Desain Kincir Langkah Penelitian

48 B. Proses pencetakan sudu : 5. Pelapisan cetakan pipa. Setelah cetakan dari pipa telah siap, kemudian dilanjutkan pada tahap dua yaitu pembuatan sudublade. Sebelum perpaduan dari resin dan harderner dioleskan dipermukaan cetakan. Mal pipa dilapisi dengan alumunium foil. Hal ini bertujuan agar cetakan dengan sudu yang telah jadi tidak menempel, pelapisan cetakan seperti yang terlihat pada gambar 3.15. Gambar 3.15 Pelapisan Mal. 6. Pencampuran Resin dan Harderner. Pencampuran resin dan harderner dilkakukan dengan perbandingan 5:1. Resin berfungsi untuk mengeraskan campuran dan harderner adalah bahan yang dikeraskan. Pencampuran kedua bahan seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.16. 3.16 Resin dan Harderner. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 49 7. Pembuatan Sudu Blade. Dalam membuat sebuah sudu dengan bahan komposit yang terdiri dari Resin, Harderner dan Serat Glass. Proses pembuatan sudu blade dilakukan secara berulang dan cepat. Karena saya mengharapkan sebuah sudu yang jadi nanti nya terdiri dari empat lapis serat glass. Di antara lapisan kedua dan ketiga serat glass diberikan sebuah plat alumunium pada pangkal sudu yang berukuran 2 cm x 10 cm. Pemberian sebuah plat pada lapisan serat glass bertujuan untuk menambah ketahanan pangkal sudu terhadap gaya tekan yang diberikan oleh baut. Langkah – langkah pembuatan sudu sebagai berikut: a. Mengoleskan campuran resin dan harderner pada permukaan pipa yang telah dilapisi alumunium foil menggunakan kuas. Mengoleskan campuran resin dan harderner seperti yang ditujukkan oleh gambar 3.17. Gambar 3.17 Pengolesan cetakan sudu yang dilapisi alumunium foil. b. Menempelkan lapisan pertama serat glass pada cetakan yang telah dioleskan campuran resin dan harderner. Seperti yang ditunjukkan oleh gambar 3.18. 50 Gambar 3.18 Peletakan serat glass pada cetakaan sudu. c. Mengoleskan campuran resin dan harderner pada lapisan serat glass pertama. d. Menempelkan lapisan kedua serat glass kedua. e. Mengoleskan campuran resin dan harderner pada lapisan serat gelas kedua. f. Menempelkan plat alumuium diantara lapisan kedua dan ketiga Serat glass, seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.19. Gambar 3.19 Peletakan plat pada ujung sudu untuk lubang sudu. g. Menempelkan lapisan ketiga serat glass. h. Mengoleskan campuran resin dan harderner pada lapisan ketiga serat glass. i. Menempelkan lapisan keempat serat glass. j. Mengoleskan campuran resin dan harderner pada lapisan keempat serat glass. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 51 8. Pengeringan sudu Blade. Setelah proses pembuatan sudu selesai dilakukan, kemudian sudu blade dikeringkan dengan cara dijemur dibawah matahari. Proses pengeringan yang dilkukan dibawah matahari memerlukan waktu 2 -3 hari. 9. Finishing sudu blade. Proses finishing sudu blade meliputi: Pemotongan, Penghalusan, Pengurangan berat sudu, Pendempulan dan pewarnaan sudu blade. Pengurangan berat sudu yang dimaksud adalah menyamakan berat sudu menjadi 214 gram menggunakan timbangan duduk digital. 10. Pembuatan Lubang Baut. Pembuatan Lubang pada sudu dilakukan menggunakan bor dengan diameter lubang baut 10.

3.5 Langkah Penelitian

Langkah yang dilakukan sebelum pengambilan data penelitian adalah pemaasangan kincir angin di depan fan blower, pemasangan komponen poros penghubung kincir angin dengan sistem pembebanan lampu yang berada di bagian belakang kincir Angin. Proses pengambilan data Kecepatan Angin, Putaran Poros rpm, tegangan, arus listrik dan pembebanan kincir angin ada beberapa hal yang perlu dilakukan yaitu: 52 1 Poros kincir di hubungkan dengan mekanisme pembebanan lampu. 2 Memasang Blade Sudu pada dudukan sudu. 3 Memasang anemometer pada tiang di depan kincir angin untuk mengukur kecepatan angin. 4 Memasang timbangan digital pada lengan generator. 5 Memasang generator pada poros kincir angin. 6 Merangkai pembebanan lampu pada generator. 7 Jika sudah siap, fan blower dihidupkan untuk memutar kinicr angin. 8 Percobaan pertama kincir Angin dua sudu dengan kecepatan angin 10 ms, percobaan kedua kincir angin dua sudu dengan kecepatan 8 ms, percobaan ketiga kincir angin dua sudu dengan kecepatan angin 6 ms. 9 Untuk mengatur kecepatan angin dalam terowongan angin dengan cara memundurkan jarak gawang Kincir Angin terhadap fan blower agar dapat menentukan variasi kecepatan angin. 10 Bila kecepatan angin dan variasi beban telah sesuai dengan yang diinginkan, maka pengukuran dapat dilakukan dengan membaca massa pengimbang yang terukur pada timbangan digital. 11 Mengukur kecepatan angin dengan menggunakan anemometer dan kecepatan kincir angin dengan mengunakan Tachometer. 12 Mengamati selama waktu yang telah ditentukan. 53

BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Hasil Pengujian

Tabel 4.1 Data Pengujian Dua Sudu Dengan Kecepatan Angin 10,3 ms. Kincir Angin Komposit Dua sudu ᴓ 1m, L max 13 cm Dengan Jarak 12.5 cm Dari Pusat Poros. NO Putaran kincir Gaya pengimbang Tegangan Arus n rpm F gram Volt Ampere 1 1166 110 79 2 1159 140 77,3 0,09 3 1105 160 76,2 0,19 4 1049 190 73,1 0,28 5 985 220 70,4 0,41 6 936 250 67 0,54 7 894 280 64,7 0,66 8 834 310 60,8 0,79 9 786 340 58,1 0,89 10 703 370 54,8 0,99 Tabel 4.2 Data Pengujian Dua Sudu Dengan Kecepatan Angin 8,4 ms. Kincir Angin Komposit Dua sudu ᴓ 1m, L max 13 cm Dengan Jarak 12.5 cm Dari Pusat Poros. Putaran kincir Gaya pengimbang Tegangan Arus n rpm F gram Volt Ampere 1 1023 120 69,4 2 996 150 66,7 0,08 3 960 160 64,6 0,17 4 922 180 61,9 0,26 5 890 210 58,4 0,37 6 773 240 52,9 0,49 7 754 270 49 0,59 8 709 280 45,1 0,7 9 610 300 39,2 0,77 10 580 310 34 0,84 NO 54 Tabel 4.3 Data Pengujian Dua Sudu Dengan Kecepatan Angin 6,4 ms Kincir Angin Komposit Dua sudu ᴓ 1m, L max 13 cm Dengan Jarak 12.5 cm Dari Pusat Poros. NO Putaran kincir Gaya pengimbang Tegangan Arus n rpm F gram Volt Ampere 1 808 110 56,6 2 791 140 53,5 0,08 3 776 150 52,3 0,15 4 727 180 48,5 0,26 5 687 210 44,9 0,36 6 609 230 40,7 0,47 7 545 250 37,8 0,59 8 496 270 33,5 0,73

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 daya angin diambil dari tabel pengujian 4.1 pada pengujian ketujuh diperoleh kecepatan angin 10,3 ms, massa jenis udara ρ sebesar 1,18 kgm 3 dan luas penampang A adalah 0,785 m 2 . Maka dapat dihitung daya angin sebesar : � � = � � � P in = ½ � 1.18 � 0,785 � 10,3 3 P in = 499 watt PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 55 Jadi daya angin yang dihasilkan sebesar 499 watt.

4.2.2 Perhitungan Torsi

Sebagai contoh perhitungan nilai torsi diambil, dari tabel 4.1 pada pengujian ketujuh. Dari data diperoleh besaran gaya F = 2,75 N dan jarak lengan torsi ke poros sebesar 0,27 m, maka torsi dapat dihitung : T = F x l T = 2,75 x 0.27 T = 0.74 N.m Jadi Torsi yang dihasilkan sebesar 0,74 N.m

4.2.3 Perhitungan Daya Kincir

Sebagai contoh perhitungan diambil dari tabel pengujian 4.1 pada pengujian diperoleh kecepatan angin 10,3 ms, putaran poros n sebesar 894 rpm, dan torsi yang telah dihitung pada sub bab 4.2.2 sebesar 0.74 N.m, maka besarnya daya kincir dapat dihitung : P out = T x ω P out = 0.74 x � . P out = 69,43 watt Jadi Daya yang dihasilkan sebesar 69,43 watt. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 56

4.2.4 Perhitungan Daya Listrik

Sebagai contoh perhitungan daya listrik diambil dari tabel pengujian 4.1 pada pengujian ketujuh. Diperoleh tegangan sebesar 64,7 Volt dan Arus sebesar 0,66 Ampere, maka daya listrik dapat dihitung : P listrik = V . I P listrik = 64,7 x 0,66 P listrik = 42,7 Watt Jadi Daya listrik yang dihasilkan sebesar 42,7 Watt.

4.2.4 Perhitungan Tip Speed Ratio tsr

Sebagai contoh perhitungan diambil dari table pengujian 4.1 pada pengujian ketujuh dan pembebanan ketujuh diperoleh putaran poros kincir angin sebesar 894 jari jari kincir angin sebesar r = 0,5 m, dan kecepatan angin sebesar 10.3 ms, maka tip speed ratio dapat dihitung : = π r n v = � , � , � � , = 4,57 Jadi TSR yang dihasilkan sebesar 4.57. 57

4.2.5 Perhitungan Koefisien Daya Cp

Sebagai contoh perhitungan diambil dari perhitugan diatas yakni, daya angin pada sub bab 4.2.1 sebesar 499 watt dan daya yang dihasilkan kincir angin pada sub bab 4.2.3 sebesar 69,4 watt, maka koefisien daya dapat dihitung : Cp = � �� x 100 Cp = , x 100 Cp = 13,9 Jadi Koefisien daya yang dihasilkan sebesar 13.9 .

4.3 Data Hasil Perhitungan

Parameter yang telah didapat dari penelitian diolah dengan software Microsoft Excel untuk menampilkan grafik hubungan antara putaran rotor dengan torsi yang dihasilkan, grafik hubungan antara koefisien daya dengan tip speed ratio, dan grafik hubungan antara daya dengan torsi yang dihasilkan untuk tiga variasi kecepatan angin. Pada tabel 4.4, tabel 4.5 dan tabel 4.6 menampilkan data hasil perhitungan untuk setiap variasi kecepatan angin.