Proposal dan Laporan Kerja Praktek di PT. Lentera Angin Nusantara "Analisis Desain Blade untuk Energi Angin Laut"

LAPORAN KERJA PRAKTEK

LAPORAN KERJA PRAKTEK

STUDI PERANCANGAN HORIZONTAL AXIS WIND TURBINE DENGAN PERBEDAAN DESAIN AIR FOIL PADA BILAH JENIS TAPER UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN LAUT DI PANTAI CIHERAS, PT LENTERA ANGIN NUSANTARA

Madi NRP. 4313100127

Dosen Pembimbing: Prof. Ir. Daniel M. Rasyid, Ph.D

(Q.S. Asy Syuura: 33)

Madi - 4313100127

“Jika Dia menghendaki, Dia akan menenangkan angin, maka jadilah kapal-kapal itu terhenti di permukaan laut. Sesungguhnya pada yang demikian itu terdapat tanda-tanda (kekuasaannya) bagi setiap orang yang banyak bersabar dan banyak bersyukur”

JURUSAN TEKNIK KELAUTAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2016

LAPORAN KERJA PRAKTEK PT LENTERA ANGIN NUSANTARA LINGKUP KERJA STUDI PERANCANGAN HORIZONTAL AXIS WIND TURBINE DENGAN PERBEDAAN DESAIN AIR FOIL PADA BILAH JENIS TAPPER UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN LAUT DI PANTAI CIHERAS, PT LENTERA ANGIN NUSANTARA

Disusun oleh:

Madi

(4313100127)

Angkatan 2013

TEKNIK KELAUTAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2016

LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN KERJA PRAKTEK PT. LENTERA ANGIN NUSANTARA Sehubungan dengan Kerja Praktek yang dilaksanakan pada tanggal 10 Juni 2016 sampai 10 Agustus 2016 di PT. Lentera Angin Nusantara, maka saya: Nama

: Madi

NRP

: 4313 100 127

Jurusan/ Fakultas

: Teknik Kelautan/ FTK

Dengan ini telah menyelesaikan laporan kerja praktek dan disetujui oleh dosen pembimbing. Surabaya, 3 Oktober 2016

Dosen Pembimbing

Prof. Ir. Daniel M. Rasyid, Ph.D. NIP. 196107021988031003

Mahasiswa

Madi NRP. 4313 100 127

Menyetujui, Ketua Jurusan Teknik Kelautan FTK-ITS

Mengetahui, Koordinator Kerja Praktek Jurusan Teknik Kelautan FTK-ITS

Dr. Eng. Rudi Waluju Prastianto, S.T., M.T. NIP. 197105081 99703 1001

Dr.Ir. Hasan Ikhwani, M.Sc. NIP. 196901211993031002

iv

SUMMARY Indonesia merupakan salah satu negara yang mempunyai alam berlimpah dan berpotensi untuk dimanfaatkan menjadi energi listrik terbarukan. Ironisnya, kondisi listrik di Indonesia sangat mengkhawatirkan, masih banyak masyarakat yang belum tersuplai listrik terutama di daerah Indonesia bagian timur. Sebagaian besar dari mereka hanya menggunakan listrik yang dihasilkan dari diesel. Pada saat ini, energi terbarukan yang sedang dikembangkan dan telah direalisasikan di Indonesia adalah, energi bertenaga air dan angin skala mikro. Energi listrik bertenaga air atau mikrohidro, pertama kali dikembangkan oleh Iskandar dan Tri Mumpuni tahun 1987, dan pada tahun 1997 telah menghasilkan listrik di daerah Gunung Halimun, Sukabumi, Jawa Barat. Sedangkan akhir-akhir ini, energi listrik bertenaga angin telah dikembangkan oleh Ricky Elson di Ciheras, Jawa Barat pada tahun 2012, dan tahun 2014 telah melistriki Desa Kalihi, Sumba Timur, NTT. PT Lentera Angin Nusantara adalah, salah satu perusahaan hasil karya tangan anak bangsa Indonesia yang didirikan oleh Ricky Elson. Dengan mengembangkan energi terbarukan dengan memanfaatkan alam. Adapun alam yang sudah dimanfaatkan adalah, angin dan matahari. Sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember, melalui kerja praktek ini akan mendesain bilah Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT) dengan membandingkan jenis Air Foil Clark-Y, Naca 4412, Naca 3612, Naca 4418, Naca 0012 dan Naca 0018. Adapun jenis bilah yang dirancang adalah, Blade Tapper yaitu bilah yang dapat berputar dikecepatan angin tinggi. Desain bilah itulah yang akan dikembangkan untuk pembangkit listrik tenaga angin laut, yang mana kecepatan angina laut lebih tinggi dibandingkan angina yang ada di daratan.

Kata kunci: Air Foil, Energi, Lentera Angin Nusantara, Listrik, Wind Turbine

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan rangkaian Kerja Praktek di bagian Perancangan Turbin Arus Laut PT. Lentera Angin Nusantara yang dimulai dari tanggal 10 Juni 2016 sampai 10 Agustus 2016. Penyelesaian Laporan Kerja Praktek ini tidak lepas dari bantuan beberapa pihak. Karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Dr. Eng. Rudi Waluju Prastianto, S.T., M.T. selaku ketua Jurusan Teknik Kelautan FTK-ITS. 2. Bapak Dr. Ir. Hasan Ikhwani, M.Sc. selaku koordinator Kerja Praktek Jurusan Teknik Kelautan FTK-ITS. 3. Bapak Prof. Ir. Daniel M. Rasyid, Ph.D. selaku dosen pembimbing. Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian laporan ini terdapat banyak kekurangan, maka diharapkan kritik dan saran yang membangun . Akhir kata, tidak ada sesuatupun yang sempurna di dunia ini, karena kesempurnaan hanyalah milik Allah semata dan semoga Dia selalu membimbing kita ke jalan yang lurus.

Surabaya, 3 Oktober 2016

Penulis

vi

UCAPAN TERIMAKASIH

Laporan ini dibuat sebagai salah satu syarat mata kuliah kerja praktek. Untuk itu ucapan terimakasih disampaikan sebesar-besarnya kepada: 1. Allah SWT yang telah memberikan Ridho-Nya kepada saya. 2. Orangtua saya yang selalu memberikan dukungan. 3. Bapak Prof. Ir. Daniel M. Rasyid, Ph.D. selaku dosen pembimbing yang selalu memberikan petunjuk dalam penyelesaian laporan ini. 4. Bang Ricky Elson selaku Founder PT. Lentera Angin Nusantara, yang selalu memberikan arahan dari awal hingga akhir kerja praktek. 5. Bang Erson, Bang Saba, Kak Api, dan Kak Inay selaku Staff di PT Lentera Angin Nusantara yang selalu memberikan saya arahan, arti gaya kerja dan pengetahuan. 6. Bapak Dr. Ir. Hasan Ikhwani, M.Sc. selaku koordinator kerja praktek. 7. Serta rekan-rekan semuanya, terimakasih atas bantuan dan dukungannya. Dalam penulisan laporan kerja praktek ini, penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan sehingga memerlukan kritik dan saran dari semua pihak.

vii

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN SURAT SELESAI KP SUMMARY KATA PENGANTAR UCAPAN TERIMAKASIH DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR

i ii iii iv v vi vii viii

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang I.2 Perumusan Masalah I.3 Tujuan I.4 Manfaat I.5 Batasan Masalah

1 1 2 2 3 3

BAB II SEJARAH DAN LINGKUNGAN KERJA PRAKTEK II.1 Sejarah PT.Lentera Angin Nusantara II.2 Deskripsi Pekerjaan II.3 Jadwal Kerja

4 4 5 6

BAB III PENGETAHUAN PENUNJANG KERJA PRAKTEK III.1 Potensi Angin untuk Pembangkit Listrik di Indonesia III.2 Turbin Pembangkit Listrik Tenaga Angin III.3 Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Angin III. 4 Perancangan Bilah

12 12 14 17 18

BAB IV HASIL PELAKSANAAN KERJA PRAKTEK IV.1 Penentuan Parameter Perancangan Bilah IV.2 Penentuan Geometri Perancangan Bilah IV.3 Simulasi Bilah Menggunakan Software Q-Blade

25 25 28 35

BAB V PENUTUP V.1 Kesimpulan V.2 Saran

41 41 41

DAFTAR PUSTAKA

42

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Rasio Elektrifikasi Gambar 2.1 Logo Perusahaan Lentera Angin Nusantara Gambar 2.2. Sejarah Singkat Lentera Angin Nusantara Gambar 3.1 Potensi Angin di Indonesia pada Ketinggian 10 m Gambar 3.2 Wilayah Indonesia yang Berpotensi Energi Angin Gambar 3.3 Kecepatan dan Arah Angin di Wilayah Laut Indonesia Gambar 3.4 Skema Aliran Konversi Energi Angin Menjadi Energi Mekanik Gambar 3.5 Efisiensi Turbin Angin Berdasarkan Tipenya Gambar 3.6 Tipe Turbin Angin Berdasarkan Kapasitas dan Ketinggiannya Gambar 3.7 Tipe Turbin Angin Sedang Berkembang Gambar 3.8 Produk Komersial Turbin Angin Skala Mikro Gambar 3.9 Sistem Pembangkit Listrik Gambar 3.10 Karakteristik airfoil Gambar 3.11 Jenis Bilah Berdasarkan Desainnya Gambar 3.12. Generator Merubah Energi mekanik menjadi energi listrik Gambar 3.13 Fin Gambar 3.14 Skema Controller Gambar 3.15 Controller Gambar 3.16 Pengukuran tegangan dan arus Gambar 3.17 Pengukuran Daya Baterai Gambar 3.18 Baterai Gambar 3.19 Inverter Gambar 4.1 Grafik Cl/Cd terhadap Alfa Gambar 4.2 Grafik Cl terhadap Alfa Gambar 4.3 Grafik r terhadap Twist pada Air Foil Clark-Y Gambar 4.4 Grafik r terhadap Cr pada Air Foil Clark-Y Gambar 4.5 Grafik r terhadap Twist pada Air Foil Naca 4412 Gambar 4.6 Grafik r terhadap Cr pada Air Foil Naca 4412 Gambar 4.7 Grafik r terhadap Twist pada Air Foil Naca 3612 Gambar 4.8 Grafik r terhadap Cr pada Air Foil Naca 3612 Gambar 4.9 Grafik r terhadap Twist pada Air Foil Naca 4418 Gambar 4.10 Grafik r terhadap Cr pada Air Foil Naca 4418 Gambar 4.11 Grafik r terhadap Twist pada Air Foil Naca 0012 Gambar 4.12 Grafik r terhadap Cr pada Air Foil Naca 0012 Gambar 4.13 Grafik r terhadap Twist pada Air Foil Naca 0018 Gambar 4.14 Grafik r terhadap Cr pada Air Foil Naca 0018 Gambar 4.15 Simulasi Q-Blade dengan Desain Air Foil Clark-Y, (a) Data Geometri Rotor Bilah Tapper, (b) Desain Bilah Tapper Gambar 4.16 Grafik Performansi Bilah Tapper pada Air Foil Clark-Y

1 4 5 12 13 14 14 15 16 16 17 17 19 20 20 21 22 22 23 23 24 24 27 27 29 29 30 30 31 31 32 32 33 33 34 34 35 35

x

Gambar 4.17 Simulasi Q-Blade dengan Desain Air Foil Naca 4412, (a) Data Geometri Rotor Bilah Tapper, (b) Desain Bilah Tapper Gambar 4.18 Grafik Performansi Bilah Tapper pada Air Foil Naca 4412 Gambar 4.19 Simulasi Q-Blade dengan Desain Air Foil Naca 3612, (a) Data Geometri Rotor Bilah Tapper, (b) Desain Bilah Tapper Gambar 4.20 Grafik Performansi Bilah Tapper pada Air Foil Naca 3612 Gambar 4.21 Simulasi Q-Blade dengan Desain Air Foil Naca 4418, (a) Data Geometri Rotor Bilah Tapper, (b) Desain Bilah Tapper Gambar 4.22 Grafik Performansi Bilah Tapper pada Air Foil Naca 4418 Gambar 4.23 Simulasi Q-Blade dengan Desain Air Foil Naca 0012, (a) Data Geometri Rotor Bilah Tapper, (b) Desain Bilah Tapper Gambar 4.24 Grafik Performansi Bilah Tapper pada Air Foil Naca 0012 Gambar 4.25 Simulasi Q-Blade dengan Desain Air Foil Naca 0018, (a) Data Geometri Rotor Bilah Tapper, (b) Desain Bilah Tapper Gambar 4.26 Grafik Performansi Bilah Tapper pada Air Foil Naca 0018

36 36 37 37 38 38 39 39 40 40

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Uraian Aktivitas Kerja Praktek Minggu Pertama Tabel 2.2 Uraian Aktivitas Kerja Praktek Minggu Kedua Tabel 2.3 Uraian Aktivitas Kerja Praktek Minggu Ketiga Tabel 2.4 Uraian Aktivitas Kerja Praktek Minggu Keempat Tabel 2.5 Uraian Aktivitas Kerja Praktek Minggu Kelima Tabel 2.6 Uraian Aktivitas Kerja Praktek Minggu Keenam Tabel 2.7 Uraian Aktivitas Kerja Praktek Minggu Ketujuh Tabel 2.8 Uraian Aktivitas Kerja Praktek Minggu Kedelapan Tabel 2.9 Uraian Aktivitas Kerja Praktek Minggu Kesembilan Tabel 4.1 Parameter yang ditetapkan dan yang dihitung Tabel 4.2 Air Foil Clark-Y Tabel 4.3 Air Foil Naca 4412 Tabel 4.4 Air Foil Naca 3612 Tabel 4.5 Air Foil Naca 4418 Tabel 4.6 Air Foil Naca 0012 Tabel 4.7 Geometri Bilah Tapper pada Air Foil Clark-Y Tabel 4.8 Geometri Bilah Tapper pada Air Foil Naca 4412 Tabel 4.9 Geometri Bilah Tapper pada Air Foil Naca 3612 Tabel 4.10 Geometri Bilah Tapper pada Air Foil Naca 4418 Tabel 4.11 Geometri Bilah Tapper pada Air Foil Naca 0012 Tabel 4.12 Geometri Bilah Tapper pada Air Foil Naca 0018

6 7 7 8 8 9 9 10 10 25 26 26 26 26 26 29 30 31 32 33 34

1

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang Indonesia merupakan salah satu negara yang mempunyai alam berlimpah dan berpotensi untuk dimanfaatkan menjadi energi listrik terbarukan. Dengan posisi geografis Indonesia berada di daerah khatulistiwa, yang memperoleh penyinaran matahari lebih banyak, sehingga dapat dimanfaatkan sebagai energi terbarukan bertenaga matahari yang biasa dikenal sebagai energi surya. Selain itu Indonesia berada di daerah ekuator, yang memperoleh pergerakan udara lebih banyak, sehingga dapat dimanfaatkan sebagai energi terbarukan bertenaga angin. Adapun potensi alam di Indonesia yang terbesar adalah panas bumi sebesar 40% di dunia, karena persebaran gunung berapi di daerah Indonesia, sehinga dapat dimanfaatkan sebagai energi terbarukan bertenaga panas bumi atau geothermal. Dan saat ini, yang menjadi rujukan dunia akan perkembangan energi terbarukan adalah, energi yang dimanfaatkan dari laut yang mana Indonesia merupakan poros maritim dunia dengan panjang pantai terbesar di dunia setelah Kanada, sehingga dapat dimanfaatkan sebagai energi terbarukan bertenaga laut seperti angin laut, gelombang laut dan arus laut. Ironisnya, kondisi listrik di Indonesia sangat mengkhawatirkan, masih banyak masyarakat yang belum tersuplai listrik terutama di daerah Indonesia bagian timur. Sebagaian besar dari mereka hanya menggunakan listrik yang dihasilkan dari diesel. Berikut ini peta elektrifikasi yang tersebar diberbagai profinsi di Indonesia,

Gambar 1.1 Rasio Elektrifikasi (Sumber: PLN, 2015)

2

Pada saat ini, energi terbarukan yang sedang dikembangkan dan telah direalisasikan di Indonesia adalah, energi bertenaga air dan angin skala mikro. Energ listrik bertenaga air atau mikrohidro, pertama kali dikembangkan oleh Iskandar dan Tri Mumpuni tahun 1987, dan pada tahun 1997 telah menghasilkan listrik di daerah Gunung Halimun, Sukabumi, Jawa Barat. Sedangkan akhir-akhir ini, energi listrik bertenaga angin telah dikembangkan oleh Ricky Elson di Ciheras, Jawa Barat pada tahun 2012, dan tahun 2014 telah melistriki Desa Kalihi, Sumba Timur, NTT. PT Lentera Angin Nusantara adalah, salah satu perusahaan hasil karya tangan anak bangsa Indonesia yang didirikan oleh Ricky Elson. Perusahaan tersebut di bawah Lentera Bumi Nusantara, yang mengembangkan energi terbarukan dengan memanfaatkan alam. Adapun alam yang sudah dimanfaatkan adalah, angin dan matahari. Kedepannya PT. Saat ini yang menjadi fokus pengembangannya adalah pembangkit listrik tenaga angin yang dipasang di daratan yang berdekatan dengan Pantai Selatan Ciheras, Jawa Barat. Pembangkit listrik tenaga angin itu diberi nama The Sky Dancer (penari langit). Sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember, melalui kerja praktek ini akan mendesain bilah Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT) dengan membandingkan jenis Air Foil Clark-Y, Naca 4412, Naca 3612, Naca 4418, Naca 0012 dan Naca 0018. Adapun jenis bilah yang dirancang adalah, Blade Tapper yaitu bilah yang dapat berputar dikecepatan angin tinggi. Desain bilah itulah yang akan dikembangkan untuk pembangkit listrik tenaga angin laut, yang mana kecepatan angina laut lebih tinggi dibandingkan angina yang ada di daratan. I.2 Rumusan Masalah Adapun perumusan masalah yang diangkat selama kerja praktek di PT. Lentera Angin Nusantara adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana cara mendesain perancangan bilah Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT) yang akan digunakan untuk pembangkit listrik tenaga angin laut di Pantai Ciheras, PT Lentera Angin Nusantara? 2. Bagaimana cara menentukan jenis air foil yang sesuai untuk perancangan pembangkit listrik tenaga angin laut di Pantai Ciheras, PT Lentera Angin Nusantara? I.3 Tujuan Adapun tujuan yang diangkat selama kerja praktek di PT. Lentera Angin Nusantara adalah, 1. Mendesain perancangan bilah Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT) yang akan digunakan untuk pembangkit listrik tenaga angin laut di Pantai Ciheras, PT Lentera Angin Nusantara.

3

2. Menentukan jenis air foil yang sesuai untuk perancangan pembangkit listrik tenaga angin laut di Pantai Ciheras, PT Lentera Angin Nusantara. I.4 Manfaat Dengan dilaksanakannya kerja praktek di PT. Lentera Angin Nusantara ini, diharapkan dapat memberikan manfaat anatara lain; 1. Bagi Mahasiswa: dapat mengetahui cara perancangan bilah Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT) di PT Lentera Angin Nusantara. 2. Bagi PT. Lentera Angin Nusantara: dapat memberikan kontribusi ilmu dan pengalaman dalam membangun perusahaan dibidang energi terbarukan, 3. Bagi Jurusan Teknik Kelautan ITS: dapat dijadikan referensi untuk mahasiswa lainnya yang akan kerja praktek di PT Lentera Angin Nusantara pada kesempatan yang akan datang. I.5 Batasan Masalah Dalam memperjelas permasalahan hasil belajar kerja praktek ini, maka diperlukan ruang lingkup pembelajaran sebagai berikut; 1. Perancangan dilakukan di Pantai Ciheras, PT. Lentera Angin Nusantara. 2. Jenis turbin yang digunakan Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT). 3. Jenis bilah yang digunakan adalah, Blade Tapper. 4. Parameter bebas dalam perancangan kerja praktek ini adalah, desain Air Foil. 5. Jenis air foil yang digunakan adalah, Clark-Y, Naca 4412, Naca 3612, Naca 4418, Naca 0012 dan Naca 0018. 6. Software yang digunakan adalah, Q-Blade.

4

BAB II SEJARAH DAN LINGKUNGAN KERJA PRAKTEK

II.1 Sejarah PT. Lentera Angin Nusantara Lentera Angin Nusantara (LAN) adalah, sebuah perusahaan hasil karya anak bangsa yang didirikan oleh Ricky Elson, dalam pengembangan energi terbarukan. Perusahaan tersebut mulai dirilis pada tahun 2011 dengan melakukan survei kondisi lingkungan di daerah Ciheras, Cipatujuh, Tasikmalaya, Jawa Barat. Nama LAN mulai berdiri pada tahun 2012, dengan pusat penelitiannya di Jl. Raya Ciheras RT02/RW02 Kp. Sindang Asih, Dusun Lembur Tengah, Desa Ciheras, Kec. Cipatujah, Kab. Tasikmalaya – Jawa Barat.

Gambar 2.1 Logo Perusahaan Lentera Angin Nusantara Pada tahun 2013, LAN telah mendirikan turbin angin skala mikro di daerah Sumba Timur, NTT. Turbin angin skala mikro yang digunakan di perusahaan LAN biasa disebut dengan The Sky Dancer (penari langit). Turbin yang pertama kali dibangun di Sumba sebanyak 20 unit turbin skala mikro dengan daya yang dihasilkan sebesar 500 W, dan 20 unit panel surya dengan daya yang dihasilkan sebesar 100 W untuk 33 rumah. Pada tahun 2015, LAN telah diresmikan sebagai badan perusahaan berbadan hukum PT (Perseroan Terbatas). PT. LAN sebenarnya berada di bawah perusahaan Lentera Bumi Nusantara (LBM) yang bergerak dalam pengembangan teknologi terbarukan yang memanfaatkan potensi alam. Saat ini, LBM sedang mengembangkan teknologi energi terbarukan bertenaga matahari dan angin. Bukan sekadar itu, tapi LBM telah memeliki anggota atau cabang di luar Ciheras, yang mana mereka sedang mengembangkan teknologi terbarukan seperti Nano Teknologi, Biomassa, Pembersih Air, dan Mobil Listrik. Sebelumnya tim LAN, mempunyai bidang keahlian masing-masing dalam pemanfaatan potensi alam di daerah Ciheras, Jawa Barat. Dengan Founder (pendiri) Ricky Elson, yang dibantu oleh Piala Ameldam Simanjuntak yang ahli dalam bidang meteorologi untuk pengukuran cuaca dan iklim yang cocok dalam pembangunan energi terbarukan, selain itu ahli dalam bidang generator. Inayah N Zahrah yang ahli dalam bidang desain bilah untuk turbin pembangkit listrik. Ada juga Herson, Nur Sabbaha, dan Gusviadi yang ahli dalam bidang kelistrikan

5

seperti kontroller, data logger, baterai maupun invertar serta konversi energi listrik. Berikut ini adalah, bagan sejarah singkat berdirinya PT. LAN, sebagai berikut;

Gambar 2.2. Sejarah Singkat Lentera Angin Nusantara II.2 Deskripsi Pekerjaan Dalam proses kerja praktek di PT. LAN, dibantu dengan mentor tim LAN yang ahli dalam bidang perancangan bilah turbin yaitu, Kak Inayah N Zahrah. Secara garis besar pekerjaan yang dilakukan dalam perancangan bilah turbin untuk pembangkit listrik tenaga angin laut adalah sebagai berikut; a. Melakukan persiapan awal yaitu, mempelajari pembangkit listrik tenaga angin dari modul yang telah diberikan oleh tim PT. LAN. b. Mengumpulkan data perancangan pembangkit listrik tenaga angin. c. Menentukan parameter yang akan ditetapkan dan yang akan dihitung berdasarkan data yang telah didapat dari PT. LAN. d. Mencari desain air foil sebagai variable bebas. e. Menentukan geometri bilah untuk memperkirakan bentuk bilah yang akan dirancang. f. Simulasi bilah dengan menggunakan software Q-Blade. Perancangan tersebut dengan mencoba-coba merubah desain air foil yang telah

6

dicari, kemudian memasukan data hasil perhitungan geometrid dan menganalisa grafik performansi untuk penentuan desain bilah terbaik. g. Menyusun laporan harian, laporan mingguan dan laporan akhir sebagai bahan evaluasi dan bahan pembelajaran selama kerja praktek di PT. LAN. Selain itu, laporan tersebut dapat dijadikan referensi bagi mahasiswa lainnya yang akan belajar atau kerja praktek di PT. LAN II.3 Jadwal Kerja Kerja praktek di PT. LAN dilakukan selama 2 bulan dengan jangka waktu delapan minggu. Kerja praktek dimulai pada tanggal 10 Juni 2016 sampai dengan 10 Agustus 2016. Pekerjaan dibuka mulai pukul 08.00 WIB, dimulai dengan breafing yaitu, kegiatan untuk melaporkan kegiatan yang akan dikerjakan selama hari ini. Kemudian ditutup pada pukul 20.00 WIB yaitu, kegiatan evaluasi selama kegiatan yang telah dilakukan pada hari itu. Adapun penjelasan singkat selama kerja praktek di PT. LAN selama 2 bulan 9 minggu berturut-turut adalah sebagai berikut; 1. Minggu pertama selama kerja praktek yang dikerjakan adalah sebagai berikut; Tabel 2.1 Uraian Aktivitas Kerja Praktek Minggu Pertama Hari / Tanggal

Uraian Aktivitas yang Dilakukan

Jumat/ 10 Juni 2016

-Pengenalan Diri bersama teman-teman Kerja Praktek dari kampus lainnya -Mengelilingi Area Turbin Angin -Mengikuti forum presentasi dari mahasiswa tingkat akhir yang mempelajari Turbin Angin -Mengikuti forum evaluasi - Breafing Kerja Praktek -Penjelasan PT LAN oleh Staff Pengajar - Penjelasan Struktur Perusahaan PT. LAN -Evaluasi Kerja Praktek - Breafing Kerja Praktek -Kunjungan seluruh ruangan dan kantor di PT. LAN -Evaluasi Kerja Praktek - Breafing Kerja Praktek -Pengunjungan dan Pengenalan Laboratorium Baterai Station -Evaluasi Kerja Praktek - Breafing Kerja Praktek -Belajar Cara Pengambilan Data Turbin Angin di Baterai Station -Evaluasi Kerja Praktek

Senin/ 13 Juni 2016

Selasa/ 14 Juni 2016

Rabu/ 15 Juni 2016

Kamis/ 16 Juni 2016

7

2. Minggu kedua selama kerja praktek yang dikerjakan adalah sebagai berikut; Tabel 2.2 Uraian Aktivitas Kerja Praktek Minggu Kedua Hari / Tanggal


Jumat/ 17 Juni 2016

-Briefing KP - Diskusi mengenai Sistem Instalasi Turbin Angin -Forum Evaluasi KP

Senin/ 20 Juni 2016

-Briefing KP - Diskusi Mengenai Sistem Konversi Energi, meliputi Kontroller dan Data Logger -Forum Evaluasi KP


-Briefing KP - Diskusi mengenai pengenalan komponen-komponen Turbin Angin -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Workshop cara pemasangan Turbin Angin -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Belajar Mengenai Cuaca dan Iklim terkait Angin -Forum Evaluasi KP

Rabu/ 22 Juni 2016

Kamis/ 23 Juni 2016

3. Minggu ketiga selama kerja praktek yang dikerjakan adalah sebagai berikut; Tabel 2.3 Uraian Aktivitas Kerja Praktek Minggu Ketiga Hari / Tanggal


Jumat/ 24 Juni 2016

-Briefing KP - Belajar Pengaruh Angin Laut Terhadap Putaran Bilah Turbin. -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Belajar Mengolah Data Angin -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Belajar Pemasangan Pondasi untuk tiang Turbin “Support Structure” -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Workshop cara pemasangan Turbin Angin tahap 2 -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Diskusi Terkait Back Converter dari presentasi anak KP lainnya dari UGM dan Evaluasi malam harinya.

Senin/ 27 Juni 2016


Rabu/ 29 Juni 2016

Kamis/ 30 Juni 2016

8

4. Minggu keempat selama kerja praktek yang dikerjakan adalah sebagai berikut; Tabel 2.4 Uraian Aktivitas Kerja Praktek Minggu Keempat Hari / Tanggal Jumat/ 1 Juli 2016

Senin/ 4 Juli 2016

Selasa/ 5 Juli 2016

Rabu/ 6 Juli 2016

Kamis/ 7 Juli 2016

Uraian Aktivitas yang Dilakukan -Briefing KP - Belajar Software Q-Blade -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Belajar Software Solidwork -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Belajar Bilah Turbin -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Belajar Generator -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Belajar Magnet -Forum Evaluasi KP

5. Minggu kelima selama kerja praktek yang dikerjakan adalah sebagai berikut; Tabel 2.5 Uraian Aktivitas Kerja Praktek Minggu Kelima Hari / Tanggal Jumat/ 8 Juli 2016

Senin/ 11 Juli 2016

Selasa/ 12 Juli 2016

Rabu/ 13 Juli 2016

Kamis/ 14 Juli 2016

Uraian Aktivitas yang Dilakukan -Briefing KP - Belajar Kontroller -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Belajar Data Logger -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Belajar Fin -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Belajar Baterai -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Belajar Inverter -Forum Evaluasi KP

9

6. Minggu keenam selama kerja praktek yang dikerjakan adalah sebagai berikut; Tabel 2.6 Uraian Aktivitas Kerja Praktek Minggu Keenam Hari / Tanggal


Jumat/ 15 Juli 2016

-Briefing KP - Belajar Perancangan Bilah HAWT menggunakan Ms. Excel -Forum Evaluasi KP

Senin/ 18 Juli 2016

-Briefing KP - Belajar Penentuan Parameter yang ditentukan dan yang akan dihitung -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Belajar rumus dasar untuk parameter yang dihitung -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Belajar menentukan variable bebas yaitu, desain air foil -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Belajar mendapatkan grafik Cl/Cd dan alfa. -Forum Evaluasi KP


Rabu/ 20 Juli 2016

Kamis/ 21 Juli 2016

7. Minggu ketujuh selama kerja praktek yang dikerjakan adalah sebagai berikut; Tabel 2.7 Uraian Aktivitas Kerja Praktek Minggu Ketujuh Hari / Tanggal


Jumat/ 22 Juli 2016

-Briefing KP - Belajar menentukan geometri bilah menggunakan Ms Excel -Forum Evaluasi KP

Senin/ 25 Juli 2016

-Briefing KP - Belajar rumus dasar pada geometri yang dibutuhkan seperti jari-jari parsial, twist, dan alfa. -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Belajar menentukan bentuk bilah pada geometri desain air foil Clark Y dan Naca 4412 -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Belajar menentukan bentuk bilah pada geometri desain air foil Naca 3612 dan Naca 4418 -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Belajar menentukan bentuk bilah pada geometri desain air foil Naca 0012 dan Naca 0018 -Forum Evaluasi KP


Rabu/ 27 Juli 2016

Kamis/ 28 Juli 2016

10

8. Minggu kedelapan selama kerja praktek yang dikerjakan adalah sebagai berikut; Tabel 2.8 Uraian Aktivitas Kerja Praktek Minggu Kedelapan Hari / Tanggal Jumat/ 29 Juli 2016

Senin/ 1 Agustus 2016

Selasa/ 2 Agustus 2016

Rabu/ 3 Agustus 2016

Kamis/ 4 Agustus 2016

Uraian Aktivitas yang Dilakukan -Briefing KP - Belajar Perancangan Turbin Angin Laut menggunakan Q-Blade -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Simulasi Perancangan bilah turbin angina laut dengan Air Foil Clark Y Turbin Angin Laut menggunakan Software Q-Blade -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Simulasi Perancangan bilah turbin angina laut dengan Air Foil NACA 4412 Turbin Angin Laut menggunakan Software Q-Blade -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Simulasi Perancangan bilah turbin angina laut dengan Air Foil NACA 3612 Turbin Angin Laut menggunakan Software Q-Blade -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Simulasi Perancangan bilah turbin angina laut dengan Air Foil NACA 4418 Turbin Angin Laut menggunakan Software Q-Blade -Forum Evaluasi KP

9. Minggu kesembilan selama kerja praktek yang dikerjakan adalah sebagai berikut; Tabel 2.9 Uraian Aktivitas Kerja Praktek Minggu Kesembilan Hari / Tanggal Jumat/ 5 Juli 2016

Senin/ 8 Agustus 2016

Uraian Aktivitas yang Dilakukan -Briefing KP - Simulasi Perancangan bilah turbin dengan Air Foil NACA 0012 Turbin menggunakan Software Q-Blade -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Simulasi Perancangan bilah turbin dengan Air Foil NACA 0018 Turbin menggunakan Software Q-Blade -Forum Evaluasi KP

angina laut Angin Laut

angina laut Angin Laut

11

Selasa/ 9 Agustus 2016

Rabu/ 10 Agustus 2016

Kamis/ 11 Agustus 2016

-Briefing KP - Kesimpulan Bilah terbaik untuk digunakan di lepas pantai sebagai pembangkit listrik tenaga angina laut, yang akan dirancang selanjutnya menggunakan Solidwork. -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Merancang Bilah Angin Laut menggunakan Softawre Solidwork -Forum Evaluasi KP -Briefing KP - Presentasi Akhir Kerja Praktek ke Tim PT.Lentera Angin Nusantara -Forum Evaluasi KP

12

BAB III PENGETAHUAN PENUNJANG KERJA PRAKTEK

III. 1 Potensi Angin untuk Pembangkit Listrik di Indonesia Energi angin merupakan bentuk energi yang penggeraknya berupa angin. Pada peta berikut ditunjukkan daerah-daerah di Indonesia yang memiliki potensi energi angin berdasarkan data kecepatan angina rata-rata pada ketinggian 10 m. Berdasarkan kriteria turbin angin seperti TSD-500 maka dibutuhkan angin berkecepatan minimal 3 m/s untuk mulai berproduksi (LAN, 2012). Dan daerah yang memiliki kecepatan rata-rata angin di atas 3 m/s banyak ditemui pada pesisir Selatan Jawa, Sumatera, dan pulau bagian timur.

Gambar 3.1 Potensi Angin di Indonesia pada Ketinggian 10 m (Sumber: Kuliah Energi Angin dan Matahari- Meteorologi ITB, 2011) Berikut ini merupakan daerah yang disurvei oleh tim Lentera Angin Nusantara (LAN), yaitu daerah yang tercakup dalam kotak berwarna merah dan daerah tersebut memiliki energi angin yang potensial untuk dimanfaatkan. Ribuan pulau di Pengenalan Teknologi Pemanfaatan Energi Angin yang potensial untuk dimanfaatkan. Ribuan pulauIndonesia Timur memiliki energi angin yang sangat potensial dan hal ini berbanding terbalik dengan ketersediaan kebutuhan listrik pada daerah tersebut yang masih sangat minim (PLN, 2011).

13

Gambar 3.2 Wilayah Indonesia yang Berpotensi Energi Angin (Sumber: LAN, 2012) Tim Lentera Angin Nusantara (LAN) tengah mengadakan pengujian potensi energi angin dan juga turbin angin di Pantai Cipatujah, Tasikmalaya-Jawa Barat sejak Januari 2012. Dan berdasarkan hasil pengujian didapatkan bahwa kecepatan angin di atas 3 m/s pada ketinggian 5 meter berhembus selama 2510 jam atau sekitar 104 hari dengan rata-rata energi per harinya sebesar 490 Wh (LAN, 2012). Dalam menentukan energi angin di suatu daerah bukanlah hanya dengan mengetahui kecepatan angin rata-rata pada daerah tersebut karena kecepatan angin sangat fluktuatif setiap waktunya maka yang terpenting adalah perhitungan lama/durasi kecepatan angin produktif tersebut berhembus setiap harinya sehingga dapat diketahui besar energinya. Misalkan saja dengan kecepatan angin 3 m/s bila konstan terjadi dalam 8 jam saja, maka mampu menghasilkan energi 415 Wh/harinya (asumsi jari-jari blade 1 m dan densitas udara 1.225). Oleh sebab itu, pengukuran angina dan pengkajian ini perlu dilakukan langsung di tempat yang akan dijadikan site energi angin selama beberapa waktu/bulan ataupun tahun bila diperlukan (LAN, 2012). Berdasarkan data di atas yaitu, data kecepatan angin di daerah daratan sekitar 3 m/s bisa memutar bilah hingga menggerakan sitem pembangkit listrik untuk menghasilkan listrik sebesar 415 Wh/hari. Hal tersebut bisa diperbesar hasil energi listrik dengan memasang turbin pada kecepatan angin yang tinggi. Kecepatan angin tertinggi berada di daerah perairan yaitu di lepas pantai atau di laut. Adapun data kecepatan angin dan arah angin di daerah perairan yang sampai berkecapatn 1 knot atau sekitar 1,9 km/jam dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

14

Gambar 3.3 Kecepatan dan Arah Angin di Wilayah Laut Indonesia (Sumber: BMKG, 2016) III. 2 Turbin Pembangkit Listrik Tenaga Angin Turbin adalah suatu alat yang digunakan untuk merubah energi mekanik menjadi energi listrik. Baik sumbernya berasal dari angin maupun arus laut, kedua sumber tersebut haasil dari setengah kali massa jenis/kerapatan massa sumber (ρ) dengan luas penampang turbin (A) dan pangkat tiga dari kecepatan (V3) pergerakan sumber (angin maupun arus laut). Sehingga semakin besar kerapatan massa serta kecepatan pergerakan sumbernya, maka akan semakin besar energi listrik yang dihasilkan. Tidak ada sistem di dunia ini yang sempurna hingga mencapai batas 100%, salah satunya adalah sistem turbin angina. Suatu sistem hanya bisa menyerap energy di bawah 100%, kemampuan menyerap energy itulah yang disebut sebagai efisiensi (Cp). Energy angin (mekanik) berupa kecapatan putaran (ω) turbin dan torsinya (T).

Gambar 3.4 Skema Aliran Konversi Energi Angin Menjadi Energi Mekanik (Sumber: LAN, 2014)

15

Adapun beberapa tipe turbin angin dunia berdasarkan tingkat efisiensinya diantara lain: 1) Tipe Holland (Belanda) 2) Tipe Savonius 3) Tipe Darius 4) Tipe Linear 5) Tipe 2 blade propeller 6) Tipe 3 blade propeller 7) Tipe multi blade Semakin tinggi efisiensi suatu turbin, semakin maksimal pula turbin tersebut mengkonversi energi yang didapatnya. Tipe turbin yang memiliki tingkat efisiensi paling tinggi adalah tipe 3 blade propeller (Cp mendekati 45%) adapun yang terendah adalah, tipe savonius dan Holland. Tipa 2 dan 3 blade propeller saat ini banyak dijumpai pada produk-produk komersil.

Gambar 3.5 Efisiensi Turbin Angin Berdasarkan Tipenya (Sumber: LAN, 2014) Dalam pemanfaatannya, turbin angin dibedakan dalam berbagai katinggian dan kapasitasnya. Hubungan ketinggian berbanding lurus dengan kapasitasnya. Semakin besar ketinggiannya maka akan semakin besar pula kapasitasnya, begitupun sebaliknya. Di Indonesia saat ini yang sedang perkembangan pesat adalah skala turbin angina mikro, salah satunya adalah turbin angina yang dikembangkan oleh PT. Lentera Angin Nusantara di Ciheras, Jawa Barat. Ketinggian dan kapasitas turbin angin semakin berkembang dari tahu ketahun seiring dengan perkembangan zaman, mulai dari skala yang mikro, kecil, menengah dan skala yang besar.

16

Gambar 3.6 Tipe Turbin Angin Berdasarkan Kapasitas dan Ketinggiannya (Sumber: LAN, 2014)

Gambar 3.7 Tipe Turbin Angin Sedang Berkembang (Sumber: LAN, 2014)

17

Gambar 3.8 Produk Komersial Turbin Angin Skala Mikro (Sumber: LAN, 2014) III. 3 Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Angin Secara garis besar energi angin dan arus laut mempunyai sistem kerja yang sama yaitu, merubah energi mekanik menjadi energi listrik. Adapun gambaran sistemnya bisa dilihat pada gambar di bawah ini;

Gambar 3.9 Sistem Pembangkit Listrik (Sumber: LAN, 2014) Pada gambar di atas, menjelaskan hasil putaran bilah pada turbin akan memutar generator yang kemudian menghasilkan tegangan AC tiga fasa, diwakilkan dengan arah vector tiga arah yaitu x, y, z. Setelah itu, ketiga fase tegangan AC dialirkan ke controller (teknologi pengamanan dan konversi energi).

18

Pada controller itu, terdapat rectifier yang berfungsi untuk merubah tegangan AC menjadi DC. Dan terdapat buck converter yang berfungsi untuk merubah tegangan DC besar menjadi tegangan DC kecil. Setelah tahap perubahan tegangan AC ke DC dilalui, kemudian memasuki tahap perekaman atau penyimpanan data yaitu, melalui data logger. Pada data logger tersebutlah dapat mengambil data untuk disimpan dan dilakukan penelitian lebih lanjut. Adapun data yang diambil sudah dalam bentuk excel seperti, data tegangan, arus, kecepatan angin, dana rah angin. Tahap terakhir dari system kerja pembangkit listrik adalah penyimpanan energi listrik yang dihasilkan yang akan digunakan untuk kebutuhan sehari-hari. Energi listrik akan disimpan ke baterai, pada baterai itu sendiri akan terjadi rekasi elektrokimia charging dan discharging. Charging bekerja saat baterai berfungsi sebagai beban dan sumber energinya dari generator, sedangkan discharging bekerja saat baterai berfungsi sebagai sumber energi untuk pengisian beban lainnya misalnya, lampu. Selain baterai, ada juga teknologi lain yang dinamakan inverter, berfungsi untuk merubah tegangan DC yang disimpan baterai menjadi tegangan AC, hal itu dilakukan agar dapat digunakan keperluan sehari-hari midalnya lampu, lemari es, televis, telepon, dan kegiatan lainnya. III. 4 Komponen Turbin Angin a. Penjelasan Bilah Bilah merupakan bagian penting dalam suatu sistem pembangkit listrik turbin angin, yaitu yang berinteraksi langsung terhadap angin. Secara umum terdiri dari 2 tipe yaitu Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT) dan Vertical Axis Wind Turbine (VAWT). Pada laporan ini, pembahasan mengenai blade difokuskan untuk diaplikasikan pada Horizontal Axis Wind Turbine. Tipe turbin yang digunakan adalah turbin 3 propeller, karena berdasarkan Gambar 3.1 terlihat bahwa turbin 3 propeller memiliki koefisien performansi yang relative lebih tinggi daripada tipe turbin yang lain. Berikut adalah bagian-bagian dari blade pada HAWT. Bilah memiliki beberapa properties dan parameter sebagai berikut a. Radius (jari-jari blade, untuk menentukan banyaknya energi angin yang diperoleh berdasarkan luas area sapuan benda) b. Chord (lebar blade) c. Leading Edge d. Trailing Edge e. Chord Line (garis yang menghubungkan leading dan trailing edge) f. Setting of angle (pitch, sudut antara chord line dan bidang rotasi dari rotor) g. Angle of attack (sudut antara chord line dengan arah gerak aliran udara relatif) h. Power Coefficient (Cp), kemampuan blade menyerap energi angin yang diterimanya. Berdasarkan Teorema Betz, maksimal energi angin yang bisa

19

diserap blade adalah sebesar 59%. i. Twist atau sudut puntir adalah sudut antara chord line dengan bidang rotasi rotor. j. Tip Speed Ratio (TSR) adalah perbandingan antara kecepatan linier putaran ujung blade dengan kecepatan angin k. Airfoil merupakan bentuk desain ujung blade berdasarkan gaya angkat dan dorong (lift and drag forces) blade terhadap aliran udara yang melewatinya. Airfoil yang digunakan adalah tipe ClarkY karena bagian bawah airfoil datar sehingga fabrikasi manual lebih mudah.

Gambar 3.10 Karakteristik airfoil (Sumber: LAN, 2014) Berdasarkan desainnya, blade dibedakan menjadi 3 jenis yaitu sebagai berikut.  Taper: ujungnya lebih kecil daripada pangkalnya. Blade jenis ini cocok untuk angin berkecepatan tinggi.  Taperless: ujung dan pangkal memiliki lebar yang sama. Blade jenis ini cocok untuk angin yang berkecepatan sedang.  Inverse Taper: ujungnya lebih besar daripada pangkalnya. Blade jenis ini cocok untuk daerah dengan angin berkecepatan rendah. Dengan putaran yang rendah, maka torsi yang dihasilkan akan tinggi.

20

Gambar 3.11 Jenis Bilah Berdasarkan Desainnya (Sumber: LAN, 2014) b. Generator Generator merupakan alat konversi energi mekanik menjadi energi listrik. Generator mengubah torsi (T) dan kecepatan putar rotor ( ) yang diterimanya dari balde menjadi nilai tegangan (V) dan arus (I). Hasil keluaran dari generator berupa listrik 3 fasa.

Gambar 3.12. Generator Merubah Energi mekanik menjadi energi listrik (Sumber: LAN, 2014)

21

c. Fin (Ekor Turbin) Ekor turbing angin berfungsi untuk mengarahkan turbin angin menghadap arah angin. Ukuran ekor perlu disesuaikan dengan turbin angin sehingga mampu mendorong badan turbin angin ke arah angin. Pada umumnya, badan ekor terbuat dari besi, sedangkan siripnya terbuat dari material fiber

Gambar 3.13 Fin (Sumber: LAN, 2014) d. Controller Controller berperan sebagai alat konversi energi listrik AC menjadi DC dan pengatur sistem tegangan nasukan yang fluktuatif dari generator untuk distabilkan sebelum disimpan ke baterai. Ada dua aspek utama dalam controller turbin angin, yaitu rectifier dan MPPT. Rectifier berperan dalam mengkonversi tegangan AC menjadi tegangan DC sehingga sesuai dengan media penyimpanan listrik yaitu baterai DC. MPPT (Maximum Power Point Tracker) adalah suatu rangkaian DC yang mengoptimalkan keluaran daya dari generator sebelum dialirkan untuk disimpan ke baterai. Dengan bantuan transformer dan mosfet, MPPT mengkonversi DC power untuk dipecah-pecah menjadi DC yang lebih kecil dan arus yang disesuaikan sehingga cocok dengan kapasitas baterai. Misalnya, tegangan dan arus AC dari sumber generator bernilai 160 V dan 3 A, maka nilai danyanya adalah 480 W. Daya tersebut dialirkan ke controller untuk dikonversi menjadi listrik DC yang sesuai dengan kapasitas baterai bertegangan 24 V, maka arusnya menjadi 20A. Regulator tegangan (cut off tegangan maksimal 130 V) melindungi komponen-komponen yang ada di dalam controller dari aliran arus tinggi. Controller dapat secara otomatis menghentikan proses charging saat baterai penuh.

22

Gambar 3.14 Skema Controller (Sumber: LAN, 2014)

Gambar 3.15 Controller (Sumber: LAN, 2014) e. Data Logger Data logger berperan sebagai media penyimpanan data. Tegangan dan arus dari controller akan melewati data logger untuk direkam. Kemudain tegangan dan arus akan kembali dialirkan menuju baterai. Rekaman data disimpan dalam SD Card dalam format excel seperti waktu perekamana data dalam detik, tegangan, arus, kecepatan, dan arah angin. Berikut adalah contoh hasil pengukuran turbin angin harian berupa nilai tegangan dan arus, serta daya yang dihasilkan oleh satu sistem turbin.

23

Gambar 3.16 Pengukuran tegangan dan arus (Sumber: LAN, 2014)

Gambar 3.17 Pengukuran Daya Baterai (Sumber: LAN, 2014) f. Baterai Baterai berperan sebagai media penyimpanan energi listrik keluaran dari controller. Pada baterai terjadi reaksi elektrokimia charging dan discharging. Proses charging ini bekerja saat baterai berfungsi sebagai beban dan sumber energinya dari generator, sementara itu proses discharging adalah ketika baterai

24

menjadi sumber energi untuk pengisian beban lainnya. Di PT Lentera Angin Nusantara, baterai yang digunakan adalah baterai NS Accelerate berjenis gel deep cycle battery dengan kapasitas 800Ah dan tegangan 2 V. baterai disusun seri sebanyak 12 buah.

Gambar 3.18 Baterai (Sumber: LAN, 2014) g. Inverter Inverter merupakan alat konversi listrik bertegangan AC dari baterai (12/24 V) menjadi listrik bertegangan AC (220 V) sehingga bisa digunakan untuk peralatan listrik berteganyan AC, seperti peralatan rumah tangga sehari-hari.

Gambar 3.19 Inverter (Sumber: LAN, 2014)

25

BAB IV HASIL PELAKSANAAN KERJA PRAKTEK

IV. 1 Penentuan Parameter Perancangan Bilah Dalam perancangan bilah, dibutuhkan parameter yang ditetapkan dan yang akan dihitung. Parameter itulah yang akan digunakan dalam perhitungan gemetri bilah untuk mengetahui perkiraan desain yang akan dirancang. Pada tugas kerja praktek ini, yang menjadi fokus perancangan adalah merubah desain air foil, sehingga air foil yang dijadikan sebagai variabel bebas. Dan yang dijadikan sebagai variabel tetap adalah, daya yang diinginkan, efisiensi bilah, efisiensi generator, efesiensi controller, efisiensi transmisi, karakter geografis wilayah berupa kecepatan maksimum yang menjadi ladang kincir angin, tip speed ratio (TSR), dan jumlah bilah. Adapun yang dijadikan parameter yang dihitung adalah, efisiensi sistem, energy yang dihasilkan, luas sapuan dan jari-jari bilah. Berikut ini adalah tabel parameter yang ditetapkan dan yang dihitung pada perancangan bilah hasil tugas kerja praktek; Tabel 4.1 Parameter yang ditetapkan dan yang dihitung Kapasitas Energi Listrik 500

Efisiensi Bilah 0.3

0.4

Kontroller

Transmisi

Sistem

0.8

0.8

0.8

0.15

3255.21

0.20

2441.41

Parameter yang ditetapkan



Energi Angin

Generator

Vmax (m/s)

A (m^2)

R (m)

12

3.08

0.99

2.31

0.86

TSR

Jumlah Bilah

7

3

Parameter yang dihitung

Adapun persamaan parameter yang dihitung adalah sebagai berikut; Efisiensi sistem yang terdiri dari bilah, transmisi, generator, dan kontroler. Dimana efisiensi bilah sebesar 0.3, efisiensi transmisi sebesar 0.8, efisensi generator sebesar 0.8, dan efisiensi kontroler sebesar 0.8. Sehingga efisiensi sistem secara keseluruhan menjadi 0.15. Dimana: : efisiensi sistem : efisiensi bilah : efisiensi generator : efisiensi controller



Daya angin yang dibutuhkan untuk menghasilkan daya listrik sebesar 500 Watt dengan efisiensi sistem yang telah diketahui adalah dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

26

Dimana: : Daya angin yang dibutuhkan (Watt) : Daya listrik yang dihasilkan (Watt)  

Kecepatan angin maksimum, pada tutorial ini kecepatan angin yang digunakan sebesar 12 m/s. Luas sapuan bilah dapat ditemukan menggunakan persamaan sebagai berikut:

Dimana: : Luas sapuan (m2) : Massa jenis udara (1.225kg/m3) 

Jari-jari bilah ditentukan menggunakan persamaan:

Adapun yang menjadi variable bebas adalah air foil dengan berbagai jenis desain yaitu, Clark-Y, Naca 4412, Naca 3612, Naca 4418, Naca 0012 dan Naca 0018. Dengan berbagai perbedaan desain air foil, sehingga terjadi perbedaan juga pada nilai alfa, nilai Cl/Cd, dan nilai Cl. Berikut ini adalah tabel variable bebas masing-masing jenis air foil yang didesain. Tabel 4.2 Air Foil Clark-Y Air Foil Nilai Alfa Cl/Cd Clark Y 3 114.8 Tabel 4.3 Air Foil Naca 4412 Air Foil Nilai Afa Cl/Cd NACA 4412 6 133.5 Tabel 4.4 Air Foil Naca 3612 Air Foil Nilai Alfa Cl/Cd NACA 3612 3 118

Cl 1.52

Cl 1.12

Cl 1.59

Tabel 4.5 Air Foil Naca 4418 Air Foil Nilai Alfa Cl/Cd NACA 4418 7 118.8

Cl 1.2

Tabel 4.6 Air Foil Naca 0012 Air Foil Nilai Alfa Cl/Cd NACA 0012 8 76

Cl 0.91

27

Perbedaan nilai alfa, Cl/Cd dan Cl terjadi pada simulasi Q-Blade berdasarkan input air foil yang berbeda. Dan nilai yang digunakan dalam perancangan adalah, nilai maksimum pada grafik anatar Cl/Cd dengan alfa dan grafik Cl dengan alfa. Berikut ini adalah grafik masing-masing pada setiap jenis air foil;

Clark-Y

Naca 3612

Naca 0012

Naca 4412

Naca 4418

Naca 0018

Gambar 4.1 Grafik Cl/Cd terhadap Alfa

Clark-Y

Naca 3612

Naca 0012

Naca 4412

Naca 4418

Naca 0018

Gambar 4.2 Grafik Cl terhadap Alfa

28

IV. 2 Penentuan Geometri Perancangan Bilah Pada tahan ini, semua parameter dilakukan perhitungan untuk didapatkan perkiraan bentuk bilah yang akan dirancang. Pertama kali yang harus dilakukan adalah penentuan jumlah elemen. Pada umumnya pembagian elemen pada perancangan bilah berkisar antara 10-20 elemen, yang mana pada perancangan bilah kali ini dibagi dalam 10 elemen. Pada kolom satu merupakan bagian Blade Hub Radius sekitar 0-0.22 meter. Sedangkan pada kolom selanjutnya dalah bagian jari-jari parsian dengan menggunakan persamaan sebagai berikut; dimana = jumlah elemen Untuk mencari nilai TSR parsial digunakan persamaan sebagai berikut.

Untuk mencari nilai Cl, digunakan persamaan sebagai berikut:

Dimana: = lebar chord (m) = jumlah bilah Nilai flow angel didapatkan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut.

Nilai twist didapatkan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut Twist atau sudut punter amat memengaruhi proses pembuatan bilah pada kayu. Untuk sudut puntir yang tidak linear, maka perlu diliniearisasi dan dimodifikasi untuk memudahkan pembuatan bilah pada kayu. Cara untuk melinearisasi adalah sebagai berikut.  Ditentukan akan dilinearisasi berapa persen. Sebagai contoh linearisasi 75%, maka diambil titik elemen twist ke 7 dan 8. Dari kedua titik itu didapatkan persamaan garis yang linear (klik kanan  add trendline, muncul kotak dialog, centang bagian Display Equation) Pada kolom twist terlinearisasi, masukkan persamaan yang muncul dari grafik. Dimana y adalah twits terlinearisasi, dan x adalah panjang elemen bilah. Berikut ini adalah tabel hasil geometri bilah menggunakan persamaan yang telah dijelaskan di atas, geometri ini menampilkan perbedaan dari berbagai desain air foil yang telah ditentukan dan perkiraan grafik perkiraan bentuk bilah di bawah ini;

29

Tabel 4.7 Geometri Bilah Tapper pada Air Foil Clark-Y Elemen

r

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0.22 0.30 0.38 0.45 0.53 0.61 0.69 0.77 0.84 0.92 1.00

Twist Cr 25% 75% TSR Flow Linearisasi Linearisasi Twist Linear Cr Linear Linearisasi Linearisasi parsial Angle Twist Cr (75%) (75%) Cr Cr 1.54 22.00 19.00 6.08 0.11 0.04 -0.02 0.05 2.09 17.07 14.07 5.52 0.08 0.03 -0.02 0.05 2.63 13.87 10.87 4.95 0.07 0.03 -0.02 0.05 3.18 11.64 8.64 4.39 0.05 0.03 -0.01 0.04 3.72 10.02 7.02 3.83 0.05 0.03 -0.01 0.04 4.27 8.79 5.79 3.26 0.04 0.02 -0.01 0.04 4.82 7.82 4.82 2.70 0.04 0.02 -0.01 0.03 5.36 7.04 4.04 4.04 2.14 0.03 0.03 0.02 -0.01 0.03 5.91 6.40 3.40 3.40 1.57 0.03 0.03 0.02 -0.01 0.03 6.45 5.87 2.87 1.01 0.03 0.02 -0.01 0.02 7.00 5.42 2.42 0.45 0.02 0.01 -0.01 0.02

Gambar 4.3 Grafik r terhadap Twist pada Air Foil Clark-Y

Gambar 4.4 Grafik r terhadap Cr pada Air Foil Clark-Y (perkiraan bentuk bilah tapper)

30

Tabel 4.8 Geometri Bilah Tapper pada Air Foil Naca 4412 ELEMEN

r

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0.22 0.3 0.38 0.45 0.53 0.61 0.69 0.77 0.84 0.92 1

tsr parsial 1.54 2.086 2.632 3.178 3.724 4.27 4.816 5.362 5.908 6.454 7

flow angle 22.00 17.07 13.87 11.64 10.02 8.79 7.82 7.04 6.40 5.87 5.42

twist

Cr

16.00 11.07 7.87 5.64 4.02 2.79 1.82 1.04 0.40 -0.13 -0.58

0.15 0.11 0.09 0.07 0.06 0.06 0.05 0.04 0.04 0.04 0.03

twist twist linearisasi linear fix 5.66 10.66 5.00 10.00 4.34 9.34 3.69 8.69 3.03 8.03 2.37 7.37 1.71 6.71 1.04 1.05 6.05 0.40 0.40 5.40 -0.26 4.74 -0.92 4.08

cr linearisasi linear 0.07 0.07 0.07 0.06 0.06 0.05 0.05 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.03

Gambar 4.5 Grafik r terhadap Twist pada Air Foil Naca 4412

Gambar 4.6 Grafik r terhadap Cr pada Air Foil Naca 4412 (perkiraan bentuk bilah tapper)

cr 25% -0.02 -0.02 -0.02 -0.02 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01

cr 75% 0.06 0.05 0.05 0.05 0.04 0.04 0.04 0.03 0.03 0.03 0.02

31

Tabel 4.9 Geometri Bilah Tapper pada Air Foil Naca 3612 Elemen 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

r 0.22 0.30 0.38 0.45 0.53 0.61 0.69 0.77 0.84 0.92 1.00

Twist Cr 25% 75% TSR Flow Linearisasi Linearisasi Twist Linear Cr Linear Linearisasi Linearisasi parsial Angle Twist Cr (75%) (75%) Cr Cr 1.54 22.00 19.00 8.51 0.11 0.05 -0.03 0.08 2.09 17.07 14.07 7.87 0.08 0.05 -0.02 0.07 2.63 13.87 10.87 7.23 0.06 0.04 -0.02 0.07 3.18 11.64 8.64 6.60 0.05 0.04 -0.02 0.06 3.72 10.02 7.02 5.96 0.04 0.04 -0.02 0.06 4.27 8.79 5.79 5.32 0.04 0.04 -0.02 0.05 4.82 7.82 4.82 4.68 0.03 0.03 -0.02 0.05 5.36 7.04 4.04 4.04 4.04 0.03 0.03 0.03 -0.02 0.05 5.91 6.40 3.40 3.40 3.40 0.03 0.03 0.03 -0.01 0.04 6.45 5.87 2.87 2.77 0.03 0.02 -0.01 0.04 7.00 5.42 2.42 2.13 0.02 0.02 -0.01 0.03



32

Tabel 4.10 Geometri Bilah Tapper pada Air Foil Naca 4418 Elemen

r

TSR parsial

Flow Angle

Twist

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0.22 0.30 0.38 0.45 0.53 0.61 0.69 0.77 0.84 0.92 1.00

1.54 2.09 2.63 3.18 3.72 4.27 4.82 5.36 5.91 6.45 7.00

22.00 17.07 13.87 11.64 10.02 8.79 7.82 7.04 6.40 5.87 5.42

15.00 10.07 6.87 4.64 3.02 1.79 0.82 0.04 -0.60 -1.13 -1.58

Twist Linear (75%)

0.04 -0.60

Linearisasi Twist

Twist Fix

Cr

4.51 3.87 3.23 2.60 1.96 1.32 0.68 0.04 -0.60 -1.23 -1.87

9.51 8.87 8.23 7.60 6.96 6.32 5.68 5.04 4.40 3.77 3.13

0.14 0.10 0.08 0.07 0.06 0.05 0.05 0.04 0.04 0.03 0.03

Cr Linear (75%)

0.04 0.04

Linearisasi Cr 0.07 0.06 0.06 0.06 0.05 0.05 0.04 0.04 0.04 0.03 0.03



25% Linearisasi Cr -0.03 -0.03 -0.03 -0.03 -0.03 -0.02 -0.02 -0.02 -0.02 -0.02 -0.01

75% Linearisasi Cr 0.10 0.09 0.09 0.08 0.08 0.07 0.07 0.06 0.06 0.05 0.04

33


r

TSR parsial

Flow Angle

Twist

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0.22 0.30 0.38 0.45 0.53 0.61 0.69 0.77 0.84 0.92 1.00

1.54 2.09 2.63 3.18 3.72 4.27 4.82 5.36 5.91 6.45 7.00

22.00 17.07 13.87 11.64 10.02 8.79 7.82 7.04 6.40 5.87 5.42

14.00 9.07 5.87 3.64 2.02 0.79 -0.18 -0.96 -1.60 -2.13 -2.58

Twist Linear (75%)

-0.96 -1.60

Linearisasi Twist

Twist Fix

Cr

3.51 2.87 2.23 1.60 0.96 0.32 -0.32 -0.96 -1.60 -2.23 -2.87

8.51 7.87 7.23 6.60 5.96 5.32 4.68 4.04 3.40 2.77 2.13

0.19 0.14 0.11 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.05 0.04 0.04

Cr Linear (75%)

0.05 0.05

Linearisasi Cr 0.09 0.08 0.08 0.07 0.07 0.06 0.06 0.05 0.05 0.04 0.04



25% Linearisasi Cr -0.04 -0.04 -0.04 -0.04 -0.03 -0.03 -0.03 -0.03 -0.02 -0.02 -0.02

75% Linearisasi Cr 0.13 0.12 0.12 0.11 0.10 0.09 0.09 0.08 0.07 0.07 0.06

34


r

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0.22 0.30 0.38 0.45 0.53 0.61 0.69 0.77 0.84 0.92 1.00

Twist Cr 25% 75% TSR Flow Linearisasi Linearisasi Twist Linear Cr Linear Linearisasi Linearisasi parsial Angle Twist Cr (75%) (75%) Cr Cr 1.54 22.00 12.00 1.51 0.12 0.06 -0.03 0.08 2.09 17.07 7.07 0.87 0.09 0.05 -0.03 0.08 2.63 13.87 3.87 0.23 0.07 0.05 -0.03 0.08 3.18 11.64 1.64 -0.40 0.06 0.05 -0.02 0.07 3.72 10.02 0.02 -1.04 0.05 0.04 -0.02 0.07 4.27 8.79 -1.21 -1.68 0.04 0.04 -0.02 0.06 4.82 7.82 -2.18 -2.32 0.04 0.04 -0.02 0.06 5.36 7.04 -2.96 -2.96 -2.96 0.03 0.03 0.03 -0.02 0.05 5.91 6.40 -3.60 -3.60 -3.60 0.03 0.03 0.03 -0.02 0.05 6.45 5.87 -4.13 -4.23 0.03 0.03 -0.01 0.04 7.00 5.42 -4.58 -4.87 0.03 0.02 -0.01 0.04



35

IV. 3 Simulasi Bilah Menggunakan Software Q-Blade Pada bagian ini akan dilakuka simulasin desain air foil terbaik untuk mendesain bilah jenis tapper yang akan digunakan untuk pembangkit listrik tenaga angin laut di Pantai Ciheras, PT. Lentera Angin Nusantara. Adapun data yang dibutuhkan adalah, nilai jari-jari parsial (r), nilai twist linearisasi dan nilai Chord (Cr) linearisasi. Hasil akhirnya adalah, nilai performansi yaitu, semakin besar Koefisien Performansi (Cp) maka akan semakin bagus performa desain bilah tersebut karena nilai efisiensi atau energi yang diserapnya semakin besar. Berikut ini adalah, hasil dari berbagai hasil simulasi bilah menggunakan desain air foil Clark-Y, Naca 4412, Naca 3612, Naca 4418, Naca 0012 dan Naca 0018.

(a)

(b)

Gambar 4.15 Simulasi Q-Blade dengan Desain Air Foil Clark-Y, (b) Data Geometri Rotor Bilah Tapper, (b) Desain Bilah Tapper Selanjutnya adalah, didapatkan grafik perbandingan antara Koefisien Performansi (Cp) dengan Tip Speed Ratio (TSR) di bawah ini:

Gambar 4.16 Grafik Performansi Bilah Tapper pada Air Foil Clark-Y

36

(a)

(b)

Gambar 4.17 Simulasi Q-Blade dengan Desain Air Foil Naca 4412, (c) Data Geometri Rotor Bilah Tapper, (b) Desain Bilah Tapper Selanjutnya adalah, didapatkan grafik perbandingan antara Koefisien Performansi (Cp) dengan Tip Speed Ratio (TSR) di bawah ini:

Gambar 4.18 Grafik Performansi Bilah Tapper pada Air Foil Naca 4412 Semakin besar tip speed ratio maka semakin besar kecepatan angin yang diperlukan, sebaliknya jika tip speed ratio besar maka kecepatan angin yang dihembuskan relative kecil. Berdasarkan hasil kedua bilah diatas dengan desain air foil yang berbeda yaitu, Clark-Y dan Naca 4412 menunjukan nilai Cp masingmasing adalah, 0,39 dan 0.52. dan nilai TSR masing-masing adalah, 10 dan 7. Jadi, desain Air Foil Naca 4412 lebih baik dari Clark-Y karena nilai Cp Naca 4412 lebih besar dari Clark-Y dan nilai TSR Naca 4412 telah sesuai dengan nilai TSR pada parameter perancangan bilah tapper yaitu, sebesar 7.

37

(a) (b) Gambar 4.19 Simulasi Q-Blade dengan Desain Air Foil Naca 3612, (b) Data Geometri Rotor Bilah Tapper, (b) Desain Bilah Tapper Selanjutnya adalah, didapatkan grafik perbandingan antara Koefisien Performansi (Cp) dengan Tip Speed Ratio (TSR) di bawah ini:

Gambar 4.20 Grafik Performansi Bilah Tapper pada Air Foil Naca 3612 Semakin besar tip speed ratio maka semakin besar kecepatan angin yang diperlukan, sebaliknya jika tip speed ratio besar maka kecepatan angin yang dihembuskan relative kecil. Berdasarkan hasil kedua bilah diatas dengan desain air foil yang berbeda yaitu, Naca 3612 dan Naca 4412 menunjukan nilai Cp masing-masing adalah, 0,42 dan 0.52. dan nilai TSR masing-masing adalah, 10 dan 7. Jadi, desain Air Foil Naca 4412 lebih baik dari Naca 3612 karena nilai Cp Naca 4412 lebih besar dari Naca 3612 dan nilai TSR Naca 4412 telah sesuai dengan nilai TSR pada parameter perancangan bilah tapper yaitu, sebesar 7.

38

(a)

(b)

Gambar 4.21 Simulasi Q-Blade dengan Desain Air Foil Naca 4418, (b) Data Geometri Rotor Bilah Tapper, (b) Desain Bilah Tapper Selanjutnya adalah, didapatkan grafik perbandingan antara Koefisien Performansi (Cp) dengan Tip Speed Ratio (TSR) di bawah ini:

Gambar 4.22 Grafik Performansi Bilah Tapper pada Air Foil Naca 4418 Semakin besar tip speed ratio maka semakin besar kecepatan angin yang diperlukan, sebaliknya jika tip speed ratio besar maka kecepatan angin yang dihembuskan relative kecil. Berdasarkan hasil kedua bilah diatas dengan desain air foil yang berbeda yaitu, Naca 4418 dan Naca 4412 menunjukan nilai Cp masing-masing adalah, 0,42 dan 0.52. dan nilai TSR masing-masing adalah, 9.5 dan 7. Jadi, desain Air Foil Naca 4412 lebih baik dari Naca 4418 karena nilai Cp Naca 4412 lebih besar dari Naca 4418 dan nilai TSR Naca 4412 telah sesuai dengan nilai TSR pada parameter perancangan bilah tapper yaitu, sebesar 7.

39


Gambar 4.24 Grafik Performansi Bilah Tapper pada Air Foil Naca 0012 Semakin besar tip speed ratio maka semakin besar kecepatan angin yang diperlukan, sebaliknya jika tip speed ratio besar maka kecepatan angin yang dihembuskan relative kecil. Berdasarkan hasil kedua bilah diatas dengan desain air foil yang berbeda yaitu, Naca 0012 dan Naca 4412 menunjukan nilai Cp masing-masing adalah, 0,47 dan 0.52. dan nilai TSR masing-masing adalah, 6.5 dan 7. Jadi, desain Air Foil Naca 4412 lebih baik dari Naca 0012 karena nilai Cp Naca 4412 lebih besar dari Naca 0012 dan nilai TSR Naca 4412 telah sesuai dengan nilai TSR pada parameter perancangan bilah tapper yaitu, sebesar 7.

40


Gambar 4.26 Grafik Performansi Bilah Tapper pada Air Foil Naca 0018 Semakin besar tip speed ratio maka semakin besar kecepatan angin yang diperlukan, sebaliknya jika tip speed ratio besar maka kecepatan angin yang dihembuskan relative kecil. Berdasarkan hasil kedua bilah diatas dengan desain air foil yang berbeda yaitu, Naca 0018 dan Naca 4412 menunjukan nilai Cp masing-masing adalah, 0,46 dan 0.52. dan nilai TSR masing-masing adalah, 9 dan 7. Jadi, desain Air Foil Naca 4412 lebih baik dari Naca 0018 karena nilai Cp Naca 4412 lebih besar dari Naca 0018 dan nilai TSR Naca 4412 telah sesuai dengan nilai TSR pada parameter perancangan bilah tapper yaitu, sebesar 7.

41

BAB V PENUTUP V.1 Kesimpulan Berdasarkan analisis data dan pembahasan tentang studi perancangan Horizontal Axis Wind Turbine dengan airfoil Clark-Y, Naca 4412, Naca 3612, Naca 4418, Naca 0012 dan Naca 0018 tipe bilah tapper di Pantai Ciheras, PT. Lentera Angin Nusantara, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut; 1. Secara keseluruhan nilai koefisien performansi (Cp) pada setiap bilah dari berbagai desain air foil berkisar antara 0.39 sampai 0.52 atau nilai efisiensi sekitar 39% sampai 52%. 2. Nilai efisiensi atau kemampuan energi yang diserap bilah paling kecil adalah pada bilah dengan air foil Clark-Y sebesar 39%, sedangkan yang paling besar adalah pada bilah dengan desain air foil Naca 4412 sebesar 52%. 3. Secara keseluruhan nilai tip speed ratio (TSR) tidak sesuai dengan perancangan pada parameter data awal yaitu, sebesar 7. Hanya pada bilah dengan desain air foil Naca 4412 yang besar TSR sesuai dengan TSR perancangan dan yang mendekati adalah, pada bilah dengan desain air foil Naca 0012 dengan nilai TSR sebesar 6.5. 4. Desain bilah terbaik adalah, dengan desain air foil Naca 4412 karena selain hasil TSR yang sesuai dengan TSR perancangan data awal, juga nilai koefisiensi performansi (Cp) paling tinggi, sehingga dapat menyerap energi angin lebih besar dan energi listrik yang dihasilkan akan menjadi lebih besar. V.2 Saran Saran yang dapat diberikan berkaitan dengan studi perancangan Horizontal Axis Wind Turbine dengan airfoil Clark-Y, Naca 4412, Naca 3612, Naca 4418, Naca 0012 dan Naca 0018 tipe bilah tapper di Pantai Ciheras, PT. Lentera Angin Nusantara adalah, belum dilakukan perbandingan desain struktur model terhadap gaya angina yang diberikan dan belum dilakukan perbandingan desain bilah non-uniform dengan uniform, sehingga Bilah dengan air foil Naca 4412 belum tentu lebih baik dari uniform. Untuk itu perlu dibandingkan dengan desain yang uniform disertai dengan struktur model terhadap gaya angina yang diberikan.

42

DAFTAR PUSTAKA Fauji. 2015. Studi Perancangan Bilah Horizontal Axis Wind Turbine Non-Uniform Dengan Airfoil Nrel S83N Tipe Tapperless di PT. Lentera Angin Nusantara, Tasikmalaya. Kerja Praktek Jurusan Teknik Fisika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya. Piggot, Hugh. Windpower Workshop: Building Your Own Wind Turbine. Centre of Alternative Technology Publications. Tim Lentera Angin Nusantata. 2014. Pengenalan Teknologi Pemanfaatan Energi Angin. Tasikmalaya, Jawa Barat.

FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN JURUSAN TEKNIK KELAUTAN

EVALUASI KERJA PRAKTEK

Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111

FORM KP-06 NAMA : NRP : Dosen Pembimbing : Perusahaan Tempat KP : Kerja Praktek :

Madi 4313100127 Prof. Ir. Daniel M. Rasyid, Ph.D PT. LENTERA ANGIN NUSANTARA 1 Bulan Pertama / 1 Bulan Kedua / 2 Bulan Sekaligus

*)

PEMANTAUAN KEMAJUAN KP Tanggal

Tanda Tangan Dosen

Mulai Praktek

10 Juli 2016

Selesai Praktek

10 Agustus 2016

Selesai Membuat Laporan

30 September 2016

Selesai Diuji**)

Evaluasi

NILAI Nilai Angka Bobot (%)

Sistematika & Kelengkapan Laporan

50 %

Ujian Lesan/ Presentasi/ Ujian lain (sebutkan): ……………......***)

50 %

Nilai Akhir

Total Nilai Akhir Nilai Huruf

Surabaya, ____________________

Diterima tanggal :____________________

Dosen Pembimbing

Ketua Program Studi

(Prof. Ir. Daniel M. Rasyid, Ph.D)

(Dr. Ir. Hasan Ikhwani, M.Sc)

NIP.196107021988031003

NIP. 196901211993031002

CONTACT PERSON UNTUK KERJASAMA DENGAN JURUSAN Nama Perusahaan Alamat Perusahaan

FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN JURUSAN TEKNIK KELAUTAN Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111

FORM KP-07

: PT. LENTERA ANGIN NUSANTARA : Jln Raya Ciheras, Kp. Cindang Asih Rt/Rw 02/02 Dusun Lembur Tengah, Desa Ciheras, Kecamatan Cipatujuh, Tasikmalaya, Jawa Barat.

Nama Supervisor Jabatan Email No. HP Telp. Kantor

: Ricky Elson : Founder : [email protected] : 082115352149 : +6282115559181

Nama Jabatan Email No. HP Telp. Kantor

: : : : :

Herson Budiman Human Research and Development [email protected] 081222225232 +6282115559181

Nama Jabatan Email No. HP Telp. Kantor

: : : : :

Inayah N Zahra Engineer Perancangan Bilah [email protected] 082320751471 +6282115559181

Nama : Piala Ameldam Simanjuntak Jabatan : Engineer Perancangan Generator Email : [email protected] No. HP : 082121318819 Telp. Kantor : +6282115559181 Catatan 1. Tuliskan namanama contact person di perusahaan tempat Anda melaksanakan Kerja Praktek. Namanama tersebut sangat berguna bagi Jurusan untuk menjalin kerjasama lebih lanjut. Untuk itu, selain supervisor, tuliskan nama-nama lain yang Anda anggap penting. 2. Apabila lembar ini tidak cukup, dapat dibuat lembar tersendiri. 3. Form KP–07 wajib di buat 2 (dua) rangkap: - 1 (satu) dilampirkan di Laporan Kerja Praktek, - 1 (satu) diserahkan ke Kaprodi.

BIODATA PENULIS Sebut saja Madi, penulis dengan nama yang singkat itu dilahirkan di Kabupaten Serang, Profinsi Banten, pada tanggal 10 Juli 1994. Penulis adalah, anak keenam dari tujuh bersaudara. Ayahnya bernama Ranim yang berkerja sebagai buruh tani, dahulu sebagai tukang goes becak. Sedangkan ibunya bernama Suprah yang bekerja sebagai buruh tani, dahulu sebagai penjual rempah-rempah di pasar tradisional. Saat ini penulis sedang memperdalam dibidang keilmuannya pada rekayasa kelautan, khusunya dibidang energi laut di Jurusan Teknik Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya (ITS). Selama perjalanannya menjadi seorang mahasiswa di ITS angkatan 2013, penulis itu tidak hanya aktif di dalam kelas untuk menyelesaikan akademiknya, tapi penulis juga aktif di luar kelas dalam hal belajar berkontribusi untuk masyarakat melalui program sosial yang diikutinya seperti salah satunya adalah, Sekolah Desa Produktif Beastudi Etos Surabaya. Selain itu, penulis juga aktif belajar berorganisasi baik sebagai staff, ketua divisi, wakil ketua dan ketua departemen. Penulis juga aktif dalam mengikuti perlombaan dibidang karya tulis ilmiah, karya tulis wirausaha dan karya tulis jurnalistik, tak heran jika prestasi dibidang tulis-menulis telah dikumpulkan kurang lebih 40 prestasi selama perjalanan menjadi mahasiswa, baik di dalam negeri maupun di luar negeri. Belajar akademik, berprestasi, berorganisasi dan mengikuti program sosial saja tidaklah cukup baginya jika tidak diiringi dengan ibadah kepada Allah SWT. Sehingga, penulis juga aktif dalam bidang keagamaan seperti menjadi mentor dalam mentoring lembaga dakwah jurusan. Selain itu, penulis juga menambahkan kemandiriannya dengan mencari penghasilan sendiri seperti jualan donat, jualan minuman, jualan buku, jualan boneka wisuda dan menjadi guru private hingga dipercaya sebagai asisten dosen. Saat ini, penulis diamanahkan sebagai wakil ketua Trainer Keilmiahan ITS yang telah mengisi diberbagai acara kampus mengenai motivasi dan tips karya tulis ilmiah dan karya tulis wirausaha. Sedikitnya telah menjadi pembicara kurang lebih 20 acara kampus maupun luar kampus. Dan telah mendirikan usaha berbasis CV, yaitu CV. Sinar Gamedia sebagai usaha dibidang kepenulisan yang menerbitkan buku dan menjual buku. Dalam kesempatan menyelesaikan mata kuliah Kerja Praktek di semester tujuh dan telah diselesaikan selama dua bulan mulai tanggal 10 juni 2016 sampai 10 agustus 2016, penulis telah menyelesaikan tugasnya menyusun sebuah laporan yang berjudul, “Studi Perancangan Horizontal Axis Wind Turbine Dengan Perbedaan Desain Air Foil Pada Bilah Jenis Tapper Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Angin Laut Di Pantai Ciheras, PT Lentera Angin Nusantara”. Dengan selesainya laporan Kerja Praktek ini, penulis juga hendak melanjutkan untuk penelitian lebih lanjut terkait perancangan Turbin Angin Laut untuk syarat kelulusan gelar sarjana Teknik Kelautan.

Proposal dan Laporan Kerja Praktek di PT. Lentera Angin Nusantara "Analisis Desain Blade untuk Energi Angin Laut"

Recommend Documents