RANCANG BANGUN TURBIN ANGIN DARRIEUS TIPE H UNTUK PENERANGAN RUMAH TANGGA DAERAH PESISIR KOTA PARIAMAN

OLEHHENDRA RISWAN1110912021

PEMBIMBING : Iskandar R., MT.

PENDAHULUAN

Latar BelakangRumah penduduk di daerah pesisir Kota Pariaman masih belum dialiri oleh listrik. Pendududuk dikawasan tersebut masih tergolong rumah tangga miskin dengan mata pencahariannnya sebagai nelayan tradisional. Masyarakat tersebut tidak mampu untuk membayar tagihan listrik dari PLN bahkan tidak mampu memenuhi kebutuhan hidup sehari-hari[6].Untuk membantu permasalahan listrik yang ada pada masyarakat tersebut. maka perlu adanya pembangkit listrik. energi angin merupakan salah satu alternatif energi yang cocok untuk aplikasikan sebagai sumber energi untuk rumah penduduk.Energi angin dipilih karena potensi angin di daerah pantai cukup kuat yaitu berkisar 2 m/s sampai 7 m/s.

Latar Belakang contenergi listrik dari energi terbarukan merupakan ssolusi untuk permasalahan tersebut.Daerah pesisir memiliki potensi angin yang besar. Potensi angin ini akan dimanfaatkan sebagai sumber energi yang ramah lingkungan. Potensi angin di daerah pesisir Kota Pariaman yaitu berkisar 2 m/s sampai 7 m/sTeknologi yang digunakan untuk memanfaat kan energi angin tersbut yaitu turbin angin.

TujuanMerancang dan membuat turbin angin darrius.Mendapatkan daya poros turbin angin selama pengujian.Mendapatkan daya keluaran generator turbin angin selama pengujian.Mendapatkan efisiensi turbin angin.

ManfaatMelalui penelitian ini penulis dapat membantu masyarakat di daerah Kota Pariaman untuk memenuhi kebutuhan listrik sehari-hari, membantu mengurangi beban masyarakat dengan mengurangi biaya konsumsi listrik masyarakat dan membantu mmengurangi ketergantungan masyarakat terhadap PLN.

Batasan MasalahPenulisan laporan ini hanya membahas tentang pengujian daya poros, daya output generator dan efisiensi dari tubin angin tipe darrieus tipe H 3 sudu.

TINJAUAN PUSTAKA

Potensi angin Di IndonesiaIndonesia merupakan salah satu Negara kepulauan dengan garis pantai terpanjang di dunia yaitu 80.7291,42 Km dengan wilayah pantai sepanjang itu wilayah Indonesia memiliki potensi angin yang sangat besar.

Perkiraan energi angin di indonesia dapat dilihat pada tabel berikut:

Turbin AnginTurbin angin adalah alat yang mengkonversi energi kinetik angin menjadi energi mekanik (putaran poros).

Turbin angin terdiri dari 2 jenis, yaitu tuebin angin horizontal dan vertikal. Turbin angin vertikal yaitu turbin angin yang arah datangnya angin tegak lurus terhadap sudu turbin. Sedangkan turbin horizontal yaitu turbin angin yang arah datangnya angin sejajar dengan poros sudu turbin.

Turbin Angin HorizontalVariable blade pitch, memberikan baling-baling turbin sudut serang optimum. Sudut serang yang bisa disesuaikan memberikan control yang lebih besar. Sehingga turbin mampu memperoleh energi angin maksimum untuk waktu dan musim tertentu.Menara yang tinggi memberikan akses terhadap angin yang lebih kuat pada daerah dengan pergeseran angin, kecepatan angin gapat naik hingga 20% dan daya output dapat naik mencapai 34% untuk setiap 10 meter elevasi.

Menara yang tinggi serta bilah yang panjangnya bisa mencapai 90 meter sulit diangkut. Diperkirakan besar biaya transportasi bisa mencapai 20% dari seluruh biaya peralatan turbin angin.HAWT yang tinggi sulit dipasang, membutuhkan Derek yang sangat tinggi dan mahal serta para operator yang terampil.Konstruksi menara yang tinggi yang besar dibutuhkan untuk menyangga bilah-bilah yang berat,gearbox,dan generator.

kelebihanKekurangan

Turbin Angin Horizontal contEfisiensi tinggi karena balingbaling selalu bergerak tegak lurus dengan angin, menerima daya melalui semua putaran.Peermukaan baling-baling sumbu horizontal ditumbuk udara pada sudut yang konsisten tanoa memperhatikan posisi rotasinya. Hal ini mengakibatkan pembebanan angin lateral yang konsisten, sehingga mengurangi getaran dan noise pada menara.

HWAT yang tinggi bisa mempengaruhi radar airport.Ukurannya yang tinggi merintangi jangkauan pandangan dan mengganggu penampilan landscape.Berbagai varian downwind menderita kerusakan sturktur yang disebabkan oleh turbulensi.HWAT membutuhkan mekanisme control yaw tambahan untuk membelokkan kincir kearah angin.

kelebihankekurangan

Turbin Angin VertikalTidak membutuhkanstruktur menara yang besar.Karena bilah-bilah rotornya vertikal, tidak dibutuhkan mekanisme yawSebuah VAWT bisa diletakkan lebih dekat ke tanah, membuat pemeliharaan bagian-bagian yang bergerak jadi lebih mudah.

Kebanyakan VAWT memproduksi energi hanya 50% dari efisiensi VAWT karena drag tambahan yang dimilikinya saat kincir berputar.VAWT tidak mengambil keuntungan dari angin yang melaju lebih kencang di elevasi untuk mulai berputar.

KelebihanKekurangan

Vertikal Turbin Angin contVAWT memiliki sudut airfoil (bentuk bilah sebuag balingbaling yang terlihat secara melintang) yang lebih tinggi, memberikan keaerodinamisan yang tinggi sembari mengurangi drag pada tekanan yang rendah dan tinggi.Desain VAWT berbilah lurus dengan potongan melintang berbentuk kotak atau empat persegi panjang memiliki wilayah tiupan yang lebih besar untuk diameter tertentu daripada wilayah tiupan berbentuk lingkarannya VAWT.

Kebanyakan VAWT mempunyai torsi awal yan grendah, dan membutuhkan energi untuk mulai berputar.Sebuah VAWT yang menggunakan kabel penyangga member tekanan pada bantalan dasar karena semua berat rotor dibebankan pada bantalan. Kabel yang dikaitkan ke puncak bantalan meningkatkan daya dorong ke bawah saat angin bertiup.

kelebihankekurangan

Prinsip Kerja Turbin Angin

METODOLOGI

Diagram Alir Penelitian

Variabel-variabel Pengujian

Variabel BebasVariabel bebas merupakan suatu perlakuan yang diberikan pada turbin angin. Variabel bebas pada penelitian ini adalah variasi kecepatan angin.

Variabel TerikatVariable terikat adalah variabel hasil, variable terikat pada penelitian ini yaitu daya dari putaran poros, daya output listrik dan efisiensi turbin angin.

Variabel KontrolVariabel kontrol adalah sesuatu yang dikontrol agar penelitian tetap fokus pada masalah yang diteliti. Variabel kontrol yang pada penelitian yaitu jumlah sudu 3 buah.

Alat dan Bahan Alat Penelitian:Anemometer : alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan anginGunting Aluminium: alat yang digunakan untuk memotong aluminiumTachometer: alat yang digunakan untuk mengukur putaranBor: alat yang digunakan untuk melubangi komponenLas: alat yang digunakan untuk menyambung komponenGerinda: alat yang digunakan untuk meratakan atau memotong komponenMultimeter: alat ukur yang digunkan untuk mengukur voltase dan arusBusur: alat untuk mengukur sudut serang sudu turbin yang dibentuk dengan menggunakan ring.

Bahan Penelitian:Pelat Aluminium: bahan yang digunakan sebagai material sudu.Besi Kerangka: bahan yang digunakan sebagai tiang penyangga komponen yang ada di atasnya.Bearing: bahan yang digunakan untuk mengurangi pergesekan angular antara dua benda yang bergerak relatif.

Prosedur PengujianData kecepatan angin diambil dengan anemometer digital.Data kecepatan poros diambil dengan tachometer digital. Pengukuran dilakukan dengan cara sensor tachometer diarahkan ke poros turbin.Kutub-kutub generator dihubungkan ke multimeter. Pengukuran dilakukan dengan cara mengatur jarum kearah voltase untuk mengukur voltase dan kearah arus untuk mengukur arus dari generator.Ulangi langkah 1 sd 3 untuk mendapatkan karakteristik turbin angin dalam interval satu jam. Pengujian dilakukan selama 8 x 8 jam.

Sketsa Perangkat Turbin Angin

TERIMA KASIH