PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA ... -...

i

PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM:

NOZZLE LENS WIND TURBINE (NOWIR), STRATEGI OPTIMALISASI

DAYA LISTRIK TURBIN DI INDONESIA YANG BERKECEPATAN

ANGIN RENDAH

BIDANG KEGIATAN:

PKM PENELITIAN

Diusulkan oleh:

1. Nova Dany Setyawan (K2512049) Angkatan 2013

2. Frandhoni Utomo (K2513024) Angkatan 2013

3. Ramadhan Ozzy Febririyanto (K2512054) Angkatan 2012

4. Danur Lambang Pristiandaru (K2511013) Angkatan 2011

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2015

ii

LEMBAR PENGESAHAN

1. Judul Kegiatan : NOZZLE LENS WIND TURBINE (NOWIR),

STRATEGI OPTIMALISASI DAYA

TURBIN DI INDONESIA YANG

BERKECEPATAN ANGIN RENDAH

2. Bidang Kegiatan : PKM-P

3. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama Lengkap : Nova Dany Setyawan

b. NIM : K2513049

c. Jurusan : Pendidikan Teknik Mesin

d. Universitas : Universitas Sebelas Maret

e. Alamat Rumah dan No.HP : Padas Rejo, RT 01/ RW 12, Kemiri,

Kebakkramat, Karanganyar

085647527295

f. Alamat Email : [email protected]

4. Anggota Pelaksana Kegiatan : 3 Orang

5. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : Danar Susilo Wijayanto, S.T., M.Eng.

b. NIDN : 0024017904

c. Alamat Rumah dan No.Tel/HP : Ngreden RT 06/ RW 01, Wonosari, Klaten /

08122881713

6. Biaya Kegiatan Total

a. DIKTI : Rp 8.890.000,-

b. Sumber Lain : -

7. Jangka Waktu Pelaksanaan : 5 Bulan

Surakarta, 25 September 2015

Menyetujui,

Wakil Dekan III FKIP UNS Ketua Pelaksana Kegiatan

(Dr. Sapta Kunta Purnama, M.Pd.) (Nova Dany Setyawan)

NIP. 196803231993031012 NIM. K2513049

Wakil Rektor III Dosen Pendamping

Bidang Kemahasiswaan UNS

(Prof. Dr. Ir. Darsono, M.Si.) (Danar Susilo Wijayanto, S.T., M.Eng.)

NIP. 196606111991031002 NIDN. 0024017904

mailto:[email protected]

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN KULIT MUKA .............................................................................. i

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ ii

DAFTAR ISI ....................................................................................................... iii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... iv

DAFTAR TABEL ............................................................................................... iv

RINGKASAN ..................................................................................................... v

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1

A. Latar Belakang .................................................................................. 1

B. Perumusan Masalah ........................................................................... 2

C. Tujuan Penelitian ............................................................................... 3

D. Urgensi Penelitian ............................................................................. 3

E. Luaran yang Diharapkan ................................................................... 3

F. Manfaat Penelitian ............................................................................. 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 4

A. Angin ................................................................................................. 4

B. Turbin Angin ..................................................................................... 4

C. Persamaan Kontinyuitas .................................................................... 6

D. Daya Listrik ....................................................................................... 7

BAB III METODE PELAKSANAAN ............................................................... 7

A. Alat dan Bahan Penelitian ................................................................. 7

B. Tahap Penelitian ................................................................................ 7

C. Luaran yang Dihasilkan dan Indikator yang Dicapai ........................ 8

D. Teknik Pengumpulan Data dan Analisis Data ................................... 8

BAB IV BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN ................................................. 9

A. Anggaran Biaya ................................................................................. 9

B. Jadwal Kegiatan ................................................................................ 9

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 10

LAMPIRAN ........................................................................................................ 11

iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Turbin Angin Sumbu Horizontal........................................................ 5

Gambar 2. Grafik hubungan Koefisien Daya (Cp) dengan tip speed ratio (λ) .... 6

Gambar 3. Persamaan Kontinyuitas ...................................................................... 6

v

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Pengelompokan Potensi Energi Angin, Pemanfaatan, dan Lokasi ............... 4

Tabel 2. Luaran yang Dihasilkan dan Hasil yang Dicapai .................................... 8

Tabel 3. Rencana Anggaran .................................................................................. 9

Tabel 4. Jadwal Kegiatan Program ....................................................................... 9

vi

RINGKASAN

Indonesia merupakan negara kepulauan terbesar di dunia dengan garis

pantai 99.039 km. Dengan mempertimbangkan kondisi alam dan geografis,

Indonesia memiliki potensi energi angin yang melimpah. Oleh karena itu,

pengembangan teknologi turbin angin sebagai energi baru terbarukan dan ramah

lingkungan patut dikembangkan. Diperlukan pengembangan teknologi yang jitu

untuk mengatasi krisis energi listrik yang terus meningkat tiap tahun. Meskipun

memiliki potensi yang besar, Indonesia memiliki rata-rata kecepatan angin yang

relatif rendah, yaitu bekisar antara 3 m/s sampai 6 m/s, sehingga pengembangan

turbin angin skala besar cukup terhambat. Untuk memaksimalkan kecepatan angin

rendah, maka diperlukan inovasi teknologi Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR)

sebagai teknlogi yang dapat meningkatkan kecepatan angin dengan penambahan

alat berbentuk lensa nozzle. Lensa nozzle merupakan alat yang berbentuk pipa

pada hukum bernoulli, sehingga aliran kecepatan udara dapat meningkat seceara

signifikan.

Metode yang digunakan dalam penelitian ini dilakukan secara eksperimen

dengan membandingkan daya listrik turbin angin biasa dengan turbin angin

berteknologi NOWIR. Pengukuran daya listrik menggunakan data logger serta

pengujian secara langsung di sistem terbuka. Adapun target luaran penelitian ini

dapat menjadi salah satu inovasi dalam mengembangkan teknologi turbin angin di

Indonesia yang memiliki kecepatan angin rendah.

Kata kunci: turbin angin, kecepatan angin rendah, NOWIR, daya listrik

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Indonesia merupakan negara kepulauan terbesar di dunia dengan jumlah

pulau sedikitnya 17.204 pulau dan memiliki luas wilayah darat 1.910.931,32 km2.

Indonesia juga memiliki wilayah laut yang sangat luas, dengan wilayah Zona

Ekonomi Eksklusif (ZEE) 2.981.211,00 km2, laut teritorial 284.210,90 km

2, dan

279 322,00 km2

(www.bps.go.id). Dengan mempertimbangkan kondisi alam dan

geografis, Indonesia memiliki potensi energi terbarukan yang melimpah.

Mengingat kebutuhan energi listrik yang terus meningkat, secara otomatis

kebutuhan energi untuk pembangkitannya pun juga meningkat. Hal ini menjadi

polemik, dikarenakan primadona pembangkit listrik (bahan bakar fosil) juga

semakin menipis dan akan habis suatu saat nanti. Apabila masih saja

ketergantungan kepada bahan bakar fosil, sama saja kita menggiring diri ke jurang

krisis energi yang akibatnya bisa kita rasakan kelak jika tidak adanya penggantian

pembangkit energi listrik. Disamping itu, penggunaan bahan bakar fosil juga

merupakan penyumbang terbesar pelubangan ozon akibat efek rumah kaca. Dan

energi listrik merupakan salah satu kebutuhan pokok yang paling penting dalam

kehidupan manusia saat ini, dimana hampir seluruh aspek aktifitas kehidupan

manusia berhubungan dengan energi listrik. Seiiring dengan pertumbuhan

ekonomi dan tingkat populasi penduduk dunia pada umumnya dan Indonesia pada

khususnya maka permintaan akan energi listrik juga akan meningkat.

Diperlukanlah konversi, konservasi, dan pengembangan energi-energi

baru terbarukan (renewable energy) untuk mengatasi ketergantungan akan energi

bahan bakar fosil. Masuk ke aspek pengembangan, harus memperhatikan tiga “E”

yaitu energi, ekonomi, dan ekologi. Menyetimbangkan ketiga “E” ini secara tepat

adalah tantangan utama teknologi masa kini (Culp, 1991:3). Adapun yang

dimaksud dengan renewable energy adalah sumber energi yang persediaannya

tidak terbatas, dapat diperbarui dan atau dapat dibuat. Renewable energy

mendapatkan energi dari aliran energi yang berasal dari proses alam yang

berkelanjutanseperti sinar matahari, angin, air yang mengalir, proses biologi, dan

geotermal.

Salah satu pemanfaatan energi terbarukan yang saat ini memiliki potensi

besar untuk dikembangkan adalah energi angin. Energi ini merupakan energi yang

bersih dan proses produksinya tidak mencemari lingkungan. 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. Energi angin adalah salah satu

energi yang tersedia di alam yang dapat diperoleh secara gratis dan ramah

lingkungan. Perkembangan pemanfaatan energi angin di Indonesia saat ini masih

tergolong rendah. Salah satu penyebab yang mendasar adalah karena kecepatan

angin rata-rata di wilayah indonesia tergolong kecepatan angin rendah, yaitu

http://www.bps.go.id/

2

bekisar antara 3 m/s sampai dengan 6 m/s sehingga sulit untuk menghasilkan

energi listrik dalam skala besar. Kecepatan sebesar itu tidak memungkinkan untuk

dapat membangun turbin angin berdiameter besar, dikarenakan turbin angin skala

besar memiliki cut-in yang bekisar pada kecepatan angin 5 m/s – 7 m/s (Burton,

2000). Meskipun demikian, potensi energi angin yang ada di Indonesia teramat

banyak, mengingat indonesia memiliki garis pantai terpanjang ke-empat didunia

yaitu 99.093 km (BIG, 2014) dengan asumsi potensi daya sebesar 9,29 MW

(DESDM, 2005). Hal ini bisa dimanfaatkan untuk wind farm (ladang angin)

sebagai tempat bercokolnya turbin angin. Dengan adanya potensi energi angin

yang melimpah (wind farm) perlu adanya teknologi yang dapat memanfatkan

potensi tersebut. Tapi perlu diketahui karena kecepatan angin rata-rata di wilayah

indonesia tergolong kecepatan angin rendah, yaitu bekisar antara 3 m/s sampai

dengan 6 m/s sehingga sulit untuk menghasilkan energi listrik dalam skala besar.

Dengan adanya kecepatan angin yang relatif rendah diterapkan teknologi yang

tepat untuk mengoptimalkan potensi angina tersebut. Kincir yang sesuai untuk

kecepatan rendah adalah kincir angina dengan teknologi Nozzle Lens Wind

Turbine (NOWIR).

Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR). adalah pengembangan turbin angin

horizontal dengan penambahan alat berupa lensa nozzle. Sebuah lensa nozzle akan

memfokuskan angin dan meningkatkan kecepatan angin yang melalui diameter

dalamnya. Berdasarkan prinsip bernoulli, udara bertekanan tinggi memiliki

kecepatan yang rendah sedangkan udara bertekanan rendah memiliki kecepatan

yang tinggi. Lensa berfungsi sebagai pengkonversi tekanan udara bebas yang

tinggi menjadi tekanan rendah, sehingga didapatkan kecepatan udara yang tinggi.

Lensa nozzle inilah yang akan digunakan sebagai alat optimasi yang dipasangkan

pada turbin angin. Oleh karena itu dalam penelitian ini akan dilakukan penerapan

teknologi Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR) pada turbin angin sebagai

pengoptimalan daya turbin di Indonesia yang berkeceatan angin rendah.

B. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan permasalahan

sebagai berikut:

1. Bagaimana pengaruh penerapan teknologi Nozzle Lens Wind Turbine

(NOWIR) pada turbin angin yang berkecepatan rendah dibandingkan

dengan turbin angina tanpa Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR) ?

2. Berapakah daya turbin yang dihasilkan dengan adanya penerapan teknologi

Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR) pada turbin yang berkecepatan angina

rendah ?

3. Bagaimana efektifitas penerapan teknologi Nozzle Lens Wind Turbine

(NOWIR) pada turbin yang berkecepatan angina rendah ?

3

C. Tujuan Penelitian

Adapun tujua penelitian ini antara lain:

1. Mengetahui pengaruh turbin angin dengan adanya penerapan teknologi

Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR) pada turbin yang berkecepatan angin

rendah dibandingkan dengan turbin angin biasa.

2. Mengetahui daya turbin yang dihasilkan dengan adanya penerapan

teknologi Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR) pada turbin yang

berkecepatan angin rendah .

3. Mengetahui efektifitas penerapan teknologi Nozzle Lens Wind Turbine

(NOWIR) pada turbin yang berkecepatan angina rendah.

D. Urgensi Penelitian

Dengan adanya potensi energi angin yang melimpah (wind farm) perlu

adanya teknologi yang dapat memanfatkan potensi tersebut. Tapi perlu diketahui

karena kecepatan angin rata-rata di wilayah Indonesia tergolong kecepatan angin

rendah, yaitu bekisar antara 3 m/s sampai dengan 6 m/s sehingga sulit untuk

menghasilkan energi listrik dalam skala besar. Dengan adanya penerapan

teknologi Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR) pada turbin yang berkecepatan

angin rendah sangat dibututuhkan untuk pengotimalisasian daya turbin di

Indonesia dengan angin berkecepatan rendah sehingga dapat menjadi tambahan

sumber energi terbarukan dan ramah lingkungan.

E. Luaran Yang Diharapkan

Luaran yang diharapkan dari penelitian ini adalah:

1. Penerapan teknologi Nozzle Lens Wind Turbine (NOWIR) pada turbin

yang berkecepatan angin rendah sebagai upaya dalam meningkatkan

sumber energi terbarukan dan ramah lingkungan.

2. Publikasi artikel ilmiah yang akan diterbitkan dalam jurnal terakreditasi

nasional atau internasional.

3. Sebagai bahan masukan atau referensi untuk mendukung pengembangan

teknologi yang sejenis.

F. Manfaat Penelitian

Manfaat dari program penelitian ini antara lain:

1. Menambahkan minat dan sebagai ajang penelitian bagi mahasiswa.

2. Penelitian ini diharapkan mampu memberikan konstribusi dalam

memajukan iptek bidang konversi energi khususnya energi terbarukan

yang ramah lingkungan.

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Angin

Angin adalah udara yang bergerak yang disebabkan akibat rotasi bumi

dan akibat perbedaan tekanan, udara bertekanan tinggi akan berpindah ke tekanan

yang lebih rendah. Udara di bumi mengalami perbedaan temperatur yang

disebabkan oleh sinar matahari, dimana udara bertemperatur tinggi memiliki

tekanan yang rendah, dan udara bertemperatur rendah memiliki tekanan yang

tinggi.

Perbedaan tekanan sendiri terjadi karena pemanasan yang tidak merata

pada permukaan bumi. Daerah tropis memiliki temperatur yang lebih tinggi akibat

mendapatkan paparan radiasi panas matahari yang lebih banyak, sehingga udara

memuai dan bergerak ke atmosfir (Nugroho, 2009). Pergerakan udara panas

keatas menyebabkan udara dingin dari garis lintang yang lebih tinggi mengalir

menuju daerah tropis. Udara menyusut menjadi lebih berat dan kembali ke tanah.

Di atas tanah udara menjadi panas lagi, begitulah seterusnya sehingga terjadi

sirkulasi. Sirkulasi ini selain menyebabkan perbedaan iklim pada zona yang

berbeda, kecepatan angin yang dihasilkan juga berbeda.

Tabel 1. Pengelompokan Potensi Energi Angin, Pemanfaatan, dan Lokasi Potensial

Kelas/Kategori

Kecepatan

Angin

(m/s)

Daya

Spesifik

Kapasitas

(kW) Lokasi

Skala Kecil 2,5 – 4,0 <75 0 – 10 Jawa, NTB, NTT,

Maluku, Sulawesi

Skala

Menengah 4,0 – 5,0 75 – 150 10 – 100

NTB, NTT, Sulsel,

Sultra

Skala Besar >5,0 >5,0 >100 Sulsel, NTB, NTT,

Pantai Selatan Jawa

(Sumber: LAPAN, 2005)

B. Turbin Angin

Turbin angin merupakan alat yang digunakan pada sistem konversi

energi angin dengan memanfaatkan energi angin untuk mengubah energi kinetik

dari angin menjadi energi mekanik didalam bentuk putaran poros dan akhirnya

energi finalnya berupa listrik dari generator (Hansen, 2008).

Turbin Angin Sumbu Horizontal merupakan turbin angin dengan posisi

sumbu/poros horisontal (mendatar). Turbin angin jenis ini poros utamanya

menyesuakan arah angin. Agar rotor dapat berputar dengan baik, arah angin harus

sejajar dengan poros turbin dan tegak lurus terhadap arah putaran rotor. TASH

memiliki beberapa keunggulan diantaranya cut-in pada kecepatan angin rendah

5

dan mudah berputar. Secara umum, tipe ini memiliki koefisien tenaga yang relatif

tinggi (Mathew, 2006).

Gambar 1. Turbin Angin Sumbu Horizontal

(Mathew, 2006)

Prinsip kerjanya, blade pada tubin bergerak karena serangan angin.

Pergerakan blade ini dinamakan gaya lift. Bentuk dari blade biasanya berbentuk

airfoil seperti pada sayap pesawat. Ini dimaksudkan agar meningkatkan efisiensi

dan performansi dari TASH.

Berdasarkan dari arah penerimaan angin, TASH dibedakan menjadi

upwind dan downwind. Turbin upwind memiliki rotor yang langsung menghadap

kearah angin, sedangkan turbin angin jenis downwind memiliki rotor yang

membelakangi arah angin (Mathew, 2006). Tipe upwind memerlukan mekanisme

yaw (perputaran poros tower) untuk tetap menjaga rotor tetap berhadapan dengan

arah angin. Berbeda dengan tipe upwind, tipe downwind memiliki desain yang

lebih fleksibel dan tidak memerlukan mekanisme yaw (pergerakan sumbu rotor

mengikuti arah angin). Meskipun begitu, rotor downwind menerima aliran udara

yang kurang laminar karena tertahan oleh tower dan menyebabkan distribusi

aliran yang tidak merata pada tiap blade.

Parameter untuk mengetahui karakteristik secara teoritis dari turbin angin

savonius dapat diperoleh dengan persamaan sebagai berikut:

1. Daya turbin angin

Daya turbin angin diperoleh dari penerimaan energi angin oleh sudu

turbin dan dikonversi menjadi gerak putaran poros. Persamaan yang

digunakan adalah:

(1)

dimana P adalah daya turbin (Watt), Cp adalah koefisien daya, adalah

densitas udara (1,225 kg/m3), A adalah luas rotor, dan v adalah kecepatan

angin.

Tahun 1927 melaui bukunya, Albert Bezt, serang insinyur dari

Jerman meyatakan bahwa harga maksimal Cp keseluruhan seluruh desain

turbin tidak lebih dari 0,59 atau 59% dari keseluruhan daya angin yang dapat

dikonversi.

2. Tip Speed Ratio

6

Tip speed ratio merupakan perbandingan antara kecepatan ujung

sudu terhadap kecepatan angin. Tip speed ratio merupakan besaran tak

berdimensi yang menyatakan hubungan antara kecepatan angin dengan rata-

rata putaran rotor. Persamaan yang digunakan adalah:

(2)

dimana λ adalah tip speed ratio, π adalah konstanta, D adalah diameter rotor

(m), n adalah putaran rotor (rpm), dan v adalah kecepatan angin (m/s).

3. Torsi

Torsi merupakan harga momen atau gaya untuk menyatakan benda

berputar pada suatu sumbu. Besaran torsi dapat ditentukan dengan

persamaan:

⁄ (3)

dimana T adalah torsi turbin (Nm), P adalah daya rotor (Watt), dan ω adalah

kecepatan putaran poros (rad/s).

Gambar 2. Grafik hubungan Koefisien Daya (Cp) dengan tip speed ratio (λ)

(Menet,2004)

C. Persamaan Kontinyuitas

Banyaknya fluida yang mengalir melalui penampang tiap satuan waktu

disebut debit atau Q. Berikut ini gambar aliran sebuah fluida dalam sebuah pipa

yangluaspenampangnya berada pada A1 dan A2:

Gambar 3. Persamaan Kontinyuitas

7

Kecepatan fluida tergantung pada luas penampang

(4)

Dimana V1 adalah kecepatan fluida (m/s) pada luas penampang A1, sedangkan V2

adalah kecepatan fluida (m/s) pada luas penampang A2.

D. Daya Listrik

Daya listrik merupakan laju hantaran energi listrik dalam rangkaian listrik. Daya

listrik, seperti daya mekanik, dilambangkan oleh huruf P dalam persamaan listrik.

Pada rangkaian arus dc, daya listrik sesaat dihitung menggunakan hukum Joule :

(5)

Dimana P adalah daya listrik (Watt), V adalah Tegangan (Volt), I adalah Arus

Listrik (Ampere).

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Alat dan Bahan Penelitian

Alat dan bahan yang digunakan antara adalah blower, data logger, accu

12V, anemometer, tachometer, lensa nozzle, kabel, generator DC 10 Watt, dan

prototipe turbin angin.

B. Tahap Penelitian

1. Pembuatan Prototipe Turbin Angin

Prototipe turbin angin menggunakan blade airfoil tipe NACA (National

Airfoil Committe Advisory) dengan diameter 50 cm. Generator turbin angin

menggunakan generator sepeda. Sudut pitch diatur sebesar 10° dengan jumlah

blade 3 buah. Blade turbin menggunakan kayu mahoni karena momen

inersianya kecil. Bahan prototipe turbin adalah besi pelat u 4mm dengan tinggi

1 mater.

3. Pembuatan Lensa Nozzle

Lensa nozzle dibuat dengan diameter ujung 65 cm dan diameter

pangkal 50 cm. bahan yang digunakan untuk tower lensa adalah besi profil u 4

mm.

4. Pembuatan Blower

Penggerak blower menggunakan motor dengan daya 250 Watt. Sudu

blower menggunakan pipa PVC dengan diameter 80 cm. untuk mengatur

kecepatan putaran motor, digunakan regulator arus.

5. Pengujian Kecepatan Putaran Poros

Pengujian ini dilakukan untuk mengkomparasikan kecepatan putaran

poros turbin angin biasa dengan NOWIR dengan menggunakan tachometer.

Variabel kecepatan angin dalam pengujian ini menggunakan 3 kecepatan angin

yaitu 3 m/s, 4 m/s, dan 5 m/s.

8

6. Pengujian Daya Listrik

Pengujian ini dilakukan untuk mengkomparasikan kecepatan putaran

poros turbin angin biasa dengan NOWIR dengan menggunakan data logger.

Variabel kecepatan angin dalam pengujian ini menggunakan 3 kecepatan angin

yaitu 3 m/s, 4 m/s, dan 5 m/s.

C. Luaran yang Dihasilkan dan Indikator yang Dicapai

Tabel 2. Luaran yang dihasilkan dan indikator yang dicapai

No. Tahap Penelitian Target Luaran Indikator Capaian

1. Pembuatan prototipe

turbin angin

Spesimen untuk

pengujian

Diperoleh prototipe

yang sudah jadi

2. Pembuatan lensa

nozzle

Alat modifikasi untuk

dipasangkan pada

turbin angin

Diperoleh NOWIR

3. Pembuatan blower Sebagai penghasil angin

untuk pengujian

Penggerak blade

turbin angin

4 Pengujian kecepatan

putaran poros

Mengetahui kecepatan

putaran poros turbin

angin

Diketahui data

kecepatan putaran

poros turbin angin

5. Pengujian daya listrik Mengetahui daya listrik

yang dihasilkan turbin

angin

Diperoleh data daya

listrik yang dihasilkan

turbin angin

D. Teknik Pengumpulan Data dan Analisis Data

Metode pengumpulan data yang digunakan pada penelitan ini adalah

metode pengukuran. Pengumpulan data atau informasi pada penelitian ini

menggunakan data primer yaitu data yang diperoleh sendiri melalui metode

eksperimen. Data tersebut diperoleh dengan melakukan pengukuran daya

listrik oleh generator dengan melakukan percobaan menggunakan blower untuk

menggerakkan turbin. Penulis menggunakan teknik analisis data berupa

analisis deskriptif kuantitatif, yaitu dengan mengamati secara langsung

keadaan penelitian dan hasil pengujian alat. Daya listrik pada pengujian ini

diukur dan dicatat menggunakan data logger sedangkan pengukuran kecepatan

poros menggunakan tachometer. Pengujian dan pencatatan data tiap perlakuan

dilakukan sebanyak 3 kali masing-masing selama satu menit, kemudian hasil

tersebut dirata-rata. Setelah mendapatkan rata-rata, dibuat tabel yang kemudian

disajikan dalam bentuk grafik, sehingga dapat dianalisis dan ditarik

kesimpulannya. Kemudian dianalisis lagi pengaruh penambahan lensa dan

jumlah blade terhadap daya listrik yang dihasilkan.

9

BAB IV

BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN

A. ANGGARAN BIAYA

Rencana anggaran dan pengeluaran yang disusun per kebutuhan dan

komponen adalah sebagai berikut:

Tabel 4. Rencana Anggaran

No. Jenis Pengeluaran Biaya (Rp.)

1 Peralatan penunjang 1.690.000

2 Bahan habis pakai 3.225.000

3 Perjalanan 1.800.000

4 Lain-lain 2.175.000

Jumlah (Rp) 8.890.000

B. JADWAL KEGIATAN

Jadwal rencana kegiatan program diuraikan dalam tabel berikut:

Tabel 5. Jadwal Kegiatan Program

No. Kegiatan Bulan ke-

1 2 3 4 5

1. Identifikasi masalah

2. Studi kasus dan literatur

3. Perencanaan eksperimen

4. Pembuatan prototipe dan instrumen

penguji

5. Pengujian NOWIR

6. Analisis hasil eksperimen

7. Pembuatan Laporan

10

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2011. Perkembangan Beberapa Indikator Utama Sosial-Ekonomi

Indonesia. http://www.bps.go.id/booklet/Booklet_Agustus_2011.pdf.

(Diakses pukul 16.30 WIB; 20 September 2015).

Burton, T., Jenkins, N., Sharpe, D., & Bossanyi, E., 2001. Wind Energy

Handbook 2nd Edition. West Sussex: John Wiley & Sons, Ltd.

Culp, Archie W. 1991. Prinsip-prinsip Konversi Energi, Jakarta: Erlangga.

Daryanto, Y. 2007. Kajian Potensi Angin untuk Pembangkit Listrik Tenaga Bayu.

Balai PPTAGG-UPT-LAGG.

Dewan Energi dan Sumber Daya Mineral RI. 2005. Kebijakan Energi Nasional

2003 – 2020 (National Energy Policy: 2003 – 2020). Jakarta:

Indonesia’s Ministry for Energy and Mineral Resources.

Dewan Energi dan Sumber Daya Mineral RI. 2014. Outlook Energi Indonesia

2014.

Hansen, Martin O.L. 2008. Aerodynamics of Wind Turbines-2nd Edition. London:

Earthscan.

LAPAN. 2005. Monitoring dan Inventarisasi Data Angin Indonesia. Jakarta:

LAPAN.

Menet J.L., 2004, A Double-step Savonius Rotor for Local Production of

Electricity: a Design Study, GREEn Universit de Valenciennes:

Valenciennes.

Mathew, Sathyajith. 2006. Wind Energy: Fundamentals, Resources Analysis, and

Economics. Berlin: Springer.

Nugroho, Difi Nuary, 2009. Analisis Pengisian Baterai pada Rancang Bangun

Turbin Angin Poros Vertikal Tipe Savionus untuk Pencatuan Beban

Listrik. Skripsi. Depok: UI.

11

LAMPIRAN

Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota

Biodata Ketua Pelaksana

A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Nova Dany Setyawan

2 Jenis Kelamin Laki-laki

3 Program Studi Pendidikan Teknik Mesin

4 NIM K2513049

5 Tempat dan Tanggal Lahir Karanganyar, 22 November 1994

6 E-mail [email protected]

7 Nomor Telepon/HP 085647527295

B. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama Institusi SDN 03 Kemiri SMP N 1

Kebakkramat SMK N 2 Surakarta

Jurusan - - Teknik Pemesinan

Tahun Masuk-

Lulus 2001-2007 2007-2010 2010-2013

C. Penghargaan

No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

Penghargaan

Tahun

1 Finalis 5 besar Call of

Paper Indonesia Ocean

Expo 2015 Institut

Teknologi Bandung

Himpunan Mahasiswa Jurusan

Teknik Kelautan Institut

Teknologi Bandung

2015

2 Juara 5 Lomba Paper

SAMPAN LOKARINA

2015 Institut Sepuluh

Nopember

Himpunan Mahasiswa Teknik

Perkapalan Institut Sepuluh

Nopember Surabaya

2015

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan

dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata

dijumpai ketdaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu

persyaratan dalam pengajuan Hibah Program Kreativitas Mahasiswa (PKM) 2015.


Pengusul,

Nova Dany Setyawan

NIM. K2513049

12

Biodata Anggota 1

A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Frandhoni Utomo



4 NIM K2513024

5 Tempat dan Tanggal Lahir Sukoharjo, 17 Februari 1994



D. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama Institusi SDN 1 Kartasura SMP N 1 Kartasura SMK 2 Surakarta


Tahun Masuk-

Lulus 2001-2007 2007-2010 210-2013

E. Penghargaan

No. Judul Event Sebagai Tahun

1. - - - -







Pengusul,

Frandhoni Utomo

NIM. K2513024

13

Biodata Anggota 2

B. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Ramadhan Ozzy Febririyanto



4 NIM K2512054

5 Tempat dan Tanggal Lahir Sukoharjo, 17 Februari 1994



F. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama Institusi SDN Blimbing 1 SMP N 9 Surakarta SMK 2 Surakarta


Tahun Masuk-

Lulus 2000-2006 2006-2009 2009-2012

G. Penghargaan


1. - - - -







Pengusul,

Ramadhan Ozzy Febririyanto

NIM. K2512054

mailto:[email protected]

14

Biodata Anggota 3

A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap (dengan gelar) Danur Lambang Pristiandaru



4 NIM K2511013

5 Tempat dan Tanggal Lahir Karanganyar, 24 Mei 1993



B. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama Institusi SD N 1

Gayamdompo

SMP N 2

Karanganyar SMKWarga Surakarta


Tahun Masuk-

Lulus 1999-2005 2005-2008 2008-2011

C. Penghargaan


1. - - - -







Pengusul,

Danur Lambang Pristiandaru

NIM. K2511013

15

Biodata Dosen Pembimbing

Nama : Danar Susilo Wijayanto, S.T., M.Eng.

NIP : 19790124 200212 1 002

NIDN : 0024017904

Tempat / Tanggal Lahir : Wonosari Klaten, 24 Januari 1979

Golongan Pangkat : III b

Jabatan Fungsional : Lektor

Fakultas / Jurusan / Prodi : KIP / PTK / Pendidikan Teknik Mesin

Bidang keahlian yang ditekuni : Produksi dan Konversi Energi

Mata Kuliah yang diampu : 1. Teori Pemesinan

2. Praktek Pemesinan

3. Perpindahan Kalor

4. Thermodinamika

5. Pompa dan Kompresor

Pendidikan : 1. S-1 Teknik Mesin Universitas Diponegoro

(lulus tahun 2002)

2. S-2 Teknik Mesin Universitas Gadjah Mada

(lulus tahun 2009)

Pengalaman Penelitian :

1. Danar Susilo Wijayanto dan Efflita Yohana (2002), Kaji Eksperimental Alat

Penukar Kalor Ganda Sirip Spiral, Universitas Diponegoro Semarang.

2. Danar Susilo Wijayanto, Budi Harjanto, dan Abdul Haris Setyawan (2007),

Rekayasa Balancer sebagai Dasar Perakitan Kendaraan di Tepi Jalan, DIKTI.

3. Danar Susilo Wijayanto dan Samsul Kamal (2009), Pengaruh Butiran

Alumina terhadap Karakteristik Penukar Kalor Aliran Silang, Universitas

Gadjah Mada Yogyakarta.

4. Indah Widiastuti, Danar Susilo Wijayanto, dan Budi Harjanto (2009),

Pereancangan Model Estimasi Waktu Pemesinan Produk Prismatik Berbasis

Feature.

5. Danar Susilo Wijayanto, Herman Saputro, dan Budi Harjanto (2010)

Pembuatan Media Pembelajaran Mesin Bubut Mini sebagai Upaya untuk

Mengurangi Kesulitan Belajar pada Mata Kuliah Teori Pemesinan.

6. Suhardi, Danar Susilo Wijayanto, Bambang Prawiro, dan Budi Harjanto,

(2010) Upaya Peningkatan Kualitas Pembelajaran Mata Kuliah Teknologi

Pengecoran melalui Penggunaan Media Model dan Kunjungan Industri

Program Studi Pendidikan Teknik Mesin JPTK FKIP UNS.

Pengalaman Pengabdian pada Masyarakat :

1. Danar Susilo Wijayanto, dkk. (2004), Perencanaan Proyek Perluasan

Bangunan Pondok Pesantren Al-Qulyubi, Boyolali.

2. Danar Susilo Wijayanto, dkk. (2007), Pelatihan Menggunakan Mesin CNC

bagi Guru-guru SMK se-kabupaten Wonogiri.

Pembimbing Kemahasiswaan :

1. Pembimbing Kemahasiswaan Program Studi Pendidikan Teknik Mesin JPTK

FKIP UNS (2003 – sekarang).

16

2. Pembimbing Mahasiswa Berprestasi tingkat Fakultas KIP a.n. Kelik

Wardiyono (2005).

3. Pembimbing PKMM a.n. Kelik Wardiyono, dkk. (2005), Budidaya Jamur

Merang sebagai Pembuka Lapangan Pekerjaan di Dukuh Jagan Desa Kurung

Kecamatan Ceper Kabupaten Klaten.

4. Pembimbing PKMT a.n. Mohammad Dandy Ismanto, dkk. (2009) Desain Alat

Pengrajang Karak dengan Multi Bladeyang Ergonomis.

5. Pembimbing PKMM a.n. Zainuddin, dkk. (2010), Usaha Peningkatan

Pemberdayaan Masyarakat dengan Pembuatan BriketMemanfaatkanLimbah

Meubel di Desa Ngawen Sidowarno Wonosari Klaten.

Publikasi :

No. Publikasi Judul Tempat,

Tahun Sebagai

1. Buku Teks Teknologi Mekanik Mesin

Perkakas UNS, 2005 Penulis I

2. Seminar

Nasional

Pengaruh Bentuk Sudu terhadap

Karakteristik Turbin Angin

Horisontal Sudu Tiga

Dimensional

UGM, 2007 Pemakalah

3. Seminar

Nasional

Pengaruh Variasi Jarak antar

Sirip Annular pada Pipa Lurus

terhadap Karakteristik

Fluidisasi

UGM, 2008 Pemakalah

4. Jurusan PTK

FKIP UNS

Pengaruh Pipa bersirip Spiral

terhadap Karakteristik Penukar

Kalor Aliran Silang

JIPTEK

PTK FKIP

UNS,

Volume I

No. 2 Juli

2008

Penulis

tunggal

5. Seminar

Internasional

Pengaruh Pipa bersirip Spiral

terhadap Karakteristik

Fluidisasi

UMP, 2009 Pemakalah

6. Seminar

Nasional

KompetensiGuru-Guru yang

Tersertifikasi pada Sekolah

Menengah Kejuruan di Kota

Surakarta

ADGVI,

2009 Pemakalah


Danar Susilo Wijayanto, S.T., M.Eng.

NIP. 19790124 200212 1 002

17

Lampiran 2. Justifikasi Anggaran kegiatan

1. Peralatan penunjang

Material Justifikasi

Pemakaian Kuantitas

Harga

Satuan

(Rp)

Jumlah

(Rp)

Sikat Kawat Pembersih

Kotoran

4 buah 5.000 20.000

Batu Gerinda Menghaluskan

Bekas Las

1 buah 15.000 15.000

Sewa Mesin

Bubut

Proses

Pemesinan Alat

10 hari 40.000 400.000

Sewa Mesin Las Pengelasan

Komponen

30 hari 10.000 300.000

Sewa Mesin

Gerinda Potong

Memotong

Komponen

Mentah

10 hari 10.000 100.000

Sewa Mesin Bor Melubangi

Komponen

10 hari 20.000 200.000

Sewa data

logger

Pengukur daya

listrik

2 minggu 10.000 140.000

Sewa

Tachometer

Mengukur

kecepatan

putaran poros

2 minggu 10.000 140.000

Sewa obeng set Merangkai

komponen

1 set 50.000 50.000

Sewa kunci pas

set

Merangkai

komponen

1 set 75.000 75.000

Gerinda tangan

bekas

Menggerinda

komponen

1 buah 150.000 150.000

18

Sewa Jangka

sorong

Alat ukur yang

presisi

2 buah 50.000 100.000

Sub Total 1.690.000

2. Bahan Habis Pakai


Pemakaian Kuantitas

Harga

Satuan

(Rp)

Jumlah

Pelat U

Sebagai

rangka dan

tower turbin

20 meter 30.000 600.000

Blade airfoil Sebagai sudu

turbin

6 buah 10.000 60.000

Generator

sepeda

Penghasil arus

listrik

1 buah 100.000 100.000

Kabel Penghantar

listrik

10 meter 5.000 50.000

Besi plat 2 mm

Bahan

pembuat lensa

nozzle

10 meter 20.000 200.000

Anemometer

Pengukur

kecepatan

angin

1 buah 300.000 300.000

Besi pejal Sebagai poros

turbin

1 meter 50.000 50.000

Pipa PVC 1” Sebagai sudu

blower

4 meter 20.000 80.000

Motor AC 3

phase 250 Watt

Penggerak

sudu blower

1 buah 1.000.000 1.000.00

Regulator motor

Pengatur

kecepatan

putaran motor

1 buah 100.000 100.000

19

Nilon

Sebagai roller

untuk

menggerakkan

lensa nozzle

1 meter 20.000 20.000

Pelat L Sebagai tower

blower

10 meter 20.000 200.000

Lem Pipa Sebagai

Perekat

1 pcs 20.000 20.000

Accu 12V 1Ah

Pencatu daya

data logger

dan beban

generator

2 buah 200.000 400.000

Mur dan Baut

Penyambung

Antar

Komponen

2 set 50.000 100.000

Ring Bantalan mur

dan baut

2 set 30.000 60.000

Elektroda Untuk

Mengelas

1 pak 100.000 100.000

Amplas

Memperhalus

Permukaan

Benda

10 lembar 5.000 50.000

Kuas Mengecat alat 4 buah 10.000 40.000

Cat Pewarna

Benda

2 liter 25.000 50.000

Dempul +

Harderner

Pelapis Benda 1 set 50.000 50.000

Resibon gerinda

potong

Batu gerinda

untuk

pemotongan

1 buah 20.000 20.000

Resibon gerinda

tangan

Batu gerinda

untuk gerinda

tangan

2 buah 15.000 30.000

20

Pisau jigsaw Memotong

alat

5 buah 5.000 25.000

Thinner

Campuran cat

untuk

mengecat

2 liter 10.000 20.000

Vaseline

Pelumas

bearing dan

poros

1 buah 50.000 50.000

Meteran Mengukur

bahan

1 buah 50.000 50.000

Bevel protractor Mengatur

sudut pitch

1 buah 150.000 150.000

Penggaris siku Mengatur

kesikuan

1 buah 40.000 40.000

Lem Super Merekatkan

blade

3 buah 6.000 18.000

Masker Sebagai APD 1 pak 30.000 30.000

Kacamata las Sebagai APD 2 buah 50.000 100.000

Sarung tangan Sebagai APD 4 pasang 10.000 40.000

Spidol permanen

Penanda

komponen

yang akan

dipotong

2 buah 6.000 12.000

Gunting Alat

pemotong

2 buah 5.000 10.000

Sub Total 3.225.000

3. Perjalanan


Perjalanan Kuantitas

Harga

Satuan (Rp) Jumlah (Rp)

Transport bahan Membeli 4 motor 200.000 800.000

21

peralatan dan

bahan

Transport Alat

Pengujian

alat di

lapangan

(Gunung

Kidul)

1 mobil 1.000.000 1.000.000

Sub Total 1.800.000

4. Lain-lain


Pemakaian Kuantitas

Harga

Satuan

(Rp)

Keterangan

Fee akses

laboraturium

mesin produksi

PTM

Tempat untuk

membuat dan

menguji alat

3 80.000 240.000

Administrasi,

surat, dan

pengarsipan

Menyusun

laporan akhir

1 50.000 50.000

Kertas A4 Mencetak

laporan

2 rim 30.000 60.000

Fotocopy dan

penjilidan

Menyelesaikan

laporan

4 buah 20.000 80.000

Sewa kamera

digital

Sarana

dokumentasi

1 buah 100.000 100.000

Memori kamera

digital

Penyimpanan

foto

dokumentasi

1 buah 50.000 50.000

DVD-RW

Penyimpanan

laporan,

dokumen, dan

foto

5 buah 5.000 25.000

22

Tinta warna Mencetak

laporan

2 buah 25.000 50.000

Pulsa modem Studi literatur

internet

2 paket 100.000 200.000

Registrasi Publikasi

Ilmiah

4

Pemakalah

250.000 1.000.000

Pamflet Publikasi

ilmiah

50 5.000 250.000

X-banner Publikasi

ilmiah

1 buah 70.000 70.000

Sub Total 2.175.000

TOTAL KESELURUHAN 8.890.000

23

Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas

No Nama Program

Studi Ilmu

Alokasi

waktu

(jam/minggu)

Uraian Tugas

1 Nova Dany

Setyawan

Pendidikan

Teknik

Mesin

Teknik

Mesin

56

jam/Minggu

Merencanakan penelitian,

Pembuatan dan menguji alat

penelitian, evaluasi, dan

penyususunan laporan akhir

2

Frandhoni

Utomo

Pendidikan

Teknik

Mesin

Teknik

Mesin

56

jam/Minggu

Desain alat uji, Membantu

pembuatan dan menguji alat

penelitian, evaluasi, dan


3

Ramadhan

Ozzy F.

Pendidikan

Teknik

Mesin

Teknik

Mesin

56

jam/Minggu

Pembelian alat, Membantu

pembuatan dan menguji alat

penelitian , evaluasi, dan


4

Danur

Lambang

Pristiandaru

Pendidikan

Teknik

Mesin

Teknik

Mesin

56

jam/Minggu

Pembelian alat, pembuatan

alat penelitian, dokumentasi,

dan penyususunan laporan

akhir

24

Lampiran 4. Surat Pernyataan Ketua Kegiatan

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

Jl. Ir Sutami 36 A Surakarta 57126

Telp. : 646994. Fax. 646655

Website UNS : http//www.uns.ac.id

SURATPERNYATAAN KETUA PENELITI/PELAKSANA

Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Nova Dany Setyawan

NIM : K2513049

Program Studi : Pendidikan Teknik Mesin

Fakultas : Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Dengan ini menyatakan bahwa proposal PKM Penelitian saya dengan judul:

NOZZLE LENS WIND TURBINE (NOWIR), STRATEGI OPTIMALISASI

DAYA TURBIN DI INDONESIA YANG BERKECEPATAN ANGIN

RENDAH

yang diusulkan untuk tahun anggaran 2016 bersifat original dan belum pernah

dibiayai oleh lembaga atau sumber dana lain.

Bilamana di kemudian hari ditemukan ketidaksesuaian dengan pernyataan ini,

maka saya bersedia dituntut dan diproses sesuai dengan ketentuan yang berlaku

dan mengembalikan seluruh biaya penelitian yang sudah diterima ke kas negara.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sesungguhnya dan dengan sebenar-

benarnya.


Mengetahui, Yang Menyatakan,

Wakil Rektor III

Bidang Kemahasiswaan UNS

(Prof. Dr. Ir. Darsono, M.Si.)

(Nova Dany Setyawan)

NIP. 196606111991031002 NIM. K2513049

PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA ... -...

Documents

Transcript of PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA ... -...