TURBIN ANGIN MINI SEBAGAI ALTERNATIF SUMBER ENERGI LISTRIK UNTUK LAMPU NAVIGASI PADA KAPAL PENANGKAP IKAN DUDI FIRMANSYAH

Transkripsi

1 TURBIN ANGIN MINI SEBAGAI ALTERNATIF SUMBER ENERGI LISTRIK UNTUK LAMPU NAVIGASI PADA KAPAL PENANGKAP IKAN DUDI FIRMANSYAH PROGRAM STUDI TEKNOLOGI DAN MANAJEMEN PERIKANAN TANGKAP DEPARTEMEN PEMANFAATAN SUMBERDAYA PERIKANAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012

2 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi Turbin Angin Mini sebagai Alternatif Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan merupakan karya saya sendiri dengan arahan dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya ilmiah yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini. Bogor, 09 Februai 2012 Dudi Firmansyah

3 ABSTRAK DUDI FIRMANSYAH, C Turbin Angin Mini sebagai Alternatif Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan. Dibimbing oleh FIS PURWANGKA dan BUDHI HASCARYO ISKANDAR. Mengetahui pengaruh waktu (siang dan malam) terhadap besarnya kecepatan angin (km/jam) di daerah penelitian, mengetahui tipe angin berdasarkan kecepatan angin (km/jam) rata-rata di daerah penelitian menurut tabel skala Beaufort, mengetahui pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu pada turbin angin terhadap kecepatan putaran per menit (rpm) alternator, mengetahui perbandingan lama waktu pengisian baterai oleh turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu, mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk menghidupkan rangkaian lampu LED. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode percobaan, yaitu melakukan uji coba turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. Pengumpulan data penelitian ini dilakukan dengan cara pengamatan/observasi, yaitu dengan cara mengamati turbin angin 3 sudu dan 6 sudu, adapun hal yang diamati pada penelitian ini yaitu sebagai berikut : kecepatan angin (km/jam) dan arah angin, kecepatan putaran (rpm) alternator, arus (ampere) yang dihasilkan, jenis angin dan tipe angin. Analisis data yang digunakan pada penelitian ini yaitu, analisis univariat, bivariat dan analisis lanjut. Waktu (siang dan malam) memberikan pengaruh terhadap besarnya kecepatan angin di daerah penelitian, dimana pada siang hari kecepatan angin lebih besar dibandingkan malam hari. Menurut tabel skala Beaufort, tipe angin yang di daerah penelitian pada saat melakukan pengamatan termasuk dalam tipe angin lemah. Jumlah sudu pada baling-baling memberikan pengaruh terhadap peningkatan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator, dimana turbin angin dengan 6 sudu menghasilkan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator lebih besar dibandingkan turbin angin dengan 3 sudu. Lama waktu yang dibutuhkan untuk mengisi ampere baterai sampai penuh oleh turbin angin dengan 3 sudu yaitu 1 jam 45 menit, sedangkan oleh turbin angin dengan 6 sudu waktu yang dibutuhkan hanya 1 jam 30 menit. Jadi, turbin angin dengan 6 sudu menghasilkan arus (ampere) yang lebih besar. Energi yang dihasilkan turbin angin mini dengan 6 sudu mampu untuk menghidupkan tiga buah rangkaian lampu LED (putih, merah, dan hijau) selama 125,6 jam atau sama dengan ± 5 hari. Kata kunci: Lama waktu pengisian baterai, Pengaruh jumlah sudu, Turbin angin dengan alternator, Turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu, Turbin angin mini.

4 Hak cipta IPB, Tahun 2012 Hak cipta dilindungi Undang-Undang 1) Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber: a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah. b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. 2) Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa seizin IPB.

5 TURBIN ANGIN MINI SEBAGAI ALTERNATIF SUMBER ENERGI LISTRIK UNTUK LAMPU NAVIGASI PADA KAPAL PENANGKAP IKAN DUDI FIRMANSYAH Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan PROGRAM STUDI TEKNOLOGI DAN MANAJEMEN PERIKANAN TANGKAP DEPARTEMEN PEMANFAATAN SUMBERDAYA PERIKANAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012

6 Judul Skripsi Nama Mahasiswa NIM Program Studi : Turbin Angin Mini sebagai Alternatif Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan : Dudi Firmansyah : C : Teknologi dan Manajemen Perikanan Tangkap Disetujui: Pembimbing I, Pembimbing II, Fis Purwangka, S.Pi., M.Si. Dr. Ir. Budhi H. Iskandar, M.Si. NIP NIP : Diketahui: Ketua Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Dr. Ir. Budy Wiryawan, M.Sc. NIP Tanggal lulus: 09 Februari 2012

7 KATA PENGANTAR Skripsi ditujukan untuk memenuhi syarat mendapatkan gelar sarjana pada Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Judul yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan pada bulan Juni-Desember 2011 ini adalah Turbin Angin Mini sebagai Alternatif Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada: 1. Fis Purwangka, S.Pi., M.Si dan Dr. Ir. Budhi H. Iskandar, M.Si. atas arahan dan bimbingannya selama penyusunan skripsi ini; 2. Dr. Ir. Mohammad Imron, M.Si. selaku Komisi Pendidikan Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan dan Dr. Yopi Novita, S.Pi., M.Si. selaku penguji tamu; 3. Dosen Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan atas ilmu yang telah diberikan selama ini; 4. Bidang Penelitian dan Publikasi Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan atas pemberian dana untuk penelitian insentif Orang tua dan Kakakku atas semua doa, nasehat, semangat serta kasih sayang yang diberikan selama ini kepada penulis; 6. Fitria Nur Indah Sari atas doa, dukungan dan semangatnya selama ini; 7. Teknisi SLK Palabuhanratu (Kang Syarif, Om Chris, Kang Arik dan yang lainnya) atas bantuannya selama melakukan penelitian; 8. Laboratorium KKO Crew (Kang Maman, Eko, Bang Bobi, Bang Komar, Mbak Dini dan Furqon Golo ) atas bantuannya selama pembuatan alat; 9. Keluarga Bagan PSP (Ade, Beni, Dede, Reza Rois, dan Ryan) atas doa, dukungan dan semangatnya selama ini; 10. Teman-teman seperjuangan PSP 44, adik-adik PSP 45, dan PSP 46 atas segala dorongan, inspirasi dan semangat kepada penulis; 11. Pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi para pembaca. Bogor, Februari 2012 Dudi Firmansyah

8 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Kota Kuda Kuningan-Jawa Barat pada tanggal 23 Desember 1988 dari pasangan Bapak Edi Heryadi (Alm) dan Rusih. Penulis merupakan putra keempat dari empat bersaudara. Penulis lulus dari SMA Negeri 3 Kuningan pada tahun 2007 dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih Mayor Teknologi dan Manajemen Perikanan Tangkap, Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif di Himpunan Mahasiswa Aria Kamuning - Kuningan (Himarika) sebagai Ketua Divisi P2M periode , Ketua Praktek Lapang (Fieldtrip) Oseanografi Umum Tahun 2009, dan Himpunan Mahasiswa Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan (Himafarin) sebagai Ketua Umum Himpunan Mahasiswa Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan (Himafarin) periode Penulis menerima dana dari bagian Bidang Penelitian dan Publikasi Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan untuk melakukan penelitian dan penyusunan skripsi dengan judul Turbin Angin Mini sebagai Alternatif Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan. Penyusunan skripsi ini digunakan untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Program Studi Teknologi dan Manajemen Perikanan Tangkap, Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan dan dinyatakan lulus dalam sidang sarjana pada tanggal 09 Februari 2012.

9 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... i DAFTAR GAMBAR... ii DAFTAR LAMPIRAN... iii 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Angin dan Proses Terjadinya Angin Alat ukur kecepatan angin Jenis-jenis angin Pola umum angin di Indonesia Jenis Turbin Angin Konstruksi turbin angin Alternator Mobil Sistem Penyimpanan Energi Listrik Sistem Kelistrikan pada Kapal Penangkap Ikan Lampu LED (Light Emitting Diode) Lampu Navigasi METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian Alat dan Bahan Metode Penelitian Metode Pengumpulan Data Analisis dan Penyajian Data Pembuatan dan Perancangan Alat Pembuatan alat Perancangan alat KEADAAN UMUM DAERAH PENELITIAN 4.1 Letak dan Luas Wilyah Musim Penangkapan Ikan Unit Penangkapan Ikan Kapal Alat tangkap Nelayan Kondisi Umum Angin di Wilayah Palabuhanratu... 29

10 5 HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Hasil Pengamatan Kecepatan Angin pada Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu Sebaran frekuensi kecepatan angin pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu Tipe angin dan jenis angin pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu Hubungan Kecepatan Angin (km/jam) dan Kecepatan Putaran per menit (rpm) Alternator pada Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu Hubungan Kecepatan Putaran per menit (rpm) Alternator dan Arus yang Dihasilkan pada Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu Pengaruh Jumlah 3 Sudu dan 6 Sudu pada Turbin Angin terhadap Peningkatan Kecepatan Putaran per menit (rpm) Alternator Perbandingan Lama Waktu Pengisian Ampere Baterai oleh Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu Waktu yang Dibutuhkan untuk Menghidupkan Rangkaian Lampu LED Spesifikasi Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 48

11 DAFTAR TABEL Halaman 1 Tabel Skala Beaufort Jumlah perahu motor tempel dan kapal motor tahun Jumlah alat tangkap di kabupaten Sukabumi tahun Jumlah nelayan PPN Palabuhanratu tahun Sebaran frekuensi kecepatan angin (km/jam) pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu Tipe angin berdasarkan skala Beaufort pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu Tipe angin berdasarkan skala Beaufort untuk kecepatan angin angin ratarata pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu Jenis angin pada saat pengujian turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu Kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu Kecepatan putaran per menit (rpm) alternator dan arus (ampere) yang dihasilkan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu Perbandingan lama waktu pengisian baterai oleh turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu Spesifikasi turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu i

12 DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Anemometer Turbin angin Propeller dan Darrieus Jenis-jenis model sudu Alternator mobil Accu mobil 12 Volt 45 ampere Bagian lampu LED Posisi lampu pada kapal ukuran kurang dari 7 m Posisi lampu pada kapal ukuran 7 12 m Posisi lampu pada kapal ukuran m Bentuk baling-baling yang dibuat Rangka alternator yang telah dibuat Turbin angin mini Sudu yang telah dipasang pada puli Alternator yang telah terpasang pada rangka alternator Puli baling-baling terpasang pada rotor alternator Rangka alternator dihubungkan dengan tiang Saat ekor telah terpasang Saat kabel sudah terhubung Semua komponen sudah terpasang Rata-rata kecepatan angin di Palabuhanratu bulan Januari Agustus Grafik hubungan antara waktu dan kecepatan angin saat pengamatan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu Histogram sebaran frekuensi kecepatan angin pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu Grafik hubungan antara kecepatan angin (km/jam) dengan putaran (rpm) alternator pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu Grafik hubungan antara kecepatan putaran alternator (rpm) dengan arus (ampere) yang dihasilkan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu Pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu terhadap peningkatan kecepatan putaran (rpm) alternator Perbandingan lama waktu pengisian ampere baterai oleh turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu Rangkaian lampu LED ii

13 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Tabel data hasil pengamatan turbin angin dengan 3 sudu Tabel data hasil pengamatan turbin angin dengan 6 sudu Alat dan bahan Dokumentasi hasil penelitian iii

14 1 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Menurut Indartono (2005) yang diacu oleh Alamsyah (2007), energi merupakan bagian penting dalam kehidupan masyarakat, karena hampir semua aktivitas manusia selalu membutuhkan energi. Misalnya untuk penerangan, proses industri atau untuk menggerakkan peralatan rumah tangga diperlukan energi listrik, untuk menggerakkan kendaraan baik roda dua maupun empat diperlukan bensin, serta masih banyak peralatan di sekitar kehidupan manusia yang memerlukan energi. Sebagian besar energi yang digunakan di Indonesia berasal dari energi fosil yang berbentuk minyak bumi dan gas bumi. Jumlah energi fosil ini semakin lama akan semakin berkurang dan harganya akan terus naik, sehingga perlu dicarikan sumber energi alternatif untuk membangkitkan energi listrik tersebut. Menurut Triharyanto (2007), banyak sekali energi alternatif dari alam terutama di Indonesia yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik. Salah satu alternatif energi yang dapat dipilih adalah angin, karena angin terdapat dimana-mana sehingga mudah didapatkan serta tidak membutuhkan biaya besar. Energi listrik tidak dapat langsung dihasilkan oleh alam, maka untuk memanfaatkan energi angin ini dibutuhkan sebuah alat yang dapat merubah energi angin tersebut menjadi energi listrik. Alat yang digunakan yaitu turbin angin, dimana turbin angin ini akan menangkap energi angin dan menggerakkan alternator yang nantinya akan merubah energi gerak menjadi energi listrik. Permasalahan sistem kelistrikan pada kapal-kapal penangkap ikan di Indonesia masih kurang mendapatkan perhatian secara memadai, dimana sistem kelistrikan yang ada berdasarkan pada sistem kelistrikan di darat. Padahal kondisi lingkungan di laut dan di darat jauh berbeda, kondisi lingkungan di kapal bersifat korosif, sehingga spesifikasi-spesifikasi peralatan yang digunakan akan berbeda. Selain itu, ketersediaan energi listrik di kapal penangkap ikan sangat penting bagi operasional dan keselamatan kapal. Tenaga listrik ini dipergunakan untuk penerangan, sistem permesinan bantu, sistem pendingin ruang penyimpanan, serta peralatan navigasi. Perencanaan sistem kelistrikan yang baik akan menghindarkan dari terjadinya musibah yang diakibatkan hubungan singkat, sehingga terjadi

15 2 kebakaran di kapal ataupun kematian. Selain itu, perencanaan yang baik akan dapat menghemat biaya operasional (Koenhardono, 2009). Mengacu pada data statistik yang diinformasikan oleh IMO, ILO dan FAO bahwa 7 persen kecelakaan fatal terjadi di industri penangkapan ikan dan setiap tahunnya terjadi sekitar kecelakaan tersebut, dimana 80 persen kecelakaan kapal disebabkan oleh kesalahan manusia. Salah satu faktor penyebab kapal tersebut mengalami kecelakaan yaitu kapal tersebut tidak dilengkapi dengan peralatan navigasi yang sesuai dengan aturan yang berlaku, baik secara nasional dan internasional, contohnya penggunaan lampu navigasi. Dalam penelitian ini, dibuat suatu turbin angin mini tipe propeller yang digunakan sebagai alternatif pembangkit listrik, dengan alternator mobil yang berfungsi untuk mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Selanjutnya, arus dan daya listrik yang dihasilkan digunakan untuk mengisi ulang baterai (accu) yang kemudian akan digunakan untuk kebutuhan listrik lampu. Lampu yang digunakan yaitu tiga buah rangkaian lampu LED (putih, merah dan hijau), dimana daya yang diperlukan oleh lampu LED ini jauh lebih hemat dibandingkan dengan lampu biasa. 1.2 Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk: 1) Mengetahui pengaruh waktu (siang dan malam) terhadap besarnya kecepatan angin (km/jam) di daerah penelitian. 2) Mengetahui tipe angin berdasarkan kecepatan angin (km/jam) rata-rata di daerah penelitian menurut tabel skala Beaufort. 3) Mengetahui pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu pada turbin angin terhadap kecepatan putaran per menit (rpm) alternator. 4) Mengetahui perbandingan lama waktu pengisian baterai oleh turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. 5) Mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk menghidupkan rangkaian lampu LED.

16 3 1.3 Manfaat Penelitian 1) Bagi penulis, menambah pengetahuan mengenai pemanfaatan energi angin sebagai energi alternatif baik secara teori maupun praktek. 2) Bagi nelayan, memberikan informasi kepada nelayan mengenai pemanfaatan energi angin (turbin angin) sebagai alternatif pengganti sumber energi listrik untuk lampu navigasi pada kapal penangkap ikan.

17 4 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Angin dan Proses Terjadinya Angin Menurut Harun (1987) yang diacu oleh Setiono (2006), adanya perbedaan suhu antara wilayah yang satu dengan wilayah yang lain di permukaan bumi ini menyebabkan timbulnya angin. Terjadinya perputaran udara yaitu perpindahan udara dari daerah khatulistiwa (suhu tinggi) ke daerah kutub (suhu rendah) dan sebaliknya dari daerah kutub (suhu rendah) ke daerah khatulistiwa (suhu tinggi). Perpindahan udara atau gesekan udara terhadap permukaan bumi inilah yang disebut dengan angin. Perbedaan suhu di permukaan bumi dikarenakan penyinaran matahari ke bumi dan peredaran bumi terhadap matahari. Oleh karena itu, adanya angin pada suatu wilayah tergantung perbedaan suhu, sehingga dapat dikatakan secara periodik angin di suatu wilayah dibangkitkan kembali selama ada perbedaan suhu oleh penyinaran matahari. Atas dasar hal tersebut, angin dapat dikatakan sebagai sumber daya energi terbarukan Alat ukur kecepatan angin Menurut Safarudin (2003) yang diacu oleh Alamsyah (2007), untuk memperkirakan kecepatan angin di lokasi, dapat dipergunakan dua teknik. Teknik pertama yaitu menggunakan alat yang disebut anemometer, sedangkan teknik kedua yaitu menggunakan pengamatan langsung berdasarkan Skala Beaufort. (1) Anemometer Kecepatan angin diukur dengan alat yang disebut anemometer. Anemometer jenis mangkok adalah yang mempunyai sumbu vertikal dan tiga buah mangkok yang berfungsi menangkap angin. Sumber: Safarudin (2003) diacu oleh Alamsyah (2007) Gambar 1 Anemometer.

18 5 Jumlah putaran per menit dari poros anemometer dihitung secara elektronik. Biasanya, anemometer dilengkapi dengan sudut angin untuk mendeteksi arah angin. Jenis anemometer lain adalah anemometer ultrasonik atau jenis laser yang mendeteksi perbedaan fase dari suara atau cahaya koheren yang dipantulkan dari molekul-molekul udara. (2) Skala Beaufort Menurut Hofman (1987) yang diacu oleh Alamsyah (2007), kecepatan angin dan tipe angin juga dapat diperkirakan dengan menggunakan skala Beaufort, dimana skala Beaufort memperkirakan kecepatan angin berdasarkan kondisi visual yang terdapat di daratan dan lautan. Sehingga, dapat ditentukan tipe angin di suatu wilayah berdasarkan besarnya kecepatan angin di wilayah tersebut. Berikut tabel skala Beaufort beserta penjelasannya dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini. Tabel 1 Skala Beaufort. Skala Beaufort Skala Petersen 0 Datar 1 Datar 2 Riakan ringan Riakan ringan 3 sampai bergelombang 4 Bergelombang 5 Dahsyat 6 Laut yang agak dahsyat Uraian jelas dari angin Lazim Lazim dipakai di dipakai di laut darat Suasana Tidak ada sunyi angin Lemah dan Angin sunyi Kesejukan lemah Kesejukan ringan Kesejukan sedang Angin sepoi sepoi yang segar Angin sepoi sepoi yang kaku 7 Laut yang liar - lemah Angin lemah Angin lemah Angin sedang Angin yang cukup kencang Angin kencang Angin keras Kecepatan angin m/s km/jam 0-0, ,3-1, ,6-3, ,4-5, ,5-7, ,0-10, ,8-13, ,9-17,

19 6 Skala Beaufort Skala Petersen Uraian jelas dari angin Lazim Lazim dipakai di dipakai di laut darat Angin - taufan Kecepatan angin m/s Km/jam 8 Laut yang tinggi 17,2-20, Laut yang tinggi - Taufan 20,8-24, Laut yang Taufan - sangat tinggi berat 24,5-28, Laut yang luar biasa tinggi - Badai 28,5-32, Liar - Badai > 32,6 > 117 Sumber: Hofman (1987) diacu oleh Alamsyah (2007) Jenis jenis angin Menurut Wyrtki (1961) yang diacu oleh Suardi (2009), secara umum angin dapat dibagi menjadi angin lokal dan angin musim. Salah satu yang termasuk ke dalam angin lokal yaitu angin angin laut dan angin darat. (1) Angin laut Angin laut terjadi ketika pada pagi hingga menjelang sore hari, daratan menyerap energi panas lebih cepat dari lautan. Sehingga suhu udara di darat lebih panas daripada di laut, akibatnya udara panas di daratan akan naik dan digantikan udara dingin dari lautan. (2) Angin darat Angin darat terjadi ketika pada malam hari energi panas yang diserap permukaan bumi sepanjang hari akan dilepaskan lebih cepat oleh daratan (udara dingin), sementara itu di lautan energi panas sedang dalam proses dilepaskan ke udara. Gerakan konvektif tersebut menyebabkan udara dingin dari daratan bergerak menggantikan udara yang naik di lautan sehingga terjadi aliran udara dari darat ke laut, dan biasanya angin darat terjadi pada tengah malam dan dini hari. Kedua angin ini banyak dimanfaatkan oleh para nelayan tradisional untuk menangkap ikan di laut. Pada malam hari saat bertiupnya angin darat, para nelayan pergi menangkap ikan di laut. Sebaliknya pada siang hari saat bertiupnya angin laut, para nelayan pulang dari penangkapannya.

20 Pola umum angin di Indonesia Pola angin yang sangat berperan di Indonesia yaitu angin muson. Hal ini disebabkan karena Indonesia teletak di antara dua benua yaitu Benua Asia dan Australia dan di antara dua samudera yaitu Samudera Pasifik dan Samudera Hindia. Menurut Wyrtki (1961) yang diacu oleh Suardi (2009), keadaan musim di Indonesia terbagi menjadi tiga golongan, yaitu : (1) Musim Barat (Oktober April) Di Pulau Jawa angin ini dikenal sebagai angin muson barat laut, musim barat umumnya membawa curah hujan yang tinggi di Pulau Jawa. Angin muson barat berhembus pada bulan Oktober - April, terjadi pergerakan angin dari benua Asia ke benua Australia sebagai angin muson barat. Angin ini melewati Samudera Pasifik dan Samudera Indonesia serta Laut Cina Selatan. Karena melewati lautan tentunya banyak membawa uap air dan setelah sampai di kepulauan Indonesia turun hujan. Setiap bulan November, Desember, dan Januari Indonesia bagian barat sedang mengalami musim hujan dengan curah hujan yang cukup tinggi. (2) Musim Timur (April - Oktober) Angin muson timur berhembus setiap bulan April - Oktober, dimana selama musim timur biasanya Pulau Jawa mengalami kekeringan. Terjadi pergerakan angin dari benua Australia ke benua Asia melalui Indonesia sebagai angin muson timur. Angin ini tidak banyak menurunkan hujan, karena hanya melewati laut kecil. Oleh sebab itu, di Indonesia sering menyebutnya sebagai musim kemarau. (3) Musim Peralihan Diantara musim penghujan (Musim Barat) dan musim kemarau (Musim Timur) terdapat musim lain yang disebut Musim Pancaroba (Peralihan). Adapun ciri-ciri musim pancaroba (peralihan), yaitu antara lain udara terasa panas, arah angin tidak teratur, sering terjadi hujan secara tiba-tiba dalam waktu yang singkat dan lebat. Musim peralihan terbagi menjadi dua periode, yaitu periode Maret Mei dikenal seagai musim Peralihan I atau Muson pancaroba awal tahun. Sedangkan, periode September November disebut musim peralihan II atau musim pancaroba akhir tahun. Pada musim-musim peralihan, matahari bergerak melintasi khatulistiwa, sehingga angin menjadi lemah dan arahnya tidak menentu.

21 8 2.2 Jenis Turbin Angin Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), pengertian turbin adalah mesin atau motor yang roda penggeraknyaa berporos dengan suduu (baling-baling) yang digerakkan oleh aliran air, uap atau udara. Sedangkan, turbin angin adalah alat untuk merubah energi angin (energi gerak) menjadi energi listrik. Menurut Safarudin (2003) yang diacu oleh Alamsyah (2007), turbin anginn dibagi menjadi dua jenis, yaitu turbin angin propeller dan turbin anginn darrieus. (1) Turbin angin Propeller adalah jenis turbin anginn dengan poros horizontal seperti baling baling pesawat terbang pada umumnya. Turbin angin ini harus diarahkan sesuai dengan arah angin yang paling tinggi kecepatannya. (2) Turbin angin Darrieus merupakan suatu sistem konversi energi angin yang digolongkan dalam jenis turbin angin berporos tegak. Turbin angin ini pertama kali ditemukan oleh GJM Darrieus tahun Keuntungan dari turbin jenis Darrieus yaitu tidak memerlukan mekanisme orientasi pada arah angin. Untuk gambar turbin angin dapat dilihat pada Gambar 2 di bawah ini. Sumber: Safarudin (2003) diacu oleh Alamsyah (2007) Gambar 2 Turbin angin Propeller dan Darieus Konstruksi turbin angin Menurut Triharyanto (2007), kontruksi turbin angin secara umum terdiri beberapa macam sub sistem yang dapat meningkatkann efisiensi dari turbin angin tersebut yaitu sebagai berikut : 1) Sudu Sudu merupakan bagian rotor dari turbin angin, dimana rotor ini menerima energi kinetik dari angin dan dirubah ke dalam energi gerak putar.

22 9 (1) Model sudu Model sudu yang umum digunakan untuk turbin angin tipe horizontal (propeller) terbagi menjadi tiga bentuk, yaitu (1) bentuk persegi panjang, (2) bentuk taper linier terbalik dan (3) bentuk taper linier. Seperti terlihat pada Gambar 3 di bawah ini. (1) (2) (3) Sumber: Triharyanto (2007) Gambar 3 Jenis-jenis model sudu. Model sudu yang paling baik adalah yang mendekati bentuk streamline, dalam pengujian ini digunakan bentuk taper linear sebagai bentuk yang mendekati kondisi streamline. Menurut Hofman (1987) yang diacu oleh Alamsyah (2007), untuk mendapatkan hasil yang optimal dari sebuah turbin angin, maka perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut yaitu bentuk sudu seperti sekrup atau memuntir, sehingga aerodinamisnya semakin baik. Untuk mendapatkan energi yang lebih baik, puli dipasang langsung pada rotor. Serta sudu yang ideal berjumlah 3 buah sudu, karena menghasilkan pembagian gaya dan keseimbangan yang lebih baik. (2) Jumlah sudu/daun pada baling-baling Menurut Jhon (1985) yang diacu oleh Guntoro (2008), menyatakan bahwa semakin besar luas baling-baling maka akan menghasilkan gaya yang besar pula. Akibatnya akan menyebabkan putaran rotor yang semakin cepat dan menghasilkan daya listrik keluaran yang semakin besar. Demikian pula, dengan menambah jumlah sudu pada baling-baling akan menambah luas baling-baling yang berarti akan menambah gaya pada turbin sehingga akan memperbesar putaran rotor. Selain itu menurut Guntoro (2008), bahwa semakin banyak jumlah sudu pada baling-baling efisiensi daya listriknya cenderung semakin besar. Hal ini terjadi karena gaya angkat angin menjadi besar dengan bertambahnya luas baling-baling (luas bertambah karena jumlah

23 10 sudu bertambah) sehingga kecepatan putaran rotor (alternator) juga semakin lebih besar, akibatnya daya dan arus listrik yang dihasilkan juga semakin besar. Menurut Fyson (1985) yang diacu oleh Sambada (2001), baling-baling pada kapal adalah alat untuk melanjutkan putaran yang diberikan mesin utama yang disalurkan melalui poros (shafting) baling-baling yang berupa kekuatan hantar (delivered horse power) menjadi tenaga dorong (thrust horse power) untuk melakukan gerakan atau mendorong kapal. Dimensi propeller menurut Fyson (1985) terdiri dari diameter baling-baling (Dp), diameter hub (biasanya 0,2 Dp), Disc Area Ratio (DAR) adalah total luas daun baling-baling per luas sapuan baling-baling, dan untuk baling-baling kapal berdaun tiga biasanya memiliki nilai DAR =0,5. Bentuk daun baling-baling secara melintang dan membujur, rake dan skew, pitch dan slip. Menurut Harvald (1992) yang diacu oleh Sambada (2001), semakin sedikit jumlah daun baling-baling semakin tinggi efisiensi baling-baling. Hal ini berlaku jika angka maju mempunyai harga yang tetap. Dengan harga maju yang sudah tertentu demikian itu maka berarti harus dipilih baling-baling dengan jumlah daun yang sesedikit mungkin. Tetapi jika dilakukan perhitungan dengan menganggap bahwa kecepatan, dan dengan demikian daya balingbaling yang diperlukan serta garis tengah baling-baling semuanya sudah tertentu, dan memenuhi kriteria kavitasi maka penambahan jumlah daun baling-baling akan menurunkan efisiensi. Jumlah daun baling-baling tidak memiliki pengaruh yang berarti pada daya yang diperlukan untuk menggerakkan kapal. (2) Generator Generator merupakan salah satu komponen terpenting dalam pembuatan sistem turbin angin, karena generator ini dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik. (3) Tower Tower atau tiang penyangga yaitu bagian struktur dari turbin angin horizontal yang memiliki fungsi sebagai struktur utama penopang dari komponen sistem terangkai sudu, poros dan generator.

24 Alternator Mobil Menurut Nipondenso (1980) yang diacu oleh Setiono (2006), alternator adalah suatu mesin yang mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga listrik. Pengubahan energi angin menjadi energi listrik pada alat-alat yang kecil dapat dilakukan memakai alternator mobil, energi mekanik dan mesin diterima melalui sebuah pulley yang memutarkan rotor dan membangkitkan arus bolak-balik pada stator. Arus bolak-balik ini diubah menjadi arus searah oleh diode, Bagian-bagian utama pada alternator adalah rotor yang membangkitk kan elektromagnetik. Stator yang membangkitkann arus listrik dan diode yang menyearahkan arus. Sebagai tambahan, terdapat pula brush yang mengalirkan arus ke rotor coil untuk memperhalus putaran rotor dan fan untuk mendingink kan rotor, stator serta diode dan semua bagian tersebut dipegang oleh front dan rear frame. Untuk gambar alternatorr mobil disampaikan pada Gambar 4 di bawah ini. Sumber: Setionoo (2006) Gambar 4 Alternator mobil. Kecepatan angin (km/jam) sangat berpengaruh terhadap kecepatan putaran (rpm) alternator. Dimana, semakin tinggi kecepatan angin (km/jam) diikuti dengan semakin cepatnya putaran (rpm) alternator, hal ini membuktikan bahwa kecepatan angin (km/jam) berbanding lurus dengann kecepatan putaran (rpm) alternator. Selain itu, pada alternator mobil, saat rpm rendah maka keluarannya akan rendah. Sebaliknya, semakin tinggi rpm maka keluarannya akan semakin tinggi (Alamsyah, 2007). 2.4 Sistem Penyimpanan Energi Listrik Menurut Alamsyah (2007), karena terbatasnya a ketersediaan energi angin (tidak sepanjang hari angin akan selalu tersedia) maka ketersediaan listrik pun tidak menentu, oleh karena itu digunakan alat penyimpan energi yang berfungsi

25 12 sebagai back-up energi listrik. Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat/lampu meningkat atau ketika kecepatan angin suatuu daerah sedang menurun, maka kebutuhan permintaan akan daya listrik tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu, kita perlu menyimpan sebagian energi yang dihasilkan ketika terjadi kelebihan daya pada saat turbin angin berputar kencang atau saat penggunaan daya pada masyarakat menurun. Penyimpanan energi ini diakomodasi dengan menggunakann alat penyimpan energi, contoh sederhana yang dapat dijadikan sebagai alat penyimpan energi listrik adalah accu mobil. Accu mobil memiliki kapasitas penyimpanan energi yang cukup besar, sehingga energi dapat digunakan secara maksimal untuk memenuhi kebutuhan listrik. Untuk gambar accu mobil disampaikan pada Gambar 5 di bawah ini. Sumber: Alamsyah (2007) Gambar 5 Accu mobil 12 Volt 45 Ah. 2.5 Sistem Kelistrikan pada Kapal Penangkap Ikan Menurut Koenhardono (2009), sistem kelistrikan yang adaa di darat dan di kapal tidak berbeda. Daya listrik dihasilkan oleh suatuu sistem pembangkit listrik, kemudian didistribusikan melalui sistem kawat menuju ke beban listrik. Apabila sistem kelistrikan di darat merupakan sistem terpusat, dimana beberapa sistem pembangkit listrik yang terpisahkan dalam jarak puluhan bahkan ratusan kilometer menjadi satu, untuk memenuhi kebutuhan daya listrik konsumenn dari satu atau beberapa pulau. Sistem kelistrikan di kapal hanya untuk memenuhi kebutuhan di kapal itu sendiri, dimana jarak antara sistem pembangkit dan konsumen hanya beberapa puluh meter tergantung pada ukuran kapal. Perencanaan sistem kelistrikan di kapal harus mampu menjaga kontinyuitas ketersediaan tenaga listrik yang ada,

26 13 sehingga dalam perencanaannya diperlukan pertimbangan-pertimbangan agar generator yang digunakan dapat melayani kebutuhan listrik secara optimal pada berbagai kondisi operasi di kapal (Koenhardono, 2009). 2.6 Lampu LED (Light Emitting Diode) Lampu LED merupakan lampu terbaru yang merupakan sumber cahaya yang efisien energinya. Sebuah LED adalah sejenis dioda semikonduktor istimewa. Seperti sebuah dioda normal, LED terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh, atau di-dop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur yang disebut p-n junction. Pembawa muatanelektron dan lubang mengalir ke junction dari elektroda dengan voltase berbeda. Ketika elektron bertemu dengan lubang, dia jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah, dan melepas energi dalam bentuk photon (Routledge, 2002). Sumber: Routledge (2002) Gambar 6 Bagian lampu LED. LED mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan lampu pijar konvensional. LED tidak memiliki filamen yang terbakar, sehingga usia pakai LED jauh lebih panjang daripada lampu pijar, LED tidak memerlukan gas untuk menghasilkan cahaya. Selain itu bentuk dari LED yang sederhana, kecil dan kompak memudahkan penempatannya. Di dalam hal efisiensi, LED juga memiliki keunggulan. Pada lampu pijar konvensional, proses produksi cahaya menghasilkan panas yang tinggi karena filamen lampu harus dipanaskan.led hanya sedikit menghasilkan panas, sehingga porsi terbesar dari energi listrik yang ada digunakan untuk menghasilkan cahaya dan membuatnya jauh lebih efisien (Kuniyo, 2006).

27 Lampu Navigasii Lampu navigasi adalah lampu kapal yg harus dipasang pada waktu kapal berlayar pada malamm hari untuk mengetahui arah kapal, jenis kapal dan ukuran kapal. Menurut FAO (2009), penggunaann lampu navigasi dibagi berdasarkan ukuran kapal. Untuk ukuran pertama, yaitu kapal yang mempunyai ukuran di bawah tujuh meter (< 7 meter) dan kecepatan kurang dari 7 knot menggunakan lampu navigasi yang berwarna putih, posisi lampu dipasang diatas kapal dan harus terlihat hingga jarak 2 mil, serta lampu tersebut harus terlihat dari segala arah. Posisi lampu Sumber: FAO (2009) Gambar 7 Posisi lampu pada kapal ukuran kurang dari 7 meter. Ukuran kedua yaitu kapal yang mempunyai ukuran 7 meter sampai dengan 12 meter (7-12 meter). Pada kapal ukuran ini digunakan tiga warna lampu yaitu merah, hijau, dan putih. Lampu merah dan hijau harus terlihat hingga jarak 1,5 mil dan hanya bisa dilihat dari satu sisi saja. Untuk lampu merah harus bisa dilihat dari sisi kiri saja dan lampu hijau hanya bisa dilihat dari sisi kanan saja. Sedangkann lampu putih harus terlihat hingga jarak 2 mil dan dapat terlihatt dari segala arah. Sumber: FAO (2009) Gambar 8 Posisi lampu pada kapal ukuran 7 12 meter.

28 15 Ukuran ketiga yaitu kapal yang mempunyai ukuran 12 meter sampai dengan 20 meter (12-20 meter). Pada kapal ukuran ini digunakan tiga warna lampu yaitu merah, hijau, dan putih. Lampu merah dan hijau harus terlihat hingga jarak 1,5 mil dan hanya bisa dilihat dari satu sisi saja. Untuk lampu merah harus bisa dilihat dari sisi kiri saja dan lampu hijau hanya bisa dilihat dari sisi kanan saja. Lampu putih harus terlihat hingga jarak 3 mil dan dapat terlihat dari arah depan. Sedangkan lampu putih yang lain harus dapat dilihat hingga jarak 2 mil dan dapat dilihat dari arah belakang saja. Sumber: FAO (2009) Gambar 9 Posisi lampu pada kapal ukuran meter.

29 16 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan dalam tiga tahap, tahap pertama yaitu pembuatan alat yang dilaksanakan pada bulan Juli - Oktober 2011 di Workshop Bagian Kapal dan Transportasi Perikanan. Tahap kedua yaitu pengujian alat dan penyempurnaan alat yang dilaksanakan pada tanggal November 2011 di Stasiun Lapang Kelautan (SLK) Palabuhanratu, Sukabumi - Jawa Barat. Tahap ketiga yaitu pengolahan data dan penyusunan skripsi yang dilaksanakan pada bulan November - Desember 2011 di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. 3.2 Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : (1) Pipa paralon PVC 6 mm, digunakan untuk bahan pembuatan baling-baling turbin angin (Lampiran 3). (2) Alternator mobil Denso bz020, berfungsi untuk merubah energi gerak yang dihasilkan baling-baling menjadi energi listrik (Lampiran 3). (3) Besi bulat dengan diameter 6 cm, digunakan untuk poros vertikal (tiang) turbin angin (4) Besi plat 2 mm, digunakan untuk alas alternator dan tiang ekor pada turbin angin. (5) Acrylic 2 mm, digunakan untuk bahan pembuatan ekor turbin angin (Lampiran 3). (6) Kabel besar positif dan negatif, digunakan untuk mengalirkan arus yang dihasilkan dari turbin angin ke baterai. (7) Baut dengan panjang ± 2 cm dan mur diameter 0,2 cm sebanyak 12 buah untuk menempelkan sudu dengan puli, baut dengan panjang ± 4 cm dan mur diameter ± 2 cm untuk mengencangkan tiang, dan digunakan juga untuk alas alternator. (8) Baterai basah dengan daya 12 V 45 Ah, digunakan untuk menyimpan arus yang dihasilkan (Lampiran 3). (9) Ampere meter gauge, digunakan untuk memeriksa arus yang dihasilkan baling-baling (Lampiran 3).

30 17 (10) Tachometer, digunakan untuk mengukur kecepatan putaran alternator/balingbaling (rpm) (Lampiran 3). (11) Anemometer 3 mangkok, digunakan untuk mengukur kecepatan angin (Lampiran 3). (12) Program aplikasi kecepatan angin, digunakan untuk mengetahui nilai kecepatan angin yang dihasilkan oleh anemometer (Lampiran 3). (13) Tabel skala Beaufort, digunakan untuk mengetahui tipe angin berdasarkan kecepatan angin di daerah penelitian (Lampiran 3). (14) Data sheet, digunakan untuk mencatat data hasil penelitian. (15) Personal Computer (PC), digunakan untuk menyimpan dan mengolah data hasil penelitian yang didapatkan (Lampiran 3). 3.3 Metode Penelitian Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode percobaan, yaitu melakukan uji coba turbin angin mini dengan jumlah balingbaling 3 dan jumlah baling-baling 6 sebagai alternatif sumber energi listrik untuk lampu navigasi pada kapal penangkap ikan. Data primer pada penelitian ini didapatkan dari hasil uji coba turbin angin mini dengan 3 baling-baling dan 6 baling-baling, dimana data yang diambil yaitu berupa data kecepatan angin (km/jam), kecepatan putaran (rpm) alternator, dan arus (ampere) yang dihasilkan oleh baling-baling. Data sekunder pada penelitian ini yaitu data kecepatan angin rata-rata di Palabuhanratu, literatur dari skripsi, tesis dan media lainnya yang berhubungan dengan judul penelitian. 3.4 Metode Pengumpulan Data Pengumpulan data penelitian ini dilakukan dengan cara pengamatan/observasi, yaitu dengan cara mengamati turbin angin mini dengan 3 baling-baling dan 6 baling-baling, adapun hal yang diamati pada penelitian ini adalah sebagai berikut : (1) Kecepatan angin (km/jam) dan arah angin Nilai kecepatan angin dan arah angin didapatkan dengan menggunakan anemometer 3 mangkok yang dibuat oleh Heriyanto dan tim yang merupakan mahasiswa Departemen Geofisika dan Meteorologi (GFM) Institut Pertanian

31 18 Bogor. Kemudian anemometer tersebut dipasang di atas tower mercusuar kecil dengan tinggi sekitar ± 4 meter, dengan kabel dihubungkan langsung ke laptop, kemudian dengan menggunakan software kecepatan angin, nilai kecepatan angin dan arah angin di daerah penelitian dapat terbaca dan tersimpan secara otomatis tiap 5 menit sekali dengan satuan km/jam. (2) Kecepatan putaran (rpm) alternator Nilai kecepatan putaran alternator didapatkan dengan menggunakan alat tachometer dengan modus optik, cara penggunaannya yaitu dengan menempelkan kertas sensor pada puli yang menghubungkan baling-baling dengan alternator. Kemudian alat tersebut ditembakkan ke bagian kertas sensor yang telah menempel pada puli, sehingga setiap puli tersebut berputar per menit maka akan terbaca dan muncul pada layar tachometer tersebut. (3) Arus (ampere) yang dihasilkan Arus yang dihasilkan dari turbin angin didapatkan dengan menggunakan alat ampere meter gauge. Sebelum arus yang dihasilkan dari alternator masuk langsung ke baterai, terlebih dahulu melalui amper meter yang dipasang pada kabel positif yang terhubung dengan alternator, sehingga setiap arus yang dihasilkan dari alternator tersebut dapat terbaca pada ampere meter. (4) Jenis angin Sama halnya dengan arah angin, untuk jenis angin juga didapatkan langsung saat melakukan uji coba. Jenis angin ditentukan berdasarkan arah angin, jika angin datang dari darat menuju laut maka disebut angin darat. Sebaliknya, jika angin datang dari arah laut menuju daratan maka disebut angin laut. (5) Tipe angin Tipe angin ditentukan berdasarkan kecepatan angin, kemudian besarnya kecepatan angin yang diperoleh ditentukan tipe anginnya pada skala Beaufort. 3.5 Analisis dan Penyajian Data Tahapan analisis data yang digunakan pada penelitian ini yaitu analisis univariat, analisis bivariat dan analisis lanjut. 1) Analisis univariat Analisis univariat yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebagai berikut:

32 19 (1) Rata-rata kecepatan angin (Va rata-rata) Perhitungan untuk mengetahui nilai rata-rata kecepatan angin (Va rata-rata) yaitu sebagai berikut: Va (rata-rata) = Va/n Keterangan : Va(rata-rata) = Rata-rata kecepatan angin (km/jam) V n = Jumlah keseluruhan kecepatan angin (km/jam) = Banyak data (2) Rata-rata kecepatan putaran alternator (Val rata-rata) Perhitungan untuk mengetahui nilai rata-rata kecepatan putaran alternator yang dihasilkan (Val rata-rata) yaitu sebagai berikut: Keterangan : Val(rata-rata) V n Val (rata-rata) = Val/n = Rata-rata kecepatan putaran (rpm) alternator = Jumlah keseluruhan kecepatan putaran (rpm) alternator = Banyak data (3) Rata-rata keluaran arus (I rata-rata) Perhitungan untuk mengetahui nilai rata-rata keluaran arus yang dihasilkan (Irata-rata) yaitu sebagai berikut: I (rata-rata) = I / n Keterangan: I (rata-rata) = Rata-rata arus (ampere) yang dihasilkan I n = Jumlah keseluruhan arus (ampere) yang dihasilkan = Banyak data (4) Sebaran frekuensi kecepatan angin (km/jam) pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu Sebelum menyusun tabel sebaran frekuensi untuk kecepatan angin, data kecepatan angin harus terlebih dahulu diurutkan dari yang terkecil sampai yang terbesar yang berguna untuk mengetahui nilai maksimum dan minimum dari data tersebut. Setelah data diurutkan, kemudian dilakukan

33 20 perhitungan untuk mendapatkan nilai range, banyak kelas, selang kelas, batas kelas, dan frekuensi. Range Range = Nilai maksimum nilai minimum, atau Range = Max Min Banyak kelas (BK) Untuk mengetahui berapa banyak kelas yang akan disusun dari data tersebut, digunakan rumus sebagai berikut : BK = log n Keterangan : BK = Banyak Kelas n = Banyak data Selang kelas (SK) Untuk mengetahui selang kelas atas (SA) dan selang kelas bawah (SB) dari data kecepatan angin, digunakan rumus sebagai berikut: SK = Range / Banyak kelas (BK) Keterangan ; SK = Selang kelas Batas Kelas Untuk mengetahui batas kelas atas (BA) dan batas kelas bawah (BB) dari selang kelas, digunakan rumus sebagai berikut : BB = SB ½ nst BA = SA + ½ nst Keterangan : BB = Batas kelas bawah BA = Batas kelas atas SB = Selang kelas bawah SA = Selang kelas atas nst = Nilai satuan terkecil Frekuensi kecepatan angin Frekuensi kecepatan angin yang terjadi pada saat pengujian turbin angin (3 sudu dan 6 sudu) dibuat dalam sebuah tabel sebaran frekuensi, tabel tersebut dihasilkan dengan menggunakan program Microsoft Excell.

34 21 Histogram Data yang terdapat pada tabel sebaran frekuensi dirubah dalam bentuk histogram, hal ini dilakukan agar data sebaran frekuensi kecepatan angin lebih mudah dibaca dan dipahami. Histogram sebaran frekuensi kecepatan angin tersebut dihasilkan dengan menggunakan program Microsoft Excell. 2) Analisis bivariat Analisis bivariat yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebagai berikut: (1) Hubungan kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran (rpm) alternator Untuk mengetahui hubungan kecepatan angin (km/jam) berbanding lurus atau berbanding terbalik dengan kecepatan putaran (rpm) alternator saat pengujian turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu, maka dibuat suatu grafik hubungan dengan menggunakan program Microsoft Excell. (2) Hubungan kecepatan putaran (rpm) alternator dan arus (ampere) yang dihasilkan Untuk mengetahui hubungan kecepatan putaran (rpm) alternator berbanding lurus atau berbanding terbalik dengan arus (ampere) yang dihasilkan saat pengujian turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu, maka dibuat suatu grafik hubungan dengan menggunakan program Microsoft Excell. 3) Analisis lanjut Analisis lanjut yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebagai berikut: (1) Pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu terhadap peningkatan kecepatan putaran (rpm) alternator Untuk mengetahui pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu pada baling-baling terhadap peningkatan kecepatan putaran (rpm) alternator, maka dibuat suatu grafik pengaruh antara kecepatan putaran (rpm) alternator yang dihasilkan oleh turbin angin dengan 3 sudu dan turbin angin dengan 6 sudu. Grafik tersebut dihasilkan dengan menggunakan program Microsoft Excell. (2) Perbandingan lama waktu pengisian ampere baterai pada turbin angin dengan 3 baling-baling dan 6 baling-baling Untuk mengetahui pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu terhadap lama waktu pengisian baterai, maka dibuat suatu grafik perbandingan antara

35 22 lama waktu pengisian oleh turbin angin dengan 3 sudu dan turbin angin dengan 6 sudu. Grafik perbandingan tersebut dihasilkan dengan menggunakann program Microsoft Excell. 3.6 Pembuatan dan Perancangan Alat Pembuatan alat (1) Pembuatan sudu Bahan Diameter Model : Acrylic 0,2 mm : 100 cm : Taper linier Ukuran : Tinggi = 50 cm Sisi bawah = 5 cm Sisi atas = 2 cm Luas tiap sudu = sisi atas + sisi bawah x tinggi 2 = x 50 2 = 175 cm Gambar 10 Bentuk sudu yang dibuat. (2) Puli sudu Puli yang digunakan untuk memasang sudu dan sekaligus sebagai penghubung antara sudu dan rotor pada alternator, memiliki ukuran sebagai berikut: Diameter luar = 10 cm Diameter dalam = 2 cm Gambar selengkapnya disajikan pada Gambar 12 nomor 1.

36 23 (3) Poros vertikal/tiang Untuk poros vertikal/tiang digunakan besi dengan ukuran sebagai berikut: Tinggi poros = 136 cm Diameter poros = 4.6 cm Gambar selengkapnya disajikan pada Gambar 12 nomor 2. (4) Rangka alternator Rangka alternator berfungsi sebagai tempat kedudukan keseluruhan mekanisme kerja alternator. Alas ini terbuat dari besi plat yang dibentuk dengan ukuran sebagai berikut: Panjang = 33 cm Lebar = 19 cm Gambar 11 Rangka alternator yang telah dibuat. (5) Ekor Ekor terbuat dari acrylic dengan P= ± 30 cm dan L= ± 20 cm. Bentuk ekor sesuai dengan yang disajikan pada Gambar 12 nomor 2 di bawah ini: Keterangan: (1) Puli 1 (2) Tiang (3) Ekor 2 3 Gambar 12 Turbin angin mini.

37 Perancangan alat (1) Pemasangan suduu pada puli Sudu yang telah dibuat dihubungkan dengan puli, masing-masing tiap dipasang pada puli dengan baut ukuran 7 cm dan mur, seperti terlihat gambar di bawah ini. sudu pada Gambar 13 Baling-baling pada rangka alternator Agar alternator dapat duduk dan terpasang dengan baik saat alat bekerja, maka dipasang dalam rangka alternator dan dipasang dengan menggunakan baut dan mur ukuran 12 cm, seperti terlihat pada gambar di bawah yang telah dipasang pada puli. (2) Pemasangan alternator ini. Gambar 14 Alternator yang telah terpasang pada rangka alternator. (3) Pemasangan puli sudu pada rotor alternator Puli sudu dihubungkan pada rotorr alternator, dimana rotor tersebut merupakan bagian yang berputar pada alternator saat puli diputar. Kemudian, saat baling-balingg menerima energi angin yang menghasilkan energi gerak

38 25 akan dirubah menjadi energi listrik oleh alternator, seperti terlihat gambar di bawah ini. pada Gambar 15 Puli baling-baling terpasang padaa rotor alternator. (4) Hubungkan rangka alternator dengan tiang Baling-baling dan alternatorr yang sudah terpasang dengan rangka alternator dihubungkan dengan tiang, seperti terlihat pada gambar di bawah ini. Gambar 16 Rangka alternator dihubungka an dengan tiang. (5) Pemasangan Ekor Gambar 17 Saat ekor telah terpasang. (6) Pemasangan kabel Energi gerak yang dirubah menjadi energi listrik oleh alternator disambungkan melalui kabel positif yang dipasang pada alternator, sedangkan untuk kabel negatifnya dipasang padaa badan alat. Selanjutnya kedua kabel

39 26 tersebut disambungkan padaa baterai, sehingga energi listrik yang dihasilkan tersimpan dalam baterai, seperti terlihat pada gambar di bawah ini. Gambar 18 Saat kabel sudah terhubung. (7) Semua komponenn sudah terpasang Gambar 19 Semua komponen sudah terpasang.

40 27 4 KEADAAN UMUM DAERAH PENELITIAN 4.1 Letak dan Luas Wilayah Secara astronomis kecamatan Palabuhanratu terletak pada LS LS dan BT BT. Untuk letak Teluk Palabuhanratu terletak di Desa Palabuhanratu, Kecamatan Palabuhanratu, Kabupaten Sukabumi, Propinsi Jawa Barat. Kecamatan Palabuhanratu memiliki luas wilayah sebesar ha. Berikut merupakan batas wilayah administratif Kecamatan Palabuhanratu : (1) Sebelah Barat berbatasan dengan Cikakak dan Samudera Hindia; (2) Sebelah Timur berbatasan dengan Bantar Gadung; (3) Sebelah Utara berbatasan dengan Kecamatan Cikidang; (4) Sebelah Selatan berbatasan dengan Kecamatan Simpenan; 4.2 Musim Penangkapan Ikan Di daerah Palabuhanratu terdapat dua musim yang sangat mempengaruhi operasi panangkapan ikan, yaitu adanya musim barat dan musim timur. Musim barat terjadi pada bulan Desember hingga Februari, musim ini ditandai dengan sering kali terjadi hujan dengan angin yang sangat kencang disertai ombak yang besar. Hal ini menyebabkan nelayan tidak pergi ke laut karena kondisi cuaca yang buruk dan keberadaan ikan yang sangat sedikit. Sedangkan musim timur terjadi pada bulan Juni hingga Agustus, musim ini ditandai dengan jarang turun hujan dan keadaan laut biasanya tenang. Musim timur biasanya disebut juga musim puncak oleh nelayan setempat, hal ini dikarenakan keberadaan ikan di perairan yang melimpah. 4.3 Unit Penangkapan Ikan Unit penangkapan ikan adalah satu kesatuan teknis dalam melakukan operasi penangkapan ikan yang terdiri dari kapal/perahu, alat tangkap dan nelayan Kapal Kapal atau perahu di Palabuhanratu terdiri atas dua jenis, yaitu kapal motor tempel (KMT) dan kapal motor (KM). Kapal motor tempel adalah kapal yang pengoperasiannya menggunakan mesin motor tempel (outboard engine). Kapal motor adalah kapal yang pengoperasiannya menggunakan mesin yang disimpan di