unit adalah motor induksi dan kompresor dimana motor
induksi merubah tenaga listrik menjadi tenaga mekanik sedangkan kompresor
merubah refrigeran dari tekanan rendah menjadi tekanan tinggi (Putro 2003).
Kompresor yang digunakan dalam penelitian ini yaitu kompresor merk Goldstar
dengan tenaga 1/12 PK.

12

2) Kondensor
Kondensor dari sistem refrigerasi pada penelitian ini terbuat dari pipa
tembaga dengan ukuran 6 mm. Pada kondensor ditambahkan sebuah kipas untuk
mempercepat proses pelepasan kalor.

3) Filter
Filter merupakan peralatan pendukung pada sistem refrigerasi. Filter
dipasang pada liquid line, yakni saluran yang menghubungkan antara keluaran
kondensor dengan alat ekspansi (Tampubolon dan Samosir 2005). Penggunaan
filter dimaksudkan untuk menyaring kotoran dan uap air yang ada di sistem
refrigerasi.

4) Pipa Kapiler
Alat ekspansi dapat berupa pipa kapiler, katup ekspansi manual, katup
ekspansi automatik, maupun katup ekspansi termostatik (Tampubolon dan
Samosir 2005). Penggunaan pipa kapiler pada sistem refrigerasi ini bermaksud
untuk mengontrol laju refrigeran dan menurunkan tekanan refrigeran pada
evaporator. Menurut Hasan dan Widodo (2008), Sistem pengontrol laju refrigeran
yang paling sederhana adalah pipa kapiler. Seperti namanya pipa kapiler terdiri
dari pipa panjang dengan diameter yang sangat kecil. Diameter pipa kapiler
antara 0.26 inci sampai 0.4 inci.

5) Evaporator
Evaporator adalah media pemindahan energi panas melalui permukaan agar
refrigeran cair menguap dan menyerap panas dari udara dan produk yang ada di
dalam ruang tersebut. Dilihat konstruksinya, evaporator dapat dibagi menjadi tiga
kelompok, yaitu bare-tube, plate-surface, dan finned (Hasan dan Widodo 2008).
Evaporator yang digunakan dalam penelitian ini yaitu tipe plate-surface. Menurut
Hasan dan Widodo (2008), Evaporator bare-tube dan plate-surface lazim
digunakan untuk keperluan pendinginan air dan pendinginan udara yang suhunya
di bawah 1oC.
Prinsip kerja dari sistem refrigerasi pada penelitian ini dapat dijelaskan pada
gambar 8.

13

Uap jenuh refrigeran dari evaporator dikompresi oleh kompresor
sehingga berubah menjadi uap refrigeran dengan temperatur dan
tekanan yang tinggi

Uap refrigeran dengan temperatur dan tekanan yang tinggi masuk ke
dalam kondensor

Terjadi proses kondensasi sehingga uap refrigeran dengan temperatur
dan tekanan yang tinggi berubah fase menjadi refrigeran cair

Refrigeran cair selanjutnya melewati filter dan pipa kapiler menuju
evaporator sehingga terjadi penurunan tekanan

Di evaporator, refrigeran mengalami evaporasi sehingga menyerap
kalor dan berubah menjadi uap jenuh

Refrigeran kembali ke kompresor
Gambar 8 Prinsip kerja sistem refrigerasi

Tahap Pembuatan dan Perakitan Alat
Pada tahap pembuatan, dilakukan kegiatan pemotongan dan penyambungan.
Sistem penyambungan yang dilakukan ada dua cara, yaitu panyambungan dengan
baut dan penyambungan dengan pengelasan. Tahap pembuatan alat terdiri dari 8
tahap, sebagaimana disajikan pada gambar 9.

14

Pembuatan rangka turbin angin

Pembuatan as dan mangkok turbin angin

Pembuatan pelindung alternator (Box alternator)
Pembuatan tempat accumulator, amperemeter dan voltmeter
Perakitan sistem pembangkit listrik

Pembuatan cool box

Pembuatan dudukan cool box dan sistem refrigerasi
Pembuatan sistem refrigerasi
Gambar 9 Tahap pembuatan
a). Pembuatan Rangka Turbin Angin
Rangka turbin angin terbuat dari besi dengan ukuran seperti terlihat pada
Gambar 10. Penyambungan rusuk-rusuk dilakukan dengan cara pengelasan.
Rangka ini juga berfungsi sebagai dudukan alternator dan dudukan bearing. Tipe
bearing yang digunakan adalah spherical trusted roller bearing. Bearing tersebut
dipilih karena digunakan untuk menopang as dengan posisi vetikal.

Gambar 10 Rangka turbin angin

15

b). Pembuatan As dan Mangkok Turbin Angin
As atau poros terbuat dari besi dengan diameter 2.5 cm dan panjang total 15
cm. Pada bagian ujung atas dibuat ulir berdiameter 1.5 cm dan panjang 2 cm
dengan cara dibubut. Pada bagian bawah dibuat lubang dengan diameter 1.5 cm
sedalam 2 cm dengan cara dibubut. Pada bagian sisi samping as, diberi 2 buah
lubang berulir yang saling berhadapan dengan diameter 5 mm dan terletak 1.5 cm
dari bagian bawah. Mangkok kincir angin terbuat dari bola plastik dengan bentuk
setengah lingkaran dan berdiameter 22 cm. Panjang lengan turbin angin ini
sebesar 5.5 cm.

Gambar 11 Desain as turbin angin

Gambar 12 Desain mangkok dan lengan turbin angin

16

c). Pembuatan Pelindung Alternator (Box Alternator)
Box alternator berfungsi untuk melindungi alternator dari air dan kotoran
yang terbawa angin. Box ini terbuat dari resin dan memiliki bentuk berupa prisma
segiempat. Bentuk dan ukuran dari box alternator dapat dilihat pada Gambar 13.

Gambar 13 Desain pelindung alternator (Box alternator)
d). Pembuatan Tempat Accumulator, Amperemeter dan Voltmeter
Tempat accumulator terbuat dari resin dengan rangka terbuat dari plat besi
setebal 0.3 cm. Penggunaan rangka besi bertujuan agar tempat accumulator
(baterai) lebih kuat. Tempat amperemeter dan voltmeter terbuat dari kotak plastik
yang diberi lubang sebesar ukuran amperemeter dan voltmeter. Bentuk dan
ukuran dari tempat accumulator, amperemeter dan voltmeter dapat dilihat pada
Gambar 14.

Gambar 14 Tempat akumulator, amperemeter dan voltmeter

17

e). Perakitan Sistem Pembangkit Listrik
Sistem pembangkit listrik ini terdiri dari beberapa komponen, yaitu:
alternator, as/ besi poros, mangkok dan lengan kincir angin, rangka kincir angin,
kabel-kabel, amperemeter, voltmeter, saklar, accumulator. Setelah semua
komponen tersebut siap, kemudian dirangkai seperti pada Gambar 15.

Gambar 15 Rangkaian sistem pembangkit listrik
f). Pembuatan Cool Box
Cool box terdiri dari tiga lapisan. Lapisan paling luar terbuat dari resin
dengan bentuk persegi panjang berukuran 53 cm X 45 cm X 50 cm. Lapisan
bagian tengah terbuat dari polyuretan. Lapisan bagian dalam terbuat dari kotak
plastik bervolume 57,4 liter yang dilapisi dengan resin.
Pembuatan cool box diawali dengan membuat lapisan paling luar. Setelah
lapisan paling luar dan dalam selesai, lapisan paling dalam dimasukkan ke dalam
lapisan paling luar dengan diberi jarak. Pemberian jarak ini dimaksudkan untuk
memberikan ruang agar dapat diisi dengan polyuretan. Setelah polyuretan
dimasukkan ke dalam celah antara lapisan luar dan lapisan dalam, bagian yang
belum tertutup (bagian atas yang masih berupa polyuretan) dilapis dengan resin.
Selanjutnya pada bagian bawah box dilubangi untuk dijadikan lubang
pembuangan. Pembuatan tutup cool box dilakukan dengan cara yang sama
dengan pembuatan cool box.

18

Gambar 16 Cool box
g). Pembuatan Dudukan Cool Box dan Sistem Refrigerasi
Dudukan cool box dan sistem refrigerasi dibuat dengan tujuan untuk
menjadikan cool box dan sistem refrigerasi menjadi satu bagian. Dudukan
tersebut terbuat dari besi siku dengan bentuk persegi. Pada bagian bawah tempat
kompresor melekat ditutup dengan plat besi. Penyambungan besi dilakukan
dengan pengelasan. Bentuk dan ukuran dudukan cool box dan sistem refrigerasi
dapat dilihat pada Gambar 17.

Gambar 17 Dudukan cool box dan sistem refrigerasi
h). Pembuatan Sistem Refrigerasi
Sistem refrigerasi terdiri dari rangkaian kompresor, evaporator, dan
kondensor. Langkah awal pada perakitan ini diawali dengan pemasangan plat
evaporator pada bagian dalam cool box. Kemudian pemasangan kondensor pada
sisi luar box, lalu diikuti dengan pemasangan kompresor pada dudukan mesin cool
box. Selanjutnya pipa output kompresor disambungkan ke pipa input kondensor
dengan menggunakan pipa tembaga berdiameter 6 mm. Penyambungan pipa
dilakukan dengan me-“nyenai” bagian ujung salah satu pipa agar diameternya
menjadi lebih besar dari pipa lain yang akan disambung. Setelah kedua pipa
disatukan, kemudian di-las dengan menggunakan perak.
Selanjutnya pipa output kondensor disambungkan ke filter dengan cara yang
sama. Setelah itu lubang output filter disambungkan ke pipa kapiler. Kemudian
pipa kapiler disambungkan ke pipa input evaporator. Penyambungan pipa
selanjutnya adalah penyambungan pipa saluran output evaporator dengan pipa
input kompresor. Setiap penyambungan pipa selalu di-las dengan menggunakan
perak. Hal ini dilakukan untuk menghindari kebocoran pada sambungan. Setelah
semua rangkaian telah terpasang, kemudian diisi dengan refrigerant.

19

Jumlah Putaran Turbin Angin, Arus Listrik yang Dihasilkan, Penurunan
Tegangan Akumulator dan Suhu yang Dicapai
Berdasarkan data hasil pengukuran kecepatan putaran turbin dan arus listrik
yang dihasilkan, kecepatan putaran turbin paling tinggi yaitu sebesar 141.4 rpm
pada kecepatan angin 25.2 km/jam dan menghasilkan arus listrik sebesar 3.7
ampere. Kecepatan putaran turbin paling rendah yaitu sebesar 0.0 rpm pada
kecepatan angin 15.9 km/jam, 16.0 km/jam, dan 16.1 km/jam. Dari fakta tersebut
dapat dikatakan bahwa, turbin akan berputar bila angin memiliki kecepatan
minimal 16.2 km/jam. Kecepatan rata-rata putaran turbin selama 24 jam yang
diukur setiap 15 menit yaitu sebesar 53.6 rpm dan menghasilkan arus listrik ratarata sebesar 2.4 ampere. Jika dilihat dari arus rata-rata yang dihasilkan maka
waktu yang dibutuhkan untuk mengisi accumulator dengan kapasitas 540 watt
sampai penuh adalah 18 jam 45 menit. Data hasil pengukuran disampaikan pada
Tabel 3. Sedangkan data hasil pengukuran penurunan tegangan accumulator, suhu
yang dicapai dengan waktu disampaikan pada Tabel 4.
Tabel 3 Hasil pengukuran kecepatan putaran turbin dan arus listrik yang
dihasilkan
Kecepatan Angin
Kecepatan Putaran Turbin
Arus Listrik Rata-rata
(Km/Jam)
Rata-rata (rpm)
yang dihasilkan (Ampere)
15.8-18.1
45.7
2.3
18.2-20.5
78.5
2.9
20.6-22.9
114.6
3.3
23.0-25.3
131.9
3.5
Tabel 4 Hasil pengukuran penurunan tegangan accumulator, suhu yang dicapai
dengan waktu
Penurunan Tegangan
Waktu Rata-rata penurunan
Suhu yang dicapai
Accumulator Rata-rata
suhu setiap 0.1oC
o
( C)
(Volt)
(Jam:Menit:Detik)
26.1-20.5
0.022
0:00:12
20.4-14.8
0.022
0:00:13
14.7-9.1
0.018
0:00:24
9.0-3.4
0.066
0:01:21
Berdasarkan data tersebut, dapat diketahui bahwa jumlah waktu yang
dibutuhkan untuk mencapai suhu 3.5 oC adalah 2 jam 1 menit 59 detik dan
menurunkan tegangan accumulator menjadi 6 volt. Waktu rata-rata yang
dibutuhkan untuk menurunkan suhu sebesar 0.1 oC adalah sebesar 33 detik.
Kemampuan turbin angin dalam menghasilkan daya dan daya yang dibutuhkan
oleh sistem refrigerasi tersebut belum seimbang, hal tersebut dapat dilihat dari
waktu yang diperlukan oleh turbin untuk mengisi accumulator sampai penuh
dengan waktu yang diperlukan oleh mesin refrigerasi untuk menghabiskan daya
yang tersimpan di accumulator. Sehingga hal tersebut menyebabkan adanya
kemungkinan accumulator kehabisan daya. Kelemahan ini dapat disempurnakan
dengan pemilihan jenis turbin angin dan/ atau jenis alternator lain yang berbeda
dengan turbin angin dan alternator yang digunakan pada penelitian ini.

20

Hubungan antara Kecepatan Angin dan Kecepatan Putaran Turbin
Hubungan kecepatan angin dengan kecepatan putaran turbin dapat dilihat
pada Gambar 18.

Gambar 18 Hubungan kecepatan angin dengan kecepatan putaran turbin
Grafik tersebut menunjukkan bahwa kecepatan angin minimal yang
dibutuhkan untuk menggerakan turbin adalah sebesar 16.2 km/jam dan
menghasilkan kecepatan putaran turbin sebesar 41.2 rpm. Gradien atau
kemiringan garis pada grafik tersebut adalah sebesar 12.125 dan setiap perubahan
nilai kecepatan angin akan mempengaruhi nilai kecepatan putaran turbin sebesar 158.73. Kondisi ini menunjukkan semakin besar kecepatan angin, maka akan
semakin besar pula kecepatan putaran turbin angin.

Hubungan antara Kecepatan Putaran Turbin dan Arus Listrik yang
Dihasilkan
Hubungan kecepatan putaran turbin dengan arus listrik yang dihasilkan
disajikan dalam Gambar 19.

Gambar 19 Hubungan kecepatan putaran turbin dengan arus listrik yang
dihasilkan

21

Gambar 19 di atas menunjukkan bahwa arus listrik baru dapat dihasilkan
ketika kecepatan putaran turbin sebesar 41.2 rpm dengan arus listrik yang
dihasilkan sebesar 2.0 Ampere. Arus listrik tertinggi yang dihasilkan yaitu pada
saat kecepatan putaran turbin sebesar 141.4 rpm dengan nilai arus listrik sebesar
3.7 Ampere. Gradien atau kemiringan garis pada grafik tersebut adalah sebesar
0.0199 dan setiap perubahan nilai kecepatan putaran turbin akan mempengaruhi
nilai arus listrik yang dihasilkan sebesar 1.3184. Dari persamaan tersebut dapat
diketahui bahwa semakin besar kecepatan putaran turbin angin maka akan
semakin besar pula arus listrik yang dihasilkan.

Hubungan antara Waktu dan Suhu yang Dicapai dan Penurunan Tegangan
Accumulator
Hubungan lama waktu dengan perubahan suhu yang terjadi disampaikan
pada Gambar 20 dan hubungan lama waktu dengan penurunan tegangan pada
accumulator disampaikan pada Gambar 21.

Gambar 20 Hubungan waktu dengan suhu

Gambar 21 Hubungan waktu dengan penurunan tegangan accumulator

22

Persamaan pada Gambar 20 menjelaskan bahwa nilai suhu didapatkan dari
23.633 dipangkatkan dengan 25.42 kali nilai waktunya. Grafik hubungan waktu
dengan suhu di atas menggambarkan fungsi eksponensial dengan eksponen
negatif. Eksponen negatif ini menunjukkan bahwa semakin besar waktu maka
nilai suhu akan semakin menurun.
Gambar 21 menunjukkan hubungan waktu dengan penurunan tegangan
accumulator. Penurunan tegangan accumulator paling besar terjadi pada saat
mesin pendingin baru dihidupkan, yaitu sebesar 0.5 Volt. Hal ini dikarenakan
mesin pendingin tersebut membutuhkan daya awal yang cukup besar pada saat
baru dihidupkan, sehingga berpengaruh terhadap penurunan tegangan
accumulator. Gradien atau kemiringan garis dari grafik pada Gambar 15 adalah
sebesar -69.871 dan setiap perubahan waktu akan mempengaruhi penurunan
tegangan accumulator sebesar 11.86. Gambar 21 memperlihatkan bahwa
dibutuhkan waktu selama 2 jam 1 menit 59 detik untuk menurunkan tegangan
accumulator menjadi 6 Volt dalam penggunaan mesin pendingin pada penelitian
ini.
Suhu minimal sebesar 3.5oC dicapai dalam waktu 2 jam 1 menit 59 detik
dengan suhu awal ruang pendingin berkapasitas 57400 cm3 sebesar 26oC. Suhu
minimal tersebut belum mencapai suhu stabil pada ruang pendingin yang
diperkirakan akan stabil di bawah nol derajat celcius. Kemampuan dari
thermostat pada mesin pendingin ini dapat mencapai suhu -2.1oC. Ketika suhu
ruang pendingin sudah mencapai suhu -2.1oC, maka kompresor akan berhenti
bekerja dan akan bekerja kembali jika terjadi peningkatan suhu. Hasil percobaan
ini lebih diarahkan untuk mengetahui kekuatan maksimum dari accumulator terisi
penuh hingga dipertimbangkan tidak mampu lagi untuk menjalankan kompresor.
Tegangan accumulator pada saat itu adalah 6 volt. Tegangan ini tidak dihabiskan
karena tetap diperlukan tegangan cadangan pada saat proses pengisian
accumulator dengan turbin angin. Dari percobaan ini dapat dikatakan bahwa
accumulator dapat berfungsi baik selama maksimum 2 jam, setelah itu harus
dilakukan pengisian ulang kembali. Pada kenyataannya di alam jarang ditemukan
kondisi dimana tidak ada angin yang bertiup sama sekali dalam rentang waktu dua
jam, sehingga proses pengisian ulang accumulator oleh alternator dengan turbin
angin tetap dapat terjadi.

23

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Adapun saran dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Kecepatan angin minimal yang dibutuhkan untuk memutarkan turbin angin
yaitu sebesar 16.2 km/jam dan menghasilkan kecepatan putaran turbin sebesar
41.2 rpm;
2. Waktu yang dibutuhkan untuk mengisi accumulator 45 Ah sampai penuh
dengan kecepatan angin rata-rata 17.5 km/jam, kecepatan putaran turbin ratarata 53.6 rpm dan arus listrik rata-rata yang dihasilkan 2.4 ampere adalah 18
jam 45 menit;
3. Waktu yang dibutuhkan untuk menurunkan tegangan accumulator menjadi 6
volt adalah 2 jam 1 menit 59 detik dan menghasilkan suhu sebesar 3.5 oC; dan
4. Hasil uji coba menunjukkan bahwa angin dapat digunakan sebagai sumber
energi alternatif pada mesin pendingin skala kecil yang dirancang.

Saran
Adapun saran dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Desain kincir angin lebih disempurnakan agar kemampuan pengisian daya
lebih maksimal dan dapat mengimbangi pemakaian daya; dan
2. Desain mesin pendingin lebih disempurnakan agar suhu yang dicapai dapat
lebih rendah dan daya yang dibutuhkan dapat lebih kecil.
3. Acuumulator yang digunakan memiliki kapasitas yang lebih besar dari
accumulator yang digunakan dalam penelitian ini.

24

DAFTAR PUSTAKA
Anwar MS. 2008. Rancang Bangun Pembangkit Listrik Tenaga Angin Pada
Stasiun Pengisian Accu Mobil Listrik [Skripsi]. Surabaya: Jurusan Teknik
Elektro Industri, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Institut
Teknologi Sepuluh Nopember.
Atmadi S, Fitroh AJ. 2008. Pengembangan Metode Parameter Awal Rotor Turbin
Angin Sumbu Vertikal Tipe Savonius. Jurnal Teknologi Dirgantara Vol. 6
No. 1: 41-50.
Atwell R. 2011. Charging System Tests. [diunduh 2013 November 20]. Tersedia
pada: http://www.ratwell.com/technical/ChargingSystem.html
Dalimunthe IS. 2004. Pengantar Teknik Refrigerasi. Medan: Program Studi
Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Daryanto. 2011. Teknik Listrik Lanjutan. Bandung: PT. Sarana Tutorial Nurani
Sejahtera.
Firmansyah D. 2011. Uji Coba Turbin Angin sebagai Alternatif Energi Sumber
Listrik untuk Lampu Navigasi Kapal Ikan [Skripsi]. Bogor: Departemen
Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu
Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Hasan S, Widodo S. 2008. Sistem Refrigerasi dan Tata Udara Jilid 1. Jakarta:
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal
Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan
Nasional.
Havendri A. 2008. Kaji Eksperimental Perbandingan Prestasi dan Emisi Gas
Buang Motor Bakar Diesel Menggunakan Bahan Bakar Campuran Solar
dengan Biodiesel CPO, Minyak Jarak dan Minyak Kelapa. Jurnal TeknikA
No. 29 Vol. 1 Thn. XV April 2008.
Huda MA, Baheramsyah A, Cahyono B. 2013. Desain Sistem Pendingin Ruang
Muat Kapal Ikan Tradisional dengan Menggunakan Campuran Es Kering
dan Cold Ice yang Berbahan Dasar Propylene Glycol. Jurnal Teknik
Pomits Vol. 2, No.1 (2013).
[NETPDTC] Naval Education and Training Program Development Center. 1998.
Navy Electricity and Electronics Training Series. Module 16: Introduction
to Test Equipment (NAVEDTRA 14188). United States. 272 p.
Prawiroredjo K. 2006. Pemahaman dan Penggunaan Alat Ukur Multimeter
Analog Sebagai Pengenalan Teknik Elektronika. Jurnal Ilmiah
LEMDIMAS Vol. 6, Nomor 2 Tahun 2006.
Putro SM. 2003. Perancangan Sistem Kontrol Kompressor AC Berbasiskan PC.
Semarang: Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas
Diponegoro.
Reksoatmodjo TN. 2004. Vertical-Axis Differential Drag Windmill. Jurnal
Teknik Mesin Vol. 6 No. 2: 65 – 70.
Setiono P. 2006. Pemanfaatan Alternator Mobil Sebagai Pembangkit Listrik
Tenaga Angin [Skripsi]. Semarang: Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
Universitas Negeri Semarang.
Tampubolon D, Samosir R. 2005. Pemahaman Tentang Sistem Refrigerasi. Jurnal
Teknik Simetrika Vol. 4 No. 1: 312 – 316.

25

LAMPIRAN
Lampiran 1 Dokumentasi penelitian

Turbin angin

Pelindung alternator

Amperemeter dan Voltmeter

Proses pembuatan cool box

Alternator

Proses pembuatan cool box

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 26 Januari 1991 dari pasangan
Bapak Sumpeno dan Ibu Kunarti. Penulis merupakan putra kedua dari tiga
bersaudara. Tahun 2008 penulis lulus dari SMA Negeri 7 Tangerang dan pada
tahun yang sama, penulis lulus seleksi masuk IPB melalui jalur USMI pada
Program Studi Teknologi dan Manajemen Perikanan Tangkap, Departemen
Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,
Institut Pertanian Bogor.
Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam kegiatan organisasi.
Penulis pernah menjabat sebagai Wakil Kepala Departemen Penelitian,
Pengembangan dan Keprofesian Himafarin (Himpunan Mahasiswa Pemanfaatan
Sumberdaya Perikanan) periode 2009-2010, Ketua Umum Himpunan Mahasiswa
Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan (Himafarin) periode 2010-2011. Selain itu,
penulis pernah menjadi asisten matakuliah Rekayasa Tingkah Laku Ikan 20102011, Metode Observasi Bawah Air 2010-2011 dan Kepelautan tahun 2011-2013.