darg untuk konversi energi angin. Perlu dicatat bahwa hal ini merupakan nilai
teoritis dan beberapa turbin hambat seperti rotor Savonius yang menunjukkan
efisiensi yang tinggi dalam evaluasi lapangan.
2.8. PROFIL GESERAN ANGIN Wind Shear Profile
Angin seperti fluida yang lain pada umumnya mempunyai profil geseran atau profil kecepatan ketika mengalir melewati benda padat, misalnya permukaan
bumi. Wind shear adalah perubahan arah atau kecepatan angin saat melalui jarak tertentu. Ada dua jenis profil geseran angin yang biasa digunakan untuk
menghitung energi, yaitu profil geseran angin eksponensial exponential wind shear profile
dan profil geseran angin kekasaran permukaan surface roughness wind shear stress
.
Gambar.2.15 Grafik wind speed profile for various locations [1] Metode umum yang memperkirakan kecepatan angin untuk ketinggian
yang lebih tinggi dengan mengetahui kecepatan angin pada ketinggian yang lebih rendah disebut power law: jika ketinggian suatu tempat H maka kecepatan angin
di tempat ini adalah:
Universitas Sumatera Utara
G
=
H
. I
I
H J
[1] … … … … … … … … … … … . . 2.27 ⁄
Dimana: v
o
= kecepatan angin pada ketinggian tertentu H
o
= ketinggian pada kecepatan angin v
o
; H = ketinggian α = tergantung lokasi dan dapat dilihat pada tabel 2.1
Tabel 2.2 Roughness classes[1]
2.9 POMPA
Pompa adalah peralatan mekanis yang berfungsi untuk memindahkan fluida dari suatu tempat ketempat yang lain atau dari tekanan rendah ke tekanan
tinggi . Selain dapat memindahkan fluida, pompa juga berfungsi meningkatkan kecepatan, tekanan atau ketingian fluida.
2.9.1 Klasifikasi Pompa
Ditinjau dari segi yang menimbulkan perubahan energi fluida pada pompa, maka pompa dibagi atas beberapa jenis, yaitu:
1. Pompa Tekanan Statis Positive Displacement Pump
Pada pompa jenis ini, proses pengubahan bentuk energi mekanik menjadi energi hidrolik pada fluida kerja dengan perantaraan tekanan statis dari fluida
kerja pompa itu sendiri. Yang termasuk pompa jenis ini antara lain adalah:
Universitas Sumatera Utara
a. Pompa Torak Reciprocating pump
Bagian utama dari pompa ini adalah torak yang bergerak bolak-balik di dalam rumah silinder atau rumah pompa yang bertujuan untuk mengalirkan fluida
secara kontinu dan untuk pengaturan aliran fluida pada pompa jenis ini dilakukan dengan cara melalui pada katup-katup pada pompa tersebut.
b. Pompa Putar Rotary Pump
Untuk jenis pompa putar, bagian utamanya adalah rotor yang berputar didalam rumahnya. Dimana fluida kerja di isap melalui sisi isap kemudian
dikurung didalam ruangan antara rotor dengan rumah, dan selanjutnya didorong ke sisi tekan dengan gerakan putar dari rotor, sehingga tekanan statisnya naik dan
fluida akan keluar dari sisi tekan. Menurut Nursuhud 2006 klasifikasi dari pompa tekanan statis ini dapat dilihat pada gambar 2.13 di bawah ini:
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.13 Skema klasifikasi pompa tekanan statis [7]
2. Pompa Tekanan Dinamis Dynamic Pressure Pump
Pompa tekanan dinamis disebut juga dengan rotor dynamic pump atau disebut juga dengan turbo pump. Pompa tekanan dinamis terdiri dari poros, sudu-
sudu, impeller, rumah volute dan nozel keluar. Energi mekanis dari luar diberikan kepada poros pompa untuk memutar impeller, maka fluida yang ada di impeller
Reciprocating
Double Acting
Single Acting Double Acting
Simplex Duplex
Triplex Multiplex
Simplex Duplex
Simplex Duplex
Fluid operate Mechanically operate
Steam Piston Plunger
Power
Diaphragma
Rotary Vane
Piston Flexible member
Srew Peristaltic
Milti rotor Single motor
Gear Lobe
Circumferential piston Screw
Pump Dynamic
Displacement
Universitas Sumatera Utara
oleh dorongan sudu-sudu akan terlempar keluar melalui pipa tekan akibat adanya gaya sentrifugal.
Dari uraian ini jelas pompa tekanan dinamis dapat mengubah energi mekanis dalam bentuk kerja poros menjadi energi fluida. Menurut Nursuhud
2006 klasifikasi dari pompa tekanan dinamis dapat dilihat pada gambar 2.14
Diagram 2.14 Skema klasifikasi pompa tekanan dinamis [7]
Pump Displacement
Dynamic
Close impeller Open Impeller
Fixed Pitch Variable Picth
Centrifugal
Single sucstion Double Action
Self priming Non priming
Single stage Multi stage
Single stage Multi stage
Axial flow
Mixed flow Radial flow
Peripheral Singe stage
Multi stage Self priming
Non Priming Open impeller
Semi ilpeller Close impeller
Special effect
Jet educator Gas Life
Hidraulic ram Electroni magnetic
Universitas Sumatera Utara
Salah satu aplikasi dari energi angin adalah pemompaan air. Kebanyakan pompa angin masih digunakan di daerah Amerika dan Australia, menyediakan
kebutuhan air untuk keperluan ternak dan pertanian. Ruang lingkup yang besar untuk mesin-mesin seperti ini banyak digunakan di berbagai belahan dunia.
Pompa tenaga angin secara luas dapat digolongkan dengan 2 sistem yaitu system mekanik dan system elektrik.
Pada pompa dengan system mekanik, daya poros yang dikasilkan oleh rotor secara langsung digunakan untuk menggerakkan pompa. Sebaliknya, pada
pompa system elektrik, daya angin yang pertama kali dikonversikan menjadi elektrik dan kemudian memberikan daya untuk pompa. Pompa tenaga angin
secara mekanik dapat lebih lanjut digolongkan sebagai positive displacement dan roto-dynamic pump. Berbagai jenis pompa seperti screw pump, piston pump,
centrifugal pump, dan compressor pump merupakan bagian dari pompa tenaga angin secara mekanik.
Dari bayak jenis pompa yang ada dan setelah dilakukan analisa dari berbagai literatur, jenis pompa yang cocok digunakan untuk pengujian ini adalah
pompa piston. Pompa piston piston Pump kontruksinya mudah di buat dan tidak memerlukan putaran yang tinggi.
2.10 Pompa Piston Tenaga Angin
