BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian alat serta analisis dari hasil pengujian. Tujuan dilakukan pengujian adalah mengetahui sejauh mana kinerja hasil perancangan yang telah dibahas pada Bab III serta mengetahui tingkat keberhasilan setiap spesifikasi yang telah diajukan. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian perbagian maupun keseluruhan sistem. 4.1. Pengujian Dimensi Mekanik Pengujian dimensi mekanik dilakukan untuk mengetahui ukuran panjang, lebar, dan tinggi mekanik secara keseluruhan.dalam pengujian ini digunakan sebuah meteran standar yang digunakan sebagai alat ukur. Gambar 4.1. Pengujian panjang mekanik. 33
Gambar 4.2. Pengujian lebarmekanik. Gambar 4.3. Pengujian tinggi mekanik. Dari hasil pengujian mekanik didapat total dimensi keseluruhan mekanik yaitu panjang 89 cm, lebar 26 cm, dan tinggi 26.5 cm. 34
4.2. Pengujian Bentuk dan Dimensi Blade, serta Nose cone Dalam pengujian dimensi blade menggunakan penggaris, dan dalam skripsi ini digunakan 2 jenis macam bentuk blade yaitu segitiga siku-siku dan persegi panjang. Gambar 4.4. Pengujian panjang blade persegi panjnag. Gambar 4.5. Pengujian lebar blade persegi panjang. 35
Gambar 4.6. Pengujian panjang blade segitiga. Gambar 4.7. Pengujian lebar blade segitiga. Dari pengujian dimensi blade dari masing masing bentuk dengan menggunakan penggaris didapatkan bahwa blade persegi panjang mempunyai panjang 4cm dan lebar 2 cm, begitu juga dengan blade segitiga mempunyai sisi siku - sikunya 4 cm dan lebar 2cm. 36
4.3. Pengujian tinggi tiang ke poros dan jarak antara sumberanginketurbin standar. Pengujian tinggi tiang blade sampaiporos diukur menggunakan meteran Gambar 4.8. Pengujian tinggi tiang sampai poros. Gambar 4.9. Pengujian jarak antara sumber angin ke turbin. Dari pengujian tinggi tiang ke poros menggunakan meteran standar didapatkan bahwa tiang blade ke poros mempunyai tinggi 15.5 cm, sedangkan jarak antara blade dengan sumber angin mempunyai jarak 8.5 cm. 4.4. Pengujian Kemiringan Sudut Blade Pengujian kemiringan blade ini berfungsi untuk menguji kebenaran dr kemiringan blade yang disediakan.dalam pengerjaan skripsi ini kemiriringan blade yang disediakan dalam dua ukuran yaitu 45 0 dan 85 0. 37
Gambar 4.10. Pengujian Kemiringan Sudut 45 0 Persegi Panjang Gambar 4.11. Pengujian Kemiringan Sudut 85 0 Persegi Panjang Gambar 4.12. Pengujian Kemiringan Sudut 45 0 Segitiga 38
Gambar 4.13. Pengujian Kemiringan Sudut 85 0 Persegi Panjang Pada pengujian ini digunakan dua kemiringan sudut yang berbeda, hal ini berfungsi sebagai variasi dalam pengunaan alat peraga ini dalam praktikum. Digunakan Kemiringan sudut yang cukup berbeda yaitu 85 0 dan 45 0,agar dalam praktikum hasil yang didapat terlihat jelas perbedaannya. 4.5. Pengujian Jumlah Blade Pengujian jumlah blade ini dilakukan untuk mengetahui jumlah blade yang digunakan untuk variasi alat peraga Horixontal Axis Wind Turbine. Digunakan dua jumlah blade yang berbeda kelipatan tiga yaitu tiga dan enam. Gambar 4.14. Pengujian Jumlah Blade Persegi Panjang (sudut 45 0 ) 39
Gambar 4.15. Pengujian Jumlah Blade Persegi Panjang (sudut 85 0 ) Gambar 4.16. Pengujian Jumlah Blade Segitiga (sudut 45 0 ) 40
Gambar 4.17. Pengujian Jumlah Blade Segitiga (sudut 85 0 ) Pengujian jumlah blade pada masing model diatas adalah enam blade. Dalam alat peraga ini dapat digunakan 2 jumlah blade yang berbeda kelipatan tiga yaitu tiga dan enam. Dimana untuk blade dengan jumlah tiga dapat diperoleh dengan cara melepas beberapa bagian blade, begitu pula sebaliknya jika menginginkan dalam jumlah blade enam maka dapat dipasangkan kembali. Hal ini dilakukan karena alat peraga Horizontal Axis Wind Turbine ini didesain dengan pemasangan blade yaitu dengan cara di sekrup, agar dalam pelaksanaan dalam praktikum lebih mudah dan praktis untuk penggatian jumlah blade yang diinginkan. 4.6. Pengujian Controller Kecepatan Angin Pengujian controller kecepatan angin bertujuan untuk mengetahui kinerja rangkaian controller kecepatan angin yang telah dibuat. Pengujian dilakukan dengan mengukur dengan tegangan yang diterima motor dan nilai dari potensio yang mengatur tegangan bias gate TRIAC yang diberikan. 41
Gambar 4.18. Pengujian yang Diterima Motor dengan Hambatan Terbesar Gambar 4.19. Pengujian yang Diterima Motor dengan Hambatan Terkecil Tabel 4.1.Pengujian Controller Kecepatan Angin pada Motor (V) Nilai Potensio (KΩ) 18 544 12 38 475 13 51 392 14 62 310 15 88 237 16 98 172 17 120 125 18 135 95 19 165 75 20 190 45 21 210 17 22 224 O 23 Kecepatan Angin 42
Dari tabel 4.1.dapat diketahui untuk mendapatkan kecepatan angin yang tinggi maka diperlukan supply tegangan motor yang besar pula, dimana semakin kecil nilai potensio maka DIAC yang dikendalikan akan memberikan tegangan bias gate yang besarpada TRIAC dan menghasilkan tegangan yang besar pula pada motor. Apabila menginginkan kecepatan angin yang rendah maka diperlukan supply tegangan motor yang rendah pula, dimana semakin besar nilai potensio akan memberikan tegangan bias gate yang kecil pada TRIAC dan menghasilkan tegangan yang kecil pada motor. Dari hasil pengujian tersebut dapat disimpulkan bahwa rangkaian Controller kecepatan angin berjalan dengan baik. 4.7. Pengujian Pengengisian Aki secara Otomatis Pengujian pengisian aki secara otomatis dilihat dengan mengukur tegangan ouput yang dihasilkan dan besar arus yang dihasilkan. Gambar 4.20. Pengujian Output pada Rangkaian Pengisian Aki Otomatis 43
Gambar 4.21. Pengujian Output pada Rangkaian Pengisian Aki Otomatis Pengujian pengisian aki secara otomatis didapat tegangan yang dihasilkan adalah 13.09 volt dan arus yang didapat adalah sebesar 1.3A. Hal ini dapat dibuktikan bahwa rangkaian ini memiliki tegangan dan arus yang cukup untuk mengisi aki dengan kapasitas 1.2Ah. Rangkaian ini menghindari adanya over charge, karena dilengkapi dengan komparator yang dapat membandingkan tegangan yang ada dalam aki. Sehinga apabila arus drop dan tegangan pada aki tercukupi maka led akan menyala dan mengalirkan tegangan supply ke ground, sehingga aki akan berhenti terisi. 4.8. Pengujian Keluaran yang Dihasilkan dengan Berbagai Variasi Pengujian keluaran berupa tegangan dan arus yang dihasilkan oleh alat peraga Horizontal Axis Wind Turbine dapat dipengaruhi beberapa variabel diantaranya adalah bentuk blade, jumlah blade, dan kemiringan blade. Hal ini dapat terjadi karena blade sangat mempengaruhi seberapa besar angin yang diterima untuk menggerakan sebuah motor yang berfungsi sebagai generator. 44
4.8.1. Pengujian Keluaran dengan Variabel Bentuk Blade Pengujian keluaran dengan variabel bentuk blade dilakukan dengan mengganti model dari bentuk blade yang disediakan. Disini disediakan dua macam bentuk Blade yaitu Persegi panjang dan segitiga siku siku. Tabel 4.2.Pengujian Keluaran dengan Bentuk Blade Persegi Panjang 1 12 2.58 12.0 100 2 13 3.00 12.5 100 3 14 3.30 12.5 100 4 15 3.81 13.0 100 5 16 4.15 13.5 100 6 17 4.50 14.5 100 7 18 4.80 15.0 100 8 19 5.00 16.0 100 9 20 5.10 17.5 100 10 21 5.20 18.0 100 11 22 5.35 19.5 100 12 23 5.42 20.5 100 Tabel 4.3.Pengujian Keluaran dengan Bentuk Blade Segitiga Siku Siku 1 12 2.40 11.0 100 2 13 2.62 12.0 100 3 14 2.91 13.5 100 4 15 3.05 13.5 100 5 16 3.37 14.0 100 6 17 3.76 14.0 100 7 18 4.00 14.5 100 8 19 4.30 15.5 100 9 20 4.55 16.5 100 10 21 4.65 17.0 100 11 22 4.85 18.0 100 12 23 5.02 18.5 100 Pada hasil diatas didapat bahwa blade dengan bentuk persegi panjang menghasilkan keluaran yang lebih besar dibanding dengan blade 45
bentuk segitiga siku siku. Disini menunjukan bahwa luas penampang blade mempengaruhi tekanan angin yang diterima untuk memutarkan generator. 4.8.2. Pengujian Keluaran dengan Variabel Jumlah Blade Pengujian keluaran dengan variabel jumlah blade dilakukan dengan mengganti jumlah dari blade yang disediakan. Disini disediakan dua macam jumlah blade kelipatan tiga masing-masing bentuk yaitu blade dengan jumlah tiga dan enam. Tabel 4.4.Pengujian Keluaran Blade Persegi Panjang (jumlah 3) 1 12 0.90 2.5 100 2 13 1.25 5.5 100 3 14 1.88 7.0 100 4 15 2.15 8.5 100 5 16 2.30 10.5 100 6 17 2.60 12.0 100 7 18 3.05 12.5 100 8 19 3.32 12.5 100 9 20 3.51 13.0 100 10 21 3.74 13.0 100 11 22 4.10 13.5 100 12 23 4.35 14.5 100 Tabel 4.5.Pengujian Keluaran Blade Persegi Panjang (jumlah 6) 1 12 2.58 12.0 100 2 13 3.00 12.5 100 3 14 3.30 12.5 100 4 15 3.81 13.0 100 5 16 4.15 13.5 100 6 17 4.50 14.5 100 7 18 4.80 15.0 100 8 19 5.00 16.0 100 9 20 5.10 17.5 100 10 21 5.20 18.0 100 11 22 5.35 19.5 100 12 23 5.42 20.5 100 46
Tabel 4.6Pengujian Keluaran Bentuk Blade Segitiga Siku Siku (jumlah 3) 1 12 0 0 100 2 13 0 0 100 3 14 0 0 100 4 15 0 0 100 5 16 0 0 100 6 17 0 0 100 7 18 2.24 12.0 100 8 19 2.48 12.0 100 9 20 2.83 12.5 100 10 21 3.05 13.0 100 11 22 3.20 13.0 100 12 23 3.25 13.0 100 Tabel 4.7Pengujian Keluaran Bentuk Blade Segitiga Siku Siku (jumlah 6) 1 12 2.40 11.0 100 2 13 2.62 12.0 100 3 14 2.91 13.5 100 4 15 3.05 13.5 100 5 16 3.37 14.0 100 6 17 3.76 14.0 100 7 18 4.00 14.5 100 8 19 4.30 15.5 100 9 20 4.55 16.5 100 10 21 4.65 17.0 100 11 22 4.85 18.0 100 12 23 5.02 18.5 100 Pada hasil diatas dapat diamati bahwa wind turbine yang memiliki blade lebih banyak akan menghasilkan keluarang yang lebih besar dibandin wind turbine dengan blade yang lebih sedikit. Hal ini dikarenakan semakin banyak angin yang ditangkap oleh blade, sehingg aperputaran generator menjadi lebih rapat. 47
4.8.3. Pengujian Keluaran dengan Variabel Kemiringan Blade Pengujian keluaran dengan variabel kemiringan blade dilakukan dengan mengganti kemiringan dari blade yang disediakan. Disini disediakan dua macam kemiringan blade yaitu 45 0 dan 85 0. Tabel 4.8Pengujian Keluaran Blade Persegi Panjang dengan jumlah Blade 3 (sudut 45 0 ) 1 12 0.90 2.5 100 2 13 1.25 5.5 100 3 14 1.88 7.0 100 4 15 2.15 8.5 100 5 16 2.30 10.5 100 6 17 2.60 12.0 100 7 18 3.05 12.5 100 8 19 3.32 12.5 100 9 20 3.51 13.0 100 10 21 3.74 13.0 100 11 22 4.10 13.5 100 12 23 4.35 14.5 100 Tabel 4.9Pengujian Keluaran Blade Persegi Panjang dengan jumlah Blade 3 (sudut 85 0 ) 1 12 1.03 3.0 100 2 13 1.45 6.5 100 3 14 1.98 8.0 100 4 15 2.30 10.5 100 5 16 2.45 10.5 100 6 17 2.75 12.0 100 7 18 3.20 12.5 100 8 19 3.55 13.0 100 9 20 4.02 13.0 100 10 21 4.23 13.5 100 11 22 4.43 13.5 100 12 23 4.67 14.0 100 48
Tabel 4.10.Pengujian Keluaran Blade Persegi Panjang dengan jumlah Blade 6 (sudut 45 0 ) 1 12 2.58 12.0 100 2 13 3.00 12.5 100 3 14 3.30 12.5 100 4 15 3.81 13.0 100 5 16 4.15 13.5 100 6 17 4.50 14.5 100 7 18 4.80 15.0 100 8 19 5.00 16.0 100 9 20 5.10 17.5 100 10 21 5.20 18.0 100 11 22 5.35 19.5 100 12 23 5.42 20.5 100 Tabel 4.11.Pengujian Keluaran Blade Persegi Panjang dengan jumlah Blade 6 (sudut 85 0 ) 1 12 2.48 12.0 100 2 13 2.96 12.0 100 3 14 3.10 12.5 100 4 15 3.25 12.5 100 5 16 3.66 13.0 100 6 17 3.83 13.0 100 7 18 4.25 13.5 100 8 19 4.45 14.0 100 9 20 4.80 14.5 100 10 21 5.12 17.0 100 11 22 5.20 17.5 100 12 23 5.30 19.0 100 49
Tabel 4.12.Pengujian Keluaran Bentuk Blade Segitiga Siku Siku jumlah Blade 3 (sudut 45 0 ) 1 12 0 0 100 2 13 0 0 100 3 14 0 0 100 4 15 0 0 100 5 16 0 0 100 6 17 0 0 100 7 18 2.24 12.0 100 8 19 2.48 12.0 100 9 20 2.83 12.5 100 10 21 3.05 13.0 100 11 22 3.20 13.0 100 12 23 3.25 13.0 100 Tabel 4.13.Pengujian Keluaran Bentuk Blade Segitiga Siku Siku jumlah Blade 3 (sudut 85 0 ) 1 12 0 0 100 2 13 0 0 100 3 14 0 0 100 4 15 0 0 100 5 16 0 0 100 6 17 2.35 12.0 100 7 18 2.65 12.0 100 8 19 2.93 12.5 100 9 20 3.10 13.0 100 10 21 3.20 13.0 100 11 22 3.25 13.5 100 12 23 3.40 13.5 100 50
Tabel 4.14.Pengujian Keluaran Bentuk Blade Segitiga Siku Siku jumlah Blade 6 (sudut 45 0 ) 1 12 2.40 11.0 100 2 13 2.62 12.0 100 3 14 2.91 13.5 100 4 15 3.05 13.5 100 5 16 3.37 14.0 100 6 17 3.76 14.0 100 7 18 4.00 14.5 100 8 19 4.30 15.5 100 9 20 4.55 16.5 100 10 21 4.65 17.0 100 11 22 4.85 18.0 100 12 23 5.02 18.5 100 Tabel 4.15.Pengujian Keluaran Bentuk Blade Segitiga Siku Siku jumlah Blade 6 (sudut 85 0 ) 1 12 2.45 11.0 100 2 13 2.62 12.0 100 3 14 2.95 13.5 100 4 15 3.23 13.5 100 5 16 3.45 14.0 100 6 17 3.46 14.0 100 7 18 4.21 14.5 100 8 19 4.37 15.5 100 9 20 4.67 16.5 100 10 21 4.75 17.5 100 11 22 4.82 18.0 100 12 23 5.12 18.5 100 Pada hasil pengujian keluaran wind turbine berdasarkan kemiringan didapat bahwa kemiringan blade 45 0 mendapat keluaran lebih besar. Hal ini dikarenakan kemiringan dari blade mempengaruhi gaya aerodinamis dari laju angin yang datang, sehingga angin yang datang menyapu rotor tidak terjadi turbulensi yang cukup besar. 51