LAPORAN KEMAJUAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
HYBRID POWER PLANT TENAGA ANGIN DAN CAHAYA MATAHARI UNTUK KEMANDIRIAN ENERGI PETERNAK AYAM DESA SUKONOLO KABUPATEN MALANG
BIDANG KEGIATAN: PKM-TERAPAN TEKNOLOGI Disusun Oleh :
RANGGA ARIANTO
(NIM 09.12.001)
AFIF SULTON WIJAYA
(NIM 10.12.003)
ZAINAL DUDIK
(NIM 10.12.021)
MOHAMMAD SIROJUDDIN
(NIM 10.12.035)
PRIMA ARISTA
(NIM 11.12.024)
INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL MALANG 2014
1
A.
TARGET LUARAN
1. Target luaran yang diharapkan dari program ini adalah berupa protipe sistem pembangkit hybrid (angin & cahaya matahari) yang berguna untuk kemandirian energi khususnya pada usaha peternakan ayam di Ds. Sukonolo Kec. Bululawang Kab. Malang. Lokasi mitra yang jauh dari jangkauan distribusi listrik PLN berpotensi untuk pengembangan pembangkit listrik hybrid (angin dan cahaya matahari). 2. Hasil dari implementasi alat ini diharapkan dapat diterapkan guna menjadi inspirasi bagi pengembangan energi terbaharukan.
B.
METODE
B.1. Survei Lokasi dan Kebutuhan Mitra Kerja Pemilihan mitra kerja disesuaikan dengan lokasi mitra kerja yang terletak berada jauh dari sumber listrik dan membutuhkan energi listrik secara terus menerus. Perhitungan kebutuhan energi listrik yang dilakukan dengan perhitungan beban yang digunakan oleh mitra kerja. B.2. Perancangan dan Pembuatan Pembangkit Listrik Tenaga Angin Pembangkit Listrik Tenaga Angin menggunakan turbin angin vertikal, dengan pertimbangan lokasi mitra kerja dan kebutuhan mitra kerja. Perancangan dan Pembuatan turbin angin ini dilakukan dengan membuat kerangka turbin angin vertikal, blade (sudu) dengan bahan alumunium yang ringan, dan pemasangan generator dengan kapasitas yang sudah ditentukan. B.3. Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Cahaya Matahari Solar cell digunakan sebagai suplai energi listrik tambahan apabila turbin angin tidak mampu untuk melayani kebutuhan beban mitra kerja. Solar cell
dipilih dengan
pertimbangan kebutuhan mitra kerja. Kapasitas Solar cell mulai 10 WP, 20 WP, 50 WP, 80 WP, 100 WP dan bisa di rangkai dengan sistem seri atau paralel. B.4. Perancangan dan Pembuatan Sistem Kontrol Hybrid Penggunaan Battery Control Regulator (BCR) yang berfungsi mengontrol tegangan dan arus dari pembangkit listrik (angin & cahaya matahari), menuju Battery (Accu) dan kemudian menuju beban agar sistem tersebut berjalan dengan baik dan aman B.5. Perancangan Battery (Accu) dan Inverter Tegangan DC yang mengalir dari Battery Control Regulator (BCR) akan di simpan ke battery (accu). Arus pengisian ke battery (accu) tergantung dari kapasitas solar sell. Selanjutnya dari battery (accu), arus DC yang sudah disimpan akan dirubah dari arus DC ke
2
AC oleh Inverter. Pemilihan battery (accu) dan inverter ini berdasarkan pertimbangan kebutuhan beban mitra kerja.
C. KEMAJUAN PEKERJAAN Untuk proses pengerjaan sistem pembangkit listrik hybrid ini kami mengerjakannya di Laboratorium Konversi Energi Elektrik ITN Malang. Pada tahap pertama kami merancang dan membuat desain untuk konstruksi pembangkit listrik tenaga angin, yang terdiri dari beberapa elemen yaitu kerangka turbin angin, blade (sudu) kincir angin, dan pemasangan generator. Pada tahap kedua kami merancang desain untuk konstruksi pembangkit listrik tenaga cahaya matahari, yang terdiri dari solar cell yang sebelumnya sudah ditentukan kapasitasnya. Setelah perancangan dan pembuatan pembangkit listrik tenaga angin dan cahaya matahari ini, selanjutnya kami merancang alat kontrol untuk menggabungkan kedua pembangkit listrik tersebut dengan menggunakan Balance Control Regulator (BCR). Elemen penting lainnya dalam pembangkit hybrid ini adalah batterai (AKI) yang digunakan untuk menyimpan energi listrik yang kemudian akan dirubah dari arus searah (DC) menjadi arus bolak-balik (AC) dengan menggunakan inverter yang selanjutnya akan mensuplai beban yang membutuhkan arus bolak-balik (AC).
D. KETERCAPAIAN TARGET LUARAN No Kegiatan 1 Survey lokasi dan kebutuhan mitra kerja
Prosentase : 100%
2
Perancangan dan Pembuatan Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Prosentase : 80 %
IKJP 1. Kesepakatan kerjasama dengan mitra kerja 2. Perhitungan kapasitas beban yang dibutuhkan mitra kerja 3. Survey potensi angin 1. Desain kincir angin sesuai dengan potensi angin pada lokasi mitra 2. Desain generator disesuaikan dengan rpm dari poros kincir
1.
2.
3. 1.
2.
HASIL Mitra bersedia berkerja sama (penandatanganan nota kesepaaman mou) Kapasitas Beban yang dibutuhkan mitra : 850 watt Potensi angin : 10-15 ms Desain kincir jenis vertikal dapat bekerja dengan kecepatan angin 10-15 ms Desain generator magnet permanen jumlah kutub : 30
3
3
Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Cahaya Matahari
1. Desain dan kapasitas solar cell disesuaikan dengan kebutuhan daya listrik mitra kerja
3. Dapat menghasilkan tegangan : 12 volt dengan rpm : 100 rpm 1. Kapasitas solar cell 100 wp dapat menghasilkan 100 watt dalam satu jam
Prosentase : 80 % 4
Perancangan dan Pembuatan Sistem
1. Perancangan BCR. 2. Perancangan dan pembuatan box panel.
1. BCR dapat membatasi tegangan yang masuk ke batterai (accu) sebesar 15 volt dc 2. Penempatan BCR dan komponen lain didalam box panel
1. Kapasitas batterai (accu) disesuaikan dengan jumlah beban listrik. 2. Kapasitas inverter disesuaikan dengan jumlah beban listrik.
1. Kapasitas batterai 2 x 75 Ah, 12 volt dc. 2. Kapasitas inverter 1000 w, 12 volt dc, 220 volt (output)
Kontrol Hybrid
Prosentase : 100 % 5
Perancangan Batterai (accu) dan inverter
Prosentase : 100 %
Total Prosentase : 92 % E.
PERMASALAHAN DAN PENYELESAIAN
E.1. Administratif No.
Permasalahan
Penyelesaian
1.
Tidak ada
Tidak ada
E.2. Teknis No.
Permasalahan
Penyelesaian
1.
Kecepatan putaran dari turbin
Pemasangan gear box pada
angin belum memenuhi target
turbin angin dan poros rotor
yang di ingin kan.
generator
4
E.3. Organisasi Pelaksanaan No.
Permasalahan
Penyelesaian
1.
Kesibukan tiap anggota PKM,
Membuat jadwal yang sudah
membuat tim kesuliatan dalam
disepakati oleh seluruh
melaksanakan kegiatan yang
anggota tim.
dijadwalkan
E.4. Keuangan
F.
No.
Permasalahan
Penyelesaian
1.
Tidak ada
Tidak ada
PENGGUNAAN BIAYA
F.1. Pembelian Alat Elektronik No Nama Alat
Spesifikasi
Jumlah
Harga satuan
Harga total
1
UCP 204
300406
2 buah
Rp
Rp
2
BCR
3
Inverter
4
Komponen
SS991 2 buah DC 12 V 1000 1 buah W 4508 3 buah
32.500
65.000
Rp 300.000
Rp 600.000
Rp 1.050.000
Rp 1.050.000
Rp
Rp
2.000
Total
6.000
Rp. 1.721.000
F.2. Pembelian Alat Mekanik No Nama Alat
Spesifikasi
Jumlah
Harga satuan
Harga total
1
Lem epexy
2 buah
Rp
70.000
Rp
70.000
2
Multiguard
1 kg
Rp
42.000
Rp
42.000
3
Besi as
19 mm (3/4)
1 meter
Rp
30.000
Rp
30.000
4
Mur baut
1/2 x 1/2
4 buah
Rp
2.500
Rp
10.000
5
Ring plat
1/2"
8 buah
Rp
625
Rp
5.000
6
Paku rivet
675
50 buah
Rp
200
Rp
10.000
7
Siku tukang
1 buah
Rp
15.000
Rp
15.000
8
Catny
3 buah
Rp
12.000
Rp
36.000
9
Batu Greinla
1 buah
Rp
12.000
Rp
12.000
10
Bubut as
Rp
15.000
Rp
15.000
11
Bubut as dan bor
Rp
25.000
Rp
25.000
5
12
Besi & Bor
2 biji
Rp
10.000
Rp
20.000
13
Klaker
A020 (Putar)
2 buah
Rp
19.000
Rp
38.000
14
Klaker
A020(Engkel) 2 buah
Rp
19.000
Rp
38.000
15
Dempul
1/4 kg
Rp
12.000
Rp
12.000
16
Cat avian
1/4 kg
Rp
15.000
Rp
15.000
17
Las rangka kincir
Rp
60.800
Rp
60.800
18
1 kg
Rp
20.000
Rp
20.000
24
Plat stip Pemotongan plat aluminium Plat aluminium L WAA Pasang penguat, potong plat aluminium, las penguat & bor Pipa kotak 15x30x1,4 Las listrik 8 sudut balingbaling Terminal kabel NG
25
Rol kabel
26
Puly
27
Rp 200.000
Rp 200.000
Rp 270.000
Rp
Rp 160.000
Rp 160.000
Rp
56.000
Rp
56.000
Rp
90.000
Rp
90.000
1 ship
Rp
8.000
Rp
8.000
1 buah
Rp 200.000
Rp 200.000
14"x14
1 buah
Rp 125.000
Rp 125.000
Puly
2"xbuntu
1 buah
Rp
12.500
Rp
12.500
28
Mur baut
1/2x2"
8 buah
Rp
3.000
Rp
24.000
29
Terminal kabel
1 buah
Rp
20.000
Rp
20.000
30
Fit. Plafon groco (h)
10 buah
Rp
4.000
Rp
40.000
31
Resin
1 botol
Rp
58.000
Rp
58.000
32
Katalis
10 kg
Rp
600
Rp
6.000
33
Resin
1 kg
Rp
34.000
Rp
34.000
34
Silicon
2 buah
Rp
5.000
Rp
10.000
35
Nipel
1 pasang
Rp
17.500
Rp
17.500
36
Box panel saka
1 buah
Rp 165.000
Rp 165.000
37
K eternal
30 meter
Rp
4.500
Rp 135.000
38
Kabel
100 mtr
Rp
1.900
Rp 190.000
39
Imundex
2 buah
Rp
10.000
Rp
20.000
40
Kawat
3 ons
Rp
16.000
Rp
48.000
41
Spicer kuningan
4 buah
Rp
800
Rp
3.200
42
Closs
1 buah
Rp
1.500
Rp
1.500
43
Kabel
NYAF 1x0,75 10 mtr
Rp
2.500
Rp
25.000
44
Tali kabel
50m
Rp
11.000
Rp
11.000
19 20 21 22 23
157 157
25x35x12
0,65 Hlrik
2 buah
1 buah
1 buah
540.000
6
45
Bubut fiber
Rp
60.000
Rp
60.000
46
Kabel
4 mtr
Rp
6.000
Rp
24.000
47
Skun
4 buah
Rp
500
Rp
2.000
48
Aki
N70Z 75 AH
1 buah
Rp 990.000
Rp 990.000
49
Aki
NS40Z 35 AH 1 buah
Rp
660.000
Rp 660.000
50
Kabel
2 mtr
Rp
25.000
Rp
50.000
51
Nepez Besar
1 buah
Rp
15.000
Rp
15.000
52
Nepez Kecil
1 buah
Rp
10.000
Rp
10.000
53
Kawat Email
Ø 0,65 Hun
2,5 ons
Rp
35.000
Rp
35.000
54
Kawat Email
Ø 15x30x1,4
1 buah
Rp
57.000
Rp
57.000
55
Kawat Email
Ø0,65 HLN
5 ons
Rp
13.500
Rp
67.500
56 57
Kawat Email
Ø0,30 HLN
5 ons
Rp
14.500
Rp
72.500
1 buah
Rp
1.500
Rp
1.500
Klose Total
Rp 4.718.000
F.3. Pembelian Alat Kerja No Nama Alat
Spesifikasi
Jumlah
Harga satuan
Harga total
1 lembar
Rp
30.000
Rp
30.000
1 buah
Rp
75.000
Rp
75.000
1
Amplas
2
Tang rivet seller
3
Gergaji Sanflux
2 buah
Rp
10.000
Rp
20.000
4
Sarung tangan
2 buah
Rp
5.000
Rp
10.000
5
Sikat
1 buah
Rp
6.000
Rp
6.000
6
Kuas
1 buah
Rp
2.500
Rp
2.500
7
Lap
F-06
10 buah
Rp
1.500
Rp
15.000
8
Kuas
1" eletras
1 buah
Rp
4.000
Rp
4.000
9
Kaos tangan
1 buah
Rp
5.000
Rp
5.000
10
Martil
1 buah
Rp
35.000
Rp
35.000
11
Gergaji
1 buah
Rp
35.000
Rp
35.000
12
Set kunci L
1 buah
Rp
25.000
Rp
25.000
13
Mata gergaji
1 buah
Rp
10.000
Rp
10.000
088867
Total
Rp 272.500
7
F.4. Biaya Perjalanan No.
Biaya Perjalanan
Harga Total
1.
Perjalanan Observasi Data
Rp
200.000
2.
Survei alat dan bahan
Rp
50.000
3.
Pembelian alat dan bahan
Rp
50.000
4. 5.
ATK (alat tulis kantor) Foto copy dan Print
Rp Rp
300.000 100.000
Rp
700.000
Total
G.
DOKUMENTASI KEGIATAN
G.1. Survei Mitra Kerja dan Kebutuhan Energi Listrik
Gambar 1. Survei di Tempat Mitra Kerja
Gambar 2. Contoh Kebutuhan Energi Listrik Mitra Kerja berupa Pompa dan Kipas Angin
8
G.2. Konsultasi dengan Dosen Pembimbing
Gambar 3. Bimbingan Pengerjaan Proposal dan Pengarahan oleh Dosen Pembimbing
G.3. Pengerjaan Alat
Gambar 4. Pengerjaan Kincir Angin
Gambar 6. Uji Coba ACCU & Inverter
Gambar 5. Pengerjaan Box Panel
Gambar 7. Uji Coba Beban Lampu
9
G.4. Ilustrasi Alat
Battery Control Regulator
Solar Cell Turbin Angin Vertikal
Battery (Accu)
Inverter
Beban
Gambar 8. Ilustrasi Alat
