“ PENGGUNAAN KINCIR ANGIN SAVONIUS SAVONIUS sebagai SUMBER ENERGI LISTRIK ”
Dosen Pengampu : Drs. Purwandari
Disusun Disusun Oleh : Rizcy Dwi Prastikasari Septya Sri Ekawaty
(09421.127) (09421.135)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM IKIP PGRI MADIUN 2012
PEMBAHASAN
Kincir angin adalah sebuah mesin yang digerakkan oleh tenaga angin untuk menumbuk menumbuk biji-bijian. Kincir angin juga digunakan digunakan untuk untuk memompa memompa air untuk meng mengair airii sawa sawah. h. Kinc Kincir ir angin angin mode modern rn adala adalah h mesin mesin yang yang digu digunak nakan an untu untuk k menghasilkan energi listrik, disebut juga dengan turbin angin. Sejarah Kincir Angin
Sebetulnya, kincir angin yang pertama kali digunakan adalah di Persia pada abad 5. Kemudian kincir angin tersebut menyebar ke seluruh Eropa. Di Belanda sendiri, kincir angin digunakan pertama kali sekitar abad 13. Pada saat itu, masih banyak lokasi di Belanda yang masih berada di bawah air. Dengan Dengan menggunaka menggunakan n kincir air yang ada di dalam bangunan kincir angin tersebut, air yang ada di tanah Belanda dialihkan, disalurkan dan dibendung sehingga kita bisa melihat saat ini tidak banyak air di sini. Selanjutnya, tanah yang masih sedikit basah dikeringkan dengan dengan kincir kincir angin. angin. Denga Dengan n adanya adanya perkemb perkembang angan an teknol teknologi ogi dan arsitektu arsitektur, r, penggunaan penggunaan kincir angin pun juga berkembang. berkembang. Sekitar abad 17, banyak banyak terjadi revolusi di negara-negara Eropa. Karena faktor tersebut, masyarakat di Belanda menggunakan kincir angin untuk kepentingan lain. Tidak hanya digunakan sebagai alat untuk untuk menga mengalihk lihkan an dan memben membendun dung g air, kincir kincir angin angin juga juga dipergu dipergunak nakan an sebagai salah satu sarana pembantu dalam bidang pertanian dan industri. Kincir angin memang memegang peran penting dalam berbagai bidang di negara ini. Pada Pada akhir akhir 1890 1890-an -an,, di Denm Denmark ark,, kinci kincirr angi angin n dima dimanfa nfaatk atkan an untu untuk k membangkitk membangkitkan an listrik. Sejak saat itu, penggunaan penggunaan kincir angin pembangkit pembangkit tenaga listrik berkembang secara luas dengan segala penyempurnaannya. Ada beberapa contoh Kincir Angin misal : kincir angin untuk menggergaji (sawmill red.) atau kincir angin untuk menggiling jagung (cornmill red.), Kincir Angin SAVONIUS. Turbin angin Savonius pertama kali diperkenalkan oleh insinyur Finlandia Sigurd J. Savonius Savonius pada tahun 1922. Turbin angin sumbu vertikal yang terdiri dari dua sudu berbentuk berbentuk setengah setengah silinder (atau elips) yang dirangkai dirangkai sehingga sehingga membentuk membentuk ‘S’,
satu sisi setengah silinder berbentuk cembung dan sisi lain berbentuk cekung yang dilalui angin seperti berikut:
A. MANFAAT KINCIR ANGIN SAVONIUS 1. Sebagai Sebagai sumber sumber energi energi penerang penerangan an di daerah daerah petani / nelayan nelayan yang belum belum mendap mendapat at sambun sambungan gan.. Listrik Listrik Kincir Kincir model model ini sengaja sengaja dikemba dikembangk ngkan an khusus untuk teknologi rakyat. 2. Daya Daya dan putaran putaran yang yang dihasilka dihasilkan n turbin savoni savonius us relatif relatif rendah, rendah, sehingga sehingga pada penerapannya penerapannya digunakan digunakan untuk keperluan keperluan yang membutuhka membutuhkan n daya kecil dan sederhana seperti memompa air.
B. APLIKASI KINCIR ANGIN SAVONIUS 1. Energ nergii list listri rik k me mempunyai banyak kegunaan dari pemanas sampai penggerak mesin-mesi mesi n-mesin n industri, indus tri, dari penghasil penghas il caha cahaya ya samp sampai ai peng penghi hidu dup p kompu ompute terr dan dan sebagainya. 2. Turb urbin ang angin tipe tipe Savo avonius nius sen sendiri diri digun igunak akaan pada pada lamp lampu u-lam -lampu pu penerangan penerangan di jalan tol. tol. Selain itu, itu, bisa digunakan digunakan sebagai sebagai kebutuha kebutuhan n rumah tangga, dll. Lampu-lampu jalan tol tidak perlu lagi menggunakan listrik. Cukup dengan turbin angin Savonius ini, lampu akan menyala.
C. BAGIAN-BAGIAN KINCIR ANGIN SAVONIUS
1. Papan kayu digunakan digunakan sebagai sebagai alas tempat tempat pembentuk pembentukan an kincir kincir angin angin 2. Stato Statorr adalah adalah bagian bagian yang tak berpu berputar tar (diam) (diam) yang yang memp mempun unya yaii bagi bagian an terdiri terdiri dari rangka stator yang merupaka merupakan n salah salah satu bagian utama dari generator generator yang terbuat terbuat dari besi tuang dan ini merupakan rumah dari semua bagian-bagian bagian-bagian generato generator r 3. Rotor Rotor adalah adalah merupakan merupakan elemen elemen yang berpu berputar, tar, pada pada rotor terdapat terdapat kutub kutub-kutub magnet dengan lilitan-lilitan kawatnya dialiri oleh arus searah. 4. 2 bua buah h sudu sudu (bali (baling ng-ba -balin ling) g) 5. LED 6. Tiia Tiiang ng peny penyan angg ggaa
D. CARA KERJA KINCIR ANGIN SAVONIUS Kincir Kincir angin angin Savoniu Savoniuss merupa merupakan kan sumber sumber energi energi alternat alternatif if yang yang ramah ramah Cara kincir angin bekerja yaitu: -
Angin ngin (ene (energ rgy y kine kineti tic) c) meni meniu up kinci incirr ang angin sehi sehing ngg ga sudu sudu dan dan roto rotor r bergerak. bergerak.
-
Sudu Sudu dan dan roto rotorr akan akan berpu berputar tar pada pada por poros osny nya. a.
-
Puta Putara ran n sudu sudu dan rotor rotor ini memp mempen enga garu ruhi hi kumpa kumpara ran n stat stator or yang yang ada di bawah rotor.
-
Deng Dengan an rotor rotor berisi berisi magnet magnet dan dan stator stator beris berisii kumpar kumparan an (gene (generat rator or), ), maka maka akan menghasilkan energy.
-
Mele Melelu luii gene genera rato torr ters terseb ebut ut terj terjad adii peru peruba baha han n ener energy gy meka mekani nik k menj menjad adii energy listrik yang dapat menyalakan lampu.
Berdasa Berdasarkan rkan prinsip prinsip aerodi aerodinam namis, is, rotor rotor turbin turbin ini memanfa memanfaatk atkan an gaya gaya hambat (drag (drag ) saat mengekstrak energi angin dari aliran angin yang melalui sudu turbin. turbin. Koefisie Koefisien n hambat hambat permuka permukaan an cekung cekung lebih lebih besar besar daripada daripada permuk permukaan aan cembung. Oleh sebab itu, sisi permukaan cekung setengah silinder yang dilalui angin akan memberikan gaya hambat yang lebih besar daripada sisi lain sehingga rotor berputar. Setiap turbin angin yang memanfaatkan potensi angin dengan gaya hamb hambat at memil memiliki iki efisie efisiensi nsi yang yang terb terbata atasi si karen karenaa kecep kecepat atan an sudu sudu tidak tidak dapa dapatt melebihi kecepatan angin yang melaluinya. Dengan memanfaatkan gaya hambat, turbin angin savonius memiliki putaran dan daya yang rendah. Meskipun demikian turbin savonius tidak memerlukan energi awal memulai rotor untuk berputar yang merupakan keunggulan turbin ini. P ri ns i p
k er j a
u nt uk
k i nc i r
a n gi n
m od el
y a i t u k i n c i r a n g i n m o d e l p e n a m p a n g d u a da da u n
s a vo ni us
dipasang tegak
lurus pada kincir (berporos vertikalatau tegak) dengan putaran ke arah kanan.
1.
Dengan
pr i ns ip kerj ke rj a bahw ba hw a se ti ap pa d a t e r p a a n / t i u p a n
angin yang mengenai daun kincir,
men yeb abk an dau n kincir
tersebut berputar berputar dengan dengan arah putar satu arah yaitu kearah kanan
secara terus
meneru meneruss walaup walaupun un angin angin yang yang menerp menerpaa daun daun kincir kincir datang datang dari arah yang b e r b e d a - b e d a ,
sehingga
energi
putar
yang dihasilkan
dapat stabil
d a n mengha menghasilk silkan an energi energi putar yang yang cukup cukup untuk
dapat dapat memula memulaii
alternat alternator or
cha ss
b ek e k er er j a
m en e n ch c h as as s
b at a t er e r ey ey
s e c a r a k o n t i n y u, u , s e h i n g g a d a p a t m e n s t a b i l k a n inverter ya y ang digunakan untuk menghasilkan energi listrik AC. 2.
E le le m mee nn- el el em em en en k on on st st ru ru ks ks i ki ki nc nc ir ir a ng n g i n mo mo de de l s av av on on iu iu s ad ad al al ah ah
pen p en ampa am pa ng da un k i n c i r d u a d a u n d i p a s a n g t e g a k l u r u s p a d a ki nc ir ( be rp or os ve r ti ca l) terbuat dar dari bah bahan fib fiber gla glass, AS ki kincir, kopel bearing (pil blok) riga buah, dan satu buah pulley kincir.
3.
Besarnya tegangan AC
kincir
a n gi n
model
Savonius
yang dihasilkan oleh d i t en t u k a n s e b e r a p a b e s a r
kapasitas inverter yang digunakan.
4.
S e m a k i n b e s a r k e c e p a t a n a n gi n , r a p a t
massa massa udara udara luas luas
pen p en ampa am pa ng ro to r/ ki nc i rangin, semakin semakin besar pula pula daya daya yang dihasilkan. dihasilkan.
E. KEL KELEBIHA EBIHAN N dan KEKUR KEKURANG ANGAN AN KINCIR KINCIR ANGIN ANGIN -
Kelebihan
•
Ramah lingkungan ( tidak polusi, bersih)
•
Merupakan renewable energy (energi yang tidak dapat habis)
•
Sering dipadukan dengan sumber energi lain terutama sumber energi yang terbarukan.
•
Merendahkan efek rumah kaca.
-
Kekurangan
•
Hanya bisa di tempat-tempat tertentu yang memiliki banyak angin (tidak bisa di sembarang sembarang tempat)
•
Butuh lahan yang cukup besar
Materi berhubungan dengan kincir angin
Ener Energi gi angi angin n dapa dapatt dima dimanf nfaa aatk tkan an untu untuk k meng gera kkan kinc ir angi n yang langsung dihubungkan dengan turbin pembangkitli pembangkitlistrik. Stasi tasiu un pembangkit pembangkit energi hidroelektrik hidroelektrik dan termoelektrik termoelektrik setiap hari mengubah mengubah energi ene rgi pana panass menja menjadi di ener energi gi meka mekani nik k kemu kemudi dian an menj menjad adii ener energi gi list listri rik. k. Ener Energi gi list listri rik k mempuny punyaai banyak kegunaan dari da ri pemanas sampai penggerak mesin-mesin industri, dari dar i penghas pen ghasil il caha cahaya ya sampa sampaii peng penghi hidu dup p kompu kompute terr dan dan sebag sebagai ainy nya. a. Kebera Kebe radaa daan n energi ene rgi dalam suatu sistem dapat berwujud banyak tipe yang berbeda seperti energi kinetik, energi potensial, energi listrik, energi nuklir dan da n lain-lain. lai n-lain. Jenis energi sist istem beru berub bah menjadi energi bentuk lain dapat sekaligus beberapa jenis energi; sebagai contoh energi listrik diubah menjadi energi panas pada kabel, menjadi energi cahaya pada lampu, menjadi energi gerak pada mesin cuci. Energi total sistem disebut sebagai energi mekanik. Maka energi mekanik sistem mencakup energi kinetik sistem, energi potensial gravitasi dan energi energi pitens pitensial ial elastik elastik,, tetapi tetapi tidak tidak mencak mencakup up energi energi listrik listrik dan dan energi nuklir. Kebanya Kebanyakan kan tipe-tipe tipe-tipe energi energi saat itu adalah adalah energi energi mekanik mekanik,, sehingg sehinggaa fisika fis ikawan wan sejak sej ak awal awal mend mendif ifin inis isik ikan an bent bentuk uk ener energi gi kine kineti tik k adal adalah ah
ba bagian ian dari ener nergi
mekanik.. Leibnitz merupakan fisikawan pertama yang meneliti tergantung pada apa sajakah tipe-tipe energi itu. Leibnitz mencatat, setelah percobaannya yang mencakup tentangtumbukan antara dua benda, bahwa jumlah besar ½ (massa). (kecepatan) 2 benda benda sebelum sebelum dan sesudah tumbukan tumbukan adalah sama. Dia menamakan menamakan besaran ini sebagai sebagai “vis viva” yang artinya “gaya hidup”. hidup”. Maka Leibnitz Leibnitz mene menemu muka kan n bahwa bahwa ener energi gi meka mekanik nik sebu sebuah ah bend bendaa berb berband andin ing g luru luruss deng dengan an massanya
dan kuadrat kecepatannya. Pada akhir abad ke 18, fisikawan Thomas
Young mulai menggunakan istilah energi kinetik untuk menyebutkan “gaya hidup” . Jadi energi kinetik benda sebanding dengan massa benda dan kuadrat kecepatannya.Satuan energi kinetik dalam SI adalah joule(J), sedangkan dalam sisten cgs adalah erg.
SIMPULAN
Turbin angin Savonius pertama kali diperkenalkan oleh insinyur Finlandia Sigurd J. Savonius pada tahun 1922. Kincir angin Savonius merupakan sumber ener energi gi alte altern rnat atif if yang yang rama ramah. h. Digu Diguna naka kan n dala dalam m berb berbag agai ai bida bidang ng,, misa misall : penerangan, penerangan, memomp memompaa air, bidang industri industri : pemanas, penggera penggerak. k. Cara kerja Kincir Kincir Angin Angin ini mengub mengubah ah energi energi kinetik kinetik menjadi menjadi energi energi mekanik mekanik lalu lalu mengh menghasilk asilkan an energi listrik.
DAFTAR PUSTAKA
-
http://n http://nugr ugroho ohoadi. adi.wor wordpr dpress. ess.com com/20 /2008 08/05 /05/03 /03/pem /pemban bangki gkit-lis t-listrik trik-ten -tenaga aga-angin-di-indonesia/
-
http://pemanfaatan kincir angin .com, di unduh tanggal 31-3-2012 pukul 17:46
-
http://konsep kerja kincir air.htm di unduh tanggal 1-4-2012 pukul 06:27
-
Kanginan Marthen, Marthen, IPA Jakarta
FISIKA SMP KELAS VII ,
2006, Erlangga,
