Post on 13-Aug-2019
PENGUJIAN TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL
ROOFTOP TIPE HELIX (3 SUDU) DENGAN DAYA 29
WATT
SKRIPSI
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
ANANTA DEDY PUTRAF
07510022
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2012
ii
LEMBAR PENGESAHAN
PENGUJIAN TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL
ROOFTOP TIPE HELIX (3 SUDU) DENGAN DAYA 29
WATT
SKRIPSI
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin Strata Satu (S1)
Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
ANANTA DEDY PUTRAF
07510022
Telah diperiksa, disetujui, dan disahkan oleh :
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
(Ir. Trihono Sewoyo, MT) (Ir. A.Fauzan, MT)
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin
( Ir. Mulyono, MT )
iii
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318 – 21 Psw. 127
Fax. (0341) 460782 Malang 65144
Lembar Asistensi Tugas Akhir
Nama : Ananta Dedy Putraf
NIM : 07510022
Bidang Keahlian : Konstruksi
Judul : Pengujian Turbin Angin Sumbu Vertikal
Rooftop Tipe Helix (3 Sudu) Dengan Daya 29 watt
Dosen Pembimbing I : Ir. Trihono Sewoyo, MT
Dosen Pembimbing II : Ir. A. Fauzan, MT
No Tanggal Catatan Asistensi
Paraf
Dosen
Pembimbing I
Dosen
Pembimbing II
1 9 - 6 - 2011 Persetujuan Judul TA
2 17 - 10 - 2011 Revisi Latar belakang BAB I
3 25 - 10 - 2011 ACC BAB I
4 28 - 10 - 2011 Revisi BAB II
5 3 - 11 - 2011 ACC BAB II
6 10 - 11 - 2011 Revisi BAB III
7 23 - 11 - 2011 ACC BAB III
8 28 - 11 - 2011 Revisi BAB IV
9 6 - 12 - 2011 ACC BAB IV
10 14 - 12 - 2011 BAB V
Malang, 17 Januari 2012
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
(Ir. Trihono Sewoyo, MT ) (Ir. A. Fauzan, MT)
Mengetahui
Ketua Jurusan Teknik Mesin
(Ir. Mulyono, MT)
vii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahi Rabbil Alamin, Segala Puji Bagi-Mu Ya Rabb, Pemberi
Cinta Paling Hakiki, Yang Senantiasa Menyiapkan Rencana Sempurna untuk
hamba-Mu ini, tak ada yang bisa hamba ucapkan selain kalimat terindah di atas
untuk segala pemberian terbaik : orangtua terbaik, kakak - kakak terbaik, adik
terbaik, sahabat - sahabat terbaik, pembimbing skripsi terbaik, dan figur
attachment terbaik. Puji syukurku atas-Mu yang telah memudahkan segala
kesulitan, melapangkan segala kesempitan, menenangkan segala kegundahan,
serta memberi petunjuk atas segala kebuntuan. Tak ada habisnya jika diri ini
mengingat seluruh cinta dan kebaikan yang Engkau berikan, Ya Rabb.
Penulis merasa bersyukur dengan terselesaikannya tugas akhir ini
dengan tema “Pengujian Turbin Angin Sumbu Vertikal Rooftop Tipe Helix (3
Sudu) Dengan Daya 29 watt” setelah hampir setahun waktu berlalu. Satu
pelajaran penting yang penulis dapatkan adalah “Keberhasilan dalam menggapai
harapan harus dimulai dengan langkah awal yang mungkin tidak akan mudah.”
Harapan penulis adalah pengujian ini bisa menjadi langkah awal guna
menjadi seorang engineering yang bisa memberikan jalan keluar dari masalah
yang dihadapi dan diimplementasi khususnya yang berkaitan dengan bidang
pengujian produk.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih setulus -
tulusnya atas segala dukungan, bantuan, dan bimbingan dari beberapa pihak
selama proses studi dan juga selama proses penyusunan skripsi ini.
viii
Penghargaan sudah selayaknya diberikan pada kedua orangtua penulis
mama ku ( Sri Yuliarti ), yang telah meminjamkan jantungnya untuk diri ini
bernafas selama sembilan bulan serta bertaruh nyawa demi melahirkanku, dan
Papa ku ( Sidqul wafa ), figur seorang Manager Teknik dan kepala keluarga yang
selama puluh tahun terakhir selalu bekerja keras demi memberikan yang terbaik
untuk istri dan anak-anaknya serta memberikan pengajaran tentang kedisiplinan
dan rasa tanggung jawab yang kuat secara pribadi. Terima kasih atas segala doa,
cinta, perhatian, pengertian serta dukungan yang diberikan untuk penulis.
Selanjutnya untuk saudara – saudaraku, Nenekku ( Lasiati ), Adek -
adekku ( Angga N.S ,Oktavia Rani , Q.Salsabila M.W ,Labita.F. M.W ) yang tiada
hentinya memberikan dukungan, baik dalam bentuk moril yang setiap harinya
selalu membantu disaat penulis dalam mengerjakan skripsi dalam keadaan sakit.
Selain dari dukungan itu,kakakku menjadi penyemangat tersendiri untuk
memperoleh indeks prestasi yang lebih baik dari dia dan Syukur Alhamdullillah
akhirnya dapat tercapai. AMIN!.
Selanjutnya, penghargaan penulis sampaikan kepada ( Ir. Trihono
Sewoyo, MT. ) dan ( Ir. A.Fauzan, MT ) pembimbing skripsi terbaik yang pernah
ada, sekaligus konselor terbaik yang “menyadarkan” penulis bahwa hidup terlalu
indah untuk disia - siakan dengan terus memikirkan hal yang telah berlalu atau
mencemaskan hal yang akan datang. Di tengah kebingungan penulis, dialah yang
paling berperan dalam penentuan tema skripsi ini, sehingga sudah sepatutnya,
penulis mengucap syukur atas ketentuan-Nya mempertemukan kami dalam
penulisan skripsi ini. Terima kasih banyak untuk waktu, tenaga, pikiran, serta
ix
curahan perhatian yang bapak berikan pada penulis. Tidak banyak yang bisa
penulis lakukan untuk membalas segenap kebaikan bapak sepanjang waktu ini.
Selanjutnya, penulis berikan penghargaan kepada ( Ir. Mulyono, MT )
selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin, ( Ir.Ali Syaifullah, MT ) selaku Dosen dosen
pembimbing akademik Jurusan Teknik Mesin angkatan tahun 2007 beserta bapak
dan ibu dosen lainnya atas curahan ilmu pengetahuan selama masa studi dan
bersedia menjadi pendengar atas keluh kesah penulis selama menjalani masa
studi.
Untuk sahabat - sahabat penulis di Jurusan Teknik Mesin UMM ( 07 A)
yang empat setengah tahun terakhir menemani penulis di saat senang maupun
sedih, teman – teman se-bimbingan ( anggotanya Pak Tri : Ulum Oktavianto,
Enggar Pramugiatmo, Rizqi Hadi’i, Rica Budi Valianto, Wiramartas Rachmat,
Mashud Badarudin, Puja Kharisma, Dhita Angga Kusuma, Hendy Wahyu
Oktavianto, Totok Sardianto, Arif Tri Cahyono, Muhammad Lutfi, Candra Fajar
Prasetya, Rizka Arif Bachtiar, Nur Aziz Riadi, M.Mukhlisin, Roni Chanie , teman
– teman “ Rong ewu pitu” A yang lainnya yang tak dapat penulis sebutkan satu
persatu, terima kasih banyak atas kerja samanya dalam penyelesaiaan tugas akhir
ini dan segala bantuan teman – teman selama menjalani masa studi dan waktu -
waktu indah yang kita lalui bersama, serta maafkan segala sikap saya yang tidak
berkenan.
Tiada kata yang paling pantas untuk mengukir besarnya sumbangsih
teman - teman dalam penulisan Skripsi ini, tentunya ucapan terima kasih tidak
akan pernah cukup untuk membalas sumbangsih teman - teman.
x
Penulis juga sangat berterima kasih terhadap Bill Gates, yang
menciptakan Microsoft yang penulis gunakan untuk mengetik
skripsi, juga kepada Thomas Alpha Edison, yang telah menciptakan lampu
yang menemani penulis membaca di malam hari, dan kepada penemu - penemu
lainnya yang sangat berjasa, bukan hanya untuk penulis, namun kepada semua
pembuat skripsi di dunia.
Akhirnya, untuk figur attachment penulis yang paling sering terlintas di
pikiran saat diri ini sedang tak tahu harus berbuat apa dalam perjalanan
menyelesaikan tugas akhir ini ( Merk tidak di sebutkan). Terima kasih banyak
untuk segenap doa, motivasi, telinga yang selalu setia mendengar segala keluh
kesah penulis, serta untuk setiap usaha yang dilakukan demi memenuhi harapan-
harapan penulis. Banyak hal yang terjadi selama lima tahun terakhir, keceriaan
dan air mata. Semoga akhirnya dapat mendewasakan kita ( berdua, bertiga,
berempat, berlima, etc ). Untuk pertemuan kita dan apa pun kehendak-Nya, akan
arah hubungan kita selanjutnya. Penulis kembali mengucap syukur, yakin itu
adalah bagian dari rencana sempurna-Nya.
Skripsi ini penulis persembahkan untuk setiap individu yang pernah
mengecap manisnya cinta, dan lebih khusus, untuk mereka yang juga merasakan
pahit getirnya pengalaman hidup karena cinta. Ingatlah, bahwa rasa pahit itu ada
dimaksudkan agar kita dapat mengenali rasa manis. “Ya Rabb kami, tiadalah
Engkau menciptakan sesuatu dengan sia-sia … “ (Q.S. Al-Baqarah:191). Semoga
skripsi ini dengan segala keterbatasannya dapat bermanfaat bagi pembaca
sekalian. Kritik, saran, pertanyaan, atau apa pun berkaitan dengan skripsi ini dapat
dialamatkan ke account e-mail penulis ( nanta_05_engine@yahoo.com ).
xi
Sekali lagi, terima kasih untuk semua pihak yang secara langsung
maupun tidak langsung telah membantu penulis dalam pengerjaan skripsi ini,
kebaikan yang kalian berikan semoga dibalas-Nya dengan lebih banyak kebaikan.
Penulis sadar bahwa tulisan ini masih sangat sederhana, oleh karena itu
saran - saran demi perbaikan akan diterima dengan senang hati.
Akhirnya penulis berharap, semoga skripsi ini dapat memberikan
manfaat dan dapat menambah wawasan bagi penulis dan bagi pembaca umumnya.
Semoga Allah SWT senantiasa membimbing kita menuju jalan-Nya dan
melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya. AMIN...
Malang, 20 Januari 2012
Penulis
xii
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR JUDUL. .............................................................................................. .i
LEMBAR PENGESAHAN. ............................................................................... .ii
LEMBAR KONSULTASI/ASISTENSI.................................................. .......... .iii
LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT..................................iv
ABSTRAKSI INDONESIA.... .......................................................................... ...v
ABSTRAKSI INGGRIS. .................................................................................. ...vi
KATA PENGANTAR ....................................................................................... ...vii
DAFTAR ISI ..................................................................................................... ...xii
DAFTAR TABEL ............................................................................................. ...xiv
DAFTAR GAMBAR. ........................................................................................ ...xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ........................................................................... .1
1.2 Rumusan Masalah ...................................................................... .2
1.3 Tujuan Penelitian ....................................................................... .2
1.4 Manfaat Penulisan ...................................................................... .2
1.5 Batasan Masalah ........................................................................ .4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Konversi Energi Angin .............................................................. .5
2.1.1 Kecepatan angin. ............................................................. .5
2.1.2 Teori Betz ....................................................................... 8
2.1.3 Teori Tip Speed Ratio (tsr) ............................................. .10
2.1.4 Bagian-bagian Turbin Angin Sumbu Vertikal Tipe Helix
BAB III METODE PENGUJIAN TURBIN ANGIN ROOFTOP TIPE HELIX
3.1 Peralatan Pengujian ................................................................... 21
3.1.1 Anemometer ..................................................................... 21
3.1.2 Tachometer ....................................................................... 21
3.2 Prosedur Pengujian Turbin Angin Tipe Helix .......................... 22
3.2.1 Pengujian turbin Angin Menggunakan Mobil Pick-up...............23
xiii
BAB IV HASIL PENGUJIAN TURBIN ANGIN TIPE HELIX (3 SUDU)
4.1 Data Hasil ................................................................................... 25
4.2 Analisa Dan Pembahasan Data .................................................. 27
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ............................................................................... 34
5.2 Saran ......................................................................................... 34
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
FOTO DOKUMENTASI PENGUJIAN
CURRICULUM VITAE
NASKAH PUBLIKASI
POSTER
xiv
DAFTAR TABEL
2.1 Skala Beaufort. ........................................................................................... 6
2.2 Data Klimatologi. ....................................................................................... 7
2.3 Betz Limits. ................................................................................................ 8
2.4 Syarat –syarat kondisi dan angin................................................................ 9
4.5 Data hasil pengujian dan perhitungan turbin angin ................................... 26
4.6 Data Hasil Pengujian Turbin Helix 3 Sudu Dengan Generator Walid DC
Dengan Beban Accu ( 12V 7Ah )..............................................................27
xv
DAFTAR GAMBAR
2.1 Alat pengukur kecepatan angin ..................................................... .6
2.2 Sudu helix........................................................................................12
2.3 Naf ................................................................................................. .13
2.4 Bantalan gelinding kerucut baris tunggal...................................... .14
2.5 Tiang peyangga yang diperkuat sling baja......................................14
2.6 Tiang penumpu jenis rooftoop berkaki 4 ..................................... .15
2.7 Battery kering................................................................................ .18
3.8 Anemometer................................. ................................................. .22
3.9 Tachometer......................................................................................23
3.10 Pengujian menggunakan mobil pick-up.................. ...................... .24
3.11 Diagram alir...................................................... ............................ .25
4.12 Grafik Grafik perbandingan Vtip dengan Vangin......................... .28
4.13 Grafik perbandingan TSR dengan dengan Vangin........................28
4.14 Grafik perbandingan kecepatan sudut dengan putaran.................29
4.15 Grafik perbandingan kecepatan sudut dengan kecepatan angin......30
4.16 Grafik perbandingan putaran dengan kecepatan angin............... ...30
4.17 Grafik perbandingan Arus dengan kecepatan angin.......................31
4.18 Grafik perbandingan Tegangan dengan kecepatan angin............... 31
4.19 Grafik perbandingan Daya dengan kecepatan angin.......................32
4.20 Grafik perbandingan Kecepatan angin dengan Torsi......................32
DAFTAR PUSTAKA
1. www.jawapos.co.id
2. Adam. Ferry, dkk “Perancangan, Pembuatan Dan Pengujian Turbin
Angin Tipe Helix Sebagai Sumber Energi Alternatif Lampu Penerangan
Jalan” 2010.
3. http://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_angin.
4. http://id.wikipedia.org/wiki/Anemometer.
5. http://id.wikipedia.org/wiki/Tachometer.
6. Gourieres L, "Wind Power Plant", Pergamon Press, 1982.
7. BMG Karangploso Malang, 2008.
8. www.google.com/Betz limit.
9. www.awea.org
10. www.aerolapan.com.
11. Sularso, “Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin”, Edisi 3
Erlangga Jakarta, 1987.
12. Steven Fahey, “ Basic Principles Of the Homemade Axial Flux
Alternator”, 2006.
13. http://www.rise.org.au 2008.
14. Departemen Pendidikan Nasional, 2003 Teknik Dasar Rectifier dan
Inverter.