BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Energi

BAB I
PENDAHULUAN
I.1
Latar Belakang
Energi menurut hukum Termodinamika I adalah kekal, tidak dapat
diciptakan atau dihancurkan namun dapat dikonversi. Konversi energi sampai
sekarang masih terus dilakukan oleh manusia untuk memenuhi kebutuhan untuk
hidup. Salah satu bentuk energi yang paling banyak digunakan oleh manusia
adalah energi listrik, berbagai bentuk energi sekarang diupayakan untuk
dikonversi menjadi energi listrik. Energi dalam bentuk listrik sangat erat
kaitannya dengan kemajuan teknologi karena hampir semua teknologi
memerlukan energi listrik untuk beroperasi.
Indonesia merupakan Negara kepulauan dengan rasio elektrifikasi yang
tidak merata [23]. hal ini disebabkan sulitnya mendistribusikan listrik ke beberapa
daerah di Indonesia. Solusi saat ini adalah dengan membangkitkan listrik secara
mandiri di daerah-daerah yang belum terhubung dengan perusahaan listrik
Negara.
Pembangkitan
listrik
secara
mandiri
dapat
dilakukan
dengan
menggunakan sumber energi terbarukan.
Energi terbarukan adalah sumber energi yang memiliki life cycle singkat.
Energi terbarukan yang sudah banyak dikenal yaitu energi matahari (panel surya),
energi angin (turbin angin), energi air (turbin air), panas bumi (PLTP), dan
biomassa. Energi terbarukan merupakan solusi untuk memenuhi kebutuhan energi
di Indonesia. Tugas Akhir ini mengangkat permasalahan di bidang energi angin.
Permasalahan terbesar energi angin di Indonesia yaitu hampir di seluruh wilayah
Indonesia memiliki kecepatan angin yang rendah [15].
Turbin angin yang disediakan di pasar memiliki spesifikasi untuk
kecepatan angin yang cukup tinggi [16] sehingga perlu dilakukan pelipatan
kecepatan angin untuk memanen energi angin di Indonesia. Dengan menggunakan
prinsip venturi angin dapat dipercepat di satu bagian dimana bagian tersebut akan
ditempatkan turbin angin [2]. Turbin angin akan ditempatkan dekat dengan tanah
1
2
karena memudahkan proses pemasangan, perawatan dan untuk menghindari
kerusakan akibat petir [1]. Proses yang serupa sudah dilakukan oleh SheerWind
yaitu INVELOX Wind Turbine [2]. Pada Tugas Akhir ini akan dilakukan kajian
numerik variasi rasio diameter kerongkongan dan diameter inlet venturi pada
desain inovatif peningkat kecepatan angin dan mengamati perubahan kecepatan di
venturi. Luaran yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah untuk mendapatkan
rasio diameter kerongkongan dan diameter inlet venturi optimal. Hal tersebut
dapat meningkatkan pemanfaatan potensi kecepatan angin di Indonesia.
I.2
Rumusan Masalah
Pada tahun 2012 Darioush alley melakukan kajian numerik performa
desain INVELOX dengan menambahkan kubah dan didapatkan pelipatan
kecepatan angin (rasio kecepatan angin di kerongkongan dan kecepatan aliran
udara bebas) sebesar 2,00, pada tahun 2014 Daryoush Allaei dan Yiannis
Andreopoulos melakukan eksperimen dan kajian numerik terhadap desain
INVELOX dan didapatkan pelipatan kecepatan angin sebesar 1,84. Dan masih
terdapat banyak celah untuk meningkatkan kinerja desain INVELOX salah
satunya adalah belum adanya penelitian tentang desain penyempitan optimal
untuk mendapatkan pelipatan angin tertinggi. sehingga dilakukan kajian numerik
pengaruh variasi rasio diameter kerongkongan dan diameter inlet venturi terhadap
pelipatan kecepatan angin.
I.3
Batasan Masalah
Dalam penelitian ini digunakan beberapa batasan masalah untuk lebih
fokus dalam kajian serta menghindari melebarnya permasalahan, antara lain :
1. Arah datang angin dari satu sisi.
2. Aliran udara bersifat incompressible dan turbulen.
3. Panjang dan diameter corong tetap ketika memvariasikan diameter
kerongkongan.
3
I.4
Tujuan
mendapatkan rasio diameter kerongkongan dan diameter inlet venturi
optimal pada venturi.
I.5
Manfaat
Manfaat dan hasil yang diperoleh dari penelitian ini antara lain :
1. Penelitian ini akan meningkatkan minat penelitian lebih lanjut tentang
pembangkit listrik tenaga angin di Indonesia.
2. Penelitian ini dapat menjadi referensi untuk penelitian tentang desain
peningkat kecepatan angin.
3. Memberikan rekomendasi penelitian selanjutnya tentang energi angin
ataupun komputasi dinamika fluida.