Tabel 4.12 lanjutan
Gaya pengimbang,
F Kecepatan
putar poros, n
Kecepatan sudut,
Torsi, T
Daya angin,
P
in
Daya output,
P
out
tsr Koef.daya,
C
p
N rpm
rads N.m
watt watt
6,00
517 54,14
1,20 210,10
64,97 4,45
30,92 7,00
483 50,58
1,40 210,10
70,81 4,15
33,70 0,00
721 75,50
0,00 210,10
0,00 6,20
0,00 1,20
687 71,94
0,24 210,10
17,27 5,91
8,22 2,00
662 69,32
0,40 210,10
27,73 5,69
13,20 3,00
629 65,87
0,60 210,10
39,52 5,41
18,81 4,00
590 61,78
0,80 210,10
49,43 5,08
23,53 5,00
568 59,48
1,00 210,10
59,48 4,89
28,31 6,50
503 52,67
1,30 210,10
68,48 4,33
32,59 7,50
445 46,60
1,50 210,10
69,90 3,83
33,27 0,00
723 75,71
0,00 210,10
0,00 6,22
0,00 1,50
675 70,69
0,30 210,10
21,21 5,81
10,09 2,50
654 68,49
0,50 210,10
34,24 5,63
16,30 3,50
624 65,35
0,70 210,10
45,74 5,37
21,77 4,50
572 59,90
0,90 210,10
53,91 4,92
25,66 5,50
545 57,07
1,10 210,10
62,78 4,69
29,88 6,50
508 53,20
1,30 210,10
69,16 4,37
32,92 7,50
440 46,08
1,50 210,10
69,12 3,78
32,90
4.4. Pengaruh Penambahan Magnet
Pengaruh penambahan magnet dalam penelitian yang dilakukan dilihat dari perbandingan karakteristik yang dihasilkan antara kincir konvensional dengan
kincir yang diberi tambahan magnet pada rotornya. Indikasi yang baik akan tampak dari perbedaan torsi yang dihasilkan [Kasim et all., 2015]. Dalam hal ini kincir A
dan kincir B yang telah diolah datanya akan dibandingkan karakteristiknya.
4.4.1. Pengaruh Penambahan Magnet Terhadap Karakteristik Kincir dengan Variasi Kecepatan Angin 5 ms
Gambar 4.1 menunjukkan bahwa perbedaan karakteristik antara kincir A PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
tanpa magnet dan kincir B dengan magnet. Perbandingan nilai yang tampak pada grafik cenderung tidak terlalu signifikan. Hal ini terlihat dari hasil persamaan
pendekatan yang tampak pada grafik untuk masing-masing kincir. Jika diambil sample pada nilai tsr yang sama 3,5, didapati bahwa koefisien
daya, C
p
masing-masing kincir yaitu : C
p
= -2,2897tsr
2
+ 8,3945tsr + 2,8984 C
p
= -2,28973,5
2
+ 8,39453,5 + 2,8984 C
p
= 4,23 kincir A
C
p
= -2,9869tsr
2
+ 14,24tsr - 8,0348 C
p
= -2,98693,5
2
+ 14,243,5 - 8,0348 C
p
= 5,21 kincir B
didapati hasil sampling hanya selisih 0,98 . Artinya bahwa kincir dengan magnet pada variasi ini memiliki efisiensi lebih baik dibanding kincir tanpa magnet, namun
tidak terlalu signifikan.
Gambar 4.1 Grafik hubungan koefisien daya, , dan tsr untuk variasi kecepatan
angin 5 ms
C
p
= -2,2897tsr
2
+ 8,3945tsr + 2,8984 C
p
= -2,9869tsr
2
+ 14,24tsr - 8,0348
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
0.0 0.5
1.0 1.5
2.0 2.5
3.0 3.5
4.0 4.5
Ko ef
isien d
ay a,
Cp
Tip speed ratio tanpa magnet
dengan magnet Poly. tanpa magnet
Poly. dengan magnet
Pengamatan juga menunjukkan hasil yang berbeda pada rpm kincir. Gambar 4.2 menunjukkan hubungan rpm dan torsi kedua kincir. Dalam hal ini, kincir
dengan magnet mampu menghasilkan pengawalan dengan rpm yang lebih baik dibanding kincir tanpa magnet. Namun kincir tanpa magnet mampu menghasilkan
rpm yang cenderung sedikit lebih baik dibanding kincir dengan magnet setelah torsinya diatas 0,25 N.m. Hal ini terlihat dari kecenderungan linear kincir dengan
magnet yang ditunjukan pada grafik dimana linearitas fungsinya tampak cenderung lebih menurun dibanding kincir tanpa magnet setelah melewati nilai torsi 0,20 N.m
Gambar 4.2 Grafik hubungan rpm dan torsi untuk variasi kecepatan angin 5 ms
rpm = -359,34torsi + 328,82 rpm = -438,23torsi + 345,26
50 100
150 200
250 300
350 400
0.05 0.1
0.15 0.2
0.25 0.3
0.35 0.4
Ke ce
p atan
p u
tar p
o ro
s k
in cir,
n rp
m
Torsi N.m tanpa magnet
dengan magnet Linear tanpa magnet
Linear dengan magnet
4.4.2. Pengaruh Penambahan Magnet Terhadap Karakteristik Kincir dengan Variasi Kecepatan Angin 6 ms
Gambar 4.3 menunjukkan hubungan koefisien daya, C
p
, dan tip speed ratio kincir setelah pengolahan data. Dapat dilihat bahwa pengujian pada variasi ini
menunjukkan perbedaan yang lebih signifikan dibanding variasi sebelumnya. Jika dilakukan sampling pada nilai tsr yang sama 3,5, didapati bahwa koefisien daya,
C
p
, tiap kincir yaitu : C
p
= -3,5422tsr
2
+ 19,089tsr - 16,242 C
p
= -3,54223,5
2
+ 19,0893,5 - 16,242 C
p
= 7,17 kincir A
C
p
= -3,9626tsr
2
+ 21,38tsr – 15,611
C
p
= -3,96263,5
2
+ 21,383,5 – 15,611
C
p
= 10,67 kincir B
tampak jelas bahwa kincir dengan magnet pada variasi ini menunjukkan keunggulan karakteristik yang signifikan. Tidak hanya itu, bahkan pada
pembebanan 2,8 N.m pada data pengamatan tetap menunjukkan karakteristik kincir dengan magnet lebih unggul dibanding tanpa magnet.
Hal yang serupa juga tampak pada data rpm dan torsi untuk variasi kecepatan angin 6 ms. Gambar 4.4 menunjukkan hubungan antara rpm dan torsi
masing-masing kincir. Perbedaan yang signifikan tampak dari linearitas fungsinya. Kincir dengan magnet mampu menghasilkan awalan rpm dengan lebih baik dan
mampu menaham torsi lebih baik dibanding kincir tanpa magnet, dimana kincir dengan magnet menghasilkan awalan rpm 454,52 sedangkan kincir tanpa magnet
menghasilkan awalan rpm 442,15. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 4.3 Grafik hubungan koefisien daya, , dan tsr untuk variasi kecepatan
angin 6 ms
Gambar 4.4 Grafik hubungan rpm dan torsi untuk variasi kecepatan angin 6 ms
Pada variasi penelitian ini ditemukan kecocokan bahwa magnet mampu mengoptimalkan efisiensi kincir pada kecepatan angin 6 ms, dimana gaya dorong
C
p
= -3,5422tsr
2
+ 19,089tsr - 16,242 C
p
= -3,9626tsr
2
+ 21,38tsr - 15,611
2 4
6 8
10 12
14 16
0.0 0.5
1.0 1.5
2.0 2.5
3.0 3.5
4.0 4.5
5.0 Ko
ef isien
d ay
a, Cp
Tip speed ratio tanpa magnet
dengan magnet Poly. tanpa magnet
Poly. dengan magnet
rpm = -389,02torsi + 442,15 rpm = -282,44torsi + 454,52
50 100
150 200
250 300
350 400
450 500
0.00 0.10
0.20 0.30
0.40 0.50
0.60 0.70
Ke ce
p atan
p u
tar p
o ro
s k
in cir,
n rp
m
Torsi N.m tanpa magnet
dengan magnet Linear tanpa magnet
Linear dengan magnet
magnet memberikan kontribusi pada kecepatan angin rendah [Ranalkar et all., 2013].
4.4.3. Pengaruh Penambahan Magnet Terhadap Karakteristik Kincir dengan Variasi Kecepatan Angin 7 ms
Gambar 4.5 menunjukkan grafik hubungan koefisien daya, C
p
, dan tip speed ratio kincir setelah dilakukan pengolahan data. Hasil pengamatan menunjukkan
jelas bahwa pada variasi kecepatan angin 7 ms, gaya tolak magnet tidak mampu membantu kincir mengoptimalkan efisiensinya. Kincir A menunjukkan
karakteristik yang cenderung lebih baik dibandingkan kincir B
Gambar 4.5 Grafik hubungan koefisien daya, , dan tsr untuk variasi kecepatan
angin 7 ms
Sampling koefisien daya menunjukkan untuk nilai tsr 6,0 masing-masing kincir A dan kincir B didapati hasil sebagai berikut :
Cp = -5,169tsr
2
+ 37,694tsr - 32,301
C
p
= -6,1582tsr
2
+ 47,971tsr - 59,979
5 10
15 20
25 30
35 40
0.0 1.0
2.0 3.0
4.0 5.0
6.0 7.0
Ko ef
isien d
ay a,
Cp
Tip speed ratio tanpa magnet
dengan magnet Poly. tanpa magnet
Poly. dengan magnet
C
p
= -5,169tsr
2
+ 37,694tsr – 32,301
C
p
= -5,1696,0
2
+ 37,6946,0 – 32,301
C
p
= 7,78 kincir A
C
p
= -6,1582tsr
2
+ 47,971tsr – 59,979
C
p
= -6,15826,0
2
+ 47,9716,0 – 59,979
C
p
= 6,15 kincir B
didapati kedua kincir memiliki selisih koefisien daya yang tidak terlalu besar. Penambahan magnet pada variasi ini tidak menambahkan efisiensi pada kincir,
namun sebaliknya. Perbandingan pada hubungan rpm dan torsi kedua kincir menunjukkan hasil
yang menyerupai. Gambar 4.6 menunjukkan hubungan rpm dan torsi kedua kincir yang cenderung hampir sama yang terlihat dari linearitas grafiknya. Namun kincir
tanpa magnet tetap menunjukkan penurunan yang lebih landai dibanding kincir dengan magnet meskipun tidak signifikan.
Gambar 4.6 Grafik hubungan rpm dan torsi untuk variasi kecepatan angin 7 ms
rpm = -168,71torsi + 735,41 rpm = -178,46torsi + 732,75
100 200
300 400
500 600
700 800
0.00 0.20
0.40 0.60
0.80 1.00
1.20 1.40
1.60 1.80
k ec
ep atan
p u
tar p
o ro
s k
in cir,
n rp
m
torsi n.m tanpa magnet
dengan magnet Linear tanpa magnet
Linear dengan magnet
53
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
