147-290-1-PB

Please download to get full document.

View again

of 4
98 views
PDF
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Document Description
ss
Document Share
Document Transcript
    Rancang Bangun Pembuatan Turbin Angin Type Horizontal, Output Daya Listrik 1000 Watt   | 30    Jurnal Elemen Volume 3 Nomor 1, Desember 2016   ISSN : 2442-4471   RANCANG BANGUN PEMBUATAN TURBIN ANGIN TYPE HORIZONTAL BERDIAMETER 2,8 METER DAN OUTPUT DAYA LISTRIK 1000 WATT Rusuminto Syahyuniar Jurusan Mesin Otomotif, Politeknik Negeri Tanah Laut Email: rusumintosyahyuniar@yahoo.com ABSTRAK Semakin menipisnya sumber energi yang tidak dapat terbarukan (non-renewable), hal tersebut memerlukan suatu jalan alternatif guna mengganti sumber energi tersebut dengan sumber energi  yang terbarukan (renewable). Sumber energi tak terbarukan yang banyak digunakan saat ini adalah bahan bakar yang berasal dari fosil (minyak bumi, gas alam, dan batu bara). Oleh karena itu, sumber daya energy sangat dibutuhkan yakni turbin angin. Rumusan masalah dalam pembuatan turbin angin ini adalah seberapa besar putaran rotor yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan tenaga listrik serta daya torsi yang dapat dihasilkan sesuai dengan karakteristik angin yang ada di Kabupaten Tanah Laut.  Rancang bangun turbin angin ini bertujuan untuk merancang sistem pembangkit energi angin sehingga bisa dimanfaatkan secara optimal. Salah satu upaya mengatasi masalah tersebut adalah dengan menggunakan energi angin. Turbin angin adalah salah satu mesin konversi energi yang merubah energi kinetik angin menjadi energi mekanik pada porosnya. Turbin angin propeller memiliki kemampuan airfoil yang bagus sehingga hanya membutuhkan angin dengan kecepatan rendah untuk dapat memutar rotor dari turbin. Metode yang digunakan adalah penelitian eksperimental dengan memvariasikan jumlah blade 3 dengan variabel bebas kecepatan angin rata-rata 3 m/s. Kata kunci   : Turbin angin, Jumlah Sudu, Kecepatan angin. PENDAHULUAN Di Kalimantan Selatan sering sekali terjadi  pemadaman listrik dikarenakan kurangnya daya listrik yang tersedia dibandingkan dengan jumlah pemakai yang meliputi 2 propinsi yaitu Kalimantan Selatan dan Kalimantan Tengah. Dimana daya yang tersedia sebesar 260 MW sedangkan daya yang dibutuhkan  pada saat beban puncak untuk 2 propinsi tersebut sekitar 295 MW. Energi Angin adalah salah satu bentuk energi yang tersedia di alam, Pembangkit Listrik Tenaga Angin mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin. Menurut kajian tentang energi angin ialah angin yang dapat dimanfaatkan adalah dengan kecepatan 2,5 m/s sementara untuk wilayah Kalimantan yang rata-rata kecepatan antara 1,5 m/s s/d 5,5 m/s. dengan variasi bulanan kurang lebih 10%. (Sumber: PT PLN Kalselteng, 2015) Berdasarkan data tersebut diatas untuk mengatasi permasalahan tersebut perlu dikembangkan suatu sistem pembangkit energi terbarukan, energi angin sangat kompeten untuk dijadikan tenaga alternatif selain sumber energi fosil. Kecepatan angin yang rendah, angin yang tersedia di alam tidak selalu ada sepanjang waktu. Nilai kecepatan angin yang kecil dan ketersediaannya yang tidak menentu ini tidak cukup mampu untuk menggerakkan turbin angin untuk mendapatkan daya dalam jumlah yang besar. Namun  pemanfaatan energi angin dalam skala kecil untuk membangkitkan energi listrik untuk peralatan rumah tangga masih memiliki potensi yang cukup besar. Apalagi di daerah Tanah Laut ini banyak pegunungan yang menghasilkan tekanan angin yang tinggi dan juga  banyak daerah tinggi dan rendah yang sangat  berpotensi untuk pembuatan turbin angin dengan skala kecil selain itu beberapa daerah tertentu seperti daerah  pantai memiliki potensi yang cukup besar untuk memanfaatkan turbin angin. Namun sayang potensi ini nampaknya belum dilirik oleh pemerintah  METODOLOGI Kegiatan penelitian ini dilaksanakan dari bulan Agustus 2014 sampai bulan Februari 2015 bertempat di Workshop Mesin Otomotif Politeknik Negeri Tanah Laut, Pelaihari, Kalimantan Selatan.   Alat dan Bahan A.   Alat Gerinda Tangan MT954, Bor Tangan, Bor Duduk ZJ4113, Las Listrik ES 1600, Ragum, Elektroda Kecil RD 460, Elektroda Besar Rb 26, Palu, Kunci kombinasi, Kunci ring, Kunci pas 12, 14, dan 17, Body safety, Kuas,  Drift   (penitik), Betel , Tang, Mesin bubut dan Alat ukur, papan tebal 2 cm, amplas, kunci shock, cangkul, kuas    Rancang Bangun Pembuatan Turbin Angin Type Horizontal, Output Daya Listrik 1000 Watt   | 31    Jurnal Elemen Volume 3 Nomor 1, Desember 2016   ISSN : 2442-4471   B.   Bahan 1.   Besi siku (kerangka), ukuran 4x4 tebal 4 mm 2.   Besi siku (kerangka), ukuran 4x4 tebal 2 mm 3.   Besi pipa (poros) ukuran d = 15 cm 4.   Besi poros, d = 1,9 cm panjang 110 cm 5.   Besi pipa, panjang 15 cm 6.   Besi pipa, tebal 3 mm (mata pisau) 7.   Besi plat, tebal 8 mm (penyangga poros) 8.    Bearing   P206 9.   Pully d = 150 mm 10.   V  –   Belt A30 11.   Baut dan Mur 12, 14, dan 17, 19 12.   Cat Prosedur Penelitian Pada penelitian ini terdiri dari 4 tahapan, yaitu sebagai  berikut : I.   Tahap I : Membuat Rancangan Alat 1.   Rancangan bagian kerangka utama, bagian blade  dan  shaft   turbin angin 2.   Rancangan poros penyangga 3.   Rancangan bagian menara II.   Tahap II :  Persiapan Bahan dan Alat Mempersiapkan bahan dan alat yang akan digunakan dalam pembuatan turbin angin III.   Tahap III : Proses Pembuatan Alat 1.   Proses pembuatan blade dan poros turbin angin 2.   Proses pembuatan menara 3.   Proses pemubuatan pondasi IV.   Tahap IV : Uji coba Alat   Setelah proses pengerjaan alat selesai, turbin angin sudah siap untuk untuk proses uji coba. Dalam tahap uji coba alat ini menggunakan ( Tachometer  ) untuk mengukur kecepatan putaran  poros utama. HASIL DAN PEMBAHASAN Bentuk desain alat yang dibuat sangat sederhana, hanya menggunakan papan untuk blade  dengan 3 blade Desain turbin angin ini terdiri atas  bagian poros utama,bagian blade , ekor belakang,  bagian menara, pondasi Untuk bagian poros utama menggunakan  bahan besi poros dengan diameter 3 cm dengan  panjang 110 cm Pertama besi dipotong sesuai ukuran yang diperlukan. Berikut bagian poros utama Gambar 1  Bagian Poros Utama Setelah proses pengerjaan bagian poros utama selesai, kemudian masuk ke proses pembuatan blade . Pembuatan blade menggunakan papan dengan ketebalan 1,5 cm dengan bentuk airfoil   NACA 2415. Berikut bagian blade:   Gambar 2  Bagian  Blade Setelah pembuatan blade selesai dilanjutkan dengan proses pembubutan poros penyangga poros utama. Berikut bagian poros penyangga Gambar 3  Bagian Poros Penyangga Proses Pembuatan Alat Persiapan Bahan dan Alat Ujicoba Alat Membuat Rancangan Alat      Rancang Bangun Pembuatan Turbin Angin Type Horizontal, Output Daya Listrik 1000 Watt   | 32    Jurnal Elemen Volume 3 Nomor 1, Desember 2016   ISSN : 2442-4471   Dengan tinggi 40 cm, lebar 40 cm dan ketebalan besi 0,8 cm, diameter besi pipa 6 cm,  bantalan yang digunakan P208. Kemudian dilanjutkan dengan proses pembubutan pada bagian besi  sharf  , kemudian dilakukan proses pengelasan pada besi pipa dan besi plat yang bertujuan untuk merekatkan bagian  penyangga poros utama dengan pipa besi. Kemudian setelah pengerjaan bagian  penyangga poros selesai, dilanjukan bagian menara  pada Gambar 4, bahan yang digunakan untuk menara yaitu besi siku ukuran 4x4 cm jenis besi  galvanisi, tebal besi 4 mm dan baut yang digunakan 12 mm untuk merekatkan antar besi. Gambar 4  Bagian Menara Setelah semua bagian turbin angin selesai tahap pengerjaannya, kemudian bagian tersebut dirakit dan dilakukan uji coba alat Tabel 1 Hasil Kecepatan Putaran Poros Turbin Angin Dengan Sudut 70 Derajat di Politeknik Negeri Tanah Laut.  No Hari Hasil Rata-rata (RPM) 1 Sabtu 236 2 Minggu 215 3 Senin 109 4 Selasa 135 5 Rabu 154 6 Kamis 129 7 Jum’at  121 8 Sabtu 212 9 Minggu 183 10 Senin 107 11 Selasa 197 12 Rabu 146 13 Kamis 138 14 Jum’at  130 15 Sabtu 83 Menghitung kecepatan putaran poros (  shaft speed  ): Dimana :  λr   = Tip Speed Ratio  = 1,59 v  = Kecepatan angin yang diperkirakan dlm m/s = 3 m/s  D  = Diameter blade  = dipakai 2,80 m π   = 3,14 Maka dari rumus diatas didapat hasil yaitu: KESIMPULAN Kesimpulan yang dapat diambil berdasarkan hasil optimasi dan pembahasan yang telah dilakukan adalah: 1.   Koefisien daya dipengaruhi oleh kecepatan angin, sehingga dapat dilihat makin besar kecepatan angin maka koefisien daya akan semakin kecil. 2.   Penentuan sudut pada pemasangan blade sangat  berpengaruh pada putaran poros yaitu dengan sudut 70 derajat. 3.   Kecepatan putaran poros paling cepat adalah 590 rpm. SARAN Untuk peneliti lanjutan, perlu ditambahkan: 1.   Rancangan ini masih perlu disempurnakan karena masih adanya beberapa kelemahan pada kontruksi yang terjadi sehingga kurang optimal. 2.   Perlu dilakukan penelitian pada turbin dengan jenis turbin yang berbeda untuk mencari effisiensi turbin yang lebih baik. 3.   Perlu dilakukan perhitungan yang lebih efisien agar dengan kecepatan angin rendah bisa berputar kipasnya. 4.   Perlu disempurnakan kalau daya yang dihasilkan kurang dari 1000 watt. DAFTAR PUSTAKA [1] Wiranto Arismunandar, Ted J. Jansen, 1995, Teknologi Rekayasa Surya, PT. Pradnya Paramita, Jakarta. [2] Gilbert M. Masters,  Renewable and Efficient  Electric Power System , 2001 [3] Daryanto, Y., 2007.  Kajian Potensi Angin Untuk  Pembangkit Listrik Tenaga Bayu . Balai PPTAGG - UPT-LAGG [4] Akhadi, M., 2000,  Listrik Murah atau Udara  Bersih , Elektro Indonesia, Nomor 34, Tahun VI,  November, [ Online, diakses : 23-03-2002 ] [5] Foster,B., 2000,  Fisika, Erlangga, Jakarta [6] Kadir, A., 1995,  ENERGI, Universitas Indonesia, Jakarta    Rancang Bangun Pembuatan Turbin Angin Type Horizontal, Output Daya Listrik 1000 Watt   | 33    Jurnal Elemen Volume 3 Nomor 1, Desember 2016   ISSN : 2442-4471   [7] Muhaimin, 2001, Teknologi Pencahayaan , PT. Refika Aditama, Bandung [6] Martono, 2009, karakteristik dan Variabel Angin  permukaan perairan samudra Hindia , Bandung
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks
SAVE OUR EARTH

We need your sign to support Project to invent "SMART AND CONTROLLABLE REFLECTIVE BALLOONS" to cover the Sun and Save Our Earth.

More details...

Sign Now!

We are very appreciated for your Prompt Action!

x