BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS -...
19
33 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 Dimensi Mekanik Pengujian dimensi mekanik dilakukan untuk mengetahui ukuran panjang, lebar, dan tinggi mekanik secara keseluruhan.Dalam pengujian ini digunakan sebuah meteran standar yang digunakan sebagai alat ukur. Gambar 4.1. Pengujian panjang mekanik.
Transcript of BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS -...
33
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 Dimensi Mekanik
Pengujian dimensi mekanik dilakukan untuk mengetahui ukuran panjang,
lebar, dan tinggi mekanik secara keseluruhan.Dalam pengujian ini digunakan
sebuah meteran standar yang digunakan sebagai alat ukur.
Gambar 4.1. Pengujian panjang mekanik.
34
Gambar 4.2. Pengujian lebarmekanik.
Gambar 4.3. Pengujian tinggi mekanik.
Dari hasil pengujian mekanik didapat total dimensi keseluruhan mekanik
yaitu panjang 89 cm, lebar 26 cm, dan tinggi 26.5 cm.
35
4.2. Pengujian Bentuk dan Dimensi Blade, serta Nose cone
Dalam pengujian dimensi blade menggunakan penggaris, dan dalam
skripsi ini digunakan 2 jenis macam bentuk blade yaitu segitiga siku-siku dan
persegi panjang.
Gambar 4.4. Pengujian panjang blade persegi panjnag.
Gambar 4.5. Pengujian lebar blade persegi panjang.
36
Gambar 4.6. Pengujian panjang blade segitiga.
Gambar 4.7. Pengujian lebar blade segitiga.
Dari pengujian dimensi blade dari masing–masing bentuk dengan
menggunakan penggaris didapatkan bahwa blade persegi panjang mempunyai
panjang 4cm dan lebar 2 cm, begitu juga dengan blade segitiga mempunyai sisi
siku - sikunya 4 cm dan lebar 2cm.
37
4.3. Pengujian tinggi tiang ke poros dan jarak antara sumberanginketurbin
Pengujian tinggi tiang blade sampaiporos diukur menggunakan meteran
standar.
Gambar 4.8. Pengujian tinggi tiang sampai poros.
Gambar 4.9. Pengujian jarak antara sumber angin ke turbin.
Dari pengujian tinggi tiang ke poros menggunakan meteran standar
didapatkan bahwa tiang blade ke poros mempunyai tinggi 15.5 cm, sedangkan
jarak antara blade dengan sumber angin mempunyai jarak 8.5 cm.
4.4. Pengujian Kemiringan Sudut Blade
Pengujian kemiringan blade ini berfungsi untuk menguji kebenaran dr
kemiringan blade yang disediakan.Dalam pengerjaan skripsi ini kemiriringan
blade yang disediakan dalam dua ukuran yaitu 450 dan 85
0.
38
Gambar 4.10. Pengujian Kemiringan Sudut 450Persegi Panjang
Gambar 4.11. Pengujian Kemiringan Sudut 850Persegi Panjang
Gambar 4.12. Pengujian Kemiringan Sudut 450Segitiga
39
Gambar 4.13. Pengujian Kemiringan Sudut 850Persegi Panjang
Pada pengujian ini digunakan dua kemiringan sudut yang berbeda, hal ini
berfungsi sebagai variasi dalam pengunaan alat peraga ini dalam praktikum.
Digunakan Kemiringan sudut yang cukup berbeda yaitu 850dan 45
0,agar dalam
praktikum hasil yang didapat terlihat jelas perbedaannya.
4.5. Pengujian Jumlah Blade
Pengujian jumlah blade ini dilakukan untuk mengetahui jumlah blade
yang digunakan untuk variasi alat peraga Horixontal Axis Wind Turbine.
Digunakan dua jumlah blade yang berbeda kelipatan tiga yaitu tiga dan enam.
Gambar 4.14. Pengujian Jumlah Blade Persegi Panjang (sudut 450)
40
Gambar 4.15. Pengujian Jumlah Blade Persegi Panjang (sudut 850)
Gambar 4.16. Pengujian Jumlah Blade Segitiga (sudut 450)
41
Gambar 4.17. Pengujian Jumlah Blade Segitiga (sudut 850)
Pengujian jumlah blade pada masing model diatas adalah enam blade.
Dalam alat peraga ini dapat digunakan 2 jumlah blade yang berbeda kelipatan tiga
yaitu tiga dan enam. Dimana untuk blade dengan jumlah tiga dapat diperoleh
dengan cara melepas beberapa bagian blade, begitu pula sebaliknya jika
menginginkan dalam jumlah blade enam maka dapat dipasangkan kembali. Hal
ini dilakukan karena alat peraga Horizontal Axis Wind Turbine ini didesain
dengan pemasangan blade yaitu dengan cara di sekrup, agar dalam pelaksanaan
dalam praktikum lebih mudah dan praktis untuk penggatian jumlah blade yang
diinginkan.
4.6. Pengujian Controller Kecepatan Angin
Pengujian controller kecepatan angin bertujuan untuk mengetahui kinerja
rangkaian controller kecepatan angin yang telah dibuat. Pengujian dilakukan
dengan mengukur dengan tegangan yang diterima motor dan nilai dari potensio
yang mengatur tegangan bias gate TRIAC yang diberikan.
42
Gambar 4.18. Pengujian Tegangan yang Diterima Motor dengan Hambatan
Terbesar
Gambar 4.19. Pengujian Tegangan yang Diterima Motor dengan Hambatan
Terkecil
Tabel 4.1.Pengujian Controller Kecepatan Angin
Tegangan pada Motor
(V)
Nilai Potensio
(KΩ)
Kecepatan Angin
(m/s)
18 544 12
38 475 13
51 392 14
62 310 15
88 237 16
98 172 17
120 125 18
135 95 19
165 75 20
190 45 21
210 17 22
224 O 23
43
Dari tabel 4.1.dapat diketahui untuk mendapatkan kecepatan angin yang
tinggi maka diperlukan supply tegangan motor yang besar pula, dimana semakin
kecil nilai potensio maka DIAC yang dikendalikan akan memberikan tegangan
bias gate yang besarpada TRIAC dan menghasilkan tegangan yang besar pula
pada motor. Apabila menginginkan kecepatan angin yang rendah maka
diperlukan supply tegangan motor yang rendah pula, dimana semakin besar nilai
potensio akan memberikan tegangan bias gate yang kecil pada TRIAC dan
menghasilkan tegangan yang kecil pada motor. Dari hasil pengujian tersebut
dapat disimpulkan bahwa rangkaian Controller kecepatan angin berjalan dengan
baik.
4.7. Pengujian Pengengisian Aki secara Otomatis
Pengujian pengisian aki secara otomatis dilihat dengan mengukur
tegangan ouput yang dihasilkan dan besar arus yang dihasilkan.
Gambar 4.20. Pengujian Tegangan Output pada Rangkaian Pengisian Aki
Otomatis
44
Gambar 4.21. Pengujian Arus Output pada Rangkaian Pengisian Aki
Otomatis
Pengujian pengisian aki secara otomatis didapat tegangan yang
dihasilkan adalah 13.09 volt dan arus yang didapat adalah sebesar 1.3A. Hal ini
dapat dibuktikan bahwa rangkaian ini memiliki tegangan dan arus yang cukup
untuk mengisi aki dengan kapasitas 1.2Ah. Rangkaian ini menghindari adanya
over charge, karena dilengkapi dengan komparator yang dapat membandingkan
tegangan yang ada dalam aki. Sehinga apabila arus drop dan tegangan pada aki
tercukupi maka led akan menyala dan mengalirkan tegangan supply ke ground,
sehingga aki akan berhenti terisi.
4.8. Pengujian Keluaran yang Dihasilkan dengan Berbagai Variasi
Pengujian keluaran berupa tegangan dan arus yang dihasilkan oleh alat
peraga Horizontal Axis Wind Turbine dapat dipengaruhi beberapa variabel
diantaranya adalah bentuk blade, jumlah blade, dan kemiringan blade. Hal ini
dapat terjadi karena blade sangat mempengaruhi seberapa besar angin yang
diterima untuk menggerakan sebuah motor yang berfungsi sebagai generator.
45
4.8.1. Pengujian Keluaran dengan Variabel Bentuk Blade
Pengujian keluaran dengan variabel bentuk blade dilakukan dengan
mengganti model dari bentuk blade yang disediakan. Disini disediakan dua
macam bentuk Blade yaitu Persegi panjang dan segitiga siku – siku.
Tabel 4.2.Pengujian Keluaran dengan Bentuk Blade Persegi Panjang
Tabel 4.3.Pengujian Keluaran dengan Bentuk Blade Segitiga Siku – Siku
Pada hasil diatas didapat bahwa blade dengan bentuk persegi
panjang menghasilkan keluaran yang lebih besar dibanding dengan blade
No. Kecepatan angin
(m/s)
Tegangan
(volt)
Arus
(mA)
Beban
(Ω)
1 12 2.58 12.0 100
2 13 3.00 12.5 100
3 14 3.30 12.5 100
4 15 3.81 13.0 100
5 16 4.15 13.5 100
6 17 4.50 14.5 100
7 18 4.80 15.0 100
8 19 5.00 16.0 100
9 20 5.10 17.5 100
10 21 5.20 18.0 100
11 22 5.35 19.5 100
12 23 5.42 20.5 100
No. Kecepatan angin
(m/s)
Tegangan
(volt)
Arus
(mA)
Beban
(Ω)
1 12 2.40 11.0 100
2 13 2.62 12.0 100
3 14 2.91 13.5 100
4 15 3.05 13.5 100
5 16 3.37 14.0 100
6 17 3.76 14.0 100
7 18 4.00 14.5 100
8 19 4.30 15.5 100
9 20 4.55 16.5 100
10 21 4.65 17.0 100
11 22 4.85 18.0 100
12 23 5.02 18.5 100
46
bentuk segitiga siku – siku. Disini menunjukan bahwa luas penampang
blade mempengaruhi tekanan angin yang diterima untuk memutarkan
generator.
4.8.2. Pengujian Keluaran dengan Variabel Jumlah Blade
Pengujian keluaran dengan variabel jumlah blade dilakukan
dengan mengganti jumlah dari blade yang disediakan. Disini disediakan
dua macam jumlah blade kelipatan tiga masing-masing bentuk yaitu blade
dengan jumlah tiga dan enam.
Tabel 4.4.Pengujian Keluaran Blade Persegi Panjang (jumlah 3)
Tabel 4.5.Pengujian Keluaran Blade Persegi Panjang (jumlah 6)
No. Kecepatan angin
(m/s)
Tegangan
(volt)
Arus
(mA)
Beban
(Ω)
1 12 0.90 2.5 100
2 13 1.25 5.5 100
3 14 1.88 7.0 100
4 15 2.15 8.5 100
5 16 2.30 10.5 100
6 17 2.60 12.0 100
7 18 3.05 12.5 100
8 19 3.32 12.5 100
9 20 3.51 13.0 100
10 21 3.74 13.0 100
11 22 4.10 13.5 100
12 23 4.35 14.5 100
No. Kecepatan angin
(m/s)
Tegangan
(volt)
Arus
(mA)
Beban
(Ω)
1 12 2.58 12.0 100
2 13 3.00 12.5 100
3 14 3.30 12.5 100
4 15 3.81 13.0 100
5 16 4.15 13.5 100
6 17 4.50 14.5 100
7 18 4.80 15.0 100
8 19 5.00 16.0 100
9 20 5.10 17.5 100
10 21 5.20 18.0 100
11 22 5.35 19.5 100
12 23 5.42 20.5 100
47
Tabel 4.6Pengujian Keluaran Bentuk Blade Segitiga Siku – Siku (jumlah 3)
Tabel 4.7Pengujian Keluaran Bentuk Blade Segitiga Siku – Siku (jumlah 6)
Pada hasil diatas dapat diamati bahwa wind turbine yang
memiliki blade lebih banyak akan menghasilkan keluarang yang lebih
besar dibandin wind turbine dengan blade yang lebih sedikit. Hal ini
dikarenakan semakin banyak angin yang ditangkap oleh blade, sehingg
aperputaran generator menjadi lebih rapat.
No. Kecepatan angin
(m/s)
Tegangan
(volt)
Arus
(mA)
Beban
(Ω)
1 12 0 0 100
2 13 0 0 100
3 14 0 0 100
4 15 0 0 100
5 16 0 0 100
6 17 0 0 100
7 18 2.24 12.0 100
8 19 2.48 12.0 100
9 20 2.83 12.5 100
10 21 3.05 13.0 100
11 22 3.20 13.0 100
12 23 3.25 13.0 100
No. Kecepatan angin
(m/s)
Tegangan
(volt)
Arus
(mA)
Beban
(Ω)
1 12 2.40 11.0 100
2 13 2.62 12.0 100
3 14 2.91 13.5 100
4 15 3.05 13.5 100
5 16 3.37 14.0 100
6 17 3.76 14.0 100
7 18 4.00 14.5 100
8 19 4.30 15.5 100
9 20 4.55 16.5 100
10 21 4.65 17.0 100
11 22 4.85 18.0 100
12 23 5.02 18.5 100
48
4.8.3. Pengujian Keluaran dengan Variabel Kemiringan Blade
Pengujian keluaran dengan variabel kemiringan blade dilakukan
dengan mengganti kemiringan dari blade yang disediakan. Disini
disediakan dua macam kemiringan blade yaitu 450 dan 85
0.
Tabel 4.8Pengujian Keluaran Blade Persegi Panjang dengan jumlah Blade 3
(sudut 450)
Tabel 4.9Pengujian Keluaran Blade Persegi Panjang dengan jumlah Blade 3
(sudut 850)
No. Kecepatan angin
(m/s)
Tegangan
(volt)
Arus
(mA)
Beban
(Ω)
1 12 0.90 2.5 100
2 13 1.25 5.5 100
3 14 1.88 7.0 100
4 15 2.15 8.5 100
5 16 2.30 10.5 100
6 17 2.60 12.0 100
7 18 3.05 12.5 100
8 19 3.32 12.5 100
9 20 3.51 13.0 100
10 21 3.74 13.0 100
11 22 4.10 13.5 100
12 23 4.35 14.5 100
No. Kecepatan angin
(m/s)
Tegangan
(volt)
Arus
(mA)
Beban
(Ω)
1 12 1.03 3.0 100
2 13 1.45 6.5 100
3 14 1.98 8.0 100
4 15 2.30 10.5 100
5 16 2.45 10.5 100
6 17 2.75 12.0 100
7 18 3.20 12.5 100
8 19 3.55 13.0 100
9 20 4.02 13.0 100
10 21 4.23 13.5 100
11 22 4.43 13.5 100
12 23 4.67 14.0 100
49
Tabel 4.10.Pengujian Keluaran Blade Persegi Panjang dengan jumlah Blade 6
(sudut 450)
Tabel 4.11.Pengujian Keluaran Blade Persegi Panjang dengan jumlah Blade 6
(sudut 850)
No. Kecepatan angin
(m/s)
Tegangan
(volt)
Arus
(mA)
Beban
(Ω)
1 12 2.58 12.0 100
2 13 3.00 12.5 100
3 14 3.30 12.5 100
4 15 3.81 13.0 100
5 16 4.15 13.5 100
6 17 4.50 14.5 100
7 18 4.80 15.0 100
8 19 5.00 16.0 100
9 20 5.10 17.5 100
10 21 5.20 18.0 100
11 22 5.35 19.5 100
12 23 5.42 20.5 100
No. Kecepatan angin
(m/s)
Tegangan
(volt)
Arus
(mA)
Beban
(Ω)
1 12 2.48 12.0 100
2 13 2.96 12.0 100
3 14 3.10 12.5 100
4 15 3.25 12.5 100
5 16 3.66 13.0 100
6 17 3.83 13.0 100
7 18 4.25 13.5 100
8 19 4.45 14.0 100
9 20 4.80 14.5 100
10 21 5.12 17.0 100
11 22 5.20 17.5 100
12 23 5.30 19.0 100
50
Tabel 4.12.Pengujian Keluaran Bentuk Blade Segitiga Siku – Siku jumlah Blade 3
(sudut 450)
Tabel 4.13.Pengujian Keluaran Bentuk Blade Segitiga Siku – Siku jumlah Blade 3
(sudut 850)
No. Kecepatan angin
(m/s)
Tegangan
(volt)
Arus
(mA)
Beban
(Ω)
1 12 0 0 100
2 13 0 0 100
3 14 0 0 100
4 15 0 0 100
5 16 0 0 100
6 17 0 0 100
7 18 2.24 12.0 100
8 19 2.48 12.0 100
9 20 2.83 12.5 100
10 21 3.05 13.0 100
11 22 3.20 13.0 100
12 23 3.25 13.0 100
No. Kecepatan angin
(m/s)
Tegangan
(volt)
Arus
(mA)
Beban
(Ω)
1 12 0 0 100
2 13 0 0 100
3 14 0 0 100
4 15 0 0 100
5 16 0 0 100
6 17 2.35 12.0 100
7 18 2.65 12.0 100
8 19 2.93 12.5 100
9 20 3.10 13.0 100
10 21 3.20 13.0 100
11 22 3.25 13.5 100
12 23 3.40 13.5 100
51
Tabel 4.14.Pengujian Keluaran Bentuk Blade Segitiga Siku – Siku jumlah Blade 6
(sudut 450)
Tabel 4.15.Pengujian Keluaran Bentuk Blade Segitiga Siku – Siku jumlah Blade 6
(sudut 850)
Pada hasil pengujian keluaran wind turbine berdasarkan
kemiringan didapat bahwa kemiringan blade 450 mendapat keluaran lebih
besar. Hal ini dikarenakan kemiringan dari blade mempengaruhi gaya
aerodinamis dari laju angin yang datang, sehingga angin yang datang
menyapu rotor tidak terjadi turbulensi yang cukup besar.
No. Kecepatan angin
(m/s)
Tegangan
(volt)
Arus
(mA)
Beban
(Ω)
1 12 2.40 11.0 100
2 13 2.62 12.0 100
3 14 2.91 13.5 100
4 15 3.05 13.5 100
5 16 3.37 14.0 100
6 17 3.76 14.0 100
7 18 4.00 14.5 100
8 19 4.30 15.5 100
9 20 4.55 16.5 100
10 21 4.65 17.0 100
11 22 4.85 18.0 100
12 23 5.02 18.5 100
No. Kecepatan angin
(m/s)
Tegangan
(volt)
Arus
(mA)
Beban
(Ω)
1 12 2.45 11.0 100
2 13 2.62 12.0 100
3 14 2.95 13.5 100
4 15 3.23 13.5 100
5 16 3.45 14.0 100
6 17 3.46 14.0 100
7 18 4.21 14.5 100
8 19 4.37 15.5 100
9 20 4.67 16.5 100
10 21 4.75 17.5 100
11 22 4.82 18.0 100
12 23 5.12 18.5 100
