Edis Sudianto Sihombing : Pengujian Sudu Lengkung Prototipe Turbin Air Terapung Pada Aliran Sungai, 2009. USU Repository © 2009
BAB IV HASIL DAN ANALISA PEMBAHASAN
4.1 Data Hasil Pengujian
a. Kecepatan air masuk
Adapun data hasil pengujian kecepatan air masuk dengan menggunakan alat ukur flowmeter dilakukan sebanyak 10 kali pengujian dengan cara pengambilan data
ditunjukkan seperti gambar sebagai berikut :
Gambar 4.1 pengambilan data kecepatan air masuk dengan alat ukur flowmeter Tabel 4.1 Data hasil pengujian kecepatan air masuk
Percobaan 1
2 3
4 5
6 7
8 9
10
Kecepatan air masuk ms
1,75 1,73 1,74 1,74 1,75 1,75 1,77 1,77 1,75 1,76
Dari data hasil pengujian kecepatan air masuk menggunakan alat ukur flowmeter diatas dapat dihitung rata-rata kecepatan air masuk v adalah :
v =
pengujian banyak
v v
v v
v v
v v
v v
10 9
8 7
6 5
4 3
2 1
+ +
+ +
+ +
+ +
+
v =
10 76
, 1
75 ,
1 77
, 1
77 ,
1 75
, 1
75 ,
1 74
, 1
74 ,
1 73
, 1
75 ,
1 +
+ +
+ +
+ +
+ +
Edis Sudianto Sihombing : Pengujian Sudu Lengkung Prototipe Turbin Air Terapung Pada Aliran Sungai, 2009. USU Repository © 2009
v = 1,75 ms
Maka kecepatan air masuk v adalah 1,75 ms b. Data daya dan putaran hasil pengujian Turbin Air Terapung
Dari hasil pengukuran dengan alat ukur berupa multitester dan tachometer pada pengujian prototipe turbin air terapung yang menggunakan sudu lengkung, diperoleh
data sebagai berikut : 1.
Untuk tanpa pembebanan lampu, diperoleh : a
Arus yang diisi dari alternator ke baterai I
1
: 9,03 Ampere b
Tegangan yang diisi dari alternator ke baterai V
1
: 13,95 Volt c
Putaran alternator n
1
: 1088 rpm d
Putaran poros sudu n
2
: 29 rpm 2.
Untuk pembebanan dengan menggunakan 1 lampu 25 Watt : a
Arus yang diisi dari alternator ke baterai I
1
: 7,68 Ampere b
Tegangan yang diisi dari alternator ke baterai V
1
: 12,27 Volt c
Putaran n
1
: 1083 rpm d
Putaran poros sudu n
2
: 28 rpm 3.
Untuk pembebanan dengan menggunakan 2 lampu 50 Watt : a
Arus yang diisi dari alternator ke baterai I
1
: 5,84 Ampere b
Tegangan yang diisi dari alternator ke baterai V
1
: 13,0 Volt c
Putaran alternator n
1
: 1075 rpm d
Putaran poros sudu n
2
: 28 rpm 4.
Untuk pembebanan dengan menggunakan 3 lampu 75 Watt : a
Arus yang diisi dari alternator ke baterai I
1
: 3,96 Ampere
Edis Sudianto Sihombing : Pengujian Sudu Lengkung Prototipe Turbin Air Terapung Pada Aliran Sungai, 2009. USU Repository © 2009
b Tegangan yang diisi dari alternator ke baterai V
1
: 12,85 Volt c
Putaran n
1
: 1064 rpm d
Putaran poros sudu n
2
: 27 rpm 5.
Untuk pembebanan dengan menggunakan 4 lampu 100 Watt : a
Arus yang diisi dari alternator ke baterai I
1
: 2,19 Ampere b
Tegangan yang diisi dari alternator ke baterai V
1
: 12,26 Volt c
Putaran n
1
: 1046 rpm d
Putaran poros sudu n
2
: 27 rpm 6.
Untuk pembebanan dengan menggunakan 5 lampu 125 Watt : a
Arus yang diisi dari alternator ke baterai I
1
: 0,008Ampere b
Tegangan yang diisi dari alternator ke baterai V
1
: 12,01Volt c
Putaran n
1
: 1012 rpm d
Putaran poros sudu n
2
: 27 rpm 7.
Untuk pembebanan dengan menggunakan 6 lampu 150 Watt : e
Arus yang diisi dari alternator ke baterai I
1
: 0 f
Tegangan yang diisi dari alternator ke baterai V
1
: 0 g
Putaran n
1
: 975 rpm h
Putaran poros sudu n
2
: 26 rpm
4.2. Analisa daya dan putaran alternator di setiap pemberian beban Dari data yang telah diperoleh dari hasil pengujian di lapangan, dapat
diketahui bahwa tegangan dan besar arus yang pengisian dari alternator ke baterai
Edis Sudianto Sihombing : Pengujian Sudu Lengkung Prototipe Turbin Air Terapung Pada Aliran Sungai, 2009. USU Repository © 2009
tergantung pada besar beban lampu yang digunakan, sehingga dapat dihitung besar daya pengisian alternator ke baterai dengan menggunakan rumus :
I V
P ×
=
Watt ........................................... Lit 9. Hal 228
maka daya yang dihasilkan alternator : 1.
Untuk tanpa pembebanan lampu, diperoleh : P
1
= V
1
x I
1
= 13,95 x 9,03 = 125,97 Watt
2. Untuk pembebanan dengan menggunakan 1 lampu 25 Watt :
P
1
= V
1
x I
1
= 13,27 x 7,68 = 101,92 Watt
3. Untuk pembebanan dengan menggunakan 2 lampu 50 Watt :
P
1
= V
1
x I
1
= 13,0 x 5,84 = 75,92 Watt
4. Untuk pembebanan dengan menggunakan 3 lampu 75 Watt :
P
1
= V
1
x I
1
= 12,85 x 3,96 = 50,9 Watt
5. Untuk pembebanan dengan menggunakan 4 lampu 100 Watt :
P
1
= V
1
x I
1
= 12,26 x 2,19
Edis Sudianto Sihombing : Pengujian Sudu Lengkung Prototipe Turbin Air Terapung Pada Aliran Sungai, 2009. USU Repository © 2009
= 26,85 Watt 6.
Untuk pembebanan dengan menggunakan 5 lampu 125 Watt : P
1
= V
1
x I
1
= 12,01 x 0,008 = 0,1 Watt
Dari perhitungan data diatas, dapat ditampilkan dalam bentuk tabel yakni sebagai berikut :
Tabel 4.2 Data daya dan putaran hasil pengujian Turbin Air Terapung Jumlah
lampu I
1
Ampere V
1
Volt P
Watt n
1
rpm n
2
rpm 9.03
13.95 125,97
29 1088
1 7.68
13.27 101.91
28 1083
2 5.84
13.0 75.92
28 1075
3 3.96
12.85 50,9
27 1064
4 2.19
12.26 26,85
27 1046
5 0.008
12.01 0,1
27 1012
6 26
975
Dimana: I
1
= Pengisian arus dari alternator ke baterai Ampere V
1
= Pengisian Tegangan dari alternator ke baterai Volt P
= Daya pengisian alternator ke baterai = I
1
x V
1
Watt n
1
= Putaran turbin rpm
Edis Sudianto Sihombing : Pengujian Sudu Lengkung Prototipe Turbin Air Terapung Pada Aliran Sungai, 2009. USU Repository © 2009
n
2
= Putaran alternator rpm Untuk pembebanan 6 lampu, alternator tidak menghasilkan daya atau
alternator tidak mengisi cas lagi ke baterai, karena daya beban lampu total telah melebihi daya alternator sebelum adanya pemberian penambahan beban lampu yaitu
125,97 Watt, dan juga putaran dari alternator kurang dari 1000 rpm, sementara alternator sendiri membutuhkan
≥1000 rpm agar dapat menghasilkan daya sesuai dengan spesifikasi alternator 30A 12V pada putaran minimum 1000 rpm dan putaran
maksimum 1500 rpm. Analisa perhitungan data hasil pengujian di atas dapat ditampilkan kedalam
bentuk grafik untuk mengetahui fenomena yang terjadi pada perbandingan daya dan putaran terhadap jumlah beban lampu yang digunakan yaitu sebagai berikut :
R
2
= 0.9998
20 40
60 80
100 120
140
2 4
6
Jumlah Lampu D
aya P en
g isi
an A
lt er
n at
o r ke
B a
te ra
i W a
tt
Perubahan daya pengisian cas
alternator ke baterai terhadap penambahn
pembebanan lampu yang diuji
Linear Perubahan daya pengisian cas
alternator ke baterai terhadap penambahn
pembebanan lampu yang diuji
Grafik 4.1 Perubahan daya pengisian cas alternator ke baterai terhadap jumlah pembebanan lampu
Edis Sudianto Sihombing : Pengujian Sudu Lengkung Prototipe Turbin Air Terapung Pada Aliran Sungai, 2009. USU Repository © 2009
Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa daya pengisian cas yang dihasilkan oleh alternator ke baterai hanya cukup digunakan dengan 5 pembebanan lampu yang
mana daya 1 lampu sebesar 25 Watt, makin besar jumlah pembebanan lampu, maka daya pengisian cas alternator ke baterai akan semakin berkurang. Dari grafik diatas
juga dapat diketahui bahwa masih terdapat kesalahan-kesalahan pengukuran pada saat pengambilan data di lapangan, hal ini dapat dilihat dari nilai R
2
pada regresi linearnya tidak mencapai angka 1.
Hubungan perubahan putaran di poros alternator terhadap adanya penambahan pembebanan lampu, dapat dilihat pada graik di bawah ini yaitu :
R
2
= 0.995
1000 1010
1020 1030
1040 1050
1060 1070
1080 1090
1100
2 4
6
Jumlah Lampu P
u ta
ra n
A lt
e rn
a to
r rp
m
Perubahan putaran alternator terhadap
penambahan pembebanan lampu
yang diuji
Poly. Perubahan putaran alternator
terhadap penambahan pembebanan lampu
yang diuji
Grafik 4.2 Perubahan putaran alternator terhadap jumlah pembebanan lampu Dari grafik di atas dapat dianalisa bahwa putaran di poros alternator
polynomial terhadap jumlah beban lampu, dimana semakin besar pembebanan lampu yang diberikan, maka putaran di poros alternator juga akan semakin berkurang. Dari
grafik diatas juga dapat diketahui bahwa masih terdapat kesalahan-kesalahan
Edis Sudianto Sihombing : Pengujian Sudu Lengkung Prototipe Turbin Air Terapung Pada Aliran Sungai, 2009. USU Repository © 2009
pengukuran pada saat pengambilan data di lapangan, hal ini dapat dilihat dari nilai R
2
pada regresi linearnya tidak mencapai angka 1.
R
2
= 0.9723
20 40
60 80
100 120
140
1000 1050
1100
Putaran Alternator rpm D
aya P en
g isi
an A
lt er
n at
o r ke
B a
te ra
i W a
tt
Perubahan daya pengisian cas
alternator ke baterai terhadap putaran
alternator yang diuji
Poly. Perubahan daya pengisian cas
alternator ke baterai terhadap putaran
alternator yang diuji
Grafik 4.3 Perubahan daya pengisian cas alternator ke baterai terhadap putaran alternator
Dari grafik dapat dianalisa bahwa besar daya pengisian ke baterai polynomial terhadap perubahan putaran di poros alternator, dimana semakin besar putaran poros
alternator maka semakin besar pula daya pengisian cas yang dihasilkan oleh alternator ke baterai. Dari grafik diatas juga dapat diketahui bahwa masih terdapat
kesalahan-kesalahan pengukuran pada saat pengambilan data di lapangan, hal ini dapat dilihat dari nilai R
2
pada regresi linearnya tidak mencapai angka 1.
Edis Sudianto Sihombing : Pengujian Sudu Lengkung Prototipe Turbin Air Terapung Pada Aliran Sungai, 2009. USU Repository © 2009
4.3. Analisa perhitungan momen puntir pada alternator di setiap penambahan beban lampu
