SMART INOVATION OF WRITING ENGINEERING P
SMART INOVATION OF WRITING
ENGINEERING PHYSICS WEEK 9th EDITION
JUDUL KARYA TULIS
MODIFIED HIGH LIFT DEVICES PADA TURBIN HIDROKINETIK SEBAGAI
SOLUSI PENYEDIA LISTRIK DI DAERAH TERPENCIL PEMBANGKIT
LISTRIK TENAGA ARUS SUNGAI
Disusun Oleh :
Rif’atus Sholihah
(3210141003)
Angkatan 2014
Ibnu Samsul Kurniawan
(3210141006)
Angkatan 2014
Kurnia Devi Ariswanda
(3210141029)
Angkatan 2014
POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA
SURABAYA
2017
i
PENGESAHAN KARYA TULIS ILMIAH
1.
Judul Karya Tulis Ilmiah
: Modified High Lift Devices pada Turbin
Hidrokinetik Sebagai Solusi Penyedia Listrik di Daerah Terpencil Pembangkit
Listrik Tenaga Arus Sungai
2.
Ketua Kelompok
a.
Nama Lengkap
: Rif’atus sholihah
b.
NIM
: 3210141003
c.
Jurusan
: Sistem Pembangkit Energi
d.
Nama PTN/PTS
: Politeknik Elektronika Negeri
Surabaya
e.
Alamat Rumah/Telp/HP
: No.5 RT/RW 1 Tanjung, Kec/Kab
Lamongan/ 081222327719
f.
Alamat email
3.
Anggota Kelompok
4.
Dosen Pembimbing
: [email protected]
: 2 Orang
a.
Nama Lengkap dan Gelar
: Ir. Joke Pratilastiarso
b.
NIDN
: 0020096206
c.
Alamat Rumah dan HP
: Taman Pondok Legi I C-9 Waru-Sidoarjo 61256
(0812228704)
Surabaya, 11 Desember 2017
Menyetujui,
Ketua Program Studi Sistem Pembangkit Energi,
Ketua Kelompok,
(Ir. Joke Pratilastiarso, MT.)
(Rif’atus Sholihah)
NIP. 19620920 198803 1 002
NIM. 3210141003
Wakil Direktur Bidang Kemahasiswaan,
Dosen Pendamping,
( Ir. Anang Budikarso, MT.)
(Ir. Joke Pratilastiarso, MT.)
NIP. 196305081988031003
NIDN. 0020096206
ii
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama Ketua
: Rif’atus sholihah
Tempat, Tanggal Lahir
: Lamongan, 27 Oktober 1995
Jurusan/ Fakultas
: Sistem Pembangkit Energi
Universitas
: Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
Nama Anggota 1
: Ibnu Samsul Kurniawan
Tempat, Tanggal Lahir
: Lumajang, 26 Februari 1996
Jurusan/ Fakultas
: Sistem Pembangkit Energi
Universitas
: Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
Nama Anggota 2
: Kurnia Devi Ariswanda
Tempat, Tanggal Lahir
: Jember, 14 Desember 1995
Jurusan/ Fakultas
: Sistem Pembangkit Energi
Universitas
: Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
Dengan ini menyatakan bahwa karya tulis saya dengan judul :
Modified High Lift Devices pada Turbin Hidrokinetik Sebagai Solusi Penyedia Listrik
di Daerah Terpencil Pembangkit Listrik Tenaga Arus Sungai
adalah benar-benar hasil karya sendiri yang memuat inovasi dari pemikiran sendiri atau dari
penelitian yang ada sebelumnya dan bukan merupakan plagiat atau saduran dari karya tulis
orang lain serta belum pernah menjuarai di kompetisi serupa. Apabila dikemudian hari
pernyataan ini tidak benar maka saya bersedia menerima sanksi yang ditetapkan oleh panitia
SNOW EPW 9th Edition berupa diskualifikasi dari kompetisi.
Demikian surat ini dibuat dengan sebenar-benarnya, untuk dapat dipergunakan sebagaimana
mestinya
Yang menyatakan
Materai
6000
(Rif’atus sholihah)
NIM. 3210141003
iii
3
ABSTRAK
Modified High Lift Devices pada Turbin Hidrokinetik
sebagai Solusi Penyedia Listrik di Daerah Terpencil
Pembangkit Listrik Tenaga Arus Sungai
Rif’atus Sholihah (1), Ibnu Samsul. K (2), Kurnia Devi. A (3)
(1) Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
Abstrak: Dalam BPPT Outlook Energi Indonesia 2016, pemerintah memberikan
presentase yang cukup besar dalam kebijakan untuk pemanfaatan energi baru terbarukan
(EBT) sebesar 8 - 31%. Untuk mendukung kebijakan pemerintah tersebut, dapat
dilakukan dengan menggunakan beberapa jenis sumber daya alam yang dapat diperbarui.
Pada setiap tahun, perkembangan penyediaan EBT semakin meningkat hingga mencapai
1,084 juta SBM pada tahun 2050 mendatang. Salah satu potensi energi terbarukan yang
dapat dikembangkan yaitu pemanfaatan arus sungai. Turbin hidrokinetik dapat digunakan
sebagai salah satu alat konversi energi arus sungai menjadi energi listrik. Turbin
hidrokinetik merupakan turbin air yang mengadopsi desain dan teori dari wind turbine
yaitu jenis horizontal aksis dan jenis vertikal aksis. Jenis turbin hidrokinetik yang banyak
digunakan sebagai alat konversi energi arus sungai, yaitu tipe vertikal aksis karena
konstruksi yang mudah dibuat. Salah satu turbin hidrokinetik yang sering dikembangkan
adalah turbin darrieus. Turbin darrieus memiliki efisiensi yang lebih baik jika
dibandingkan dengan tipe turbin savonius. Selain itu, turbin darrieus mempunyai torsi
yang lebih besar dan sudu dapat dibuat dengan mudah. Sudu dari turbin darrieus
menggunakan standart NACA agar menghasilkan lift dan aliran di sekitar turbin tidak
mengalami separasi apabila terjadi sudut serang yang tidak terlalu besar. Namun, pada
turbin darrieus memiliki kelemahan dalam self-starting. Untuk mengatasi kelemahan
tersebut, diperlukan penambahan turbin savonius yang memanfaatkan gaya hambat untuk
self-starting turbin. Selain itu, penulis memiliki inovasi penambahan konfigurasi pada
sudu darrieus untuk mempertinggi gaya angkat (High Lift Devices). High Lift Devices
dapat mengubah karakteristik airfoil dengan memperbesar CLmax pada saat dibutuhkan.
Modifikasi ini diterapkan pada trailing edge flap. Penelitian ini bertujuan untuk
mengembangkan modifikasi turbin hybrid dan penambahan HLD guna meningkatkan
effisiensi turbin hidrokinetik.
Kata Kunci: Hidrokinetik, Darrieus, Savonius, High Lift Devices.
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis sampaikan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta
hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya imiah yang berjudul “Modified
High Lift Devices pada Turbin Hidrokinetik sebagai Solusi Penyedia Listrik di Daerah
Terpencil Pembangkit Listrik Tenaga Arus Sungai”. Dalam penyusunan karya tulis ini,
penulis menyadari bahwa terselesaikannya karya tulis ini tidak terlepas dari dukungan,
bantuan, petunjuk, saran-saran serta arahan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan
kerendahan hati dan rasa hormat penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Zainal Arief, S.T., M.T., selaku Direktur Politeknik Elektronika Negeri
Surabaya
2. Bapak Didik Setyo Purnomo, S.T., M.Eng., selaku Kepada Departemen Teknik Mekanika
dan Energi.
3. Bapak Ir. Joke Pratilastiarso, M.T., selaku Ketua Program Studi D4 Sistem Pembangkit
Energi dan selaku Dosen Pembimbing yang senantiasa memberi masukan berupa kritik
dan saran demi kebermanfaatan mengikuti SNOW 2018
4. Panitia penyelenggara SNOW 2018, yang telah memberi kesempatan kepada penulis
untuk dapat mengembangkan karya tulis yang lebih lanjut
5. Kakak tingkat dan teman-teman yang selalu mendukung,
memberikan saran dan
pengerjaan karya tulis baik yang tergabung dengan tim maupun SPE 2014 secara
keseluruhan.
Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam karya tulis ini, untuk itu
penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk perbaikan karya tulis
ini. Akhirnya penulis berharap semoga karya tulis ini bermanfaat bagi penulis maupun
pembaca sekalian pada umumnya.
Surabaya, 11 Desember 2017
v
DAFTAR ISI
COVER ......................................................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN KARYA TULIS ILMIAH ............................................ ii
LEMBAR PERNYATAAN ......................................................................................... iii
ABSTRAK..................................................................................................................... iv
KATA PENGANTAR .................................................................................................. v
DAFTAR ISI ................................................................................................................. vi
DAFTAR TABEL ......................................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... viii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ..................................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ................................................................................................ 3
1.3. Tujuan .................................................................................................................. 3
1.4. Manfaat ................................................................................................................ 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Turbin Hidrokinetik ............................................................................................. 5
2.2. Turbin Darrieus ................................................................................................... 6
2.3. Turbin Savonius ................................................................................................... 6
2.4. High Lift Devices (HLD) ..................................................................................... 7
BAB III METODE PENULISAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian .............................................................................. 9
3.2. Metode Pengumpulan Data .................................................................................. 9
3.3. Analisa Data ......................................................................................................... 10
3.4. Perancangan Turbin ............................................................................................. 10
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................... 12
BAB V KESIMPULAN
5.1. Kesimpulan .......................................................................................................... 16
5.2. Saran .................................................................................................................... 16
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 17
LAMPIRAN .................................................................................................................. 18
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Alat ................................................................................................................ 10
Tabel 3.2 Bahan ............................................................................................................. 11
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Kebijakan Pemerintah – Konsumsi Energi ............................................... 1
Gambar 1.2 Rasio Proyeksi EBT .................................................................................. 2
Gambar 2.1 Turbin Sumbu Vertikal ............................................................................. 5
Gambar 2.2 Turbin H Darrieus .................................................................................... 6
Gambar 2.3 Turbin Savonius ........................................................................................ 7
Gambar 2.4 Variasi Trailing Edge Flap ....................................................................... 8
Gambar 4.1 Kurva Perbandingan Cp dan TSR ............................................................. 12
Gambar 4.2 NACA 0012 dengan Modifikasi High Lift Device ................................... 13
Gambar 4.3 Grafik Hubungan Cl/Cd terhadap Sudut (alpha) ...................................... 13
Gambar 4.4 Grafik Hubungan Cp terhadap TSR .......................................................... 14
Gambar 4.5 Desain VAHT Hybrid dengan Modifikasi HLD ....................................... 14
viii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Seiring perkembangan zaman dan teknologi, ketersediaan sumber energi yang tidak
terbarukan berupa fosil semakin berkurang. Hal ini merupakan salah satu penyebab
terjadinya krisis energi di Indonesia. Kondisi ini mendorong pemerintah Indonesia untuk
memberikan suatu kebijakan dalam memanfaatkan sumber energi baru terbarukan. Dalam
BPPT Outlook Energi Indonesia 2016, pemerintah memberikan presentase yang cukup besar
dalam kebijakan untuk pemanfaatan energi baru terbarukan (EBT) sebesar 8 - 31%.
Gambar 1.1. Kebijakan Pemerintah – Konsumsi Energi
(Data BBPT- Outlook Energi Indonesia 2016)
Untuk mendukung kebijakan pemerintah, dapat dilakukan dengan menggunakan
beberapa jenis sumber daya alam yang dapat diperbarui dan ketersediaan dari sumber daya
tersebut masih tergolong melimpah. Pada setiap tahun, perkembangan penyediaan EBT
semakin meningkat hingga mencapai 1,084 juta SBM pada tahun 2050 mendatang.
Indonesia merupakan negara yang kaya akan sumber daya alam dengan luas terbesar terletak
pada perairan atau maritim. Pemanfaatan arus sungai yang sesuai dengan Indonesia sebagai
wilayah maritim merupakan salah satu cara untuk mewujudkan kebijakan energi. Maka dari
itu, turbin hidrokinetik dapat digunakan sebagai salah satu alat konversi arus sungai menjadi
energi listrik.
1
Gambar 1.2. Rasio proyeksi EBT
(Data BPPT- Outlook Energi Indonesia 2016)
Jenis turbin hidrokinetik mengadopsi desain dan teori dari wind turbine yaitu jenis
horizontal aksis dan jenis vertikal aksis. Turbin vertikal aksis sangat cocok digunakan untuk
perairan Indonesia. Turbin hidrokinetik yang sering dikembangkan adalah turbin Darrieus.
Turbin Darrieus memiliki efisiensi yang cukup baik jika dibandingkan dengan tipe turbin
Savonius. Selain itu, turbin Darrieus mempunyai torsi yang lebih besar dan sudu dapat
dibuat dengan mudah. Sudu dari turbin Darrieus menggunakan standart NACA agar
menghasilkan lift dan aliran di sekitar turbin tidak mengalami separasi apabila terjasi susut
serang yang tidak terlalu besar. Namun, pada turbin Darrieus memiliki kelemahan dalam
self-starting. Untuk mengatasi kelemahan tersebut, diperlukan penambahan turbin Savonius
yang memanfaatkan gaya hambat untuk self-starting turbin. Selain itu, penulis memiliki
inovasi penambahan High Lift Device (HLD) pada konfigurasi dengan menggunakan konsep
HLD yang ada pada pesawat terbang.
HLD dapat mengubah karakteristik airfoil dengan memperbesar CLmax pada saat
dibutuhkan. Modifikasi ini diterapkan pada trailing edge flap. Dengan adanya modifikasi
turbin hybrid dan penambahan HLD diharapkan akan membantu mewujudkan kebijakan
energi pemerintah.
2
1.2
1.
Rumusan Masalah
Apakah yang dilakukan untuk membantu pemerintah dalam mewujudkan kebijakan
energi nasional dalam perkembangan renewable energy?
2. Bagaimana cara pemanfaatan energi hidrokinetik yang tersedia di Indonesia?
3. Bagaimana inovasi yang dapat meningkatkan efisiensi dari turbin hidrokinetik tipe
vertikal axis?
4. Apakah penambahan high-lift device dapat meningkatkan efisiensi turbin hidrokinetik?
1.3
Tujuan
Dalam karya tulis ini, penulis bertujuan untuk :
1. Membantu pemerintah mewujudkan kebijakan dalam perkembangan renewable energy
dengan pemanfaatan arus sungai
2. Memberikan desain turbin hirdrokinetik berupa turbin vertikal axis yang memadukan
jenis turbin darrieus dan turbin savonius
3. Menambahkan konfigurasi pada sudu darrieus dengan penambahan HLD
4. Mendapatkan peningkatan efisiensi dari turbin hidrokinetik
1.4
Manfaat
Manfaat yang ingin dicapai dari penulis karya tulis ini adalah
Manfaat teori :
1. Membantu pemerintah mewujudkan program renewable energy dan memajukan IPTEK
di Indonesia dengan pemanfaatan Energi Baru Terbarukan (EBT)
Manfaat Praktis :
Bagi Penulis :
1. Untuk mengaplikasikan ilmu yang telah diperoleh selama menempuh pendidikan di
Politeknik Elekronika Energi Surabaya jurusan Sistem Pembangkit Energi dengan
membuat karya tulis ilmiah
2. Untuk memperluas wawasan dan pandangan penulis terhadap prospek kemajuan
teknologi dan perkembangan renewable energy
3
Bagi Pembaca :
1. Pembaca dapat mengetahui, memahami, dan mampu mengimplementasikan teori, konsep
dan langkah-langkah penulisan karya tulis dan pendukungnya dalam bentuk karsa cipta
2. Pembaca mengetahui, memahami, dan menguasai tentang kajian kepustakaan untuk
mengimplementasikan dalam penulisan karya ilmiah
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Turbin Hidrokinetik
Beberapa teknologi telah dikembangkan untuk memanfaatkan sebuah energi
hidrokinetik, seperti pada sistem pelampung air yang berosilasi pada permukaan air.
Diantara teknologi tesebut, turbin hidrokinetik merupakan yang paling umum diterapkan.
Prinsip kerja dari turbin hidrokinetik adalah memanfaatkan aliran arus sungai untuk dapat
diubah menjadi energi mekanik yang memutar generator dan menghasilkan energi listrik.
Berdasarkan pergerakan rotor terhadap aliran air, turbin hidrokinetik dibagi menjadi 2
kategori yakni turbin sumbu aksial dan turbin sumbu vertikal. Penggunaan untuk kedua jenis
turbin tesebut bergantung pada kondisi, ukuran, serta peletakan dari turbin tersebut. Pada
umumnya, untuk turbin sumbu vertikal dapat diaplikasikan pada aliran sungai dan turbin
sumbu horizontal dapat diaplikasikan pada air laut.
Gambar 2.1. Turbin Sumbu Vertikal
(Jurnal Energi Hidrokinetik)
Turbin sumbu vertikal merupakan pilihan yang terbaik dalam pemanfaatan energi arus
air. Keuntungan dari penggunaan turbin sumbu vertikal dalam pemanfaatan energi arus air
ialah pada turbin tersebut mempunyai sumbu yang tegak lurus terhadap arus air. Sehingga
dengan peletakan tegak lurus dari sumbu tesebut, turbin dapat menerima arus air masuk dari
segala arah, lebih tenang dalam beroperasi, dan dapat mengurangi rugi-rugi mekanik.
5
2.2
Turbin Darrieus
Ilmuwan Aeronautika asal Perancis bernama Georges Jean Marie Darrieus meneliti
tentang “Turbine having its shaft transverse to the flow of the current” pada tahun 1931, dan
sebelum pada tahun 1927 terdapat penelitian tentang cara praktis setiap pengaturan dalam
penggunakan airfoil pada turbin vertical axis. Percobaan Georges Jean Marie Darrieus
diimplementasikan pada turbin vertikal axis dalam skala besar, di California. Penelitian
tersebut bertujuan untuk memperbaiki efisiensi VAWT.
Luas sapuan pada turbin darrieus adalah A= / . � 2 , dengan kisaran tip speed rasio
sekitar 6 dan koefisien daya Cp 0.32.Turbin ini terdiri dari sejumlah bilah airfoil lengkung
yang dipasang pada poros vertikal. Radius kelengkungan blade memungkinkan
menyebabkan timbulnya gaya angkat. Pemanfaatan gaya angkat pada turbin vertikal akan
lebih efektif dibandingkan pemanfaatan gaya hambat (turbin savonius), hal ini merupakan
kelebihan turbin darrieus .
Gambar 2.2. Turbin H Darrieus
(http://www.reuk.co.uk/wordpress/wind/giromill-darrieus-wind-turbines/)
Namun, kelemahan turbin darrieus adalah self starting yang membutuhkan torsi besar,
sehingga untuk memutar turbin darrieus membutuhkan kecepatan fluida yang tinggi.
2.3
Turbin Savonius
Turbin savonius ditemukan oleh Sigurd J. Savonius pada tahun 1922, tetapi Johan
Ernest Elias Bessler (1680) adalah yang pertama kali membangun kincir angin horizontal
dari tipe savonius di kota Furstenbur, Jerman pada tahun 1745.
6
Gambar 2.3. Turbin Savonius
Kelemahan Turbin savonius tipe VAWT tidak dapat berputar dengan cepat. Oleh karena itu
turbin savonius memiliki kecepatan rasio yang kecil yaitu nilai kecepatan rasionya hanya
mendekati 1. Hal ini yang membuat turbin savonius tidak digunakan dalam pembangkit
energi listrik. Kebanyakan efisiensi dari turbin savonius sangat rendah jika dibanding dengan
tipe turbin yang lainnya. Dalam pengembangan penggunaan dari turbin savonius terdapat
pada pompa air. Namun, kelebihan dari turbin savonius yaitu desainnya sederhana, tingkat
kehandalan dari turbin savonius diutamakan, dan noise yang diproduksi sangat rendah.
Turbin savonius ini dapat dioperasikan dengan baik pada kecepatan angin yang rendah
karena torsinya sangat tinggi dalam kondisi yang ada. Meskipun torsi tidak konstan, tetapi
masih sering digunakan perbaikan helix.
Turbin savonius dapat digunakan dengan prinsip reabilitas yang diutamakan daripada
prinsip efisiensi. Hal ini dikarenakan pengaplikasian yang kecil dan banyaknya dari
anemometer untuk tipe savonius.
2.4
High Lift Devices (HLD)
Pesawat terbang konvensional kecepatan rendah memiliki koefisien gaya angkat
maksimum sekitar 1,4 atau 1,5. Salah satu cara untuk meningkatkan gaya angkat yaitu
dengan memperbesar chamber , namun cara ini akan meningkatkan gaya hambat. Salah satu
cara untuk mengatasi permasalahan tersebut dengan menggunakan alat yang dikelompokkan
sebagai alat mempertinggi gaya angkat (high lift devices). Dari alat tersebut, ada yang
bekerja dengan prinsip mengubah geometri juga luas sayap atau mengendalikan lapisan
batas. Contoh alat mempertinggi gaya angkat, yaitu leading edge flap, trailing edge flap,
leading edge slot, boundary layer blowing, boundary layer suction, dan jet flap.
7
Trailing edge flap adalah bagian sayap berbentuk bidang yangterpasang di sayap bagian
belakang, yang dapat digerakkan dengan bantuan engsel. Kegunaan flap sebagai penambah
gaya angkat dihasilkan karena perubahan geometri airfoil, sehingga dapat menghasilkan
koefisien gaya angkat maksimum (Clmax) yang lebih tinggi. Koefisien gaya angkat adalah
parameter tak berdimensi dalam menentukan besar gaya angkat yang dihasilkan, dapat
dinyatakan dalam persamaan berikut :
L = ½ ρ V² S Cl
Keterangan :
L = lift
ρ = densitas
V = kecepatan
Cl = koefisien lift
S = luas area
Gambar 2.5. Variasi Trailing Edge Flap
(http://developer.x-plane.com/manuals/planemaker/)
Koefisien gaya angkat maksimum adalah Cl tertinggi yang dihasilkan oleh sayap pada posisi
angle of attack maksimum. Semakin tinggi tinggi nilai Cl maka semakin rendah nilai stall
(kondisi kehilangan gaya angkat), yang berarti pesawat bisa terbang dengan kecepatan
rendah, namun tetap aman.
Penelitian ini menggunakan trailing egde flap pada airfoil turbin darrieus untuk
meningkatkan performa vertikal axis hydrokinetik turbine dengan meningkatkan koefisien
gaya angkat dan mengurangi stall.
8
BAB III
METODE PENULISAN
3.1
Tempat dan Waktu Penelitian
Tanggal dan waktu penulisan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
3.1.1 Tanggal
: 27 Oktober – 14 November 2017
Tempat
: Perpustakaan Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS)
Keperluan
: Pengumpulan literatur atau informasi, sumber dari buku dan internet.
Tahap ini dilakukan dengan cara mencari referensi dari jurnal penelitian
dan buku teks yang berkaitan dengan permasalahan yang akan dibahas.
3.1.2 Tanggal
:15 November – 3 Desember 2017
Tempat
: Laboratorium Mekanika Fluida Sistem Pembangkit Energi (SPE)
Keperluan
: Melakukan penelitian untuk mengetahui analisa modified High Lift
Devices (HLD) pada turbin hidrokinetik, dilakukan dengan cara
mensimulasikan menggunakan software.
3.1.3 Tanggal
: 4 - 15 Desember 2017
Tempat
: Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS)
Keperluan
:Penyusunan makalah “Modified High Lift Devices pada Turbin
Hidrokinetik Sebagai Solusi Penyedia Listrik di Daerah Terpencil
Pembangkit Listrik Tenaga Arus Sungai”.
3.2
Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data yang kami gunakan dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut :
1. Metode literatur yaitu untuk mencari informasi awal yang terdapat pada sumber berupa
buku
dan internet. Tahap ini dilakukan dengan cara mencari referensi dari jurnal
penelitian dan buku teks terkait modified High Lift Devices (HLD) pada turbin
hidrokinetik.
2. Metode simulasi digunakan untuk memperoleh data yang disimulasikan melalui
software dengan memodifikasi bagian High Lift Devices (HLD) sebagai variabel bebas
dan nilai CLmax sebagai variable terikat.
9
3.3 Analisis Data
Penelitian ini bersifat menjelaskan atau diskriptif, sehingga dalam menganalisa data
dalam penelitian ini juga berbentuk deskriptif dari proses perancangan blade, perancangan
turbine, simulasi blade dan simulasi turbine.
3.4 Perancangan turbine
3.4.1 Alat dan Bahan
Di bawah ini merupakan pemaparan dari alat dan bahan untuk perancangan blade yaitu:
a) Alat
No
1.
Nama Alat
Seperangkat komputer
Jumlah
1
Satuan
buah
b) Bahan
No
Nama bahan
Jumlah
Satuan
1.
Software JavaFoil
1
buah
2.
Software QBlade
1
buah
3.
Software Autodesk
1
buah
Inventor
3.4.2 Langkah Perancangan Blade
Berikut ini adalah langkah-langkah pembuatan blade yaitu:
1. Pemilihan jumlah blade
2. Pemilihan air foil
3. Distribusi chord
4. Desain variasi sudut flap
3.4.3 Langkah Pengujian
1. Menyiapkan semua komponen yang diperlukan seperti software
2. Menyiapkan hasil perancangan blade yang didapat dari software JavaFoil pada setiap
variasi flapnya
3. Mensimulasikan hasil perancangan blade yang didapat dari software JavaFoil pada
setiap variasi flapnya
4. Mendesain turbin darrieus dengan jumlah tiga bilah sudu yang berbeda airfoil tetapi
geometrinya sama
10
5. Menguji hasil desain dari turbin darrieus pada software QBlade untuk mendapatkan
performa terbaik
6. Melakukan pengolahan data
7. Membuat grafik Cp terhadap TSR pada microsoft excel
8. Melakukan analisis terhadap data dan grafik yang diperoleh
11
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Salah satu cara untuk dapat mendukung kebijakan pemerintah mengenai perkembangan
renewable energy yaitu dengan penggunaan turbin hidrokinetik sebagai pemanfaatan sumber
daya alam yang melimpah di Indonesia, berupa aliran sungai. Turbin hidrokinetik
memanfaatkan energi kinetik dari aliran sungai untuk diubah menjadi energi listrik. Dalam
pemilihan jenis turbin hirokinetik digunakan tipe hybrid vertical axis, dengan
menggabungkan tipe darrieus dan tipe savonius. Dasar pemilihan turbin jenis ini karena
dengan peletakan tegak lurus (vertical axis) dari sumbu tesebut, turbin dapat menerima arus
air masuk dari segala arah, lebih tenang dalam beroperasi, dan dapat mengurangi rugi-rugi
mekanik. Tipe darrieus merupakan turbin vertical axis yang memiliki nilai Cp yang cukup
besar, akan tetapi memiliki kelemahan dalam self starting. Oleh karena itu, penambahan
turbin tipe savonius digunakan untuk dapat mengatasi permasalahan tersebut.
Gambar 4.1 Kurva perbandingan Cp dan TSR untuk berbagai jenis turbin
Dalam pemilihan jenis airfoil pada turbin darrieus diperlukan characteristic Coefficient
of Lift (Cl) lebih besar daripada Coefficient of Drag (Cd) sehingga blade akan terangkat dan
berputar pada poros. Pemilihan jenis airfoil menggunakan NACA 0012 yang ditambahkan
modifikasi berupa trailing edge flap untuk dapat meningkatkan gaya angkat dari blade
tersebut.
12
Gambar 4.2 NACA 0012 dengan modifikasi High Lift Device
Untuk dapat melihat kinerja airfoil yang digunakan, maka dibutuhkan nilai Reynolds
Number . Karenakan pengujian yang dilakukan menggunakan software Q-Blade, maka untuk
mendapatkan nilai Reynolds Number dilakukan pendekatan non-dimensional. Sehingga
didapatkan nilai Re sebesar 197600 dan angle airfoil dianalisa dari 00 - 150 didapatkan hasil
sebagai berikut :
Grafik Cl/Cd vs Alpha
70.00
Cl/Cd
60.00
50.00
NACA 0012
40.00
NACA 0012 flap 5 c 80
30.00
NACA 0012 flap 10 c 80
20.00
NACA 0012 flap 10 c 75
10.00
NACA 0012 flap 15 c 80
0.00
0.00
NACA 0012 flap 20 c 80
5.00
10.00
Alpha
15.00
20.00
Gambar 4.3 Grafik hubungan Cl/Cd terhadap sudut (alpha)
Dari gambar grafik diatas, didapat NACA 0012 dengan modifikasi trailing edge flap sudut
10° pada 75% panjang chord yang memiliki nilai Cl/Cd yang paling besar, yaitu 61.8 ketika
sudut alpha sebesar 3°. Dengan modifikasi tersebut dapat meningkatkan nilai Cl sehingga
energi yang dikonversikan akan lebih besar dibandingkan dengan penggunaan airfoil NACA
0012 tanpa HLD. Untuk dapat melihat perbedaan efisiensi turbin dari setiap jenis NACA
yang digunakan, dapat dilakukan pendesainan turbin darrieus dengan geometri yang sama
dan kondisi properti fluida yang sama. Dari hasil simulasi didapatkan nilai Cp dari setiap
modifikasi sebagai berikut :
13
Grafik Cp vs TSR
0.30
0.20
VAHT nonflap
0.10
VAHT flap 10 twist -2
Cp
VAHT flap 10 twist -4
0.00
2
2
3
3
4
4
5
VAHT flap 15 twist -2
-0.10
VAHT flap 15 twist -4
-0.20
VAHT flap 5 twist -2
VAHT flap 5 twist -4
-0.30
TSR
Gambar 4.3 Grafik hubungan Cp terhadap TSR
Berdasarkan grafik diatas dapat diketahui bahwa dengan penambahan HLD dapat
meningkatkan efisiensi turbin darrieus. VAHT (Vertical Axis Hydrokinetik Turbine) dengan
flap 10° pada 75% panjang chord dan pemberian sudut twist rotor sebesar -4° memiliki nilai
Cp terbesar. Sehingga dari data hasil simulasi dapat digunakan sebagai dasar pendesainan
turbin hidrokinetik yang lebih efisien serta dapat menghasilkan energi listrik yang lebih
besar juga. Hal tersebut dapat dibuktikan dengan persamaan berikut :
P turbin
= ½ (ρ fluida) (πR2) V3 Cp
P elektrik = 0,9 . P turbin
Persamaan tersebut menunjukkan bahwa nilai Cp berbanding lurus dengan daya turbin yang
dihasilkan, apabila daya turbin yang dihasilkan lebih besar maka daya elektrik juga akan
lebih besar.
Gambar 4.4 Desain VAHT hybrid dengan modifikasi HLD
14
BAB V
PENUTUP
1) Kesimpulan
Kesimpulan yang didapatkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Turbin hidrokinetik yang digunakan jenis hybrid vertical axis dengan
menggabungkan tipe darrieus dan tipe savonius
2. Pemilihan jenis airfoil menggunakan NACA 0012 tanpa HLD
3. Modifikasi trailing edge flap sudut 10° pada 75% panjang chord yang memiliki
nilai Cl/Cd yang paling besar, yaitu 61.8 ketika sudut alpha sebesar 3°
4. VAHT (Vertical Axis Hydrokinetik Turbine) dengan flap 10° pada 75% panjang
chord dan pemberian sudut twist rotor sebesar -4° memiliki nilai Cp terbesar
2) Saran
Saran dari dari penulis dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.
Untuk penelitian selanjutnya menggunakan konfigurasi HLD lainnya agar bisa
dijadikan pembanding dengan flap yang sudah diteliti
2.
Menambah defleksi sudut flap untuk mengetahui fenomena yang lebih dalam
tentang pengaruh dari defleksi sudut flap
15
DAFTAR PUSTAKA
Behrouzi, Fatemeh. Nakisa, Mehdi. Maimun, Adi. Ahmed.M, Yasser. 2015. Global
Renewable Energy and Its Potensial in Malaysia : A Review Hydrokinetic Turbine
Technology. Renewable and Sustainable Energy Reviews 62 (2016) 1270-1281
BPPT. 2016. Outlook Energi Indonesia, Pengembangan Energi untuk Mendukung
Pembangunan Berkelanjutan. Pusat Teknologi Pengembangan Sumber Daya Energi
(PTPSE)
Dhadwad, Ashitosh. Amol Balekar. Parag Nagrale. Literature Review on Blade Design of
Hydro-Microturbines
Direktorat Jenderal Ketenagalistrikan Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral. 2016.
Statistik Ketenagalistrikan 2015
Duvoy, Paul. Toniolo, Horacio. 2010. HYDROKAL : A Module for In-Stream Hydrokinetic
Resource Assessment. Computer and Geosciences 39 (2012) 171-181
Eriksson, Sandra. Bernhoff, Hans. Leijon, Mats. 2006. Evaluation of Different Turbine
Concepts for Wind Power . Renewable and Sustainable Energy Reviews 12 (2008)
1419-1434
Guney, M.S. Kaygusuz, K. 2010. Hydrokinetic Energy Conversion Systems : A Technology
Status Review. Renewable and Sutainable Energy Reviews 14 (2010) 2996-3004
Jaini dan Kaprawi. 2015. Darrieus Water Turbine Performance Configuration of Blade.
Departement of Mechanical Engineering Sriwijaya University. Indonesia
Khan, M.J. Bhuyan, G. Iqbal, M.T. Quaicoe, J.E. 2008. Hydrokinetic Energy Conversion
System and Assessment of Horizontal and Vertical Axis Turbines for River and Tidal
Application : A Technology Status Review. Applied Energy (2009) 1823-1835
Meylisa Eka Sanputri. 2016. Studi Eksperimen Pengaruh Penambahan High Lift Device
Pada Performa Turbin Angin Sumbu Horizotal. Departemen Teknik Mekanika dan
Energi, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
Vertical Axis Wind Turbines: History, Technology and Applications. Master thesis in
Energy Engineering – May 2010
16
LAMPIRAN
Daftar Riwayat Hidup Ketua
1.1 Identitas Diri
Nama Lengkap
Rif’atus Sholihah
Jenis Kelamin
Perempuan
Program Studi
D4 Sistem Pembangkitan Energi
NIM
3210141003
Tempat dan Tanggal Lahir
Lamongan, 27 Oktober 1995
E-mail
[email protected]
Nomor Telepon / HP
081222327719
1.2 Riwayat Pendidikan
Nama Institusi
SDN Plosowahyu
SMPN 1
R-SMA-BI 1
II
Lamongan
Lamongan
Jurusan
-
-
IPA
Tahun Masuk-Lulus
2002-2008
2008-2011
2011-2014
1.3 Karya Ilmiah yang pernah dibuat
No.
Nama Pertemuan
Judul Karya Ilmiah
Waktu dan Tempat
Ilmiah
1
LKIR tingkat kabupaten “Kegiatan Aplikatif
dalam -Waktu:
SMA/SMK Negeri-
Memperingati Hari - hari Besar 26 September- 4
Swasta se-Kabupaten
Lingkungan
Lamongan
Mengurangi Pemanasan Global -Tempat:
sebagai
Usaha Oktober 2011
di SMA N 1 Lamongan”
Dinas Pendidikan
Kabupaten Lamongan
2
LKIR tingkat kabupaten “Pemanfaatan Buah Kersen
-Waktu:
SMA/SMK Negeri-
(Muntingia calabura ) Sebagai
6 Oktober 2012
Swasta se-Kabupaten
Bahan Baku Pembuatan
-Tempat:
Lamongan
Permen Arsenal (Agar-agar
Dinas Pendidikan
Kersen Yang Kenyal)”
Kabupaten Lamongan
17
3
LKTI Se-Jawa Timur,
” Eksistensi Tradisi Jumat
-Waktu:
Jawa Tengah, Dan
Kliwonan ing Desa Balun,
25 November 2012
Daerah Istimewa
Turi-Lamongan”
-Tempat:
Yogyakarta
BEM-J Pendidikan
Bahasa dan Sastra
Daerah Fakultas Bahasa
dan Seni UNESA
4
LKTI Tingkat SMA/Se- “
Pemanfaatan
Tumbuhan -Waktu:
derajat Se-Jawa Timur
Kangkung
Darat
(Ipomoea 2 Maret 2013
2013 “Optimalisasi
Reptana Poir) Sebagai Bahan -Tempat:
Pengolahan Hasil
Baku Pembuatan
Pertanian”
Kangkung”
Ice Cream HIMAGIHASTA
Fakultas Teknologi
Pertanian UNEJ
5
LKTI Tingkat
“Pemanfaatan
SMA/SMK Se-DIY,
(Cucumis
Jawa Tengah, dan
Cantalupensis) Sebagai Bahan -Tempat:
Sekitarnya dalam
Baku Pembuatan Permen Anti Fakultas Teknologi
rangka memperingati
Diabetes (Pantes)”
Blewah -Waktu:
melo
Var
September 2013
Pertanian UGM
Dies Natalis 50 tahun
Fakultas Teknologi
Pertanian UGM
1.4 Penghargaan yang pernah diraih
No.
Jenis Penghargaan
Intitusi Pemberi
Tahun
Penghargaan
1
Juara 1 LKIR tingkat kabupaten
SMA N 1
2011
Lamongan
2
Juara 3 LKTI Se-Kabupaten
Dispendik Kab
2011
3
Finalis LKTI Jateng – Jatim – DIY
UNESA
2012
4
Juara 1 LKIR Se-Kabupaten
Dispendik Kab
2012
5
Juara 1 LKTI Se-Jawa Timur
FTP UNEJ
2013
6
Finalis LKTI Jateng - DIY – dan sekitarnya
FTP UGM
2013
18
Daftar Riwayat Hidup Anggota I
2.1 Identitas Diri
Nama Lengkap
Ibnu Samsul Kurniawan
Jenis Kelamin
Laki-laki
Program Studi
D4 Sistem Pembangkit Energi
NIM
3210141006
Tempat dan Tanggal Lahir
Lumajang,26 Februari 1996
E-mail
[email protected]
Nomor Telepon / HP
089678044067
2.2 Riwayat Pendidikan
Nama Institusi
SDN Jemundo II
SMPN 2 Taman
SMK
Muhammadiyah
2 Taman
Jurusan
-
-
Pemesinan
Tahun Masuk-Lulus
2002-2008
2008-2011
2011-2014
2.3 Karya Ilmiah yang pernah dibuat
No.
Nama Pertemuan
Judul Karya Ilmiah
Waktu dan Tempat
-
-
Ilmiah
-
-
2.4 Penghargaan yang pernah diraih
No.
Jenis Penghargaan
Intitusi Pemberi Penghargaan
Tahun
-
-
-
-
19
Daftar Riwayat Hidup Anggota II
3.1 Identitas Diri
Nama Lengkap
Kurnia Devi Ariswanda
Jenis Kelamin
Perempuan
Program Studi
D4 Sistem Pembangkit Energi
NIM
3210141029
Tempat dan Tanggal Lahir
Jember, 14 Desember 1995
E-mail
[email protected]
Nomor Telepon / HP
081357629265
3.2 Riwayat Pendidikan
Nama Institusi
SDN Sidodadi II
SMPN 1 Taman
SMAN 1 Kriyan
Jurusan
-
-
IPA
Tahun Masuk-Lulus
2002-2008
2008-2011
2011-2014
3.3 Karya Ilmiah yang pernah dibuat
No.
Nama Pertemuan
Judul Karya Ilmiah
Waktu dan Tempat
-
-
Ilmiah
-
-
3.4 Penghargaan yang pernah diraih
No.
Jenis Penghargaan
Intitusi Pemberi Penghargaan
Tahun
-
-
-
-
20
ENGINEERING PHYSICS WEEK 9th EDITION
JUDUL KARYA TULIS
MODIFIED HIGH LIFT DEVICES PADA TURBIN HIDROKINETIK SEBAGAI
SOLUSI PENYEDIA LISTRIK DI DAERAH TERPENCIL PEMBANGKIT
LISTRIK TENAGA ARUS SUNGAI
Disusun Oleh :
Rif’atus Sholihah
(3210141003)
Angkatan 2014
Ibnu Samsul Kurniawan
(3210141006)
Angkatan 2014
Kurnia Devi Ariswanda
(3210141029)
Angkatan 2014
POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA
SURABAYA
2017
i
PENGESAHAN KARYA TULIS ILMIAH
1.
Judul Karya Tulis Ilmiah
: Modified High Lift Devices pada Turbin
Hidrokinetik Sebagai Solusi Penyedia Listrik di Daerah Terpencil Pembangkit
Listrik Tenaga Arus Sungai
2.
Ketua Kelompok
a.
Nama Lengkap
: Rif’atus sholihah
b.
NIM
: 3210141003
c.
Jurusan
: Sistem Pembangkit Energi
d.
Nama PTN/PTS
: Politeknik Elektronika Negeri
Surabaya
e.
Alamat Rumah/Telp/HP
: No.5 RT/RW 1 Tanjung, Kec/Kab
Lamongan/ 081222327719
f.
Alamat email
3.
Anggota Kelompok
4.
Dosen Pembimbing
: [email protected]
: 2 Orang
a.
Nama Lengkap dan Gelar
: Ir. Joke Pratilastiarso
b.
NIDN
: 0020096206
c.
Alamat Rumah dan HP
: Taman Pondok Legi I C-9 Waru-Sidoarjo 61256
(0812228704)
Surabaya, 11 Desember 2017
Menyetujui,
Ketua Program Studi Sistem Pembangkit Energi,
Ketua Kelompok,
(Ir. Joke Pratilastiarso, MT.)
(Rif’atus Sholihah)
NIP. 19620920 198803 1 002
NIM. 3210141003
Wakil Direktur Bidang Kemahasiswaan,
Dosen Pendamping,
( Ir. Anang Budikarso, MT.)
(Ir. Joke Pratilastiarso, MT.)
NIP. 196305081988031003
NIDN. 0020096206
ii
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama Ketua
: Rif’atus sholihah
Tempat, Tanggal Lahir
: Lamongan, 27 Oktober 1995
Jurusan/ Fakultas
: Sistem Pembangkit Energi
Universitas
: Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
Nama Anggota 1
: Ibnu Samsul Kurniawan
Tempat, Tanggal Lahir
: Lumajang, 26 Februari 1996
Jurusan/ Fakultas
: Sistem Pembangkit Energi
Universitas
: Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
Nama Anggota 2
: Kurnia Devi Ariswanda
Tempat, Tanggal Lahir
: Jember, 14 Desember 1995
Jurusan/ Fakultas
: Sistem Pembangkit Energi
Universitas
: Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
Dengan ini menyatakan bahwa karya tulis saya dengan judul :
Modified High Lift Devices pada Turbin Hidrokinetik Sebagai Solusi Penyedia Listrik
di Daerah Terpencil Pembangkit Listrik Tenaga Arus Sungai
adalah benar-benar hasil karya sendiri yang memuat inovasi dari pemikiran sendiri atau dari
penelitian yang ada sebelumnya dan bukan merupakan plagiat atau saduran dari karya tulis
orang lain serta belum pernah menjuarai di kompetisi serupa. Apabila dikemudian hari
pernyataan ini tidak benar maka saya bersedia menerima sanksi yang ditetapkan oleh panitia
SNOW EPW 9th Edition berupa diskualifikasi dari kompetisi.
Demikian surat ini dibuat dengan sebenar-benarnya, untuk dapat dipergunakan sebagaimana
mestinya
Yang menyatakan
Materai
6000
(Rif’atus sholihah)
NIM. 3210141003
iii
3
ABSTRAK
Modified High Lift Devices pada Turbin Hidrokinetik
sebagai Solusi Penyedia Listrik di Daerah Terpencil
Pembangkit Listrik Tenaga Arus Sungai
Rif’atus Sholihah (1), Ibnu Samsul. K (2), Kurnia Devi. A (3)
(1) Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
Abstrak: Dalam BPPT Outlook Energi Indonesia 2016, pemerintah memberikan
presentase yang cukup besar dalam kebijakan untuk pemanfaatan energi baru terbarukan
(EBT) sebesar 8 - 31%. Untuk mendukung kebijakan pemerintah tersebut, dapat
dilakukan dengan menggunakan beberapa jenis sumber daya alam yang dapat diperbarui.
Pada setiap tahun, perkembangan penyediaan EBT semakin meningkat hingga mencapai
1,084 juta SBM pada tahun 2050 mendatang. Salah satu potensi energi terbarukan yang
dapat dikembangkan yaitu pemanfaatan arus sungai. Turbin hidrokinetik dapat digunakan
sebagai salah satu alat konversi energi arus sungai menjadi energi listrik. Turbin
hidrokinetik merupakan turbin air yang mengadopsi desain dan teori dari wind turbine
yaitu jenis horizontal aksis dan jenis vertikal aksis. Jenis turbin hidrokinetik yang banyak
digunakan sebagai alat konversi energi arus sungai, yaitu tipe vertikal aksis karena
konstruksi yang mudah dibuat. Salah satu turbin hidrokinetik yang sering dikembangkan
adalah turbin darrieus. Turbin darrieus memiliki efisiensi yang lebih baik jika
dibandingkan dengan tipe turbin savonius. Selain itu, turbin darrieus mempunyai torsi
yang lebih besar dan sudu dapat dibuat dengan mudah. Sudu dari turbin darrieus
menggunakan standart NACA agar menghasilkan lift dan aliran di sekitar turbin tidak
mengalami separasi apabila terjadi sudut serang yang tidak terlalu besar. Namun, pada
turbin darrieus memiliki kelemahan dalam self-starting. Untuk mengatasi kelemahan
tersebut, diperlukan penambahan turbin savonius yang memanfaatkan gaya hambat untuk
self-starting turbin. Selain itu, penulis memiliki inovasi penambahan konfigurasi pada
sudu darrieus untuk mempertinggi gaya angkat (High Lift Devices). High Lift Devices
dapat mengubah karakteristik airfoil dengan memperbesar CLmax pada saat dibutuhkan.
Modifikasi ini diterapkan pada trailing edge flap. Penelitian ini bertujuan untuk
mengembangkan modifikasi turbin hybrid dan penambahan HLD guna meningkatkan
effisiensi turbin hidrokinetik.
Kata Kunci: Hidrokinetik, Darrieus, Savonius, High Lift Devices.
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis sampaikan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta
hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya imiah yang berjudul “Modified
High Lift Devices pada Turbin Hidrokinetik sebagai Solusi Penyedia Listrik di Daerah
Terpencil Pembangkit Listrik Tenaga Arus Sungai”. Dalam penyusunan karya tulis ini,
penulis menyadari bahwa terselesaikannya karya tulis ini tidak terlepas dari dukungan,
bantuan, petunjuk, saran-saran serta arahan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan
kerendahan hati dan rasa hormat penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Zainal Arief, S.T., M.T., selaku Direktur Politeknik Elektronika Negeri
Surabaya
2. Bapak Didik Setyo Purnomo, S.T., M.Eng., selaku Kepada Departemen Teknik Mekanika
dan Energi.
3. Bapak Ir. Joke Pratilastiarso, M.T., selaku Ketua Program Studi D4 Sistem Pembangkit
Energi dan selaku Dosen Pembimbing yang senantiasa memberi masukan berupa kritik
dan saran demi kebermanfaatan mengikuti SNOW 2018
4. Panitia penyelenggara SNOW 2018, yang telah memberi kesempatan kepada penulis
untuk dapat mengembangkan karya tulis yang lebih lanjut
5. Kakak tingkat dan teman-teman yang selalu mendukung,
memberikan saran dan
pengerjaan karya tulis baik yang tergabung dengan tim maupun SPE 2014 secara
keseluruhan.
Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam karya tulis ini, untuk itu
penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk perbaikan karya tulis
ini. Akhirnya penulis berharap semoga karya tulis ini bermanfaat bagi penulis maupun
pembaca sekalian pada umumnya.
Surabaya, 11 Desember 2017
v
DAFTAR ISI
COVER ......................................................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN KARYA TULIS ILMIAH ............................................ ii
LEMBAR PERNYATAAN ......................................................................................... iii
ABSTRAK..................................................................................................................... iv
KATA PENGANTAR .................................................................................................. v
DAFTAR ISI ................................................................................................................. vi
DAFTAR TABEL ......................................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... viii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ..................................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ................................................................................................ 3
1.3. Tujuan .................................................................................................................. 3
1.4. Manfaat ................................................................................................................ 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Turbin Hidrokinetik ............................................................................................. 5
2.2. Turbin Darrieus ................................................................................................... 6
2.3. Turbin Savonius ................................................................................................... 6
2.4. High Lift Devices (HLD) ..................................................................................... 7
BAB III METODE PENULISAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian .............................................................................. 9
3.2. Metode Pengumpulan Data .................................................................................. 9
3.3. Analisa Data ......................................................................................................... 10
3.4. Perancangan Turbin ............................................................................................. 10
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................... 12
BAB V KESIMPULAN
5.1. Kesimpulan .......................................................................................................... 16
5.2. Saran .................................................................................................................... 16
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 17
LAMPIRAN .................................................................................................................. 18
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Alat ................................................................................................................ 10
Tabel 3.2 Bahan ............................................................................................................. 11
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Kebijakan Pemerintah – Konsumsi Energi ............................................... 1
Gambar 1.2 Rasio Proyeksi EBT .................................................................................. 2
Gambar 2.1 Turbin Sumbu Vertikal ............................................................................. 5
Gambar 2.2 Turbin H Darrieus .................................................................................... 6
Gambar 2.3 Turbin Savonius ........................................................................................ 7
Gambar 2.4 Variasi Trailing Edge Flap ....................................................................... 8
Gambar 4.1 Kurva Perbandingan Cp dan TSR ............................................................. 12
Gambar 4.2 NACA 0012 dengan Modifikasi High Lift Device ................................... 13
Gambar 4.3 Grafik Hubungan Cl/Cd terhadap Sudut (alpha) ...................................... 13
Gambar 4.4 Grafik Hubungan Cp terhadap TSR .......................................................... 14
Gambar 4.5 Desain VAHT Hybrid dengan Modifikasi HLD ....................................... 14
viii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Seiring perkembangan zaman dan teknologi, ketersediaan sumber energi yang tidak
terbarukan berupa fosil semakin berkurang. Hal ini merupakan salah satu penyebab
terjadinya krisis energi di Indonesia. Kondisi ini mendorong pemerintah Indonesia untuk
memberikan suatu kebijakan dalam memanfaatkan sumber energi baru terbarukan. Dalam
BPPT Outlook Energi Indonesia 2016, pemerintah memberikan presentase yang cukup besar
dalam kebijakan untuk pemanfaatan energi baru terbarukan (EBT) sebesar 8 - 31%.
Gambar 1.1. Kebijakan Pemerintah – Konsumsi Energi
(Data BBPT- Outlook Energi Indonesia 2016)
Untuk mendukung kebijakan pemerintah, dapat dilakukan dengan menggunakan
beberapa jenis sumber daya alam yang dapat diperbarui dan ketersediaan dari sumber daya
tersebut masih tergolong melimpah. Pada setiap tahun, perkembangan penyediaan EBT
semakin meningkat hingga mencapai 1,084 juta SBM pada tahun 2050 mendatang.
Indonesia merupakan negara yang kaya akan sumber daya alam dengan luas terbesar terletak
pada perairan atau maritim. Pemanfaatan arus sungai yang sesuai dengan Indonesia sebagai
wilayah maritim merupakan salah satu cara untuk mewujudkan kebijakan energi. Maka dari
itu, turbin hidrokinetik dapat digunakan sebagai salah satu alat konversi arus sungai menjadi
energi listrik.
1
Gambar 1.2. Rasio proyeksi EBT
(Data BPPT- Outlook Energi Indonesia 2016)
Jenis turbin hidrokinetik mengadopsi desain dan teori dari wind turbine yaitu jenis
horizontal aksis dan jenis vertikal aksis. Turbin vertikal aksis sangat cocok digunakan untuk
perairan Indonesia. Turbin hidrokinetik yang sering dikembangkan adalah turbin Darrieus.
Turbin Darrieus memiliki efisiensi yang cukup baik jika dibandingkan dengan tipe turbin
Savonius. Selain itu, turbin Darrieus mempunyai torsi yang lebih besar dan sudu dapat
dibuat dengan mudah. Sudu dari turbin Darrieus menggunakan standart NACA agar
menghasilkan lift dan aliran di sekitar turbin tidak mengalami separasi apabila terjasi susut
serang yang tidak terlalu besar. Namun, pada turbin Darrieus memiliki kelemahan dalam
self-starting. Untuk mengatasi kelemahan tersebut, diperlukan penambahan turbin Savonius
yang memanfaatkan gaya hambat untuk self-starting turbin. Selain itu, penulis memiliki
inovasi penambahan High Lift Device (HLD) pada konfigurasi dengan menggunakan konsep
HLD yang ada pada pesawat terbang.
HLD dapat mengubah karakteristik airfoil dengan memperbesar CLmax pada saat
dibutuhkan. Modifikasi ini diterapkan pada trailing edge flap. Dengan adanya modifikasi
turbin hybrid dan penambahan HLD diharapkan akan membantu mewujudkan kebijakan
energi pemerintah.
2
1.2
1.
Rumusan Masalah
Apakah yang dilakukan untuk membantu pemerintah dalam mewujudkan kebijakan
energi nasional dalam perkembangan renewable energy?
2. Bagaimana cara pemanfaatan energi hidrokinetik yang tersedia di Indonesia?
3. Bagaimana inovasi yang dapat meningkatkan efisiensi dari turbin hidrokinetik tipe
vertikal axis?
4. Apakah penambahan high-lift device dapat meningkatkan efisiensi turbin hidrokinetik?
1.3
Tujuan
Dalam karya tulis ini, penulis bertujuan untuk :
1. Membantu pemerintah mewujudkan kebijakan dalam perkembangan renewable energy
dengan pemanfaatan arus sungai
2. Memberikan desain turbin hirdrokinetik berupa turbin vertikal axis yang memadukan
jenis turbin darrieus dan turbin savonius
3. Menambahkan konfigurasi pada sudu darrieus dengan penambahan HLD
4. Mendapatkan peningkatan efisiensi dari turbin hidrokinetik
1.4
Manfaat
Manfaat yang ingin dicapai dari penulis karya tulis ini adalah
Manfaat teori :
1. Membantu pemerintah mewujudkan program renewable energy dan memajukan IPTEK
di Indonesia dengan pemanfaatan Energi Baru Terbarukan (EBT)
Manfaat Praktis :
Bagi Penulis :
1. Untuk mengaplikasikan ilmu yang telah diperoleh selama menempuh pendidikan di
Politeknik Elekronika Energi Surabaya jurusan Sistem Pembangkit Energi dengan
membuat karya tulis ilmiah
2. Untuk memperluas wawasan dan pandangan penulis terhadap prospek kemajuan
teknologi dan perkembangan renewable energy
3
Bagi Pembaca :
1. Pembaca dapat mengetahui, memahami, dan mampu mengimplementasikan teori, konsep
dan langkah-langkah penulisan karya tulis dan pendukungnya dalam bentuk karsa cipta
2. Pembaca mengetahui, memahami, dan menguasai tentang kajian kepustakaan untuk
mengimplementasikan dalam penulisan karya ilmiah
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Turbin Hidrokinetik
Beberapa teknologi telah dikembangkan untuk memanfaatkan sebuah energi
hidrokinetik, seperti pada sistem pelampung air yang berosilasi pada permukaan air.
Diantara teknologi tesebut, turbin hidrokinetik merupakan yang paling umum diterapkan.
Prinsip kerja dari turbin hidrokinetik adalah memanfaatkan aliran arus sungai untuk dapat
diubah menjadi energi mekanik yang memutar generator dan menghasilkan energi listrik.
Berdasarkan pergerakan rotor terhadap aliran air, turbin hidrokinetik dibagi menjadi 2
kategori yakni turbin sumbu aksial dan turbin sumbu vertikal. Penggunaan untuk kedua jenis
turbin tesebut bergantung pada kondisi, ukuran, serta peletakan dari turbin tersebut. Pada
umumnya, untuk turbin sumbu vertikal dapat diaplikasikan pada aliran sungai dan turbin
sumbu horizontal dapat diaplikasikan pada air laut.
Gambar 2.1. Turbin Sumbu Vertikal
(Jurnal Energi Hidrokinetik)
Turbin sumbu vertikal merupakan pilihan yang terbaik dalam pemanfaatan energi arus
air. Keuntungan dari penggunaan turbin sumbu vertikal dalam pemanfaatan energi arus air
ialah pada turbin tersebut mempunyai sumbu yang tegak lurus terhadap arus air. Sehingga
dengan peletakan tegak lurus dari sumbu tesebut, turbin dapat menerima arus air masuk dari
segala arah, lebih tenang dalam beroperasi, dan dapat mengurangi rugi-rugi mekanik.
5
2.2
Turbin Darrieus
Ilmuwan Aeronautika asal Perancis bernama Georges Jean Marie Darrieus meneliti
tentang “Turbine having its shaft transverse to the flow of the current” pada tahun 1931, dan
sebelum pada tahun 1927 terdapat penelitian tentang cara praktis setiap pengaturan dalam
penggunakan airfoil pada turbin vertical axis. Percobaan Georges Jean Marie Darrieus
diimplementasikan pada turbin vertikal axis dalam skala besar, di California. Penelitian
tersebut bertujuan untuk memperbaiki efisiensi VAWT.
Luas sapuan pada turbin darrieus adalah A= / . � 2 , dengan kisaran tip speed rasio
sekitar 6 dan koefisien daya Cp 0.32.Turbin ini terdiri dari sejumlah bilah airfoil lengkung
yang dipasang pada poros vertikal. Radius kelengkungan blade memungkinkan
menyebabkan timbulnya gaya angkat. Pemanfaatan gaya angkat pada turbin vertikal akan
lebih efektif dibandingkan pemanfaatan gaya hambat (turbin savonius), hal ini merupakan
kelebihan turbin darrieus .
Gambar 2.2. Turbin H Darrieus
(http://www.reuk.co.uk/wordpress/wind/giromill-darrieus-wind-turbines/)
Namun, kelemahan turbin darrieus adalah self starting yang membutuhkan torsi besar,
sehingga untuk memutar turbin darrieus membutuhkan kecepatan fluida yang tinggi.
2.3
Turbin Savonius
Turbin savonius ditemukan oleh Sigurd J. Savonius pada tahun 1922, tetapi Johan
Ernest Elias Bessler (1680) adalah yang pertama kali membangun kincir angin horizontal
dari tipe savonius di kota Furstenbur, Jerman pada tahun 1745.
6
Gambar 2.3. Turbin Savonius
Kelemahan Turbin savonius tipe VAWT tidak dapat berputar dengan cepat. Oleh karena itu
turbin savonius memiliki kecepatan rasio yang kecil yaitu nilai kecepatan rasionya hanya
mendekati 1. Hal ini yang membuat turbin savonius tidak digunakan dalam pembangkit
energi listrik. Kebanyakan efisiensi dari turbin savonius sangat rendah jika dibanding dengan
tipe turbin yang lainnya. Dalam pengembangan penggunaan dari turbin savonius terdapat
pada pompa air. Namun, kelebihan dari turbin savonius yaitu desainnya sederhana, tingkat
kehandalan dari turbin savonius diutamakan, dan noise yang diproduksi sangat rendah.
Turbin savonius ini dapat dioperasikan dengan baik pada kecepatan angin yang rendah
karena torsinya sangat tinggi dalam kondisi yang ada. Meskipun torsi tidak konstan, tetapi
masih sering digunakan perbaikan helix.
Turbin savonius dapat digunakan dengan prinsip reabilitas yang diutamakan daripada
prinsip efisiensi. Hal ini dikarenakan pengaplikasian yang kecil dan banyaknya dari
anemometer untuk tipe savonius.
2.4
High Lift Devices (HLD)
Pesawat terbang konvensional kecepatan rendah memiliki koefisien gaya angkat
maksimum sekitar 1,4 atau 1,5. Salah satu cara untuk meningkatkan gaya angkat yaitu
dengan memperbesar chamber , namun cara ini akan meningkatkan gaya hambat. Salah satu
cara untuk mengatasi permasalahan tersebut dengan menggunakan alat yang dikelompokkan
sebagai alat mempertinggi gaya angkat (high lift devices). Dari alat tersebut, ada yang
bekerja dengan prinsip mengubah geometri juga luas sayap atau mengendalikan lapisan
batas. Contoh alat mempertinggi gaya angkat, yaitu leading edge flap, trailing edge flap,
leading edge slot, boundary layer blowing, boundary layer suction, dan jet flap.
7
Trailing edge flap adalah bagian sayap berbentuk bidang yangterpasang di sayap bagian
belakang, yang dapat digerakkan dengan bantuan engsel. Kegunaan flap sebagai penambah
gaya angkat dihasilkan karena perubahan geometri airfoil, sehingga dapat menghasilkan
koefisien gaya angkat maksimum (Clmax) yang lebih tinggi. Koefisien gaya angkat adalah
parameter tak berdimensi dalam menentukan besar gaya angkat yang dihasilkan, dapat
dinyatakan dalam persamaan berikut :
L = ½ ρ V² S Cl
Keterangan :
L = lift
ρ = densitas
V = kecepatan
Cl = koefisien lift
S = luas area
Gambar 2.5. Variasi Trailing Edge Flap
(http://developer.x-plane.com/manuals/planemaker/)
Koefisien gaya angkat maksimum adalah Cl tertinggi yang dihasilkan oleh sayap pada posisi
angle of attack maksimum. Semakin tinggi tinggi nilai Cl maka semakin rendah nilai stall
(kondisi kehilangan gaya angkat), yang berarti pesawat bisa terbang dengan kecepatan
rendah, namun tetap aman.
Penelitian ini menggunakan trailing egde flap pada airfoil turbin darrieus untuk
meningkatkan performa vertikal axis hydrokinetik turbine dengan meningkatkan koefisien
gaya angkat dan mengurangi stall.
8
BAB III
METODE PENULISAN
3.1
Tempat dan Waktu Penelitian
Tanggal dan waktu penulisan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
3.1.1 Tanggal
: 27 Oktober – 14 November 2017
Tempat
: Perpustakaan Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS)
Keperluan
: Pengumpulan literatur atau informasi, sumber dari buku dan internet.
Tahap ini dilakukan dengan cara mencari referensi dari jurnal penelitian
dan buku teks yang berkaitan dengan permasalahan yang akan dibahas.
3.1.2 Tanggal
:15 November – 3 Desember 2017
Tempat
: Laboratorium Mekanika Fluida Sistem Pembangkit Energi (SPE)
Keperluan
: Melakukan penelitian untuk mengetahui analisa modified High Lift
Devices (HLD) pada turbin hidrokinetik, dilakukan dengan cara
mensimulasikan menggunakan software.
3.1.3 Tanggal
: 4 - 15 Desember 2017
Tempat
: Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS)
Keperluan
:Penyusunan makalah “Modified High Lift Devices pada Turbin
Hidrokinetik Sebagai Solusi Penyedia Listrik di Daerah Terpencil
Pembangkit Listrik Tenaga Arus Sungai”.
3.2
Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data yang kami gunakan dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut :
1. Metode literatur yaitu untuk mencari informasi awal yang terdapat pada sumber berupa
buku
dan internet. Tahap ini dilakukan dengan cara mencari referensi dari jurnal
penelitian dan buku teks terkait modified High Lift Devices (HLD) pada turbin
hidrokinetik.
2. Metode simulasi digunakan untuk memperoleh data yang disimulasikan melalui
software dengan memodifikasi bagian High Lift Devices (HLD) sebagai variabel bebas
dan nilai CLmax sebagai variable terikat.
9
3.3 Analisis Data
Penelitian ini bersifat menjelaskan atau diskriptif, sehingga dalam menganalisa data
dalam penelitian ini juga berbentuk deskriptif dari proses perancangan blade, perancangan
turbine, simulasi blade dan simulasi turbine.
3.4 Perancangan turbine
3.4.1 Alat dan Bahan
Di bawah ini merupakan pemaparan dari alat dan bahan untuk perancangan blade yaitu:
a) Alat
No
1.
Nama Alat
Seperangkat komputer
Jumlah
1
Satuan
buah
b) Bahan
No
Nama bahan
Jumlah
Satuan
1.
Software JavaFoil
1
buah
2.
Software QBlade
1
buah
3.
Software Autodesk
1
buah
Inventor
3.4.2 Langkah Perancangan Blade
Berikut ini adalah langkah-langkah pembuatan blade yaitu:
1. Pemilihan jumlah blade
2. Pemilihan air foil
3. Distribusi chord
4. Desain variasi sudut flap
3.4.3 Langkah Pengujian
1. Menyiapkan semua komponen yang diperlukan seperti software
2. Menyiapkan hasil perancangan blade yang didapat dari software JavaFoil pada setiap
variasi flapnya
3. Mensimulasikan hasil perancangan blade yang didapat dari software JavaFoil pada
setiap variasi flapnya
4. Mendesain turbin darrieus dengan jumlah tiga bilah sudu yang berbeda airfoil tetapi
geometrinya sama
10
5. Menguji hasil desain dari turbin darrieus pada software QBlade untuk mendapatkan
performa terbaik
6. Melakukan pengolahan data
7. Membuat grafik Cp terhadap TSR pada microsoft excel
8. Melakukan analisis terhadap data dan grafik yang diperoleh
11
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Salah satu cara untuk dapat mendukung kebijakan pemerintah mengenai perkembangan
renewable energy yaitu dengan penggunaan turbin hidrokinetik sebagai pemanfaatan sumber
daya alam yang melimpah di Indonesia, berupa aliran sungai. Turbin hidrokinetik
memanfaatkan energi kinetik dari aliran sungai untuk diubah menjadi energi listrik. Dalam
pemilihan jenis turbin hirokinetik digunakan tipe hybrid vertical axis, dengan
menggabungkan tipe darrieus dan tipe savonius. Dasar pemilihan turbin jenis ini karena
dengan peletakan tegak lurus (vertical axis) dari sumbu tesebut, turbin dapat menerima arus
air masuk dari segala arah, lebih tenang dalam beroperasi, dan dapat mengurangi rugi-rugi
mekanik. Tipe darrieus merupakan turbin vertical axis yang memiliki nilai Cp yang cukup
besar, akan tetapi memiliki kelemahan dalam self starting. Oleh karena itu, penambahan
turbin tipe savonius digunakan untuk dapat mengatasi permasalahan tersebut.
Gambar 4.1 Kurva perbandingan Cp dan TSR untuk berbagai jenis turbin
Dalam pemilihan jenis airfoil pada turbin darrieus diperlukan characteristic Coefficient
of Lift (Cl) lebih besar daripada Coefficient of Drag (Cd) sehingga blade akan terangkat dan
berputar pada poros. Pemilihan jenis airfoil menggunakan NACA 0012 yang ditambahkan
modifikasi berupa trailing edge flap untuk dapat meningkatkan gaya angkat dari blade
tersebut.
12
Gambar 4.2 NACA 0012 dengan modifikasi High Lift Device
Untuk dapat melihat kinerja airfoil yang digunakan, maka dibutuhkan nilai Reynolds
Number . Karenakan pengujian yang dilakukan menggunakan software Q-Blade, maka untuk
mendapatkan nilai Reynolds Number dilakukan pendekatan non-dimensional. Sehingga
didapatkan nilai Re sebesar 197600 dan angle airfoil dianalisa dari 00 - 150 didapatkan hasil
sebagai berikut :
Grafik Cl/Cd vs Alpha
70.00
Cl/Cd
60.00
50.00
NACA 0012
40.00
NACA 0012 flap 5 c 80
30.00
NACA 0012 flap 10 c 80
20.00
NACA 0012 flap 10 c 75
10.00
NACA 0012 flap 15 c 80
0.00
0.00
NACA 0012 flap 20 c 80
5.00
10.00
Alpha
15.00
20.00
Gambar 4.3 Grafik hubungan Cl/Cd terhadap sudut (alpha)
Dari gambar grafik diatas, didapat NACA 0012 dengan modifikasi trailing edge flap sudut
10° pada 75% panjang chord yang memiliki nilai Cl/Cd yang paling besar, yaitu 61.8 ketika
sudut alpha sebesar 3°. Dengan modifikasi tersebut dapat meningkatkan nilai Cl sehingga
energi yang dikonversikan akan lebih besar dibandingkan dengan penggunaan airfoil NACA
0012 tanpa HLD. Untuk dapat melihat perbedaan efisiensi turbin dari setiap jenis NACA
yang digunakan, dapat dilakukan pendesainan turbin darrieus dengan geometri yang sama
dan kondisi properti fluida yang sama. Dari hasil simulasi didapatkan nilai Cp dari setiap
modifikasi sebagai berikut :
13
Grafik Cp vs TSR
0.30
0.20
VAHT nonflap
0.10
VAHT flap 10 twist -2
Cp
VAHT flap 10 twist -4
0.00
2
2
3
3
4
4
5
VAHT flap 15 twist -2
-0.10
VAHT flap 15 twist -4
-0.20
VAHT flap 5 twist -2
VAHT flap 5 twist -4
-0.30
TSR
Gambar 4.3 Grafik hubungan Cp terhadap TSR
Berdasarkan grafik diatas dapat diketahui bahwa dengan penambahan HLD dapat
meningkatkan efisiensi turbin darrieus. VAHT (Vertical Axis Hydrokinetik Turbine) dengan
flap 10° pada 75% panjang chord dan pemberian sudut twist rotor sebesar -4° memiliki nilai
Cp terbesar. Sehingga dari data hasil simulasi dapat digunakan sebagai dasar pendesainan
turbin hidrokinetik yang lebih efisien serta dapat menghasilkan energi listrik yang lebih
besar juga. Hal tersebut dapat dibuktikan dengan persamaan berikut :
P turbin
= ½ (ρ fluida) (πR2) V3 Cp
P elektrik = 0,9 . P turbin
Persamaan tersebut menunjukkan bahwa nilai Cp berbanding lurus dengan daya turbin yang
dihasilkan, apabila daya turbin yang dihasilkan lebih besar maka daya elektrik juga akan
lebih besar.
Gambar 4.4 Desain VAHT hybrid dengan modifikasi HLD
14
BAB V
PENUTUP
1) Kesimpulan
Kesimpulan yang didapatkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Turbin hidrokinetik yang digunakan jenis hybrid vertical axis dengan
menggabungkan tipe darrieus dan tipe savonius
2. Pemilihan jenis airfoil menggunakan NACA 0012 tanpa HLD
3. Modifikasi trailing edge flap sudut 10° pada 75% panjang chord yang memiliki
nilai Cl/Cd yang paling besar, yaitu 61.8 ketika sudut alpha sebesar 3°
4. VAHT (Vertical Axis Hydrokinetik Turbine) dengan flap 10° pada 75% panjang
chord dan pemberian sudut twist rotor sebesar -4° memiliki nilai Cp terbesar
2) Saran
Saran dari dari penulis dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.
Untuk penelitian selanjutnya menggunakan konfigurasi HLD lainnya agar bisa
dijadikan pembanding dengan flap yang sudah diteliti
2.
Menambah defleksi sudut flap untuk mengetahui fenomena yang lebih dalam
tentang pengaruh dari defleksi sudut flap
15
DAFTAR PUSTAKA
Behrouzi, Fatemeh. Nakisa, Mehdi. Maimun, Adi. Ahmed.M, Yasser. 2015. Global
Renewable Energy and Its Potensial in Malaysia : A Review Hydrokinetic Turbine
Technology. Renewable and Sustainable Energy Reviews 62 (2016) 1270-1281
BPPT. 2016. Outlook Energi Indonesia, Pengembangan Energi untuk Mendukung
Pembangunan Berkelanjutan. Pusat Teknologi Pengembangan Sumber Daya Energi
(PTPSE)
Dhadwad, Ashitosh. Amol Balekar. Parag Nagrale. Literature Review on Blade Design of
Hydro-Microturbines
Direktorat Jenderal Ketenagalistrikan Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral. 2016.
Statistik Ketenagalistrikan 2015
Duvoy, Paul. Toniolo, Horacio. 2010. HYDROKAL : A Module for In-Stream Hydrokinetic
Resource Assessment. Computer and Geosciences 39 (2012) 171-181
Eriksson, Sandra. Bernhoff, Hans. Leijon, Mats. 2006. Evaluation of Different Turbine
Concepts for Wind Power . Renewable and Sustainable Energy Reviews 12 (2008)
1419-1434
Guney, M.S. Kaygusuz, K. 2010. Hydrokinetic Energy Conversion Systems : A Technology
Status Review. Renewable and Sutainable Energy Reviews 14 (2010) 2996-3004
Jaini dan Kaprawi. 2015. Darrieus Water Turbine Performance Configuration of Blade.
Departement of Mechanical Engineering Sriwijaya University. Indonesia
Khan, M.J. Bhuyan, G. Iqbal, M.T. Quaicoe, J.E. 2008. Hydrokinetic Energy Conversion
System and Assessment of Horizontal and Vertical Axis Turbines for River and Tidal
Application : A Technology Status Review. Applied Energy (2009) 1823-1835
Meylisa Eka Sanputri. 2016. Studi Eksperimen Pengaruh Penambahan High Lift Device
Pada Performa Turbin Angin Sumbu Horizotal. Departemen Teknik Mekanika dan
Energi, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
Vertical Axis Wind Turbines: History, Technology and Applications. Master thesis in
Energy Engineering – May 2010
16
LAMPIRAN
Daftar Riwayat Hidup Ketua
1.1 Identitas Diri
Nama Lengkap
Rif’atus Sholihah
Jenis Kelamin
Perempuan
Program Studi
D4 Sistem Pembangkitan Energi
NIM
3210141003
Tempat dan Tanggal Lahir
Lamongan, 27 Oktober 1995
[email protected]
Nomor Telepon / HP
081222327719
1.2 Riwayat Pendidikan
Nama Institusi
SDN Plosowahyu
SMPN 1
R-SMA-BI 1
II
Lamongan
Lamongan
Jurusan
-
-
IPA
Tahun Masuk-Lulus
2002-2008
2008-2011
2011-2014
1.3 Karya Ilmiah yang pernah dibuat
No.
Nama Pertemuan
Judul Karya Ilmiah
Waktu dan Tempat
Ilmiah
1
LKIR tingkat kabupaten “Kegiatan Aplikatif
dalam -Waktu:
SMA/SMK Negeri-
Memperingati Hari - hari Besar 26 September- 4
Swasta se-Kabupaten
Lingkungan
Lamongan
Mengurangi Pemanasan Global -Tempat:
sebagai
Usaha Oktober 2011
di SMA N 1 Lamongan”
Dinas Pendidikan
Kabupaten Lamongan
2
LKIR tingkat kabupaten “Pemanfaatan Buah Kersen
-Waktu:
SMA/SMK Negeri-
(Muntingia calabura ) Sebagai
6 Oktober 2012
Swasta se-Kabupaten
Bahan Baku Pembuatan
-Tempat:
Lamongan
Permen Arsenal (Agar-agar
Dinas Pendidikan
Kersen Yang Kenyal)”
Kabupaten Lamongan
17
3
LKTI Se-Jawa Timur,
” Eksistensi Tradisi Jumat
-Waktu:
Jawa Tengah, Dan
Kliwonan ing Desa Balun,
25 November 2012
Daerah Istimewa
Turi-Lamongan”
-Tempat:
Yogyakarta
BEM-J Pendidikan
Bahasa dan Sastra
Daerah Fakultas Bahasa
dan Seni UNESA
4
LKTI Tingkat SMA/Se- “
Pemanfaatan
Tumbuhan -Waktu:
derajat Se-Jawa Timur
Kangkung
Darat
(Ipomoea 2 Maret 2013
2013 “Optimalisasi
Reptana Poir) Sebagai Bahan -Tempat:
Pengolahan Hasil
Baku Pembuatan
Pertanian”
Kangkung”
Ice Cream HIMAGIHASTA
Fakultas Teknologi
Pertanian UNEJ
5
LKTI Tingkat
“Pemanfaatan
SMA/SMK Se-DIY,
(Cucumis
Jawa Tengah, dan
Cantalupensis) Sebagai Bahan -Tempat:
Sekitarnya dalam
Baku Pembuatan Permen Anti Fakultas Teknologi
rangka memperingati
Diabetes (Pantes)”
Blewah -Waktu:
melo
Var
September 2013
Pertanian UGM
Dies Natalis 50 tahun
Fakultas Teknologi
Pertanian UGM
1.4 Penghargaan yang pernah diraih
No.
Jenis Penghargaan
Intitusi Pemberi
Tahun
Penghargaan
1
Juara 1 LKIR tingkat kabupaten
SMA N 1
2011
Lamongan
2
Juara 3 LKTI Se-Kabupaten
Dispendik Kab
2011
3
Finalis LKTI Jateng – Jatim – DIY
UNESA
2012
4
Juara 1 LKIR Se-Kabupaten
Dispendik Kab
2012
5
Juara 1 LKTI Se-Jawa Timur
FTP UNEJ
2013
6
Finalis LKTI Jateng - DIY – dan sekitarnya
FTP UGM
2013
18
Daftar Riwayat Hidup Anggota I
2.1 Identitas Diri
Nama Lengkap
Ibnu Samsul Kurniawan
Jenis Kelamin
Laki-laki
Program Studi
D4 Sistem Pembangkit Energi
NIM
3210141006
Tempat dan Tanggal Lahir
Lumajang,26 Februari 1996
[email protected]
Nomor Telepon / HP
089678044067
2.2 Riwayat Pendidikan
Nama Institusi
SDN Jemundo II
SMPN 2 Taman
SMK
Muhammadiyah
2 Taman
Jurusan
-
-
Pemesinan
Tahun Masuk-Lulus
2002-2008
2008-2011
2011-2014
2.3 Karya Ilmiah yang pernah dibuat
No.
Nama Pertemuan
Judul Karya Ilmiah
Waktu dan Tempat
-
-
Ilmiah
-
-
2.4 Penghargaan yang pernah diraih
No.
Jenis Penghargaan
Intitusi Pemberi Penghargaan
Tahun
-
-
-
-
19
Daftar Riwayat Hidup Anggota II
3.1 Identitas Diri
Nama Lengkap
Kurnia Devi Ariswanda
Jenis Kelamin
Perempuan
Program Studi
D4 Sistem Pembangkit Energi
NIM
3210141029
Tempat dan Tanggal Lahir
Jember, 14 Desember 1995
[email protected]
Nomor Telepon / HP
081357629265
3.2 Riwayat Pendidikan
Nama Institusi
SDN Sidodadi II
SMPN 1 Taman
SMAN 1 Kriyan
Jurusan
-
-
IPA
Tahun Masuk-Lulus
2002-2008
2008-2011
2011-2014
3.3 Karya Ilmiah yang pernah dibuat
No.
Nama Pertemuan
Judul Karya Ilmiah
Waktu dan Tempat
-
-
Ilmiah
-
-
3.4 Penghargaan yang pernah diraih
No.
Jenis Penghargaan
Intitusi Pemberi Penghargaan
Tahun
-
-
-
-
20