Halaman Pengesahan

Nama : Ahmad Rizki Fadhil

Rizal Al Farisy

Rizaldy Firstky Aminul Wahib

Sekolah : SMA Luqman Al Hakim

Pembimbing : Bina Asani,S.Si

Judul : Rancang Bangun Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Sederhana

Tema : Rancang Bangun Alat Fisika Berbasis Magnet

Surabaya, 24 April 2015

1

Pembimbing

Bina Asani, S.Si

Penyusun I

Ahmad Rizqi Fadhil

Penyusun II

Rizal Al Farisy

Penyusun III

Rizaldy Firstky A. W.

Mengetahui

Kepala SMA Luqman Al Hakim

Marni Mulyana, Lc, M.Th.I

Persembahan

Karya Ilmiah ini kami persembahkan untuk :

1. Allah SWT yang telah memberikan nikmat-Nya kepada kami berupa ilmu

serta akal sehingga kami bisa mempelajari fenomena alam serta

menghasilkan karya ilmiah ini.

2. Orang tua yang senantiasa memberi dukungan kepada kami berupa doa

maupun material sehingga kami bisa menuntut ilmu dengan baik dan

mampu menyelesaikan karya ilmiah ini dengan baik pula.

3. Guru pembimbing yang mendukung, membimbing, dan mengarahkan

kami dalam mengerjakan KIR sehingga KIR ini dapat diselesaikan dengan

baik.

4. Segenap Ustadz yang selalu memberi semangat untuk menyelesaikan

Karya Ilmiah ini.

5. Teman-teman yang membantu dalam penyelesaian KIR.

6. Seluruh penuntut ilmu di Indonesia.

2

MOTTO

“Contraria Contrariis Curantur, The Opposite is cured with the opposite”

3

Kata Pengantar

Alhamdulillah, segala puji bagi Allah Tuhan Semesta Alam. Yang telah

menciptakan seluruh alam semesta dengan sempurna sehingga kita sebagai

manusia mampu menyadari keberadaan dari Yang Maha Menciptakan melalui

tanda kebesaran-Nya pada ciptaan-Nya.

Sholawat serta Salam semoga selalu Allah limpahkan kepada Nabi

Muhammad Sholallahu ‘Alaihi Wassalam yang telah dimuliakan oleh Allah

dengan mu’jizat berupa Al Quran. Berlandaskan dari Al Quran inilah, kita sebagai

umat Beliau memperoleh hidayah, sehingga kita mampu melihat tanda-tanda

kebesaran Allah.

Pada zaman ini, sumbangsih negeri Barat dalam perkembangan sains

sangatlah besar. Berdasarkan buku yang ditulis oleh Agus Purwanto, Ayat-Ayat

Semesta, Amerika Serikat menyumbang 30,8% ; Jepang 8,2% ; Inggris 7,9% ;

Jerman 7,1% ; India 1,66% ; Spanyol 1,66% ; Israel 0,89%. Namun akumulasi

sumbangsih dari 20 Negara Arab pada perkembangan sains hanya 0,55% saja. Hal

ini terjadi karena seluruh discovering & developing dari sains sendiri telah

didominasi oleh negeri Barat. Hal itulah yang menyebabkan kita tidak mengenal

adanya sains yang berasal dari Negeri Timur.

Oleh karena itu, semangat kami dalam melaksanakan percobaan ini serta

menyampaikannya dalam bentuk Karya Ilmiah Remaja selain untuk mendapat

ridho-Nya, kami berharap karya kami bisa menjadi motivasi & acuan bagi umat

Muslim untuk mendalami ciptaan Allah. Sehingga di masa depan, akan terwujud

4

sains yang tidak memisahkan unsur Tuhan dari Sains. Tidak seperti Sains Barat

yang lazim kita ketahui saat ini.

Dalam penulisan Karya Ilmiah Remaja ini, tim penulis telah berusaha

untuk menghasilkan karya yang terbaik. Akan tetapi, kami juga manusia yang tak

luput dari kesalahan. Oleh karena itu, apabila terdapat kesalahan pada Karya

Ilmiah Remaja ini, maka kami memohon maaf atas kesalahan-kesalahan yang ada.

Demikian kami susun Karya Ilmiah Remaja ini. Semoga Karya Ilmiah

Remaja ini bisa menjadi berkah yang akan meningkatkan kualitas kita semua

sebagai khalifah di muka bumi.

5

Daftar Isi

Halaman Pengesahan 1

Halaman Persembahan 2

Halaman Motto 3

Kata Pengantar 4

Daftar Isi 6

Bab I Pendahuluan 8

A. Latar Belakang 8

B. Rumusan Masalah 9

C. Tujuan Penelitian 10

D. Manfaat Penelitian 10

E. Batasan Masalah 10

Bab II Landasan Teori 11

A. Al Quran 11

B. Pengertian Angin 13

C. Pengertian Listrik 13

D. Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Angin Sederhana 13

E. Hukum Fisika pada Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Sederhana 14

Bab III Metode Penelitian 18

A. Rancang Bangun Penelitian 18

B. Identifikasi Variabel 18

C. Subyek Penelitian 18

6

D. Alur Penelitian 19

E. Pengumpulan Data 19

F. Prosedur Penelitian 20

G. Pengolahan Data 20

H. Rancangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin Sederhana 20

I. Etika Penelitian 21

Bab IV Pembahasan Penelitian 22

A. Rancangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin Sederhana 22

B. Proses Pengamatan 22

C. Hasil Pengamatan 23

D. Analisis Data Hasil Pengamatan 24

Bab V Penutup 27

A. Kesimpulan 27

B. Saran 27

Daftar Pustaka 30

Lampiran 31

7

Bab I

Pendahuluan

A. Latar Belakang

Pada zaman modern ini, intesitas kebutuhan manusia terhadap

keberadaan energi listrik sangatlah tinggi. Mulai dari industri, penerangan,

serta komunikasi membutuhkan listrik. Kebutuhan listrik di Indonesia

sendiri dipasok oleh PLN (Perusahaan Listrik Negara) yang memiliki

beberapa pembangkit listrik di beberapa kota.

Generator akan menghasilkan listrik ketika ada energi yang

memutar turbinnya. Berdasarkan hukum kekekalan energi, maka energi

yang digunakan untuk memutar turbin inilah yang akan diubah menjadi

energi listrik. Salah satu cara yang lazim digunakan di banyak pembangkit

listrik adalah dengan menggunakan minyak bumi & batu bara. Ketika

minyak bumi & batu bara dibakar, maka akan menghasilkan uap yang

akan memutar turbin dari generator. Ada beberapa cara lain yang bisa

digunakan untuk memutar turbin. Namun memutar turbin dengan cara

menggunakan minyak bumi & batu bara, lebih lazim digunakan.

Telah kita ketahui, bahwa minyak bumi & batu bara berasal dari

fosil makhluk hidup jutaan tahun yang lalu. Lamanya waktu yang

diperlukan oleh fosil untuk berubah menjadi minyak bumi & batu bara

adalah alasan yang menjadikan keduanya masuk kedalam golongan

sumber energi yang tidak dapat diperbaharui. Seiring tingginya tingkat

penggunaan minyak bumi & batu bara yang tidak dapat diperbaharui,

8

maka persediaan cadangannya di perut bumi semakin menipis. Bahkan

akhir-akhir ini Indonesia juga mengalami krisis energi.

Terkait dengan menipisnya persediaan cadangan minyak bumi &

batu bara, diperlukan inovasi untuk menggunakan sumber energi yang

dapat diperbaharui. Salah satu inovasi yang muncul adalah menggunakan

energi angin. Angin yang merupakan udara bergerak akan memutar turbin

generator untuk menghasilkan listrik.

Oleh karena itu, maka dirasa perlu untuk meneliti lebih dalam

mengenai angin dan pemanfaatannya sebagai sumber tenaga (yang dapat

diperbaharui) pada pembangkit listrik.

Salah satu tempat yang srategis untuk melakukan penelitian terkait

angin & pemanfaatannya di lingkungan Pondok Pesantren Hidayatullah

Luqman Al Hakim Surabaya adalah di lantai 4 gedung asrama SMA

Luqman Al Hakim. Disana angin berhembus cukup kencang. Dengan

kondisi berangin tersebut, maka kami berinisiatif untuk melakukan

penelitian mengenai Pembangkit Listrik Tenaga Angin yang akan kami

lakukan di lantai 4 gedung asrama SMA Luqman Al Hakim. Harapannya,

penelitian ini bisa menjadi cikal bakal & acuan sehingga bisa

dikembangkan lebih baik lagi di masa mendatang.

B. Rumusan Masalah

1. Apa saja komponen-komponen pada pembangkit listrik tenaga angin

sederhana?

9

2. Bagaimana proses pembangkitan listrik menggunakan pembangkit

listrik tenaga angin sederhana?

3. Bagaimana hasil pembangkitan listrik menggunakan pembangkit

listrik tenaga angin sederhana?

C. Tujuan Penelitian

1. Mengetahui komponen-komponen yang digunakan pada pembangkit

listrik tenaga angin sederhana.

2. Mengetahui proses pembangkitan listrik menggunakan pembangkit

listrik tenaga angin sederhana.

3. Mengetahui hasil pembangkitan listrik menggunakan pembangkit

listrik tenaga angin sederhana.

D. Manfaat Penelitian

1. Memaksimalkan energi angin sebagai pengganti energi bahan bakar

fosil.

2. Sebagai proyeksi PLTA skala besar yang diharapkan akan memadai

kebutuhan listrik SMA Luqman Al Hakim Surabaya.

E. Batasan Masalah

1. Kami hanya mengamati pemanfaatan angin sebagai pembangkit

listrik dengan menggunakan pembangkit listrik tenaga angin

sederhana.

2. Kami hanya melakukan pengamatan di lantai 4 gedung asrama SMA

Luqman Al Hakim Surabaya.

10

Bab II

Landasan Teori

A. Al Quran

Energi pada angin

من وليذيقكم رات مبش ياح الر يرسل أن آياته ومن

فضله من ولتبتغوا بأمره الفلك ولتجري رحمته

كم ولعل

( ٤٦تشكرون (“Dan diantara tanda-tanda (kebesaran)-Nya adalah bahwa Dia

mengirimkan angin sebagai pembawa berita gembira dan agar kamu

merasakan sebagian dari rahmat-Nya dan agar kapal dapat berlayar

dengan perintah-Nya dan (juga) agar kamu dapat mencari sebagian dari

karunia-Nya, dan agar kamu bersyukur” QS Ar-Rum 30: 46

Berdasar Ayat diatas, maka dapat disimpulkan angin memiliki

energi yang dapat menggerakkan kapal. Energi pada angin tersebut

dikonversikan menjadi energi gerak pada kapal. Namun pada zaman modern

saat ini, sebagian besar kapal telah menggunakan energi listrik maupun

bahan bakar minyak dan tidak lagi menggunakan layar. Sebagaimana

diketahui, Al Quran diturunkan sebagai kitab terakhir dan Al Quran juga

akan senantiasa relavan sesuai dengan zaman apapun hingga kiamat.

11

Sehingga bisa disimpulkan, angin juga mampu menggerakkan kapal-kapal

modern yang telah menggunakan listrik. Sehingga muncul sebuah indikasi

bahwasannya energi pada angin juga mampu dikonversikan menjadi energi

listrik untuk menggerakkan kapal.

Magnet

الكتاب معهم وأنزلنا نات بالبي رسلنا أرسلنا لقد

فيه الحديد وأنزلنا بالقسط اس الن ليقوم والميزان

ينصره من ه الل وليعلم اس للن ومنافع شديد بأس

) عزيز قوي ه الل إن بالغيب )٤٦ورسله

“Sungguh, Kami utus rasul-rasul Kami dengan bukti-bukti yang nyata

dan kami turunkan bersama mereka kitab dan neraca (keadilan) agar

manusia dapat berlaku adil. Dan Kami menurunkan besi yang

mempunyai kekuatan hebat dan banyak bermanfaat bagi manusia, dan

agar Allah mengetahui siapa yang menolong (agama)-Nya dan rasul-

rasul-Nya walaupun (Allah) tidak dilihatnya. Sesungguhnya Allah Maha

Kuat, Maha Perkasa.” QS Al-Hadid 57: 25

Pada ayat diatas mengabarkan bahwasannya Allah menurunkan

besi yang memiliki kekuatan hebat serta banyak manfaat. Salah satu

kemampuan besi adalah menjadi magnet. Jika kita perhatikan pada

fenomena induksi elektromagnetik, maka magnet punya peran dalam

menghasilkan arus listrik ketika kumparan yang ada di dalamnya berputar.12

B. Pengertian Angin

Angin menurut KBBI (Kamus Besar Bahasa Indonesia) adalah (1)

gerakan udara dari daerah yang bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan

rendah; (2) hawa; udara.

C. Pengertian Listrik

Listrik menurut KBBI adalah daya atau kekuatan yang ditimbulkan

oleh adanya pergesekan atau melalui proses kimia, dapat digunakan untuk

menghasilkan panas atau cahaya, atau untuk menjalankan mesin.

D. Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Pembangkit Listrik adalah alat yang berfungsi untuk menghaslkan

energi listrik dengan memanfaatkan energi lain. Pada pembangkit listrik

terdapat generator yang akan menghasilkan listrik ketika turbin nya berputar.

Sementara itu, pengertian generator menurut KBBI adalah pembangkit tenaga

(listrik, uap, dsb). Pada pembangkit listrik tenaga angin ini, energi yang

digunakan untuk memutar turbin adalah angin. Sehingga pembangkit listrik

tenaga angin dapat diartikan sebagai penghasil energi listrik dengan

mengkonversikan energi gerak angin menjadi energi listrik.

13Gambar 2.1 Ilustrasi pembangkitan listrik. Ketika ada energi yang memutar turbin maka dinamo/generator akan menghasilkan istrik

E. Hukum Fisika pada Pembangkit Listrik Tenaga Angin Sederhana.

Hukum kekekalan energi

Pada percobaan yang dilakukan, berlaku hukum kekekalan energi.

Ketika energi gerak pada angin menggerakkan turbin, maka terjadi GGL

(Gaya Gerak Listrik) Induksi pada dinamo. Dinamo akan menghasilkan

listrik. Perubahan wujud energi dari energi kinetik angin menjadi energi

listrik inilah yang menunjukkan adanya Hukum Kekekalan Energi.

Persamaan dari hukum kekekalan energi adalah

EM1 = EM2 …(1)

Dengan EM = EK + EP …(2)

EK = 12mv2 …(3)

EP = mgh …(4)

EM = Energi Mekanik (Joule)

EK = Energi Kinetik (Joule)

EP = Energi Potensial (Joule)

m = massa benda (Kilogram)

v = kecepatan benda (meter/detik)

g = percepatan gravitasi (meter/detik2)

h = tinggi benda dari permukaan (meter)

Gaya Gerak Listrik Induksi14

Gaya Gerak Listrik induksi atau GGL induksi adalah beda

potensial yang disebabkan oleh perubahan jumlah garis gaya magnetik

yang menembus kumparan.

GGL induksi terjadi ketika magnet batang digerakkan masuk atau

keluar kumparan. Ketika magnet batang digerakkan mendekati kumparan,

jumlah garis gaya magnetik yang menembus kumparan bertambah. Namun

sebaliknya, ketika magnet batang dijauhkan dari kumparan, jumlah garis

gaya magnetik yang menembus kumparan akan berkurang.

Ketika magnet batang terus-menerus digerakkan masuk dan keluar

kumparan, jumlah garis gaya magnetik yang menembus kumparan terus

berubah. Perubahan jumlah garis gaya magnetik yang menembus

kumparan menyebabkan beda potensial di ujung-ujung kumparan menjadi

berbeda pula. Timbulnya beda potensial di ujung-ujung kumparan

menyebabkan arus listrik mengalir di dalam kumparan. Arus listrik yang

disebabkan oleh perubahan jumlah garis gaya magnetik yang memotong

kumparan dinamakan arus induksi.

Selain itu, GGL Induksi juga dapat timbul akibat perubahan

orienasi bidang kumparan terhadap arah medan magnetik. Contoh GGL

induksi yang dihasilkan dengan cara tersebut (mengubah orientasi bidang

kumparan terhadap arah medan magnetik) adalah dengan memutar suatu

kumparan di dalam medan magnetik. Konsep inilah yang diterapkan pada

dinamo yang digunakan dalam penelitian ini.

15

Besarnya gaya gerak listrik atau tegangan yang menimbulkan arus

listrik pada percobaan Faraday sebanding dengan laju perubahan fluks

magnetik yang melalui kumparan. Kesimpulan tersebut jika dituliskan

secara matematis adalah sebagai berikut.

Ei = -N ΔΦΔt ...(5)

Keterangan :

N = Jumlah lilitan

ΔΦ = Fluks Magnetik (Weber atau Wb)

Δ𝑡 = Selang waktu (sekon)

Ei = GGL Induksi (volt)

Tanda negatif menunjukkan arah GGL.

Jika jumlah lilitan dalam kumparan diperbanyak, maka jarum

avometer akan menyimpang lebih jauh. Hal ini menunjukkan bahwa arus

listrik induksi yang mengalir melalui kumparan meningkat dan GGL

induksi bertambah besar.

Selain dengan memperbanyak jumlah lilitan, GGL induksi dapat

bertambah lebih besar jika kecepatan magnet yang memasuki kumparan

dipercepat. Maka besar kecilnya GGL induksi bergantung pada tiga faktor

berikut.

16

Gambar 2.1 Prinsip kerja generator

1. Banyaknya lilitan kumparan.

2. Kecepatan gerak keluar-masuk magnet ke dalam kumparan atau

kecepatan rotasi kumparan di dalam medan magnetik

3. Kuat magnet batang yang digunakan.

Berdasarkan dari jenisnya, maka dinamo dibagi menjadi 2. Yaitu

dinamo arus searah dan dinamo arus dua arah (alternator). Perbedaan dari

keduanya adalah pada arus yang dihasilkan serta bentuk & jumlah cincin

yang behubungan dengan kedua ujung kumparan. Pada dinamo arus dua

arah terdapat dua buah cincin dengan masing-masing cincin berhubungan

dengan tiap ujung kumparan. Sementara pada dinamo arus searah hanya

terdapat sebuah cincin yang terbelah di tengahnya yang dinamakan cincin

belah atau komutator.

17

Gambar 2.2 Perbedaan dinamo arus searah (bawah) dan dua arah

(atas)

Bab III

Metode Penelitian

A. Rancang Bangun Penelitian

1. Jenis Penelitian : Penelitian korelasional

2. Desain Penelitian : Desain Eksperimental

B. Identifikasi Variabel

1. Variabel Terikat :

a. Tegangan listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga

angin sederhana

2. Variabel Bebas :

a. Kecepatan angin ketika berhembus.

3. Variabel Kontrol :

a. Ukuran baling-baling pada kincir angin

b. Tempat & waktu pengamatan

c. Daya magnet generator/dinamo pada masing-masing

pembangkit

C. Subyek Penelitian

18

Tegangan listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga

angin sederhana yang digerakkan oleh angin yang berhembus pada lantai 4

gedung asrama SMA Luqman Al Hakim Surabaya.

D. Alur Penelitian

E. Pengumpulan Data19

Pengambilan Data

Pengolahan Data

Perumusan masalah

Mengkaji referensi acuan dasar

Menentukan metode penelitian

Perancangan pembangkit listrik

tenaga angin sederhana

Pemasangan alat pada lokasi pegamatan

Pengambilan kesimpulan

Menentukan tempat penelitian

Tabel 3.1 Alur Penelitian

1. Pemeriksaan fungsi pembangkit listrik tenaga angin sederhana dan

avometer

2. Pengambilan data berupa tegangan listrik yang dihasilkan oleh

pembangkit listrik sederhana menggunakan multimeter/avometer

3. Pengumpulan data dilakukan di tempat serta waktu yang sama

F. Prosedur Penelitian

Pengamatan dilakukan di waktu yang ditentukan, pemeriksaan

fungsi dari pembangkit listrik tenaga angin sederhana & avometer,

pengambilan data menggunakan avometer. Selanjutnya menganalisis data

yang telah dikumpulkan.

G. Pengolahan Data

1. Sebelum dianalisis, data dicatat dalam bentuk tabel

2. Proses menganalisis data

3. Pengambilan kesimpulan dari data

H. Rancangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin Sederhana

20

1 2

3

4

5

Gambar 3.1 Rancangan pembangkit listrik tenaga angin sederhana

Keterangan :

1 : Baling-baling

2 : Dinamo

3 : Kabel kutub positif

4 : Kabel kutub negatif

5 : Rangka penahan baling-baling & dinamo

I. Etika Penelitian

1. Sebelum penelitian dilakukan telah mendapat persetujuan dari pihak

SMA Luqman Al Hakim Surabaya

2. Biaya yang berhubungan dengan penelitian ditanggung seluruhnya

oleh tim peneliti

3. Seluruh hasil penelitian adalah tanggung jawab tim peneliti

21

Bab IV

Pembahasan Penelitian

A. Rancangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin Sederhana

A.1. Material & Alat

A.1.1. Kincir Angin : Stik es krim, paku pines 2 buah,

Lem tembak beserta isinya, lakban, gunting.

A.1.2. Perangkat pembangkit listrik : Dinamo 2 buah, 4 Kabel dengan

panjang masing-masing 40cm.

A.1.3. Perangkat penguji : Multimeter/Avometer.

A.2. Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Perancangan kincir angin sederhana beserta foto terlampir.

A.3. Hasil Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Hasil perancangan terlampir.

A.4. Penempatan Kincir Angin

Untuk pengamatan, kincir angin kami letakkan di lantai 4 gedung

asrama SMA Luqman Al Hakim.

B. Proses pengamatan

B.1. Alat Pengamatan22

Dalam pengamatan ini, kami menggunakan Multimeter/Avometer

merk Sunwa tipe SP-20D.

B.2. Prosedur Pengamatan

B.2.1. Pengecekan ulang fungsi multimeter/avometer

B.2.2. Memasang perangkat penguji pada pembangkit listrik tenaga angin

sederhana di lantai 4 gedung asrama SMA Luqman Al Hakim

B.2.3. Menentukan jenis arus listrik yang dihasilkan oleh pembangkit

listrik tenaga angin sederhana

B.2.4. Membaca & mencatat data pengamatan

B.2.5. Menganalisis data yang diperoleh dari hasil pengamatan

B.2.6. Mengambil kesimpulan dari analisis data

C. Hasil pengamatan

C.1. Proses Pembangkitan Listrik

Proses pembangkitan listrik pada alat uji coba kami akan dijelaskan

pada diagram berikut :

23

Angin berhembus Baling-baling dari Pembangkit listrik Tenaga Angin Sederhana

berputar

Kumparan di dalam dinamo berputar

Terjadi GGL InduksiArus listrik mengalir

Memutar

Diagram 4.1 Alur proses pembangkitan listrik dengan pembangkit listrik tenaga angin sederhana

C.2. Data Hasil Pembangkitan Listrik

  Waktu penelitian kecepatan angin*

Besar tegangan

listrik yang dihasilkan

Pembangkit 1

Sabtu, 11 April 2015 pukul 17.15 11 km/jam 0,4 V , DC

Ahad, 12 April 2015 pukul 17.10 11km/jam 0,4 V , DC

Senin, 13 April 2015 pukul 13.00 7 km/jam 0,35 V , DC

Rabu, 22 April 2015 pukul 21.00 9 km/jam 0,35 V, DC

Rabu, 22 April 2015 pukul 22.00 7 km/jam 0,35 V , DC

pembangkit 2

Sabtu, 11 April 2015 pukul 17.15 11 km/jam 0,45 V , DC

Ahad, 12 April 2015 pukul 17.10 11km/jam 0,45 V , DC

Senin, 13 April 2015 pukul 13.00 7 km/jam 0,4 V , DC

Rabu, 22 April 2015 pukul 21.00 9 km/jam 0,4 V, DC

Rabu, 22 April 2015 pukul 22.00 7 km/jam 0,4 V, DC

*Data kecepatan angin diperoleh dari perkiraan kecepatan angin pada situs

www.accuweather.com yang diakses 2 menit sebelum pengambilan data dilakukan. Hal

ini dilakukan karena tidak ada nya anemometer (alat pengukur kecepatan angin) yang

tersedia.

D. Analisis data hasil pengamatan

24

Tabel 4.1 Data hasil pembangkitan listrik

D.1. Jenis Arus Listrik yang Dihasilkan

Alat multimeter/avometer yang digunakan hanya bergerak ketika

menggunakan skala arus DC. Sehingga dapat diketahui, maka jenis arus

listrik yang dihasilkan oleh kedua pembangkit listrik tersebut adalah arus

listrik searah (DC).

Berdasarkan pembagian jenis dinamo, arus searah dan dua arah,

maka dinamo yang digunakan dalam penelitian adalah dinamo arus

searah.

D.2. Tegangan Listrik yang Dihasilkan

Tegangan listrik yang dihasilkan oleh kedua pembangkit listrik

yang kami uji tidak ada yang mencapai 1 volt. Bila dirujuk pada

pembahasan hukum pada pembangkit listrik tenaga angin (Bab II poin

E), terdapat tiga hal yang mempengaruhi tegangan listrik yang

dihasilkan, yaitu :

1. Banyaknya lilitan kumparan.

2. Kecepatan gerak keluar-masuk magnet ke dalam kumparan atau

kecepatan rotasi kumparan di dalam medan magnetik

3. Kuat magnet batang yang digunakan.

Untuk poin nomor 2, kecepatan rotasi kumparan di dalam medan

magnetik sudah dipastikan cepat. Kecepatan angin yang memutar baling-

baling ketika proses pengamatan ada yang mencapai kecepatan 11

km/jam namun tegangan maksimal yang dihasilkan hanya 0,45 V. Maka

sedikitnya lilitan pada kumparan dan/atau lemahnya daya magnet pada

25

dinamo yang menyebabkan tegangan listrik yang dihasilkan tidak

mencapai 1 volt.

D.3. Perbedaan Tegangan Listrik yang Dihasilkan

Perbedaan tegangan yang dihasilkan dari pembangkit listrik 1

dengan pembangkit listrik 2 selalu berbeda. Perbedaan ini bisa

disebabkan oleh beberapa hal. Berdasarkan pembahasan hukum pada

pembangkit listrik tenaga angin (Bab II poin E), maka perbedaan tersebut

dikarenakan tiga hal, yaitu :

1. Banyaknya lilitan kumparan.

2. Kecepatan gerak keluar-masuk magnet ke dalam kumparan atau

kecepatan rotasi kumparan di dalam medan magnetik

3. Kuat magnet batang yang digunakan.

Namun sesuai dengan variabel yang telah kami tetapkan, maka

kecepatan rotasi kumparan di dalam medan magnetik telah kami tetapkan

menjadi sama karena pengamatan dilakukan di waktu & tempat yang

sama. Sehingga angin yang memutar baling-baling berkecepatan sama.

Gerak rotasi dari tiap baling-baling pun berkecepatan sama.

Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa dinamo yang

digunakan dalam penelitian ini memiliki jumlah lilitan kumparan dan/atau

kuat daya magnet yang berbeda antara dinamo pada pembangkit listrik 1

dengan pembangkit listrik 2.

26

27

Bab V

Penutup

A. Kesimpulan

Dari penelitian yang telah kami lakukan dan penjelasan di atas,

maka kami mengambil beberapa kesimpulan, yaitu :

1. Komponen yang dibutuhkan untuk merancang pembangkit listrik

tenaga angin sederhana adalah : stik es krim, lem tembak, paku pines,

dinamo, lakban hitam, dan kabel. Komponen-komponen tersebut

relatif mudah ditemukan.

2. Proses pembangkitan listrik pada pembangkit listrik tenaga angin

sederhana dimulai dari angin yang menggerakkan baling-baling yang

terhubung dengan dinamo sehingga terjadi GGL induksi dan

menghasilkan listrik. Energi listrik berasal dari energi kinetik angin

yang dikonversikan menjadi energi listrik.

3. Dalam pengamatan kami, listrik yang dihasilkan dari proses

pembangkitan listrik menggunakan tenaga angin sederhana berupa

arus searah (DC) dengan tegangan tidak mencapai 1 Volt.

B. Saran

Berdasarkan pengamatan yang kami lakukan, maka kami

mendapati beberapa kelebihan serta kekurangan dari penggunaan pembangkit

listrik tenaga angin, yaitu :

28

1. Kelebihan dari penggunaan angin dalam proses pembangkitan listrik

adalah :

a. Ramah lingkungan, tidak ada polusi yang dihasilkan

b. Proses pembangkitan listrik relatif lebih mudah & murah jika

dibandingkan dengan menggunakan sumber energi lain

2. Kekurangan dari penggunaan angin dalam proses pembangkitan listrik

adalah :

a. Dibutuhkan tempat yang angin berhembus kencang sepanjang

waktu.

b. Dipengaruhi cuaca, tidak setiap waktu angin berhembus. Namun

ada beberapa waktu angin berhembus amat kencang seperti ketika

badai.

c. Tegangan listrik yang dihasilkan tidak stabil.

Untuk pengembangan lebih lanjut mengenai pembangkit listrik

tenaga angin maka penulis memberikan beberapa saran berdasarkan

pengalaman serta penilaian penulis selama proses pengamatan yang

diharapkan akan membantu untuk penelitian selanjutnya, yaitu :

1. Gunakan material yang ringan & cukup kuat untuk menahan

hembusan angin. Mengingat bahwa diperlukan angin yang kencang

untuk memutar kincir, maka untuk penyangga baling-baling dan

generator disarankan untuk menggunakan material yang kuat menahan

hembusan angin. Pastikan juga konstruksinya stabil dan tidak mudah

goyah.

29

2. Siapkan seluruh peralatan & material dengan baik dan pastikan semua

nya berfungsi dengan baik.

3. Pastikan barang-barang & material tersimpan dengan baik untuk

menjaga kualitasnya serta lakukan perawatan secara rutin.

4. Gunakan tempat yang tinggi atau tempat yang lapang/tidak banyak

dihalangi oleh rumah-rumah ataupun gedung yang menghalangi

hembusan angin.

5. Gunakan dinamo yang memiliki daya magnet kuat atau lilitan

kumparan yang banyak untuk menghasilkan listrik bertegangan lebih

tinggi.

6. Cek terlebih dahulu tegangan listrik yang dihasilkan menggunakan

avometer sebelum listriknya digunakan.

7. Simpan listrik pada baterai terlebih dahulu. Hal ini dikarenakan listrik

yang dihasilkan pembangkit listrik tenaga angin tidak stabil dan bila

langsung digunakan ke perangkat elektronik maka akan berpotensi

untuk merusak peralatan elektronik tersebut.

30

Daftar Pustaka

Al Quran.

Andre. 2013. ”Jenis dan Desain Penelitian”. http://jurnalnya-

andre.blogspot.com/2013/11/jenis-dan-desain-penelitian.html. Diakses

pada Rabu, 1 April 2015.

Depdikbud. 1996. “Kamus Besar Bahasa Indonesia”. Jakarta : Balai Pustaka,

Fembriyanti, Risma. 2012. “Induksi Elektromagnetik”.

https://fembrisma.wordpress.com/science/induksi-elektromagnetik/.

Diakses pada Rabu, 1 April 2015.

Kanginan, Marthen. 2010. “Seribu Pena Fisika”. Jakarta : Erlangga

Nababan Demson. 2014. “Prinsip Cara Kerja Generator”.

https://www.academia.edu/8360970/Prinsip_Cara_Kerja_Generator.

Diakses pada Rabu, 1 April 2015.

Purwanto, Agus. 2008. “Ayat-Ayat Semesta”. Bandung : Mizan.

Purwanto, Agus. 2012. “Nalar Ayat-Ayat Semesta”. Bandung : Mizan.

Tutorial Penelitian. 2014. “Jenis dan Tipe Desain Penelitian”.

http://tu.laporanpenelitian.com/2014/12/37.html. Diakses pada Rabu, 1

April 2015.

Zona Elektro. 2014. “Mengukur Tegangan AC Dan DC Menggunakan

Multimeter”. http://zonaelektro.net/mengukur-tegangan-ac-dan-dc-

menggunakan-multimeter/. Diakses pada Senin, 29 Maret 2015.

31

Lampiran

32

Alat-alat serta material pembangkit listrik tenaga angin sederhana

Rancangan awal pembangkit listrik tenaga angin sederhana

Uji fungsi pembangkit listrik tenaga angin sederhana.

33

Uji fungsi avometer

Desain akhir pembangkit listrik tenaga angin sederhana

Proses pengamatan pembangkitan listrik di lantai 4 gedung asrama SMA Luqman Al Hakim Surabaya