LAPORAN PRAKTIKUM PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BAYU
Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Mata Kuliah Praktik Pembangkit Pembangkit Tenaga Listrik Dosen Pembimbing : Dr.phil.Nurhening Dr.phil.Nurhening Yuniarti,M.T
Disusun Oleh : WIRAWAN SETYO PRAKOSO NIM.15501241006 NIM.15501241006
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2018
1. TUJUAN Setelah melaksanakan praktik mahasiswa diharapkan mampu: a. Melakukan instalasi sistem pembangkit listrik tenaga bayu. b. Mengoperasikan sistem pembangkit listrik tenaga bayu. 2. ALAT DAN BAHAN a. Kincir angin b. Connector c. Amperemeter DC/ mA DC d. Voltmeter DC e. Rheostat 10 kΩ f. Kipas angin g. Stopwatch h. Anemometer i. Jumper 3. KESELAMATAN KERJA a. Bekerja dengan keadaan tanpa tegangan pada saat merangkai dan mengubah rangkaian. b. Memastikan seluruh pakaian yang digunakan kering. c. Menjauhkan peralatan yang tidak diperlukan dari tempat pengambilan data. d. Menggunakan alat pelindung diri (APD) sesuai kebutuhan 4. DASAR TEORI
Pembangkit listrik tenaga angin mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin. Cara kerjanya energi angin yang memutar turbin angin, diteruskan untuk memutar rotor pada generator di bagian belakang turbin angin, sehingga akan menghasilkan energi listrik. Energi listrik ini biasanya akan disimpan ke dalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan. Kecepatan angin terbagi menjadi 3 bagian, yaitu : 1) Cut-in speed, kecepatan angin minimum di mana mesin akan memberikan daya yang berguna. 2) Kecepatan kerja angin rata-rata (kecepatan nominal). Pada kondisi ini umumnya daya maksimum output dari generator listrik tercapai. 3) Cut-out speed, kecepatan angin maksimum di mana turbin diperbolehkan untuk memberikan kekuasaan (biasanya dibatasi oleh desain teknik dan keselamatan kendala).
Angin mempunyai tenaga yang sama besarnya dengan energi kinetik dari aliran angin tersebut, yaitu :
Keterangan: Ptot
= daya total angin (W)
m
= aliran massa angin (kg/det)
Vi Ge
= kecepatan angin masuk (m/det) = faktor konversi = 1
Sedangkan daya output dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut : Pout = V x I
5. LANGKAH KERJA a. Memasang rangkaian generator penguat terpisah dengan gambar yang ada di jobsheet. b. Memeriksakan rangkaian ke dosen pembimbing. c. Apabila sudah disetujui, maka mulai mengoperasikan rangkaian. d. Mencatat hasil pengamatan ke dalam tabel yang telah disediakan. e. Mengulangi percobaan apabil terdapat data yang kurang. f. Jika sudah selesai, melepas rangkaian dan membersihkan area praktik.
6. Gambar Rangkaian
7. Tabel Hasil Pengamatan
Tabel 1. Data Pembangkitan Listrik Tenaga Bayu tanpa Beban Posisi Kipas 1 Kecepatan Posisi Kipas
Tegangan
No
Putaran Angin
Angin
(Volt)
(rpm) (m/s)
1
20 cm
28
2,7
817,7
2
30 cm
25
2,3
742,6
3
40 cm
24
1,93
734
4
50 cm
24
1,82
730,6
5
60 cm
24
1,72
714,4
6
70 cm
24
1,28
668,1
7
80 cm
22
1,3
605,2
Tabel 2. Data Pembangkitan Listrik Tenaga Bayu tanpa Beban Posisi Kipas 2 Kecepatan Posisi Kipas
Arus
Tegangan
No
Putaran Angin
Angin
(mA)
(Volt)
(rpm)
(m/s) 1
20 cm
0,175
34
2,7
1002,8
2
30 cm
0,175
34
2,31
978,4
3
40 cm
0,15
33
2,14
909,6
4
50 cm
0,15
32
1,93
875,7
5
60 cm
0,15
30
1,61
855,4
6
70 cm
0,15
28
1,59
814
7
80 cm
0,15
27
1,46
770
Tabel 3. Data Pembangkitan Listrik Tenaga Bayu tanpa Beban Posisi Kipas 2 Posisi Kipas
Arus
Tegangan
Kecepatan
Putaran
Angin
(mA)
(Volt)
Angin (m/s)
(rpm)
1
20 cm
0,2
43
4,07
1242,6
2
30 cm
0,2
42
3,67
1198,2
3
40 cm
0,2
42
3,32
1195,4
4
50 cm
0,2
40
2,52
1185,3
5
60 cm
0,2
39
2,11
1163,5
6
70 cm
0,175
37
2,01
1066,3
7
80 cm
0,175
36
1,92
1033,5
No
Tabel 4. Data Pembangkitan Listrik Tenaga Bayu Berbeban Kecepatan No
Arus (mA)
Tegangan (Volt)
1 2 3
10 15 20
36 34 33
Angin (m/s) 4,03 3,94 4,36
Putaran (rpm) 1160,6 1157,7 1103,5
4 5
25 30
30 28
4,15 3,88
1130,2 1113,5
8. Analisa Data
Hubungan antara kecepatan angin terhadap tegangan keluaran secara keseluruhan terdapat pada grafik di bawah ini:
Grafik 1. Hubungan Kecepatan Angin terhadap Tegangan Keluaran tanpa Beban dengan Kipas posisi 1
Grafik 2. Hubungan Kecepatan Angin terhadap Tegangan Keluaran tanpa Beban dengan Kipas posisi 2
Grafik 3. Hubungan Kecepatan Angin terhadap Tegangan Keluaran tanpa Beban dengan Kipas posisi 3
Grafik 3. Hubungan Kecepatan Angin terhadap Tegangan Keluaran Berbeban dengan Kipas posisi 3. Berdasarkan grafik diatas dapat dilihat bahwa kecepatan angin yang diterima mempengaruhi besarnya tegangan yang dihasilkan. Semakin besar kecepatan maka
tegangan yang dihasilkan juga semakin besar, begitu juga sebaliknya. Semakin kecil kecepatan angin maka tegangan yang dihasilkan juga semakin kecil. Daya keluaran yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga bayu, secara keseluruhan dihitung menggunakan rumus yang telah ada pada dasar teori.
Tabel 5. Daya Keluaran tanpa Beban Posisi Kipas 2 Daya No
Arus (mA)
1 2 3 4 5 6 7
Tegangan (Volt)
0,175 0,175 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15
34 34 33 32 30 28 27
Keluaran (VA) 0,0060 0,0060 0,0050 0,0048 0,0045 0,0042 0,0041
Tabel 6. Daya Keluaran tanpa Beban Posisi Kipas 3 No
Arus (mA)
Tegangan (Volt)
Daya Keluaran (VA)
1 2 3 4 5 6 7
0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,175 0,175
43 42 42 40 39 37 36
0,0086 0,0084 0,0084 0,0080 0,0078 0,0065 0,0063
Tabel 7. Daya Keluaran Berbeban Posisi Kipas 3 No
Arus (mA)
Tegangan (Volt)
1 2 3 4 5
10 15 20 25 30
36 34 33 30 28
Daya Keluaran (VA) 0,36 0,51 0,66 0,75 0,84
9. Kesimpulan a. Kecepatan angin mempengaruhi besarnya tegangan keluaran yang dibangkitkan generator, semakin cepat kecepatan angin, maka semakin besar tegangan yang dihasilkan b. Daya yang dibangkitkan oleh pembangkitlistrik tenaga bayu, berbanding lurus terhadap kecepatan angin.
