Final Project Report

 BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah
Angin adalah salah satu bentuk energi yang tersedia di alam dan tidak akan
pernah habis. Pada dasarnya angin terjadi karena ada perbedaan suhu antara lokasi
yang satu dengan lokasi yang lainnya. Di daerah khatulistiwa, udaranya menjadi
panas mengembang dan menjadi ringan, naik ke atas dan bergerak ke daerah yang
lebih dingin. Sebaliknya di daerah kutub, udara dingin bergerak ke arah
khatulistiwa. Dengan demikian terjadi perputaran udara berupa perpindahan udara
dari kutub utara ke garis khatulistiwa menyusuri permukaan bumi dan sebaliknya.
Perpindahan udara dari garis khatulistiwa kembali ke kutub utara melalui udara
yang lebih tinggi[1]. Demikian pula udara juga bergerak di lokasi tertentu antara
pegunungan dengan laut sehingga terbentuk angin darat dan angin laut. Di
Indonesia energi angin tersebut merupakan salah satu pilihan energi alternatif yang
dapt digunakan namun belum dapat di maksimalkan.
Pada jalan tol terdapat potensi angin yang berlimpah, angin itu disebabkan
karena adanya pergerakan kendaraan. Melihat potensi angin yang ada di jalan tol,
maka penulis tertarik untuk memanfaatkan energi tersebut untuk dikonversikan
kembali menjadi hal yang lebih berguna. Contohnya saja untuk penggunaan lampu
penunjuk jalan pada jalan tol dan penelitian ini di latarbelakangi karena adanya
kecelakaan yang disebabkan oleh kendaraan yang menabrak pembatas jalan.
Salah satu cara konversi energi angin untuk dapat dimanfaatkan adalah
dengan menggunakan turbin angin yang sudah banyak digunakan untuk kebutuhan
manusia. Cara kerjanya cukup sederhana, energi angin memutar turbin yang pada
porosnya dipasang generator untuk menghasilkan energi listrik. Energi listrik ini
I-1
I-2
biasanya akan disimpan dalam baterai sebelum dapat di manfaatkan. Salah satu
turbin angin yang berpotensi digunakan di Indonesia adalah turbin angin savonius.
Turbin savonius adalah salah satu jenis turbin angin yang ditemukan dengan
sumbu vertikal sebagai alat konversi energi aliran angin. Bentuk sudu dibuat
sedemikian rupa sehingga menghasilkan gaya tangensial maksimal yang akan
memutar rotor dengan torsi yang maksimal pula. Sehingga dapat menangkap angin
dari segala arah. Kelebihan jenis turbin vertikal dapat pula menangkap angin dari
segala arah, sehingga menjadikannya sebagai pilihan yang tepat
Peningkatan efisiensi daya keluaran, oleh penulis diusahakan dengan
membuat pengarah aliran angin yang cara kerjanya seperti pipa venturi dimana pada
bagian penampangnya makin mengecil sehingga kecepatan fluida dipaksa
meningkat untuk mempertahankan debit fluida yang bergerak. Selain itu, penulis
juga membuat turbin savonius tersebut tanpa menggunakan poros, karena
penggunaan poros pada turbin savonius dapat mengganggu pola aliran fluida. Maka
sesuai dengan alasan diatas, maka judul tugas akhir yang diambil adalah
“OPTIMASI
DAYA
KELUARAN
TURBIN
SAVONIUS
SEBAGAI
PEMBANGKIT LISTRIK DENGAN PENGGUNAAN PENGARAH ALIRAN
ANGIN”
1.2
Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian pada latar belakang yang telah dijelaskan, maka
permasalahan pada pengerjaan alat ini adalah sebagai berikut,
Bagaimana membuat turbin angin savonius yang dapat menangkap angin
yang tersedia secara maksimal dengan menggunakan kajian eksperimental.
1.3
Tujuan
Tujuan dari pelaksanaan tugas akhir ini adalah
Dapat menambah daya keluaran dengan penggunaan pengarah aliran angin
dan tanpa penggunaan poros pada turbin savonius sehingga dapat
I-3
menjadikan rancangan yang telah dibuat menjadi nyata yang dapat diambil
manfaatnya
1.4
Aplikasi teknologi komposit laminasi basah digunakan dalam proses ini.
Ruang Lingkup dan Batasan Masalah
Proses-proses tersebut dapat di klasifikasikan sebagai berikut:
1. Pembuatan Gambar profil sudu yang ideal
2. Pembuatan model dan cetakan turbin
3. Pengerjaan assembly blade turbin
4. Pembuatan Gambar dan pengarah aliran angin
5. Validasi kinerja turbin
Batasan masalah pada pembuatan turbin ini adalah
1. Tinggi turbin keseluruhan 90 cm.
2. Diameter turbin 40 cm
3. Tinggi pengarah aliran angin 118.5 cm
1.5
Metodologi
Dalam pembuatan turbin savonius, metode yang digunakan adalah proses
kajian eksperimental dan selanjutnya diikuti dengan proses validasi yang
membandingkan hasil daya keluaran setelah diberikan pemasangan pengarah aliran
angin.
1.5.1 Pengumpulan Data
Pada saat pengumpulan data, penulis melakukan pencarian data melalui
kajian eksperimental yang dilakukan di laboratorium Hangar Aero Polban dan pada
jalan tol jagorawi. informasi lainnya yang berguna untuk pelaksanaan tugas akhir
diperoleh melalui internet, buku referensi, dan wawancara terhadap dosen
pembimbing.
I-4
1.5.2 Pembuatan dan Perakitan
Pada tahap ini penulis melakukan proses produksi dengan menggunakan
teknologi komposit laminasi basah dalam pembuatan blade (bilah) turbin savonius
dan penggunaan teknologi pertukangan sebagai pengarah aliran angin.
1.5.3 Pengujian
Pada tahap pengujian prototype dilakukan untuk mengetahui kesesuaian
kinerja sistem secara keseluruhan terhadap desain awal.
1.5.4 Evaluasi
Pada tahap ini penulis melakukan kajian terhadap perbedaan nilai
eksperimental yang diperoleh. Kajian ini menjadi penting karena diharapkan dapat
memberikan mahasiswa pada tahun mendatang untuk meneruskannya.
1.5.5 Pembuatan Laporan
Setelah semua tahap terselesaikan dan diperoleh hasil, maka dibuat laporan
secara rinci sesuai dengan data-data yang diperoleh.
1.6
Sistematika Penulisan
Penulisan dilakukan dengan susunan yang secara umum dapat menjelaskan
permasalahan secara terperinci dengan urutan sebagai berikut:
BAB I PNEDAHULUAN
Bab ini berisi penjelasan mengenai latar belakang serta
permasalahan yang akan diteliti dan dibahas. Juga diuraikan
tentang tujuan, manfaat penelitian, serta batasan dan asumsi yang
digunakan.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini berisi teori – teori dasar yang berkaitan dengan pengerjaan
tugas akhir ini dan dijadikan acuan atau pedoman dalam melakukan
I-5
langkah – langkah penelitian sehingga permasalahan yang ada
dapat terpecahkan.
Bab ini berisi urutan langkah – langkah pemecahan masalah secara
sistematis mulai dari perumusan masalah dan tujuan yang ingin
dicapai, studi pustaka, pengumpulan data, metode analisis data dan
BAB III METODOLOGI DAN PROSES PENYELESAIAN
cara pembuatan.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisI mengenai data yang telah didapat serta pengolahan
data demi mendapatkan tujuan dari pengerjaan tugas akhir ini.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi semua kesimpulan yang dihasilkan dari serangkaian
proses penulisan dan juga saran-saran sebagai tuntunan perbaikan.