PROYEK DISAIN TEAM I UNIVERSITAS MUHAMMA
PROYEK DISAIN TEAM I
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK - JURUSAN TEKNIK MESIN
PERANCANGAN TURBIN ANGIN
Desain Turbin Angin Sumbu Horisontal 800 Watt dengan daerah
kecepatan angin antara 3 s/d 15 meter per detik.
NAMA KELOMPOK T-C08
TANGGAL SELESAI MM/Juli/2014
Yuda Lestari
201110120311095
Kelas 6C
Kuncoro
201110120311108
Kelas 6C
Muhammad Rizki A
201110120311093
Kelas 6C
Disusun untuk memenuhi syarat lulus matakuliah Proyek Disain Team I dan sebagai persyaratan
untuk mengikuti matakuliah Proyek Disan Tim II di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
2
PENUGASAN
Nama TIM
:
T-C08
PERANCANGAN
:
Turbin Angin Sumbu Horisontal
JUDUL TUGAS
:
Rancang Turbin Angin Sumbu Horisontal 800 Watt dengan daerah
kecepatan angin antara 3 s/d 15 meter per detik.
N
o
Nama
NIM
email
1
Yuda Lestari
201110120311095
xuncoro.mocca@yahoo.com
2
Kuncoro
201110120311108
3
Muhammad Rizki A
201110120311093
Tugas ini harus selesai diperiksa dan disyahkan pada tanggal, 10 Juni 2014
Pembimbing
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
3
Sudarman, Ir. MT
NIDN: 07115106001
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
4
DENAH LOKASI
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
5
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadlirat Illaahi Robby, yang telah
dapat kami selesaikan tepat waktu.
sehingga Tugas Proyek Disan Tim 1
Proyek disain ini bertujuan untuk …………………
Untuk mengimplementasikan proyek disain ini akan dilakukan
prototype/model)* yang dibuat berdasarkan gambar disain pada buku ini.
melalui
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
pembuatan
6
DAFTAR ISI
isi
PENUGASAN............................................................................................................................................................................. 2
KATA PENGANTAR................................................................................................................................................................. 4
DAFTAR ISI................................................................................................................................................................................ 5
BAB I IDENTIFIKASI POTENSI.......................................................................................................................................... 6
1.1. Umum....................................................................................................................................................................... 6
1.2. Pemanfaatan Sumber Daya Angin................................................................................................................. 6
1.3. Pembangkitan Tenaga Angin........................................................................................................................... 6
BAB II DESAIN KOMPONEN UTAMA............................................................................................................................... 7
2.1. Perhitungan Daya Turbin................................................................................................................................. 7
2.2. Desain Rotor dan Geometri Propeller......................................................................................................... 7
2.3. Desain Nachele..................................................................................................................................................... 7
2.4. Desain Sistem Furling........................................................................................................................................ 7
2.5. Desain Tail.............................................................................................................................................................. 7
BAB III DESAIN TOWER....................................................................................................................................................... 8
3.1. Desain Bantalan Tower..................................................................................................................................... 8
3.2. Desain Tower......................................................................................................................................................... 8
3.3. Desain Kelengkapan Tower............................................................................................................................. 8
BAB IV GAMBAR DETAIL..................................................................................................................................................... 9
4.1. Gambar Detail TASH........................................................................................................................................... 9
4.2. Gambar Propeller dan Geometri Propeller............................................................................................... 9
4.3. Gambar Naf............................................................................................................................................................ 9
4.4. Gambar Poros Utama......................................................................................................................................... 9
4.5. Gambar Nachelle.................................................................................................................................................. 9
4.6. Gambar Tail............................................................................................................................................................ 9
4.7. Gambar Sistem Furling...................................................................................................................................... 9
4.8. Gambar Tower...................................................................................................................................................... 9
4.9. Dll............................................................................................................................................................................... 9
DAFTAR PUSTAKA............................................................................................................................................................... 10
LAMPIRAN-LAMPIRAN..................................................................................................................................................... 11
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
7
BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
1.1. Umum
Angin merupakan salah satu bentuk energy yang disebabkan oleh pemanasan permukaan bumi yang
tidak merata (ketidak teraturan bentuk permukaan bumi dan rotasi bumi) sehingga menyebabkan udara
berhembus dari tempat yang bersuhu tinggi ke daerah yang bersuhu rendah. Angin yang berhembus di
indonesia menurut LAPAN ( Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional) sering fluktuatif dan
kecepatan anginnya rendah yaitu berkisar antara 1-5 m/s yang diukur pada daerah-daerah tertentu yang
ada laboratorium klimatologinya. Dalam perancangan turbin angin, anemometer sangat dibutuhkan untuk
mengukur kecepatan angin didaerah yang akan dilakukan percobaan. Sedangkan tempat yang akan kami
uji berada dikota malang. Menurut BMG (Badan meterologi dan geofisika) karangploso malang
menyebutkan bahwa kecepatan angin dikota malang yaitu berkisar antara 5-30 km/jam. Dari data
kecepatan angin tersebut dapat diketahui bahwa kecepatan angin di kota malang termasuk berkecepatan
sedang.
1.2. Pemanfaatan Sumber Daya Angin
Angin hanya memenuhi sebagian kecil saja dari kebutuhan akan energy, dengan demikian kemajuan
teknologi penggunaan energy angin semakin meningkat dan biaya pemakaian semakin murah, energy
angin tidak menyebabkan polusi udara maupun air dan juga tidak berkointribusi pada pemanasan global.
Pemanfaatan tenaga angin sebagai sumber energy di Indonesia bukan tidak mungkin di kembangkan
lebih lanjut.
Energi telah dimanfaatkan selama ribuan tahun yang lalu, sebagai contoh yaitu sebagai penggilingan
gandum, pompa air, dan aplikasi mekanik lainnya. Saat ini penggunaan energy angin sebagai pembangkit
tenaga listrik semakin menarik dalam beberapa dekade terakhir, karena sifatnya yang terbarukan. Di
indonesia pembangkit listrik dari energy angin disebut pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB). Belum
banyak pemanfaatkan tenaga angin yang digunakan sebagai energy alternative dikota malang, hanya
beberapa yang telah memanfaatkan angin sebagai sumber energy, masih sedikitnya pemanfaatan angin
menyebabkan banyak orang yang bergantung pada energy yang habis digunakan atau tidak terbaruakan
misalnya seperti sumber energy yang berasal dari fosil maupun batu bara.
1.3. Pembangkitan Tenaga Angin
Tenaga angin pada saat ini banyak di gunakan sebagai sumber energy alternative, salah satunya yaitu
dengan menggunakan mekanisme turbin angin dan kincir angin. Dengan adanya turbin angin, kita bisa
memanfaatkan energy angin sebagai pembangkit listrik tenaga angin. Kini turbin angin lebih banyak
digunakan untuk mengakomodasi kebutuhan masyarakat jika di bandingka dengan kincir angin, pada
prinsipnya antara turbin angin dan kincir angin adalah sama. Yaitu menggunakan prinsip konversi energy
dengan merubah aliran angin yang di terima oleh sudu turbin menjadi energy mekanis dalam melakukan
kerja fisik atau menggerakan peralatan mekanik (generator), yang mana dalam proses ini menggunakan
sumber daya alam yang dapat diperbaharui yaitu angin. Dalam bidang pertanian angin juga digunakan
untuk mengakomodasi kebutuhan para petani dengan memanfaatkan energy angin, yang bermanfaat bagi
para petani dalam melakukan penggilingan padi, dan keperluan irigasi.
Penggunaan tenaga angin sebagai sumber energy alternative dapat di katakan sangat tepat, hal ini di
karenakan jika kita mempertimbangkan resiko akan habisnya sumber daya alam tak terbaharui di
lingkungan. Oleh karena itu perlu adanya pembaharuan energy, sumber energy yang terdapat di
lingkungan secara luas dan dapat di peroleh secara cuma-cuma yaitu angin.
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
8
BAB II DESAIN KOMPONEN UTAMA
2.1. Perhitungan Daya Turbin
2.2. Desain Rotor dan Geometri Propeller
2.3. Desain Nachele
2.4. Desain Sistem Furling
2.5. Desain Tail
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
9
BAB III DESAIN TOWER
3.1. Desain Bantalan Tower
3.2. Desain Tower
3.3. Desain Kelengkapan Tower
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
10
BAB IV GAMBAR DETAIL
4.1. Gambar Detail TASH
4.2. Gambar Propeller dan Geometri Propeller
4.3. Gambar Naf
4.4. Gambar Poros Utama
4.5. Gambar Nachelle
4.6. Gambar Tail
4.7. Gambar Sistem Furling
4.8. Gambar Tower
4.9. Dll
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
11
DAFTAR PUSTAKA
A Harvey & A Brown, Micro-hydro Design Manual, ITDG Publishing, 1992.
Arismunandar, W, Turbin, Penerbit ITB
Arthur Williams, Pumps as Turbines - A users guide, ITDG Publishing, 1995.
Deutschman, Aaron D., Michels, Walter J. and Wilson, Charles E. Machine Design theory and practice.
Dietzel, Fritz. 1996. Turbin,Pompa dan Kompressor. Jakarta: Erlangga.
El-Wakil, M.M, Powerplant Technology, McGraw-Hill
ITDG Publishing, 1985. Small hydro Power in China,
Khurmi R.S. Hydraulic Machines, S & Chand Co, New Delhi
Jeremy Thake, The Micro-hydro Pelton Turbine Manual: Design, Manufacture and Installation
for Small-scale Hydropower, ITDG Publishing, 2000.
Nechleba, Miroslav. 1957. Hydraulic Turbine Their Design and Equipment. Czeckoslovakia: Artia Pragu.
P Fraenkel, O Paish, V Bokalders, A Harvey & A Brown,Micro-hydro power: A guide for
development workers, ITDG Publishing, IT Power, Stockholm Environment Institute, 1991.
Paryatmo, Wibowo.2002. Turbin Air. Jakarta: Graha Ilmu
Sularso. Suga, Kiyokatsu.1991. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin 10th edition.
Jakarta : PT. Pradnya Paramita
Warnick,C.C. 1984. Hydropower Engineering. New Jersey: Prentice Hall Inc, Englewood Cliffs
www.matweb.com.2009.MechanicalProperties.(http://www.matweb.com/mechanicalproperties):
1 Juli 2009
www.chinaeastwell.com/enchinaeastwell/ecpxl_to.asp?id=54
www.owlnet.rice.edu/~mech401/Shigley8th%20Gears%20Chp13.doc
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
12
LAMPIRAN-LAMPIRAN
Dapat dilampirkan gambar-gambar lainnya seperti daftar spesifikasi motor, bearing dll
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
13
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK - JURUSAN TEKNIK MESIN
PERANCANGAN TURBIN ANGIN
Desain Turbin Angin Sumbu Horisontal 800 Watt dengan daerah
kecepatan angin antara 3 s/d 15 meter per detik.
NAMA KELOMPOK T-C08
TANGGAL SELESAI MM/Juli/2014
Yuda Lestari
201110120311095
Kelas 6C
Kuncoro
201110120311108
Kelas 6C
Muhammad Rizki A
201110120311093
Kelas 6C
Disusun untuk memenuhi syarat lulus matakuliah Proyek Disain Team I dan sebagai persyaratan
untuk mengikuti matakuliah Proyek Disan Tim II di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
2
PENUGASAN
Nama TIM
:
T-C08
PERANCANGAN
:
Turbin Angin Sumbu Horisontal
JUDUL TUGAS
:
Rancang Turbin Angin Sumbu Horisontal 800 Watt dengan daerah
kecepatan angin antara 3 s/d 15 meter per detik.
N
o
Nama
NIM
1
Yuda Lestari
201110120311095
xuncoro.mocca@yahoo.com
2
Kuncoro
201110120311108
3
Muhammad Rizki A
201110120311093
Tugas ini harus selesai diperiksa dan disyahkan pada tanggal, 10 Juni 2014
Pembimbing
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
3
Sudarman, Ir. MT
NIDN: 07115106001
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
4
DENAH LOKASI
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
5
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadlirat Illaahi Robby, yang telah
dapat kami selesaikan tepat waktu.
sehingga Tugas Proyek Disan Tim 1
Proyek disain ini bertujuan untuk …………………
Untuk mengimplementasikan proyek disain ini akan dilakukan
prototype/model)* yang dibuat berdasarkan gambar disain pada buku ini.
melalui
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
pembuatan
6
DAFTAR ISI
isi
PENUGASAN............................................................................................................................................................................. 2
KATA PENGANTAR................................................................................................................................................................. 4
DAFTAR ISI................................................................................................................................................................................ 5
BAB I IDENTIFIKASI POTENSI.......................................................................................................................................... 6
1.1. Umum....................................................................................................................................................................... 6
1.2. Pemanfaatan Sumber Daya Angin................................................................................................................. 6
1.3. Pembangkitan Tenaga Angin........................................................................................................................... 6
BAB II DESAIN KOMPONEN UTAMA............................................................................................................................... 7
2.1. Perhitungan Daya Turbin................................................................................................................................. 7
2.2. Desain Rotor dan Geometri Propeller......................................................................................................... 7
2.3. Desain Nachele..................................................................................................................................................... 7
2.4. Desain Sistem Furling........................................................................................................................................ 7
2.5. Desain Tail.............................................................................................................................................................. 7
BAB III DESAIN TOWER....................................................................................................................................................... 8
3.1. Desain Bantalan Tower..................................................................................................................................... 8
3.2. Desain Tower......................................................................................................................................................... 8
3.3. Desain Kelengkapan Tower............................................................................................................................. 8
BAB IV GAMBAR DETAIL..................................................................................................................................................... 9
4.1. Gambar Detail TASH........................................................................................................................................... 9
4.2. Gambar Propeller dan Geometri Propeller............................................................................................... 9
4.3. Gambar Naf............................................................................................................................................................ 9
4.4. Gambar Poros Utama......................................................................................................................................... 9
4.5. Gambar Nachelle.................................................................................................................................................. 9
4.6. Gambar Tail............................................................................................................................................................ 9
4.7. Gambar Sistem Furling...................................................................................................................................... 9
4.8. Gambar Tower...................................................................................................................................................... 9
4.9. Dll............................................................................................................................................................................... 9
DAFTAR PUSTAKA............................................................................................................................................................... 10
LAMPIRAN-LAMPIRAN..................................................................................................................................................... 11
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
7
BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
1.1. Umum
Angin merupakan salah satu bentuk energy yang disebabkan oleh pemanasan permukaan bumi yang
tidak merata (ketidak teraturan bentuk permukaan bumi dan rotasi bumi) sehingga menyebabkan udara
berhembus dari tempat yang bersuhu tinggi ke daerah yang bersuhu rendah. Angin yang berhembus di
indonesia menurut LAPAN ( Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional) sering fluktuatif dan
kecepatan anginnya rendah yaitu berkisar antara 1-5 m/s yang diukur pada daerah-daerah tertentu yang
ada laboratorium klimatologinya. Dalam perancangan turbin angin, anemometer sangat dibutuhkan untuk
mengukur kecepatan angin didaerah yang akan dilakukan percobaan. Sedangkan tempat yang akan kami
uji berada dikota malang. Menurut BMG (Badan meterologi dan geofisika) karangploso malang
menyebutkan bahwa kecepatan angin dikota malang yaitu berkisar antara 5-30 km/jam. Dari data
kecepatan angin tersebut dapat diketahui bahwa kecepatan angin di kota malang termasuk berkecepatan
sedang.
1.2. Pemanfaatan Sumber Daya Angin
Angin hanya memenuhi sebagian kecil saja dari kebutuhan akan energy, dengan demikian kemajuan
teknologi penggunaan energy angin semakin meningkat dan biaya pemakaian semakin murah, energy
angin tidak menyebabkan polusi udara maupun air dan juga tidak berkointribusi pada pemanasan global.
Pemanfaatan tenaga angin sebagai sumber energy di Indonesia bukan tidak mungkin di kembangkan
lebih lanjut.
Energi telah dimanfaatkan selama ribuan tahun yang lalu, sebagai contoh yaitu sebagai penggilingan
gandum, pompa air, dan aplikasi mekanik lainnya. Saat ini penggunaan energy angin sebagai pembangkit
tenaga listrik semakin menarik dalam beberapa dekade terakhir, karena sifatnya yang terbarukan. Di
indonesia pembangkit listrik dari energy angin disebut pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB). Belum
banyak pemanfaatkan tenaga angin yang digunakan sebagai energy alternative dikota malang, hanya
beberapa yang telah memanfaatkan angin sebagai sumber energy, masih sedikitnya pemanfaatan angin
menyebabkan banyak orang yang bergantung pada energy yang habis digunakan atau tidak terbaruakan
misalnya seperti sumber energy yang berasal dari fosil maupun batu bara.
1.3. Pembangkitan Tenaga Angin
Tenaga angin pada saat ini banyak di gunakan sebagai sumber energy alternative, salah satunya yaitu
dengan menggunakan mekanisme turbin angin dan kincir angin. Dengan adanya turbin angin, kita bisa
memanfaatkan energy angin sebagai pembangkit listrik tenaga angin. Kini turbin angin lebih banyak
digunakan untuk mengakomodasi kebutuhan masyarakat jika di bandingka dengan kincir angin, pada
prinsipnya antara turbin angin dan kincir angin adalah sama. Yaitu menggunakan prinsip konversi energy
dengan merubah aliran angin yang di terima oleh sudu turbin menjadi energy mekanis dalam melakukan
kerja fisik atau menggerakan peralatan mekanik (generator), yang mana dalam proses ini menggunakan
sumber daya alam yang dapat diperbaharui yaitu angin. Dalam bidang pertanian angin juga digunakan
untuk mengakomodasi kebutuhan para petani dengan memanfaatkan energy angin, yang bermanfaat bagi
para petani dalam melakukan penggilingan padi, dan keperluan irigasi.
Penggunaan tenaga angin sebagai sumber energy alternative dapat di katakan sangat tepat, hal ini di
karenakan jika kita mempertimbangkan resiko akan habisnya sumber daya alam tak terbaharui di
lingkungan. Oleh karena itu perlu adanya pembaharuan energy, sumber energy yang terdapat di
lingkungan secara luas dan dapat di peroleh secara cuma-cuma yaitu angin.
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
8
BAB II DESAIN KOMPONEN UTAMA
2.1. Perhitungan Daya Turbin
2.2. Desain Rotor dan Geometri Propeller
2.3. Desain Nachele
2.4. Desain Sistem Furling
2.5. Desain Tail
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
9
BAB III DESAIN TOWER
3.1. Desain Bantalan Tower
3.2. Desain Tower
3.3. Desain Kelengkapan Tower
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
10
BAB IV GAMBAR DETAIL
4.1. Gambar Detail TASH
4.2. Gambar Propeller dan Geometri Propeller
4.3. Gambar Naf
4.4. Gambar Poros Utama
4.5. Gambar Nachelle
4.6. Gambar Tail
4.7. Gambar Sistem Furling
4.8. Gambar Tower
4.9. Dll
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
11
DAFTAR PUSTAKA
A Harvey & A Brown, Micro-hydro Design Manual, ITDG Publishing, 1992.
Arismunandar, W, Turbin, Penerbit ITB
Arthur Williams, Pumps as Turbines - A users guide, ITDG Publishing, 1995.
Deutschman, Aaron D., Michels, Walter J. and Wilson, Charles E. Machine Design theory and practice.
Dietzel, Fritz. 1996. Turbin,Pompa dan Kompressor. Jakarta: Erlangga.
El-Wakil, M.M, Powerplant Technology, McGraw-Hill
ITDG Publishing, 1985. Small hydro Power in China,
Khurmi R.S. Hydraulic Machines, S & Chand Co, New Delhi
Jeremy Thake, The Micro-hydro Pelton Turbine Manual: Design, Manufacture and Installation
for Small-scale Hydropower, ITDG Publishing, 2000.
Nechleba, Miroslav. 1957. Hydraulic Turbine Their Design and Equipment. Czeckoslovakia: Artia Pragu.
P Fraenkel, O Paish, V Bokalders, A Harvey & A Brown,Micro-hydro power: A guide for
development workers, ITDG Publishing, IT Power, Stockholm Environment Institute, 1991.
Paryatmo, Wibowo.2002. Turbin Air. Jakarta: Graha Ilmu
Sularso. Suga, Kiyokatsu.1991. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin 10th edition.
Jakarta : PT. Pradnya Paramita
Warnick,C.C. 1984. Hydropower Engineering. New Jersey: Prentice Hall Inc, Englewood Cliffs
www.matweb.com.2009.MechanicalProperties.(http://www.matweb.com/mechanicalproperties):
1 Juli 2009
www.chinaeastwell.com/enchinaeastwell/ecpxl_to.asp?id=54
www.owlnet.rice.edu/~mech401/Shigley8th%20Gears%20Chp13.doc
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
12
LAMPIRAN-LAMPIRAN
Dapat dilampirkan gambar-gambar lainnya seperti daftar spesifikasi motor, bearing dll
PROYEK DISAIN TEAM I | BAB I IDENTIFIKASI POTENSI
13