Diagram Alur Penelitian Objek Penelitian Alat Permesinan Pembuatan Sudu Kincir

Gambar 3.3 Terowongan Angin

3.5.2 Blower

Blower adalah alat yang digunakan untuk menurunkan tekanan di dalam terowongan angin sehingga angin dapat berhembus dengan kecepatan tertentu. Blower dalam penelitian ini menggunakan transmisi berupa sabuk dan puli. Blower digerakkan oleh motor listrik berdaya 5,5 kW. Blower yang dipakai dalam penelitian ditunjukkan pada Gambar 3.4. Gambar 3.4 Blower

3.5.3 Takometer Tachometer

Takometer Tachometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan putaran rpm, dalam penelitian ini berupa kecepatan putar poros kincir angin. Takometer yang dipakai dalam penelitian ini berjenis Digital Light Tachometer. Cara kerjanya yakni takometer diarahkan pada piringan pengereman yang telah diberi titik hologram sehingga dapat dibaca oleh takometer. Takometer yang dipakai dalam penelitian ditunjukkan pada Gambar 3.5. Gambar 3.5 Takometer 3.5.4 Anemometer Anemometer adalah alat yang digunakan sebagai pengukur kecepatan angin. Anemometer diletakkan setelah melewati kincir angin. Anemometer yang dipakai dalam penelitian ditunjukkan pada Gambar 3.6. Gambar 3.6 Anemometer

3.5.5 Neraca Pegas

Neraca pegas merupakan alat untuk mengukur beban, dalam penelitian ini berupa beban pengereman. Neraca pegas yang dipakai dalam penelitian ditunjukkan pada Gambar 3.7. Gambar 3.7 Neraca Pegas 3.5.6 Mekanisme Pengereman Mekanisme pengereman dipakai sebagai respon terhadap pemberian beban pada tuas. Pemberian beban berupa pita karet akan meningkatkan beban pada neraca karena neraca tertarik sehingga nilai beban yang ditunjukkan semakin besar. Mekanisme pengereman dalam penelitian ditunjukkan pada Gambar 3.8. Gambar3.8 Mekanisme Pengereman

3.6 Pembuatan Sudu Kincir

1. Sudu-sudu kincir yang dipilih merupakan bagian dari dinding sebuah kerucut yang dipotong seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 3.9. Gambar 3.9 Pemotongan Dinding Kerucut untuk Sudu 2. Pangkal sudu root berupa tiga variasi sudut busur lengkung α, yakni 70 o , 80 o dan 90 o pada bagian dari belahan dinding sebuah kerucut seperti ditunjukkan pada Gambar 3.10, 3.11, dan 3.12. 3. Dari hasil potongan tersebut maka akan diperoleh lengkungan sudu yang berupa puntiran. 4. Pelapisan pada permukaan triplek menggunakan pelat seng tipis dengan cara dilem secara rapat. 5. Pemberian garis acuan sesuai dengan segmen yang sudah ditentukan sesuai rancangan pada permukaan triplek. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Gambar 3.10 Sudu dengan Sudut Potong 70 o Gambar 3.11 Sudu dengan Sudut Potong 80 o Gambar 3.12 Sudu dengan Sudut Potong 90 o 6. Penyayatan dengan menggunakan pakuscriber marking sesuai garis yang dibuat pada permukaan triplek sehingga menjadi lengkung. 7. Setelah sudu sudah terpotong sesuai dengan sektor sudut masing-masing kemudian sudu dimal agar mendapatkan bentuk sesuai dengan sektor sudut yang dirancang. Mal dalam penelitian ditunjukkan pada gambar 3.13. Gambar 3.13 Mal Pembentuk Sudut Potong Sudu 8. Pemberian serbuk kayu dan lem pada celah garis irisan sisi cembung supaya kelengkungan dapat permanen dan menghasilkan kelengkungan yang keras. 9. Perakitan sudu-sudu membentuk rotor kincir. Rotor kincir yang dibuat memiliki tiga sudu. Bentuk tipikal dan ukuran garis besar model rotor kincir yang akan dibuat adalah seperti yang ditunjukan dalam Gambar

3.14. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 3.14 Model Kincir Angin

3.7 Variabel Penelitian

Variabel penelitian adalah hal yang dapat mempengaruhi unjuk kerja kincir angin, sehingga beberapa variabel penelitian harus ditentukan sebelum melakukan penelitian berupa: 1. Kecepatan angin rata-rata sebesar 8,5 ms. 2. Sudu dalam penelitian ini merupakan potongan dari belahan kerucut sehingga menampilkan sudu dengan puntiran. 3. Variasi sudut potong kincir angin sebesar 70 o , 80 o , 90 o . PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 3.8 Parameter yang Diukur Parameter adalah hal-hal yang perlu dicatat dalam penelitian ini untuk memperlancar dalam pengolahan data. Parameter yang diukur dalam penelitian ini berupa: 1. Kecepatan angin, v ms 2. Gaya pengimbang, F N 3. Putaran poros kincir angin, n rpm

3.9 Parameter yang Dihitung

Untuk mendapatkan karakteristik yang didapat dalam penelitian, menggunakan parameter sebagai berikut: 1. Daya angin P in 2. Daya kincir P out 3. Koefisien daya C P 4. Tip speed ratio λ

3.10 Langkah Percobaan

Pengambilan data untuk penelitian berupa nilai dari kecepatan angin, beban, dan kecepatan putar kincir angin yang dilakukan secara bersama–sama. Langkah percobaan seperti ditunjukkan pada Gambar 3.15. Yang perlu dilakukan pertama kali adalah memasang kincir angin pada terowongan angin. Langkah selanjutnya dalam pengambilan data ditunjukkan sebagai berikut: 1. Mengatur sudu kincir dengan sudut potong 70 o yang dipasangkan dengan rotor kemudian digabungkan dengan poros utama kincir. 2. Menghubungkan poros utama kincir dengan mekanisme pengereman. 3. Menempatkan anemometer di depan kincir angin untuk mengetahui nilai kecepatan angin. 4. Memasang neraca pegas pada tempat yang sudah ditentukan. 5. Memasang tali antara neraca pegas dengan mekanisme pengereman. 6. Menghidupkan blower untuk menghembuskan angin dalam terowongan angin. 7. Mengatur jarak celah antara blower dengan terowongan angin agar sesuai dengan nilai kecepatan angin yang diinginkan. 8. Variasi pembebanan pada mekanisme pengereman berupa penambahan karet, dimulai dari tanpa karet, satu karet, dua karet hingga kincir angin berhenti berputar. 9. Melakukan pembacaan dan mencatat besarnya kecepatan angin pada anemometer, nilai putaran poros kincir dengan alat ukur takometer serta besarnya pembebanan dengan neraca pegas. 10. Dalam setiap pengujian dilakukan 3 kali pengulangan untuk mendapatkan nilai terbaik. 11. Mengulangi langkah 1 sampai 10 untuk variasi sudut potong sudu 80 o dan 90 o . PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Gambar 3.15 Skema Pengujian Kincir Angin 3.11 Langkah Pengolahan Data Dari data yang telah diperoleh, maka data tersebut dapat diolah dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Setelah diketahui nilai dari kecepatan angin v dan luasan kincir A, maka dapat dicari daya angin P in . 2. Dari besar pembebanan yang diketahui, maka bisa diperoleh gaya pengimbang F yang dapat digunakan untuk mencari torsi T. 3. Data putaran poros kincir n dan torsi T dapat digunakan untuk mencari daya kincir P out . 4. Dengan membandingkan kecepatan keliling di ujung sudu dan kecepatan angin, maka tip speed ratio λ dapat dicari. 5. Dari data daya kincir angin P out dan daya angin P in maka nilai dari koefisien daya C P dapat diketahui. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Percobaan

Hasil percobaan berupa nilai dari kecepatan angin ms, putaran kincir rpm, dan gaya pengimbang gram. Data hasil percobaan kincir angin untuk variasi sudut potong dapat dilihat pada Tabel 4.1, Tabel 4.2, dan Tabel 4.3. Tabel 4.1 Data Percobaan Kincir Angin dengan Sudut Potong 70 o Nomer Pengujian Kec. angin rata-rata, v ms Gaya pengimbang, F gram Putaran kincir, n rpm 1 Pertama 8,5 848 2 190 714 3 250 673 4 280 630 5 340 565 6 400 532 7 440 447 1 Kedua 8,5 857 2 150 754 3 200 691 4 310 585 5 350 553 6 390 543 7 420 460 8 450 436 1 Ketiga 8,5 872 2 130 740 3 200 700 4 250 665 5 290 641 6 340 586 7 370 546 8 410 492 9 440 467 30