Unjuk kerja model rotor kincir angin propeller tiga sudu berbahan dasar kayu berlapis seng dengan sudu dari belahan dinding silinder dan sudut sektor 80 derajat.
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
ABSTRAK
Kebutuhan energi di dunia khususnya di Indonesia dari tahun ke tahun
semakin meningkat. Hal ini terjadi akibat, bertambahnya jumlah penduduk,
pertumbuhan ekonomi dan pemakaian energi yang terus bertambah. Bahan bakar
minyak (BBM), batubara dan gas menjadi sumber energi utama untuk
ketersediaan listrik di Indonesia. Namun ketersedian bahan bakar tersebut
semakin menipis.Atas dasar kondisi sekarang ini, muncul adanya ide untuk
memanfaatkan energi baru terbarukan. Salah satu sumber energi terbarukan yang
dapat diandalkan adalah angin. Tujuan tugas akhir ini adalah untuk mengetahui
unjuk kerja dari sebuah model kincir angin.
Kincir angin yang diteliti adalah kincir angin propeler tiga sudu berporos
horizontal dengan diameter rotor 80 cm. Sudu kincir dibuat dari belahan dinding
silinder dengan sudu sektor 80o berbahan dasar kayu yang dilapisi dengan seng.
Rotor kincir dibuat dalam tiga variasi diameter silinder, yaitu 15 cm, 20 cm dan
25 cm. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan fan blowerdi Laboratorium
Konversi Energi Universitas Sanata Dharma. Agar mendapatkan daya kincir,
torsi, koefisien daya maksimal, dan tip speed ratio pada kincir, maka poros kincir
dihubungkan ke mekanisme pengereman yang berfungsi sebagai beban pada
kincir. Besarnya beban kincir dapat diukur pada neraca pegas. Putaran kincir
angin diukur mengunakantakometer dan kecepatan angin diukur menggunakan
anemometer. Kecepatan udara yang ditetapkan berkisar antara 7 m/s hingga8m/s.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kincir angin dengan diameter
silinder 15 cm menghasilkan koefisien daya maksimal 14,4% pada tip speed ratio
2,24. Kincir angin dengan diameter silinder 20 cm menghasilkan koefisien daya
maksima 16,4% pada tip speed ratio 1,8. Kincir angin dengan diameter silinder 25
cm menghasilkan koefisien daya maksimal 23,7% pada tip speed ratio 2,24.
Kincir angin dengan diameter silinder 25 cm menghasilkan koefisien daya dan tip
speed ratio paling tinggi dibandingkan variasi diameter silinder 15 cm dan 20 cm.
Kata kunci: kincir angin propeler, koefisien daya maksimal, tip speed ratio.
vii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
ABSTRACT
The need of energy in the world especially in Indonesia is increasing year
by year. This happens because of the population increase, economic growth, and
energy consumption. Fuel oil, coal, and gas are major energy sources for
availability of Electricity in Indonesia. However the availability of the fuel is
running low. Therefore, there is an idea to utilize renewable energy. One of the
renewable energy sources which can be used is wind. The aim of this research is
to know the performance of a wind-turbine model.
The model of wind-turbine which is examined in this research is three
blade propeller wind-turbine with horizontal axis and 80cm of rotor diameter.
Turbine blade is made from parts of wall cylinder zinc plated wood and sector
angle 80o. Turbine rotor is made in cylinder diameter variations, which is 15 cm,
20 cm, and 25 cm. the study was conducted by using a fan blower in the energy
conversation laboratory of the University of Sanata Dharma. In order to obtain
wind-turbine power, torque, maximum power coefficient, and tip speed ratio at
the wheel, the wheel shaft is connected to a braking mechanism that serves as the
load on the wheel. The magnitude of the load wheel is measured on a spring
balance. Rotation speed wind-turbine is measured using tachometers and wind
speed is measured using anemometer. Set air speed ranges from 7 m/s to 8 m/s.
The result showed the wind-turbinewith 15 cm of cylinder diameter
produces 14.4 % of maximum power coefficient on 2.24 of tip speed ratio. Windturbine with 20 cm of cylinder diameter produces 16.4 % of maximum power
coefficient 1.8 of tip speed ratio. Wind-turbine with 25 cm of cylinder diameter
produces 23.7 % of maximum power coefficient 2.24 of pad tip speed ratio.
Wind-turbine with 25 cm of cylinder diameter generated power coefficient and tip
speed ratio which is the highest compared to the variation in 15 cm and 20 cm of
cylinder diameter.
Key word: propeller wind-turbine, maximum power coefficient, tip speed ratio
viii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
UNJUK KERJA MODEL ROTOR KINCIR ANGIN PROPELER
TIGA SUDU BERBAHAN DASAR KAYU BERLAPIS SENG
DENGAN SUDU DARI BELAHAN DINDING SILINDER DAN
SUDUT SEKTOR 80o
TUGAS AKHIR
Untuk memenuhi sebagai persyaratan
mencapai derjat sarjana S-1
Diajukan oleh :
ANTHONIUS ADITYA SURYADI
NIM :115214002
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2016
i
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
THE PERFORMANCE OF THREE BLADE PROPELLER
WIND-TURBINE ROTOR MODEL MADE FROM PARTS OF
WALL CYLINDER ZINC PLATED WOOD AND
SECTOR ANGLE 80o
FINAL PROJECT
As partitial fulfillment of the requirement
to obtain theSarjana Teknik degree in Mechanical Engineering
By
ANTHONIUS ADITYA SURYADI
Student Number : 115214002
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT
FACULTY OF SCIENCE AND TECHONOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2016
ii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
UNJUK KERJA MODEL ROTOR KINCIR ANGIN PROPELER
TIGA SUDU BERBAHAN DASAR KAYU BERLAPIS SENG
DENGAN SUDU DARI BELAHAN DINDING SILINDER DAN
SUDUT SEKTOR
\'
8OO
NIIrff'J t)214002
{?ffi.S
trffiE
p
{1" ?:. ff:* \\
effi-n
LffiS
1
?ID
*t^^. t
-d
QeynKofS
Telah Disetujui Oleh
Dosen Pembimbing
lll
:
-D
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
T]NJUK KERJA MODEL ROTOR KINCIR A]YGIN PROPELER
TTGA STIDU BERBAI{AN DASAR KAYU BERLAPIS SENG
DENGAN SUDU DARI BELAHAN DI1YDING SILINDER DAN
STJDUT SEKTOR 80"
Dipersiapkan dan disusun oleh
NAMA
: ANTHONIUS
:
ADITYA SURYADI
Yogyakarta,l6 Februari 2016
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanak Dharrna
Dekan,
Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D.
1V
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
PERI\-YATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Dengan ini saya menyatakan sesungguhnya Tugas Akhir dengan judul
:
UNJUK KERJA MODEL ROTOR KTNCIR ANGIN PROPELER
TIGA SUDU BERBAHAN DASAR KAYU BERLAPIS SENG
DENGAN SUDU DARI BELAHAN DINDING SILINDER DAN
ST]DT]T SEKTOR 80"
Yang dibuat untuk mel
aratan
Sarjana Teknik pada
Teknologi, Univ
Ks4@;
yang saya ketahui
dari
Loublikasikan di
,W
bukan
dalam
Perguruan
daftar
Dibuat di Y
Padatanggal
iib ditempuh untuk menjadi
in Fakultas Sains dan
1
Penulis
Anthonius Aditya Suryadi
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
LEMBAR PER}IYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN
AKADEMIS
Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma
Nama
: ANTHONIUS ADITYA SURYADI
NomorMahasiswa
:
.
115214002
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul
:
UNJUK KERJA MODEL ROTOR KINCIR ANGIN PROPELER
TIGA SUDU BERBAHAN DASAR KAYU BERLAPIS SEI{G
DENGAN SUDU DARI BBLAHAN DINDING SILINDER DAN
SUDUT SEKTOR 80"
Dengan demikian saya memberikan |
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
ABSTRAK
Kebutuhan energi di dunia khususnya di Indonesia dari tahun ke tahun
semakin meningkat. Hal ini terjadi akibat, bertambahnya jumlah penduduk,
pertumbuhan ekonomi dan pemakaian energi yang terus bertambah. Bahan bakar
minyak (BBM), batubara dan gas menjadi sumber energi utama untuk
ketersediaan listrik di Indonesia. Namun ketersedian bahan bakar tersebut
semakin menipis.Atas dasar kondisi sekarang ini, muncul adanya ide untuk
memanfaatkan energi baru terbarukan. Salah satu sumber energi terbarukan yang
dapat diandalkan adalah angin. Tujuan tugas akhir ini adalah untuk mengetahui
unjuk kerja dari sebuah model kincir angin.
Kincir angin yang diteliti adalah kincir angin propeler tiga sudu berporos
horizontal dengan diameter rotor 80 cm. Sudu kincir dibuat dari belahan dinding
silinder dengan sudu sektor 80o berbahan dasar kayu yang dilapisi dengan seng.
Rotor kincir dibuat dalam tiga variasi diameter silinder, yaitu 15 cm, 20 cm dan
25 cm. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan fan blowerdi Laboratorium
Konversi Energi Universitas Sanata Dharma. Agar mendapatkan daya kincir,
torsi, koefisien daya maksimal, dan tip speed ratio pada kincir, maka poros kincir
dihubungkan ke mekanisme pengereman yang berfungsi sebagai beban pada
kincir. Besarnya beban kincir dapat diukur pada neraca pegas. Putaran kincir
angin diukur mengunakantakometer dan kecepatan angin diukur menggunakan
anemometer. Kecepatan udara yang ditetapkan berkisar antara 7 m/s hingga8m/s.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kincir angin dengan diameter
silinder 15 cm menghasilkan koefisien daya maksimal 14,4% pada tip speed ratio
2,24. Kincir angin dengan diameter silinder 20 cm menghasilkan koefisien daya
maksima 16,4% pada tip speed ratio 1,8. Kincir angin dengan diameter silinder 25
cm menghasilkan koefisien daya maksimal 23,7% pada tip speed ratio 2,24.
Kincir angin dengan diameter silinder 25 cm menghasilkan koefisien daya dan tip
speed ratio paling tinggi dibandingkan variasi diameter silinder 15 cm dan 20 cm.
Kata kunci: kincir angin propeler, koefisien daya maksimal, tip speed ratio.
vii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
ABSTRACT
The need of energy in the world especially in Indonesia is increasing year
by year. This happens because of the population increase, economic growth, and
energy consumption. Fuel oil, coal, and gas are major energy sources for
availability of Electricity in Indonesia. However the availability of the fuel is
running low. Therefore, there is an idea to utilize renewable energy. One of the
renewable energy sources which can be used is wind. The aim of this research is
to know the performance of a wind-turbine model.
The model of wind-turbine which is examined in this research is three
blade propeller wind-turbine with horizontal axis and 80cm of rotor diameter.
Turbine blade is made from parts of wall cylinder zinc plated wood and sector
angle 80o. Turbine rotor is made in cylinder diameter variations, which is 15 cm,
20 cm, and 25 cm. the study was conducted by using a fan blower in the energy
conversation laboratory of the University of Sanata Dharma. In order to obtain
wind-turbine power, torque, maximum power coefficient, and tip speed ratio at
the wheel, the wheel shaft is connected to a braking mechanism that serves as the
load on the wheel. The magnitude of the load wheel is measured on a spring
balance. Rotation speed wind-turbine is measured using tachometers and wind
speed is measured using anemometer. Set air speed ranges from 7 m/s to 8 m/s.
The result showed the wind-turbinewith 15 cm of cylinder diameter
produces 14.4 % of maximum power coefficient on 2.24 of tip speed ratio. Windturbine with 20 cm of cylinder diameter produces 16.4 % of maximum power
coefficient 1.8 of tip speed ratio. Wind-turbine with 25 cm of cylinder diameter
produces 23.7 % of maximum power coefficient 2.24 of pad tip speed ratio.
Wind-turbine with 25 cm of cylinder diameter generated power coefficient and tip
speed ratio which is the highest compared to the variation in 15 cm and 20 cm of
cylinder diameter.
Key word: propeller wind-turbine, maximum power coefficient, tip speed ratio
viii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
UNJUK KERJA MODEL ROTOR KINCIR ANGIN PROPELER
TIGA SUDU BERBAHAN DASAR KAYU BERLAPIS SENG
DENGAN SUDU DARI BELAHAN DINDING SILINDER DAN
SUDUT SEKTOR 80o
TUGAS AKHIR
Untuk memenuhi sebagai persyaratan
mencapai derjat sarjana S-1
Diajukan oleh :
ANTHONIUS ADITYA SURYADI
NIM :115214002
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2016
i
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
THE PERFORMANCE OF THREE BLADE PROPELLER
WIND-TURBINE ROTOR MODEL MADE FROM PARTS OF
WALL CYLINDER ZINC PLATED WOOD AND
SECTOR ANGLE 80o
FINAL PROJECT
As partitial fulfillment of the requirement
to obtain theSarjana Teknik degree in Mechanical Engineering
By
ANTHONIUS ADITYA SURYADI
Student Number : 115214002
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT
FACULTY OF SCIENCE AND TECHONOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2016
ii
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
UNJUK KERJA MODEL ROTOR KINCIR ANGIN PROPELER
TIGA SUDU BERBAHAN DASAR KAYU BERLAPIS SENG
DENGAN SUDU DARI BELAHAN DINDING SILINDER DAN
SUDUT SEKTOR
\'
8OO
NIIrff'J t)214002
{?ffi.S
trffiE
p
{1" ?:. ff:* \\
effi-n
LffiS
1
?ID
*t^^. t
-d
QeynKofS
Telah Disetujui Oleh
Dosen Pembimbing
lll
:
-D
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
T]NJUK KERJA MODEL ROTOR KINCIR A]YGIN PROPELER
TTGA STIDU BERBAI{AN DASAR KAYU BERLAPIS SENG
DENGAN SUDU DARI BELAHAN DI1YDING SILINDER DAN
STJDUT SEKTOR 80"
Dipersiapkan dan disusun oleh
NAMA
: ANTHONIUS
:
ADITYA SURYADI
Yogyakarta,l6 Februari 2016
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanak Dharrna
Dekan,
Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D.
1V
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
PERI\-YATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Dengan ini saya menyatakan sesungguhnya Tugas Akhir dengan judul
:
UNJUK KERJA MODEL ROTOR KTNCIR ANGIN PROPELER
TIGA SUDU BERBAHAN DASAR KAYU BERLAPIS SENG
DENGAN SUDU DARI BELAHAN DINDING SILINDER DAN
ST]DT]T SEKTOR 80"
Yang dibuat untuk mel
aratan
Sarjana Teknik pada
Teknologi, Univ
Ks4@;
yang saya ketahui
dari
Loublikasikan di
,W
bukan
dalam
Perguruan
daftar
Dibuat di Y
Padatanggal
iib ditempuh untuk menjadi
in Fakultas Sains dan
1
Penulis
Anthonius Aditya Suryadi
PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
LEMBAR PER}IYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN
AKADEMIS
Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma
Nama
: ANTHONIUS ADITYA SURYADI
NomorMahasiswa
:
.
115214002
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul
:
UNJUK KERJA MODEL ROTOR KINCIR ANGIN PROPELER
TIGA SUDU BERBAHAN DASAR KAYU BERLAPIS SEI{G
DENGAN SUDU DARI BBLAHAN DINDING SILINDER DAN
SUDUT SEKTOR 80"
Dengan demikian saya memberikan |