BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Angin adalah salah satu bentuk energi yang tersedia di alam dan tidak akan pernah habis. Pada dasarnya angin terjadi karena ada perbedaan suhu antara lokasi yang satu dengan lokasi yang lainnya. Di daerah khatulistiwa, udaranya menjadi panas mengembang dan menjadi ringan, naik ke atas dan bergerak ke daerah yang lebih dingin. Sebaliknya di daerah kutub, udara dingin bergerak ke arah khatulistiwa. Dengan demikian terjadi perputaran udara berupa perpindahan udara dari kutub utara ke garis khatulistiwa menyusuri permukaan bumi dan sebaliknya. Perpindahan udara dari garis khatulistiwa kembali ke kutub utara melalui udara yang lebih tinggi [1]. Demikian pula udara juga bergerak di lokasi tertentu antara pegunungan dengan laut sehingga terbentuk angin darat dan angin laut. Di Indonesia energi angin tersebut merupakan salah satu pilihan energi alternatif yang dapt digunakan namun belum dapat di maksimalkan. Pada jalan tol terdapat potensi angin yang berlimpah, angin itu disebabkan karena adanya pergerakan kendaraan. Melihat potensi angin yang ada di jalan tol, maka penulis tertarik untuk memanfaatkan energi tersebut untuk dikonversikan kembali menjadi hal yang lebih berguna. Contohnya saja untuk penggunaan lampu penunjuk jalan pada jalan tol dan penelitian ini di latarbelakangi karena adanya kecelakaan yang disebabkan oleh kendaraan yang menabrak pembatas jalan. Salah satu cara konversi energi angin untuk dapat dimanfaatkan adalah dengan menggunakan turbin angin yang sudah banyak digunakan untuk kebutuhan manusia. Cara kerjanya cukup sederhana, energi angin memutar turbin yang pada porosnya dipasang generator untuk menghasilkan energi listrik. Energi listrik ini I-1
I-2 biasanya akan disimpan dalam baterai sebelum dapat di manfaatkan. Salah satu turbin angin yang berpotensi digunakan di Indonesia adalah turbin angin savonius. Turbin savonius adalah salah satu jenis turbin angin yang ditemukan dengan sumbu vertikal sebagai alat konversi energi aliran angin. Bentuk sudu dibuat sedemikian rupa sehingga menghasilkan gaya tangensial maksimal yang akan memutar rotor dengan torsi yang maksimal pula. Sehingga dapat menangkap angin dari segala arah. Kelebihan jenis turbin vertikal dapat pula menangkap angin dari segala arah, sehingga menjadikannya sebagai pilihan yang tepat Peningkatan efisiensi daya keluaran, oleh penulis diusahakan dengan membuat pengarah aliran angin yang cara kerjanya seperti pipa venturi dimana pada bagian penampangnya makin mengecil sehingga kecepatan fluida dipaksa meningkat untuk mempertahankan debit fluida yang bergerak. Selain itu, penulis juga membuat turbin savonius tersebut tanpa menggunakan poros, karena penggunaan poros pada turbin savonius dapat mengganggu pola aliran fluida. Maka sesuai dengan alasan diatas, maka judul tugas akhir yang diambil adalah OPTIMASI DAYA KELUARAN TURBIN SAVONIUS SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK DENGAN PENGGUNAAN PENGARAH ALIRAN ANGIN 1.2 Perumusan Masalah Berdasarkan uraian pada latar belakang yang telah dijelaskan, maka permasalahan pada pengerjaan alat ini adalah sebagai berikut, Bagaimana membuat turbin angin savonius yang dapat menangkap angin yang tersedia secara maksimal dengan menggunakan kajian eksperimental. 1.3 Tujuan Tujuan dari pelaksanaan tugas akhir ini adalah Dapat menambah daya keluaran dengan penggunaan pengarah aliran angin dan tanpa penggunaan poros pada turbin savonius sehingga dapat
I-3 menjadikan rancangan yang telah dibuat menjadi nyata yang dapat diambil manfaatnya 1.4 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah Aplikasi teknologi komposit laminasi basah digunakan dalam proses ini. Proses-proses tersebut dapat di klasifikasikan sebagai berikut: 1. Pembuatan Gambar profil sudu yang ideal 2. Pembuatan model dan cetakan turbin 3. Pengerjaan assembly blade turbin 4. Pembuatan Gambar dan pengarah aliran angin 5. Validasi kinerja turbin Batasan masalah pada pembuatan turbin ini adalah 1. Tinggi turbin keseluruhan 90 cm. 2. Diameter turbin 40 cm 3. Tinggi pengarah aliran angin 118.5 cm 1.5 Metodologi Dalam pembuatan turbin savonius, metode yang digunakan adalah proses kajian eksperimental dan selanjutnya diikuti dengan proses validasi yang membandingkan hasil daya keluaran setelah diberikan pemasangan pengarah aliran angin. 1.5.1 Pengumpulan Data Pada saat pengumpulan data, penulis melakukan pencarian data melalui kajian eksperimental yang dilakukan di laboratorium Hangar Aero Polban dan pada jalan tol jagorawi. informasi lainnya yang berguna untuk pelaksanaan tugas akhir diperoleh melalui internet, buku referensi, dan wawancara terhadap dosen pembimbing.
I-4 1.5.2 Pembuatan dan Perakitan Pada tahap ini penulis melakukan proses produksi dengan menggunakan teknologi komposit laminasi basah dalam pembuatan blade (bilah) turbin savonius dan penggunaan teknologi pertukangan sebagai pengarah aliran angin. 1.5.3 Pengujian Pada tahap pengujian prototype dilakukan untuk mengetahui kesesuaian kinerja sistem secara keseluruhan terhadap desain awal. 1.5.4 Evaluasi Pada tahap ini penulis melakukan kajian terhadap perbedaan nilai eksperimental yang diperoleh. Kajian ini menjadi penting karena diharapkan dapat memberikan mahasiswa pada tahun mendatang untuk meneruskannya. 1.5.5 Pembuatan Laporan Setelah semua tahap terselesaikan dan diperoleh hasil, maka dibuat laporan secara rinci sesuai dengan data-data yang diperoleh. 1.6 Sistematika Penulisan Penulisan dilakukan dengan susunan yang secara umum dapat menjelaskan permasalahan secara terperinci dengan urutan sebagai berikut: BAB I PNEDAHULUAN Bab ini berisi penjelasan mengenai latar belakang serta permasalahan yang akan diteliti dan dibahas. Juga diuraikan tentang tujuan, manfaat penelitian, serta batasan dan asumsi yang digunakan. BAB II LANDASAN TEORI Bab ini berisi teori teori dasar yang berkaitan dengan pengerjaan tugas akhir ini dan dijadikan acuan atau pedoman dalam melakukan
I-5 langkah langkah penelitian sehingga permasalahan yang ada dapat terpecahkan. BAB III METODOLOGI DAN PROSES PENYELESAIAN Bab ini berisi urutan langkah langkah pemecahan masalah secara sistematis mulai dari perumusan masalah dan tujuan yang ingin dicapai, studi pustaka, pengumpulan data, metode analisis data dan cara pembuatan. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi mengenai data yang telah didapat serta pengolahan data demi mendapatkan tujuan dari pengerjaan tugas akhir ini. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi semua kesimpulan yang dihasilkan dari serangkaian proses penulisan dan juga saran-saran sebagai tuntunan perbaikan.