Rancang Bangun Alat Pembangkit Listrik Tenaga Air Irigasi

30

Lampiran 1.Flow Chart pelaksanaan penelitian.

Mulai
Merancang bentuk alat

Menggambar dan menentukan dimensi alat

Memilih bahan

Diukur bahan yang
akan digunakan
Dipotong bahan yangdigunakan

Merangkai alat

Pengelasan

Digerinda permukaan yang kasar

Pengecatan

b

a

Universitas Sumatera Utara

31

b

a

Tidak
Pengujian Alat

Layak?
Ya
Pengukuran Parameter

Data

Analisa data

Selesai

Universitas Sumatera Utara

32

Lampiran 2. Gambar teknik alat
Gambar 3 Dimensi

Universitas Sumatera Utara

33

Tampak atas

Universitas Sumatera Utara

34

Tampak samping

Universitas Sumatera Utara

35

Lampiran 3. Perhitungan Rancangan Teknis
1. Menghitung ukuran kincir air
Diameter kincir (D)

: 1m

Lebar sudu (a)

: 0.25m

Tinggi sudu (h)

: 0.2 m

kecepatan aliran air (V)

: 0.5 m/ det

Massa jenis air (ρ)

: 1000 kg/m3

Kecepatan gravitasi (g)

: 9.81 m/ det2

Luas penampang kincir (A) = lebar sudu x tinggi sudu
A=axh
= 0.25 m x 0.2 m
= 0.05 m

Efisiensi maxsimum (е) = kecepatan aliran air / 2
�

e=2
=

1.5
2

= 0.75
Gaya yang dihasilkan adalah
F=
=

� � � � �2
2�

1000 �� /�3 � 0.05 � � (0.5 �/��� )2
12.5

2 � 9.81 � /��� 2

= 19.62
= 0.637 kg/m
Kerja atau usaha (W) untuk 1 kg air tiap detik adalah
W=Fxe

Universitas Sumatera Utara

36

= 0.637 kg/m x 0.75
= 0.477 kg/m / kg air
Laju aliran air (G) adalah
G = (b x h x V) ρ
= (0.25 m x 0.2 m x 0.5 m/s) 1000 kg/m3
= 25 kg/det
Maka daya yang dihasilkan adalah
P =WxG
= 0.477 kg/m / kg air / kg air x 25 kg/det

= 11.925 watt
Menghitung panjang v-belt yang dibutuhkan
Diameter Pulley1 (d1)

: 22 inch

Diameter pulley 2 (d2)

: 4 inch

Diameter pulley 3 (d3)

: 15inch

Jarak anatara kedua sumbu roda transisi 1

: 0.7 m

Jarak anatara kedua sumbu roda transisi 2

: 0.6 m

Panjang v-belt yang dibutuhkan untuk v-belt pertama
L = 2C + 1,57(d1 + d2) +

(d1−d2)²
4C

L = 2.(0.7) + 1,57(22 + 4) +

(Smith dan Wilkes, 1990)

(22−4)²
4.(0.7)

L= 2.40m
Panjang v-belt yang dibutuhkan untuk v-belt kedua
L = 2C + 1,57(d1 + d2) +

(d1−d2)²

4C

(Smith dan Wilkes, 1990)

Universitas Sumatera Utara

37

L = 2.(0.6) + 1,57(15 + 4) +

(15−4)²
4.(0.6)

L= 1.85m
dimana:
L = Panjang efektif sabuk (m)
C = Jarak antara kedua sumbu roda transisi (m)
d1 = Diameter luar efektif roda transmisi yang besar (m)
d2 = Diameter luar efektif roda transmisi yang kecil (m)

Universitas Sumatera Utara

38

Lampiran 4. Data kapasitas efektif alat
Data kecepatan aliran air
Ulangan

Kecepatan Air (m/s)

Debit (m3/s)

I

0.52

0.67

II

0.50

0.64

III

0.48

0.62

Rata-rata

0.50

0.64

Dik : v = 0.50 m/s
Diameter pipa = 0.16 m
Dit : Q
Jawab : Q = v x A
�

A = � π D2
�

A = � 3.14 (0.16)2

A = 0.02 m2

Q = 0.50 m/s x 0.02 m2
Q = 0.01 m3/s
Table 3. Data penelitian
Ulangan

I

Jumlah
Jumlah putaran Teagangan
putaran kincir
generator
(V)
(rpm)
(rpm)
60.48
1247.40
25.00

Daya
teoritis
(wh)
3000

Daya aktual
(wh)
150

II

53.04

1093.95

24.00

3000

150

III

61.56

1269.67

25.00

3000

150

Rata-rata

58.36

1203.67

24.67

3000

150

Universitas Sumatera Utara

39

Dik : n1 = 22 inch
n2 = 4 inch
dp= 58.36 rpm
Dit :Dppada pully pertama…?
��

Jawab :�� =
��
�

��
��

��

= ��.��

Dp = 320.98 rpm
Dik : n1 = 22 inch
n2 = 4 inch
dp= 58.36 rpm
Dit :Dppada pully kedua (generator) …?
��

Jawab :�� =
��
�

��
��

��

= ���.��

Dp = 1203.67rpm

Universitas Sumatera Utara

40

Daya yang dihasilkan oleh air
Dik :ρ = 0.75
g = 9.81 m/det2
Q = 0.01 m3/det
H = 0.8 m
Dit : P …?
Jawab :P = ρ. g. Q. H
P = 0.75 x 9.81 m/det2 x 0.01 m3/det x 0.8 m
P = 0.059 kw/det
P = 0.2124 kwh
Perhitungan daya yang dapat dihasilkan oleh kincir
Dik : m= 72 kg
d= 1.3 m
N= 58.36 rpm
Dit : P
T = F.d
= m.g.d
= 72 kg x 9.81 m/s2x 1.3 m
T = 918,216 kg m2/s2
P=

���
5250

�2

918.216 �� 2 �58.36 ���
�
=
5250

= 10.207 HP
= 7.614 KWH

Universitas Sumatera Utara

41

Lampiran 5. Biaya pembuatan alat
a. transaksibiaya pembuatan alat
upah pembutan alat

= Rp. 1.500.000,-

b. transaksi biaya pembelian bahan
plat besi (2 lembar)

= Rp. 1.600.000,-

Besi

= Rp. 350.000,-

Pully (4 Buah)

= Rp. 400.000,-

V-Belt (2 Buah)

= Rp. 50.000,-

Bantalan (4 Buah)

= Rp. 300.000,-

Generator

= Rp. 800.000,-

Bola Lampu (10 buah)

= Rp. 100.000,-

Jumlah

= Rp. 3.500.000,-

c. transaksi biaya perlengkapan
kabel

= Rp. 100.000,-

Kayu

= Rp. 200.000,-

Paku

= Rp. 50.000,-

Pipa

= Rp. 250.000,-

Jumlah

= Rp. 600.000,-

d. transaksi biaya operasional
Transportasi

= Rp. 400.000,-

Total biaya yang dikeluarkan dalam penelitian ini adalah Rp. 6.000.000,-

Universitas Sumatera Utara

42

Lampiran 6. Gambar alat

Kincir air tipe oversho

Pipa pvc

Pully

Universitas Sumatera Utara

43

v-belt

Generator

Bola lampu

Universitas Sumatera Utara