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 Valve Elektrik dan Valve Manual Dalam pengujian valve elektrik keluaran debit air yang digunakan tidak sesuai perhitungan maka harus ditambahkan dengan valve manual agar debit air yang mengalir mendekati perhitungan agar debit air dapat menggerakkan turbin yang digunakan. Gambar 4.1 Paralel valve elektrik dengan valve manual Pengujian untuk mengetahui debit air yang mengalir melalui valve elektrik dan valve manual sebagai berikut : 4.1.1 Pengujian debit air dengan satu valve elektrik Pengujian ini untuk menngetahui keluaran debit air yang melalui satu lubang valve elektrik dari bak pasang surut ke bak penampung dengan volume air 0.05 membutuhkan waktu 160 detik berikut perhitungannya: Volume air sisi x sisi x sisi 100 cm x 50 cm x 10 cm 35
50.000 3.125 x 0.3125 liter/detik 4.1.2 Pengujian debit air dengan satu valve elektrik diparalel dengan satu valve manual Pengujian ini untuk menngetahui keluaran debit air yang melalui satu lubang valve elektrik diparalel dengan satu lubang valve manual dari bak pasang surut ke bak penampung dengan volume air 0.05 membutuhkan waktu 83 detik berikut perhitungannya: Volume air sisi x sisi x sisi 100 cm x 50 cm x 10 cm 50.000 6.024 x 0.6024 liter/detik 4.1.3 Pengujian debit air dengan dua valve elektrik diparalel dengan dua valve manual 36
Pengujian ini untuk menngetahui keluaran debit air yang melalui dua lubang valve elektrik diparalel dengan dua lubang valve manual dari bak pasang surut ke bak penampung dengan volume air 0.05 membutuhkan waktu 40 detik berikut perhitungannya: Volume air sisi x sisi x sisi 100 cm x 50 cm x 10 cm 50.000 1.25 x 1.25 liter/detik 4.1.4 Pengujian debit air yang mengalir melewati dua lubang ¾ inchi Pengujian ini untuk menngetahui keluaran debit air yang melalui dua lubang ukuran ¾ inchi dari bak pasang surut ke bak penampung dengan volume air 0.05 membutuhkan waktu 31 detik berikut perhitungannya: Volume air sisi x sisi x sisi 100 cm x 50 cm x 10 cm 50.000 37
1.613 x 1.613 liter/detik Penggunaan valve manual bertujuan untuk mendapatkan debit air yang besar agar kecepatan aliran air dapat digunakan untuk memutar turbin. Jika menggunakan 2 valve elektrik aliran air tidak dapat menggerakkan turbin sehingga di butuhkan 2 valve manual tambahan untuk mendekati debit air jika tidak menggunakkan valve elektrik. 4.2 Pengujian Pompa Air Pengujian ini untuk melihat seberapa besar daya yang dipakai oleh pompa air untuk proses pasang. Percobaan dapat dilihat pada gambar 4.2. pada LCD besar di bawah indikator LED level ketinggian air, dan hasil percobaan dapat dilihat pada tabel 4.1. Dari table hasil pengujian didapatkan daya yang dibutuhkan pompa air untuk menghasilkan debit maksimal adalah 228V * 0.8 A 182.4W. Tabel 4.1 Pengujian Modul Pompa Air No. Debit Maksimal Tegangan (V) Arus (A) 1 228 0.8 2 228 0.8 3 228 0.8 4 229 0.8 5 228 0.8 6 229 0.8 7 228 0.8 8 228 0.8 9 229 0.8 10 228 0.8 38
Gambar 4.2 Display sensor ketinggian air dan VA pompa air Dalam pengujian Pompa air keluaran debit air yang dihasilkan oleh pompa air 182.4 W untuk menaikan air 0.05 membutuhkan waktu 136 detik dengan perhitungan sebagai berikut: Volume air sisi x sisi x sisi 50 cm x 10 cm x 100 cm 50.000 3.676 x 0.3676 liter/detik 4.3 Pengujian Output Generator Pengujian keluaran generator tanpa beban dapat dilihat pada gambar 4.3 bagian display generator, pengujian generator setelah di step up menghasilkan tegangan rata-rata 5.0 VDC. Kemudian adalah pengujian dengan beban resistor. 39
Gambar 4.3 pengujian keluaran generator dengan beban Resistor Tabel 4.2 Pengujian Output Generator dengan beban Resistor No. Debit Maksimal Resistor (Ω) Tegangan (V) Arus (A) Daya (mw) Energi (J) 1 1 0.12 0.06 7.2 72 2 1.5 0.25 0.05 12.5 125 3 2.2 0.26 0.05 13 130 4 3.3 0.28 0.04 11.2 112 5 3.9 0.3 0.04 12 120 6 6.8 0.35 0.03 10.5 105 7 10 0.46 0.03 13.8 138 8 15 0.48 0.03 14.4 144 9 33 0.7 0.02 14 140 10 47 1.0 0.017 17 170 11 56 1.2 0.016 19.2 192 12 82 1.4 0.015 21 210 13 100 1.6 0.014 22.4 224 15 220 3.2 0.014 44.8 448 16 330 4.5 0.013 58.5 585 17 470 4.9 0.010 49 490 18 680 5.0 0.008 40 400 19 1k 5.1 0.005 25.5 255 40
20 1k5 5.1 0.003 15.3 153 21 2k2 5.1 0.002 10.2 102 22 3k3 5.1 0.001 5.1 51 23 4k7 5.1 0.001 5.1 51 24 5k6 5.1 0.0009 4.59 45.9 25 8k2 5.1 0.0007 3.57 35.7 Dapat dilihat dari tabel gambar 4.2 tegangan yang ada pada keluaran generator setelah masuk dalam rangkaian step up adalah stabil di tegangan 5.0 VDC. Kemudian adalah pengujian pada beban Resistor dapat dilihat pada gambar 4.2. didapatkan data tegangan stabil sebesar 4.9 V dan arus 0.01 A pada beban 470 Ω, data ini diambil dalam pengujian karena untuk mendapatkan tegangan stabil 5 VDC dan arus yang maksimal. maka daya yang dibutuhkan Resistor 470 Ω adalah sebesar 49 mw. 4.4 Penghitungan Efisiensi Sistem Penghitungan ini bertujuan untuk melihat efisiensi dari alat peraga, yaitu dengan membandingkan daya yang dihasilkan oleh generator dengan daya yang keluar dari output turbin. Diketahui daya input yang diterima oleh turbin dari energi potensial yang di berikan oleh pompa air sebesar 3.02 W hasil ini didapat dari hasil perhitungan pada bab III sub bab 3.1. 4, sedangkan daya output yang dihasilkan pada generator sebesar 49 mw. η Pout generator * 100%. Pin turbin 49 m W * 100%. 3.02 W 1.7 % 41
Secara keseluruhan pengujian debit air yang dihasilkan oleh dua valve elektrik dan dua valve manual sebesar 1.25 liter/detik. Dan pengujian debit air pada pompa air 182.4 W sebesar 0.3676 liter/detik. Tegangan keluaran dari generator pada saat tanpa beban setelah di step up adalah sebesar 5.0 VDC, dengan arus 0 A. Dengan diberi beban resistor 470 Ω agar tegangan stabil 5 VDC dan menghasilkan arus sebesar 0.01 A, daya yang dihasilkan sebesar 49 mw dan energi per 10 detik sebesar 490 mj. Efisiensi keseluruhan sistem sebesar 1.7 % 42