studi eksperimental pengaruh perubahan kecepatan angin terhadap

STUDI EKSPERIMENTAL
PENGARUH PERUBAHAN KECEPATAN
ANGIN TERHADAP EFISIENSI DAYA
& PUTARAN KRITIS PADA MINI
WIND CATCHER
Oleh :
Bernadie Ridwan
2105100081
Dosen Pembimbing :
Prof. Ir. I Nyoman Sutantra, M.Sc., Ph.D
Gambaran Umum Alat
Mini wind catcher adalah suatu alat
pengkonversi energi yang memanfaatkan
turbin angin untuk menangkap energi
angin.-----------------------Angin
Sistem roda gigi
Generator
Baterai
Gambaran Umum Alat
Penelitian Yang Sudah Ada
Pembangkit Listrik untuk Mobil
Listrik
Hasil Pengujian
Gambaran Tugas Akhir
Dalam tugas akhir ini dilakukan studi
eksperimental untuk mengetahui efisiensi,
putaran kritis dari mini wind catcher yang
dibuat serta posisi peletakan alat ini pada
sepeda motor yang paling efektif untuk
menangkap energi angin.
Latar Belakang
Latar Belakang
Kapasitas terpasang pembangkit listrik
tenaga angin kurang dari 800 KW.
 Kecepatan angin rata-rata 5,9 m/s.

Rumusan Masalah


Bagaimana merancang suatu pembangkit
listrik mini yang memanfaatkan tenaga angin
menjadi energi listrik.
Berapa efisiensi daya dari mini wind catcher
yang dibuat.

Apakah putaran kerja mini wind catcher
yang dibuat mencapai putaran kritis

Dimana peletakan mini wind catcher ini pada
sepeda motor.
Tujuan




Merancang pembangkit listrik mini dengan
menggunakan kincir angin sebagai penggerak
generator.
Melakukan uji eksperimental untuk mengetahui
efisiensi daya yang dihasilkan dari mini wind catcher
ini.
Melakukan uji eksperimental untuk mengetahui mini
wind catcher yang dibuat mencapai putaran kritis
pada putaran kerjanya.
Melakukan uji eksperimental untuk mengetahui posisi
peletakan mini wind catcher pada sepeda motor yang
paling efektif menangkap energi angin.
Batasan Masalah










Kincir angin yang digunakan menggunakan jenis kincir angin multi
blade dengan diameter 7 cm.
Generator DC yang digunakan adalah motor listrik 5,9 Volt.
Pengujian untuk mengetahui titik-titik pada sepeda motor yang
paling efektif menangkap energi angin menggunakan sepeda
motor Honda Star tahun 1996.
Pengujian dilakukan di Laboratorium Wind Tunnel Mekanika
Fluida Teknik Mesin ITS.
Kecepatan angin yang dihasilkan wind tunnel dianggap konstan.
Arah kecepatan angin hanya satu arah.
Tidak ada gaya – gaya luar sistem yang mempengaruhi pada saat
pengujian.
Alat pengukuran tegangan dan arus listrik yang dibangkitkan
menggunakan digital tangmeter dalam keadaan normal.
Uji performa dari pembangkit listrik mini ini hanya untuk
mengetahui besarnya arus dan tegangan yang dihasilkan.
Alat pengukuran tingkat suara yang dihasilkan menggunakan
sound level meter dalam keadaan normal.
Manfaat


Memanfaatkan tenaga angin sebagai
sumber energi alternatif yang ramah
lingkungan.
Membantu mahasiswa untuk lebih
memahami konsep perancangan produk.
Tinjauan Pustaka
Putaran Kritis poros adalah putaran yang
mengakibatkan terjadinya defleksi maksimum
pada poros. Hal ini mengakibatkan poros
berputar sambil bergetar dengan amplitudo
yang besar.
Tinjauan Pustaka
Dimana, w = berat blade
m = massa blade
l = panjang poros
x = simpangan poros akibat putaran poros
y = simpangan poros akibat pembebanan statis

k
m
Tinjauan Pustaka
Tinjauan Pustaka
E = modulus elastisitas
m = massa blade ( kg )
k = kekakuan poros ( N / m )
I = inersia penampang dari poros
Tinjauan Pustaka
Tinjauan Pustaka
Tinjauan Pustaka
Penempatan Mini Wind Catcher




Tidak ada penghalang antara mini wind catcher dengan aliran
angin. Dengan adanya penghalang menyebabkan kecepatan angin
yang menumbuk mini wind catcher berkurang akibat dari energi
yang hilang ketika melewati penghalang .
Memliki potensi angin yang tinggi.
Memperhatikan keselamatan pengendara. Keselamatan pengendara
sepeda motor menjadi faktor yang perlu diperhatikan, jangan
sampai pemasangan mini wind catcher pada sepeda motor
mengancam keselamatan pengendara.
Penempatan bersifat universal. Artinya, alat ini mampu ditempatkan
di sepeda motor manapun dengan memperhatikan aspek – aspek
keselamatan pengendara dan tidak penghalang antara mini wind
catcher dengan aliran angin. Jadi tidak hanya pada sepeda motor
tertentu alat ini dapat dipasang tapi pada semua jenis kendaraaan.
Comparators
Metodologi
Metodologi Tugas Akhir.
 Skema Alat.
 Metodologi Percobaan.
 Peralatan yang dibutuhkan.

Metodologi Tugas Akhir
START
Studi literatur
Proses permodelan dan pengembangan
produk
Pengujian dan analisa
Pengolahan data dan hasil
FINISH
Metodologi Percobaan
Pengujian pengaruh daya terhadap
kecepatan angin.
 Pengujian untuk mengetahui putaran kritis
dari mini wind catcher yang dibuat.
 Pengujian untuk mengetahui kecepatan
maksimum dari titik-titik pada sepeda
motor yang telah ditentukan.

Pengujian Pengaruh Daya terhadap
Kecepatan Angin
START
B
A
Permodelan MWC
Mencatat voltage
Mencatat arus listrik
Jarak wind tunnel 100cm
Tingkat kecepatan angin 15 km / jam
tidak
Kecepatan
angin 65
km/jam
MWC dialiri angin yang berasal
dari wind tunnel
ya
Kesimpulan dan saran
A
B
FINISH
Skema Pengujian
Tabel Hasil Pengujian
Tingkat kecepatan
Angin
(km/jam)
10
20
30
40
50
Arus
Voltase
V1
V2
V3
V4
V5
I1
I2
I3
I4
I5
Pengujian untuk Mengetahui Putaran Kritis
dari Mini Wind Catcher yang Dibuat
A
B
START
Mencatat sound pressure level
Mencatat putaran blade
Permodelan MWC
MWC dialiri listrik 0,02 A dan 0,5 V
MWC dialiri angin yang
berasal dari wind tunnel
Putaran blade
2600 rpm
ya
A
B
Kesimpulan dan
saran
FINISH
tidak