3

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang MasalahKebutuhan energi di dunia saat ini masih sangat bergantung pada sumber energi fosil, padahal energi fosil ini semakin berkurang ketersediaannya sementara penggunaannya justru semakin bertambah. Menurut Statistical review of world energy 2013, pertumbuhan konsumsi energi di dunia bertambah rata-rata 3-4% pertahun, dan Indonesia merupakan negara dengan pertumbuhan konsumsi energi tertinggi di dunia yaitu mencapai 7% pertahun dan menempati urutan ke-14 negara dengan konsumsi minyak bumi terbesar di dunia. Hal ini tentu sangat disayangkan mengingat melimpahnya sumber daya terbarukan di Indonesia seperti matahari dan angin yang harusnya bisa dioptimalkan pemanfaatannya sebagai sumber energi alternatif.Penggunaan minyak bumi juga memberikan dampak yang negatif bagi alam. Gas dari hasil pembakaran minyak bumi yang berupa karbon dioksida, karbon monoksida, nitrogen dioksida dan sulfur dioksida menyebabkan pencemaran alam yang mengakibatkan efek rumah kaca dan pemanasan global. Menurut data hasil studi yang dimuat jurnal Nature Climate Change, emisi gas CO2 global selama tahun 2012 mencapai 35,6 milyar ton atau naik 2,6 persen dari tahun 2011 dan 58 persen di atas level emisi tahun 1990.Potensi sumber daya alam yang melimpah di alam dapat digunakan untuk kebutuhan dan kepentingan manusia. Menurut proses pembentukannya, sumber daya alam dapat dibagi menjadi dua yaitu sumber daya alam terbarukan dan sumber daya alam yang tak terbarukan. Contoh sumber daya alam yang tak terbarukan yaitu minyak bumi, batu bara, dan gas alam. Sedangkan sumber daya alam yang terbarukan yaitu energi angin, energi panas matahari, dan air. Energi terbarukan mendapat energi dari aliran energi yang berasal dari proses alam yang berkelanjutan seperti sinar matahari, angin, air yang mengalir, proses biologi, dan geotermal. Saat ini pemanfaatan energi alam yang berkelanjutan kini banyak diteliti dan dikembangkan. Angin sebagai sumber energi yang jumlahnya melimpah merupakan sumber energi yang terbarukan dan tidak menimbulkan polusi udara karena tidak menghasilkan gas buang yang dapat menyebabkan efek rumah kaca. Indonesia sebagai negara kepulauan yang berada di daerah tropis memiliki potensi angin yang besar karena dilewati angin muson pada tiap musim. Namun angin di kawasan wilayah Indonesia mempunyai kecepatan dan arah aliran yang selalu berubah-ubah. Menurut Karwono (2008), pada turbin angin poros horizontal pemanfaatannya harus diarahkan sesuai dengan arah angin yang paling tinggi kecepatannya. Berbeda dengan turbin angin poros horizontal, turbin angin poros vertikal dapat memanfaatkan angin dari segala arah sehingga tidak perlu mengarahkan turbin pada arah angin yang paling tinggi kecepatannya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh jumlah sudu dan sudut kemiringan dari sudu pengarah aliran angin (guide vane) terhadap daya yang dihasilkan dan kecepatan putaran pada turbin angin vertikal axis savonius.1.2 Perumusan Masalah1. Sejauh mana pengaruh dari sudu pengarah aliran (guide vane) terhadap kecepatan putaran dan daya yang dihasilkan oleh turbin angin vertikal axis savonius.2. Sejauh mana pengaruh jumlah sudu dan sudut kemiringan dari sudu pengarah terhadap kecepatan putaran dan daya yang dihasilkan turbin angin vertikal axis savonius.1.3 Tujuan PenelitianPenelitian ini bertujuan untuk:1. Untuk mengetahui pengaruh jumlah dari sudu pengarah (guide vane) terhadap kecepatan putaran dan daya yang dihasilkan turbin angin dengan menggunakan sudu pengarah.2. Untuk mengetahui pengaruh sudut kemiringan dari sudu pengarah terhadap kecepatan putaran dan daya yang dihasilkan turbin angin dengan menggunakan sudu pengarah.

1.4 Batasan MasalahBanyak aspek yang mempengaruhi kecepatan putaran dari suatu turbin angin seperti material yang digunakan, profil sudu, dimensi turbin dan lain-lain, namun tidak semua aspek tersebut akan dijelaskan disini. Melihat ruang lingkup yang sangat luas maka penelitian ini dibatasi pada hal-hal sebagai berikut:1. Model turbin angin yang digunakan adalah turbin angin sumbu vertikal savonius, yaitu turbin angin yang memiliki sumbu vertikal dan dapat menerima angin dari segala arah.2. Kecepatan angin dianggap konstan dan stasioner serta berasal dari satu arah (dari depan turbin angin) dengan menggunakan wind tunnel.3. Spesifikasi model turbin angin yang akan dibuat adalah :a. Diameter turbin: 200 mmb. Diameter sudu: 100 mmc. Tinggi turbin: 180 mmd. Jumlah sudu: 2 buahe. Bahan sudu: pelat aluminium4. Generator yang digunakan adalah jenis Permanent magnet generator (PMG) DC5. Variabel yang dimodifikasi adalah jumlah sudu dan sudut kemiringan dari sudu pengarah dengan rincian:a. Sudu pengarah aliran dengan jumlah sudu 4 dengan variasi sudut kemiringan 20o, 40o dan 60ob. Sudu pengarah aliran dengan jumlah sudu 5 dengan variasi sudut kemiringan 20o, 40o dan 60oc. Sudu pengarah aliran dengan jumlah sudu 6 dengan variasi sudut kemiringan 20o, 40o dan 60o6. Variasi kecepatan angin untuk pengujian dengan variasi 3m/s, 4m/s, 5m/s7. pengambilan data kecepatan putaran turbin menggunakan tachometer8. pengambilan data kecepatan angin menggunakan anemometer9. pengambilan data tegangan dan kuat arus menggunakan digital multimeter

1.5 Manfaat PenelitianManfaat dari penelitian ini antara lain :1. Memberi wawasan tentang turbin angin vertikal axis savonius.2. Menjadi acuan untuk pengembangan turbin angin skala kecil yang dapat diterapkan di Indonesia.1.6 Sistematika PenulisanSistematika penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :BAB I :Pendahuluan, menjelaskan tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan, dan manfaat penelitian, serta sistematika penulisan.BAB II :Dasar teori, berisi tinjauan pustaka yang berkaitan dengan turbin angin, teori tentang metode peningkatan unjuk kerja turbin angin. BAB III :Metodologi penelitian, menjelaskan peralatan yang digunakan, tempat dan pelaksanaan penelitian, langkah-langkah percobaan dan pengambilan data.BAB IV :Data dan analisis, menjelaskan data hasil pengujian, perhitungan data hasil pengujian serta analisis hasil dari perhitungan.BAB V :Penutup, berisi tentang kesimpulan dan saran.

1