SKRIPSI / TUGAS AKHIR KINCIR ANGIN DARRIEUS POROS VERTIKAL DENGAN EMPAT SUDU. Andy Septianto ( ) TEKNIK MESIN

dokumen-dokumen yang mirip
BAB II LANDASAN TEORI

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

PENERBITAN ARTIKEL ILMIAH MAHASISWA Universitas Muhammadiyah Ponorogo

BAB II LANDASAN TEORI

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

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

RANCANG BANGUN DAN PENGUJIAN TURBIN PELTON MINI BERTEKANAN 7 BAR DENGAN DIAMETER RODA TURBIN 68 MM DAN JUMLAH SUDU 12

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

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

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

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB IV ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN

Studi Eksperimental tentang Karakteristik Turbin Angin Sumbu Vertikal Jenis Darrieus-Savonius

PENGARUH JUMLAH SUDU DAN VARIASI KEMIRINGAN PADA SUDUT SUDU TERHADAP DAYA YANG DIHASILKAN PADA TURBIN KINETIK POROS HORIZONTAL SKRIPSI

ANALISIS KINERJA RODA AIR ALIRAN BAWAH SUDU LENGKUNG 180 o UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK

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

ANALISA PEMANFAATAN POTENSI ANGIN PESISIR SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK

BAB IV ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN

PERFORMANSI TURBIN ANGIN SAVONIUS DENGAN EMPAT SUDU UNTUK MENGGERAKKAN POMPA SKRIPSI

BAB II LANDASAN TORI

TURBIN ANGIN POROS VERTIKAL UNTUK PENGGERAK POMPA AIR

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN KINCIR ANGIN TIPE HORIZONTAL AXIS WIND TURBINE (HAWT) UNTUK DAERAH PANTAI SELATAN JAWA

DAFTAR ISI DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR SIMBOL... A. Latar Belakang B. Tujuan dan Manfaat C. Batasan Masalah...

BAB II TEORI DASAR. sering disebut sebagai Sistem Konversi Energi Angin (SKEA).

STUDI EKPERIMENTAL PENGARUH BENTUK PELAMPUNG PADA MEKANISME PLTGL METODE PELAMPUNG TERHADAP ENERGI LISTRIK YANG DIHASILKAN

BAB I LANDASAN TEORI. 1.1 Fenomena angin

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

KINERJA YANG DIHASILKAN OLEH KINCIR AIR ARUS BAWAH DENGAN SUDU BERBENTUK MANGKOK. *Luther Sule

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

PERANCANGAN TURBIN STRAIGHT BLADE DARRIEUS DENGAN TIGA SUDU

Desain Turbin Angin Sumbu Horizontal

UNJUK KERJA MODEL KINCIR ANGIN PROPELER TIGA SUDU DATAR DARI BAHAN TRIPLEK DENGAN SUDUT PATAHAN 10 LEBAR 10,5 CM DENGAN EMPAT VARIASI PERMUKAAN SUDU

E =Fu... (1) F = ρav(v-u) BAB II TEORI DASAR. 2.1 Energi Angin. Menurut Kadir (1987) bahwa sebagaimana telah banyak diketahui, angin

BAB II LANDASAN TEORI

BAB I PENDAHULUAN. Tabel 1.1 Perkiraan penyedian energi listrik di Indonesia

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

ANALISIS KINERJA KINCIR ANGIN SEDERHANA DENGAN DUA SUDU POROS HORIZONTAL

Prestasi Kincir Angin Savonius dengan Penambahan Buffle

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III PELAKSANAAN PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

PENGARUH JUMLAH BLADE DAN VARIASI PANJANG CHORD TERHADAP PERFORMANSI TURBIN ANGIN SUMBU HORIZONTAL (TASH)

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

FLUIDA. Standar Kompetensi : 8. Menerapkan konsep dan prinsip pada mekanika klasik sistem kontinu (benda tegar dan fluida) dalam penyelesaian masalah.

BAB 2 DASAR TEORI 2.1 Energi Angin

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. Pengujian dilakukan dengan beberapa variabel tetap seperti lubang buang sebesar

PENGARUH VARIASI SUDUT BLADE AIRFOIL CLARK-Y FLAT BOTTOM PADA UNJUK KERJA KINCIR ANGIN Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT) DENGAN KAPASITAS 500 WATT

BAB III PERANCANGAN SISTEM

PERANCANGAN TURBIN UAP PENGGERAK GENERATOR LISTRIK DENGAN DAYA 80 MW PADA INSTALASI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GAS UAP

Bab IV Analisis dan Pengujian

PENGARUH SUDUT PIPA PESAT TERHADAP EFISIENSI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO ( PLTMH )

BAB 4 PENGUJIAN, DATA DAN ANALISIS

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

BAB II DASAR TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka

Kata Kunci : PLTMH, Sudut Nozzle, Debit Air, Torsi, Efisiensi

BAB III METODOLOGI PENGUKURAN

STUDI EKSPERIMENTAL SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK PADA VERTICAL AXIS WIND TURBINE

KAJI EKSPERIMEN TURBIN ANGIN POROS HORIZONTAL TIPE KERUCUT TERPANCUNG DENGAN VARIASI SUDUT SUDU UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN

BAB II DASAR TEORI 2.1 Konsep Perencanaan 2.2 Motor 2.3 Reducer

Pengaruh Desain Sudu Terhadap Unjuk Kerja Prototype Turbin Angin Vertical Axis Savonius

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Studi Eksperimen Pengaruh Sudut Plat Pengganggu Di Depan Returning Blade Turbin Angin Tipe Savonius Terhadap Performa Turbin

Analisa Efisiensi Turbin Vortex Dengan Casing Berpenampang Lingkaran Pada Sudu Berdiameter 56 Cm Untuk 3 Variasi Jarak Sudu Dengan Saluran Keluar

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PRINSIP KERJA TENAGA ANGIN TURBIN SAVOUNIUS DI DEKAT PANTAI KOTA TEGAL

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

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PROTOTIPE TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL TIPE SAVONIUS TUGAS AKHIR

SKRIPSI. Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik MARULITUA SIDAURUK NIM

JURNAL TEKNIK PERKAPALAN Jurnal Hasil Karya Ilmiah Lulusan S1 Teknik Perkapalan Universitas Diponegoro

BAB III PERANCANGAN SISTEM

Moch. Arif Afifuddin Ir. Sarwono, MM. Ridho Hantoro, ST., MT. Teknik Fisika Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember 2010

MODEL TURBIN ANGIN PENGGERAK POMPA AIR

PENGARUH JUMLAH SUDU TERHADAP UNJUK KERJA SAVONIUS WATER TURBINE PADA ALIRAN AIR DALAM PIPA

BAB II LANDASAN TEORI

STUDI EKSPERIMEN PENGARUH SUDUT PITCH TERHADAP PERFORMA TURBIN ANGIN DARRIEUS-H SUMBU VERTIKAL NACA 0012

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

Lampiran 1 Analisis aliran massa serasah

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

BAB IV ANALISA PENGUJIAN DAN PERHITUNGAN BLOWER

PENGUJIAN PROTOTIPE TURBIN HEAD SANGAT RENDAH PADA SUATU SALURAN ALIRAN AIR

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

KARAKTERISTIK TURBIN ANGIN SAVONIUS TERMODIFIKASI EMPAT SUDU DENGAN LIMA VARIASI SUDUT PITCH ROTOR TURBIN SKRIPSI

Turbin angin poros vertikal tipe Savonius bertingkat dengan variasi posisi sudut

PEMBUATAN SEPEDA LISTRIK BERTENAGA SURYA SEBAGAI ALAT TRANSPORTASI ALTERNATIF MASYARAKAT

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB III PERENCAAN DAN GAMBAR

PENGARUH VARIASI SUDUT BLADE ALUMINIUM TIPE FALCON TERHADAP UNJUK KERJA KINCIR ANGIN Horizontal Axis Wind Turbines (HAWT) DENGAN KAPASITAS 500 WATT

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

KARAKTERISTIK KINCIR ANGIN MAGWIND 5 SUDU

RANCANG BANGUN TURBIN HELIKS ALIRAN DATAR TIPE L C500

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Variasi Ketinggian Aliran Sungai Terhadap Kinerja Turbin Kinetik Bersudu Mangkok Dengan Sudut Input 10 o

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

(D) 40 (E) 10 (A) (B) 8/5 (D) 5/8

Studi dan Simulasi Getaran pada Turbin Vertikal Aksis Arus Sungai

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi:

SKRIPSI / TUGAS AKHIR KINCIR ANGIN DARRIEUS POROS VERTIKAL DENGAN EMPAT SUDU Andy Septianto (20410778) TEKNIK MESIN

LATAR BELAKANG Krisis energi global yang terjadi menyebabkan pemerintah Indonesia mau tidak mau mengantisipasinya dengan mengeluarkan kebijakan penghematan sumber daya energi, dan sumber energi lain yang menggunakan sumber daya alam tak terbarukan (minyak bumi, gas alam, dan batu bara), seperti penghematan energi listrik yang sebagian pembangkitnya memakai bahan bakar fosil dalam memproduksi energi listriknya.

Tujuan Penilitian Membuat model kincir angin poros vertikal dengan 4 buah sudu datar yang membentang dan mengatup otomatis, Mengetahui torsi statis, daya pada poros kincir, dan daya yang dihasilkan oleh generator poros vertical dengan 4 buah sudu datar yang membentang dan mengatup otomatis, Mengetahui koefisien daya kincir angin terhadap tip speed ratio dan efisiensi sistem.

Bagan alir tahapan perancangan dan pembuatan turbin angin

SKEMA ALAT Skema Kincir Angin 1. Poros utama 2. Rumah bearing 3. Poros sudu 4. Sudu 5. Pembatas sudu 6. Bearing 1 2 3 4 5 6

1.Data hasil penelitian untuk daya output yang diperoleh dari hasil penelitian dengan menggunakan 1ukuran sudu.

PerhitunganTorsi Statis Cara menghitung torsi statis adalah : Yang dalam hal ini : T s = F s r s Ts :torsi statis, (Nm) Fs :gaya yang nilainya diambil dari tabel (lampiran), (N) r s : jarak lengan pengukur torsi yang tegak lurus terhadap poros kincir yang diketahuiberjarak 0,1 m, (m). Sebagai contoh perhitungan torsi statis diambil data dari table 4.1 no 1 : T s = F s r s F s = m x g 1000 470gr x 9,81 F s = 1000 F s = 4,6107 N T s = 4,6107 x 0,1 = 0,46107 Nm

PerhitunganTorsi Dinamis Cara menghitung torsi dinamis adalah : T d = F d r d Yangdalamhalini : Td : torsi dinamis, (Nm) Fd :gaya yang nilainya diambil dari tabel (lampiran), (N) r d : jarak lengan yang dihitung dari poros kincir menuju ke poros generator yang berjarak 0,3 m, (m). Sebagai contoh perhitungan diambil data penelitian dari tabel 4.2 no 1 : T d = F d x r d F d = m x g 1000 85gr x 9,81 F d = 1000 F d = 0,833 N T d = 0,833 x 0,3 = 0,25 Nm

Luas Penampang Kincir A = D t Yang dalam hal ini : A : luas penampang kincir, (m 2 ) D :diameter kincir yang dihitung sebagai panjang kincir= 0,66 m, (m) t : tinggi bentangan sudut tertinggi, (m) Tinggi bentangan untuk sudu ukuran 30x30 Cos 12⁰ x 30 cm = 29,3 cm Maka : t = (29,3 x 2) + 10cm = 68,6 cm 0,69 m A = D x t = 0,66 m x 0,69 = 0,455 m 2 Tinggi yang dicari

DayaAngin Yang Diterima Cara menghitung daya angina adalah : P in = 0,5 ρ A V 3 Yang dalam hal ini : Pin :daya angin, (watt) ρ :massa jenis udara, (kg/m 3 ) A :luas permukaan penampang kincir yang terkena angin, (m 2 ) V :kecepatan angin, (m/s). Diasumsikan untuk massa jenis udara memiliki nilai : 1,2 kg/m 3, maka : P in = 0,6 A V 3 Sebagai contoh perhitungan diambil data penelitian dari table sudu ukuran 30x 30 kecepatan angin 5m/s : P in = 0,6 A V 3 Pin = 0,6 0,60 m 2 5 3 P in = 45 watt

Daya Poros Cara menghitung daya poros adalah : n P p = 2п T 60 d Yang dalam hal ini : P p : daya poros, (watt) n :putaran poros, (rpm) T d : torsi dinamis pada poros, (Nm) Sebagai contoh perhitungan diambil data penelitian dari tabel 4.3 baris ke-5 : n P p = 2п 60 T d 66,4 P p = 2 3,14 0,25 60 P p = 1.73 watt

Daya Generator dan Efisiensi Sistem Cara menghitung daya generator adalah : P gen = V gen I gen Keterangan : P gen : daya generator,(watt) V gen : tegangan, (volt) I gen : arus,(ampere) Sebagai contoh perhitungan diambil data penelitian dari tabel 4.3 baris ke5 : P gen = V gen I gen P gen = 1,47 0,232 P gen = 0.341 watt

Cara Menghitung Efisiensi Sistem adalah Yang dalam hal ini : η sis = P gen P in 100 η sis : efisiensi sistem, ( ) Sebagai contoh perhitungan diambil data penelitian dari table lampiran untuk ukuran sudu30x30 : η sis = P gen 100 P in η sis = 0,341 45 100 η sis = 0.75

KoefisienDaya (Cp) Cara menghitung koefisien daya adalah : Cp = P p P in Keterangan : 100 Cp : koefisien daya, ( ) Sebagai contoh perhitungan diambil dari data penelitian tabel 4.3 baris ke1 : Cp = P p P in 100 Cp = 1.73 45 100 Cp = 3.84

Tip Speed Ratio Cara menghitung TSR adalah : TSR = 2пrn 60V Yang dalam hal ini: TSR : tip speed ratio r : jari jari kincir n : putaran poros kincir, (rpm) V : kecepatan angin, (m/s) Sebagai contoh perhitungan diambil data penelitian dari table sudu ukuran 30x 30 kecepatan 5 m/s : TSR = 0,46 % TSR = 2(3,14) (0,33) (66,4) / 60 (5)

Grafik gabungan TSR dan CP pada beban 5 watt 8 watt dan 16 watt koefisien daya % 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 TSR 16 watt CP 16 watt TSR 8 watt CP 8 watt TSR 5 watt CP 5 watt 5,00 0,00 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 Tip speed rasio %

Grafik gabungan TSR dan Koefisien Daya (CP) Grafik 4.7 menunjukkan hubungan antara Coeffisien of Power dengan Tip Speed Ratio pada variasi beban 5 watt, 8 watt dan 16 watt. Berdasarkan grafik Tip Speed Ratio, koefisien daya yang terbesar diperoleh pada ukuran sudu 30 x 30 yaitu 7.53 % untuk CP dan untuk TSR 0.50 % pada beban 5 watt, 9.22 % CP dan 0.49 % untuk TSR pada beban 8 watt dan 9.54 % untuk CP, 0.47 % untuk TSR pada beban 16 watt. koefisien daya terkecil diperoleh pada ukuran sudu 30 x 30 yaitu 3.84 % untuk CP dan 0.43 % untuk TSR pada beban 5 watt, 4.55 % untuk CP dan 0.42 % untuk TSR pada beban 8 watt dan 4.73 % pada CP, 0.40 % untuk TSR pada beban 16 watt.

Grafik Gabungan Kecepatan angin (v) dan Daya poros (pp) dengan beban 5 watt, 8 watt dan 16 watt daya poros (watt) 6,00 5,00 4,00 3,00 PP 5 watt V PP 8 watt 2,00 PP 16 watt 1,00 0,00 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 kecepatan angin (m/s)

Penjelasan Grafik Kecepatan angin (v) dan Daya poros (pp) Grafik 4.11 menunjukkan gabungan antara perbandingan daya poros dengan kecepatan angina pada variasi beban 5 watt, 8 watt dan 16 watt. Berdasarkan grafik diperoleh, daya poros yang terbesar diperoleh pada ukuran sudu 30x30 yaitu 1.73 watt pada beban 5watt, 2.05 watt pada beban 8 watt dan 2.13 watt pada beban 16 watt. Untuk kecepatan angin yang di peroleh 5 m/s, 4.5 m/s dan 3.5 m/s pada variasi beban 5 watt, 8 watt dan 16 watt lalu daya poros terkecil diperoleh pada ukuran sudu 30 x30 yaitu 1,16 watt pada beban 5 watt, 1.42 watt pada beban 8 watt dan 1.47 watt pada variasi beban 16 watt pada kecepatan angin 5 m/s, 4.5 m/s dan 3.5 m/s.

Kesimpulan dan saran Kesimpulan Didapat kesimpulan yang merupakan data maksimal dari penelitian, bahwa : Kincir angin dengan ukuran sudu 30 cm x 30 cm diperoleh daya poros yang dihasilkan paling tinggi pada ukuran sudu 30 30 cm sebesar 2.13 watt dengan koefisien daya tertinggi 9.54 % dan efisiensi sistem tertinggi 0.34 % pada kecepatan angin 3.5 m/s, 4.5 m/s dan 5 m/s. SARAN Jika ingin melakukan penambahan sekat, sebaiknya digunakan bahan yang lebih ringan untuk mencegah penambahan berat yang berpengaruh terhadap putaran poros. Bantalan bearing wajib dicek, untuk menghindari bearing seret sehingga poros tidak berputar maksimal. Dalam pembuatan kincir, poros pada kincir harus lurus jangan sampai bengkok sedikit. Karena putaran pooros nannti tidak akan stabil. Sudut pada saat sudu membuka mengatup juga diperhatikan, kemungkinan untuk menambah luas permukaan angin atu mengurangi rugi rugi pada saat kincir berputar.

Kesimpulan Berdasarkan hasil penulisan uji fatigue dengan bahan Kuningan dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : Berdasarkan pengujian benda pertama menggunakan kuningan Ø10 mm hasil tingkat lelah atau patah terjadi pada beban 7.5 N dengan waktu keseluruhan 365 detik. Hasil pengujian benda kedua menggunakan kuningan Ø8 mm dapat diperoleh data pada beban 0.5 N sampai dengan 2 N benda Kuningan tidak mengalami perubahan, pada beban ditambahkan menjadi 3 N terjadi patah dengan waktu keseluruhan 1263 detik Pengujian benda ketiga menggunakan kuningan Ø6 mm,benda uji memiliki diameter kecil dengan beban 0.5 N sampai 2 N benda uji masih normal. Mengalami patah pada waktu 1107 detik