SEMINAR PROPOSAL PEMODELAN SHAFT TURBIN ANGIN DI BONDOWOSO Oleh : Indrawan Agustia 20161330068 Dosen Pembimbing I : Dr. Ir. Dwi Songgo P, S.T., M.M., IPM Dosen Pembimbing II : Dr. Eng, Marwan Rosyadi JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURABAYA 2017-2018 Bab I Pendahuluan Kebutuhan energi di Indonesia khususnya dan di dunia pada umumnya terus meningkat karena pertambahan penduduk, pertumbuhan ekonomi dan pola konsumsi energi itu sendiri yang senantiasa meningkat. Sedangkan energi fosil yang selama ini merupakan sumber energi utama, ketersediaannya sangat terbatas dan terus mengalami penurunan. Pengelolaan energi nasional yang dikeluarkan oleh Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (DESDM) pada tahun 2005, cadangan minyak bumi di Indonesia pada tahun 2004 diperkirakan akan habis dalam kurun waktu 18 tahun dengan rasio cadangan/produksi pada tahun tersebut. Sedangkan gas diperkirakan akan habis dalam kurun waktu 61 tahun dan batubara 147 tahun Pendahuluan Upaya-upaya pencarian sumber energi alternatif selain fosil menyemangati para peneliti di berbagai negara untuk mencari energi lain yang kita kenal sekarang dengan istilah energi terbarukan. Energi terbarukan dapat didefinisikan sebagai energi yang secara cepat dapat diproduksi kembali melalui proses alam. Energi terbarukan meliputi energi air, panas bumi, matahari, angin, biogas, bio mass serta gelombang laut. Salah satu energi terbarukan yang dapat dimanfaatkan adalah energi angin. Energi angin merupakan energi terbarukan yang sangat fleksibel dan merupakan salah satu energi yang berkembang pesat di dunia saat ini. Oleh karena itu, dibuatlah “pemodelan shaft generator turbin angin”. Pemodelan ini memerlukan data yang valid dari lapangan. Data tersebut antara lain data kecepatangan angin, arah angin dan letak geografis lokasi turbin angin. Setelah data tersebut didapatkan, selanjutnya dihitung panjang shaft generator yag dibutuhkan. Tujuan Penelitian 1. Untuk merancang desain pemodelan shaft generator. 2. Untuk menganalisa perhitungan angin terhadap turbin 3. Untuk merancang penggunaan tipe generator BAB II TINJAUAN PUSTAKA • Angin Angin adalah udara yang bergerak karena adanya perbedaan tekanan di permukaan bumi ini. Angin akan bergerak dari suatu daerah yang memiliki tekanan tinggi ke daerah yang memiliki tekanan yang lebih rendah. POTENSI TENAGA ANGIN Proses pemanfaatan energi angin dilakukan melalui dua tahapan konversi energi, pertama aliran angin akan menggerakkan baling-baling yang menyebabkan rotor berputar selaras dengan angin yang berhembus, kemudian putaran dari rotor dihubungkan dengan generator, dari generator inilah dihasilkan arus listrik. Pembangkit Listrik Tenaga Angin Pembangkit listrik tenaga angin mengkonversikan tenaga angin menjadi energi listrik dengan menggunakan kincir angin atau turbin angin. Cara kerjanya cukup sederhana yaitu putaran turbin yang disebabkan oleh angin diteruskan ke rotor generator dimana generator ini memiliki lilitan tembaga yang berfungsi sebagai stator sehingga terjadinya GGL (gaya gerak listrik). Gambar 2.1 Prinsip Kerja Turbin Angin (Sumber: Sugata Pikatan, 1999) Sub sistem Pembangkit Listrik Tenaga Angin Pada pembangkit listrik tenaga angin terdapat berbagai macam sub-sistem yang dapat meningkatkan safety dan efisiensi, yaitu: 1. Turbin Angin (Blade) 2. Gear Box dan Shaft Turbin 3. Generator 4. Penyimpan energi 5. Rectifier-Inverter 1. Turbin Angin (Blade) Turbin angin (blade) adalah kincir angin yang digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik. Turbin angin dapat dibagi menjadi dua kategori utama, yaitu: turbin angin sumbu horizontal dan turbin angin sumbu vertikal. Turbin Angin Sumbu Horizontal Turbin angin sumbu horizontal ialah jenis turbin angin yang paling banyak digunakan. Turbin ini terdiri dari sebuah menara yang di puncaknya terdapat sebuah baling-baling yang berfungsi sebagai rotor dan menghadap atau membelakangi arah angin. Kebanyakan turbin angin jenis ini mempunyai dua atau tiga bilah balingbaling Turbin Angin Sumbu Horizontal Turbin Angin Sumbu Horizontal (Sumber: Y Daryanto, 2007) Turbin Angin Sumbu Vertikal Turbin angin sumbu vertikal ini mempunyai bilah-bilah tegak yang berputar kedalam dan keluar dari arah angin Turbin sumbu vertikal dibagi menjadi dua jenis yaitu: A. Turbin Darrieus B. Turbin Savonius Turbin Angin Sumbu Vertikal A. Turbin Darrieus B. Turbin Savonius 2. Gear Box dan Shaft Turbin Alat ini berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir menjadi putaran tinggi. Biasanya gearbox yang digunakan sekitar 1:60. Pada gearbox dan shaft turbin terdapat brake system yang digunakan untuk menjaga putaran pada shaft setelah gearbox agar bekerja pada titik aman saat terdapat angin yang besar. 3. Generator Generator ini dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Prinsip kerjanya dapat dipelajari dengan menggunakan teori medan elektromagnetik. GENERATOR Prinsip dasar Gaya gerak istrik dalam suatu generator listrik AC (Alternator) terdiri dari: A. Penghantar Main field stator : gulungan utama yang terdapat pada bagian stator (bagian yang tidak bergerak atau berputar) pada Alternator tersebut. Main field stator ini berfungsi sebagai penghantar dalam prinsip GGL, B. Medan magnet Main Field Rotor: Gulungan utama yang terdapat pada bagian Rotor (bagian yang bergerak atau berputar) pada alternator tersebut. Main field rotor berfungsi sebagai penghasil medan magnet pada bagian kumparan rotor. Perubahan Energi Mekanik menjadi Energi Listrik Tenaga gerak dari blade akan memutar bagian Rotor yang yang menjadi bagian medan magnet utama, akibat perputaran rotor ini, menyebabkan terjadinya proses medan magnet memotong penghantar atau sama dengan proses penghantar memotong medan magnet. Dalam hal ini, medan magnet adalah Main field rotor, penghantar adalah Main field Stator, dan sumber tenaga gerak menyebabkan terjadinya proses perpotongan medan magnet oleh penghantar. Dan sesuai dengan prinsip GGL (Gaya Gerak Listrik), proses ini akan menghasilkan energi listrik pada main field stator. Automatic Voltage Regulator (AVR) Generator AVR atau Automatic Voltage Regulator adalah suatu alat yang terpasang pada Generator AC dan memiliki fungsi secara terus menerus menjaga besaran output Voltage (tegangan listrik yang dihasilkan) agar tetap stabil sesuai dengan besaran tegangan atau Voltage yang diinginkan. 4. Penyimpan Energi 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. Penyimpanan energi ini diakomodasi dengan menggunakan alat penyimpan energi. Contoh sederhana yang dapat dijadikan referensi sebagai alat penyimpan energi listrik adalah aki mobil. 5. Rectifier-Inverter Rectifier berarti penyearah. Rectifier dapat menyearahkan gelombang sinusodal(AC) yang dihasilkan oleh generator menjadi gelombang DC. Inverter berarti pembalik. Ketika dibutuhkan daya dari penyimpan energi(aki/lainnya) maka catu yang dihasilkan oleh aki akan berbentuk gelombang DC. Karena kebanyakan kebutuhan rumah tangga menggunakan catu daya AC, maka diperlukan inverter untuk mengubah gelombang DC yang dikeluarkan oleh aki menjadi gelombang AC, agar dapat digunakan oleh rumah tangga. BAB III Metode Penelitian Terima Kasih
