PERANCANGAN SUDU TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL ROOFTOP TIPE HELIX (3 SUDU) DENGAN DAYA 29 WATT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Turbin angin sumbu vertikal tipe helix semula dirancang dengan desain 2
sudu dengan dimensi 2,1 m x 1,8 m. Kekurangan turbin angin 2 sudu yang
disimpulkan oleh perancang setelah dilakukan pengujian di Gadang ialah : pada
kecepatan angin 8 m/s, poros turbin yang terhubung dengan poros generator
menghasilkan putaran diatas 63 rpm. Pada putaran ini poros turbin tidak senter
dan mengalami goyangan pada bagian atas poros saat berputar akibat dorongan
dari penampang turbin yang dilalui angin melebihi batas maksimum turbin dalam
menerima angin yaitu 7 m/s, mengalami robek pada bagian fiber atau
penampangnya pada kecepatan angin 8 m/s akibat penampang terlalu besar,
putaran poros yang dihasilkan turbin 2 sudu rendah dibanding dengan 3
sudu(Doni,dkk. 2011).
Pada turbin angin 2 sudu dilakukan perubahan desain turbin menjadi 3
sudu dengan dimensi 1 m x 1,5 m, bahan untuk poros menggunakan pipa baja Ø
44,5 mm dan rangka blade turbin menggunakan pipa baja Ø 18 mm. Konstruksi
pemasangan rangka blade dengan poros turbin menggunakan dudukan yang di las
langsung pada pipa poros yang diperkuat dengan mur dan baut. Konstruksi seperti
ini bertujuan untuk memudahkan sistem bongkar pasang apabila terjadi kerusakan
pada salah satu blade. Turbin angin 3 sudu mempunyai keuntungan sebagai
berikut : menaikkan tenaga putaran turbin yang dihasilkan dari koefisien hambat,
angin yang diterima penampang turbin dialirkan kebawah untuk pendingin
1
generator, turbin 3 sudu mampu menerima kecepatan angin maksimal 15 m/s,
penumpu turbin 2 sudu yang semula menggunakan tower, pada turbin 3 sudu
diubah menggunakan penumpu jenis rooftop dengan 4 kaki flange pengunci yang
bisa dipasang di atap rumah atau area luar rumah tanpa memerlukan tempat yang
luas, tahan akan turbulensi sehingga cocok untuk angin berkecepatan rendah
seperti yang ada di Indonesia.
Maka dirancang turbin angin sumbu vertikal rooftop tipe helix 3 sudu
dengan daya yang dihasilkan adalah 29 watt, putaran poros yang dihasilkan stabil
dan seimbang, angin yang diterima lebih banyak dan penampang blade tidak
mengalami kerusakan saat menerima tekanan angin lebih dari kecepatan 5 m/s.
Dengan demikian desain menjadi lebih kuat, mudah dalam perakitan dan
pengangkutannya pada transportasi.
1.2
Rumusan Masalah
Permasalahan yang dirumuskan berdasarkan latar belakang di atas adalah
bagaimana merancang sudu turbin angin sumbu vertikal rooftop tipe helix (3
sudu) dengan kriteria yang murah, mudah dibuat serta handal dalam
penggunaannya.
1.3
Tujuan Penelitian
Tujuan dalam penelitian ini adalah :
1. Mendapatkan gambar desain turbin angin sumbu vertikal rooftop
tipe helix (3 sudu).
2. Mendapatkan prosedur perancangan sudu turbin angin sumbu
vertikal rooftop tipe helix (3 sudu).
2
1.4
Manfaat Penulisan
Dalam setiap penulisan pasti memiliki manfaat baik untuk penulis dan
untuk khalayak umum, adapun manfaat dari penulisan ini yang dapat dirasakan
oleh khalayak umum adalah :
1. Sebagai referensi untuk pembuatan turbin ini berkaitan dengan
belum banyaknya data tentang turbin angin sumbu vertikal rooftop
tipe helix (3 sudu).
2. Didapatkan suatu sistem konversi energi angin menjadi listrik yang
cocok dengan kondisi angin di indonesia yang menghasilkan
kecepatan angin rata-rata 5 m/s.
3. Dari segi ekonomi, apabila telah menggunakan sumber energi listrik
utama (PLN), dapat juga digunakan sebagai alternatif penunjang
kebutuhan energi listrik rumah tangga yang tentunya akan
menghemat biaya pengeluaran tagihan listrik dalam jangka panjang.
4. Penggunaan turbin angin sudu tipe helix 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
1.5
Batasan Masalah
Mengingat banyaknya permasalahan yang akan timbul, maka agar lebih
mempermudah pembahasan dan pemahaman serta hasilnya mengarah pada tujuan
yang diinginkan diperlukan adanya pembatasan masalah. Oleh karena itu dalam
penulisan ini yang akan dibahas, yaitu :
1. Beban statik dan dinamik pada poros dan sudu tidak dibahas.
2. Analisis dinamika fluida tidak dilakukan.
4
PERANCANGAN SUDU TURBIN ANGIN SUMBU
VERTIKAL ROOFTOP TIPE HELIX (3 SUDU)
DENGAN DAYA 29 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 :
ENGGAR PRAMUGIATMO
07510009
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2012
LEMBAR PENGESAHAN
PERANCANGAN SUDU TURBIN ANGIN SUMBU
VERTIKAL ROOFTOP TIPE HELIX (3 SUDU)
DENGAN DAYA 29 WATT
SKRIPSI
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin Strata Satu (S1)
Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
ENGGAR PRAMUGIATMO
07510009
Telah diperiksa, disetujui, dan disahkan oleh :
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
(Ir. Trihono Sewoyo, MT)
(Ir. M. Lukman, MT)
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin UMM
( Ir. Mulyono, MT )
ii
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318 – 21 Psw. 127
Fax. (0341) 460782 Malang 65144
Lembar Asistensi Tugas Akhir
Nama
NIM
Bidang Keahlian
Judul
:
:
:
:
Enggar Pramugiatmo
07510009
Konstruksi
Perancangan Sudu Turbin Angin Sumbu Vertikal
Rooftop Tipe Helix (3 Sudu) Dengan Daya 29 watt
Dosen Pembimbing I : Ir. Trihono Sewoyo, MT
Dosen Pembimbing II : Ir. M. Lukman, MT
Paraf
No
Tanggal
1
9 - 6 - 2011
2
3
4
5
6
7
8
9
10
17 - 10 - 2011
25 - 10 - 2011
28 - 10 - 2011
3 - 11 - 2011
10 - 11 - 2011
23 - 11 - 2011
28 - 11 - 2011
6 - 12 - 2011
14 - 12 - 2011
Catatan Asistensi
Dosen
Dosen
Pembimbing I Pembimbing II
Persetujuan Judul TA
Revisi Latar belakang BAB I
ACC BAB I
Revisi BAB II
ACC BAB II
Revisi BAB III
ACC BAB III
Revisi BAB IV
ACC BAB IV
BAB V
Dosen Pembimbing I
Malang, 17 Januari 2012
Dosen Pembimbing II
(Ir. Trihono Sewoyo, MT )
(Ir. M. Lukman, MT)
Mengetahui
Jurusan Teknik Mesin
(Ir. Mulyono, MT)
iii
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Enggar Pramugiatmo
Nim
: 07510009
Tempat / Tanggal Lahir
: Malang, 02 Maret 1989
Jurusan
: Teknik Mesin
Fakultas
: Teknik
Instansi
: Universitas Muhammadiyah Malang
Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :
1. Tugas Akhir dengan Judul :
“Perancangan Sudu Turbin Angin Sumbu Vertikal Rooftop Tipe Helix (3 Sudu)
Dengan Daya 29 watt “ Adalah hasil karya saya, dan dalam naskah tugas akhir
ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diiajukan oleh orang lain untuk
memperoleh gelar akademik disuatu perguruan tinggi, dan tidak terdapat karya
atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian
atau keseluruhan, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan
disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar pustaka.
2. Apabila ternyata didalam naskah tugas akhir ini dapat dibuktikan terdapat unsurunsur “PLAGIASI”, saya bersedia “TUGAS AKHIR INI DIGUGURKAN” dan
“GELAR AKADEMIK YANG TELAH SAYA PEROLEH DIBATALKAN”,
serta diproses sesuai ketentuan yang berlaku.
3. Tugas Akhir ini dijadikan sumber pustaka yang merupakan “ HAK BEBAS
ROYALTY NON EKSLUSIF”.
Demikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya untuk digunakan
sebagaimana mestinya.
Malang, 9 Januari 2012
Dengan Hormat,
Enggar Pramugiatmo
iv
“PERANCANGAN SUDU TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL
ROOFTOP TIPE HELIX (3 SUDU) DENGAN DAYA 29 WATT”
Oleh : Enggar Pramugiatmo (07510009)
Email : bully_indo@yahoo.com
Pembimbing I : Ir.Trihono Sewoyo,MT, Pembimbing II : Ir. M. Lukman, MT
Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-128 Fax. (0341) 460782 Malang 65144
ABSTRAKSI
Turbin Angin Sumbu Vertikal (TASV) rooftop tipe helix (3 Sudu) dengan
daya 29 watt telah didesain dengan desain kecepatan angin 5 m/s berdasarkan data
angin di Indonesia. Geometri sudu dipilih pipa besi berdiameter 18 mm dengan
pertimbangan bahwa sudu ini lebih mudah dibuat dan bahan mudah didapat serta
lebih ringan dibanding sudu dari plat. Turbin angin ini dipasang di permukaan cor
seperti atap gedung atau atap rumah.
Tujuan dalam perancangan turbin ini adalah untuk mendapatkan gambar
desain turbin angin sumbu vertikal rooftop tipe helix (3 sudu), dan mendapatkan
prosedur perancangan sudu turbin angin sumbu vertikal rooftop tipe helix (3
sudu).
Turbin angin tipe helix dengan jumlah baling-baling 3 sudu di desain
untuk disesuaikan dengan kondisi kecepatan angin yang rendah. Instalasi
pemasangan pada atap rumah atau atap gedung, beberapa asumsi akan di gunakan
untuk merancang baling-baling berbentuk helix, karena keterbatasan data. Turbin
angin ini di hubungkan dengan generator tipe fluksi aksial 3 fasa (AFPMG – Axial
Flux Permanent Magnet Generator). Generator ini sesuai dengan turbin angin
karena memiliki putaran rendah dan dapat terhubung langsung dengan poros
utama turbin sehingga menghilangkan kerugian akibat transmisi dan
menggunakan penumpu jenis rooftop sehingga tidak memerlukan lahan yang luas
untuk mendirikan karena sistem penguat pada kaki penumpu berupa flange yang
diperkuat dengan baut dan mur.
Kata kunci : TASV, Helix, AFPMG, Rooftop.
v
“DESIGNED BLADE OF THE ROOFTOP VERTICAL AXIS WIND
TURBINE (3 BLADE) HELIX TYPE WITH POWER 29 WATTS”
By : Enggar Pramugiatmo (07510009)
Email : bully_indo@yahoo.com
Advisor I : Ir.Trihono Sewoyo,MT, Advisor II : Ir. M. Lukman, MT
Faculty of Engineering Department of Mechanical Engineering University of
Muhammadiyah Malang
Tlogomas roadway Number. 246 phone . (0341) 464318-128 Fax. (0341) 460782
Malang 65144
ABSTRACT
Vertical Axis Wind Turbine (VAWT) 3 blade helix type rooftop with power
29 watt have been designed with the design wind speed at 5 m/s based on wind
data in Indonesia. Blade geometry selected diameter steel pipe 18 mm with the
consideration that the blade is more easily made, easily available materials and
also more easy different blade from plate. This wind turbine is pair in cast surface
like factory roof or house roof.
The purpose of designed this turbine is gived draw design of vertical axis
wind turbine ( 3 blade) helix type rooftop, and gived design procedure about the
blade of vertical axis wind turbine (3 blade) helix type rooftop.
Wind turbine helix type with the total 3 propeller blades are designed to
according with the conditions of low wind speed. Pair installation of house roof,
some assumptions will be used to design a propeller-helix shaped, because of
limited data. This wind turbine generator in connecting with the 3 phase axial flux
type (AFPMG - Axial Flux Permanent Magnet Generator). This generator
according with wind turbines because it has low speed can connect directly to the
main turbine shaft eliminating transmission losses, and used to kind rooftop tower
not needed wide place to building because tower foot lasing system on flanges
strenght needed with bolts and nuts.
Keywords : TASV, Helix, AFPMG, Rooftop.
vi
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahi Rabbil Alamin, Segala Puji Bagi-Mu Ya Allah, Pemberi
Cinta Paling Hakiki, Yang Senantiasa Menyiapkan Rencana Sempurna untuk
hamba-Mu ini, Puji syukurku atas-Mu yang telah memberikan kesehatan,
kekuatan, iman, serta memberi petunjuk atas segala kebuntuan. Tak ada habisnya
jika diri ini mengingat seluruh cinta dan kebaikan yang Engkau berikan, Ya Allah.
Penulis merasa bersyukur dengan terselesaikannya tugas akhir ini
dengan tema “Perancangan Sudu Turbin Angin Sumbu Vertikal Rooftop Tipe
Helix (3 Sudu) Dengan Daya 29 watt”, setelah hampir setahun waktu berlalu.
Satu
pelajaran
penting
yang
penulis
dapatkan
adalah
“Sesuatu
yang
memudahkanmu akan menurunkan semangat juangmu.”
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih setulus tulusnya atas segala dukungan, bantuan, bimbingan, kritik serta saran dari
beberapa pihak selama proses berjalannya skripsi ini dari awal hingga akhir.
Penghargaan dan rasa terima kasih sudah selayaknya diberikan kepada :
1. ALLAH SWT.
2. Kedua Orang Tua atas segala doa, cinta, perhatian, serta dukungan
yang diberikan untuk penulis.
3. Bapak Ir. Trihono Sewoyo, MT selaku dosen pembimbing I
4. Bapak Ir. M. Lukman, MT selaku dosen pembimbing II
5. Bapak Ir. Mulyono, MT selaku ketua jurusan teknik mesin
6. Bapak Ir. Sudarman, MT selaku dosen wali akademik
vii
7. Team turbin helix (Ulum Oktavianto, Ananta Dedy Putraf) terima
kasih atas kerjasamanya selama proses awal dan akhir.
8. Team turbin lenz (Wiramartas Rachmat, Rica Budi Valianto, Rizqi
Hadi’i).
9. Team penumpu rooftop (Puja Kharisma, Mashud Badarudin).
10. Team Generator I (Muhamad Lutfi, Nur Aziz Riadi, Riska Arif
Bachtiar, Candra Fajar Prasetya).
11. Team Generator II (Dhita Angga Kusuma, Hendy Wahyu
Oktaviyanto, Totok Sardianto, Arif Tri Cahyono).
12. Seluruh rekan – rekan teknik mesin angkatan 2007.
13. Kakak tingkat teknik mesin angkatan 2006.
Sekali lagi, terima kasih untuk semua pihak yang secara langsung
maupun tidak langsung telah membantu penulis dalam pengerjaan skripsi ini,
kebaikan yang kalian berikan semoga dibalas-Nya dengan lebih banyak kebaikan.
Akhirnya penulis berharap, semoga skripsi ini dapat memberikan
manfaat dan dapat menambah wawasan bagi penulis dan bagi pembaca umumnya.
Semoga Allah SWT senantiasa membimbing kita menuju jalan-Nya dan
melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya. AMIN...
Malang, 9 Januari 2012
Penulis
viii
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR JUDUL......................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN........................................................................... ii
LEMBAR ASISTENSI ................................................................................. iii
LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT..............................iv
ABSTRAKSI INDONESIA .......................................................................... v
ABSTRAKSI INGGRIS ............................................................................... vi
KATA PENGANTAR ................................................................................... vii
DAFTAR ISI ................................................................................................. ix
DAFTAR TABEL ......................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR. .................................................................................... xiii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .........................................................................1
1.2 Rumusan Masalah ....................................................................2
1.3 Tujuan Penelitian .....................................................................2
1.4 Manfaat Penulisan....................................................................3
1.5 Batasan Masalah ......................................................................4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Konversi Energi Angin ............................................................5
2.2 Turbin Angin ...........................................................................5
2.2.1 Macam – Macam Dan Jenis Turbin Angin .......................6
2.2.1.1 Turbin Angin Sumbu Horisontal ...............................6
ix
2.2.1.2 Turbin Angin Sumbu Vertikal ...................................7
2.2.2 Kecepatan Angin ............................................................. 10
2.2.2.1 Macam-Macam Angin................................................ 15
2.2.2.2 Kerugian yang Di timbulkan Oleh Angin .................... 16
2.3.3 Bagian – Bagian Turbin Angin Tipe Helix ........................ 18
BAB III
METODE PERANCANGAN
3.1
Prosedur Perancangan Turbin Angin Tipe Helix ..................... 29
3.1.1 Penentuan Kebutuhan Pengguna ...................................... 30
3.1.2 Perumusan Desain Turbin Angin Helix ............................ 30
3.1.2.1 Sudu Helix ................................................................ 30
3.1.2.2 Naf (Hub) ................................................................. 31
3.1.2.3 Poros......................................................................... 31
3.1.2.4 Evaluasi Perancangan ............................................... 32
3.1.3 Penetapan Konsep ............................................................ 32
3.1.4 Pemilihan Konsep Terbaik ............................................... 32
3.1.5 Analisa Rekayasa ............................................................. 32
3.1.6 Pemilihan Komponen....................................................... 33
BAB IV
3.2
Penilaian Kebutuhan ............................................................... 33
3.3
Diagram Alir Proses Perancangan dan Kebutuhan .................. 34
PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
4.1
Konsep Desain ........................................................................36
4.2
Penentuan Daya Lampu ..........................................................36
4.2.1 Pengukuran Arus .............................................................37
4.2.2 Pengukuran Tegangan ......................................................38
x
4.3
Penentuan Daya Generator......................................................42
4.4
Perhitungan Sudu Helix ..........................................................44
4.4.1
Perhitungan Dimensi Sudu Helix .....................................44
4.4.2
Gaya Hambat ...................................................................49
4.4.3
Torsi ................................................................................50
4.4.4
Kecepatan Sudut ..............................................................52
4.4.5
Kecepatan Linier Ujung Sudu ..........................................53
4.4.6
Putaran Rotor Blade .........................................................53
4.5
Gaya Angin yang Bekerja Pada Tumpuan ...............................56
4.6
Perancangan Pipa Penumpu Rooftop.........................................58
4.7
Pengaruh Tekanan Angin Dengan Program Komputer ............66
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan ............................................................................69
5.2
Saran ......................................................................................70
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
GAMBAR DESAIN
RIWAYAT HIDUP
NASKAH PUBLIKASI
POSTER
xi
DAFTAR TABEL
2.1
Skala beaufort .....................................................................................11
2.2
Data Klimatologi.................................................................................... 12
2.3
Syarat –syarat kondisi dan angin ..........................................................14
2.4
Pasangan kumparan – magnet generator 3 fasa ....................................21
3.5
Daftar Persyaratan ...............................................................................35
4.6
Pengukuran tegangan menggunakan 4 Lampu .....................................40
4.7
Pengukuran tegangan menggunakan 5 Lampu .....................................41
4.8
Hasil perhitungan karakteristik blade ...................................................55
4.9
Karakteristik dinamika beban bantalan ................................................64
4.10 Basic dynamic capacity.......................................................................... 65
xii
DAFTAR GAMBAR
2.1
Turbin angin sumbu horizontal ................................................... 6
2.2
Turbin angin sumbu vertikal ....................................................... 8
2.3
Perbandingan arah angin yang diterima TASH & TASH ............ 9
2.4
Alat pengukur kecepatan angin..................................................... 10
2.5
Grafik Betz limit. ........................................................................ 13
2.6
Aliran turbulen angin......................................................................16
2.7
Sudu helix...................................................................................... 18
2.8
Titik keseimbangan turbin............................................................. 19
2.9
Naf................................................................................................. 20
2.10
Bantalan gelinding rol kerucut baris tunggal................................. 21
2.11
Susunan generator fluksi aksial ................................................... 22
2.12
Tiang penyangga yang diperkuat sling baja.................. ............... 23
2.13
Tiang penumpu jenis rooftop...................................................... .. 24
2.14
Battery kering................................................................................ 27
3.15
Turbin angin tipe helix 3 sudu........................................... ........... 29
3.16
Sudu helix...................................................................................... 20
3.17
Naf tampak dari atas...................................................................... 31
3.18
Poros tengah pada blade................................................................ 31
3.19
Diagram alir perancangan dan pembuatan............................... ..... 34
4.20
Pengukuran arus.............................................................................37
4.21
Pengukuran tegangan..................................................................... 39
4.22
Luasan sudu helix teoritik.............................................................. 47
xiii
4.23
Perbandingan luasan teoritik dengan luasan sebenarnya............... 48
4.24
Dimensi desain sudu helix............................................................. 49
4.25
Koefisien hambat (Cd)pada sudu helix.......................................... 51
4.26
Tinggi penumpu............................................................................. 55
4.27
Blade helix ketika terkena beban angin......................................... 57
4.28
Gaya angin dan gaya akibat beban blade pada penumpu.............. 58
4.29
Momen Inersia pada pipa berdinding tipis ................................... 58
4.30
Reaksi tumpuhan pipa tangan rooftop...........................................60
4.31
Tegangan geser tiang rooftop.........................................................61
4.32
Tegangan bending tiang rooftop....................................................62
4.33
Simulasi tekanan angin pada pipa tangan penumpu. .................... 66
4.34
Simulasi tekanan angin pada tiang penumpu................................ 67
4.35
Simulasi tekanan angin sejajar dengan sumbu x........................... 68
xiv
DAFTAR PUSTAKA
1. Adam. Ferry, dkk“Perancangan, Pembuatan Dan Pengujian Turbin Angin
Tipe Helix Sebagai Lampu Penerangan Jalan” 2010.
2. BMG,“ Stasiun Klimatologi Karangploso”,2008
3. Doni,dkk”Perancangan, Pembuatan Dan Pengujian Turbin Angin Tipe
Helix Untuk Lampu Penerangan Jalan” 2011.
4. Modul Praktikum ANSYS UMM, 2007.
5. Piggot H, "The Permanent Magnet Generator (PMG): A Manual for
Manufacturers and Developers", Scoraige Wind Electric, 2001.
6. Popov, E.P.
“Mekanika Teknik (Mechanics of Material)”, Erlangga,
Jakarta. 1996.
7. Ramdani. “Analisa Tower Jenis Guyed Tilt Up Pada Turbin Angin Sumbu
Vertikal Sudu Tipe Helix Dengan Program Berbasis F.E.M” 2011.
8. Steven Fahey, “ Basic Principles Of the Homemade Axial Flux
Alternator”, 2006.
9. Timoshenko & Gere, “ Mekanika Bahan “, Edisi 2, Erlangga, Jakarta,
1996.
10. Toomey M, “Individual Trade Study for Table Energy System”, February
29, 2009.
11. Wakil El, “Power Plant Technology”, Mc Graw-Hill,Inc.,USA,1987.
12. http://www.DuniaListrik.com, 2008.
13. http://id.wikipedia.org/wiki/Anemometer.
14. http://id.wikipedia.org/wiki/Kincir_angin, 2008.
15. http://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_angin.
16. http://www.aerolapan.com.
17. http://www.helixwind.com.
18. http://www.ilmu-pengetahuan-geografi.html, 2008.
19. http://www.id.wikipedia.org.
20. http://www.google.com/skala beaufort.
21. http://www.google.com/turbulent flow.
22. http://www.google.com/Betz limit.
23. http://www.rise.org.au 2008.
24. http://www. SitusOtomotif. com, 2008.
25. http://www.suryadayasolusindo.com.
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Turbin angin sumbu vertikal tipe helix semula dirancang dengan desain 2
sudu dengan dimensi 2,1 m x 1,8 m. Kekurangan turbin angin 2 sudu yang
disimpulkan oleh perancang setelah dilakukan pengujian di Gadang ialah : pada
kecepatan angin 8 m/s, poros turbin yang terhubung dengan poros generator
menghasilkan putaran diatas 63 rpm. Pada putaran ini poros turbin tidak senter
dan mengalami goyangan pada bagian atas poros saat berputar akibat dorongan
dari penampang turbin yang dilalui angin melebihi batas maksimum turbin dalam
menerima angin yaitu 7 m/s, mengalami robek pada bagian fiber atau
penampangnya pada kecepatan angin 8 m/s akibat penampang terlalu besar,
putaran poros yang dihasilkan turbin 2 sudu rendah dibanding dengan 3
sudu(Doni,dkk. 2011).
Pada turbin angin 2 sudu dilakukan perubahan desain turbin menjadi 3
sudu dengan dimensi 1 m x 1,5 m, bahan untuk poros menggunakan pipa baja Ø
44,5 mm dan rangka blade turbin menggunakan pipa baja Ø 18 mm. Konstruksi
pemasangan rangka blade dengan poros turbin menggunakan dudukan yang di las
langsung pada pipa poros yang diperkuat dengan mur dan baut. Konstruksi seperti
ini bertujuan untuk memudahkan sistem bongkar pasang apabila terjadi kerusakan
pada salah satu blade. Turbin angin 3 sudu mempunyai keuntungan sebagai
berikut : menaikkan tenaga putaran turbin yang dihasilkan dari koefisien hambat,
angin yang diterima penampang turbin dialirkan kebawah untuk pendingin
1
generator, turbin 3 sudu mampu menerima kecepatan angin maksimal 15 m/s,
penumpu turbin 2 sudu yang semula menggunakan tower, pada turbin 3 sudu
diubah menggunakan penumpu jenis rooftop dengan 4 kaki flange pengunci yang
bisa dipasang di atap rumah atau area luar rumah tanpa memerlukan tempat yang
luas, tahan akan turbulensi sehingga cocok untuk angin berkecepatan rendah
seperti yang ada di Indonesia.
Maka dirancang turbin angin sumbu vertikal rooftop tipe helix 3 sudu
dengan daya yang dihasilkan adalah 29 watt, putaran poros yang dihasilkan stabil
dan seimbang, angin yang diterima lebih banyak dan penampang blade tidak
mengalami kerusakan saat menerima tekanan angin lebih dari kecepatan 5 m/s.
Dengan demikian desain menjadi lebih kuat, mudah dalam perakitan dan
pengangkutannya pada transportasi.
1.2
Rumusan Masalah
Permasalahan yang dirumuskan berdasarkan latar belakang di atas adalah
bagaimana merancang sudu turbin angin sumbu vertikal rooftop tipe helix (3
sudu) dengan kriteria yang murah, mudah dibuat serta handal dalam
penggunaannya.
1.3
Tujuan Penelitian
Tujuan dalam penelitian ini adalah :
1. Mendapatkan gambar desain turbin angin sumbu vertikal rooftop
tipe helix (3 sudu).
2. Mendapatkan prosedur perancangan sudu turbin angin sumbu
vertikal rooftop tipe helix (3 sudu).
2
1.4
Manfaat Penulisan
Dalam setiap penulisan pasti memiliki manfaat baik untuk penulis dan
untuk khalayak umum, adapun manfaat dari penulisan ini yang dapat dirasakan
oleh khalayak umum adalah :
1. Sebagai referensi untuk pembuatan turbin ini berkaitan dengan
belum banyaknya data tentang turbin angin sumbu vertikal rooftop
tipe helix (3 sudu).
2. Didapatkan suatu sistem konversi energi angin menjadi listrik yang
cocok dengan kondisi angin di indonesia yang menghasilkan
kecepatan angin rata-rata 5 m/s.
3. Dari segi ekonomi, apabila telah menggunakan sumber energi listrik
utama (PLN), dapat juga digunakan sebagai alternatif penunjang
kebutuhan energi listrik rumah tangga yang tentunya akan
menghemat biaya pengeluaran tagihan listrik dalam jangka panjang.
4. Penggunaan turbin angin sudu tipe helix 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
1.5
Batasan Masalah
Mengingat banyaknya permasalahan yang akan timbul, maka agar lebih
mempermudah pembahasan dan pemahaman serta hasilnya mengarah pada tujuan
yang diinginkan diperlukan adanya pembatasan masalah. Oleh karena itu dalam
penulisan ini yang akan dibahas, yaitu :
1. Beban statik dan dinamik pada poros dan sudu tidak dibahas.
2. Analisis dinamika fluida tidak dilakukan.
4
PERANCANGAN SUDU TURBIN ANGIN SUMBU
VERTIKAL ROOFTOP TIPE HELIX (3 SUDU)
DENGAN DAYA 29 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 :
ENGGAR PRAMUGIATMO
07510009
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2012
LEMBAR PENGESAHAN
PERANCANGAN SUDU TURBIN ANGIN SUMBU
VERTIKAL ROOFTOP TIPE HELIX (3 SUDU)
DENGAN DAYA 29 WATT
SKRIPSI
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin Strata Satu (S1)
Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
ENGGAR PRAMUGIATMO
07510009
Telah diperiksa, disetujui, dan disahkan oleh :
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
(Ir. Trihono Sewoyo, MT)
(Ir. M. Lukman, MT)
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin UMM
( Ir. Mulyono, MT )
ii
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318 – 21 Psw. 127
Fax. (0341) 460782 Malang 65144
Lembar Asistensi Tugas Akhir
Nama
NIM
Bidang Keahlian
Judul
:
:
:
:
Enggar Pramugiatmo
07510009
Konstruksi
Perancangan Sudu Turbin Angin Sumbu Vertikal
Rooftop Tipe Helix (3 Sudu) Dengan Daya 29 watt
Dosen Pembimbing I : Ir. Trihono Sewoyo, MT
Dosen Pembimbing II : Ir. M. Lukman, MT
Paraf
No
Tanggal
1
9 - 6 - 2011
2
3
4
5
6
7
8
9
10
17 - 10 - 2011
25 - 10 - 2011
28 - 10 - 2011
3 - 11 - 2011
10 - 11 - 2011
23 - 11 - 2011
28 - 11 - 2011
6 - 12 - 2011
14 - 12 - 2011
Catatan Asistensi
Dosen
Dosen
Pembimbing I Pembimbing II
Persetujuan Judul TA
Revisi Latar belakang BAB I
ACC BAB I
Revisi BAB II
ACC BAB II
Revisi BAB III
ACC BAB III
Revisi BAB IV
ACC BAB IV
BAB V
Dosen Pembimbing I
Malang, 17 Januari 2012
Dosen Pembimbing II
(Ir. Trihono Sewoyo, MT )
(Ir. M. Lukman, MT)
Mengetahui
Jurusan Teknik Mesin
(Ir. Mulyono, MT)
iii
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Enggar Pramugiatmo
Nim
: 07510009
Tempat / Tanggal Lahir
: Malang, 02 Maret 1989
Jurusan
: Teknik Mesin
Fakultas
: Teknik
Instansi
: Universitas Muhammadiyah Malang
Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :
1. Tugas Akhir dengan Judul :
“Perancangan Sudu Turbin Angin Sumbu Vertikal Rooftop Tipe Helix (3 Sudu)
Dengan Daya 29 watt “ Adalah hasil karya saya, dan dalam naskah tugas akhir
ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diiajukan oleh orang lain untuk
memperoleh gelar akademik disuatu perguruan tinggi, dan tidak terdapat karya
atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian
atau keseluruhan, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan
disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar pustaka.
2. Apabila ternyata didalam naskah tugas akhir ini dapat dibuktikan terdapat unsurunsur “PLAGIASI”, saya bersedia “TUGAS AKHIR INI DIGUGURKAN” dan
“GELAR AKADEMIK YANG TELAH SAYA PEROLEH DIBATALKAN”,
serta diproses sesuai ketentuan yang berlaku.
3. Tugas Akhir ini dijadikan sumber pustaka yang merupakan “ HAK BEBAS
ROYALTY NON EKSLUSIF”.
Demikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya untuk digunakan
sebagaimana mestinya.
Malang, 9 Januari 2012
Dengan Hormat,
Enggar Pramugiatmo
iv
“PERANCANGAN SUDU TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL
ROOFTOP TIPE HELIX (3 SUDU) DENGAN DAYA 29 WATT”
Oleh : Enggar Pramugiatmo (07510009)
Email : bully_indo@yahoo.com
Pembimbing I : Ir.Trihono Sewoyo,MT, Pembimbing II : Ir. M. Lukman, MT
Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-128 Fax. (0341) 460782 Malang 65144
ABSTRAKSI
Turbin Angin Sumbu Vertikal (TASV) rooftop tipe helix (3 Sudu) dengan
daya 29 watt telah didesain dengan desain kecepatan angin 5 m/s berdasarkan data
angin di Indonesia. Geometri sudu dipilih pipa besi berdiameter 18 mm dengan
pertimbangan bahwa sudu ini lebih mudah dibuat dan bahan mudah didapat serta
lebih ringan dibanding sudu dari plat. Turbin angin ini dipasang di permukaan cor
seperti atap gedung atau atap rumah.
Tujuan dalam perancangan turbin ini adalah untuk mendapatkan gambar
desain turbin angin sumbu vertikal rooftop tipe helix (3 sudu), dan mendapatkan
prosedur perancangan sudu turbin angin sumbu vertikal rooftop tipe helix (3
sudu).
Turbin angin tipe helix dengan jumlah baling-baling 3 sudu di desain
untuk disesuaikan dengan kondisi kecepatan angin yang rendah. Instalasi
pemasangan pada atap rumah atau atap gedung, beberapa asumsi akan di gunakan
untuk merancang baling-baling berbentuk helix, karena keterbatasan data. Turbin
angin ini di hubungkan dengan generator tipe fluksi aksial 3 fasa (AFPMG – Axial
Flux Permanent Magnet Generator). Generator ini sesuai dengan turbin angin
karena memiliki putaran rendah dan dapat terhubung langsung dengan poros
utama turbin sehingga menghilangkan kerugian akibat transmisi dan
menggunakan penumpu jenis rooftop sehingga tidak memerlukan lahan yang luas
untuk mendirikan karena sistem penguat pada kaki penumpu berupa flange yang
diperkuat dengan baut dan mur.
Kata kunci : TASV, Helix, AFPMG, Rooftop.
v
“DESIGNED BLADE OF THE ROOFTOP VERTICAL AXIS WIND
TURBINE (3 BLADE) HELIX TYPE WITH POWER 29 WATTS”
By : Enggar Pramugiatmo (07510009)
Email : bully_indo@yahoo.com
Advisor I : Ir.Trihono Sewoyo,MT, Advisor II : Ir. M. Lukman, MT
Faculty of Engineering Department of Mechanical Engineering University of
Muhammadiyah Malang
Tlogomas roadway Number. 246 phone . (0341) 464318-128 Fax. (0341) 460782
Malang 65144
ABSTRACT
Vertical Axis Wind Turbine (VAWT) 3 blade helix type rooftop with power
29 watt have been designed with the design wind speed at 5 m/s based on wind
data in Indonesia. Blade geometry selected diameter steel pipe 18 mm with the
consideration that the blade is more easily made, easily available materials and
also more easy different blade from plate. This wind turbine is pair in cast surface
like factory roof or house roof.
The purpose of designed this turbine is gived draw design of vertical axis
wind turbine ( 3 blade) helix type rooftop, and gived design procedure about the
blade of vertical axis wind turbine (3 blade) helix type rooftop.
Wind turbine helix type with the total 3 propeller blades are designed to
according with the conditions of low wind speed. Pair installation of house roof,
some assumptions will be used to design a propeller-helix shaped, because of
limited data. This wind turbine generator in connecting with the 3 phase axial flux
type (AFPMG - Axial Flux Permanent Magnet Generator). This generator
according with wind turbines because it has low speed can connect directly to the
main turbine shaft eliminating transmission losses, and used to kind rooftop tower
not needed wide place to building because tower foot lasing system on flanges
strenght needed with bolts and nuts.
Keywords : TASV, Helix, AFPMG, Rooftop.
vi
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahi Rabbil Alamin, Segala Puji Bagi-Mu Ya Allah, Pemberi
Cinta Paling Hakiki, Yang Senantiasa Menyiapkan Rencana Sempurna untuk
hamba-Mu ini, Puji syukurku atas-Mu yang telah memberikan kesehatan,
kekuatan, iman, serta memberi petunjuk atas segala kebuntuan. Tak ada habisnya
jika diri ini mengingat seluruh cinta dan kebaikan yang Engkau berikan, Ya Allah.
Penulis merasa bersyukur dengan terselesaikannya tugas akhir ini
dengan tema “Perancangan Sudu Turbin Angin Sumbu Vertikal Rooftop Tipe
Helix (3 Sudu) Dengan Daya 29 watt”, setelah hampir setahun waktu berlalu.
Satu
pelajaran
penting
yang
penulis
dapatkan
adalah
“Sesuatu
yang
memudahkanmu akan menurunkan semangat juangmu.”
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih setulus tulusnya atas segala dukungan, bantuan, bimbingan, kritik serta saran dari
beberapa pihak selama proses berjalannya skripsi ini dari awal hingga akhir.
Penghargaan dan rasa terima kasih sudah selayaknya diberikan kepada :
1. ALLAH SWT.
2. Kedua Orang Tua atas segala doa, cinta, perhatian, serta dukungan
yang diberikan untuk penulis.
3. Bapak Ir. Trihono Sewoyo, MT selaku dosen pembimbing I
4. Bapak Ir. M. Lukman, MT selaku dosen pembimbing II
5. Bapak Ir. Mulyono, MT selaku ketua jurusan teknik mesin
6. Bapak Ir. Sudarman, MT selaku dosen wali akademik
vii
7. Team turbin helix (Ulum Oktavianto, Ananta Dedy Putraf) terima
kasih atas kerjasamanya selama proses awal dan akhir.
8. Team turbin lenz (Wiramartas Rachmat, Rica Budi Valianto, Rizqi
Hadi’i).
9. Team penumpu rooftop (Puja Kharisma, Mashud Badarudin).
10. Team Generator I (Muhamad Lutfi, Nur Aziz Riadi, Riska Arif
Bachtiar, Candra Fajar Prasetya).
11. Team Generator II (Dhita Angga Kusuma, Hendy Wahyu
Oktaviyanto, Totok Sardianto, Arif Tri Cahyono).
12. Seluruh rekan – rekan teknik mesin angkatan 2007.
13. Kakak tingkat teknik mesin angkatan 2006.
Sekali lagi, terima kasih untuk semua pihak yang secara langsung
maupun tidak langsung telah membantu penulis dalam pengerjaan skripsi ini,
kebaikan yang kalian berikan semoga dibalas-Nya dengan lebih banyak kebaikan.
Akhirnya penulis berharap, semoga skripsi ini dapat memberikan
manfaat dan dapat menambah wawasan bagi penulis dan bagi pembaca umumnya.
Semoga Allah SWT senantiasa membimbing kita menuju jalan-Nya dan
melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya. AMIN...
Malang, 9 Januari 2012
Penulis
viii
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR JUDUL......................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN........................................................................... ii
LEMBAR ASISTENSI ................................................................................. iii
LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT..............................iv
ABSTRAKSI INDONESIA .......................................................................... v
ABSTRAKSI INGGRIS ............................................................................... vi
KATA PENGANTAR ................................................................................... vii
DAFTAR ISI ................................................................................................. ix
DAFTAR TABEL ......................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR. .................................................................................... xiii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .........................................................................1
1.2 Rumusan Masalah ....................................................................2
1.3 Tujuan Penelitian .....................................................................2
1.4 Manfaat Penulisan....................................................................3
1.5 Batasan Masalah ......................................................................4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Konversi Energi Angin ............................................................5
2.2 Turbin Angin ...........................................................................5
2.2.1 Macam – Macam Dan Jenis Turbin Angin .......................6
2.2.1.1 Turbin Angin Sumbu Horisontal ...............................6
ix
2.2.1.2 Turbin Angin Sumbu Vertikal ...................................7
2.2.2 Kecepatan Angin ............................................................. 10
2.2.2.1 Macam-Macam Angin................................................ 15
2.2.2.2 Kerugian yang Di timbulkan Oleh Angin .................... 16
2.3.3 Bagian – Bagian Turbin Angin Tipe Helix ........................ 18
BAB III
METODE PERANCANGAN
3.1
Prosedur Perancangan Turbin Angin Tipe Helix ..................... 29
3.1.1 Penentuan Kebutuhan Pengguna ...................................... 30
3.1.2 Perumusan Desain Turbin Angin Helix ............................ 30
3.1.2.1 Sudu Helix ................................................................ 30
3.1.2.2 Naf (Hub) ................................................................. 31
3.1.2.3 Poros......................................................................... 31
3.1.2.4 Evaluasi Perancangan ............................................... 32
3.1.3 Penetapan Konsep ............................................................ 32
3.1.4 Pemilihan Konsep Terbaik ............................................... 32
3.1.5 Analisa Rekayasa ............................................................. 32
3.1.6 Pemilihan Komponen....................................................... 33
BAB IV
3.2
Penilaian Kebutuhan ............................................................... 33
3.3
Diagram Alir Proses Perancangan dan Kebutuhan .................. 34
PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
4.1
Konsep Desain ........................................................................36
4.2
Penentuan Daya Lampu ..........................................................36
4.2.1 Pengukuran Arus .............................................................37
4.2.2 Pengukuran Tegangan ......................................................38
x
4.3
Penentuan Daya Generator......................................................42
4.4
Perhitungan Sudu Helix ..........................................................44
4.4.1
Perhitungan Dimensi Sudu Helix .....................................44
4.4.2
Gaya Hambat ...................................................................49
4.4.3
Torsi ................................................................................50
4.4.4
Kecepatan Sudut ..............................................................52
4.4.5
Kecepatan Linier Ujung Sudu ..........................................53
4.4.6
Putaran Rotor Blade .........................................................53
4.5
Gaya Angin yang Bekerja Pada Tumpuan ...............................56
4.6
Perancangan Pipa Penumpu Rooftop.........................................58
4.7
Pengaruh Tekanan Angin Dengan Program Komputer ............66
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan ............................................................................69
5.2
Saran ......................................................................................70
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
GAMBAR DESAIN
RIWAYAT HIDUP
NASKAH PUBLIKASI
POSTER
xi
DAFTAR TABEL
2.1
Skala beaufort .....................................................................................11
2.2
Data Klimatologi.................................................................................... 12
2.3
Syarat –syarat kondisi dan angin ..........................................................14
2.4
Pasangan kumparan – magnet generator 3 fasa ....................................21
3.5
Daftar Persyaratan ...............................................................................35
4.6
Pengukuran tegangan menggunakan 4 Lampu .....................................40
4.7
Pengukuran tegangan menggunakan 5 Lampu .....................................41
4.8
Hasil perhitungan karakteristik blade ...................................................55
4.9
Karakteristik dinamika beban bantalan ................................................64
4.10 Basic dynamic capacity.......................................................................... 65
xii
DAFTAR GAMBAR
2.1
Turbin angin sumbu horizontal ................................................... 6
2.2
Turbin angin sumbu vertikal ....................................................... 8
2.3
Perbandingan arah angin yang diterima TASH & TASH ............ 9
2.4
Alat pengukur kecepatan angin..................................................... 10
2.5
Grafik Betz limit. ........................................................................ 13
2.6
Aliran turbulen angin......................................................................16
2.7
Sudu helix...................................................................................... 18
2.8
Titik keseimbangan turbin............................................................. 19
2.9
Naf................................................................................................. 20
2.10
Bantalan gelinding rol kerucut baris tunggal................................. 21
2.11
Susunan generator fluksi aksial ................................................... 22
2.12
Tiang penyangga yang diperkuat sling baja.................. ............... 23
2.13
Tiang penumpu jenis rooftop...................................................... .. 24
2.14
Battery kering................................................................................ 27
3.15
Turbin angin tipe helix 3 sudu........................................... ........... 29
3.16
Sudu helix...................................................................................... 20
3.17
Naf tampak dari atas...................................................................... 31
3.18
Poros tengah pada blade................................................................ 31
3.19
Diagram alir perancangan dan pembuatan............................... ..... 34
4.20
Pengukuran arus.............................................................................37
4.21
Pengukuran tegangan..................................................................... 39
4.22
Luasan sudu helix teoritik.............................................................. 47
xiii
4.23
Perbandingan luasan teoritik dengan luasan sebenarnya............... 48
4.24
Dimensi desain sudu helix............................................................. 49
4.25
Koefisien hambat (Cd)pada sudu helix.......................................... 51
4.26
Tinggi penumpu............................................................................. 55
4.27
Blade helix ketika terkena beban angin......................................... 57
4.28
Gaya angin dan gaya akibat beban blade pada penumpu.............. 58
4.29
Momen Inersia pada pipa berdinding tipis ................................... 58
4.30
Reaksi tumpuhan pipa tangan rooftop...........................................60
4.31
Tegangan geser tiang rooftop.........................................................61
4.32
Tegangan bending tiang rooftop....................................................62
4.33
Simulasi tekanan angin pada pipa tangan penumpu. .................... 66
4.34
Simulasi tekanan angin pada tiang penumpu................................ 67
4.35
Simulasi tekanan angin sejajar dengan sumbu x........................... 68
xiv
DAFTAR PUSTAKA
1. Adam. Ferry, dkk“Perancangan, Pembuatan Dan Pengujian Turbin Angin
Tipe Helix Sebagai Lampu Penerangan Jalan” 2010.
2. BMG,“ Stasiun Klimatologi Karangploso”,2008
3. Doni,dkk”Perancangan, Pembuatan Dan Pengujian Turbin Angin Tipe
Helix Untuk Lampu Penerangan Jalan” 2011.
4. Modul Praktikum ANSYS UMM, 2007.
5. Piggot H, "The Permanent Magnet Generator (PMG): A Manual for
Manufacturers and Developers", Scoraige Wind Electric, 2001.
6. Popov, E.P.
“Mekanika Teknik (Mechanics of Material)”, Erlangga,
Jakarta. 1996.
7. Ramdani. “Analisa Tower Jenis Guyed Tilt Up Pada Turbin Angin Sumbu
Vertikal Sudu Tipe Helix Dengan Program Berbasis F.E.M” 2011.
8. Steven Fahey, “ Basic Principles Of the Homemade Axial Flux
Alternator”, 2006.
9. Timoshenko & Gere, “ Mekanika Bahan “, Edisi 2, Erlangga, Jakarta,
1996.
10. Toomey M, “Individual Trade Study for Table Energy System”, February
29, 2009.
11. Wakil El, “Power Plant Technology”, Mc Graw-Hill,Inc.,USA,1987.
12. http://www.DuniaListrik.com, 2008.
13. http://id.wikipedia.org/wiki/Anemometer.
14. http://id.wikipedia.org/wiki/Kincir_angin, 2008.
15. http://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_angin.
16. http://www.aerolapan.com.
17. http://www.helixwind.com.
18. http://www.ilmu-pengetahuan-geografi.html, 2008.
19. http://www.id.wikipedia.org.
20. http://www.google.com/skala beaufort.
21. http://www.google.com/turbulent flow.
22. http://www.google.com/Betz limit.
23. http://www.rise.org.au 2008.
24. http://www. SitusOtomotif. com, 2008.
25. http://www.suryadayasolusindo.com.