PEMANFAATAN TENAGA PUTARAN KIPAS AIR CONDISIONER ( AC ) UNTUK MENDAPATKAN ENERGI LISTRIK. Iwan Iwan@staff.gunadarma.ac.id Mahesi09istiwan@yahoo.com Abstrak Kemajuan teknologi yang semakin pesat sampai saat ini, sampai melupakan darimana sumber tenaga untuk menjalankan atau mengoperasikan alat tersebut semakin banyak pula alat-alat besar dan kecil membutuhkan tenaga listrik maka dari itu Dibutuhkan alternatif untuk mengatasi masalah tersebut. Dinamo merupakan salah satu komponen mesin yang mengubah energi mekanik (gerak) dari mesin menjadi energi listrik dengan perantara induksi medan magnet. Pada penelitian ini telah dibuat sebuah alat pemanfaatan energi angin pada sepeda motor bergerak untuk menyalakan lampu. Alat ini menggunakan dinamo sebagai penghasil energi listrik yang dibutuhkan untuk menyalakan lampu, baling-baling kipas sebagai pembangkit listrik, rangkaian penerangan sepeda untuk menstabilkan tegangan. Proses kerja alat dimulai saat putaran kipas berputar dan membuat baling-baling kipas bergerak memutar dinamo yang kemudian menghasilkan energi listrik untuk menyalakan lampu. Kata kunci: Baling-baling AC, dinamo, rangkaian penerangan sepeda.
PENDAHULUAN Energy listrik adalah energy yang sangat penting untuk kehidupan manusia,dimana kemajuan jaman sekarang sudah menggunakan teknologi canggih, yang pastinya teknologi tersebut membutuhkan sumber listrik untuk menghidupkan kan komponen tersebut.seperti lampu penerangan yang butuh sumber listrik.siapa yang tidak kenal sepeda yang sudah lama menghilang, yaitu sepeda ontel seperti yang kita ketahui bahwa salah salah satu jenis alat tranportasi yang sudah ada pada tahun 40 an. Seperti yang kita ketahui bahwa pada setiap sepeda onthel di bagian depan terdapat lampu penerang, lalu bagaimana lampu tersebut bisa menyala tanpa adanya arus listrik yang terjadi. Gambar 1.1 Dinamo sepeda ontel Induktansi adalah perubahan gaya energy listrik yang disebabkan oleh energy kinetic/gerak, energy listrik ini biasanya disebut GGL, pada perubahan ini biasanya di manfaatkan pada dynamo ataupun generator. Pada lilitan magnet yang berputar menyebabkan adanya GGL induksi pada lilita yang terjadi karena perubahan gaya magnet.energi tersebut di alihkan pada generator dan dynamo, kemudian akan di ubah menjadi sebuah energy yang bergerak secara terus menerus/rotasi. Induktansi di ubah menjadi 2 yaitu induktansi sendiri dan induktansi bersama. 1. Induktansi sendiri adalah sebuah rangkaian dari elektronika yang mengakibatkan terjadinya potensi listrik terhadap arus yang mengalir. 2. Induktansi bersama adalah sebuah rangkaian dari elektronika yang mengakibatkan terjadinya potensi listrik oleh beberapa komponen arus dari rangkaian lain. Induktansi terjadi karena adanya medan magnet yan di peroleh dari arus listrik.induktor adalah komponennya. Inductor adalah kumparan kabel atau tembaga yang digunakan sebagai pemusat medan magnet yang akan di manfaatkan oleh GGL yang di peroleh. Ada juga pengaruh yang disebabkan oleh besar kecilnya GGL induksi yang disebabkan oleh kecepatan gerak magnet/kecepatan perubahan jumlah garisgaris yang di sebabkan aya magnet. Banyaknya jumlah lilitan juga mempengaruhu besar kecilnya GGL. Makin banyak lilitan maka makin banyak pula gaya yang di hasilkan Penerapan induksi terjadi pada dynamo dan generator: 1 Dynamo Dynamo memiliki 2 macam yaitu dynamo arus searah (DC) dan dynamo arus bolak
balik (AC). Cara kerja dynamo yaitu berputarnya kumparan yang ada di dalm medan magnet. Bagian dynamo yang berputar di sebut dengan rotor dan bagian yang diam adalah stator. Perbedaan dari 2 macam dynamo tersebut ada pada cincin yang di gunakan. Jika dynamo DC menggunakan satu cincin berbelah, sedangkan dynamo DC menggunakan cincin ganda. Dynamo biasanya digunakan pada dynamo sepeda. 2. Generator Generator adalah nama lain dari pembangkit tenaga listrik pada zaman modern tetapi masih ada pembangkit liustrik yang sederhana yaitu ada pada dynamo sepeda yang digunakan untuk menyalakan lampu sepeda dan dynamo itu sendiri..caranya cukup simple yaitu dengan bagian atas dinamo yang berputar tersebut di hubungkan pada roda sepeda.pada tahap itulah terjadi perubahan energi kinetik menjadi energi listrik yang diakibatkan oleh putaran roda,sehingg otomatis bagian atas dinamo yang dihubungkan ke roda dapat menghasilkan energi listrik.generator(dinamo) adalah alat yang prinsipnya berdasarkan oleh induksi elektromagnetik. Alat ini pertama kali di temukan oleh seorang ilmuwan yang bernama Michael Faraday. Dinamo sepeda adalah generator kecil yang menghasilkan arus listrik yang kecil.prinsip kerjanya mengubah energi kinetik ke energi listrik.pada dasarnya dinamo sepeda ini hanya menyalakan lampu yang ada pada bagian depan sepeda,caranya yaitu dapat kita tentukan oleh cepatnya roda berputar yang di kayuh oleh seseorang. Semakin cepat putaran roda tersebut maka dinamo juga banyak menyimpan energi listrik yang diakibatkan oleh cepatnya putaran roda tersebut sehingga arus listrik juga akan besar dan mengakibatkan terangnya lampu sepeda tersebut. Apabila putaran roda itu kecil saat pelan maka sebaliknya arus listrik itu kecil dan mengakibatkan kurang terangnya lampu sepeda. Dinamo sepeda adalah sebuah magnet yang dapat berputar,bila roda sepeda diputar dan pada bagian dinamo akan ikut berputar maka roda akan dapat memutar magnet.biasanya dinamo menghasilkan tegangan listrik 6-12 Volt.GGL induksi pada dinamo dapat diperbesar dengan cara putaran roda dipercepat, menggunakan magnet yang kuat, jumlah lilitan diperbanyak, dan menggunakan inti besi lunak di dalam kumparan..jadi dengan adanya dinamo pada sepeda dapat memudahkan para pecinta sepeda onthel untuk penerangan cahaya pada saat di malam hari disaat tidak ada cahaya matahari di jalan Hampir semua alat yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik menggunakan hukum Faraday sebagai prinsip operasinya. Menurut hukum Faraday, suatu gradient potensial listrik ditimbulkan dalam konduktor listrik yang dikenakan gaya tegak lurus terhadap suatu medan magnet (Culp, 1996). Hasil yang paling penting dari pengembangan eksperimen Faraday adalah generator listrik atau dinamo. Sebuah generator mengubah energi mekanis menjadi energi listrik merupakan kebalikkan dari fungsi motor. Diagram sederhana dari
sebuah generator ac ditunjukkan oleh Gambar 1.2 akan mengalir selama lingkaran kawat diputar. Pada Gambar 1.2 loop bergerak searah dengan jarum jam pada medan magnet seragam dengan kecepatan putar konstantan ω Dari hukum Faraday perubahan sudut antara magnetic B dan arah bidang normal dapat menimbulkan ggl induksi dengan persamaan: Gambar 1.2 Sebuah Generator AC Generator terdiri atas banyak kumparan gulungan kawat dinamo yang dapat berotasi pada sebuah medan magnset. Dengan: A adalah luas daerah loop ϴ adalah sudut antara B dan A Poros dinamo dapat dibangkitkan oleh beberapa cara mekanis. GGL pada Dimana ϴ = ϴ 0 + ωt dinamo menyebabakan rotasi di dalam Sehingga ϴ 0 menjadi 0, maka gulungan sehingga arus listrik keluar dari sebuah generator. Dalam gambar 1.2 menunjukkan lingkaran kawat yang diputar keliling poros dinamo. Selama Kumparan berputar mengandung loop N, sehingga persamaannya menjadi : setengah putaran ab memotong garis dari atas ke bawah dalam arah yang berlawanan. Demikian terjadi gaya gerak Demikian keluaran ggl adalah sinusoida dengan amplitudo listrik dan arus listrik sewaktu melalui garis netral dan berbalik arah. Arus listrik
penunda pewaktu dan multivibrator dengan kemampuan tegangan catu (v cc ) sebesar 4,5 hingga 15 volt. METODE PENELITIAN Dalam rancang bangun ini system dan prosedur pengukuran alat pengukur arus Gambar 1.3 rangkaian penerangan sepeda Gambar 1.3 merupakan gambar rangkaian penerangan sepeda menggunakan Integrated Circuit (IC) 555. Rangkaian ini bekerja ketika generator menghasilkan arus listrik. Arus listrik yang mengalir dari generator kemudian menuju D1 dan R1. Arus listrik yang mengalir dari D1 dan R1 lalu mengalir menuju ke D2 dan masuk ke dalam IC 555 kaki tiga untuk dihubungkan menuju ke output. Pada kaki dua IC 555 menandakan bahwa proses timing dimulai. Hasil output dari rangkaian tersebut akan meyalakan lampu. Pada rangkaian ini terdapat rangkaian penstabil daya yang berfungsi sebagai penstabil tegangan untuk mengatur tegangan yang berasal dari rangkaian filter. IC 555 digunakan sebagai yang didapat berubah karna putaran yang kurang stabil. Namun sebelumnya agar lebih sistematis dan mudah di mengerti atau dipahami. Maka membutuhkan sebuah tahapan untuk membantu proses pembuatan dan mencapai tujuan yang diharapkan. Pada prosedur ini dilakukan perancangan keseluruhan alat yang akan dibuat. Pemanfaatan energi putaran kipas ac yang dibuat pada penelitian ini, terdiri atas balingbaling sebagai pembangkit listrik yang menggerakkan dinamo sepeda. Sesuai fungsinya, dinamo sepeda sebagai penyedia sumber listrik dan sebagai pengisi ulang daya, sekaligus sebagai generator yang menghasilkan arus listrik AC dan merubahnya kedalam arus listrik DC.
Rangkaian penerangan sepeda digunakan sebagai rangkaian pengatur tegangan dan pemutus arus. Lampu sebagai sumber penerangan. Diagram alir rancangan alat dapat dilihat pada Gambar 1.4. dan membentuk energi mekanik. Di dalam dinamo energi mekanik yang dihasilkan oleh baling-baling diubah menjadi energi listrik. Kecepatan putar dari baling-baling akan mempengaruhi putaran rotor dari dinamo. Putaran rotor pada dinamo menyebabkan munculnya arus dan tegangan. Pengukuran perlu dilakukan untuk mengetahui berapa besarnya tegangan dan daya listrik yang Gambar 1.4 diagram alur perancangan alat Gambar 1.4 merupakan gambaran umum keseluruhan rancangan alat yang akan dibuat. Prinsip kerja dari diagram blok diatas adalah pembangkitan energi mekanis menjadi energi elektris dengan jalan menghubungkan sebuah baling-baling dan dinamo sepeda. Tahapan sistem kerja pemanfaatan sumber pemutar baling-baling kipas, antara lain sebagai berikut. Putaran yang disebabkan oleh motor aca yang bergerak memutar baling-baling kipas sehingga energi dari putaran memutar baling-baling. Perputaran baling-baling dihasilkan. Rangkaian pengatur tegangan diperlukan untuk menghindari kecepatan sepeda motor yang berubah-ubah kondisi perputaran baing-baling yang berpengaruh terhadap keluaran dinamo. Arus listrik yang dihasilkan oleh dinamo digunakan untuk menghidupkan lampu. Analisa Data Teknik analisis data dengan menggunakan metode analisis deskriptif pada tiap rancangan dengan melakukan perbandingan antara karakteristik dinamo. Pengamatan atau pengukuran hasil penelitian selanjutnya menyebabkan rotor dinamo ikut berputar
dilakukan analisa. Apabila terjadi penyimpangan, maka perlu dilakukan identifikasi dari dinamo atas penyimpangan tersebut. Adapun analisis yang dilakukan terhadap hasil eksperimen adalah sebagai berikut. 1.Analisa Tegangan Normal Dinamo Tegangan yang dihasilkan berdasarkan variasi kecepatan putar dinamo. 2. Analisa Aliran Arus terhadap Variasi Kecepatan Adapun aliran arus pengisian ini berdasarkan sistem pengaturan regulator terhadap variasi kecepatan, yaitu pada saat putaran rendah <500rpm. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa: 1. semakin tinggi kecepatan putaran kipas yang dimiliki ac maka semakin besar tegangan listrik yang dihasilkan oleh dinamo sepeda. 2. semakin pendek kecepatan putaran tegangan listrik yang masuk kepenerangan lampu tersebut. 3. Dinamo sepeda intinya adalah sebuah magnet yang dapat berputar dan sebuah kumparan tetap.bila roda sepeda di putar dan pada dinamo akan memutar sehingga roda akan memutar magnet biasanya dinamo dapat menghasilakan tegangan 6 sampai 12 Volt. Daftar pustaka Zuhal.1988.Dasar Tenaga Listrik Dan Elektronika Daya.Jakarta.Gramedia. Pramudya, Y. S. 2012 pembangkit listrik tenag air menggunakan dinamo sepeda. Fakultas teknlogi industri,jurusan teknik elektro. Depok universitas Gunadarma. Jurnal Daryanto.2002. Pengetahuan teknik Listrik.Jakarta.Bumi Aksara. Clup,archie W.1996. prinsip-prinsip Konversi Energi. Terjemahan Drawin sitompul.jakarta. Erlangga. Glora Aksara Pratama. Prihono. 2010. Jago Elektronk Secara Otodidak.Jakarta Selatan. Kawan pustaka www.st.com.2008ne555-sa555-se555. STMicroelectronics www.ti.com.2000.lm555. TexasInstrumentsIncorporated. baling-balin kipas ac maka semakain kecil