BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

dokumen-dokumen yang mirip
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

BAB III PERANCANGAN SISTEM

Energi Kinetik Alat Kebugaran Lat Pull Down untuk Lampu LED dan Pemandu

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB II LANDASAN SISTEM

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB III PERANCANGAN Gambaran Alat

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB II LANDASAN TEORI

BAB III METODE PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN. yang penulis rancang ditunjukkan pada gambar 3.1. Gambar 3.

NASKAH PUBLIKASI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA LAT PULL DOWN (ALAT FITNES) SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF

PERANCANGAN ELECTRIC ENERGY RECOVERY SYSTEM PADA SEPEDA LISTRIK

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB III PERANCANGAN SISTEM

NASKAH PUBLIKASI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SWING KIDS (AYUNAN ANAK) SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

RANCANG BANGUN MODEL PEMBANGKIT ENERGI LISTRIK ALTERNATIF DENGAN MEMANFAATKAN PUTARAN KUBAH MASJID TERKENDALI MIKRO AT89S52

BAB II LANDASAN TEORI

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

Tabel 4.1. Hasil pengujian alat dengan variasi besar beban. Beban (kg)

SNMPTN 2011 FISIKA. Kode Soal Gerakan sebuah mobil digambarkan oleh grafik kecepatan waktu berikut ini.

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB III METODE PENELITIAN

BAB II KONSEP DASAR SISTEM PENGISIAN DAYA AKI

BAB III PEMBUATAN ALAT Tujuan Pembuatan Tujuan dari pembuatan alat ini yaitu untuk mewujudkan gagasan dan

PEMANFAATAN ENERGI KINETIK MENJADI ENERGI LISTRIK MENGGUNAKAN MULTI GENERATOR PADA ANAK TANGGA. Oleh Tiara Bunga Kirana NIM:

PENGUJIAN PROTOTYPE ALAT KONVERSI ENERGI MEKANIK DARI LAJU KENDARAAN SEBAGAI SUMBER ENERGI LISTRIK DENGAN VARIASI PEMBEBANAN INTISARI

BAB III PERANCANGAN SISTEM

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

RANCANG BANGUN GENERATOR ELEKTRIK PADA SPEED BUMP PENGHASIL ENERGI LISTRIK DENGAN SISTEM PEGAS TORSIONAL

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Terpadu Teknik Elektro Universitas

BAB III PERANCANGAN. pembuatan tugas akhir. Maka untuk memenuhi syarat tersebut, penulis mencoba

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM

Rangkaian Listrik. 4. Ebtanas Kuat arus yang ditunjukkan amperemeter mendekati.. a. 3,5 ma b. 35 ma c. 3,5 A d. 35 A e. 45 A

SNMPTN 2011 Fisika KODE: 559

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

III. METODE PENELITIAN. IImu Pengetahuan Alam Universitas Lampung pada bulan Maret 2015 sampai

Gambar 4.1. Penampang Alat.

Penyusun: Tim Laboratorium Energi

SOAL SELEKSI PENERIMAAN MAHASISWA BARU (BESERA PEMBAHASANNYA) TAHUN 1996

PERANCANGAN DAN PEMODELAN RASIO DESAIN PLANETARY GEAR UNTUK MENGETAHUI RASIO TRANSMISI DAN PERUBAHAN PUTARAN GENERATOR

BAB I PENDAHULUAN. adalah lebih hemat energi. Untuk menghidupkan lampu LED tersebut dapat

Contoh soal dan pembahasan ulangan harian energi dan daya listrik, fisika SMA kelas X semester 2. Perhatikan dan pelajari contoh-contoh berikut!

2 METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari 2015 hingga Oktober 2015

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA

BAB II LANDASAN TEORI

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan pada bulan Oktober 2013 sampai dengan Maret 2014,

SOAL SOAL SEMESTER GASAL KELAS X TITIL MATA DIKLAT : MENGGUNAKAN HASIL PENGUKURAN (011/DK/02) JUMLAH SOAL : 25 SOAL PILIHAN GANDA

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB I PENDAHULUAN. Pada saat ini, perusahaan yang membuat aki baru masih melakukan

BAB IV HASIL, PENGUJIAN DAN ANALISIS. Pengujian diperlukan untuk melihat dan menilai kualitas dari sistem. Hal ini

1. Pengertian Usaha berdasarkan pengertian seharihari:

BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Transmisi Motor Listrik

PENINGKATAN UNJUK KERJA MEKANISME ALAT PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BOBOT KENDARAAN DI PERLINTASAN PORTAL AREA PARKIR

RANCANGAN Gambar Rancangan Prototype Design Body Team CIMAHI

BAB II DASAR TEORI. maka dari hukum Newton diatas dapat dirumuskan menjadi: = besar dari gaya Gravitasi antara kedua massa titik tersebut;

BAB IV PEMBAHASAN DAN PENGUJIAN ALAT

BAB 4 ANALISIS DAN BAHASAN

e. muatan listrik menghasilkan medan listrik dari... a. Faraday d. Lenz b. Maxwell e. Hertz c. Biot-Savart

Perancangan Electric Energy Recovery System Pada Sepeda Listrik

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Instrumentasi jurusan Fisika Universitas

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian dilakukan di Laboraturium Daya dan Alat Mesin Pertanian (Lab

SEMINAR NASIONAL TEKNIK INDUSTRI UNIVERSITAS GADJAH MADA 2011 Yogyakarta, 26 Juli Intisari

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Antiremed Kelas 10 Fisika

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ALAT. Setelah proses perancangan selesai, maka dalam bab ini akan diungkapkan

FIsika USAHA DAN ENERGI

BAB IV HASIL DAN ANALISIS Perancangan Sistem Pembangkit Listrik Sepeda Hybrid Berbasis Tenaga Pedal dan Tenaga Surya

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

BAB IV ANALISA DAN PENGUJIAN ALAT

BAB I PENDAHULUAN. ditinjau sebagai industri yang memiliki prospek yang tinggi. Hal ini

DESAIN SEPEDA STATIS DAN GENERATOR MAGNET PERMANEN SEBAGAI PENGHASIL ENERGI LISTRIK TERBARUKAN

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

BAB III PERANCANGAN Gambaran Alat

ALAT PERAGA TENAGA PASANG SURUT ( TIDAL POWER ) UNTUK MATA KULIAH ENERGI BARU DAN TERBARUKAN ( NEW AND RENEWABLE ENERGY)

LATIHAN SOAL PTS SEMESTER 1 KELAS 9 TAHUN PELAJARAN

UJI KARAKTERISTIK MEKANISME PEMBANGKIT ENERGI LISTRIK PADA SPEED BUMP DENGAN MEKANISME FLY WHEEL

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN. Penelitian ini memanfaatkan energi cahaya matahari untuk menggerakan

Studi Aplikasi Flywheel Energy Storage Untuk Meningkatkan Dan Menjaga Kinerja Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA DATA. sistem. Oleh karena itu, diperlukan pengujian komponen-komponen utama seperti

Arus listrik sebesar 1 amper adalah perpindahan elektron sebanyak 6.24 x yang melewati satu titik pada setiap detiknya.

PENDETEKSI OTOMATIS ARAH SUMBER CAHAYA MATAHARI PADA SEL SURYA. Ahmad Sholihuddin Universitas Islam Balitar Blitar Jl. Majapahit no 4 Blitar.

Jurusan Fisika, Fakultas MIPA Universitas Negeri Jakarta Jl. Pemuda No.10, Rawamangun, Jakarta Timur *

BAB III PERENCAAN DAN GAMBAR

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB I PENDAHULUAN. dibutuhkan sistem kendali yang efektif, efisien dan tepat. Sesuai dengan

BAB II Listrik Dinamis

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

DENGAN PENGATURAN SUHU DAN KECEPATAN PENGADUAN

BAB III PERANCANGAN. Microcontroller Arduino Uno. Power Supply. Gambar 3.1 Blok Rangkaian Lampu LED Otomatis

Transkripsi:

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian dan analisa dari setiap modul yang mendukung sistem secara keseluruhan. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui apakah sistem yang dirancang dapat memberikan hasil sesuai dengan harapan dalam hal ini sesuai dengan spesifikasi yang telah ditulis, sedangkan analisis digunakan untuk membandingkan hasil perancangan dengan hasil pengujian. 4.1. Mekanik 4.1.1. Beban Bertingkat Mekanik Target beban abstraknya adalah 27,5 kg, 30 kg dan 32,5 kg yang dianggap merupakan beban awal ditarik. Karena ada faktor gaya gesek dan masa piringan yang tidak bisa diabaikan untuk mencari beban tarikannya maka dicari melalui pengujian dengan cara menarik secara perlahan hingga generator mulai bergerak. Dengan menggunakan alat pengukur massa maka dapat diketahui beban awalnya dalam satuan kilogram. Gambar alat pengukur massa dan tabel hasil pengujiannya sebagai berikut. Gambar 4.1. Alat Pengukur Massa 36

Nomor Jumlah Gerigi Tabel 4.1. Jumlah Rata-rata Beban Bertingkat Tarikan (dalam kg) Rata-rata tarikan (kg) 1 2 3 4 5 1 28 28 28 29 27 28 28 2 24 30 31 30 32 30 30,6 3 21 35 34 33 34 33 33,8 4 18 42 43 44 42 42 42,6 5 16 46 48 46 48 48 47,2 6 14 50 50 50 50 50 50 Dari data yang didapat, beban 28 kg, 30,6 kg, dan 33,8 kg mendekati nilai rata-rata tarikan berturut-turut pada gear nomor 1 (28kg), 2(30,6 kg),dan 3 (33,8kg). Gambar 4.2. Realisasi Mekanik Pengatur Beban Bertingkat 4.1.2. Efisiensi Mekanik Kemudian diuji coba mencari nilai efisiensi sistem mekanik dengan cara melihat banyaknya putaran generator (melalui sensor rpm meter) pada saat ditarik dengan besar beban tertentu (melalui alat pengukur massa). Dari hasil pengujian didapatkan saat ditarik dengan beban 34 kg, energi potensialnya didapatkan melalui persamaan 2.4 didapatkan sebagai berikut. (4.1) (4.2) 37

Kemudian diketahui massa piringan generator adalah 5 kg dan diameternya adalah 40 cm generator berputar dengan kecepatan sudut 174 rpm atau sebesar 18,22 rad/s, maka menggunakan persamaan 2.8 energi kinetiknya sebagai berikut. E k = ½ (½ m r 2 ) ω 2 E k = ½ (½ 5 0,2 2 ) 18,22 (4.3) E k = 16,6 Joule (4.4) Dengan mengetahui nilai energi potensial dan kinetik dari mekanik maka efisiensi mekanik adalah (4.5) (4.6) (4.7) Dari perhitungan didapati bahwa efisiensi rata-rata mekanik yang dirancang adalah 7%. Hal ini dipengaruhi oleh gaya pegas dari pegas dan gaya gesek antara rantai dan gear. Tabel 4.2. Efisiensi Mekanik Nomor Gigi Kecepatan Generator Tarikan Beban Energi Potensial Energi Kinetik Efisiensi 1 87 rpm 22 kg 107,8 joule 16,6 joule 4 % 2 116 rpm 30 kg 147 joule 29,5 joule 7 % 3 174 rpm 34 kg 166,6 joule 66,4 joule 10 % 4.2. Generator Tujuannya adalah untuk mencari tegangan output dan efisiensi energi pada generator. Pada pengujian yang pertama adalah menguji tegangan keluaran generator dengan variabel kecepatan sudut berbeda-beda. Semakin tinggi kecepatan sudut generator berputar, semakin tinggi tegangan outputnya. 38

Tabel 4.3. Kecepatan dan Tegangan Tanpa Beban Generator Nomor Kecepatan Tegangan AC Gigi Generator Tanpa Beban 1 87 rpm 124 volt 2 116 rpm 150 volt 3 174 rpm 190 volt Pengujian yang kedua adalah untuk mencari daya generator dicari tegangan dan arus listrik outputnya dengan beban yang divariasi dari 10 Ω sampai 100 kω. Hasil dari uji coba alat didapatkan tabel dan grafiknya sebagai berikut. Tabel 4.4. Daya Generator Beban Kecepatan Tegangan Daya Arus AC Generator AC Generator 100 kω 116 rpm 182 V 1 ma 0,18 W 10 kω 116 rpm 166 V 12 ma 1,992 W 1 kω 116 rpm 70 V 30 ma 2,1 W 100 Ω 116 rpm 12,5 V 125 ma 1,56 W 10 Ω 116 rpm 1,2 V 120 ma 1,44 W Daya(watt) Beban(Ω) Gambar 4.3. Grafik Daya terhadap Beban 39

4.3. Konverter Rangkaian konverter terbagi menjadi 5 bagian yaitu konverter AC-DC, komparator, konverter penaik tegangan, dan konverter penurun tegangan. Gambar 4.4. Blok Diagram Keseluruhan Konverter Gambar 4.5. Blok Diagram Pengujian Konverter Pertama Gambar 4.6. Blok Diagram Pengujian Konverter Kedua Tujuannya adalah untuk mengetahui besarnya efisiensi elektris baik penyearah tegangan AC, penaik, dan penurun tegangan. Pengujiannya dengan memberikan beban yang bervariasi yaitu 10 Ω, 100 Ω, 1 kω, 10 kω dan 100 kω. Hasilnya adalah sebagai berikut. Beban Tegangan (AC) Tabel 4.5. Hasil Pengujian Konverter Pertama Arus (AC) Tegangan (DC) Arus (DC) Daya Daya Efisiensi 10 1,75 V 16,7 ma 1 V 16,7 ma 29,23 mw 16,7 mw 57,10% 100 2,4 V 11,3 ma 1,5 V 10,5 ma 27,1 mw 15,8 mw 58,30% 1k 3 V 10,75 ma 4,5 V 4,3 ma 32,3 mw 19,4 mw 60,00% 10k 3 V 5,38 ma 10 V 1 ma 16,1 mw 10 mw 62,10% 100k 3 V 1 ma 14 V 0 ma 3 mw - - 40

Beban Dari uji coba konverter penaik tegangan, rata-rata efisiensinya adalah sebesar 60 % Tegangan (AC) Arus (AC) Tabel 4.6. Hasil Pengujian Konverter Kedua Tegangan (DC) Arus (DC) Daya Daya Efisiensi 10 11 V 2 ma 1 V 22 ma 33 mw 20,1 mw 61,00% 100 14,5 V 3 ma 1,5 V 16 ma 32 mw 20,2 mw 62,50% 1k 18 V 5 ma 4,5 V 12 ma 135 mw 88,2 mw 65,00% 10k 18 V 1 ma 14 V 2 ma 18,9 mw 12,6 mw 66,60% 100k 18 V 0 ma 14 V 0 ma - - - Dari uji coba konverter penaik tegangan, rata-rata efisiensinya adalah sebesar 62%. 4.4. Penyimpanan Energi Tujuannya adalah untuk mengetahui besarnya energi yang dapat disimpan dalam akumulator. Cara pengujiannya adalah akumulator dikosongkan terlebih dahulu. Akumulator kosong tegangannnya adalah 10,9 volt, kemudian alat dijalankan selama 5 menit sehingga tegangannya mencapai 11,05 volt. Akumulator digunakan untuk sumber tegangan lampu LED dan diukur arus dan waktunya sampai tegangan aki kembali menjadi 10,9 volt. Gambar 4.7. Pengujian Alat 41

Tegangan(V) Waktu(detik) Arus(A) Waktu(detik) Gambar 4.8. Grafik Arus dan Tegangan Terhadap Waktu Dari grafik didapatkan tegangan rata-ratanya adalah 10,98 volt, arus rata-ratanya adalah 129 ma, dan waktunya adalah 270 detik maka daya yang didapat adalah 1,42 watt dan energi yang didapat adalah 382,4 joule. Apabila setiap orang dianggap melakukan kegiatan ini selama 2 menit (120 detik) dan tiap harinya pengunjung rata-rata 50 orang maka tiap harinya akumulator mendapat pengisian energi sebesar (4.8) (4.9) (4.10) 42

4.5. Penerangan Gambar 4.9. Pengujian Lampu LED Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui besarnya daya yang dibutuhkan lampu LED. Dari hasil pengujian lampu membutuhkan arus 160 ma dengan tegangan 12 volt. Maka daya lampu adalah 2,16 watt. Pengujian ini ditunjukkan oleh Gambar 4.8. Kemudian diujicoba alat dipakai sebanyak 50 kali dengan asumsi setiap aktivitas terdiri 3 set 12 tarikan. Tegangan akumulator kosong mula-mula adalah 10,9 volt, kemudian tegangan akhirnya mencapai 11,9 volt. Akumulator digunakan untuk menghidupkan lampu sampai tegangan akumulator kembali menjadi 10,9 volt. Waktu yang didapat adalah 3.720 detik atau 1 jam 2 menit. 4.7. Perbandingan Dengan Spesifikasi Pengujian selanjutnya adalah membandingkan alat yang telah dibuat dengan spesifikasi alat, yaitu : 1. Dimensi keseluruhan alat sekitar 200 cm (P)x100 cm (L)x200cm (T) Tidak ada perubahan dimensi mekanik, ditunjukkan gambar 4.10. 43

Gambar 4.10. Gambar Keseluruhan Alat 2. Dapat ditarik dengan beban bertingkat 27,5 kg, 30 kg, dan 32,5 kg. Dari data yang didapat, beban 28 kg, 30,6 kg, dan 33,8 kg mendekati nilai rata-rata tarikan berturut-turut pada gear nomor 1 (28kg), 2(30,6 kg),dan 3 (33,8kg). 3. Menggunakan akumulator kering 12V sebagai media penyimpanan energi. Media penyimpanan menggunakan aki kering 12 V 5,5Ah dengan realisasi ditunjukkan oleh gambar 4.9. 4. Energi yang tersimpan akan dipakai untuk microcontroller sebagai kendali otomatis, dan LCD sebagai HMI(Human Machine Interface). Realisasi Beban dalam hal ini mikrokontroler Arduino Mega2560, LCD 16x2, dan keypad 16 yang digunakan sebagai pemandu aktivitas olahraga fitness. Selain itu digunakan sebagai penerangan yaitu lampu LED dengan daya realisasinya 2,16 watt. 44