TUGAS III
PERANCANGAN KINCIR ANGIN DENGAN DAYA 400 WATT PUTARAN MAKSIMAL GENERATOR 1000 RPM
DISUSUN OLEH :
Nama : Agung Nugroho
NIM : 111.03.1051
Jurusan : Teknik Mesin (S-1)
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND YOGYAKARTA
1
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pemanfaatan tenaga angin sebenarnya bukanlah hal yang baru
dalam sejarah peradaban. Sudah berabad-abad lamanya manusia
menggunakan angin sebagai tenaga penggerak kapal yang dipakai untuk
mengarungi samudera dan menjelajah semesta. Konon, pada abad ke-17
SM, bangsa Babilonia kuno pun sudah menggunakan tenaga angin untuk
sistem irigasi. Turbin angin pertama sebagai pembangkit listrik berupa
sebuah kincir angin tradisional dibuat oleh Poul La Cour di Denmark lebih
dari 100 tahun yang lalu. Kemudian pada awal abad ke-20 mulai ada
mesin eksperimen untuk turbin angin. Pengembangan lebih serius
dilakukan pada saat terj adi krisis minyak di era 1970-an dimana banyak
pemerintah di seluruh dunia mulai mengeluarkan dana untuk riset dan
pengembangan sumber energi baru atau energi alternatif. Diawal 80-an
terlihat pengembangan utama dilakukan di California dengan
pembangunan ladang PLTB dengan ratusan turbin kecil. Sehingga sampai
akhir dekade tersebut sudah dibangun 15.000 turbin angin dengan
kapasitas pembangkit total sebesar 1.500 MW di daerah itu. Di era 80-an
tersebut juga diikuti pemangkasan subsidi pemerintah untuk dana
pengembangan turbin angin ini.
Di Denmark, pemerintah tetap mendukung secara kontinu serta
tetap mengawal pengembangan teknologi turbin angin ini.Akibatnya,
teknologi dasar mereka tetap terpelihara dan tidak menghilang. Sehingga
pada saat energi angin kembali menguat diawal 90-an, banyak perusahan
yang bergerak dibidang ini mampu merespon dengan cepat dan hasilnya
mereka mampu mendominasi pasar hingga saat ini. Sebagian besar ladang
turbin angin yang terpasang masih di daratan. Hasil studi yang diadakan
hingga akhir tahun 2002, kapasitas total terpasang untuk turbin angin darat
berkisar 24 Giga Watt (GW) dan dipasang lebih dari 3 tahun terakhir. Lalu
instalasi pertahunnya telah mencapai 4 GW. Saat ini laju rata-rata turbin
terpasang secara internasional sudah mendekati 1 MW per unit. Dengan
keberhasilan pengembangan dalam skala yang ekonomis tersebut, saat ini
2
energi angin sudah mampu bersaing dengan pembangkit listrik lainnya
seperti batubara maupun nuklir untuk daerah dimana banyak potensi
angin.
Salah satu upaya untuk mengatasi krisis energi adalah mengurangi
ketergantungan terhadap sumber energi fosil dengan cara memanfaatkan
sumber energi alternatif. Salah satu energi alternatif yang dapat digunakan
adalah energi angin. Kebutuhan Energi Listrik di Indonesia khususnya dan
di dunia pada umumnya terus meningkat. Hal ini disebabkan oleh
pertambahan jumlah penduduk, pertumbuhan ekonomi serta pola
konsumsi energi yang terus meningkat. Energi listrik merupakan energi
yang sangat penting bagi peradabann manusia baik dalam kegiatan sehari
hari hinggadalam kegiatan industri. Energi listrik tersebut digunakan untuk
berbagai kebutuhan, seperti penerangan dan juga proses proses yang
melibatkan barang-barang elektronik dan mesin industri. Dengan
kebutuhan energi listrik yang besar maka dibutuhkan sumber energi
pembangkit listrik yang mencukupi kebutuhan tersebut. Tentunya dengan
tetap menjaga ketersediaan energi fosil yang diketahui semakin menipis.
Mengingat hal tersebut diperlukan suatu sumber daya terbarui yang
keberadaannya tidak terbatas, untuk mendapatkan kondisi ini diperlukan
langkah strategis yang dapat menunjang penyediaan energi listrik secara
optimal dan terjangkau.
Salah Satu upaya mengatasi krisis energi adalah mengurangi
ketergantungan terhadap sumber energi fosil dengan cara memanfaatkan
sumber energi alternatif. Salah satu energi alternatif yang dapat digunakan
adalah energi yang terdapat pada alam seperti angin. Energi angin dapat
dimanfaatkan pada pembangkit listrik tenaga angin yang merupakan suatu
metode untuk menghasilkan energi listrik dengan cara memutar turbin
angin yang dihubungkan ke generator kemudian hasilnya disimpan dalam
elemen penyimpan, dan untuk menjaga tegangan kaluaran dari generator
dibutuhkan pengendali agar energi listrik yang masuk kedalam baterai
optimal.
3
Energi listrik yang tersimpan dalam baterai akan digunakan untuk
menyalakan beberapa peralatan listrik rumah tangga seperti lampu, televisi
dan beberapa peralatan listrik yang memiliki kapasitas daya yang tidak
terlalu besar. Karena peralatan listrik rumah tangga memiliki kapasitas
tegangan arus bolak balik, maka energi listrik yang disimpan dalam baterai
harus diubah dahulu dari tegangan arus searah menjadi arus bolak balik
dengan inverter.
1.2 Tujuan
a. Mengetahui koefisien daya kincir
b. Menggunakan kincir angin poros horizontal untuk pembangkit
listrik
c. Untuk meningkatkan dan mengembangkan kreativitas mahasiswa
dalam bidang ilmu pengetahuan (IPTEK)
1.3 Manfaat
a. Kincir angin ini dapat digunakan sebagai salah satu pemanfaatan
energi terbarukan.
b. Dalam pembuatan skala besar mampu menghasilkan energi listrik
yang besar dan dapat di terapkan di masyarakat.
BAB II. DASAR TEORI
4
2.1 Teori Turbin Angin Sumbu Horizontal
Turbin angin dengan sumbu horizontal mempunyai sudu yang berputar
dalam bidang vertikal seperti halnya propeler pesawat terbang. Turbin angin
biasanya mempunyai sudu dengan bentuk irisan melintang khusus di mana aliran
udara pada salah satu sisinya dapat bergerak lebih cepat dari aliran udara di sisi
yang lain ketika angin melewatinya. Fenomena ini menimbulkan daerah tekanan
rendah pada belakang sudu dan daerah tekanan tinggi di depan sudu. Perbedaan
tekanan ini membentuk gaya yang menyebabkan sudu berputar.
Gambar .1 Berbagai jenis kincir angin sumbu horizontal
Sumber : Himran, Syukri
5
Gambar 2.Sistem Turbin Angin Sumbu Horizontal
Turbin skala utility memiliki berbagai ukuran, dari 100 kilowatt sampai dengan
beberapa megawatt. Turbin besar dikelompokkan bersama-sama ke arah
angin,yang memberikan kekuatan massal ke jaringan listrik. turbin kecil tunggal,
di bawah 100 kilowatt dan digunakan pada rumah, telekomunikasi, atau
pemompaan air. Turbin kecil kadang-kadang digunakan dalam kaitannya dengan
generator diesel, baterai dan sistem fotovoltaik. Sistem ini disebut sistem angin
hibrid dan sering digunakan di lokasi terpencil di luar jaringan, di mana tidak
tersedia koneksi ke jaringan utilitas.
Komponen-komponen yang ada di dalam turbin angin yaitu :
Gambar.3 Mekaniske Turbin Angin
6
2.2 Tinjauan Pustaka
Perkembangan teknologi tenaga angin di Indonesia dirintis oleh
Ridho Hantaro, ST. MT pilot proyek sederhana bertemakan “renewable
energy” hingga memenangkan “Brits Award for Poverty Alleviation
2006~. Proyek ini adalah pembuatan turbin angin pembangkit listrik di
pulau Sapeken, Kabupaten Sumenep, Jawa Timur. Turbin angin
berdiameter rotor 4 meter dengan 6 buah daun alumunium ini mampu
menghasilkan daya hingga 1 KW dengan tiang penopang setinggi 8 meter.
Berdasarkan perancangan yang sudah ada permasalahan utama
terjadi adalah pada kontruksi dudukan poros blade yang terlalu panjang.
Bearing yang digunakan pada poros bagian depan menggunakan bearing
biasa. Adapun spesifikasi dari rancangan sebelumnya ( Toto Rusianto,
2007 ) adalah sebagai berikut :
1. Tipe blade (sudut) : Airfoil NACA 4415
2. Bahan blade : Fiber (komposit)
3. Jumlah blade (sudu) : 3 buah
4. Panjang blade : 100 cm
5. Lebar pangkal blade : 18 cm
6. Lebar ujung blade : 8 cm
7. Diameter penyangga blade : 10 cm
8. Diameter rotor : 200 cm
9. Diameter poros blade (sudu) : 1 inchi (2,54 cn)
10. Bantalan poros : 2 buah
11. Tinggi kincir dari tanah : 2 meter
12. Tekanan udara ( P ) : 1 atm = 1,01325 x 105 pa
13. Suhu udara absolute ( K ) : 303, 15 ok
14. Konstanta gas ( R ) 287 j/kg.ok
Kemudian kelemahan tersebut diperbaiki oleh perancangan ulang
kincir angin yang di lakukan oleh Triyanto, Hanip Stiyanto, Sujono,
Eka Laradi Kurnia Elsa tahun 2010 dengan spesifikasi :
7
1) Diameter blade = 300 mm
2) Putaran generator = 1200 rpm
3) Perbandingan roda gigi = 1:6
4) Diameter poros motor ke reduser = 15,22 mm
5) Diameter poros = 25 mm
6) Umur bantalan = 20000 jam
Data dari hasil perancangan pengujian sebelumnya diatas
dijadikan acuan untuk perancangan kali ini. Sementara spesifikasi
design kincir angin yang dikembangkan adalah sebagai berikut :
1. Tipe blade (sudu) : Airfoil NACA 4415
2. Bahan blade : Fiberglass (Komposit)
3. Panjang blade (sudu) : 100 cm
4. Lebar Pangkal Blade : 18 cm
5. Lebar Ujung Blade : 8 cm
6. Diameter rotor : 200 cm
7. Sudut helix : 20o
Pada perancangan ini komponen – kompenen dari kincir
angin pada perancangan sebelumnya disederhanakan, diamana
rotor langsung terhubung dengan poros generator tanpa reduser.
Serta, penggunaan generator yang lebih baik dari perancangan –
perancangan sebelumnya. Instalasi pengambilan data dengan
menggunakan data logger. Pengujian kincir dilakukan di bibir
pantai, tepatnya di pantai Baru, Pandansimo, Kab. Bantul , DIY.
8
BAB III. PEMBAHASAN
3.1 Komponen Pada Sistem Turbin Angin
3.1.1 Anemometer
Gambar 4. Anemometer
Sumber : (Komponen elektronika) http://komponenelektronika.biz/fungsi-
anemometer.html
Berfungsi untuk mengukur kecepatan angin dan
mengirimkan data kecepatan angin ke pengontrol.
3.1.2 Blades
Gambar 5. Blade Kincir Angin Tiga Sudu
Sumber : (Anne Ahira )http://www.anneahira.com/kincir-angin-
pembangkit-listrik.htm
9
Kebanyakan turbin baik dua atau tiga pisau. Angin bertiup di atas
menyebabkan pisau pisau untuk mengangkat dan berputar.
3.1.3 Brake
Gambar 6. Sistem Brake pada kincir angin
Sumber : http://lugiromadoni.blogspot.com/
Digunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox agar
bekerja pada titik aman saat terdapat angin yang besar. Alat ini perlu
dipasang karena generator memiliki titik kerja aman dalam
pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energi listrik
maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang telah ditentukan.
Kehadiran angin diluar diguaan akan menyebabkan putaran yang cukup
cepat pada poros generator, sehingga j ika tidak diatasi maka putaran ini
dapat merusak generator. Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih
diantaranya overheat, rotor breakdown, kawat pada generator putus karena
tidak dapat menahan arus yang cukup besar.
3.1..4 Controller (Pengendali)
Pengontrol mesin mulai dengan kecepatan angin sekitar 8-16 mil
per jam (mph) dan menutup mesin turbin sekitar 55 mph. tidak beroperasi
pada kecepatan angin sekitar 55 mph di atas, karena dapat rusak karena
angin yang kencang.
10
3.1.5 Gear box
Gears menghubungkan poros kecepatan tinggi di poros kecepatan
rendah dan meningkatkan kecepatan sekitar 3 0-60 rotasi per menit (rpm),
sekitar 1000-1800 rpm, kecepatan rotasi yang diperlukan oleh sebagian
besar generator untuk menghasilkan listrik. gearbox adalah bagian mahal
(dan berat) dari turbin angin dan insinyur generator mengeksplorasi direct-
drive yang beroperasi pada kecepatan rotasi yang lebih rendah dan tidak
perlu kotak gigi.
3.1.6 Generator
Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi
listrik dari sumber energi mekanik, biasanya dengan menggunakan induksi
elektromagnetik. Proses ini dikenal sebagai pembangkit listrik. Walau
generator dan motor punya banyak kesamaan, tapi motor adalah alat yang
mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Generator mendorong
muatan listrik untuk bergerak melalui sebuah sirkuit listrik eksternal, tapi
generator tidak menciptakan listrik yang sudah ada di dalam kabel
lilitannya. Hal ini bisa dianalogikan dengan sebuah pompa air, yang
menciptakan aliran air tapi tidak menciptakan air di dalamnya. Sumber
enegi mekanik bisa berupa resiprokat maupun turbin mesin uap, air yang
jatuh melakui sebuah turbin maupun kincir air, mesin pembakaran dalam,
turbin angin, engkol tangan, energi surya atau matahari, udara yang
dimampatkan, atau apa pun sumber energi mekanik yang lain.
3.1.7 Rotor
Rotor adalah sebuah alat mekanik yang berputar/ baling-baling,
sebagai contoh dalam kendaraan bermotor elektrik, generator, alternator
atau pompa.
11
3.1.8 Tower
Menara Kerangka
Kontruksi menara ini terdiri dari besi – besi siku yang dibuat sedemikian rupa
hingga menjadi sebuah menara, tingginya disesuaikan dengan kebutuhan.
Menara ini juga biasa terbuat dari besi bulat atau baja, sehingga menara lebih
tahan lama.
Menara Pipa
Menara ini terbuat dari sebuah pipa yang mempunyai kawat-kawat sebagai
penegak tiang, dan kawat-kawat tersebut harus diikat dengan jangkar, maka
pondasinya dapat lebih ringan. Dengan adanya kawat penegak tiang menara
tidak mudah tumbang, tetapi dalam pemasangan manara pipa ini
membutuhkan lahan yang cukup luas
3.1.9 Penyimpan energi (Battery)
Karena keterbatasan ketersediaan akan energi angin (tidak sepanjang hari
angin akan selalu tersedia) maka ketersediaan listrik pun tidak menentu. Oleh
karena itu digunakan alat penyimpan energi yang berfungsi sebagai back-up
energi listrik. Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat meningkat
atau ketika kecepatan angin suatu daerah sedang menurun, maka kebutuhan
permintaan akan daya listrik tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu kita perlu
menyimpan sebagian energi yang dihasilkan ketika terjadi kelebihan daya
pada saat turbin angin berputar kencang atau saat penggunaan daya pada
masyarakat menurun.
3.2 Perancangan Pembuatan Sistem Konversi Energi Angin (SKEA)
3.2.1 Sudu (Blade)
12
Sudu merupakan bagian dari sebuah kincir angin berupa pelat yang rata.
Bila sejumlah udara dengan kecepatan bergerak melalui bidang seluas R2 (luas
sudu), maka daya yang terdapat di dalam angin dapat ditentukan dengan
rumus :
P = ½ ρ v π R2
P = Daya (watt)
ρ = Kerapatan udara (Kg/m3)
V = Kecepatan angin (m/s) R = Luas sudu (m2)
Energi kinetik dari satu m3 udara yang bergerak, ditentukan dengan rumus :
E = ½ ~ v2
E = Energi (Joule)
ρ = Kerapatan udara (Kg/m3)
v = Kecepatan angin (m/s)
Benda bergerak contohnya angin memiliki energi kinetik (Ek) yang besarnya
adalah
Ek = ½ mV² ………..……………………......................................................(1)
m adalah massa dari angin dan V adalah kecepatan angin. Untuk menentukan
besarnya massa angin yang mengenai suatu permukaan dapat dihitung
berdasarkan debit angin yaitu volume persatuan waktu. Volume adalah massa
per berat jenis (Volume = m/ρ). Debit juga merupakan perkalian antara area
dan kecepatan (Q = A x V). dari persamaan tersebut maka dapat diturunkan
persamaan massa angin persatuan waktu (m/t) yaitu:
m/t = ρudara x A x Vangin………………….………….................................(2)
A adalah luas area baling-baling. Daya (P/power) adalah energi persatuan
waktu sehingga dari persamaan 1 dapat ditulis menjadi :
P = Ek /t = ½ m/t (Vangin)² ………………………….......................................(3)
Subtitusi dari persamaan 3, persamaan daya (P) menjadi :
P = ½ ρ x A x (Vangin)3 …………………………............................................(4)
13
Energi angin yang mengenai baling-baling seluas A pada umumnya
dinyatakan dalam Daya per area ( P/A) atau di istilahkan dengan Power
density (P*/Daya spesifik) dengan satuan watt/m2. Jika berat jenis udara rata-
rata adalah ρudara = 1,2 kg/m3 (sularso, 2004), maka besarnya daya spesifik
dari angin adalah (Hofman, 1987):
P* = ½ V3 ………………………………….................................................(5)
Baling-baling kincir angin direncanakan berjumlah 3 buah, dengan besarnya
diameter rotor 2 m. Jika kecepatan angin rata-rata 4 - 5 m/s, Dari rencana itu
dapat ditentukan daya ideal yang dihasilkan adalah sebesar:
a). Untuk kecepatan angin rata-rata 5 m/s
P/A = ½ ρ V3
P = ½ ρ V3 (¼ π D2)
P = ½ (1,2) (5)3(¼ x 3,14 x (2)2)
P = 235.5 Watt
b). Untuk kecepatan angin rata-rata 4 m/s
P/A = ½ ρ V3
P = ½ ρ V3 (¼ π D2)
P = ½ (1,2) (4)3(¼ x 3,14 x (2)2)
P = 120.576 Watt
Untuk mendapatkan hasil yang optimal maximal dari sebuah kincir angin
maka perlu diperhatikan sebagai berikut :
1. Bentuk sudu seperti sekerup atau memuntir, sehingga
aerodinamisnya semakin baik.
2. untuk mendapatkan energi yang lebih baik sayap – sayap dipasang
langsung pada rotor.
3. untuk sudu yang ideal berjumlah 3 buah sudu, karena menghasilkan
pembagian gaya dan keseimbangan yang lebih baik.
14
Gambar 4. Rancangan Blade NACA 4415 dengan Autodesk Inventor 2013
3.2.2 Gearbox (Transmisi)
Alat ini berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir menjadi
putaran tinggi. Dalam pemeliharaannya digunakan oli untuk menjaga
permukaan harus tetap pada ukurannya, dari waktu ke waktu harus diisi
dengan oli yang baru. Agar kondisi gearbox bisa tahan lama.
15
Gambar Gearbox ( Transmisi pada Turbin Angin )
3.2.3 Generator
Generator AC dan generator DC memiliki perbedaan prinsip.
Untuk generator DC kumparan j angkar ada pada bagian rotor dan terletak
di antara kutub-kutub magnit yang tetap di tempat, diputar oleh tenaga
mekanik. Pada generator AC, konstruksinya sebaliknya yaitu, kumparan
jangkar disebut juga kumparan stator karena berbeda pada tempat yang
tetap, sedangkan kumparan rotor bersama-sama dengan kutub magnet
diputar oleh tenaga mekanik.
16
Gambar.6 Konstruksi generator sinkron
( Yon Riyono : 2002)
Jika kumparan rotor yang berfungsi sebagai pembangkit kumparan
medan magnet yang terletak di antara kutub magnet utara dan selatan diputar
oleh tenaga air atau tenaga lainnya, maka pada kumparan rotor akan timbul
medan magnet atau fluks yang bersifat bolak-balik atau fluks putar. Flux putar
ini akan memotong-motong kumparan stator, sehingga pada ujung-ujung
kumparan stator timbul gaya gerak listrik karena pengaruh induksi dan flux
putar tersebut. Gaya gerak listrik (ggl) yang timbul pada kumparan stator juga
bersifat bolak-balik, atau berputar dengan kecepatan sinkron terhadap
kecepatan putar rotor.
Dalam perancangan ini generator yang digunakan adalah generator 3
fasa dengan magnit permanen. Karena energi angin bersifat fluktuatif dan
tidak terlalu besar maka dibuat penyearah untuk mengubah tegangan AC
menjadi DC yang digunakan untuk mengisi akumulator. Penyearah yang
dibuat adalah penyearah 3 fasa tak terkontrol tipe jembatan penuh.
Generator terdiri dari dua bagian utama yaitu rotor dan stator. Pada
pembuatan generator ini dilakukan perancangan masing-masing bagian
generator. Kemudian masing-masing bagian generator disatukan melalui poros
dan rangka
17
Gambar.7 Skema Rancangan Generator Putaran Rendah
Pada generator ini rotor berfungsi sebagai kumparan medan untuk
menghasilakn fluks. Digunakan dua buah rotor mengapit statur untuk
menghasilkan fluks. Penyearahdalam perancangan ini menggunakan
penyearah 3fasa gelombang penuh.
Gambar.8. penyearah 3 fasa gelombang penuh.
Dalam pemilihan generator ini mengacu bahwa generator 3 fasa magnit
permanen mempunyai penguatan sendiri serta tegangan keluaran atau output
dapat maksimal. sehingga tegangan keluaran generator di searahkan
menjadikan tegangan DC tiga kali tegangan per fasa.
3.2.4 Tower
Pemilihan Tower
Dalam hal ini Tower yang akan di gunakan adalah Tower Triagle
(Tower Segitiga). Tower Triangle adalah sebuah alat yang sering kita
jumpai di sekitar kita. alat ini biasa kita jumpai di gedung -gedung tinggi
maupun perkantoran, selain itu bisa juga kita jumpai di sekolah-sekolah
maupun warnet. Tower triangle sendiri mempunyai fungsi yang sangat
banyak. selain bisa kita gunakan untuk meletakkan atau sebagai tempat
18
pendukung dalam instalasi jaringan internet, tower triangle juga bisa juga
digunakan untuk antena radio amatir maupun antena lainnya.
Ada berbagai spesifikasi produk yang digunakan dalam pemasangan
tower triangle ini, ada yang menggunakan Galvanis ada juga yang tidak.
Istilah Galvanis atau Galvalum dipakai untuk membedakan jenis lapisan
finishing atau coatingpada baja ringan. Galvanis adalah istilah untuk baja
ringan yang diberi lapisan seng ( zinc) . Untuk galvanis finishingnya terdiri
dari: 98% unsur coatingnya adalah seng/ zink dan 2% adalah unsur
alumunium.
Galvalum merupakan sebutan untuk pelapisan yang mengandung
unsur alumunium dan zinc, dipasaran popular dengan sebutan Zincalume.
Untuk Galvalum finishingnya terdiri dari: 55% unsur coatingnya adalah
aluminium, 43, 5% adalah unsur seng/ zink dan 1, 5% unsur silikon.Beberapa
produsen mengklaim bahwa pada tebal pelapisan yang sama, Galvalum
memiliki ketahanan terhadap karat yang lebih tinggi dibandingkan
Galvanis.Untuk menyamai kekuatan galvalum menahan karat, maka pelapisan
pada galvanis dibuat lebih tebal. Seperti juga produk material lainnya,
dipasaran beredar berbagai macam kelas material, pilihlah baja ringan dengan
mutu material prima yang sudah teruji dilapangan.
19
Gambar.9 Tower Triangle
Pada prinsipnya tower triangle 75% kekuatan terletak pada tarikan
pemancang, jadi dengan memakai tarikan pemancang dengan jarak
standar, sanggup di bebani antena sampai seberat 50kg.
Standar jarak tarikan pemancang adalah 1/3 dari ketinggian, jadi andaikan
tinggi tower 30 meter jarak pemancangnya adalah 10 meter dari titik
pondasi towet triangle.
3.2.5 Brake System (Sistem Pengendali)
Digunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox agar
bekerja pada titik aman saat terdapat angin yang besar. Alat ini perlu
dipasang karena generator memiliki titik kerja aman dalam
pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energi listrik
maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang telah ditentukan.
Kehadiran angin diluar akan menyebabkan putaran yang cukup cepat pada
poros generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini dapat
merusak generator. Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih
20
diantaranya : overheat, rotor breakdown, kawat pada generator putus,
karena tidak dapat menahan arus yang cukup besar.
3.2.6 Metode Pembuatan Komponen
Blade (Sudu)
a . Tinjauan Pustaka
b. Mendisain Blade
c. Pembuatan Pola Blade dari Pollyfoam
d. Pembuatan cetakan (pola belah)
e. Mempersiapkan materian
f. Membuat adonan fiberglass
g. Penuangan adonan dalam cetakan
h. Pembekuan
i. Pembukaan cetakan
j. Finishing (pengamplasan dan pengecetan)
k. Pembuatan lubang baut dudukan blade
l. Uji coba di lapangan
Generator
a. Tinjauan PustakaPemilihan Generator
b. Perhitungan Rotor dan Stator
c. Magnit Permanen
d. Desain Fisik\
e. Pembuatan Generator
f. Uji Coba
21
Tower
a. Tinjauan pustaka
b. Pemilihan Jenis Tower
c. Pemilihan Material Tower
d. Perhitungan Statika Struktur
e. Pengelasan
f. Uji Coba
3.2.7 Penjelasan Singkat Pembuatan Turbin Angin
22
BAB. V PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang adapat diambil dari perancangan ini adalah sebagai berikut :
1. Rancangan berdasarkan perhitungan dari kapasitas generator yang ada
didapatkan diameter blade yang sesuai yaitu D = 2 meter, serta
berdasarkan keadaan lingkungan dan kecepatan angin maka material yang
sesuai adalah fibre glass (komposit) dimana bahan ini cukup kuat dan anti
korosif dengan harga yang relatif murah.
2. Turbin angin yang telah diuji dengan jumlah blade sebanyak 3 buah
mampu menghasilkan daya rata-rata maksimum 230 Watt selama
pengujian dilakukan. Hal tersebut masih dibawah dari hasil yang
diharapkan yaitu sebesar 400 Watt (dari perhitungan) yang bisa
disebabkan karena kecepatan rata-rata angin dilapangan cenderung kurang
dari 5 m/s2.
23
4.2 Saran
Untuk Perancangan Kincir Angin Penggerak Generator Listrik, masih
perlu diadakan pengembangan lebih lanjut. Untuk itu disarankan :
1. Proses pencarian data antara teori yang terdapat dalam buku atau referensi
lain dengan kenyataan komponen yang tersedia dipasaran harus
diperhatikan.
2. Untuk mendapatkankeluaran daya listrik yang dapat dimanfaatkan perlu
dipilih generator dengan putaran rendah, mengingat kecepatan angin di
indonesia tidak konstan.
3. Dibutuhkan rangkaian tambahan untuk memaksimalkan sistem pengisian
4. Dalam jangka waktu tertentu sebaiknya diadakan pengecekan pada
komponen mesin ataupun pemeriksaan rutin terhadap mesin agar kondisi
mesin dalam keadaan baik
5. Pada bantalan sebaiknya juga diadakan pengecekan karena ada
kemungkinan setelah beroperasi dalam jangka waktu yang lama akan
mengalami keausan sehingga putarannya tidak presisi lagi yang akan
mengakibatkan kerja mesin terganggu.
24
DAFTAR PUSTAKA
AWEA,2004., “The American Wind Energy Association” http://www.awea.org.
BWEA, 2002., “ The British Wind Energy Association” http://www.bwea.com
David E. S., 1997., “ An Introduction to Wind Power for Nebraskans” University of Nebraska-Lincoln., www.NebFacts.co.us
Hofman, H. dan Harun., 1987., “Energi Angin” penerbit Binacipta, Jakarta
Generator http://id.wikipedia.org/wiki/Generator_listrik
Pembangkit Listrik Tenaga Angin http://id.wikipedia.org/wiki/Generator_listrik
Rotor http://id.wikipedia.org/wiki/Rotor
Tower Triangle http://antarlangit.com/products/Tower-Triangle-Standart-Ukuran-20.html
25
LAMPIRAN
DESAIN RANCANGAN KINCIR ANGIN
26
Top Related