48
BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1. Data Hasil Pengujian
Tabel 4.1. Data Empat Sudu dengan Variasi Kecepatan Angin10,3 ms.
Tabel 4.2. Data Empat Sudu dengan Variasi Kecepatan Angin 8,3 ms.
Kec. Angin
Gaya Pengimbang
Putaran kincir
v ms F gram
n rpm 1
10,3 110
930 2
40 10,3
140 916
3 80
10,3 160
906 4
120 10,3
170 902
5 180
10,3 210
882 6
240 10,3
230 856
7 300
10,3 250
813 8
360 10,3
290 784
9 420
10,3 310
753 10
480 10,3
320 713
NO Hambatan
Watt
49
Tabel 4.3. Data Empat Sudu dengan Variasi Kecepatan Angin 6,4 ms.
4.2. Pengolahan Data dan Perhitungan
Dalam pengolahan data yang digunakan beberapa asumsi untuk mempermudah
pengolahan dan perhitungan data sebagai berikut :
a. Percepatan gravitasi bumi = 9,81 ms
2
b. Massa jenis udara = 1,18 kgm
3
4.2.1. Perhitungan Daya Angin
Sebagai contoh perhitungan diambil dari table pengujian 4.1 pada pengujian ketujuh diperoleh kecepatan angin 10,3 ms, massa jenis udara
ρ = 1,18 kgm
3
dan luas penampang A = 0,785 m
2
. Maka dapat dihitung daya angin sebesar: P
in
= ½ ρ A v
3
P
in
= ½ � 1,18�0,785�10,3
3
P
in
= 506 watt. Kec.
Angin Gaya
Pengimbang Putaran
kincir v ms
F gram n rpm
1 6,4
120 732
2 40
6,4 130
683 3
80 6,4
140 673
4 120
6,4 170
652 5
180 6,4
200 630
6 240
6,4 230
603 7
300 6,4
250 571
8 360
6,4 280
543 9
420 6,4
300 513
10 480
6,4 310
484 11
540 6,4
320 456
NO Hambatan
Watt PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
Jadi daya angin yang dihasilkan sebesar 506 watt.
4.2.2. Perhitungan Torsi Sebagai contoh perhitungan diambil dari pengujian yang dilakukan besar torsi
dapat kita hitung. Diambil dari table 4.1 pada pengujian ketujuh. Dari data diperoleh besaran gaya F = 2,45 N dan jarak lengan torsi keporos sebesar 0,27 m, maka torsi
dapat dihitung:
T = F �l
T= 2,45 � 0,27
T= 0,66 N.m Jadi torsi yang dihasilkan sebesar 0,66 N.m.
4.2.3. Perhitungan Daya Kincir Mekanis
Sebagai contoh perhitungan diambil dari table pengujian 4.1 pada pengujian ketujuh diperoleh putaran poros n sebesar 813 rpm, dan torsi yang telah
diperhitungkan pada sub bab 4.2.2 sebesar = 0,66 N.m, maka besarnya daya kincir dapat dihitung :
P
out
= T � ω
P
out
= 0,66 �
� .
P
out
= 0,66 �
� .8
P
out
= 56,38 watt Jadi daya kincir yang diperoleh sebesar 56,38 watt.
51
4.2.4. Perhitungan Tip Speed Ratio tsr
Sebagai contoh perhitungan diambil dari table pengujian 4.1 pada pengujian ketujuh diperoleh putaran poros kincir angin sebesar 813 rpm, jari
–jari kincir angin sebesar r = 0,5 m, dan kecepatan angin sebesar 10,3 ms, maka tip speed ratio dapat
dihitung : tsr =
2 � � � 60 �
tsr =
� , � , � 8 � ,
tsr = 4,13 Jadi tip speed ratio yang diperoleh sebesar 4,13.
4.2.5. Perhitungan Daya Listik
Sebagai contoh perhitungan diambil dari table pengujian 4.1 pada pengujian ketujuh tegangan V sebesar 45,80 volt, dan arus I sebesar 0,58 ampere, maka
besarnya daya listrik dapat dihitung : P
o =
V x I P
o =
45,80 x 0,58 P
o =
26,6 watt Jadi daya listrik yang dihasilkan sebesar 26,6 watt.
4.2.5. Perhitungan Koefisien Daya C
p
Sebagai contoh perhitungan diambil dari perhitugan diatas yakni, daya angin pada sub bab 4.2.1 sebesar 492 watt dan daya yang dihasilkankan kincir angin pada
52
sub bab 4.2.3 sebesar 56,38 watt, maka koefisien daya dapat dihitung: C
p
=
� ��
C
p
=
, 8
� 100 C
p
= 11,13 Jadi koefisien daya yang diperoleh sebesar 11,13 .
4.3. Data Hasil Perhitungan
Parameter yang telah didapat dari penelitian diolah dengan software Microsoft Excel untuk menampilkan grafik hubungan antara rpm dengan torsi, grafik
hubungan antara tip speed ratio tsr dengan koefesien daya C
p
, dan grafik hubungan antara rpm dengan daya P
out
yang dihasilkan untuk tiga variasi kecepatan angin dengan jumlah empat sudu.
53
Tabel 4.4. Data Perhitungan Kincir Angin Kecepatan Angin 10,3 ms
Tabel 4.5. Data Perhitungan Kincir Angin Kecepatan Angin 8,3 ms
Tabel 4.6. Data Perhitungan Kincir Angin Kecepatan Angin 6,4 ms
Gaya Pengimbang
Putaran kincir
Gaya pengimbang
Beban Torsi
Kecepatan sudut ω
Daya angin P
in
P
out mekanis
Tip speed ratio Koefisien
daya Tegangan
Arus P out
elektris Koefisien
Listrik F gram
n rpm N
N.m rads
Watt Watt
TSR Cp
Volt Ampere
Watt Cp
110 930
1,08 0,29
97,39 506
28,38 4,73
5,60 63,30
0,00 0,0
0,00 140
916 1,37
0,37 95,92
506 35,57
4,66 7,02
62,30 0,08
5,0 0,98
160 906
1,57 0,42
94,88 506
40,21 4,61
7,94 61,00
0,17 10,4
2,05 170
902 1,67
0,45 94,46
506 42,53
4,59 8,40
60,20 0,26
15,7 3,09
210 882
2,06 0,56
92,36 506
51,37 4,48
10,15 58,00
0,38 22,0
4,35 230
856 2,26
0,61 89,64
506 54,61
4,35 10,78
55,70 0,50
27,9 5,50
250 813
2,45 0,66
85,14 506
56,38 4,13
11,13 54,10
0,62 33,5
6,62 290
784 2,84
0,77 82,10
506 63,06
3,99 12,45
52,90 0,73
38,6 7,63
310 753
3,04 0,82
78,85 506
64,75 3,83
12,79 50,70
0,84 42,6
8,41 320
713 3,14
0,85 74,67
506 63,29
3,62 12,50
49,20 0,95
46,7 9,23
Putaran kincir
Gaya pengimbang
Beban Torsi
Kecepatan sudut ω
Daya angin Pin
P out mekanis Tip speed ratio Koefisien
daya Tegangan
Arus P out
elektris Koefisien
Listrik n rpm
N N.m
rads Watt
Watt TSR
Cp Volt
Ampere Watt
Cp 787
0,98 0,26
82,41 265
21,83 4,96
8,24 54,10
0,00 0,0
0,00 761
1,18 0,32
79,69 265
25,33 4,80
9,56 52,30
0,07 3,7
1,38 755
1,37 0,37
79,06 265
29,32 4,76
11,07 50,50
0,16 8,1
3,05 738
1,57 0,42
77,28 265
32,75 4,66
12,36 49,20
0,24 11,8
4,46 726
1,86 0,50
76,03 265
38,26 4,58
14,44 48,20
0,36 17,4
6,55 716
2,26 0,61
74,98 265
45,68 4,52
17,24 47,00
0,47 22,1
8,34 705
2,55 0,69
73,83 265
50,84 4,45
19,19 45,80
0,58 26,6
10,03 684
2,75 0,74
71,63 265
53,12 4,31
20,05 44,60
0,68 30,3
11,45 654
2,94 0,79
68,49 265
54,42 4,13
20,54 42,50
0,78 33,2
12,51 625
3,04 0,82
65,45 265
53,74 3,94
20,28 40,90
0,88 36,0
13,58
Gaya Pengimbang
Putaran kincir
Gaya pengimbang
Beban Torsi
Kecepatan sudut ω
Daya angin P
in
P
out mekanis
Tip speed ratio Koefisien
daya Tegangan
Arus Pout
elektris Koefisien
Listrik F gram
n rpm N
N.m rads
watt P
out
watt TSR
Cp Volt
Ampere Watt
Cp 120
732 1,18
0,32 76,65
121 24,36
5,99 20,06
48,20 0,00
0,0 0,00
130 683
1,28 0,34
71,52 121
24,63 5,59
20,27 45,20
0,07 3,2
2,60 140
673 1,37
0,37 70,48
121 26,13
5,51 21,51
44,00 0,15
6,6 5,43
170 652
1,67 0,45
68,28 121
30,74 5,33
25,31 42,10
0,26 10,9
9,01 200
630 1,96
0,53 65,97
121 34,95
5,15 28,77
40,20 0,36
14,5 11,91
230 603
2,26 0,61
63,15 121
38,47 4,93
31,67 38,80
0,46 17,8
14,69 250
571 2,45
0,66 59,79
121 39,59
4,67 32,60
36,90 0,51
18,8 15,49
280 543
2,75 0,74
56,86 121
42,17 4,44
34,72 34,00
0,66 22,4
18,47 300
513 2,94
0,79 53,72
121 42,69
4,20 35,14
32,40 0,74
24,0 19,74
310 484
3,04 0,82
50,68 121
41,62 3,96
34,26 30,20
0,83 25,1
20,63 320
456 3,14
0,85 47,75
121 40,47
3,73 33,32
28,40 0,91
25,8 21,28
54
4.4. Grafik Hasil Perhitungan
Kategori