TURBIN ANGIN MINI SEBAGAI ALTERNATIF SUMBER ENERGI LISTRIK UNTUK LAMPU

NAVIGASI PADA KAPAL PENANGKAP IKAN

DUDI FIRMANSYAH

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI DAN MANAJEMEN PERIKANAN TANGKAP DEPARTEMEN PEMANFAATAN SUMBERDAYA PERIKANAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR 2012

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi Turbin Angin Mini sebagai Alternatif

Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan

merupakan karya saya sendiri dengan arahan dosen pembimbing dan belum

diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber

informasi yang berasal atau dikutip dari karya ilmiah yang diterbitkan maupun

tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan

dalam daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, 09 Februai 2012

Dudi Firmansyah

ABSTRAK

DUDI FIRMANSYAH, C44070044. Turbin Angin Mini sebagai Alternatif Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan. Dibimbing oleh FIS PURWANGKA dan BUDHI HASCARYO ISKANDAR. Mengetahui pengaruh waktu (siang dan malam) terhadap besarnya kecepatan angin (km/jam) di daerah penelitian, mengetahui tipe angin berdasarkan kecepatan angin (km/jam) rata-rata di daerah penelitian menurut tabel skala Beaufort, mengetahui pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu pada turbin angin terhadap kecepatan putaran per menit (rpm) alternator, mengetahui perbandingan lama waktu pengisian baterai oleh turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu, mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk menghidupkan rangkaian lampu LED. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode percobaan, yaitu melakukan uji coba turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. Pengumpulan data penelitian ini dilakukan dengan cara pengamatan/observasi, yaitu dengan cara mengamati turbin angin 3 sudu dan 6 sudu, adapun hal yang diamati pada penelitian ini yaitu sebagai berikut : kecepatan angin (km/jam) dan arah angin, kecepatan putaran (rpm) alternator, arus (ampere) yang dihasilkan, jenis angin dan tipe angin. Analisis data yang digunakan pada penelitian ini yaitu, analisis univariat, bivariat dan analisis lanjut. Waktu (siang dan malam) memberikan pengaruh terhadap besarnya kecepatan angin di daerah penelitian, dimana pada siang hari kecepatan angin lebih besar dibandingkan malam hari. Menurut tabel skala Beaufort, tipe angin yang di daerah penelitian pada saat melakukan pengamatan termasuk dalam tipe angin lemah. Jumlah sudu pada baling-baling memberikan pengaruh terhadap peningkatan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator, dimana turbin angin dengan 6 sudu menghasilkan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator lebih besar dibandingkan turbin angin dengan 3 sudu. Lama waktu yang dibutuhkan untuk mengisi ampere baterai sampai penuh oleh turbin angin dengan 3 sudu yaitu 1 jam 45 menit, sedangkan oleh turbin angin dengan 6 sudu waktu yang dibutuhkan hanya 1 jam 30 menit. Jadi, turbin angin dengan 6 sudu menghasilkan arus (ampere) yang lebih besar. Energi yang dihasilkan turbin angin mini dengan 6 sudu mampu untuk menghidupkan tiga buah rangkaian lampu LED (putih, merah, dan hijau) selama 125,6 jam atau sama dengan ± 5 hari. Kata kunci: Lama waktu pengisian baterai, Pengaruh jumlah sudu, Turbin angin

dengan alternator, Turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu, Turbin angin mini.

© Hak cipta IPB, Tahun 2012 Hak cipta dilindungi Undang-Undang 1) Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa

mencantumkan atau menyebutkan sumber: a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan

karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah.

b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. 2) Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya

tulis dalam bentuk apapun tanpa seizin IPB.

TURBIN ANGIN MINI SEBAGAI ALTERNATIF SUMBER ENERGI LISTRIK UNTUK LAMPU

NAVIGASI PADA KAPAL PENANGKAP IKAN

DUDI FIRMANSYAH

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada

Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI DAN MANAJEMEN PERIKANAN TANGKAP

DEPARTEMEN PEMANFAATAN SUMBERDAYA PERIKANAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

2012

Judul Skripsi : Turbin Angin Mini sebagai Alternatif Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan

Nama Mahasiswa : Dudi Firmansyah

NIM : C44070044

Program Studi : Teknologi dan Manajemen Perikanan Tangkap

Disetujui:

Pembimbing I, Pembimbing II,

Fis Purwangka, S.Pi., M.Si. Dr. Ir. Budhi H. Iskandar, M.Si. NIP. 1972 0502 200701 1 002 NIP : 1967 0215 199103 1 004

Diketahui: Ketua Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan,

Dr. Ir. Budy Wiryawan, M.Sc. NIP. 1962 1223 198703 1 001

Tanggal lulus: 09 Februari 2012

KATA PENGANTAR

Skripsi ditujukan untuk memenuhi syarat mendapatkan gelar sarjana pada

Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu

Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Judul yang dipilih dalam penelitian yang

dilaksanakan pada bulan Juni-Desember 2011 ini adalah Turbin Angin Mini

sebagai Alternatif Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal

Penangkap Ikan.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada:

1. Fis Purwangka, S.Pi., M.Si dan Dr. Ir. Budhi H. Iskandar, M.Si. atas arahan

dan bimbingannya selama penyusunan skripsi ini;

2. Dr. Ir. Mohammad Imron, M.Si. selaku Komisi Pendidikan Departemen

Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan dan Dr. Yopi Novita, S.Pi., M.Si. selaku

penguji tamu;

3. Dosen Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan atas ilmu yang telah

diberikan selama ini;

4. Bidang Penelitian dan Publikasi Departemen Pemanfaatan Sumberdaya

Perikanan atas pemberian dana untuk penelitian insentif 2011.

5. Orang tua dan Kakakku atas semua doa, nasehat, semangat serta kasih sayang

yang diberikan selama ini kepada penulis;

6. Fitria Nur Indah Sari atas doa, dukungan dan semangatnya selama ini;

7. Teknisi SLK Palabuhanratu (Kang Syarif, Om Chris, Kang Arik dan yang

lainnya) atas bantuannya selama melakukan penelitian;

8. Laboratorium KKO Crew (Kang Maman, Eko, Bang Bobi, Bang Komar,

Mbak Dini dan Furqon “Golo”) atas bantuannya selama pembuatan alat;

9. Keluarga Bagan PSP (Ade, Beni, Dede, Reza Rois, dan Ryan) atas doa,

dukungan dan semangatnya selama ini;

10. Teman-teman seperjuangan PSP 44, adik-adik PSP 45, dan PSP 46 atas

segala dorongan, inspirasi dan semangat kepada penulis;

11. Pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

Semoga skripsi ini bermanfaat bagi para pembaca.

Bogor, Februari 2012

Dudi Firmansyah

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Kota Kuda Kuningan-Jawa Barat pada

tanggal 23 Desember 1988 dari pasangan Bapak Edi

Heryadi (Alm) dan Rusih. Penulis merupakan putra

keempat dari empat bersaudara. Penulis lulus dari SMA

Negeri 3 Kuningan pada tahun 2007 dan pada tahun yang

sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan

Seleksi Masuk IPB (USMI).

Penulis memilih Mayor Teknologi dan Manajemen Perikanan Tangkap,

Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu

Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif di Himpunan Mahasiswa Aria

Kamuning - Kuningan (Himarika) sebagai Ketua Divisi P2M periode 2008-2009,

Ketua Praktek Lapang (Fieldtrip) Oseanografi Umum Tahun 2009, dan Himpunan

Mahasiswa Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan (Himafarin) sebagai Ketua

Umum Himpunan Mahasiswa Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan (Himafarin)

periode 2010-2011.

Penulis menerima dana dari bagian Bidang Penelitian dan Publikasi

Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan untuk melakukan penelitian dan

penyusunan skripsi dengan judul “Turbin Angin Mini sebagai Alternatif Sumber

Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan”. Penyusunan

skripsi ini digunakan untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Program

Studi Teknologi dan Manajemen Perikanan Tangkap, Departemen Pemanfaatan

Sumberdaya Perikanan dan dinyatakan lulus dalam sidang sarjana pada tanggal 09

Februari 2012.

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL .......................................................................................... i

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... ii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. iii

1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1 1.2 Tujuan Penelitian ................................................................................... 2 1.3 Manfaat Penelitian ................................................................................. 3

2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Angin dan Proses Terjadinya Angin ..................................................... 4 2.1.1 Alat ukur kecepatan angin ............................................................. 4 2.1.2 Jenis-jenis angin ............................................................................ 6 2.1.3 Pola umum angin di Indonesia ...................................................... 7 2.2 Jenis Turbin Angin ................................................................................ 8 2.2.1 Konstruksi turbin angin ................................................................. 8 2.3 Alternator Mobil .................................................................................... 11 2.4 Sistem Penyimpanan Energi Listrik ...................................................... 11 2.5 Sistem Kelistrikan pada Kapal Penangkap Ikan .................................... 12 2.6 Lampu LED (Light Emitting Diode) ..................................................... 13 2.7 Lampu Navigasi .................................................................................... 14

3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................... 16 3.2 Alat dan Bahan ...................................................................................... 16 3.3 Metode Penelitian .................................................................................. 17 3.4 Metode Pengumpulan Data ................................................................... 17 3.5 Analisis dan Penyajian Data .................................................................. 18 3.6 Pembuatan dan Perancangan Alat ......................................................... 22 3.6.1 Pembuatan alat .............................................................................. 22 3.6.2 Perancangan alat ............................................................................ 24

4 KEADAAN UMUM DAERAH PENELITIAN 4.1 Letak dan Luas Wilyah ......................................................................... 27 4.2 Musim Penangkapan Ikan ..................................................................... 27 4.3 Unit Penangkapan Ikan ......................................................................... 27

4.3.1 Kapal ........................................................................................... 27 4.3.2 Alat tangkap ................................................................................ 28 4.3.3 Nelayan ........................................................................................ 29

4.4 Kondisi Umum Angin di Wilayah Palabuhanratu ................................. 29

5 HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Hasil Pengamatan Kecepatan Angin pada Turbin Angin dengan 3

Sudu dan 6 Sudu .................................................................................. 31 5.1.1 Sebaran frekuensi kecepatan angin pada turbin angin dengan 3

sudu dan 6 sudu ........................................................................... 32 5.1.2 Tipe angin dan jenis angin pada turbin angin dengan 3 sudu

dan 6 sudu ................................................................................... 33 5.2 Hubungan Kecepatan Angin (km/jam) dan Kecepatan Putaran

per menit (rpm) Alternator pada Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu ................................................................................................... 36

5.3 Hubungan Kecepatan Putaran per menit (rpm) Alternator dan Arus yang Dihasilkan pada Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu ......... 38

5.4 Pengaruh Jumlah 3 Sudu dan 6 Sudu pada Turbin Angin terhadap Peningkatan Kecepatan Putaran per menit (rpm) Alternator ............... 40 5.5 Perbandingan Lama Waktu Pengisian Ampere Baterai oleh Turbin

Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu ........................................................ 41 5.6 Waktu yang Dibutuhkan untuk Menghidupkan Rangkaian Lampu

LED ...................................................................................................... . 42 5.7 Spesifikasi Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu .......................... 43

6 KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan ............................................................................................ 45 6.2 Saran ...................................................................................................... 46

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 47

LAMPIRAN .................................................................................................... 48

 

i  

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Tabel Skala Beaufort ................................................................................... 5

2 Jumlah perahu motor tempel dan kapal motor tahun 2005 - 2010 .............. 28

3 Jumlah alat tangkap di kabupaten Sukabumi tahun 2005 - 2010 ................ 28

4 Jumlah nelayan PPN Palabuhanratu tahun 2006 - 2010 .............................. 29

5 Sebaran frekuensi kecepatan angin (km/jam) pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ........................................................................................... 32

6 Tipe angin berdasarkan skala Beaufort pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu .................................................................................................... 34

7 Tipe angin berdasarkan skala Beaufort untuk kecepatan angin angin rata-rata pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ........................................ 34

8 Jenis angin pada saat pengujian turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu .... 35

9 Kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ……………… .... 36

10 Kecepatan putaran per menit (rpm) alternator dan arus (ampere) yang dihasilkan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ............................. 38

11 Perbandingan lama waktu pengisian baterai oleh turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ........................................................................................... 41

12 Spesifikasi turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ..................................... 44

ii  

DAFTAR GAMBAR Halaman

1 Anemometer ................................................................................................ 4

2 Turbin angin Propeller dan Darrieus ......................................................... 8

3 Jenis-jenis model sudu ................................................................................ 9

4 Alternator mobil ......................................................................................... 11

5 Accu mobil 12 Volt 45 ampere ................................................................... 12

6 Bagian lampu LED ...................................................................................... 13

7 Posisi lampu pada kapal ukuran kurang dari 7 m ....................................... 14

8 Posisi lampu pada kapal ukuran 7 – 12 m ................................................... 14

9 Posisi lampu pada kapal ukuran 12 – 20 m. ................................................ 15

10 Bentuk baling-baling yang dibuat. .............................................................. 22

11 Rangka alternator yang telah dibuat. .......................................................... 23

12 Turbin angin mini. ....................................................................................... 23

13 Sudu yang telah dipasang pada puli ............................................................ 24

14 Alternator yang telah terpasang pada rangka alternator. ............................ 24

15 Puli baling-baling terpasang pada rotor alternator. .................................... 25

16 Rangka alternator dihubungkan dengan tiang. ........................................... 25

17 Saat ekor telah terpasang. ............................................................................ 25

18 Saat kabel sudah terhubung. ........................................................................ 26

19 Semua komponen sudah terpasang. ............................................................ 26

20 Rata-rata kecepatan angin di Palabuhanratu bulan Januari – Agustus 2011. 30

21 Grafik hubungan antara waktu dan kecepatan angin saat pengamatan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. ..................................................... 31

22 Histogram sebaran frekuensi kecepatan angin pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. .......................................................................................... 33

23 Grafik hubungan antara kecepatan angin (km/jam) dengan putaran (rpm) alternator pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ............................ 37

24 Grafik hubungan antara kecepatan putaran alternator (rpm) dengan arus (ampere) yang dihasilkan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ..... 39

25 Pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu terhadap peningkatan kecepatan putaran (rpm) alternator .......................................................................................... 40

26 Perbandingan lama waktu pengisian ampere baterai oleh turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. ....................................................................................... 42

27 Rangkaian lampu LED. ............................................................................... 43

iii  

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Tabel data hasil pengamatan turbin angin dengan 3 sudu ........................... 48

2 Tabel data hasil pengamatan turbin angin dengan 6 sudu ........................... 50

3 Alat dan bahan ............................................................................................. 52

4 Dokumentasi hasil penelitian ...................................................................... 54

 

1

1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Menurut Indartono (2005) yang diacu oleh Alamsyah (2007), energi

merupakan bagian penting dalam kehidupan masyarakat, karena hampir semua

aktivitas manusia selalu membutuhkan energi. Misalnya untuk penerangan, proses

industri atau untuk menggerakkan peralatan rumah tangga diperlukan energi

listrik, untuk menggerakkan kendaraan baik roda dua maupun empat diperlukan

bensin, serta masih banyak peralatan di sekitar kehidupan manusia yang

memerlukan energi. Sebagian besar energi yang digunakan di Indonesia berasal

dari energi fosil yang berbentuk minyak bumi dan gas bumi. Jumlah energi fosil

ini semakin lama akan semakin berkurang dan harganya akan terus naik, sehingga

perlu dicarikan sumber energi alternatif untuk membangkitkan energi listrik

tersebut.

Menurut Triharyanto (2007), banyak sekali energi alternatif dari alam

terutama di Indonesia yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik. Salah

satu alternatif energi yang dapat dipilih adalah angin, karena angin terdapat

dimana-mana sehingga mudah didapatkan serta tidak membutuhkan biaya besar.

Energi listrik tidak dapat langsung dihasilkan oleh alam, maka untuk

memanfaatkan energi angin ini dibutuhkan sebuah alat yang dapat merubah energi

angin tersebut menjadi energi listrik. Alat yang digunakan yaitu turbin angin,

dimana turbin angin ini akan menangkap energi angin dan menggerakkan

alternator yang nantinya akan merubah energi gerak menjadi energi listrik.

Permasalahan sistem kelistrikan pada kapal-kapal penangkap ikan di

Indonesia masih kurang mendapatkan perhatian secara memadai, dimana sistem

kelistrikan yang ada berdasarkan pada sistem kelistrikan di darat. Padahal kondisi

lingkungan di laut dan di darat jauh berbeda, kondisi lingkungan di kapal bersifat

korosif, sehingga spesifikasi-spesifikasi peralatan yang digunakan akan berbeda.

Selain itu, ketersediaan energi listrik di kapal penangkap ikan sangat penting bagi

operasional dan keselamatan kapal. Tenaga listrik ini dipergunakan untuk

penerangan, sistem permesinan bantu, sistem pendingin ruang penyimpanan, serta

peralatan navigasi. Perencanaan sistem kelistrikan yang baik akan menghindarkan

dari terjadinya musibah yang diakibatkan hubungan singkat, sehingga terjadi

2

kebakaran di kapal ataupun kematian. Selain itu, perencanaan yang baik akan

dapat menghemat biaya operasional (Koenhardono, 2009).

Mengacu pada data statistik yang diinformasikan oleh IMO, ILO dan FAO

bahwa 7 persen kecelakaan fatal terjadi di industri penangkapan ikan dan setiap

tahunnya terjadi sekitar 24.000 kecelakaan tersebut, dimana 80 persen kecelakaan

kapal disebabkan oleh kesalahan manusia. Salah satu faktor penyebab kapal

tersebut mengalami kecelakaan yaitu kapal tersebut tidak dilengkapi dengan

peralatan navigasi yang sesuai dengan aturan yang berlaku, baik secara nasional

dan internasional, contohnya penggunaan lampu navigasi.

Dalam penelitian ini, dibuat suatu turbin angin mini tipe propeller yang

digunakan sebagai alternatif pembangkit listrik, dengan alternator mobil yang

berfungsi untuk mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Selanjutnya, arus

dan daya listrik yang dihasilkan digunakan untuk mengisi ulang baterai (accu)

yang kemudian akan digunakan untuk kebutuhan listrik lampu. Lampu yang

digunakan yaitu tiga buah rangkaian lampu LED (putih, merah dan hijau), dimana

daya yang diperlukan oleh lampu LED ini jauh lebih hemat dibandingkan dengan

lampu biasa.

1.2 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk:

1) Mengetahui pengaruh waktu (siang dan malam) terhadap besarnya kecepatan

angin (km/jam) di daerah penelitian.

2) Mengetahui tipe angin berdasarkan kecepatan angin (km/jam) rata-rata di

daerah penelitian menurut tabel skala Beaufort.

3) Mengetahui pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu pada turbin angin terhadap

kecepatan putaran per menit (rpm) alternator.

4) Mengetahui perbandingan lama waktu pengisian baterai oleh turbin angin

dengan 3 sudu dan 6 sudu.

5) Mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk menghidupkan rangkaian lampu

LED.

3

1.3 Manfaat Penelitian

1) Bagi penulis, menambah pengetahuan mengenai pemanfaatan energi angin

sebagai energi alternatif baik secara teori maupun praktek.

2) Bagi nelayan, memberikan informasi kepada nelayan mengenai pemanfaatan

energi angin (turbin angin) sebagai alternatif pengganti sumber energi listrik

untuk lampu navigasi pada kapal penangkap ikan.

4

2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Angin dan Proses Terjadinya Angin

Menurut Harun (1987) yang diacu oleh Setiono (2006), adanya perbedaan

suhu antara wilayah yang satu dengan wilayah yang lain di permukaan bumi ini

menyebabkan timbulnya angin. Terjadinya perputaran udara yaitu perpindahan

udara dari daerah khatulistiwa (suhu tinggi) ke daerah kutub (suhu rendah) dan

sebaliknya dari daerah kutub (suhu rendah) ke daerah khatulistiwa (suhu tinggi).

Perpindahan udara atau gesekan udara terhadap permukaan bumi inilah yang

disebut dengan angin. Perbedaan suhu di permukaan bumi dikarenakan

penyinaran matahari ke bumi dan peredaran bumi terhadap matahari. Oleh karena

itu, adanya angin pada suatu wilayah tergantung perbedaan suhu, sehingga dapat

dikatakan secara periodik angin di suatu wilayah dibangkitkan kembali selama

ada perbedaan suhu oleh penyinaran matahari. Atas dasar hal tersebut, angin dapat

dikatakan sebagai sumber daya energi terbarukan.

2.1.1 Alat ukur kecepatan angin

Menurut Safarudin (2003) yang diacu oleh Alamsyah (2007), untuk

memperkirakan kecepatan angin di lokasi, dapat dipergunakan dua teknik. Teknik

pertama yaitu menggunakan alat yang disebut anemometer, sedangkan teknik

kedua yaitu menggunakan pengamatan langsung berdasarkan Skala Beaufort.

(1) Anemometer

Kecepatan angin diukur dengan alat yang disebut anemometer. Anemometer

jenis mangkok adalah yang mempunyai sumbu vertikal dan tiga buah mangkok

yang berfungsi menangkap angin.

Sumber: Safarudin (2003) diacu oleh Alamsyah (2007)

Gambar 1 Anemometer.

5

Jumlah putaran per menit dari poros anemometer dihitung secara elektronik.

Biasanya, anemometer dilengkapi dengan sudut angin untuk mendeteksi arah

angin. Jenis anemometer lain adalah anemometer ultrasonik atau jenis laser yang

mendeteksi perbedaan fase dari suara atau cahaya koheren yang dipantulkan dari

molekul-molekul udara.

(2) Skala Beaufort

Menurut Hofman (1987) yang diacu oleh Alamsyah (2007), kecepatan angin

dan tipe angin juga dapat diperkirakan dengan menggunakan skala Beaufort,

dimana skala Beaufort memperkirakan kecepatan angin berdasarkan kondisi

visual yang terdapat di daratan dan lautan. Sehingga, dapat ditentukan tipe angin

di suatu wilayah berdasarkan besarnya kecepatan angin di wilayah tersebut.

Berikut tabel skala Beaufort beserta penjelasannya dapat dilihat pada Tabel 1 di

bawah ini.

Tabel 1 Skala Beaufort.

Skala Beaufort

Skala Petersen

Uraian jelas dari angin Kecepatan angin Lazim

dipakai di laut

Lazim dipakai di

darat m/s km/jam

0 Datar Suasana sunyi

Tidak ada angin 0-0,2 0-1

1 Datar Lemah dan sunyi

Angin lemah 0,3-1,5 2-5

2 Riakan ringan Kesejukan lemah

Angin lemah 1,6- 3,3 6-11

3 Riakan ringan

sampai bergelombang

Kesejukan ringan

Angin lemah 3,4-5,4 12-19

4 Bergelombang Kesejukan sedang

Angin sedang 5,5-7,9 20-28

5 Dahsyat

Angin sepoi –

sepoi yang segar

Angin yang cukup

kencang

8,0-10,7 29-38

6 Laut yang agak dahsyat

Angin sepoi –

sepoi yang kaku

Angin kencang 10,8-13,8 39-49

7 Laut yang liar - Angin keras 13,9-17,1

50-61

6

Skala Beaufort

Skala Petersen

Uraian jelas dari angin Kecepatan angin Lazim

dipakai di laut

Lazim dipakai di

darat m/s Km/jam

8 Laut yang tinggi - Angin

taufan 17,2-20,7 62-74

9 Laut yang tinggi - Taufan 20,8-24,4 75-88

10 Laut yang sangat tinggi - Taufan

berat 24,5-28,4 89-102

11 Laut yang luar biasa tinggi - Badai 28,5-32,6 103-117

12 Liar - Badai > 32,6 > 117 Sumber: Hofman (1987) diacu oleh Alamsyah (2007)

2.1.2 Jenis –jenis angin

Menurut Wyrtki (1961) yang diacu oleh Suardi (2009), secara umum angin

dapat dibagi menjadi angin lokal dan angin musim. Salah satu yang termasuk ke

dalam angin lokal yaitu angin angin laut dan angin darat.

(1) Angin laut

Angin laut terjadi ketika pada pagi hingga menjelang sore hari, daratan

menyerap energi panas lebih cepat dari lautan. Sehingga suhu udara di darat lebih

panas daripada di laut, akibatnya udara panas di daratan akan naik dan digantikan

udara dingin dari lautan.

(2) Angin darat

Angin darat terjadi ketika pada malam hari energi panas yang diserap

permukaan bumi sepanjang hari akan dilepaskan lebih cepat oleh daratan (udara

dingin), sementara itu di lautan energi panas sedang dalam proses dilepaskan ke

udara. Gerakan konvektif tersebut menyebabkan udara dingin dari daratan

bergerak menggantikan udara yang naik di lautan sehingga terjadi aliran udara

dari darat ke laut, dan biasanya angin darat terjadi pada tengah malam dan dini

hari. Kedua angin ini banyak dimanfaatkan oleh para nelayan tradisional untuk

menangkap ikan di laut. Pada malam hari saat bertiupnya angin darat, para

nelayan pergi menangkap ikan di laut. Sebaliknya pada siang hari saat bertiupnya

angin laut, para nelayan pulang dari penangkapannya.

7

2.1.3 Pola umum angin di Indonesia

Pola angin yang sangat berperan di Indonesia yaitu angin muson. Hal ini

disebabkan karena Indonesia teletak di antara dua benua yaitu Benua Asia dan

Australia dan di antara dua samudera yaitu Samudera Pasifik dan Samudera

Hindia. Menurut Wyrtki (1961) yang diacu oleh Suardi (2009), keadaan musim di

Indonesia terbagi menjadi tiga golongan, yaitu :

(1) Musim Barat (Oktober – April)

Di Pulau Jawa angin ini dikenal sebagai angin muson barat laut, musim

barat umumnya membawa curah hujan yang tinggi di Pulau Jawa. Angin muson

barat berhembus pada bulan Oktober - April, terjadi pergerakan angin dari benua

Asia ke benua Australia sebagai angin muson barat. Angin ini melewati Samudera

Pasifik dan Samudera Indonesia serta Laut Cina Selatan. Karena melewati lautan

tentunya banyak membawa uap air dan setelah sampai di kepulauan Indonesia

turun hujan. Setiap bulan November, Desember, dan Januari Indonesia bagian

barat sedang mengalami musim hujan dengan curah hujan yang cukup tinggi.

(2) Musim Timur (April - Oktober)

Angin muson timur berhembus setiap bulan April - Oktober, dimana selama

musim timur biasanya Pulau Jawa mengalami kekeringan. Terjadi pergerakan

angin dari benua Australia ke benua Asia melalui Indonesia sebagai angin muson

timur. Angin ini tidak banyak menurunkan hujan, karena hanya melewati laut

kecil. Oleh sebab itu, di Indonesia sering menyebutnya sebagai musim kemarau.

(3) Musim Peralihan

Diantara musim penghujan (Musim Barat) dan musim kemarau (Musim

Timur) terdapat musim lain yang disebut Musim Pancaroba (Peralihan). Adapun

ciri-ciri musim pancaroba (peralihan), yaitu antara lain udara terasa panas, arah

angin tidak teratur, sering terjadi hujan secara tiba-tiba dalam waktu yang singkat

dan lebat. Musim peralihan terbagi menjadi dua periode, yaitu periode Maret –

Mei dikenal seagai musim Peralihan I atau Muson pancaroba awal tahun.

Sedangkan, periode September – November disebut musim peralihan II atau

musim pancaroba akhir tahun. Pada musim-musim peralihan, matahari bergerak

melintasi khatulistiwa, sehingga angin menjadi lemah dan arahnya tidak menentu.

2.2 Jenis

Men

mesin atau

yang dige

alat untuk

Safarudin

dua jenis,

(1) Turbin

seperti

diarahk

(2) Turbin

digolon

kali dit

Darrieu

gambar

2.2.1 Kon

Men

beberapa m

tersebut ya

1) Sudu

Sudu m

energi kin

Turbin An

nurut Kamu

u motor yan

erakkan oleh

k merubah e

(2003) yan

yaitu turbin

n angin Pro

baling – ba

kan sesuai d

n angin Da

ngkan dalam

temukan ol

us yaitu tid

r turbin ang

Sumber

Gam

nstruksi tur

nurut Trihar

macam sub

aitu sebagai

merupakan

netik dari an

ngin

us Besar Ba

ng roda pen

h aliran air,

energi angi

ng diacu ole

n angin prop

opeller ada

aling pesaw

dengan arah

rrieus meru

m jenis turb

eh GJM Da

ak memerlu

gin dapat dil

r: Safarudin (2

mbar 2 Turb

rbin angin

ryanto (200

b sistem yan

i berikut :

bagian roto

ngin dan diru

ahasa Indon

nggeraknya

, uap atau u

in (energi g

eh Alamsya

peller dan tu

alah jenis t

wat terbang p

angin yang

upakan sua

in angin be

arrieus tahu

ukan mekan

lihat pada G

2003) diacu o

bin angin Pr

07), kontru

ng dapat me

or dari turb

ubah ke dal

nesia (KBBI

a berporos d

udara. Seda

gerak) menj

ah (2007), t

urbin angin

turbin angin

pada umum

g paling ting

atu sistem k

erporos tega

un 1920. K

nisme orien

Gambar 2 di

leh Alamsyah

ropeller dan

uksi turbin

eningkatkan

bin angin, d

lam energi g

I), pengerti

dengan sudu

angkan, turb

jadi energi

turbin angin

n darrieus.

n dengan p

mnya. Turbin

ggi kecepata

konversi en

ak. Turbin a

Keuntungan

tasi pada ar

bawah ini.

h (2007)

n Darieus.

angin secar

n efisiensi d

dimana roto

gerak putar.

ian turbin a

u (baling-ba

bin angin a

listrik. Me

n dibagi me

poros horiz

n angin ini

annya.

nergi angin

angin ini per

dari turbin

rah angin. U

ra umum t

dari turbin

or ini mene

.

8

adalah

aling)

adalah

enurut

enjadi

zontal

harus

yang

rtama

jenis

Untuk

terdiri

angin

erima

9

(1) Model sudu

Model sudu yang umum digunakan untuk turbin angin tipe horizontal

(propeller) terbagi menjadi tiga bentuk, yaitu (1) bentuk persegi panjang, (2)

bentuk taper linier terbalik dan (3) bentuk taper linier. Seperti terlihat pada

Gambar 3 di bawah ini.

(1) (2) (3)

Sumber: Triharyanto (2007)

Gambar 3 Jenis-jenis model sudu.

Model sudu yang paling baik adalah yang mendekati bentuk streamline,

dalam pengujian ini digunakan bentuk taper linear sebagai bentuk yang

mendekati kondisi streamline. Menurut Hofman (1987) yang diacu oleh

Alamsyah (2007), untuk mendapatkan hasil yang optimal dari sebuah turbin

angin, maka perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut yaitu bentuk sudu

seperti sekrup atau memuntir, sehingga aerodinamisnya semakin baik. Untuk

mendapatkan energi yang lebih baik, puli dipasang langsung pada rotor. Serta

sudu yang ideal berjumlah 3 buah sudu, karena menghasilkan pembagian gaya

dan keseimbangan yang lebih baik.

(2) Jumlah sudu/daun pada baling-baling

Menurut Jhon (1985) yang diacu oleh Guntoro (2008), menyatakan

bahwa semakin besar luas baling-baling maka akan menghasilkan gaya yang

besar pula. Akibatnya akan menyebabkan putaran rotor yang semakin cepat

dan menghasilkan daya listrik keluaran yang semakin besar. Demikian pula,

dengan menambah jumlah sudu pada baling-baling akan menambah luas

baling-baling yang berarti akan menambah gaya pada turbin sehingga akan

memperbesar putaran rotor. Selain itu menurut Guntoro (2008), bahwa

semakin banyak jumlah sudu pada baling-baling efisiensi daya listriknya

cenderung semakin besar. Hal ini terjadi karena gaya angkat angin menjadi

besar dengan bertambahnya luas baling-baling (luas bertambah karena jumlah

10

sudu bertambah) sehingga kecepatan putaran rotor (alternator) juga semakin

lebih besar, akibatnya daya dan arus listrik yang dihasilkan juga semakin besar.

Menurut Fyson (1985) yang diacu oleh Sambada (2001), baling-baling

pada kapal adalah alat untuk melanjutkan putaran yang diberikan mesin utama

yang disalurkan melalui poros (shafting) baling-baling yang berupa kekuatan

hantar (delivered horse power) menjadi tenaga dorong (thrust horse power)

untuk melakukan gerakan atau mendorong kapal. Dimensi propeller menurut

Fyson (1985) terdiri dari diameter baling-baling (Dp), diameter hub (biasanya

0,2 Dp), Disc Area Ratio (DAR) adalah total luas daun baling-baling per luas

sapuan baling-baling, dan untuk baling-baling kapal berdaun tiga biasanya

memiliki nilai DAR =0,5. Bentuk daun baling-baling secara melintang dan

membujur, rake dan skew, pitch dan slip.

Menurut Harvald (1992) yang diacu oleh Sambada (2001), semakin

sedikit jumlah daun baling-baling semakin tinggi efisiensi baling-baling. Hal

ini berlaku jika angka maju mempunyai harga yang tetap. Dengan harga maju

yang sudah tertentu demikian itu maka berarti harus dipilih baling-baling

dengan jumlah daun yang sesedikit mungkin. Tetapi jika dilakukan perhitungan

dengan menganggap bahwa kecepatan, dan dengan demikian daya baling-

baling yang diperlukan serta garis tengah baling-baling semuanya sudah

tertentu, dan memenuhi kriteria kavitasi maka penambahan jumlah daun

baling-baling akan menurunkan efisiensi. Jumlah daun baling-baling tidak

memiliki pengaruh yang berarti pada daya yang diperlukan untuk

menggerakkan kapal.

(2) Generator

Generator merupakan salah satu komponen terpenting dalam pembuatan

sistem turbin angin, karena generator ini dapat mengubah energi gerak menjadi

energi listrik.

(3) Tower

Tower atau tiang penyangga yaitu bagian struktur dari turbin angin

horizontal yang memiliki fungsi sebagai struktur utama penopang dari komponen

sistem terangkai sudu, poros dan generator.

2.3 Altern

Men

adalah su

Pengubaha

dilakukan

sebuah pu

stator. Aru

utama pad

yang mem

tambahan,

memperha

dan semu

alternator

Kec

(rpm) alte

dengan se

kecepatan

alternator.

akan rend

tinggi (Ala

2.4 Sistem

Men

(tidak sep

tidak men

nator Mobil

nurut Nipon

uatu mesin

an energi a

memakai a

ulley yang m

us bolak-bal

da alternato

mbangkitkan

, terdapat

alus putaran

a bagian te

r mobil disa

epatan angi

ernator. D

emakin cepa

n angin (km

. Selain itu,

dah. Sebalik

amsyah, 20

m Penyimpa

nurut Alam

panjang har

nentu, oleh

l

ndenso (19

yang men

angin menja

alternator m

memutarkan

lik ini diuba

or adalah ro

n arus listr

pula brush

n rotor dan

ersebut dipe

ampaikan pa

Sum

Ga

in (km/jam)

Dimana, sem

atnya putar

m/jam) berb

, pada alter

knya, semak

07).

anan Energ

msyah (2007

ri angin aka

karena itu

80) yang d

ngubah ten

adi energi l

mobil, energ

n rotor dan

ah menjadi

otor yang m

rik dan dio

h yang me

fan untuk m

egang oleh

ada Gambar

mber: Setiono

ambar 4 Alt

) sangat be

makin tingg

ran (rpm) a

banding lu

rnator mob

kin tinggi

gi Listrik

7), karena t

an selalu te

digunakan

diacu oleh

naga mekan

listrik pada

gi mekanik

membangk

arus searah

membangkitk

de yang m

engalirkan

mendingink

front dan

r 4 di bawah

o (2006) ternator mo

erpengaruh

gi kecepata

lternator, h

urus dengan

il, saat rpm

rpm maka

terbatasnya

ersedia) ma

alat penyim

Setiono (2

nik menjad

alat-alat y

dan mesin

kitkan arus b

h oleh diode

kan elektrom

menyearahka

arus ke r

kan rotor, s

rear frame

h ini.

obil.

terhadap ke

an angin (

hal ini mem

n kecepatan

m rendah m

keluaranny

a ketersedia

aka ketersed

mpan energi

2006), alter

di tenaga li

ang kecil

diterima m

bolak-balik

e, Bagian-b

magnetik. S

an arus. Se

otor coil u

tator serta

e. Untuk ga

ecepatan pu

(km/jam) d

mbuktikan b

n putaran (

maka keluara

ya akan sem

aan energi

diaan listrik

i yang berf

11

rnator

istrik.

dapat

elalui

k pada

bagian

Stator

ebagai

untuk

diode

ambar

utaran

diikuti

bahwa

(rpm)

annya

makin

angin

k pun

fungsi

sebagai

masyaraka

menurun,

Oleh kare

terjadi ke

penggunaa

Peny

energi, co

listrik ada

yang cuku

memenuhi

Gambar 5

2.5 Sistem

Men

kapal tida

kemudian

sistem kel

pembangk

kilometer

satu atau b

Siste

sendiri, di

puluh me

kapal haru

back-up e

at/lampu m

maka kebu

ena itu, kita

elebihan da

an daya pad

yimpanan e

ontoh seder

alah accu m

up besar,

i kebutuha

di bawah in

m Kelistrik

nurut Koenh

ak berbeda.

didistribus

listrikan di

kit listrik

menjadi sa

beberapa pu

em kelistrik

imana jarak

ter tergantu

us mampu

energi listr

meningkat at

utuhan perm

a perlu men

aya pada

da masyarak

energi ini di

rhana yang

mobil. Accu

sehingga e

an listrik.

ni.

Sumber:

Gambar 5

kan pada K

hardono (20

Daya listrik

sikan melalu

darat meru

yang terpi

atu, untuk m

ulau.

kan di kapa

k antara sis

ung pada u

menjaga k

rik. Ketika

tau ketika

mintaan ak

nyimpan se

saat turbin

kat menurun

iakomodasi

dapat dija

u mobil me

energi dapa

Untuk gam

: Alamsyah (2

Accu mobi

Kapal Penan

009), sistem

k dihasilkan

ui sistem ka

upakan sist

isahkan da

memenuhi

al hanya un

stem pemba

ukuran kap

kontinyuitas

a beban

kecepatan

an daya lis

ebagian ene

n angin be

n.

dengan me

adikan seba

emiliki kap

at digunaka

mbar accu

2007)

il 12 Volt 45

ngkap Ikan

m kelistrika

n oleh suatu

awat menuj

tem terpusa

alam jarak

kebutuhan

ntuk memen

angkit dan

pal. Perenca

ketersedia

penggunaa

angin suatu

strik tidak

ergi yang d

erputar ken

enggunakan

agai alat pe

pasitas peny

an secara m

mobil dis

5 Ah.

n

an yang ada

u sistem pe

ju ke beban

at, dimana

puluhan

daya listrik

nuhi kebutu

konsumen

anaan sistem

an tenaga l

an daya l

u daerah se

dapat terpe

dihasilkan k

ncang atau

n alat penyi

enyimpan e

yimpanan e

maksimal u

sampaikan

a di darat d

mbangkit li

n listrik. Ap

beberapa s

bahkan ra

k konsumen

uhan di kap

hanya beb

m kelistrik

listrik yang

12

listrik

edang

enuhi.

ketika

saat

mpan

energi

energi

untuk

pada

dan di

istrik,

pabila

istem

atusan

n dari

pal itu

berapa

an di

g ada,

13

sehingga dalam perencanaannya diperlukan pertimbangan-pertimbangan agar

generator yang digunakan dapat melayani kebutuhan listrik secara optimal pada

berbagai kondisi operasi di kapal (Koenhardono, 2009).

2.6 Lampu LED (Light Emitting Diode)

Lampu LED merupakan lampu terbaru yang merupakan sumber cahaya

yang efisien energinya. Sebuah LED adalah sejenis dioda semikonduktor

istimewa. Seperti sebuah dioda normal, LED terdiri dari sebuah chip bahan

semikonduktor yang diisi penuh, atau di-dop, dengan ketidakmurnian untuk

menciptakan sebuah struktur yang disebut p-n junction. Pembawa muatan-

elektron dan lubang mengalir ke junction dari elektroda dengan voltase berbeda.

Ketika elektron bertemu dengan lubang, dia jatuh ke tingkat energi yang lebih

rendah, dan melepas energi dalam bentuk photon (Routledge, 2002).

Sumber: Routledge (2002)

Gambar 6 Bagian lampu LED.

LED mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan lampu pijar

konvensional. LED tidak memiliki filamen yang terbakar, sehingga usia pakai

LED jauh lebih panjang daripada lampu pijar, LED tidak memerlukan gas untuk

menghasilkan cahaya. Selain itu bentuk dari LED yang sederhana, kecil dan

kompak memudahkan penempatannya. Di dalam hal efisiensi, LED juga memiliki

keunggulan. Pada lampu pijar konvensional, proses produksi cahaya

menghasilkan panas yang tinggi karena filamen lampu harus dipanaskan.LED

hanya sedikit menghasilkan panas, sehingga porsi terbesar dari energi listrik yang

ada digunakan untuk menghasilkan cahaya dan membuatnya jauh lebih efisien

(Kuniyo, 2006).

2.7 Lamp

La

berlayar p

kapal. Me

ukuran ka

bawah tuj

lampu nav

terlihat hin

G

Uk

12 meter

merah, hij

mil dan ha

dari sisi

Sedangkan

segala arah

Posis

pu Navigasi

ampu naviga

pada malam

enurut FAO

apal. Untuk

uh meter (<

vigasi yang

ngga jarak 2

Gambar 7 P

kuran kedua

(7-12 meter

jau, dan pu

anya bisa di

kiri saja d

n lampu pu

h.

Gambar

si lampu

i

asi adalah l

m hari untuk

O (2009), p

k ukuran pe

< 7 meter)

berwarna p

2 mil, serta

Sumber: FA

Posisi lampu

a yaitu kapa

r). Pada ka

utih. Lampu

ilihat dari sa

dan lampu

utih harus t

Sumber: FA

r 8 Posisi lam

lampu kapa

k mengetah

penggunaan

ertama, yai

dan kecepa

putih, posisi

lampu terse

AO (2009)

u pada kapa

al yang mem

apal ukuran

u merah dan

atu sisi saja

hijau hany

erlihat hing

AO (2009)

mpu pada k

al yg harus

hui arah kap

n lampu na

itu kapal y

atan kurang

lampu dipa

ebut harus t

al ukuran ku

mpunyai uku

ini digunak

n hijau haru

a. Untuk lam

ya bisa dil

gga jarak 2

kapal ukuran

dipasang p

pal, jenis k

avigasi dib

yang mempu

g dari 7 kno

asang diatas

erlihat dari

urang dari 7

uran 7 mete

kan tiga wa

us terlihat h

mpu merah h

lihat dari

mil dan da

n 7 – 12 me

ada waktu

kapal dan uk

bagi berdas

unyai ukur

ot menggun

s kapal dan

segala arah

meter.

er sampai de

arna lampu

hingga jara

harus bisa d

sisi kanan

apat terlihat

eter.

14

kapal

kuran

arkan

ran di

nakan

harus

h.

engan

yaitu

ak 1,5

dilihat

saja.

t dari

Uk

dengan 20

lampu yai

jarak 1,5 m

bisa diliha

saja. Lam

depan. Se

dan dapat

kuran ketig

0 meter (1

tu merah, h

mil dan han

at dari sisi

mpu putih ha

edangkan la

dilihat dari

Gambar

ga yaitu ka

2-20 meter

hijau, dan pu

nya bisa dil

kiri saja da

arus terliha

ampu putih

arah belaka

Sumber: FA

9 Posisi lam

apal yang m

r). Pada ka

utih. Lampu

lihat dari sa

an lampu h

at hingga ja

yang lain h

ang saja.

AO (2009)

mpu pada ka

mempunyai

apal ukuran

u merah dan

atu sisi saja

hijau hanya

arak 3 mil d

harus dapat

apal ukuran

i ukuran 1

n ini diguna

n hijau haru

. Untuk lam

bisa diliha

dan dapat t

t dilihat hin

n 12 – 20 me

2 meter sa

akan tiga w

us terlihat h

mpu merah

at dari sisi k

terlihat dari

ngga jarak

eter.

15

ampai

warna

ingga

harus

kanan

i arah

2 mil

16  

  

3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan dalam tiga tahap, tahap pertama yaitu pembuatan

alat yang dilaksanakan pada bulan Juli - Oktober 2011 di Workshop Bagian Kapal

dan Transportasi Perikanan. Tahap kedua yaitu pengujian alat dan penyempurnaan

alat yang dilaksanakan pada tanggal 26 - 28 November 2011 di Stasiun Lapang

Kelautan (SLK) Palabuhanratu, Sukabumi - Jawa Barat. Tahap ketiga yaitu

pengolahan data dan penyusunan skripsi yang dilaksanakan pada bulan November

- Desember 2011 di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian

Bogor.

3.2 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

(1) Pipa paralon PVC 6 mm, digunakan untuk bahan pembuatan baling-baling

turbin angin (Lampiran 3).

(2) Alternator mobil Denso 27060 bz020, berfungsi untuk merubah energi gerak

yang dihasilkan baling-baling menjadi energi listrik (Lampiran 3).

(3) Besi bulat dengan diameter 6 cm, digunakan untuk poros vertikal (tiang)

turbin angin

(4) Besi plat 2 mm, digunakan untuk alas alternator dan tiang ekor pada turbin

angin.

(5) Acrylic 2 mm, digunakan untuk bahan pembuatan ekor turbin angin (Lampiran

3).

(6) Kabel besar positif dan negatif, digunakan untuk mengalirkan arus yang

dihasilkan dari turbin angin ke baterai.

(7) Baut dengan panjang ± 2 cm dan mur diameter 0,2 cm sebanyak 12 buah

untuk menempelkan sudu dengan puli, baut dengan panjang ± 4 cm dan mur

diameter ± 2 cm untuk mengencangkan tiang , dan digunakan juga untuk alas

alternator.

(8) Baterai basah dengan daya 12 V 45 Ah, digunakan untuk menyimpan arus

yang dihasilkan (Lampiran 3).

(9) Ampere meter gauge, digunakan untuk memeriksa arus yang dihasilkan

baling-baling (Lampiran 3).

17  

  

(10) Tachometer, digunakan untuk mengukur kecepatan putaran alternator/baling-

baling (rpm) (Lampiran 3).

(11) Anemometer 3 mangkok, digunakan untuk mengukur kecepatan angin

(Lampiran 3).

(12) Program aplikasi kecepatan angin, digunakan untuk mengetahui nilai

kecepatan angin yang dihasilkan oleh anemometer (Lampiran 3).

(13) Tabel skala Beaufort, digunakan untuk mengetahui tipe angin berdasarkan

kecepatan angin di daerah penelitian (Lampiran 3).

(14) Data sheet, digunakan untuk mencatat data hasil penelitian.

(15) Personal Computer (PC), digunakan untuk menyimpan dan mengolah data

hasil penelitian yang didapatkan (Lampiran 3).

3.3 Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode

percobaan, yaitu melakukan uji coba turbin angin mini dengan jumlah baling-

baling 3 dan jumlah baling-baling 6 sebagai alternatif sumber energi listrik untuk

lampu navigasi pada kapal penangkap ikan.

Data primer pada penelitian ini didapatkan dari hasil uji coba turbin angin

mini dengan 3 baling-baling dan 6 baling-baling, dimana data yang diambil yaitu

berupa data kecepatan angin (km/jam), kecepatan putaran (rpm) alternator, dan

arus (ampere) yang dihasilkan oleh baling-baling.

Data sekunder pada penelitian ini yaitu data kecepatan angin rata-rata di

Palabuhanratu, literatur dari skripsi, tesis dan media lainnya yang berhubungan

dengan judul penelitian.

3.4 Metode Pengumpulan Data

Pengumpulan data penelitian ini dilakukan dengan cara

pengamatan/observasi, yaitu dengan cara mengamati turbin angin mini dengan 3

baling-baling dan 6 baling-baling, adapun hal yang diamati pada penelitian ini

adalah sebagai berikut :

(1) Kecepatan angin (km/jam) dan arah angin

Nilai kecepatan angin dan arah angin didapatkan dengan menggunakan

anemometer 3 mangkok yang dibuat oleh Heriyanto dan tim yang merupakan

mahasiswa Departemen Geofisika dan Meteorologi (GFM) Institut Pertanian

18  

  

Bogor. Kemudian anemometer tersebut dipasang di atas tower mercusuar kecil

dengan tinggi sekitar ± 4 meter, dengan kabel dihubungkan langsung ke laptop,

kemudian dengan menggunakan software kecepatan angin, nilai kecepatan angin

dan arah angin di daerah penelitian dapat terbaca dan tersimpan secara otomatis

tiap 5 menit sekali dengan satuan km/jam.

(2) Kecepatan putaran (rpm) alternator

Nilai kecepatan putaran alternator didapatkan dengan menggunakan alat

tachometer dengan modus optik, cara penggunaannya yaitu dengan menempelkan

kertas sensor pada puli yang menghubungkan baling-baling dengan alternator.

Kemudian alat tersebut ditembakkan ke bagian kertas sensor yang telah menempel

pada puli, sehingga setiap puli tersebut berputar per menit maka akan terbaca dan

muncul pada layar tachometer tersebut.

(3) Arus (ampere) yang dihasilkan

Arus yang dihasilkan dari turbin angin didapatkan dengan menggunakan

alat ampere meter gauge. Sebelum arus yang dihasilkan dari alternator masuk

langsung ke baterai, terlebih dahulu melalui amper meter yang dipasang pada

kabel positif yang terhubung dengan alternator, sehingga setiap arus yang

dihasilkan dari alternator tersebut dapat terbaca pada ampere meter.

(4) Jenis angin

Sama halnya dengan arah angin, untuk jenis angin juga didapatkan langsung

saat melakukan uji coba. Jenis angin ditentukan berdasarkan arah angin, jika angin

datang dari darat menuju laut maka disebut angin darat. Sebaliknya, jika angin

datang dari arah laut menuju daratan maka disebut angin laut.

(5) Tipe angin

Tipe angin ditentukan berdasarkan kecepatan angin, kemudian besarnya

kecepatan angin yang diperoleh ditentukan tipe anginnya pada skala Beaufort.

3.5 Analisis dan Penyajian Data

Tahapan analisis data yang digunakan pada penelitian ini yaitu analisis

univariat, analisis bivariat dan analisis lanjut.

1) Analisis univariat

Analisis univariat yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebagai berikut:

19  

  

(1) Rata-rata kecepatan angin (Va rata-rata)

Perhitungan untuk mengetahui nilai rata-rata kecepatan angin (Va rata-rata)

yaitu sebagai berikut:

Va (rata-rata) = ∑Va/n

Keterangan : Va(rata-rata) = Rata-rata kecepatan angin (km/jam)

∑V = Jumlah keseluruhan kecepatan angin

(km/jam)

n = Banyak data

(2) Rata-rata kecepatan putaran alternator (Val rata-rata)

Perhitungan untuk mengetahui nilai rata-rata kecepatan putaran alternator

yang dihasilkan (Val rata-rata) yaitu sebagai berikut:

Val (rata-rata) = ∑Val/n

Keterangan : Val(rata-rata) = Rata-rata kecepatan putaran (rpm)

alternator

∑V = Jumlah keseluruhan kecepatan putaran

(rpm) alternator

n = Banyak data

(3) Rata-rata keluaran arus (I rata-rata)

Perhitungan untuk mengetahui nilai rata-rata keluaran arus yang dihasilkan

(Irata-rata) yaitu sebagai berikut:

I (rata-rata) = ∑ I / n

Keterangan: I (rata-rata) = Rata-rata arus (ampere) yang dihasilkan

∑ I = Jumlah keseluruhan arus (ampere) yang

dihasilkan

n = Banyak data

(4) Sebaran frekuensi kecepatan angin (km/jam) pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu Sebelum menyusun tabel sebaran frekuensi untuk kecepatan angin, data

kecepatan angin harus terlebih dahulu diurutkan dari yang terkecil sampai

yang terbesar yang berguna untuk mengetahui nilai maksimum dan

minimum dari data tersebut. Setelah data diurutkan, kemudian dilakukan

20  

  

perhitungan untuk mendapatkan nilai range, banyak kelas, selang kelas,

batas kelas, dan frekuensi.

• Range

Range = Nilai maksimum – nilai minimum, atau

Range = Max – Min

• Banyak kelas (BK)

Untuk mengetahui berapa banyak kelas yang akan disusun dari data

tersebut, digunakan

rumus sebagai berikut :

BK = 1 + 3.32 log n

Keterangan : BK = Banyak Kelas

n = Banyak data

• Selang kelas (SK)

Untuk mengetahui selang kelas atas (SA) dan selang kelas bawah (SB)

dari data kecepatan angin, digunakan rumus sebagai berikut:

SK = Range / Banyak kelas (BK)

Keterangan ; SK = Selang kelas

• Batas Kelas

Untuk mengetahui batas kelas atas (BA) dan batas kelas bawah (BB) dari

selang kelas, digunakan rumus sebagai berikut :

BB = SB – ½ nst

BA = SA + ½ nst

Keterangan : BB = Batas kelas bawah

BA = Batas kelas atas

SB = Selang kelas bawah

SA = Selang kelas atas

nst = Nilai satuan terkecil

• Frekuensi kecepatan angin

Frekuensi kecepatan angin yang terjadi pada saat pengujian turbin angin (3

sudu dan 6 sudu) dibuat dalam sebuah tabel sebaran frekuensi, tabel

tersebut dihasilkan dengan menggunakan program Microsoft Excell.

21  

  

• Histogram

Data yang terdapat pada tabel sebaran frekuensi dirubah dalam bentuk

histogram, hal ini dilakukan agar data sebaran frekuensi kecepatan angin

lebih mudah dibaca dan dipahami. Histogram sebaran frekuensi kecepatan

angin tersebut dihasilkan dengan menggunakan program Microsoft Excell.

2) Analisis bivariat

Analisis bivariat yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebagai berikut:

(1) Hubungan kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran (rpm) alternator Untuk mengetahui hubungan kecepatan angin (km/jam) berbanding lurus

atau berbanding terbalik dengan kecepatan putaran (rpm) alternator saat

pengujian turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu, maka dibuat suatu grafik

hubungan dengan menggunakan program Microsoft Excell.

(2) Hubungan kecepatan putaran (rpm) alternator dan arus (ampere) yang dihasilkan Untuk mengetahui hubungan kecepatan putaran (rpm) alternator

berbanding lurus atau berbanding terbalik dengan arus (ampere) yang

dihasilkan saat pengujian turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu, maka

dibuat suatu grafik hubungan dengan menggunakan program Microsoft

Excell.

3) Analisis lanjut

Analisis lanjut yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebagai berikut:

(1) Pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu terhadap peningkatan kecepatan putaran (rpm) alternator Untuk mengetahui pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu pada baling-baling

terhadap peningkatan kecepatan putaran (rpm) alternator, maka dibuat

suatu grafik pengaruh antara kecepatan putaran (rpm) alternator yang

dihasilkan oleh turbin angin dengan 3 sudu dan turbin angin dengan 6

sudu. Grafik tersebut dihasilkan dengan menggunakan program Microsoft

Excell.

(2) Perbandingan lama waktu pengisian ampere baterai pada turbin angin dengan 3 baling-baling dan 6 baling-baling Untuk mengetahui pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu terhadap lama

waktu pengisian baterai, maka dibuat suatu grafik perbandingan antara

 

 

lam

den

me

3.6 Pembu

3.6.1 Pem

(1) Pembu

Bahan

Diame

Model

Ukura

Luas t

(2) Pu

Pu

pen

seb

Di

Di

Ga

ma waktu p

ngan 6 su

enggunakan

uatan dan

mbuatan ala

uatan sudu

n

eter

l

an

iap sudu

uli sudu

uli yang d

nghubung

bagai beriku

ameter luar

ameter dala

ambar selen

pengisian ol

udu. Grafi

n program M

n Perancang

at

: Acrylic 0

: 100 cm

: Taper lin

: Tinggi

Sisi baw

Sisi atas

= sisi atas

= 2 + 5 x 5 2 = 175 cm

Gambar 1

digunakan u

antara sud

ut:

r = 1

am = 2

ngkapnya dis

leh turbin a

ik perband

Microsoft Ex

gan Alat

0,2 mm

nier

= 50 c

ah = 5 c

s = 2 c

+ sisi bawa 2 50

0 Bentuk su

untuk mem

du dan roto

10 cm

2 cm

sajikan pad

angin denga

dingan ters

xcell.

cm

cm

cm

ah x tinggi

udu yang di

masang sud

or pada al

a Gambar 1

an 3 sudu d

sebut dih

ibuat.

du dan se

lternator, m

12 nomor 1.

dan turbin

hasilkan de

ekaligus se

memiliki uk

22 

 

angin

engan

ebagai

kuran

 

 

(3) Po

Un

Tin

Di

Ga

(4) Ra

Ra

me

den

Pa

Le

(5) Ek

Ek

eko

oros vertikal

ntuk poros v

nggi poros

ameter poro

ambar selen

angka altern

angka alter

ekanisme ke

ngan ukuran

anjang

ebar

G

kor

kor terbuat

or sesuai de

l/tiang

vertikal/tian

= 136 cm

os = 4.6 cm

ngkapnya di

nator

rnator berf

erja alterna

n sebagai b

= 33 cm

= 19 cm

Gambar 11

dari acryli

engan yang

Gamba

ng digunaka

m

m

sajikan pad

fungsi seba

ator. Alas in

erikut:

Rangka alte

ic dengan P

disajikan pa

ar 12 Turbin

2

1

an besi deng

da Gambar 1

agai tempa

ni terbuat d

ernator yan

P= ± 30 cm

ada Gambar

K

n angin min

3

gan ukuran s

12 nomor 2.

at keduduk

dari besi pla

ng telah dibu

m dan L= ±

r 12 nomor

Keterangan

ni.

sebagai beri

.

kan keselur

at yang dib

uat.

± 20 cm. B

2 di bawah

: (1) Puli

(2) Tiang

(3) Ekor

23 

 

ikut:

ruhan

entuk

entuk

h ini:

 

 

3.6.2 Pera

(1) Pemas

Sudu y

dipasa

gamba

(2) Pemas

Agar

maka

baut d

Ga

(3) Pemas

Puli s

merup

saat b

ancangan a

sangan sudu

yang telah

ang pada pu

ar di bawah

Gambar

sangan alter

alternator

dipasang d

an mur uku

ambar 14 Al

sangan puli

sudu dihub

pakan bagian

baling-baling

alat

u pada puli

dibuat dihu

uli dengan

ini.

13 Baling-

rnator pada

dapat dudu

dalam rangk

uran 12 cm,

lternator ya

sudu pada r

bungkan p

n yang berp

g menerima

ubungkan d

baut ukuran

baling yang

rangka alte

uk dan terp

ka alternato

seperti terli

ang telah ter

rotor altern

pada rotor

putar pada a

a energi an

dengan puli

n 7 cm dan

g telah dipas

ernator

pasang deng

or dan dipa

ihat pada ga

rpasang pad

nator

r alternato

alternator s

ngin yang m

i, masing-m

n mur, sepe

sang pada p

gan baik sa

asang denga

ambar di baw

da rangka al

r, dimana

saat puli dip

menghasilk

masing tiap

erti terlihat

puli.

aat alat bek

an menggun

wah ini.

lternator.

rotor ter

putar. Kemu

kan energi

24 

 

sudu

pada

kerja,

nakan

rsebut

udian,

gerak

 

 

akan

gamba

(4) Hubun

Baling

dihubu

(5) Pemas

(6) Pemas

En

disamb

untuk

dirubah me

ar di bawah

Gambar 15

ngkan rangk

g-baling dan

ungkan deng

Gambar

sangan Ekor

sangan kabe

nergi gerak

bungkan me

kabel nega

enjadi ener

ini.

5 Puli baling

ka alternato

n alternator

gan tiang, s

16 Rangka

r

Gambar 1

el

k yang di

elalui kabel

atifnya dipa

rgi listrik o

g-baling terp

or dengan ti

r yang suda

seperti terlih

alternator d

7 Saat ekor

irubah men

l positif yan

asang pada

oleh altern

pasang pada

ang

ah terpasang

hat pada gam

dihubungka

r telah terpa

njadi energ

ng dipasang

a badan ala

nator, seper

a rotor alter

g dengan ra

mbar di baw

an dengan ti

asang.

gi listrik

pada altern

t. Selanjutn

rti terlihat

rnator.

angka alter

wah ini.

iang.

oleh alter

nator, sedan

nya kedua

25 

 

pada

rnator

rnator

ngkan

kabel

 

 

tersebu

tersim

(7) Semua

ut disambun

mpan dalam b

a komponen

Gam

ngkan pada

baterai, sep

Gambar 18

n sudah terp

mbar 19 Sem

a baterai, se

erti terlihat

8 Saat kabel

pasang

mua kompo

ehingga en

pada gamb

sudah terhu

onen sudah t

ergi listrik

bar di bawah

ubung.

terpasang.

yang dihas

h ini.

26 

 

silkan

27  

  

4 KEADAAN UMUM DAERAH PENELITIAN

4.1 Letak dan Luas Wilayah

Secara astronomis kecamatan Palabuhanratu terletak pada 6097’ LS–7003’

LS dan 106059’ BT–106062’ BT. Untuk letak Teluk Palabuhanratu terletak di

Desa Palabuhanratu, Kecamatan Palabuhanratu, Kabupaten Sukabumi, Propinsi

Jawa Barat. Kecamatan Palabuhanratu memiliki luas wilayah sebesar 10.288 ha.

Berikut merupakan batas wilayah administratif Kecamatan Palabuhanratu :

(1) Sebelah Barat berbatasan dengan Cikakak dan Samudera Hindia;

(2) Sebelah Timur berbatasan dengan Bantar Gadung;

(3) Sebelah Utara berbatasan dengan Kecamatan Cikidang;

(4) Sebelah Selatan berbatasan dengan Kecamatan Simpenan;

4.2 Musim Penangkapan Ikan

Di daerah Palabuhanratu terdapat dua musim yang sangat mempengaruhi

operasi panangkapan ikan, yaitu adanya musim barat dan musim timur. Musim

barat terjadi pada bulan Desember hingga Februari, musim ini ditandai dengan

sering kali terjadi hujan dengan angin yang sangat kencang disertai ombak yang

besar. Hal ini menyebabkan nelayan tidak pergi ke laut karena kondisi cuaca yang

buruk dan keberadaan ikan yang sangat sedikit. Sedangkan musim timur terjadi

pada bulan Juni hingga Agustus, musim ini ditandai dengan jarang turun hujan

dan keadaan laut biasanya tenang. Musim timur biasanya disebut juga musim

puncak oleh nelayan setempat, hal ini dikarenakan keberadaan ikan di perairan

yang melimpah.

4.3 Unit Penangkapan Ikan

Unit penangkapan ikan adalah satu kesatuan teknis dalam melakukan

operasi penangkapan ikan yang terdiri dari kapal/perahu, alat tangkap dan

nelayan.

4.3.1 Kapal

Kapal atau perahu di Palabuhanratu terdiri atas dua jenis, yaitu kapal motor

tempel (KMT) dan kapal motor (KM). Kapal motor tempel adalah kapal yang

pengoperasiannya menggunakan mesin motor tempel (outboard engine). Kapal

motor adalah kapal yang pengoperasiannya menggunakan mesin yang disimpan di

28  

  

dalam kapal (inboard engine). Perkembangan jumlah perahu/kapal motor tempel

dan kapal motor setiap tahunnya ada yang meningkat dan ada pula yang menurun

walaupun peningkatan dan penurunannya sedikit. Pada tahun 2007 jumlah perahu

motor tempel mengalami kenaikan sebesar 3,9% dari tahun 2005. Pada tahun

2005 jumlah perahu motor tempel sebanyak 511 unit sedangkan pada tahun 2007

meningkat menjadi 531. Namun jumlah ini terus mengalami penurunan hingga

menjadi 346 unit pada tahun 2010. Sebaliknya untuk kapal motor terus mengalami

peningkatan secara bertahap pada tahun 2005 jumlah perahu motor 229 unit.

Jumlah ini meningkat 114,4% menjadi 491 unit pada tahun 2010. Secara detail

Perkembangan jumlah perahu motor tempel dan kapal motor disajikan pada

Tabel 2.

Tabel 2 Jumlah perahu motor tempel dan kapal motor tahun 2005 – 2010. Tahun Perahu Motor Tempel Kapal Motor Jumlah 2005 428 229 657 2006 511 270 781 2007 531 321 852 2008 416 230 646 2009 364 394 758 2010 346 491 837

Sumber: Dinas Kelautan dan Perikanan Kabupaten Sukabumi, 2010

4.3.2 Alat tangkap

Jumlah alat tangkap di PPN Palabuhanratu dibedakan atas perahu motor

tempel dan kapal motor. Pada tahun 2005 jumlah alat tangkap mengalami

kenaikan secara bertahap pada tahun 2005 jumlah alat tangkap sebanyak 637 unit.

Jumlah ini meningkat 693,9% menjadi 6.478 unit. Secara detail jumlah alat

tangkap di Kabupaten Sukabumi disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3 Jumlah Alat Tangkap di Kabupaten Sukabumi. Tahun Jumlah Alat Tangkap 2005 825 2006 923 2007 2.949 2008 2.872 2009 6.575 2010 6.478

Sumber: Dinas Kelautan dan Perikanan Kabupaten Sukabumi, 2010

29  

  

4.3.3 Nelayan

Mayoritas nelayan di PPN Palabuhanratu merupakan penduduk asli daerah

tersebut. Namun ada pula nelayan pendatang yang berasal dari Cirebon, Cilacap,

Binuangen, Indramayu, dan beberapa nelayan dari luar pulau Jawa, seperti

Sumatera dan Sulawesi. Nelayan yang berada di PPN Palabuhanratu dibedakan

menjadi dua kelompok, yaitu nelayan pemilik dan nelayan buruh. Nelayan buruh

adalah orang yang ikut dalam operasi penangkapan ikan, sedangkan nelayan

pemilik adalah orang yang memiliki armada penangkapan ikan dan tidak selalu

ikut dalam operasi penangkapan ikan. Nelayan pemilik biasanya disebut juragan.

Jumlah nelayan di PPN Palabuhanratu mengalami peningkatan secara bertahap

pada tahun 2005 jumlah nelayan sebanyak 3.498 orang. Jumlah ini meningkat

27,9% menjadi 4474 orang pada tahun 2010. Secara detail perkembangan jumlah

nelayan disajikan pada Tabel 4.

Tabel 4 Jumlah nelayan PPN Palabuhanratu tahun 2006 – 2010.

Sumber: Dinas Kelautan dan Perikanan Kabupaten Sukabumi, 2010

4.4 Kondisi Umum Angin di Wilayah Palabuhanratu

Sifat angin di perairan Selatan Jawa sangat bersesuaian dengan sifat laut,

dimana kecepatan angin di Teluk Palabuhanratu berkisar antara 1-15 mil/jam.

Karena angin merupakan penyebab utama gelombang, maka tinggi gelombang

sangat ditentukan kecepatan angin tersebut. Di daerah ini dikenal dua musim ikan,

yaitu musim timur dan musim barat. Musim timur merupakan musim banyak

ikan, terjadi pada bulan Juni sampai dengan September/Oktober. Periode ini

ditandai dengan angin lemah, laut tenang serta kemarau, sedangkan musim barat

ditandai dengan angin kencang, gelombang besar dan bersesuaian dengan musim

hujan. Periode musim barat ini merupakan musim kurang ikan, berlangsung

sekitar bulan November/Desember sampai dengan bulan April/Mei.

Tahun Total Nelayan

2006 3.498 2007 3.936 2008 4.363 2009 4.453 2010 4.474

30  

  

   

   

   

   

Sumber: www.bmkg.go.id

Gambar 20 Rata-rata kecepatan angin di Palabuhanratu bulan Januari - Agustus 2011.

 

 

5.1 Hasil dan 6

Pada

terdapat b

berupa kec

satuan rpm

kecepatan

Gambar 2

dan 6 sudu

Gambar 2

Berd

2), pada t

yaitu 15,9

sedangkan

laut pada

turbin ang

menit (rp

dihasilkan

Pengamata6 Sudu a saat melak

beberapa var

cepatan ang

m, dan aru

n angin pad

20, untuk ta

u terlampir

1 Grafik hpada tur

dasarkan Ga

turbin angin

9 km/jam d

n kecepatan

pukul 15.4

gin dengan

m) alterna

n sebesar 3,0

5 HASIL

an Kecepat

kukan uji c

riabel yang

gin dalam sa

s yang diha

da turbin an

abel data ha

pada Lamp

hubungan anrbin angin d

ambar 20 d

n dengan 3

dengan arah

n angin terti

5-16.00 WI

3 sudu ya

ator rata-rat

0 ampere.

L DAN PE

tan Angin p

coba turbin

g diamati tia

atuan km/ja

asilkan dala

ngin denga

asil pengam

iran 1 dan

ntara waktudengan 3 sud

dan Tabel d

3 sudu dike

h angin dar

inggi yaitu

IB. Kecepat

aitu sebesar

ta sebesar

EMBAHA

pada Turbi

dengan 3 su

ap 15 menit

am, kecepata

am satuan

an 3 sudu d

matan pada t

2.

u dan kecepdu dan 6 su

ata hasil pe

etahui kece

ri darat pad

25,2 km/j

tan angin ra

r 17,5 km/j

117,2 rpm

ASAN

in Angin de

udu maupun

t sekali sela

an putaran a

ampere. H

dan 6 sudu

turbin angin

atan angin udu.

engamatan (

epatan angin

da pukul 00

am dengan

ata-rata yan

am, kecepa

m, dan arus

engan 3 Su

n dengan 6

ama 24 jam

alternator d

Hasil pengam

u disajikan

n dengan 3

saat pengam

(Lampiran

n yang tere

0.15-00.30

n arah angin

ng diperoleh

atan putaran

s rata-rata

31 

 

udu

sudu

yaitu

dalam

matan

pada

sudu

matan

1 dan

endah

WIB,

n dari

h dari

n per

yang

32  

  

Sedangkan, pada turbin angin dengan 6 sudu diketahui kecepatan angin

yang terendah yaitu 15,2 km/jam dengan arah angin dari darat pada pukul 00.45-

01.00 WIB, Sedangkan kecepatan angin tertinggi yaitu 24,8 km/jam dengan arah

angin dari laut pada pukul 16.45-17.00 WIB. Kecepatan angin rata-rata yang

diperoleh dari turbin angin dengan 6 sudu yaitu sebesar 17,2 km/jam, kecepatan

putaran per menit (rpm) alternator rata-rata sebesar 124,8 rpm, dan arus rata-rata

yang dihasilkan sebesar 3,44 ampere.

Berdasarkan hal tersebut, waktu (siang dan malam) memberikan pengaruh

terhadap besarnya kecepatan angin yang bertiup di suatu daerah. Hal ini sesuai

dengan pernyataan Safarudin (2003) yang diacu oleh Alamsyah (2007), yang

menyatakan bahwa kecepatan angin akan berfluktuasi terhadap waktu dan

tempat. Di Indonesia misalnya kecepatan angin di siang hari bisa lebih kencang

dibandingkan malam hari. Di beberapa lokasi bahkan pada malam hari tidak

terjadi gerakan udara yang signifikan.

5.1.1 Sebaran frekuensi kecepatan angin pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu Pada saat penelitian diperoleh data kecepatan angin yang sangat beragam,

sehingga diperlukan pengelompokkan data agar dapat diketahui sebaran frekuensi

kecepatan angin yang terjadi di daerah Palabuhanratu. Data selengkapnya

disajikan pada Tabel 5.

Tabel 5 Sebaran frekuensi kecepatan angin (km/jam) pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu.

Kelas Selang Kelas (km/jam)

Batas Kelas (km/jam)

Frekuensi 3 sudu

Frekuensi 6 sudu

1 15,20-17,10 15,15-17,15 62 59 2 17,20-18,40 17,15-18,45 24 26 3 18,50-19,70 18,45-19,75 3 2 4 19,80-21,00 19,75-21,05 3 3 5 21,10-22,30 21,05-22,35 0 0 6 22,40-23,60 22,35-23,65 1 4 7 23,70-24,90 23,65-24,95 4 2 8 25,00-26,20 24,95-26,25 0 1

Sumber: Pengolahan data

Berdasarkan Tabel 5 di atas, maka dapat dibuat Histogram sebaran

frekuensi kecepatan angin yang terjadi selama melakukan uji coba turbin angin

 

 

dengan 3

turbin ang

Gambar 2

Da

frekuensi

kecepatan

terendah y

km/jam. S

kecepatan

angin 15,2

sebanyak

itu, tidak a

5.1.2 TippengBerd

turbin ang

angin dan

sudu dan 6

gin dengan 3

22 Histogradengan

ari Gambar

kecepatan

n angin 15

yaitu sebany

Sedangkan,

n angin terti

20-17,10 km

1 kali, terda

ada angin pa

pe angin dgujian turbdasarkan ke

gin dengan 3

jenis angin

6 sudu. His

3 sudu dan 6

am sebaran3 sudu dan

21 di atas,

angin tertin

,20-17,10 k

yak 1 kali, t

pada saat

inggi yaitu

m/jam. Sed

apat pada se

ada selang k

dan jenis abin angin decepatan an

3 sudu dan

n berdasarka

stogram seb

6 sudu disaj

n frekuensi6 sudu.

pada saat

nggi yaitu s

km/jam. S

terdapat pad

pengujian t

sebanyak 5

dangkan frek

elang kecep

kecepatan a

angin berddengan 3 sungin yang t

6 sudu (La

an Tabel 1 s

baran freku

jikan pada G

i kecepatan

pengujian t

sebanyak 62

edangkan f

da selang k

turbin angi

59 kali terd

kuensi kece

patan angin

angin 21,15-

dasarkan sudu dan 6 sterdapat pa

mpiran 1 da

skala Beaufo

uensi kecep

Gambar 21.

n angin pa

turbin angin

2 kali terda

frekuensi k

kecepatan an

n dengan 6

apat pada s

epatan angi

25,00-26,20

-22,45 km/j

skala Beauudu

ada tabel h

an 2), maka

fort.

patan angin

da turbin

n dengan 3

apat pada s

kecepatan

ngin 22,40-2

6 sudu frek

selang kece

n terendah

0 km/jam. S

jam.

ufort pada

asil pengam

a didapatkan

33 

 

pada

angin

sudu

elang

angin

23,60

kuensi

epatan

yaitu

Selain

saat

matan

n tipe

34  

  

(1) Tipe angin

Tabel 6 Tipe angin berdasarkan skala Beaufort pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu.

Parameter

Waktu Pengukuran Baling-baling 3 sudu 6 sudu

1 2 3 1 2 3 Kecepatan Angin

(km/jam) 12-19 20-28 12-19 12-19 20-28 12-19

Skala Beaufort 3 4 3 3 4 3

Tipe Angin Angin Lemah

Angin Sedang

Angin Lemah

Angin Lemah

Angin Sedang

Angin Lemah

Sumber: Pengolahan data

Keterangan: Waktu Pengamatan 1. Pukul 06.00-15.45 WIB 2. Pukul 15.45-17.45 WIB 3. Pukul 17.45-06.00 WIB

Pada turbin angin dengan 3 sudu, pukul 06.00-15.30 WIB kecepatan angin

berkisar antara 12-19 km/jam yang artinya masuk dalam skala Beaufort 3 dan

termasuk tipe angin lemah. Pukul 15.30-17.45 WIB kecepatan angin berkisar

antara 12-19 km/jam yang artinya masuk dalam skala Beaufort 4 dan termasuk

tipe angin sedang. Pukul 17.45-06.00 WIB kecepatan angin berkisar antara 12-19

km/jam yang artinya masuk dalam skala Beaufort 3 dan termasuk tipe angin

lemah.

Pada turbin angin dengan 6 sudu, pukul 06.00-15.30 WIB kecepatan angin

berkisar antara 12-19 km/jam yang artinya masuk dalam skala Beaufort 3 dan

termasuk tipe angin lemah. Pukul 15.30-17.45 WIB kecepatan angin berkisar

antara 12-19 km/jam yang artinya masuk dalam skala Beaufort 4 dan termasuk

tipe angin sedang. Pukul 17.45-06.00 WIB kecepatan angin berkisar antara 12-19

km/jam yang artinya masuk dalam skala Beaufort 3 dan termasuk tipe angin

lemah.

Tabel 7 Tipe angin berdasarkan skala Beaufort untuk kecepatan angin rata-rata pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu.

Rata-rata kecepatan angin (km/jam) Skala Beaufort Tipe Angin

3 sudu 6 sudu

17,5 17,2 3 Angin Lemah

Sumber: Pengolahan data

35  

  

Berdasarkan Tabel 7, kecepatan angin rata-rata pada turbin angin dengan 3

sudu dan 6 sudu masing-masing sebesar 17,5 dan 17,2 km/jam. Kecepatan angin

rata-rata keduanya berkisar antara 12-19 km/jam yang artinya memiliki nilai skala

Beaufort 3 dan termasuk tipe angin lemah. Maka, kecepatan angin rata-rata di

Palabuhanratu pada saat penelitian berkisar antara 12-19 km/jam dan termasuk

tipe angin lemah.

Hal ini sesuai dengan pernyataan Wyrtki (1961) yang diacu oleh Suardi

(2009), yang menyatakan bahwa pada musim-musim peralihan baik musim

peralihan I (Maret-Mei) maupun musim peralihan II (September-November)

matahari bergerak melintasi khatulistiwa, sehingga angin menjadi lemah dan

arahnya tidak menentu.

(2) Jenis angin

Tabel 8 Jenis angin pada saat pengujian turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. Waktu (Jam)

Jenis Angin 3 sudu 6 sudu

06.00 - 17.45 WIB 05.45 – 17.30 WIB Angin laut

17.45 - 06.00 WIB 17.30 – 05.45 WIB Angin darat

Sumber: Pengolahan data

Pada turbin angin dengan 3 sudu, pukul 06.00-17.45 WIB angin bertiup dari

arah laut menuju daratan yang berarti masuk dalam jenis angin laut. Pada pukul

17.45-06.00 WIB angin bertiup dari darat menuju lautan yang berarti masuk

dalam jenis angin darat. Sedangkan pada turbin angin dengan 6 sudu, pukul

05.45-17.30 WIB angin bertiup dari arah laut menuju daratan yang berarti masuk

dalam jenis angin laut. Pada pukul 17.30-05.45 WIB angin bertiup dari darat

menuju lautan yang berarti masuk dalam jenis angin darat.

Hal ini sesuai dengan pernyataan Wyrtki (1961) yang diacu oleh Suardi

(2009), yang menyatakan bahwa angin laut terjadi ketika pada pagi hingga

menjelang sore hari, daratan menyerap energi panas lebih cepat dari lautan

sehingga suhu udara di darat lebih panas daripada di laut, akibatnya udara panas

di daratan akan naik dan digantikan udara dingin dari lautan. Sedangkan, angin

darat terjadi ketika pada malam hari energi panas yang diserap permukaan bumi

sepanjang hari akan dilepaskan lebih cepat oleh daratan (udara dingin), sementara

itu di lautan energi panas sedang dalam proses dilepaskan ke udara. Gerakan

36  

  

konvektif tersebut menyebabkan udara dingin dari daratan bergerak menggantikan

udara yang naik di lautan sehingga terjadi aliran udara dari darat ke laut, dan

biasanya angin darat terjadi pada tengah malam dan dini hari.

5.2 Hubungan Kecepatan Angin (km/jam) dan Kecepatan Putaran per menit (rpm) Alternator pada Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu

Pada tabel kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran per menit (rpm)

alternator hanya diambil beberapa data yang mewakili dari tabel data hasil

pengamatan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu (Lampiran 1 dan 2), hal

ini bertujuan agar setiap perubahan yang ada pada kecepatan angin (km/jam) dan

kecepatan putaran per menit (rpm) alternator dapat terlihat secara nyata. Data

selengkapnya disajikan pada Tabel 9 di bawah ini.

Tabel 9 Kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu.

Turbin angin dengan 3 sudu Turbin angin dengan 6 sudu

Kecepatan angin (km/jam)

Kecepatan putaran per menit (rpm)

alternator

Kecepatan angin (km/jam)

Kecepatan putaran per menit (rpm)

alternator 15,9 115,1 15,2 118,0 16,9 116,0 16,2 120,0 17,8 117,3 17,1 128,0 18,2 118,2 18,2 132,0 18,9 119,0 19,1 139,0 20,1 119,7 19,7 149,0 22,6 120,0 20,1 150,0 23,5 123,5 23,2 154,0 24,8 124,8 24,6 155,0 25,2 125,0 24,8 156,0

Sumber: Pengolahan data

Berdasarkan Tabel 9 diatas, maka dapat dibuat suatu grafik hubungan

antara kecepatan angin (km/jam) dengan kecepatan putaran per menit (rpm)

alternator. Grafik hubungan tersebut disajikan pada Gambar 22.

 

 

Gambar 2

Pada

kecepatan

angin 16,9

rpm, saat

alternator

km/jam k

angin den

menit (rpm

kecepatan

angin 17,1

puncaknya

menit (rpm

Berd

sudu terlih

dan kecep

perubahan

terjadi dip

tersebut b

menyataka

kecepatan

3 Grafik humenit (r

a turbin an

n putaran pe

9 km/jam k

t kecepatan

r 117,3 rpm

kecepatan p

ngan 6 sudu

m) alternat

n putaran pe

1 km/jam k

a pada saat

m) alternato

dasarkan ha

hat adanya p

patan putar

n tersebut h

pengaruhi o

bisa berputa

an bahwa

n putaran pe

ubungan antrpm) alterna

ngin denga

er menit (rp

kecepatan p

n angin 17

m, dan pun

utaran per

u, saat kece

tor sebesar

er menit (rp

kecepatan pu

kecepatan

or 156,0 rpm

al di atas, pa

peningkatan

ran per men

hanya sedik

oleh kecep

ar. Hal ini s

kecepatan

er menit (rp

tara kecepatator pada tu

an 3 sudu,

pm) alterna

putaran per

,8 km/jam

ncaknya pad

menit (rpm

epatan angi

r 118,0 rpm

pm) alterna

utaran per m

angin sebes

m.

ada turbin a

n perubahan

nit (rpm) a

kit, namun

patan angin

sesuai deng

angin (km

pm) alternat

tan angin (kurbin angin

saat kece

tor sebesar

menit (rpm

kecepatan

da saat kec

m) alternato

in 15,2 km/

m. Saat kec

ator sebesar

menit (rpm)

sar 24,8 km

angin denga

n pada setiap

alternator y

menunjukk

n (km/jam)

an pernyata

m/jam) san

tor. Dimana

km/jam) dendengan 3 su

epatan angi

115,1 rpm

m) alternato

n putaran p

cepatan ang

or 118,2 rp

/jam kecepa

cepatan ang

r 120,0 rpm

) alternator

m/jam kecep

an 3 sudu m

p kecepatan

yang dihasi

kan adanya

yang mem

aan Alamsy

ngat berpen

a, semakin

ngan putaraudu dan 6 su

in 15,9 km

m. Saat kece

or sebesar

per menit (

gin sebesar

pm. Pada t

atan putara

gin 16,2 km

m, saat kece

r 128,0 rpm

patan putara

maupun den

n angin (km

ilkan. Mesk

perubahan

mbuat alter

yah (2007),

ngaruh terh

tinggi kece

37 

 

an per udu.

m/jam

epatan

116,0

(rpm)

18,2

turbin

an per

m/jam

epatan

m, dan

an per

gan 6

m/jam)

kipun

yang

rnator

yang

hadap

epatan

38  

  

angin (km/jam) diikuti dengan semakin cepatnya putaran per menit (rpm)

alternator.

5.3 Hubungan Kecepatan Putaran per menit (rpm) Alternator dan Arus yang Dihasilkan pada Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu

Sama halnya dengan kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran per

menit (rpm) alternator, untuk tabel antara kecepatan putaran per menit (rpm)

alternator dengan arus (ampere) yang dihasilkan hanya diambil beberapa data

yang mewakili dari tabel data hasil pengamatan pada turbin angin dengan 3 sudu

dan 6 sudu (Lampiran 1 dan 2). Hal ini bertujuan agar setiap perubahan yang ada

pada kecepatan putaran per menit (rpm) alternator dan arus (ampere) yang

dihasilkan dapat terlihat secara nyata.

Tabel 10 Kecepatan putaran per menit (rpm) alternator dan arus (ampere) yang dihasilkan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu.

Sumber: Pengolahan data

Berdasarkan Tabel 10 diatas, maka dapat dibuat suatu grafik hubungan

antara kecepatan putaran per menit (rpm) alternator dengan arus (ampere) yang

dihasilkan. Grafik hubungan tersebut disajikan pada Gambar 23.

Turbin angin dengan 3 sudu Turbin angin dengan 6 sudu Kecepatan putaran

per menit (rpm) alternator

Arus (ampere)

Kecepatan putaran per menit (rpm)

alternator

Arus (ampere)

115,1 2,8 118,0 3,4 116,0 2,9 120,0 3,4 117,3 3,0 128,0 3,5 118,2 3,1 132,0 3,5 119,0 3,2 139,0 3,6 119,7 3,3 149,0 3,8 120,0 3,3 150,0 3,8 123,5 3,4 154,0 3,8 124,8 3,4 155,0 3,8 125,0 3,4 156,0 3,9

 

 

Gambar 2

Jika

kecepatan

pada saat

ampere, p

sebesar 3

menghasil

putaran al

Pada

rpm men

alternator

putaran al

kecepatan

dan punc

menghasil

Berd

6 sudu te

(rpm) alte

hanya sed

oleh kecep

yang masu

4 Grafik hudengan

dilihat dar

n putaran al

kecepatan p

pada saat k

3,0 ampere

lkan arus se

lternator 12

a turbin ang

nghasilkan

r 120,0 rpm

lternator 12

n putaran al

caknya yai

lkan arus se

dasarkan ha

erlihat adan

ernator dan

dikit, namun

patan putara

uk ke dalam

ubungan antarus (amper

ri Gambar 2

lternator 11

putaran alte

kecepatan p

e, pada s

ebesar 3,1 a

25,0 rpm me

gin dengan

arus sebes

m menghasil

28,0 rpm m

lternator 13

itu pada s

ebesar 3,9 am

al tersebut,

nya peningk

arus (ampe

n menunjuk

an (rpm) alt

m baterai (a

tara kecepare) pada tur

23 di atas, p

15,1 rpm m

ernator 116

putaran alte

aat kecepa

ampere dan

enghasilkan

6 sudu, sa

sar 3,4 am

kan arus se

menghasilka

32,0 rpm m

saat kecep

mpere.

pada turbin

katan perub

ere) yang dih

kkan adany

ternator yan

accu). Sehin

atan putaranrbin angin d

pada turbin

menghasilka

6,0 rpm men

ernator 117

atan putara

n puncaknya

n arus sebesa

aat kecepata

mpere, pad

ebesar 3,4 a

an arus seb

menghasilka

atan putar

n angin deng

bahan pada

hasilkan. M

ya perubaha

ng menyeba

ngga hal in

n per menit dengan 3 sud

n angin deng

n arus sebe

nghasilkan

7,3 rpm me

an alterna

a yaitu pad

ar 3,4 ampe

an putaran

da saat kec

ampere, pad

esar 3,5 am

an arus seb

an alterna

gan 3 sudu

a setiap ke

Meskipun pe

an yang terj

abkan adany

ni sesuai de

(rpm) alterdu dan 6 su

gan 3 sudu

esar 2,8 am

arus sebesa

enghasilkan

ator 118,2

da saat kece

ere.

alternator

cepatan pu

da saat kece

mpere, pada

esar 3,5 am

ator 156,0

maupun de

ecepatan pu

erubahan ter

rjadi dipeng

ya arus (amp

ngan perny

39 

 

rnator udu.

saat

mpere,

ar 2,9

n arus

rpm

epatan

118,0

utaran

epatan

a saat

mpere

rpm

engan

utaran

rsebut

garuhi

mpere)

yataan

 

 

Alamsyah

rendah m

keluaranny

5.4 PengaPutar

Pada

yang diha

putaran pe

sudu. Ole

terhadap

dihasilkan

Gambar

Berd

kecepatan

dengan 3

(rpm) alte

hal terseb

peningkata

pernyataan

semakin b

Akibatnya

menghasil

h (2007), y

aka keluara

ya akan sem

aruh Jumlaran per mea kecepatan

asilkan oleh

er menit (rp

h karena it

peningkata

n, selengkap

25 Pengaruputaran

dasarkan g

n putaran pe

sudu lebih

ernator yan

but, jumlah

an kecepata

n Jhon (19

besar luas b

a akan m

lkan daya l

yang menya

annya akan

makin tinggi

ah 3 Suduenit (rpm) An angin terte

h turbin an

pm) alterna

tu, dibuat s

an kecepata

pnya dapat d

uh jumlah 3per menit (

grafik di at

er menit (rp

h kecil dib

ng dihasilka

h sudu pad

an putaran p

985) yang

baling-baling

menyebabka

istrik kelua

atakan bah

n rendah. S

i.

dan 6 SudAlternatorentu, kecepa

ngin denga

ator yang d

suatu grafik

an putaran

dilihat pada

sudu dan 6rpm) altern

tas, pada

pm) alterna

bandingkan

an oleh turb

da baling-ba

per menit (r

diacu oleh

g maka aka

an putaran

aran yang s

wa pada a

Sebaliknya,

du terhadap

atan putaran

an 3 sudu

dihasilkan o

k pengaruh

n per men

Gambar 24

6 sudu terhanator.

saat kecep

ator yang d

dengan ke

bin angin d

aling memb

rpm) altern

Guntoro (

an menghas

n rotor y

emakin bes

alternator m

semakin ti

p Peningka

n per menit

berbeda de

oleh turbin

jumlah 3 s

nit (rpm) a

4.

adap pening

patan angin

dihasilkan o

ecepatan pu

engan 6 su

berikan pen

nator. Hal in

(2008), men

ilkan gaya

ang semak

sar. Demiki

mobil, saat

inggi rpm

atan Kecep

(rpm) alter

engan kece

angin deng

sudu dan 6

alternator

gkatan kece

n tertentu

oleh turbin

utaran per m

udu. Berdas

ngaruh terh

ni sesuai de

nyatakan b

yang besar

kin cepat

ian pula, de

40 

 

t rpm

maka

patan

rnator

epatan

gan 6

sudu

yang

epatan

maka

angin

menit

arkan

hadap

engan

bahwa

pula.

dan

engan

41  

  

menambah jumlah sudu pada baling-baling akan menambah luas baling-baling

yang berarti akan menambah gaya pada turbin sehingga akan memperbesar

putaran rotor.

5.5 Perbandingan Lama Waktu Pengisian Ampere Baterai oleh Turbin angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu

Selain terhadap kecepatan putaran alternator (rpm), jumlah sudu pada

baling-baling juga memberikan pengaruh terhadap lamanya waktu yang

dibutuhkan untuk mengisi ampere baterai sampai penuh. Pada saat pengukuran

arus yang masuk ke dalam baterai, ampere awal baterai yang terukur yaitu 24.5

ampere. Sebelumnya ampere baterai dikosongkan, hal ini dilakukan agar dapat

mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk menambah ampere di baterai hingga

mencapai 45 ampere.

Tabel 11 Perbandingan lama waktu pengisian ampere baterai oleh turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu.

Sumber: Pengolahan data

Berdasarkan Tabel 11 diatas, maka dapat dibuat suatu grafik perbandingan lama

waktu pengisian ampere baterai pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu.

Grafik hubungan tersebut disajikan pada Gambar 25.

Waktu (Jam) Arus (ampere) 3 sudu 6 sudu

06.00 24,5 24,5 06.15 27,5 27,9 06.30 30,5 31,3 06.45 33,5 34,7 07.00 36,6 38,2 07.15 39,0 41,6 07.30 42,0 45,0 07.45 45,1 -

 

 

Gambar

Berd

baterai de

turbin ang

sudu, pad

artinya me

penuh. Se

sudah teri

cepat untu

Hal

jumlah sud

Hal ini ter

baling-bal

sehingga k

daya dan a

5.6 Waktu

Berd

efektif dib

(ampere)

digunakan

energi yan

lampu LE

26 Perbanddengan

dasarkan G

engan meng

gin dengan

da pukul 07

embutuhkan

dangkan de

si penuh sam

uk mengisi a

ini sesuai

du pada bal

rjadi karena

ling (luas be

kecepatan p

arus listrik y

u yang Dib

dasarkan pe

bandingkan

dan tegang

n untuk men

ng terdapat

D.

dingan lama3 sudu dan

Gambar 25,

ggunakan t

menggunak

7.45 amper

n waktu 1 ja

engan meng

mpai 45,0 a

ampere bate

dengan per

ling-baling

a gaya angk

ertambah k

putaran roto

yang dihasil

butuhkan u

embahasan

n turbin ang

gan (volt) y

nghitung la

dalam bater

a waktu pen6 sudu.

, lama wa

turbin angin

kan 6 sudu.

re baterai b

am 45 meni

ggunakan 6

ampere yan

erai sampai

rnyataan Gu

efisiensi da

kat angin me

arena jumla

or (alternato

lkan juga se

ntuk Meng

di atas, bah

gin dengan

yang dihasil

ama waktu

rai jika digu

gisian ampe

ktu yang

n 3 sudu l

Dengan m

baru terisi

it untuk men

sudu, pada

ng artinya w

penuh yaitu

untoro (200

aya listrikny

enjadi besar

ah sudu pad

or) juga sem

emakin besa

ghidupkan

hwa turbin

6 sudu. O

lkan oleh tu

yang dibutu

unakan untu

ere baterai o

dibutuhkan

lebih lamb

menggunaka

sampai 45

ngisi amper

pukul 07.30

waktu yang d

u 1 jam 30 m

08), bahwa

ya cenderun

r dengan be

da baling-ba

makin lebih

ar.

Rangkaian

angin deng

Oleh karena

urbin angin

uhkan untu

uk menghid

oleh turbin

n untuk me

at dibandin

an turbin an

,1 ampere

re baterai sa

0 ampere b

dibutuhkan

menit.

semakin ba

g semakin b

ertambahnya

aling bertam

besar, akib

n lampu LE

gan 6 sudu

a itu, maka

n dengan 6

uk menghab

dupkan rang

42 

 

angin

engisi

ngkan

ngin 3

yang

ampai

aterai

lebih

anyak

besar.

a luas

mbah)

batnya

ED

lebih

a arus

sudu

biskan

gkaian

43  

  

LED yang digunakan sebanyak 36 buah disusun menjadi empat rangkaian

pararel, yang masing-masing rangkaian pararel mengandung tiga buah LED yang

disusun secara seri. Setiap rangkaian seri LED dipasang resistor yang berfungsi

untuk menghambat arus yang mengalir dari baterai, untuk lebih jelasnya dapat

dilihat pada Gambar 26 di bawah ini.

Sumber: Syahbana (2012)

Gambar 27 Rangkaian lampu LED yang digunakan.

Berdasarkan perhitungan, tegangan dari satu rangkaian lampu LED tersebut

yaitu 1,98 V dengan daya 0,04752 Watt. Sedangkan, turbin angin dengan 6 sudu

menghasilkan rata-rata tegangan sebesar 5,2 volt dengan rata-rata arus yang

dihasilkan sebesar 3,4 ampere. Maka, daya yang dikeluarkan oleh turbin angin

dengan 6 sudu sebesar 17,9 watt per jam. Dengan daya per jam yang dihasilkan

oleh tubin angin tersebut, mampu untuk menghidupkan tiga buah rangkaian lampu

LED (putih, merah, dan hijau) dengan daya sebesar 0,14256 watt selama 125,6

jam atau sama dengan kurang lebih 5 hari.

5.7 Spesifikasi Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu Pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu memiliki spesifikasi yang

berbeda khususnya pada keluaran (output) yang dihasilkan, oleh karena itu

disajikan tabel spesifikasi dari turbin angin dengan 3 sudu dan turbin angin

dengan 6 sudu. Data selengkapnya disajikan pada Tabel 12 di bawah ini.

+

D1

D4

D7

D2

D5

D8

D3

D6

D9

D10 D11 D12

R1

R2

R3

R4

44  

  

Tabel 12 Spesifikasi turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu.

No. Spesifikasi Keterangan ( 3 sudu)

Keterangan ( 6 sudu) 1. Sudu

Bahan Pipa PVC PVC Model Taper Linier Taper Linier Diameter 100 cm 100 cm Tinggi 50 cm 50 cm Sisi atas 5 cm 5 cm Sisi bawah 2 cm 2 cm Luas tiap sudu 175 cm 175 cm

2. Alternator Merek Denso Denso

Tipe 27060 bz020 27060 bz020 3. Baterai Tegangan (volt) 12 volt 12 volt

Daya (Ah) 45 Ah 45 Ah 4. Kecepatan angin (km/jam) Tertinggi 25,2 km/jam 24,8 km/jam

Terendah 15,9 km/jam 15,2 km/jam Rata-rata 17,5 km/jam 17,2 km/jam

5. Keluaran (output) Rpm alternator rata-rata 117,2 rpm 124,8 rpm

Tegangan (volt) rata-rata 4,9 volt 5,2 volt Arus (ampere) rata-rata 3,0 ampere 3,44 ampere Daya yang dihasilkan per jam 14,7 watt/jam 17,9 watt/jamLama waktu pengisian baterai 1 jam 45 menit 1 jam 30

menit Lama LED (Putih, Merah, dan Hijau) menyala

± 4 hari ± 5 hari

Sumber: Pengolahan data

45  

  

6 KESIMPULAN DAN SARAN 6.1. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini yaitu:

(1) Waktu (siang dan malam) memberikan pengaruh terhadap besarnya

kecepatan angin di daerah penelitian, dimana kecepatan angin pada siang hari

lebih besar dibandingkan malam hari. Pada saat pengujian turbin angin mini

dengan jumlah sudu 3, kecepatan angin tertinggi yaitu 25,2 km/jam pada

pukul 15.45-16.00 WIB dan kecepatan angin terendah yaitu 15,9 km/jam

pada pukul 00.15-00.30 WIB. Sedangkan pada saat pengujian turbin angin

mini dengan jumlah sudu 6, kecepatan angin tertinggi yaitu 24,8 km/jam pada

pukul 16.45-17.00 WIB dan kecepatan angin terendah yaitu 15,2 km/jam

pada pukul 00.45-01.00 WIB

(2) Kecepatan angin rata-rata saat pengujian turbin angin mini dengan jumlah

sudu 3 yaitu 17,5 km/jam, dan saat pengujian dengan jumlah sudu 6 yaitu

17,2 km/jam. Maka menurut tabel skala Beaufort, tipe angin di daerah

penelitian pada saat melakukan pengujian termasuk dalam tipe angin lemah.

(3) Jumlah sudu pada baling-baling memberikan pengaruh terhadap peningkatan

kecepatan putaran per menit (rpm) alternator, dimana turbin angin dengan 6

sudu menghasilkan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator lebih besar

dibandingkan turbin angin dengan 3 sudu.

(4) Lama waktu yang dibutuhkan untuk mengisi ampere baterai sampai penuh

oleh turbin angin dengan 3 sudu yaitu 1 jam 45 menit, sedangkan oleh turbin

angin dengan 6 sudu waktu yang dibutuhkan hanya 1 jam 30 menit. Jadi,

turbin angin dengan 6 sudu menghasilkan arus (ampere) yang lebih besar.

(5) Energi yang dihasilkan turbin angin mini dengan 6 baling-baling mampu

untuk menghidupkan tiga buah rangkaian lampu LED (putih, merah, dan

hijau) selama 125,6 jam atau sama dengan ± 5 hari.

46  

  

6.2 Saran

Adapun saran pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

(1) Untuk penelitian selanjutnya yang menggunakan turbin angin diharapkan

pengujian dilakukan pada saat musim ketika angin besar, agar didapatkan

hasil yang lebih maksimal.

(2) Desain turbin angin diharapkan dapat menyesuaikan dengan kondisi daerah

penelitian.

(3) Turbin angin mini ini diharapkan dapat menjadi sumber energi alternatif

untuk sistem kelistrikan pada kapal penangkap ikan khususnya untuk

kebutuhan listrik lampu navigasi.

47  

  

DAFTAR PUSTAKA

Alamsyah, H. 2007. Pemanfaatan Turbin Angin Dua Sudu Sebagai Penggerak Mula Alternator Pada Pembangkit Listrik Tenaga Angin [Skripsi]. Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. Semarang.

Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika. Prakiraan Cuaca Provinsi Jawa

Barat. http://www.bmkg.go.id/bmkg_pusat/Meteorologi/Prakiraan_Cuaca _Propinsi.bmkg?prop=13. [28 Februari 2012].

Gulbrandsen. 2009. Safety Guide For Small Fishing Boat. FAO / SIDA / IMO /

BOBP-IGO. Guntoro, W. 2008. Studi Pengaruh Panjang dan Jumlah Baling-baling Terhadap

Efisiensi Daya Listrik Pada Pembangkit Listrik Tenaga Angin [Tesis]. Program Studi Fisika Institut Teknologi Bandung. Bandung.

Kamus Besar Bahasa Indonesia, Pusat Bahasa Departemen Pendidikan Nasional

Republik Indonesia. http://www.pusatbahasa.kemdiknas.go.id. [13 Januari 2012]

Koenhardono, ES. 2009. Analisa Kondisi Sistem Kelistrikan Pada Kapal Ikan

(Studi Kasus Pada KM. Baruna 30GT). Seminar Nasional Perikanan Indonesia 2009. Sekolah Tinggi Perikanan. Jakarta.

Kuniyo, S. 2006. LED Sebagai Sumber Cahaya Masa Depan.

www.usmankuniyo.multiply.com. [17 Februari 2011]. Routledge, G. 2002. Lighting The Way To A Low-Energy Future. IEE Review

Volume 48. Setiono, P. 2006. Pemanfaatan Alternator Mobil Sebagai Pembangkit Listrik

Tenaga Angin [Skripsi]. Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. Semarang.

Suardi, Y. 2009. Pola Umum Angin di Indonesia.

http://www.ilmukelautan.com/oseanografi/fisika-oseanografi/405-pola-umum-angin-di-indonesia [20 Desember 2011].

Syahbana, R. 2012. Uji Coba Pemanfaatan Energi Surya sebagai Energi

Alternatif Sistem Kelistrikan Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan [Skripsi]. Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Triharyanto, Y. T., M. N. Andika, R. O. Prasetya. 2007. Kincir Angin Sumbu

Horisontal Bersudu Banyak [Skripsi]. Jurusan Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Yogyakarta.

 

48  

 

49  

  

Lampiran 1 Tabel data hasil pengamatan turbin angin dengan 3 sudu.

Arah angin Waktu (Jam) Kecepatan angin (km/jam)

Kecepatan putaran per menit (rpm)

alternator

Arus (ampere)

Laut 06.00-06.15 17,2 117,3 3,0 Laut 06.15-06.30 17,4 117,4 3,0 Laut 06.30-06.45 16,9 117,1 3,0 Laut 06.45-07.00 17,7 117,7 3,1 Laut 07.00-07.15 16,8 116,6 3,0 Laut 07.15-07.30 17,1 117,3 3,0 Laut 07.30-07.45 17,5 117,8 3,1 Laut 07.45-08.00 17,8 117,2 3,0 Laut 08.00-08.15 17,3 117,3 3,0 Laut 08.15-08.30 16,7 116,3 2,9 Laut 08.30-08.45 17,1 117,1 3,0 Laut 08.45-09.00 17,2 117,3 3,0 Laut 09.00-09.15 16,9 116,4 2,9 Laut 09.15-09.30 17,2 117,3 3,0 Laut 09.30-09.45 17,8 118,0 3,1 Laut 09.45-10.00 17,6 117,6 3,0 Laut 10.00-10.15 18,2 118,3 3,1 Laut 10.15-10.30 16,0 116,0 2,9 Laut 10.30-10.45 16,3 116,3 2,9 Laut 10.45-11.00 17,4 117,3 3,0 Laut 11.00-11.15 16,5 116,5 3,0 Laut 11.15-11.30 16,9 116,4 2,9 Laut 11.30-11.45 16,5 116,6 2,9 Laut 11.45-12.00 17,6 117,5 3,0 Laut 12.00-12.15 17,5 117,5 3,0 Laut 12.15-12.30 17,0 117,0 3,0 Laut 12.30-12.45 16,6 116,0 2,9 Laut 12.45-13.00 16,2 116,0 2,9 Laut 13.00-13.15 16,7 116,6 2,9 Laut 13.15-13.30 16,7 116,7 3,0 Laut 13.30-13.45 16,4 116,1 2,9 Laut 13.45-14.00 16,5 116,1 2,9 Laut 14.00-14.15 16,6 116,6 3,0 Laut 14.15-14.30 17,2 117,3 3,0 Laut 14.30-14.45 17,8 118,0 3,1 Laut 14.45-15.00 17,6 117,5 3,0 Laut 15.00-15.15 18,9 118,0 3,1 Laut 15.15-15.30 19,9 119,0 3,2 Laut 15.30-15.45 20,1 119,7 3,3 Laut 15.45-16.00 25,2 120,0 3,3 Laut 16.00-16-15 22,6 120,3 3,4 Laut 16.15-16.30 23,5 124,1 3,4 Laut 16.30-16.45 23,2 124,0 3,4 Laut 16.45-17.00 24,1 125,0 3,4 Laut 17.00-17-15 24,8 124,8 3,4 Laut 17.15-17.30 22,6 123,5 3,4 Laut 17.30-17.45 20,1 120,8 3,4 Darat 17.45-18.00 19,7 119,0 3,2 Darat 18.00-18.15 17,5 117,3 3,0 Darat 18.00-18.15 17,4 115,0 2,8

50  

  

Arah angin Waktu (Jam) Kecepatan angin (km/jam)

Kecepatan putaran per menit (rpm)

alternator

Arus (ampere)

Darat 18.15-18.30 16,9 116,0 2,8 Darat 18.30-18.45 16,2 116,1 2,9 Darat 18.45-19.00 16,4 116,1 2,9 Darat 19.00-19.15 16,3 117,0 3,0 Darat 19.15-19.30 16,3 116,0 2,9 Darat 19.30-19.45 16,6 116,0 2,9 Darat 19.45-20.00 17,2 115,6 2,9 Darat 20.00-20.15 17,4 115,3 2,9 Darat 20.15-20.30 17,5 116,0 2,9 Darat 20.30-20.45 16,9 117,0 3,0 Darat 20.45-21.00 16,7 115,7 2,9 Darat 21.00-21.15 17,2 115,4 2,9 Darat 21.15-21.30 17,3 116,0 2,9 Darat 21.30-21.45 17,1 116,0 2,9 Darat 21.45-22.00 17,0 117,4 3,0 Darat 22.00-22.15 16,5 118,2 3,1 Darat 22.15-22.30 16,2 116,0 2,9 Darat 22.30-22.45 16,3 116,1 2,9 Darat 22.45-23.00 16,8 117,2 3,0 Darat 23.00-23.15 17,1 115,3 2,9 Darat 23.15-23.30 16,2 116,0 2,9 Darat 23.30-23.45 16,2 116,4 2,9 Darat 23.45-24.00 16,2 117,7 3,1 Darat 00.00-00.15 16,1 117,5 3,1 Darat 00.15-00-30 15,9 117,0 3,0 Darat 00.30-00.45 16,7 116,5 2,9 Darat 00.45-01.00 16,9 115,1 2,8 Darat 01.00-01.15 16,4 116,9 3,0 Darat 01.15-01.30 16,4 115,7 2,8 Darat 01.30-01.45 16,8 116,3 2,9 Darat 01.45-02.00 16,5 115,2 2,8 Darat 02.00-02.15 16,8 116,8 2,9 Darat 02.15-02.30 16,5 115,3 2,8 Darat 02.30-02.45 16,7 116,0 2,9 Darat 02.45-03.00 16,3 116,0 2,9 Darat 03.00-03.15 16,3 117,9 3,1 Darat 03.15-03.30 16,6 116,0 2,9 Darat 03.30-03.45 16,9 117,3 3,0 Darat 03.45-04.00 17,2 117,8 3,1 Darat 04.00-04.15 16,9 116,3 2,9 Darat 04.15-04.30 16,7 116,0 2,9 Darat 04.30-04.45 16,9 116,0 2,9 Darat 04.45-05.00 16,8 116,0 2,9 Darat 05.00-05.15 16,5 116,1 2,9 Darat 05.15-05.30 16,8 116,0 3,0 Darat 05.30-05.45 17,1 115,9 2,8 Darat 05.45-06.00 17,3 116,2 2,9

Rata-rata 17,5 117,2 3,0

51  

  

Lampiran 2 Tabel data hasil pengamatan turbin angin dengan 6 sudu.

Arah angin Waktu (Jam) Kecepatan angin (km/jam)

Kecepatan putaran per menit (rpm)

alternator

Arus (ampere)

Darat 06.00-06.15 17,1 122,0 3,4 Darat 06.15-06.30 17,3 124,0 3,4 Darat 06.30-06.45 16,7 120,0 3.4 Darat 06.45-07.00 17,5 127,0 3,5 Darat 07.00-07.15 16,6 120,0 3,4 Darat 07.15-07.30 17,1 121,0 3,4 Darat 07.30-07.45 17,6 125,0 3,4 Darat 07.45-08.00 17,2 128,0 3,5 Darat 08.00-08.15 17,2 123,0 3,4 Darat 08.15-08.30 16,2 120,0 3,4 Darat 08.30-08.45 17,0 121,0 3,4 Darat 08.45-09.00 17,2 122,0 3,4 Darat 09.00-09.15 16,4 120,0 3,4 Darat 09.15-09.30 17,1 122,0 3,4 Darat 09.30-09.45 17,7 128,0 3,5 Darat 09.45-10.00 17,2 126,0 3,5 Darat 10.00-10.15 17,9 132,0 3,5 Darat 10.15-10.30 15,7 119,0 3,3 Darat 10.30-10.45 16,1 120,0 3,4 Darat 10.45-11.00 17,3 124,0 3,4 Darat 11.00-11.15 16,3 120,0 3,4 Darat 11.15-11.30 16,4 120,0 3,4 Darat 11.30-11.45 16,5 120,0 3,4 Darat 11.45-12.00 17,4 126,0 3,4 Darat 12.00-12.15 17,4 125,0 3,4 Darat 12.15-12.30 17,0 120,0 3,4 Darat 12.30-12.45 16,2 119,0 3,3 Darat 12.45-13.00 16,1 119,0 3,3 Darat 13.00-13.15 16,4 120,0 3,4 Darat 13.15-13.30 16,6 120,0 3,4 Darat 13.30-13.45 16,3 120,0 3,4 Darat 13.45-14.00 16,3 120,0 3,4 Darat 14.00-14.15 16,5 120,0 3,4 Darat 14.15-14.30 17,1 122,0 3,4 Darat 14.30-14.45 17,7 128,0 3,5 Darat 14.45-15.00 17,5 126,0 3,4 Darat 15.00-15.15 17,6 139,0 3,6 Darat 15.15-15.30 19,1 141,0 3,7 Darat 15.30-15.45 19,7 149,0 3,8 Darat 15.45-16.00 20,1 156,0 3,9 Darat 16.00-16-15 20,4 150,0 3,8 Darat 16.15-16.30 24,2 154,0 3,8 Darat 16.30-16.45 24,1 153,0 3,8 Darat 16.45-17.00 24,8 154,0 3,8 Darat 17.00-17-15 24,6 155,0 3,8 Darat 17.15-17.30 23,2 153,0 3,8 Laut 17.30-17.45 20,7 153,0 3,8 Laut 17.45-18.00 19,5 150,0 3,8 Laut 18.00-18.15 17,5 149,0 3,7 Laut 18.15-18.30 15,8 120,0 3,4

52  

  

Arah angin Waktu (Jam) Kecepatan angin (km/jam)

Kecepatan putaran per menit (rpm)

alternator

Arus (ampere)

Laut 18.30-18.45 16,0 119,0 3,4 Laut 18.45-19.00 16,1 120,0 3,4 Laut 19.00-19.15 16,6 119,0 3,2 Laut 19.15-19.30 16,1 119,0 3,2 Laut 19.30-19.45 16,0 120,0 3,4 Laut 19.45-20.00 15,7 122,0 3,4 Laut 20.00-20.15 15,4 124,0 3,4 Laut 20.15-20.30 15,9 125,0 3,4 Laut 20.30-20.45 17,0 120,0 3,4 Laut 20.45-21.00 15,7 119,0 3,3 Laut 21.00-21.15 15,5 122,0 3,4 Laut 21.15-21.30 16,1 123,0 3,4 Laut 21.30-21.45 16,6 121,0 3,4 Laut 21.45-22.00 17,4 120,0 3,4 Laut 22.00-22.15 18,2 120,0 3,4 Laut 22.15-22.30 16,0 119,0 3,4 Laut 22.30-22.45 16,3 119,0 3,4 Laut 22.45-23.00 17,4 120,0 3,4 Laut 23.00-23.15 15,5 121,0 3,4 Laut 23.15-23.30 15,9 120,0 3,4 Laut 23.30-23.45 16,5 119,0 3,4 Laut 23.45-24.00 17,6 120,0 3,4 Laut 00.00-00.15 17,5 120,0 3,4 Laut 00.15-00-30 17,0 118,0 3,4 Laut 00.30-00.45 16,6 120,0 3,4 Laut 00.45-01.00 15,2 120,0 3,4 Laut 01.00-01.15 16,7 119,0 3,4 Laut 01.15-01.30 15,7 120,0 3,4 Laut 01.30-01.45 16,4 120,0 3,4 Laut 01.45-02.00 15,5 120,0 3,4 Laut 02.00-02.15 16,6 120,0 3,4 Laut 02.15-02.30 15,5 120,0 3,4 Laut 02.30-02.45 16,1 120,0 3,4 Laut 02.45-03.00 15,9 120,0 3,4 Laut 03.00-03.15 17,9 120,0 3,4 Laut 03.15-03.30 16,0 120,0 3,4 Laut 03.30-03.45 17,3 120,0 3,4 Laut 03.45-04.00 17,8 122,0 3,4 Laut 04.00-04.15 16,1 121,0 3,4 Laut 04.15-04.30 15,9 120,0 3,4 Laut 04.30-04.45 15,9 121,0 3,4 Laut 04.45-05.00 16,0 120,0 3,4 Laut 05.00-05.15 16,1 120,0 3,4 Laut 05.15-05.30 16,1 120,0 3,4 Laut 05.30-05.45 15,9 121,0 3,4 Darat 05.45-06.00 16,2 124,0 3,4

Rata-rata 17,2 124,8 3,44

 

 

Lampiran

Pip

Alternator

 

 

 

Amp

n 3. Alat da

pa paralon P

r denso 270

ere meter G

an bahan.

PVC

60 bz020

Gauge

Softwar

re kecepatan

Aki

T

n angin (SC

Acrylic 2m

i basah 12 V

Tachometer

CD)

mm

V 45 Ah

53 

 

 

 

Anemome

eter 3 mangkkok

Laptop AAcer Aspiree 4720z

54 

 

 

 

Lampiran

n 4 Dokummentasi hasiil penelitiann.

55