kurva Hambatan total CTcat =(1 + k)*CF + *CW =0.004586467 RT =0.5 * * WSA * V2 * CT = 946.14N = 0.95KN
Tabel Hambatan
menentukan Power No
Keterangan
Nilai
Satuan
1
LPP
=
9.765
2
LWL
=
9.765
3
B
=
3.5
4
T
=
0.9
5
Total Resistance [ RT ]
=
1.19
KN
6
Propeller Diameter ( D )
=
0.27
m
7
Wetted Surface Area [ S ]
=
39.883
8
Block Coefficient [ CB ]
=
0.681
9
Midship coefficient [ CM ]
=
0.65
10
Prismatic coefficient [ CP ]
=
0.76
11
Length center of buoyancy[lcb]
=
-0.9
15
1+k
=
2.34
16
CV
=
0.006475
m2
m
Perhitunagan effectif power Dimana : PE = RT . V
Speed = 6.25 knots = 3.21 3 21 m/s
PE = 4.27 KW (menggunakan 1 propeller) • PE = 4 4.27 27 KW (menggunakan 1 propeller) • Perhitungan thrust power • PT = daya yang digunakan untuk mendorong kapal • T = daya dorong KN • Va = kecepatan penuh Va = V(1 - w) • • •
PT = T.Va = 3.05 KW = 4.09 4 09 HP
Kurva power
Pertimbangan Pemilihan Inboard dan Outboard Motor Outboard
I b Inboard d
Tidak memakan ruangan Propeller dapat dinaikkan, jika beroperasi di daerah yang sangat dangkal Murah dan mudah perawatannya Memakan ruangan Jika berlayar di perairan yang sangat dangkal, dangkal maka akan dapat membahayakan properller
www.lighthousemarineinc.net
Menentukan Outboard Motor listrik • • • • • • • •
T = thrust force [KN] T = RT/ (1 – t) Vs = 6.25 knot Rt = 0.95 KN T = 1.22 KN Motor listrik pada saat top speed membutuhkan Daya y dorong g 270 pounds p = 1.23102 KN 1.23102 KN > 1.22 KN maka kapal dapat berlayar dengan kecepatan sebesar 6.25 knot
Perhitungan Solar Panel •
Kapasitas daya modul surya = ET / insolasi matahari = 3053 WH/ 3H = 1017 W
Jumlah kebutuhan solar panel = 1017 W / 100 wp = 10 solar panel
Pertimbangan Pemilihan Solar Panel P l Polycrystal l dan d Monocrystal M l
Polycrystal specification model
SSB 100 W-12
max power
100 WP 12 Volt
Power allowance
±5%
Optimized working voltage Vm
17.1V
5.78A Optimized working current Im Open circuit voltage Voc
21.4V
Short circuit current Isc
7.54A
Module efficiency
12%
Withstanding voltage
1000
Dimension of module (mm)
1482×676×35
Net weight (kg)
14
Packing (pcs/carton)
2
Dimension of package (mm)
1532×720×100
Time returnable & replaceable
2 year
www.panelsurya.com
Perhitungan g Jumlah Baterai • •
Rumus kapasitas baterai : Tegangan yang dibutuhkan 60 Volt menggunakan 5 batrai 12 Volt AH = ET / Vs = 3053 watt/ 60 V = 3053 Wh / 60 V = 50.88 Ah j di b jadi baterai t ih hanya menyimpan i energii d dan menyalurkannya l k kkembali b li besarnya deep of discharger (DOD) pada baterai adalah 80% Cb = AH x d/0.8 = 50.88 Ah x 1 / 0.8 63 Ah Dari perhitungan di butuhkan 63 Ah Untuk memenuhi kebutuhan kapasitas baterai maka menggunakan 70 Ah
Data Batrai
Waktu Charger dan lama P Pemakaian k i Baterai B i • Kapasitas baterai 70 ah x 5 jumlah baterai dengan output charger 57.8 ampere maka lama waktu charger = 350 Ah / 57.8 A = 6 jam • Untuk mengetahui lama waktu Baterai dalam pemakaian, kapasitas total baterai dibagi dengan arus motor listrik 70 Ah / 84 A = 50 menit
Solar Modul 100 WP
Perhitungan LWT dan DWT berat LWT dan DWT berat LWT : berat lambung total berat pagar total berat bangku kayu berat kursi nahkoda berat total lampu berat atap / roof berat total solar panel berat total baterai dan charger controller berat motor listrik berat total polycarbonat berat total LWT = berat DWT : penumpang 30 orang + 1crew Displasemen : LWT + DWT =
berat (kg)
berat (ton)
2990.12 138 80 138. 45.84 1.53 0.8 305 37 305.37 154 146.48 56 158.77 3997.71
3.99
2325 6322.21
2.32 6.32
Perhitungan Stabilitas
STABILITY ANALISYS IMO RESOLUTION MSC. 36 (63) HSC Code Annex 7 IMO Actual Criterion Minimum Area 00 to 300 0.055 m.rad 0.270 0 0 0.090 m.rad Area 0 to 40 0.414 0 0 0.030 m.rad Area 30 to 40 0.144 Max GFZ 300 Angle of Max GFZ GFM0
0 200 0.200 12 0.150
m.rad m rad deg
0 816 0.816 37.03
m
2.205
Perbandingan biaya alat pemakaian motor t listrik li t ik d dengan conventional ti l engine i •
Biaya pemakaian motor listrik barang
unit
outboard motor listrik ray 5 HP 60 V GE Motor battery charger ritar 12 Volt 70 Ah
1 1 4 1 10
Solar panel SHINYOKU 100 WP 12 volt
harga/unit Rp Rp
47,880,000 1,631,430
Rp Rp
3,500,000 35,000,000
total harga Rp 47,880,000 Rp
6,525,720
Rp 35,000,000 Rp 89,405,720
•
biaya pemakaian bi k i conventional ti l engine i ((mesin i b berbahan b h b bakar k bensin) barang outboard motor 5 HP 4 - stroke HDF5HS bensin kapasitas tangki 24 Liter
unit
liter
1 1 24
harga/unit
harga/liter
Rp 8,694,000
Rp8,694,000 Rp 4,500 Rp 108,000
total harga
Rp 8,694,000 Rp
108,000
Rp 8,802,000
•
kekurangan dan kelebihan alat pemakaian motor listrik dengan conventional engine (mesin berbahan bakar bensin)
alat alat p pemakaian motor listrik conventional engine (mesin berbahan bakar bensin)
biaya mahal lebih ekonomis
perawatan tidak ada perawatan khusus perawatan khusus
polusi udara
polusi air danau
-
-
ada
ada
Analisa jarak dan waktu tempuh penyeberangan b di danau d indonesia i d i jarak penyebrangan setiap danau di indonesia
12 10
10
10
8
6.95 6.99
6.96
7
6.5
jarak ( km )
6.38
6.35
6 4.86
4
5.26 4.66
3.86 4.13
3.83 3.27
3.36 2.76 1.91
2
1.42
1.5 0.9 0.35 0.29
0
tujuan penyebrangan
jarak penyeberangan danau di indonesia
jarak 10 km jarak di baw ah 1 km
Waktu penyeberangan di setiap daerah danau di indonesia
w aktu tem puh penyebrangan setiap danau di indonesia
60
40
w aktu ( menit )
38
38 35
38
38
35
35
30
27
29
18
18 15 11
10
w aktu 50 menit
25
21 23
21
20
50
50
50
8
9 5 2
0
tujuan penyebrangan
2
w aktu tempuh di baw ah e t 100 menit
banyaknya penyeberangan yang dapat dilakukan di setiap daerah danau di indonesia
penyeberangan yang dapat di tempuh pada saat baterai penuh 35
32
30 26 25 20
penyeberangan paling banyak di lakukan
penyebrangan 15 10
10
7
6 5
1
1
1
1
2
3
1
2
2
2 2
0
tujuan penyebrangan
5 3
1
1
1
penyeberangan dapat dilakukan 1 perjalanan
3 2
1
kesimpulan •
Dari hasil analisa yang telah dilaksanakan di dapat hasil rancangan kapal penumpang fibreglass dengan ukuran utama kapal sebagai berikut :
• • •
Daya motor listrik yang digunakan untuk kapal ini sebesar 1 x 3 KW dengan tipe outboard motor listrik sel surya 100 WP berjumlah 10 panel untuk kebutuhan motor listrik dan sel surya 100 WP berjumlah 1 panel untuk kebutuhan penerangan.
Saran • Penentuan ukuran utama kapal yang lebih optimal. • Penyempurnaan desain kapal yang lebih futuristik futuristik. • Desain kapal yang memanfaatkan energi matahari dan angin (sel surya dan layar)
Rencana Garis
Rencana Umum
Model Maxsurf
T i Terima Kasih K ih
Daftar pustaka • • • • • • • •
Barrass, Bryan; Derrett, D.R. (1999). Ship Stability for Master and Mates. Elsevier. Bureau of Energy Efficiency (2005), Ministry of Power. Components of an Electric. India. G d Goodson, B.R.(1996). B R (1996) Fibreglass Fib l B Boatt B Building ildi T Techniques. h i united it d states t t off America. Hankins, Mark. (1991). Small Solar Electric Systems for Africa. Motif Creative Arts Arts, Ltd Ltd. Kenya Kenya. Hasanudin. Diktat Program Maxsurf Pro. 2004. Turpin, Edward A.; and McEwen, William. (1980). Merchant Marine Officers' Handbook ((4th ed). ) Centreville,, MD: Cornell Maritime Press. Lars, Larsson; and Rolf, E.E. Hydrostatic and Stability. Lubis, Abubakar dan Adjat Sudrajat. (2006). Listrik Tenaga Surya Fotovoltaik. Jakarta: BPPT.
• • • • • • •
•
Popov, E.P. (1983), Mechanics of Material I. California: Kanisius. pusat litbang SDA (2008), Pengelolaan Danau dan Waduk di Indonesia. Jakarta: Badan Pengelolaan Danau dan Waduk. Santosa,, I.G.M.(1999). ( ) Diktat Kuliah Perancangan g Kapal, p , ITS,, Surabaya,2009. Scott, J.R. Fibreglass Boat Design and Construction, united states of America,1996. , Strong, Steven; and William, G. S. (1993). The Solar Electric House. Chelsea Green. Albarda (2007) (2007), Multihull. Multihull http:// boat - id.com id com , diakses 7 Maret 2009. artikel non-personal,17 April 2007, Danau di Indonesia, Wikipedia Bahasa Indonesia. Indonesia http://id.wikipedia.org/wiki/ http://id wikipedia org/wiki/ , diakses 5 Oktober 2009. Artikel non-personal. (2009). Hulls for Ships. http://globalsecurity org/military/ Semi-Planing http://globalsecurity.org/military/ Semi Planing Hull Hull, 14 Oktober 2009.
• • • • • • • • • •
Artikel non-personal. (2009). Speed Ratio. http://globalsecurity.org/military/resistance, 14 Oktober 2009. Supriyadi, cuk. (2008). Rangkaian Solar Panel. http://Cuk supriyadi.blog.com,12Oktober 2009. Kompas. (2009). Danau Sentani. http://kompas.com/jaya pura/sentani, 12 Oktober 2009 Ananda, D.T. (2008), Wisata Danau Toba. http:// rubanbleu.com, 8 Maret 2009. Artikel non-personal. (2008). The Virtual Boat and Marine Show. http://nauticexpo.com/prod/motorcat/power-catamarans, 15 Oktober 2009. Supriyadi, cuk. (2008), Rangkaian Solar Panel. http://cuk supriyadi.blog.com, 12 Oktober 2009. PT. Mco Jaya y .(2007). ( ) Pembangkit g Tenaga g Surya. y http://panelsurya.com, p p y 23 Mei 2009. Artikel non-personal. (2009).Battrey Charger. http://marketing.sragenkab.go.id, 25 September 2010. Angraini. g ((2009). ) Indahnya y di Danau Limboto. http://.koranjitu.com/limboto, 27 Desember 2009. Sudiyono., Antoko, B., Perancangan dan Pembuatan Kapal Wisata dengan Motor Generator Listrik Tenaga Surya Sebagai Energi Alternatif Penggerak Propeler. Permesinan kapal–ITS, Surabaya, 2008.
