BAB III PERANCANGAN SISTEM

dokumen-dokumen yang mirip
BAB III PERANCANGAN SISTEM

Gambar 2.1. Grafik hubungan TSR (α) terhadap efisiensi turbin (%) konvensional

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

RANCANG BANGUN ALAT PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN SUMBU VERTIKAL DI DESA KLIRONG KLATEN Oleh Bayu Amudra NIM:

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI

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

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

BAB II LANDASAN SISTEM

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

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

PERANCANGAN BANGUN PEMBUAT INVERTER UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

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

BAB 4 PENGUJIAN, DATA DAN ANALISIS

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB II LANDASAN TEORI

OPTIMASI DAYA TURBIN ANGIN SAVONIUS DENGAN VARIASI CELAH DAN PERUBAHAN JUMLAH SUDU

SISTEM PERENCANAAN DAN PERANCANGAN TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL SAVONIUS DENGAN BLADE TIPE L

Bab IV Analisis dan Pengujian

ANALISIS TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL DENGAN 4, 6 DAN 8 SUDU. Muhammad Suprapto

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

PENERBITAN ARTIKEL ILMIAH MAHASISWA Universitas Muhammadiyah Ponorogo

BAB II LANDASAN TEORI

BAB III PERANCANGAN SISTEM DAN PEMBUATAN ALAT

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Transmisi Motor Listrik

BAB II MOTOR INDUKSI TIGA PHASA

BAB III PERANCANGAN ALAT

Maximum Power Point Tracking (MPPT) Pada Variable Speed Wind Turbine (VSWT) Dengan Permanent Magnet Synchronous Generator

BAB IV PENGUJIAN, ANALISA DAN PEMBAHASAN

PEMBANGKIT LISRIK TENAGA ANGIN. Nama : M. Beny Djaufani ( ) Ardhians A. W. ( Benny Kurnia ( Iqbally M.

Tabel Hasil Pengujian. Kecepatan angin ( km/jam ) Putaran Turbin Angin (rpm) Tingkat Suara (db)

BAB III PERANCANGAN Gambaran Alat

RANCANG BANGUN TURBIN ANGIN VERTIKAL JENIS SAVONIUS DENGAN VARIASI PROFIL KURVA BLADE UNTUK MEMPEROLEH DAYA MAKSIMUM

BAB IV ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN

SKRIPSI Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik EKAWIRA K NAPITUPULU NIM

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB IV HASIL DAN ANALISIS Pemodelan Sistem Turbin Angin. menggunakan software MATLAB SIMULINK. Turbin Angin Tersusun

STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH PERUBAHAN KECEPATAN ANGIN TERHADAP EFISIENSI DAYA & PUTARAN KRITIS PADA MINI WIND CATCHER

BAB II LANDASAN TEORI

BAB III PERANCANGAN SISTEM

Desain Turbin Angin Sumbu Horizontal

Desain Maximum Power Point Tracking untuk Turbin Angin Menggunakan Modified Perturb & Observe (P&O) Berdasarkan Prediksi Kecepatan Angin

PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN DENGAN TURBIN VENTILATOR SEBAGAI PENGGERAK GENERATOR

BAB 2 DASAR TEORI 2.1 Energi Angin

Pemanfaatan Turbin Ventilator yang Terpasang Pada Atap Rumah Sebagai Pembangkit Listrik

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT Flow Chart Perancangan dan Pembuatan Alat. Mulai. Tinjauan pustaka

MODUL 3 TEKNIK TENAGA LISTRIK PRODUKSI ENERGI LISTRIK (1)

BAB 2 TEORI DASAR Jaringan Listrik Mikro

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PERANCANGAN MINI GENERATOR TURBIN ANGIN 200 W UNTUK ENERGI ANGIN KECEPATAN RENDAH. Jl Kaliurang km 14,5 Sleman Yogyakarta

Penerapan Teknologi Sel Surya dan Turbin Angin Untuk Meningkatkan Efisiensi Energi Listrik di Galangan Kapal

LAPORAN TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN PROTOTYPE TURBIN ANGIN VERTIKAL DARRIEUS TIPE H

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN PROTOTIPE TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL. Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Kurikulum. Strata Satu (S1) Teknik Mesin

RANCANG BANGUN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BAYU (ANGIN) UNTUK SISTEM PENERANGAN RUMAH TINGGAL

Perancangan Dan Realisasi Converter Satu Fasa untuk Baterai Menjalankan Motor AC 1 Fasa 125 Watt

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pengujian Kincir Angin Horizontal Type di Kawasan Tambak sebagai Energi Listrik Alternatif untuk Penerangan

Pembangkit Listrik Tenaga Angin dengan Memanfaatkan Kecepatan Angin Rendah

Prestasi Kincir Angin Savonius dengan Penambahan Buffle

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB II LANDASAN TEORI. mobil seperti motor stater, lampu-lampu, wiper dan komponen lainnya yang

NASKAH PUBLIKASI DESAIN GENERATOR AXIAL KECEPATAN RENDAH MENGGUNAKAN 8 BUAH MAGNET PERMANEN DENGAN DIMENSI 10 X 10 X 1 CM

BAB IV ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN

Pemodelan Sistem Kontrol Motor DC dengan Temperatur Udara sebagai Pemicu

PERFORMANSI TURBIN ANGIN SAVONIUS DENGAN EMPAT SUDU UNTUK MENGGERAKKAN POMPA SKRIPSI

Jurnal Dinamis Vol.II,No.14, Januari 2014 ISSN

ANALISIS KINERJA KINCIR ANGIN SEDERHANA DENGAN DUA SUDU POROS HORIZONTAL

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB II LANDASAN TEORI

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

BAB II LANDASAN TEORI

KAJI EKSPERIMENTAL TURBIN ANGIN PEMBANGKIT LISTRIK TIPE SAVONIUS JENIS SPLIT S DENGAN SISTEM MAGNETIC LEVITATION SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF

III. METODE PENELITIAN. Teknik Elektro Universitas Lampung dilaksanakan mulai bulan Desember 2011

PEMBUATAN DAN PENGUJIAN AWAL GENERATOR AXIAL MAGNET PERMANEN KECEPATAN RENDAH

AKTUATOR AKTUATOR 02/10/2016. Rian Rahmanda Putra Fakultas Ilmu Komputer Universitas Indo Global Mandiri

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB III PELAKSANAAN PENELITIAN

PEMODELAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN 1kW BERBANTUAN SIMULINK MATLAB

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Optimalisasi Daya Pembangkit Listrik Tenaga Angin Turbin Sumbu Horizontal dengan Menggunakan Metode Maximum Power Point Tracker

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

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

DESAIN DAN IMPLEMENTASI INVERTER SATU PHASA 500 V.A. Habibullah 1 Ari Rizki Ramadani 2 ABSTRACT

Rancang Bangun Generator Portable Fluks Aksial Magnet Permanen Jenis Neodymium (NdFeB)

RANCANGAN BANGUN PENGUBAH SATU FASA KE TIGA FASA DENGAN MOTOR INDUKSI TIGA FASA

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK NO LOAD AND LOAD TEST GENERATOR SINKRON EXPERIMENT N.2 & N.4

Transkripsi:

BAB III PERANCANGAN SISTEM Pada bab ini akan dijelaskan perancangan sistem serta realisasi perangkat keras pada perancangan skripsi ini. 3.1. Gambaran Alat Alat yang akan direalisasikan adalah sebuah alat yang memanfaatkan tenaga angin. Tenaga kinetik yang timbul dari angin akan menggerakkan turbin yang dihubungkan dengan magnet yang memiliki medan magnet yang besar serta koil. Alat juga dapat menangkap angin dari berbagai sudut, sehingga arah angin yang datangnya terkadang berubah ubah juga dapat di manfaatkan. Pergerakkan antara koil dan magnet yang tegak lurus akan menghasilkan arus dan tegangan. Hasil dari generator di alirkan ke wind charger controller. Dari akumulator baru bisa dimanfaatkan untuk penerangan ataupun kepentingan lain menggunakan inverter. Gambar 3.1. Proses pemanfaatan angin 15

3.2. Sudu Rotor Untuk mengantisipasi arah angin yang selalu berubah ubah maka dpilih bentuk twisted savonius sebagai bentuk turbin. Bentuk twisted savonius dapat menangkap angin dari berbagai arah karena bentuk blade-nya yang melingkar, dan bagian yang memilin berfungsi untuk menahan angin sehingga angin akan tertangkap yang memungkinkan untuk mengalirkan angin. Sudu berkontak dengan udara yang mengakibatkan sudu berputar karena adanya gaya dari aliran angin. Pangkal sudu yang menempel dengan generator mengakibatkan generator bekerja sehingga akan menimbulkan energi listrik. Oleh karena putaran pada sudu merupakan suatu hal yang menentukan dalam pembangkitan daya, maka konstruksi sudu pun harus dibuat sebaik mungkin. [5] Gambar 3.2. Bentuk blade (sudu) 16

Pada gambar 3.2 adalah per bagian sudu, hal ini dilakukan karena pembuatan secara langsung tidak memungkinkan maka dibuat per bagian [3]. Secara keseluruhan turbin yang dibuat membutuhkan 6 tingkat sehingga dibutuhkan 12 bagian. Gambar 3.3. Diagram mekanik turbin savonius Berikut adalah ukuran turbin secara keseluruhan yang dibuat: Tinggi = H = 150 cm = 1,5 m Diameter sudu keseluruhan = = 50 cm = 0,5 m Diameter lengkung sudu = D = 50 cm = 0,5 m Jari- jari sudu sampai shaft = d = 30 cm = 0,3 m Diameter sumbu dengan rongga = e = 10 cm = 0,1 m Diameter sumbu rangka = a = 3,5 cm = 0,035 m 17

Gambar 3.4. Realisasi Turbin Twisted Savonius Gambar 3.4 merupakan bentuk sudu setelah terpasang semua dapat terlihat turbin memiliki 6 tingkat dan dapat terlihat memilin menggunakan 12 bagian sudu. Dengan data ukuran turbin maka dapat diketahui aspect ratio, dan overlap ratio. Aspect ratio (α) = = = 3 Overlap ratio (β) = = = 0,13 18

3.3. Generator Mengggunakan generator AC servo motor magnet permanen 3 phase berdaya maksimal 400 Watt pada 3000 rpm. Untuk mengetahui efisiensi dari generator perlu diketahui terlebih dahulu daya masukan dari generator. Karena shaft dari generator menyambung dengan sumbu turbin maka generator dapat dianggap sebagai beban sehingga daya mekanik turbin dapat dicari dengan menggunakan cara Break Horse Power, yaitu daya turbin yang diukur ketika diberi beban generator ataupun perangkat tambahan lainnya dengan melihat daya keluaran dari generator. [7] Gambar 3.5. Generator AC Generator yang dipilih adalah generator yang ringan dengan kata lain tidak membutuhkan daya yang sangat besar agar generator mau berputar. Generator ini mampu berputar dengan torsi minimal 1,3 Nm. Sehingga dengan menggunakan generator ini dapat memanfaatkan tenaga angin minimal 1,4 m/s atau 5 km/jam dengan asumsi mengenai keseluruhan turbin. 19

3.4. Rangkaian Penyearah Outputan dari generator tidak bisa langsung dimanfaatkan karena masih berupa tegangan AC tiga fasa maka untuk memanfaatkan outputan dari generator diperlukan rangkaian penyearah. Penggunaan rangkaian setara penyearah 3 fasa ini agar keluaran dari generator berupa AC yang terkadang sulit untuk diukur karena tergantung dari putaran generator yang terkadang tidak stabil. Dengan menggunakan rangkaian setara ini diharapkan dapat meminimalisir ripple dari keluaran AC dan mengubahnya menjadi keluaran DC sehingga dapat memudahkan pengukuran. Gambar 3.6. (a) rangkaian delta 3 fasa (b) rangkaian penyearah 3 fasa Untuk mencari daya keluaran dari rangkaian setara penyearah tiga fas digunakan rumus : = Dimana : = Daya output (Watt) = Tegangan output (Volt) = Arus output (Ampere) 20

3.5. Kipas Angin Untuk mensimulasikan angin digunakan kipas dengan 3 kecepatan yaitu 2,6 m/s; 3,4 m/s; dan 4 m/s. Kipas angin ini memiliki jari jari 24 cm = 0,24 m. Gambar 3.7. Kipas angin Masing masing kecepatan memiliki daya angin sebagai berikut : Luas penampang angin yang menumbuk ( kipas angin ) =.( =.( 0,24 m.( 0,0576 m) = 0,181 Dipakai kerapatan angin pada suhu kamar ( 27 C ) adalah 1,743 kg/ Pada kecepatan angin 2,6 m/s (pembacaan anemometer) Daya ( ) =.ρ.a. =.(1,0743 kg/ ).(0,181 ). = 1,709 W Pada kecepatan angin 3,4 m/s (pembacaan anemometer) 21

Daya ( ) =.ρ.a. =.(1,0743 kg/ ).(0,181 ). = 3,821 W Pada kecepatan angin 4 m/s (pembacaan anemometer) Daya ( ) =.ρ.a. =.(1,0743 kg/ ).(0,181 ). = 6,223 W 3.6. Battery Charger Dalam perancangan ini menggunakan DC-DC step-up converter dengan menggunakan IC CE8301. IC CE8301 memiliki spesifikasi sebagai berikut : - Dapat bekerja pada tegangan 0,9 5 V - Tegangan output 1,8 6,5 V - Memiliki efisiensi 85 % - Memiliki fitur PFM Gambar 3.8. Gambar Rangkaian DC-DC Step-Up Converter Berdasarkan datasheet dari IC CE8301 tegangan input dari converter dapat diketahui dengan rumus: 22

= x 0,6 Dan arus output dengan rumus: = / 250 Ω Pemilihan IC CE8301 karena IC ini memiliki fitur PFM yang dapat mengontrol duty ratio secara otomatis karena perubahan beban, sehingga memiliki ripple yang kecil. IC ini juga dapat di konfigurasikan dengan induktor, kapasitor, ataupun dioda tambahan. Pada IC MOSFET ini terdapat proteksi agar IC tidak rusak, yaitu bila tegangan pada pin LX melebihi batas yang seharusnya yaitu pada -0 +10. Pada gambar 3.8 terdapat LED sebagai indikator ketika rangkaian bekerja yang memudahkan mengetahui saat rangkaian sedang bekerja. 23