PEMANFAATAN TENAGA PUTARAN KIPAS AIR CONDISIONER ( AC ) UNTUK MENDAPATKAN ENERGI LISTRIK. Iwan
[email protected] [email protected] Abstrak
Kemajuan teknologi yang semakin pesat sampai saat ini, sampai melupakan darimana sumber tenaga untuk menjalankan atau mengoperasikan alat tersebut semakin banyak pula alat-alat besar dan kecil membutuhkan tenaga listrik maka dari itu Dibutuhkan alternatif untuk mengatasi masalah tersebut. Dinamo merupakan salah satu komponen mesin yang mengubah energi mekanik (gerak) dari mesin menjadi energi listrik dengan perantara induksi medan magnet. Pada penelitian ini telah dibuat sebuah alat pemanfaatan energi angin pada sepeda motor bergerak untuk menyalakan lampu. Alat ini menggunakan dinamo sebagai penghasil energi listrik yang dibutuhkan untuk menyalakan lampu, baling-baling kipas sebagai pembangkit listrik, rangkaian penerangan sepeda untuk menstabilkan tegangan. Proses kerja alat dimulai saat putaran kipas berputar dan membuat baling-baling kipas bergerak memutar dinamo yang kemudian menghasilkan energi listrik untuk menyalakan lampu. Kata kunci: Baling-baling AC, dinamo, rangkaian penerangan sepeda.
PENDAHULUAN
Energy listrik adalah energy yang sangat penting untuk kehidupan manusia,dimana kemajuan jaman sekarang sudah menggunakan teknologi canggih, yang pastinya teknologi tersebut membutuhkan sumber listrik untuk menghidupkan kan komponen tersebut.seperti lampu penerangan yang butuh sumber listrik.siapa yang tidak kenal sepeda yang sudah lama menghilang, yaitu sepeda ontel seperti yang kita ketahui bahwa salah salah satu jenis alat tranportasi yang sudah ada pada tahun 40 an. Seperti yang kita ketahui bahwa pada setiap sepeda onthel di bagian depan terdapat lampu penerang, lalu bagaimana lampu tersebut bisa menyala tanpa adanya arus listrik yang terjadi.
Gambar 1.1 Dinamo sepeda ontel Induktansi adalah perubahan gaya energy listrik yang disebabkan oleh energy kinetic/gerak, energy listrik ini biasanya disebut GGL, pada perubahan ini biasanya di manfaatkan pada dynamo ataupun generator. Pada lilitan magnet yang berputar menyebabkan adanya GGL induksi pada lilita yang terjadi karena perubahan gaya magnet.energi tersebut di alihkan pada generator dan dynamo, kemudian akan di
ubah menjadi sebuah energy yang bergerak secara terus menerus/rotasi. Induktansi di ubah menjadi 2 yaitu induktansi sendiri dan induktansi bersama. 1. Induktansi sendiri adalah sebuah rangkaian dari elektronika yang mengakibatkan terjadinya potensi listrik terhadap arus yang mengalir. 2. Induktansi
bersama adalah sebuah rangkaian dari elektronika yang mengakibatkan terjadinya potensi listrik oleh beberapa komponen arus dari rangkaian lain. Induktansi terjadi karena adanya medan magnet yan di peroleh dari arus listrik.induktor adalah komponennya. Inductor adalah kumparan kabel atau tembaga yang digunakan sebagai pemusat medan magnet yang akan di manfaatkan oleh GGL yang di peroleh. Ada juga pengaruh yang disebabkan oleh besar kecilnya GGL induksi yang disebabkan oleh kecepatan gerak magnet/kecepatan perubahan jumlah garisgaris yang di sebabkan aya magnet. Banyaknya jumlah lilitan juga mempengaruhu besar kecilnya GGL. Makin banyak lilitan maka makin banyak pula gaya yang di hasilkan Penerapan induksi terjadi pada dynamo dan generator: 1 Dynamo Dynamo memiliki 2 macam yaitu dynamo arus searah (DC) dan dynamo arus bolak
balik (AC). Cara kerja dynamo yaitu berputarnya kumparan yang ada di dalm medan magnet. Bagian dynamo yang berputar di sebut dengan rotor dan bagian yang diam adalah stator. Perbedaan dari 2 macam dynamo tersebut ada pada cincin yang di gunakan. Jika dynamo DC menggunakan satu cincin berbelah, sedangkan dynamo DC menggunakan cincin ganda. Dynamo biasanya digunakan pada dynamo sepeda. 2. Generator Generator adalah nama lain dari pembangkit tenaga listrik pada zaman modern tetapi masih ada pembangkit liustrik yang sederhana yaitu ada pada dynamo sepeda yang digunakan untuk menyalakan lampu sepeda dan dynamo itu sendiri. .Caranya cukup simple yaitu dengan bagian atas dinamo yang berputar tersebut di hubungkan pada roda sepeda.Pada tahap itulah terjadi perubahan energi kinetik menjadi energi listrik yang diakibatkan oleh putaran roda,sehingg otomatis bagian atas dinamo yang dihubungkan ke roda dapat menghasilkan energi listrik.Generator(dinamo) adalah alat yang prinsipnya berdasarkan oleh induksi elektromagnetik. Alat ini pertama kali di temukan oleh seorang ilmuwan yang bernama Michael Faraday. Dinamo sepeda adalah generator kecil yang menghasilkan arus listrik yang kecil .Prinsip kerjanya mengubah energi kinetik ke energi listrik.Pada dasarnya dinamo sepeda ini hanya menyalakan lampu yang ada pada
bagian depan sepeda,caranya yaitu dapat kita tentukan oleh cepatnya roda berputar yang di kayuh oleh seseorang. Semakin cepat putaran roda tersebut maka dinamo juga banyak menyimpan energi listrik yang diakibatkan oleh cepatnya putaran roda tersebut sehingga arus listrik juga akan besar dan mengakibatkan terangnya lampu sepeda tersebut. Apabila putaran roda itu kecil saat pelan maka sebaliknya arus listrik itu kecil dan mengakibatkan kurang terangnya lampu sepeda. Dinamo sepeda adalah sebuah magnet yang dapat berputar,bila roda sepeda diputar dan pada bagian dinamo akan ikut berputar maka roda akan dapat memutar magnet.Biasanya dinamo menghasilkan tegangan listrik 6-12 Volt.GGL induksi pada dinamo dapat diperbesar dengan cara putaran roda dipercepat, menggunakan magnet yang kuat, jumlah lilitan diperbanyak, dan menggunakan inti besi lunak di dalam kumparan..Jadi dengan adanya dinamo pada sepeda dapat memudahkan para pecinta sepeda onthel untuk penerangan cahaya pada saat di malam hari disaat tidak ada cahaya matahari di jalan Hampir semua alat yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik menggunakan hukum Faraday sebagai prinsip operasinya. Menurut hukum Faraday, suatu gradient potensial listrik ditimbulkan dalam konduktor listrik yang dikenakan gaya tegak lurus terhadap suatu medan magnet (Culp, 1996). Hasil yang paling penting dari pengembangan eksperimen Faraday adalah generator listrik atau dinamo. Sebuah generator mengubah energi mekanis menjadi energi listrik merupakan kebalikkan dari fungsi motor. Diagram sederhana dari
sebuah generator Gambar 1.2
ac
ditunjukkan oleh
akan mengalir selama lingkaran kawat diputar. Pada Gambar 1.2 loop bergerak searah dengan jarum jam pada medan magnet seragam dengan kecepatan putar konstantan ω Dari hukum Faraday “perubahan sudut antara magnetic B dan arah bidang normal dapat menimbulkan ggl induksi” dengan persamaan:
Gambar 1.2 Sebuah Generator AC
Dengan:
Generator terdiri atas banyak kumparan gulungan kawat dinamo yang dapat
A adalah luas daerah loop ϴ adalah sudut antara B dan A
berotasi pada sebuah medan magnSet. Poros dinamo dapat dibangkitkan oleh beberapa
cara
mekanis.
GGL pada
dinamo menyebabakan rotasi di dalam
Dimana ϴ = ϴ0 + ωt Sehingga ϴ0 menjadi 0, maka
gulungan sehingga arus listrik keluar dari sebuah generator. Dalam gambar 1.2 menunjukkan
lingkaran
kawat
yang
Kumparan berputar mengandung loop N, sehingga persamaannya menjadi :
diputar keliling poros dinamo. Selama setengah putaran ab memotong garis dari atas
ke
bawah
dalam
arah
yang
berlawanan. Demikian terjadi gaya gerak listrik dan arus listrik sewaktu melalui garis netral dan berbalik arah. Arus listrik
Demikian keluaran ggl adalah sinusoida dengan amplitudo
penunda pewaktu dan multivibrator dengan kemampuan tegangan catu (vcc ) sebesar 4,5 hingga 15 volt. METODE PENELITIAN Dalam
rancang bangun ini system dan
prosedur pengukuran alat pengukur arus Gambar 1.3 rangkaian penerangan sepeda Gambar 1.3 merupakan gambar rangkaian penerangan sepeda menggunakan
yang didapat berubah karna putaran yang kurang stabil. Namun sebelumnya agar lebih sistematis dan mudah di mengerti atau
Integrated Circuit (IC) 555. Rangkaian ini
dipahami.
bekerja ketika generator menghasilkan arus
tahapan untuk membantu proses pembuatan
listrik. Arus listrik yang mengalir dari
dan mencapai tujuan yang diharapkan.
generator kemudian menuju D1 dan R1.
Pada prosedur ini dilakukan perancangan
Arus listrik yang mengalir dari D1 dan R1
keseluruhan
lalu mengalir menuju ke D2 dan masuk ke
Pemanfaatan energi putaran kipas ac yang
dalam IC 555 kaki tiga untuk dihubungkan
dibuat pada penelitian ini, terdiri atas baling-
menuju ke output. Pada kaki dua IC 555
baling sebagai pembangkit listrik yang
menandakan bahwa proses timing dimulai.
menggerakkan
Hasil output dari rangkaian tersebut akan
fungsinya, dinamo sepeda sebagai penyedia
meyalakan lampu.
Pada rangkaian ini
sumber listrik dan sebagai pengisi ulang
terdapat rangkaian penstabil daya yang
daya, sekaligus sebagai generator yang
berfungsi sebagai penstabil tegangan untuk
menghasilkan
mengatur
merubahnya kedalam arus
tegangan
yang
berasal
dari
rangkaian filter. IC 555 digunakan sebagai
Maka
membutuhkan
alat
yang
dinamo
arus
akan
sepeda.
listrik
AC
sebuah
dibuat.
Sesuai
dan
listrik DC.
Rangkaian penerangan sepeda digunakan
dan membentuk energi mekanik. Di dalam
sebagai rangkaian pengatur tegangan dan
dinamo energi mekanik yang dihasilkan oleh
pemutus arus. Lampu sebagai sumber
baling-baling diubah menjadi energi listrik.
penerangan. Diagram alir rancangan alat
Kecepatan putar dari baling-baling akan
dapat dilihat pada Gambar 1.4.
mempengaruhi putaran rotor dari dinamo. Putaran rotor pada dinamo menyebabkan munculnya arus dan tegangan. Pengukuran perlu dilakukan untuk mengetahui berapa besarnya tegangan dan daya listrik yang
Gambar 1.4 diagram alur perancangan alat Gambar 1.4
dihasilkan. Rangkaian pengatur tegangan
merupakan gambaran umum
diperlukan untuk menghindari kecepatan
keseluruhan rancangan alat yang akan
sepeda motor yang berubah-ubah kondisi
dibuat. Prinsip kerja dari diagram blok
perputaran baing-baling yang berpengaruh
diatas adalah pembangkitan energi mekanis
terhadap keluaran dinamo. Arus listrik yang
menjadi
dihasilkan oleh dinamo digunakan untuk
energi
elektris
dengan
jalan
menghubungkan sebuah baling-baling dan
menghidupkan lampu.
dinamo
Analisa Data
sepeda.
Tahapan sistem kerja
pemanfaatan sumber pemutar baling-baling kipas, antara lain sebagai berikut. Putaran yang disebabkan oleh motor aca yang bergerak
memutar
baling-baling
kipas
sehingga energi dari putaran memutar baling-baling.
Perputaran
baling-baling
menyebabkan rotor dinamo ikut berputar
Teknik analisis data dengan menggunakan metode
analisis
deskriptif
pada
tiap
rancangan dengan melakukan perbandingan antara karakteristik dinamo. Pengamatan atau pengukuran hasil penelitian selanjutnya
dilakukan
analisa.
Apabila
terjadi
tegangan listrik yang masuk kepenerangan
penyimpangan, maka perlu dilakukan
lampu tersebut.
identifikasi
atas
3. Dinamo sepeda intinya adalah sebuah
penyimpangan tersebut. Adapun analisis
magnet yang dapat berputar dan sebuah
yang
kumparan tetap.bila roda sepeda di putar dan
dari
dinamo
dilakukan
terhadap
hasil
pada dinamo akan memutar sehingga roda akan
eksperimen adalah sebagai berikut.
memutar magnet biasanya dinamo dapat
1.Analisa Tegangan Normal Dinamo Tegangan yang dihasilkan berdasarkan
menghasilakan tegangan 6 sampai 12 Volt.
variasi kecepatan putar dinamo.
Daftar pustaka 2. Analisa Aliran Arus terhadap Variasi Kecepatan Adapun
aliran
arus
pengisian
Zuhal.1988.Dasar Tenaga Listrik Dan Elektronika Daya.Jakarta .Gramedia.
ini
berdasarkan sistem pengaturan regulator terhadap variasi kecepatan, yaitu pada saat putaran rendah <500rpm.
Kesimpulan
Pramudya, Y. S. 2012 pembangkit listrik tenag air menggunakan dinamo sepeda. Fakultas teknlogi industri,jurusan teknik elektro. Depok universitas Gunadarma. Jurnal Daryanto.2002. Pengetahuan Listrik.Jakarta.Bumi Aksara.
teknik
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa:
Clup,archie W.1996. prinsip-prinsip Konversi Energi. Terjemahan Drawin sitompul.Jakarta. Erlangga. Glora Aksara Pratama.
1. semakin tinggi kecepatan putaran kipas
Prihono. 2010. Jago Elektronk Secara Otodidak.Jakarta Selatan. Kawan pustaka
yang dimiliki ac
maka semakin besar
tegangan listrik yang dihasilkan oleh dinamo sepeda. 2.
semakin pendek
kecepatan putaran
baling-balin kipas ac maka semakain kecil
www.st.com.2008NE555-SA555-SE555. STMicroelectronics www.ti.com.2000.lm555. TexasInstrumentsIncorporated.
