TURBIN ANGIN MINI SEBAGAI ALTERNATIF SUMBER ENERGI LISTRIK UNTUK LAMPU NAVIGASI PADA KAPAL PENANGKAP IKAN DUDI FIRMANSYAH

TURBIN ANGIN MINI SEBAGAI ALTERNATIF SUMBER ENERGI LISTRIK UNTUK LAMPU NAVIGASI PADA KAPAL PENANGKAP IKAN

DUDI FIRMANSYAH

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI DAN MANAJEMEN PERIKANAN TANGKAP DEPARTEMEN PEMANFAATAN SUMBERDAYA PERIKANAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi Turbin Angin Mini sebagai Alternatif Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan merupakan karya saya sendiri dengan arahan dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun.

Sumber

informasi yang berasal atau dikutip dari karya ilmiah yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, 09 Februai 2012 Dudi Firmansyah

ABSTRAK DUDI FIRMANSYAH, C44070044. Turbin Angin Mini sebagai Alternatif Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan. Dibimbing oleh FIS PURWANGKA dan BUDHI HASCARYO ISKANDAR. Mengetahui pengaruh waktu (siang dan malam) terhadap besarnya kecepatan angin (km/jam) di daerah penelitian, mengetahui tipe angin berdasarkan kecepatan angin (km/jam) rata-rata di daerah penelitian menurut tabel skala Beaufort, mengetahui pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu pada turbin angin terhadap kecepatan putaran per menit (rpm) alternator, mengetahui perbandingan lama waktu pengisian baterai oleh turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu, mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk menghidupkan rangkaian lampu LED. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode percobaan, yaitu melakukan uji coba turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. Pengumpulan data penelitian ini dilakukan dengan cara pengamatan/observasi, yaitu dengan cara mengamati turbin angin 3 sudu dan 6 sudu, adapun hal yang diamati pada penelitian ini yaitu sebagai berikut : kecepatan angin (km/jam) dan arah angin, kecepatan putaran (rpm) alternator, arus (ampere) yang dihasilkan, jenis angin dan tipe angin. Analisis data yang digunakan pada penelitian ini yaitu, analisis univariat, bivariat dan analisis lanjut. Waktu (siang dan malam) memberikan pengaruh terhadap besarnya kecepatan angin di daerah penelitian, dimana pada siang hari kecepatan angin lebih besar dibandingkan malam hari. Menurut tabel skala Beaufort, tipe angin yang di daerah penelitian pada saat melakukan pengamatan termasuk dalam tipe angin lemah. Jumlah sudu pada baling-baling memberikan pengaruh terhadap peningkatan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator, dimana turbin angin dengan 6 sudu menghasilkan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator lebih besar dibandingkan turbin angin dengan 3 sudu. Lama waktu yang dibutuhkan untuk mengisi ampere baterai sampai penuh oleh turbin angin dengan 3 sudu yaitu 1 jam 45 menit, sedangkan oleh turbin angin dengan 6 sudu waktu yang dibutuhkan hanya 1 jam 30 menit. Jadi, turbin angin dengan 6 sudu menghasilkan arus (ampere) yang lebih besar. Energi yang dihasilkan turbin angin mini dengan 6 sudu mampu untuk menghidupkan tiga buah rangkaian lampu LED (putih, merah, dan hijau) selama 125,6 jam atau sama dengan ± 5 hari. Kata kunci: Lama waktu pengisian baterai, Pengaruh jumlah sudu, Turbin angin dengan alternator, Turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu, Turbin angin mini.

© Hak cipta IPB, Tahun 2012 Hak cipta dilindungi Undang-Undang 1) Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber: a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah. b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. 2) Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa seizin IPB.

TURBIN ANGIN MINI SEBAGAI ALTERNATIF SUMBER ENERGI LISTRIK UNTUK LAMPU NAVIGASI PADA KAPAL PENANGKAP IKAN

DUDI FIRMANSYAH

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI DAN MANAJEMEN PERIKANAN TANGKAP DEPARTEMEN PEMANFAATAN SUMBERDAYA PERIKANAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012

Judul Skripsi

: Turbin Angin Mini sebagai Alternatif Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan

Nama Mahasiswa

: Dudi Firmansyah

NIM

: C44070044

Program Studi

: Teknologi dan Manajemen Perikanan Tangkap

Disetujui: Pembimbing I,

Pembimbing II,

Fis Purwangka, S.Pi., M.Si. NIP. 1972 0502 200701 1 002

Dr. Ir. Budhi H. Iskandar, M.Si. NIP : 1967 0215 199103 1 004

Diketahui: Ketua Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan,

Dr. Ir. Budy Wiryawan, M.Sc. NIP. 1962 1223 198703 1 001

Tanggal lulus: 09 Februari 2012

KATA PENGANTAR Skripsi ditujukan untuk memenuhi syarat mendapatkan gelar sarjana pada Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Judul yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan pada bulan Juni-Desember 2011 ini adalah Turbin Angin Mini sebagai Alternatif Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada: 1.

Fis Purwangka, S.Pi., M.Si dan Dr. Ir. Budhi H. Iskandar, M.Si. atas arahan dan bimbingannya selama penyusunan skripsi ini;

2.

Dr. Ir. Mohammad Imron, M.Si. selaku Komisi Pendidikan Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan dan Dr. Yopi Novita, S.Pi., M.Si. selaku penguji tamu;

3.

Dosen Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan atas ilmu yang telah diberikan selama ini;

4.

Bidang Penelitian dan Publikasi Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan atas pemberian dana untuk penelitian insentif 2011.

5.

Orang tua dan Kakakku atas semua doa, nasehat, semangat serta kasih sayang yang diberikan selama ini kepada penulis;

6.

Fitria Nur Indah Sari atas doa, dukungan dan semangatnya selama ini;

7.

Teknisi SLK Palabuhanratu (Kang Syarif, Om Chris, Kang Arik dan yang lainnya) atas bantuannya selama melakukan penelitian;

8.

Laboratorium KKO Crew (Kang Maman, Eko, Bang Bobi, Bang Komar, Mbak Dini dan Furqon “Golo”) atas bantuannya selama pembuatan alat;

9.

Keluarga Bagan PSP (Ade, Beni, Dede, Reza Rois, dan Ryan) atas doa, dukungan dan semangatnya selama ini;

10. Teman-teman seperjuangan PSP 44, adik-adik PSP 45, dan PSP 46 atas segala dorongan, inspirasi dan semangat kepada penulis; 11. Pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi para pembaca. Bogor, Februari 2012 Dudi Firmansyah

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Kota Kuda Kuningan-Jawa Barat pada tanggal 23 Desember 1988 dari pasangan Bapak Edi Heryadi (Alm) dan Rusih. Penulis merupakan putra keempat dari empat bersaudara. Penulis lulus dari SMA Negeri 3 Kuningan pada tahun 2007 dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih Mayor Teknologi dan Manajemen Perikanan Tangkap, Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif di Himpunan Mahasiswa Aria Kamuning - Kuningan (Himarika) sebagai Ketua Divisi P2M periode 2008-2009, Ketua Praktek Lapang (Fieldtrip) Oseanografi Umum Tahun 2009, dan Himpunan Mahasiswa Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan (Himafarin) sebagai Ketua Umum Himpunan Mahasiswa Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan (Himafarin) periode 2010-2011. Penulis menerima dana dari bagian Bidang Penelitian dan Publikasi Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan untuk melakukan penelitian dan penyusunan skripsi dengan judul “Turbin Angin Mini sebagai Alternatif Sumber Energi Listrik untuk Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan”. Penyusunan skripsi ini digunakan untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Program Studi Teknologi dan Manajemen Perikanan Tangkap, Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan dan dinyatakan lulus dalam sidang sarjana pada tanggal 09 Februari 2012.

DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL ..........................................................................................

i

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................

ii

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................

iii

1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1.2 Tujuan Penelitian ................................................................................... 1.3 Manfaat Penelitian .................................................................................

1 2 3

2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Angin dan Proses Terjadinya Angin ..................................................... 2.1.1 Alat ukur kecepatan angin ............................................................. 2.1.2 Jenis-jenis angin ............................................................................ 2.1.3 Pola umum angin di Indonesia ...................................................... 2.2 Jenis Turbin Angin ................................................................................ 2.2.1 Konstruksi turbin angin ................................................................. 2.3 Alternator Mobil .................................................................................... 2.4 Sistem Penyimpanan Energi Listrik ...................................................... 2.5 Sistem Kelistrikan pada Kapal Penangkap Ikan.................................... 2.6 Lampu LED (Light Emitting Diode) ..................................................... 2.7 Lampu Navigasi ....................................................................................

4 4 6 7 8 8 11 11 12 13 14

3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................... 3.2 Alat dan Bahan ...................................................................................... 3.3 Metode Penelitian .................................................................................. 3.4 Metode Pengumpulan Data ................................................................... 3.5 Analisis dan Penyajian Data .................................................................. 3.6 Pembuatan dan Perancangan Alat ......................................................... 3.6.1 Pembuatan alat .............................................................................. 3.6.2 Perancangan alat ............................................................................

16 16 17 17 18 22 22 24

4 KEADAAN UMUM DAERAH PENELITIAN 4.1 Letak dan Luas Wilyah ......................................................................... 4.2 Musim Penangkapan Ikan ..................................................................... 4.3 Unit Penangkapan Ikan ......................................................................... 4.3.1 Kapal ........................................................................................... 4.3.2 Alat tangkap ................................................................................ 4.3.3 Nelayan........................................................................................ 4.4 Kondisi Umum Angin di Wilayah Palabuhanratu .................................

27 27 27 27 28 29 29

5 HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Hasil Pengamatan Kecepatan Angin pada Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu .................................................................................. 31 5.1.1 Sebaran frekuensi kecepatan angin pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu........................................................................... 32 5.1.2 Tipe angin dan jenis angin pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ................................................................................... 33 5.2 Hubungan Kecepatan Angin (km/jam) dan Kecepatan Putaran per menit (rpm) Alternator pada Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu ................................................................................................... 36 5.3 Hubungan Kecepatan Putaran per menit (rpm) Alternator dan Arus yang Dihasilkan pada Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu......... 38 5.4 Pengaruh Jumlah 3 Sudu dan 6 Sudu pada Turbin Angin terhadap Peningkatan Kecepatan Putaran per menit (rpm) Alternator ............... 40 5.5 Perbandingan Lama Waktu Pengisian Ampere Baterai oleh Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu ........................................................ 41 5.6 Waktu yang Dibutuhkan untuk Menghidupkan Rangkaian Lampu LED ...................................................................................................... . 42 5.7 Spesifikasi Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu .......................... 43 6 KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan ............................................................................................ 6.2 Saran ......................................................................................................

45 46

DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................

47

LAMPIRAN ....................................................................................................

48

DAFTAR TABEL Halaman 1 Tabel Skala Beaufort ................................................................................... 5 2 Jumlah perahu motor tempel dan kapal motor tahun 2005 - 2010 .............. 28 3 Jumlah alat tangkap di kabupaten Sukabumi tahun 2005 - 2010 ................ 28 4 Jumlah nelayan PPN Palabuhanratu tahun 2006 - 2010.............................. 29 5 Sebaran frekuensi kecepatan angin (km/jam) pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ........................................................................................... 32 6 Tipe angin berdasarkan skala Beaufort pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu .................................................................................................... 34 7 Tipe angin berdasarkan skala Beaufort untuk kecepatan angin angin ratarata pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu........................................ 34 8 Jenis angin pada saat pengujian turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu .... 35 9 Kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ……………… .... 36 10 Kecepatan putaran per menit (rpm) alternator dan arus (ampere) yang dihasilkan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ............................. 38 11 Perbandingan lama waktu pengisian baterai oleh turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ........................................................................................... 41 12 Spesifikasi turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu..................................... 44

i

DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Anemometer ................................................................................................

4

2 Turbin angin Propeller dan Darrieus .........................................................

8

3 Jenis-jenis model sudu ................................................................................

9

4 Alternator mobil .........................................................................................

11

5 Accu mobil 12 Volt 45 ampere ...................................................................

12

6 Bagian lampu LED ......................................................................................

13

7 Posisi lampu pada kapal ukuran kurang dari 7 m .......................................

14

8 Posisi lampu pada kapal ukuran 7 – 12 m ...................................................

14

9 Posisi lampu pada kapal ukuran 12 – 20 m. ................................................

15

10 Bentuk baling-baling yang dibuat. ..............................................................

22

11 Rangka alternator yang telah dibuat. ..........................................................

23

12 Turbin angin mini. .......................................................................................

23

13 Sudu yang telah dipasang pada puli ............................................................

24

14 Alternator yang telah terpasang pada rangka alternator.............................

24

15 Puli baling-baling terpasang pada rotor alternator. ....................................

25

16 Rangka alternator dihubungkan dengan tiang. ...........................................

25

17 Saat ekor telah terpasang. ............................................................................

25

18 Saat kabel sudah terhubung. ........................................................................

26

19 Semua komponen sudah terpasang. ............................................................

26

20 Rata-rata kecepatan angin di Palabuhanratu bulan Januari – Agustus 2011.

30

21 Grafik hubungan antara waktu dan kecepatan angin saat pengamatan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. .....................................................

31

22 Histogram sebaran frekuensi kecepatan angin pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. ..........................................................................................

33

23 Grafik hubungan antara kecepatan angin (km/jam) dengan putaran (rpm) alternator pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu ............................

37

24 Grafik hubungan antara kecepatan putaran alternator (rpm) dengan arus (ampere) yang dihasilkan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu.....

39

25 Pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu terhadap peningkatan kecepatan putaran (rpm) alternator .......................................................................................... 40 26 Perbandingan lama waktu pengisian ampere baterai oleh turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. ....................................................................................... 42 27 Rangkaian lampu LED. ...............................................................................

43

ii

DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Tabel data hasil pengamatan turbin angin dengan 3 sudu ........................... 48 2 Tabel data hasil pengamatan turbin angin dengan 6 sudu ........................... 50 3 Alat dan bahan ............................................................................................. 52 4 Dokumentasi hasil penelitian ...................................................................... 54

iii

1

1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Menurut Indartono (2005) yang diacu oleh Alamsyah (2007), energi merupakan bagian penting dalam kehidupan masyarakat, karena hampir semua aktivitas manusia selalu membutuhkan energi. Misalnya untuk penerangan, proses industri atau untuk menggerakkan peralatan rumah tangga diperlukan energi listrik, untuk menggerakkan kendaraan baik roda dua maupun empat diperlukan bensin, serta masih banyak peralatan di sekitar kehidupan manusia yang memerlukan energi. Sebagian besar energi yang digunakan di Indonesia berasal dari energi fosil yang berbentuk minyak bumi dan gas bumi. Jumlah energi fosil ini semakin lama akan semakin berkurang dan harganya akan terus naik, sehingga perlu dicarikan sumber energi alternatif untuk membangkitkan energi listrik tersebut. Menurut Triharyanto (2007), banyak sekali energi alternatif dari alam terutama di Indonesia yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik. Salah satu alternatif energi yang dapat dipilih adalah angin, karena angin terdapat dimana-mana sehingga mudah didapatkan serta tidak membutuhkan biaya besar. Energi listrik tidak dapat langsung dihasilkan oleh alam, maka untuk memanfaatkan energi angin ini dibutuhkan sebuah alat yang dapat merubah energi angin tersebut menjadi energi listrik. Alat yang digunakan yaitu turbin angin, dimana turbin angin ini akan menangkap energi angin dan menggerakkan alternator yang nantinya akan merubah energi gerak menjadi energi listrik. Permasalahan sistem kelistrikan pada kapal-kapal penangkap ikan di Indonesia masih kurang mendapatkan perhatian secara memadai, dimana sistem kelistrikan yang ada berdasarkan pada sistem kelistrikan di darat. Padahal kondisi lingkungan di laut dan di darat jauh berbeda, kondisi lingkungan di kapal bersifat korosif, sehingga spesifikasi-spesifikasi peralatan yang digunakan akan berbeda. Selain itu, ketersediaan energi listrik di kapal penangkap ikan sangat penting bagi operasional dan keselamatan kapal. Tenaga listrik ini dipergunakan untuk penerangan, sistem permesinan bantu, sistem pendingin ruang penyimpanan, serta peralatan navigasi. Perencanaan sistem kelistrikan yang baik akan menghindarkan dari terjadinya musibah yang diakibatkan hubungan singkat, sehingga terjadi

2

kebakaran di kapal ataupun kematian. Selain itu, perencanaan yang baik akan dapat menghemat biaya operasional (Koenhardono, 2009). Mengacu pada data statistik yang diinformasikan oleh IMO, ILO dan FAO bahwa 7 persen kecelakaan fatal terjadi di industri penangkapan ikan dan setiap tahunnya terjadi sekitar 24.000 kecelakaan tersebut, dimana 80 persen kecelakaan kapal disebabkan oleh kesalahan manusia. Salah satu faktor penyebab kapal tersebut mengalami kecelakaan yaitu kapal tersebut tidak dilengkapi dengan peralatan navigasi yang sesuai dengan aturan yang berlaku, baik secara nasional dan internasional, contohnya penggunaan lampu navigasi. Dalam penelitian ini, dibuat suatu turbin angin mini tipe propeller yang digunakan sebagai alternatif pembangkit listrik, dengan alternator mobil yang berfungsi untuk mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Selanjutnya, arus dan daya listrik yang dihasilkan digunakan untuk mengisi ulang baterai (accu) yang kemudian akan digunakan untuk kebutuhan listrik lampu. Lampu yang digunakan yaitu tiga buah rangkaian lampu LED (putih, merah dan hijau), dimana daya yang diperlukan oleh lampu LED ini jauh lebih hemat dibandingkan dengan lampu biasa. 1.2 Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk: 1) Mengetahui pengaruh waktu (siang dan malam) terhadap besarnya kecepatan angin (km/jam) di daerah penelitian. 2) Mengetahui tipe angin berdasarkan kecepatan angin (km/jam) rata-rata di daerah penelitian menurut tabel skala Beaufort. 3) Mengetahui pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu pada turbin angin terhadap kecepatan putaran per menit (rpm) alternator. 4) Mengetahui perbandingan lama waktu pengisian baterai oleh turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. 5) Mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk menghidupkan rangkaian lampu LED.

3

1.3 Manfaat Penelitian 1) Bagi penulis, menambah pengetahuan mengenai pemanfaatan energi angin sebagai energi alternatif baik secara teori maupun praktek. 2) Bagi nelayan, memberikan informasi kepada nelayan mengenai pemanfaatan energi angin (turbin angin) sebagai alternatif pengganti sumber energi listrik untuk lampu navigasi pada kapal penangkap ikan.

4

2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Angin dan Proses Terjadinya Angin Menurut Harun (1987) yang diacu oleh Setiono (2006), adanya perbedaan suhu antara wilayah yang satu dengan wilayah yang lain di permukaan bumi ini menyebabkan timbulnya angin. Terjadinya perputaran udara yaitu perpindahan udara dari daerah khatulistiwa (suhu tinggi) ke daerah kutub (suhu rendah) dan sebaliknya dari daerah kutub (suhu rendah) ke daerah khatulistiwa (suhu tinggi). Perpindahan udara atau gesekan udara terhadap permukaan bumi inilah yang disebut dengan angin. Perbedaan suhu di permukaan bumi dikarenakan penyinaran matahari ke bumi dan peredaran bumi terhadap matahari. Oleh karena itu, adanya angin pada suatu wilayah tergantung perbedaan suhu, sehingga dapat dikatakan secara periodik angin di suatu wilayah dibangkitkan kembali selama ada perbedaan suhu oleh penyinaran matahari. Atas dasar hal tersebut, angin dapat dikatakan sebagai sumber daya energi terbarukan. 2.1.1 Alat ukur kecepatan angin Menurut Safarudin (2003) yang diacu oleh Alamsyah (2007), untuk memperkirakan kecepatan angin di lokasi, dapat dipergunakan dua teknik. Teknik pertama yaitu menggunakan alat yang disebut anemometer, sedangkan teknik kedua yaitu menggunakan pengamatan langsung berdasarkan Skala Beaufort. (1) Anemometer Kecepatan angin diukur dengan alat yang disebut anemometer. Anemometer jenis mangkok adalah yang mempunyai sumbu vertikal dan tiga buah mangkok yang berfungsi menangkap angin.

Sumber: Safarudin (2003) diacu oleh Alamsyah (2007)

Gambar 1 Anemometer.

5

Jumlah putaran per menit dari poros anemometer dihitung secara elektronik. Biasanya, anemometer dilengkapi dengan sudut angin untuk mendeteksi arah angin. Jenis anemometer lain adalah anemometer ultrasonik atau jenis laser yang mendeteksi perbedaan fase dari suara atau cahaya koheren yang dipantulkan dari molekul-molekul udara. (2) Skala Beaufort Menurut Hofman (1987) yang diacu oleh Alamsyah (2007), kecepatan angin dan tipe angin juga dapat diperkirakan dengan menggunakan skala Beaufort, dimana skala Beaufort memperkirakan kecepatan angin berdasarkan kondisi visual yang terdapat di daratan dan lautan. Sehingga, dapat ditentukan tipe angin di suatu wilayah berdasarkan besarnya kecepatan angin di wilayah tersebut. Berikut tabel skala Beaufort beserta penjelasannya dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini. Tabel 1 Skala Beaufort. Skala Beaufort

Skala Petersen

0

Datar

1

Datar

2

Riakan ringan

3

Riakan ringan sampai bergelombang

4

Bergelombang

5

Dahsyat

6

Laut yang agak dahsyat

7

Laut yang liar

Uraian jelas dari angin Lazim Lazim dipakai di dipakai di laut darat Suasana Tidak ada sunyi angin Lemah dan Angin sunyi lemah Kesejukan Angin lemah lemah

m/s

km/jam

0-0,2

0-1

0,3-1,5

2-5

1,6- 3,3

6-11

3,4-5,4

12-19

5,5-7,9

20-28

8,0-10,7

29-38

Angin kencang

10,8-13,8

39-49

Angin keras

13,9-17,1

50-61

Kesejukan ringan

Angin lemah

Kesejukan sedang Angin sepoi – sepoi yang segar Angin sepoi – sepoi yang kaku

Angin sedang Angin yang cukup kencang

-

Kecepatan angin

6

Skala Beaufort 8 9 10 11 12

Skala Petersen Laut yang tinggi Laut yang tinggi Laut yang sangat tinggi Laut yang luar biasa tinggi Liar

Uraian jelas dari angin Lazim Lazim dipakai di dipakai di laut darat Angin taufan

Kecepatan angin m/s

Km/jam

17,2-20,7

62-74

-

Taufan

20,8-24,4

75-88

-

Taufan berat

24,5-28,4

89-102

-

Badai

28,5-32,6

103-117

-

Badai

> 32,6

> 117

Sumber: Hofman (1987) diacu oleh Alamsyah (2007)

2.1.2 Jenis –jenis angin Menurut Wyrtki (1961) yang diacu oleh Suardi (2009), secara umum angin dapat dibagi menjadi angin lokal dan angin musim. Salah satu yang termasuk ke dalam angin lokal yaitu angin angin laut dan angin darat. (1) Angin laut Angin laut terjadi ketika pada pagi hingga menjelang sore hari, daratan menyerap energi panas lebih cepat dari lautan. Sehingga suhu udara di darat lebih panas daripada di laut, akibatnya udara panas di daratan akan naik dan digantikan udara dingin dari lautan. (2) Angin darat Angin darat terjadi ketika pada malam hari energi panas yang diserap permukaan bumi sepanjang hari akan dilepaskan lebih cepat oleh daratan (udara dingin), sementara itu di lautan energi panas sedang dalam proses dilepaskan ke udara. Gerakan konvektif tersebut menyebabkan udara dingin dari daratan bergerak menggantikan udara yang naik di lautan sehingga terjadi aliran udara dari darat ke laut, dan biasanya angin darat terjadi pada tengah malam dan dini hari. Kedua angin ini banyak dimanfaatkan oleh para nelayan tradisional untuk menangkap ikan di laut. Pada malam hari saat bertiupnya angin darat, para nelayan pergi menangkap ikan di laut. Sebaliknya pada siang hari saat bertiupnya angin laut, para nelayan pulang dari penangkapannya.

7

2.1.3

Pola umum angin di Indonesia Pola angin yang sangat berperan di Indonesia yaitu angin muson. Hal ini

disebabkan karena Indonesia teletak di antara dua benua yaitu Benua Asia dan Australia dan di antara dua samudera yaitu Samudera Pasifik dan Samudera Hindia. Menurut Wyrtki (1961) yang diacu oleh Suardi (2009), keadaan musim di Indonesia terbagi menjadi tiga golongan, yaitu : (1) Musim Barat (Oktober – April) Di Pulau Jawa angin ini dikenal sebagai angin muson barat laut, musim barat umumnya membawa curah hujan yang tinggi di Pulau Jawa. Angin muson barat berhembus pada bulan Oktober - April, terjadi pergerakan angin dari benua Asia ke benua Australia sebagai angin muson barat. Angin ini melewati Samudera Pasifik dan Samudera Indonesia serta Laut Cina Selatan. Karena melewati lautan tentunya banyak membawa uap air dan setelah sampai di kepulauan Indonesia turun hujan. Setiap bulan November, Desember, dan Januari Indonesia bagian barat sedang mengalami musim hujan dengan curah hujan yang cukup tinggi. (2) Musim Timur (April - Oktober) Angin muson timur berhembus setiap bulan April - Oktober, dimana selama musim timur biasanya Pulau Jawa mengalami kekeringan. Terjadi pergerakan angin dari benua Australia ke benua Asia melalui Indonesia sebagai angin muson timur. Angin ini tidak banyak menurunkan hujan, karena hanya melewati laut kecil. Oleh sebab itu, di Indonesia sering menyebutnya sebagai musim kemarau. (3) Musim Peralihan Diantara musim penghujan (Musim Barat) dan musim kemarau (Musim Timur) terdapat musim lain yang disebut Musim Pancaroba (Peralihan). Adapun ciri-ciri musim pancaroba (peralihan), yaitu antara lain udara terasa panas, arah angin tidak teratur, sering terjadi hujan secara tiba-tiba dalam waktu yang singkat dan lebat. Musim peralihan terbagi menjadi dua periode, yaitu periode Maret – Mei dikenal seagai musim Peralihan I atau Muson pancaroba awal tahun. Sedangkan, periode September – November disebut musim peralihan II atau musim pancaroba akhir tahun. Pada musim-musim peralihan, matahari bergerak melintasi khatulistiwa, sehingga angin menjadi lemah dan arahnya tidak menentu.

8

2.2 Jenis Turbin An ngin Mennurut Kamuus Besar Baahasa Indon nesia (KBBII), pengertiian turbin adalah a mesin atauu motor yanng roda pennggeraknyaa berporos dengan d suduu (baling-baaling) yang digeerakkan olehh aliran air,, uap atau udara. u Sedaangkan, turbbin angin adalah a alat untukk merubah energi e angiin (energi gerak) g menjjadi energi listrik. Meenurut Safarudin (2003) yanng diacu oleeh Alamsyaah (2007), turbin t anginn dibagi meenjadi urbin anginn darrieus. dua jenis, yaitu turbinn angin proppeller dan tu (1) Turbinn angin Proopeller adaalah jenis turbin t anginn dengan pporos horizzontal seperti baling – baaling pesaw wat terbang pada p umum mnya. Turbinn angin ini harus diarahkkan sesuai dengan d arah angin yang g paling tingggi kecepataannya. (2) Turbinn angin Darrieus meruupakan suaatu sistem konversi k ennergi angin yang digolonngkan dalam m jenis turbin angin beerporos tegaak. Turbin aangin ini perrtama kali dittemukan oleh GJM Daarrieus tahu un 1920. Keuntungan K dari turbin jenis Darrieuus yaitu tidak memerluukan mekan nisme orientasi pada arrah angin. Untuk U gambarr turbin anggin dapat dillihat pada Gambar G 2 di bawah ini.

Sumberr: Safarudin (22003) diacu oleh Alamsyahh (2007)

Gam mbar 2 Turbbin angin Prropeller dann Darieus. 2.2.1 Kon nstruksi turrbin angin Mennurut Triharryanto (20007), kontru uksi turbin angin secarra umum terdiri t beberapa macam m subb sistem yanng dapat meeningkatkann efisiensi ddari turbin angin tersebut yaaitu sebagaii berikut : 1) Sudu Sudu merupakan m bagian rotoor dari turb bin angin, dimana d rotoor ini meneerima energi kinnetik dari anngin dan diruubah ke dallam energi gerak g putar..

9

(1)Model sudu Model sudu yang umum digunakan untuk turbin angin tipe horizontal (propeller) terbagi menjadi tiga bentuk, yaitu (1) bentuk persegi panjang, (2) bentuk taper linier terbalik dan (3) bentuk taper linier. Seperti terlihat pada Gambar 3 di bawah ini. (1)

(2)

(3)

Sumber: Triharyanto (2007)

Gambar 3 Jenis-jenis model sudu. Model sudu yang paling baik adalah yang mendekati bentuk streamline, dalam pengujian ini digunakan bentuk taper linear sebagai bentuk yang mendekati kondisi streamline. Menurut Hofman (1987) yang diacu oleh Alamsyah (2007), untuk mendapatkan hasil yang optimal dari sebuah turbin angin, maka perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut yaitu bentuk sudu seperti sekrup atau memuntir, sehingga aerodinamisnya semakin baik. Untuk mendapatkan energi yang lebih baik, puli dipasang langsung pada rotor. Serta sudu yang ideal berjumlah 3 buah sudu, karena menghasilkan pembagian gaya dan keseimbangan yang lebih baik. (2) Jumlah sudu/daun pada baling-baling Menurut Jhon (1985) yang diacu oleh Guntoro (2008), menyatakan bahwa semakin besar luas baling-baling maka akan menghasilkan gaya yang besar pula. Akibatnya akan menyebabkan putaran rotor yang semakin cepat dan menghasilkan daya listrik keluaran yang semakin besar. Demikian pula, dengan menambah jumlah sudu pada baling-baling akan menambah luas baling-baling yang berarti akan menambah gaya pada turbin sehingga akan memperbesar putaran rotor. Selain itu menurut Guntoro (2008), bahwa semakin banyak jumlah sudu pada baling-baling efisiensi daya listriknya cenderung semakin besar. Hal ini terjadi karena gaya angkat angin menjadi besar dengan bertambahnya luas baling-baling (luas bertambah karena jumlah

10

sudu bertambah) sehingga kecepatan putaran rotor (alternator) juga semakin lebih besar, akibatnya daya dan arus listrik yang dihasilkan juga semakin besar. Menurut Fyson (1985) yang diacu oleh Sambada (2001), baling-baling pada kapal adalah alat untuk melanjutkan putaran yang diberikan mesin utama yang disalurkan melalui poros (shafting) baling-baling yang berupa kekuatan hantar (delivered horse power) menjadi tenaga dorong (thrust horse power) untuk melakukan gerakan atau mendorong kapal. Dimensi propeller menurut Fyson (1985) terdiri dari diameter baling-baling (Dp), diameter hub (biasanya 0,2 Dp), Disc Area Ratio (DAR) adalah total luas daun baling-baling per luas sapuan baling-baling, dan untuk baling-baling kapal berdaun tiga biasanya memiliki nilai DAR =0,5. Bentuk daun baling-baling secara melintang dan membujur, rake dan skew, pitch dan slip. Menurut Harvald (1992) yang diacu oleh Sambada (2001), semakin sedikit jumlah daun baling-baling semakin tinggi efisiensi baling-baling. Hal ini berlaku jika angka maju mempunyai harga yang tetap. Dengan harga maju yang sudah tertentu demikian itu maka berarti harus dipilih baling-baling dengan jumlah daun yang sesedikit mungkin. Tetapi jika dilakukan perhitungan dengan menganggap bahwa kecepatan, dan dengan demikian daya balingbaling yang diperlukan serta garis tengah baling-baling semuanya sudah tertentu, dan memenuhi kriteria kavitasi maka penambahan jumlah daun baling-baling akan menurunkan efisiensi. Jumlah daun baling-baling tidak memiliki pengaruh yang berarti pada daya yang diperlukan untuk menggerakkan kapal. (2) Generator Generator merupakan salah satu komponen terpenting dalam pembuatan sistem turbin angin, karena generator ini dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik. (3) Tower Tower atau tiang penyangga yaitu bagian struktur dari turbin angin horizontal yang memiliki fungsi sebagai struktur utama penopang dari komponen sistem terangkai sudu, poros dan generator.

11

2.3 Altern nator Mobill Mennurut Niponndenso (1980) yang diacu d oleh Setiono (22006), alterrnator adalah suuatu mesin yang menngubah ten naga mekannik menjaddi tenaga liistrik. Pengubahaan energi angin a menjaadi energi listrik l pada alat-alat yang kecil dapat dilakukan memakai alternator a m mobil, energ gi mekanik dan mesin diterima melalui sebuah puulley yang memutarkan m n rotor dan membangkkitkan arus bbolak-balik k pada stator. Aruus bolak-ballik ini diubaah menjadi arus searahh oleh diodee, Bagian-b bagian utama padda alternatoor adalah rootor yang membangkitk m kan elektrom magnetik. Stator S yang mem mbangkitkann arus listrrik dan diode yang menyearahka m an arus. Seebagai tambahan,, terdapat pula brushh yang meengalirkan arus ke rotor coil untuk u memperhaalus putarann rotor dan fan untuk mendingink m kan rotor, stator serta diode dan semua bagian teersebut dipeegang oleh front dan rear framee. Untuk gaambar alternatorr mobil disaampaikan paada Gambarr 4 di bawahh ini.

Sum mber: Setiono o (2006)

Gaambar 4 Altternator moobil. Kecepatan angiin (km/jam)) sangat beerpengaruh terhadap keecepatan pu utaran D sem makin tingg gi kecepataan angin ((km/jam) diikuti d (rpm) alteernator. Dimana, dengan seemakin cepaatnya putarran (rpm) alternator, hal h ini mem mbuktikan bahwa b kecepatann angin (km m/jam) berbbanding lu urus dengann kecepatann putaran (rpm) ( alternator.. Selain itu,, pada alterrnator mobil, saat rpm m rendah m maka keluaraannya akan renddah. Sebalikknya, semakkin tinggi rpm maka keluarannyya akan sem makin tinggi (Alaamsyah, 2007). 2.4 Sistem m Penyimpaanan Energgi Listrik Mennurut Alam msyah (20077), karena terbatasnya t a ketersediaaan energi angin (tidak seppanjang harri angin akaan selalu teersedia) maaka keterseddiaan listrik k pun tidak mennentu, oleh karena itu digunakan alat penyim mpan energii yang berffungsi

12

sebagai back-up energi e listrrik. Ketikaa beban penggunaaan daya listrik l m attau ketika kecepatan angin suatuu daerah seedang masyarakaat/lampu meningkat menurun, maka kebuutuhan perm mintaan akan daya lisstrik tidak dapat terpeenuhi. k Oleh kareena itu, kitaa perlu mennyimpan seebagian eneergi yang ddihasilkan ketika terjadi keelebihan daaya pada saat turbin n angin beerputar kenncang atau saat penggunaaan daya padda masyarakkat menurun n. Penyyimpanan energi e ini diiakomodasi dengan meenggunakann alat penyimpan energi, coontoh sederrhana yang dapat dijaadikan sebaagai alat peenyimpan energi e listrik adaalah accu mobil. m Accuu mobil meemiliki kappasitas penyyimpanan energi e yang cukuup besar, sehingga energi e dapaat digunakaan secara m maksimal untuk u memenuhii kebutuhaan listrik. Untuk gam mbar accu mobil dissampaikan pada Gambar 5 di bawah inni.

Sumber:: Alamsyah (2 2007)

Gambar 5 Accu mobiil 12 Volt 455 Ah. m Kelistrik kan pada Kapal K Penan ngkap Ikan n 2.5 Sistem Mennurut Koenhhardono (20009), sistem m kelistrikaan yang adaa di darat dan d di kapal tidaak berbeda. Daya listrikk dihasilkan n oleh suatuu sistem pembangkit liistrik, kemudian didistribussikan melaluui sistem kaawat menujju ke bebann listrik. Ap pabila sistem kellistrikan di darat meruupakan sisttem terpusaat, dimana beberapa sistem pembangkkit listrik yang terpiisahkan daalam jarak puluhan bahkan raatusan kilometer menjadi saatu, untuk memenuhi m kebutuhan daya listrikk konsumen n dari satu atau beberapa b puulau. Sisteem kelistrikkan di kapaal hanya un ntuk memennuhi kebutuuhan di kap pal itu sendiri, diimana jarakk antara sisstem pembaangkit dan konsumen hanya beb berapa puluh meter tergantuung pada ukuran u kap pal. Perencaanaan sistem m kelistrikan di kapal haruus mampu menjaga kontinyuitas k ketersediaan tenaga llistrik yang g ada,

13

sehingga dalam perencanaannya diperlukan pertimbangan-pertimbangan agar generator yang digunakan dapat melayani kebutuhan listrik secara optimal pada berbagai kondisi operasi di kapal (Koenhardono, 2009). 2.6 Lampu LED (Light Emitting Diode) Lampu LED merupakan lampu terbaru yang merupakan sumber cahaya yang efisien energinya. Sebuah LED adalah sejenis dioda semikonduktor istimewa. Seperti sebuah dioda normal, LED terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh, atau di-dop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur yang disebut p-n junction. Pembawa muatanelektron dan lubang mengalir ke junction dari elektroda dengan voltase berbeda. Ketika elektron bertemu dengan lubang, dia jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah, dan melepas energi dalam bentuk photon (Routledge, 2002).

Sumber: Routledge (2002)

Gambar 6 Bagian lampu LED. LED mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan lampu pijar konvensional. LED tidak memiliki filamen yang terbakar, sehingga usia pakai LED jauh lebih panjang daripada lampu pijar, LED tidak memerlukan gas untuk menghasilkan cahaya. Selain itu bentuk dari LED yang sederhana, kecil dan kompak memudahkan penempatannya. Di dalam hal efisiensi, LED juga memiliki keunggulan.

Pada

lampu

pijar

konvensional,

proses

produksi

cahaya

menghasilkan panas yang tinggi karena filamen lampu harus dipanaskan.LED hanya sedikit menghasilkan panas, sehingga porsi terbesar dari energi listrik yang ada digunakan untuk menghasilkan cahaya dan membuatnya jauh lebih efisien (Kuniyo, 2006).

14

2.7 Lamp pu Navigasii Laampu navigaasi adalah lampu l kapaal yg harus dipasang pada waktu kapal berlayar pada p malam m hari untukk mengetah hui arah kappal, jenis kkapal dan uk kuran kapal. Meenurut FAO O (2009), penggunaan p n lampu naavigasi dibbagi berdasarkan ukuran kaapal. Untukk ukuran peertama, yaiitu kapal yang y mempuunyai ukurran di bawah tujuh meter (< < 7 meter) dan kecepaatan kurangg dari 7 knoot menggun nakan p posisi lampu dipaasang diatass kapal dan harus lampu navvigasi yang berwarna putih, terlihat hinngga jarak 2 mil, serta lampu terseebut harus terlihat dari segala arah h.

Posissi lampu

Sumber: FA AO (2009)

G Gambar 7 Posisi P lampuu pada kapaal ukuran kuurang dari 7 meter. Ukkuran keduaa yaitu kapaal yang mem mpunyai ukuuran 7 meteer sampai deengan 12 meter (7-12 meterr). Pada kaapal ukuran ini digunakkan tiga waarna lampu yaitu merah, hijjau, dan puutih. Lampuu merah dan n hijau haruus terlihat hhingga jaraak 1,5 mil dan haanya bisa diilihat dari saatu sisi sajaa. Untuk lam mpu merah hharus bisa dilihat d dari sisi kiri saja dan d lampu hijau hany ya bisa dillihat dari sisi kanan saja. Sedangkann lampu puutih harus terlihat hing gga jarak 2 mil dan daapat terlihatt dari segala arahh.


Gambarr 8 Posisi lam mpu pada kapal k ukurann 7 – 12 meeter.

15

Ukkuran ketigga yaitu kaapal yang mempunyai m i ukuran 12 meter saampai dengan 200 meter (12-20 meterr). Pada kaapal ukurann ini digunaakan tiga warna w lampu yaitu merah, hijau, h dan puutih. Lampu u merah dann hijau haruus terlihat hingga m dan hannya bisa dillihat dari saatu sisi saja. Untuk lam mpu merah harus jarak 1,5 mil bisa dilihaat dari sisi kiri saja daan lampu hijau h hanya bisa dilihaat dari sisi kanan k saja. Lam mpu putih haarus terlihaat hingga jaarak 3 mil dan d dapat tterlihat darii arah depan. Seedangkan laampu putih yang lain harus h dapatt dilihat hinngga jarak 2 mil dan dapat dilihat dari arah belakaang saja.


Gambar 9 Posisi lam mpu pada kaapal ukurann 12 – 20 meeter.

16

3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan dalam tiga tahap, tahap pertama yaitu pembuatan alat yang dilaksanakan pada bulan Juli - Oktober 2011 di Workshop Bagian Kapal dan Transportasi Perikanan. Tahap kedua yaitu pengujian alat dan penyempurnaan alat yang dilaksanakan pada tanggal 26 - 28 November 2011 di Stasiun Lapang Kelautan (SLK) Palabuhanratu, Sukabumi - Jawa Barat. Tahap ketiga yaitu pengolahan data dan penyusunan skripsi yang dilaksanakan pada bulan November - Desember 2011 di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. 3.2 Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : (1) Pipa paralon PVC 6 mm, digunakan untuk bahan pembuatan baling-baling turbin angin (Lampiran 3). (2) Alternator mobil Denso 27060 bz020, berfungsi untuk merubah energi gerak yang dihasilkan baling-baling menjadi energi listrik (Lampiran 3). (3) Besi bulat dengan diameter 6 cm, digunakan untuk poros vertikal (tiang) turbin angin (4) Besi plat 2 mm, digunakan untuk alas alternator dan tiang ekor pada turbin angin. (5) Acrylic 2 mm, digunakan untuk bahan pembuatan ekor turbin angin (Lampiran 3). (6) Kabel besar positif dan negatif, digunakan untuk mengalirkan arus yang dihasilkan dari turbin angin ke baterai. (7) Baut dengan panjang ± 2 cm dan mur diameter 0,2 cm sebanyak 12 buah untuk menempelkan sudu dengan puli, baut dengan panjang ± 4 cm dan mur diameter ± 2 cm untuk mengencangkan tiang , dan digunakan juga untuk alas alternator. (8) Baterai basah dengan daya 12 V 45 Ah, digunakan untuk menyimpan arus yang dihasilkan (Lampiran 3). (9) Ampere meter gauge, digunakan untuk memeriksa arus yang dihasilkan baling-baling (Lampiran 3).

17

(10) Tachometer, digunakan untuk mengukur kecepatan putaran alternator/balingbaling (rpm) (Lampiran 3). (11) Anemometer 3 mangkok, digunakan untuk mengukur kecepatan angin (Lampiran 3). (12) Program aplikasi kecepatan angin, digunakan untuk mengetahui nilai kecepatan angin yang dihasilkan oleh anemometer (Lampiran 3). (13) Tabel skala Beaufort, digunakan untuk mengetahui tipe angin berdasarkan kecepatan angin di daerah penelitian (Lampiran 3). (14) Data sheet, digunakan untuk mencatat data hasil penelitian. (15) Personal Computer (PC), digunakan untuk menyimpan dan mengolah data hasil penelitian yang didapatkan (Lampiran 3). 3.3 Metode Penelitian Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode percobaan, yaitu melakukan uji coba turbin angin mini dengan jumlah balingbaling 3 dan jumlah baling-baling 6 sebagai alternatif sumber energi listrik untuk lampu navigasi pada kapal penangkap ikan. Data primer pada penelitian ini didapatkan dari hasil uji coba turbin angin mini dengan 3 baling-baling dan 6 baling-baling, dimana data yang diambil yaitu berupa data kecepatan angin (km/jam), kecepatan putaran (rpm) alternator, dan arus (ampere) yang dihasilkan oleh baling-baling. Data sekunder pada penelitian ini yaitu data kecepatan angin rata-rata di Palabuhanratu, literatur dari skripsi, tesis dan media lainnya yang berhubungan dengan judul penelitian. 3.4 Metode Pengumpulan Data Pengumpulan

data

penelitian

ini

dilakukan

dengan

cara

pengamatan/observasi, yaitu dengan cara mengamati turbin angin mini dengan 3 baling-baling dan 6 baling-baling, adapun hal yang diamati pada penelitian ini adalah sebagai berikut : (1) Kecepatan angin (km/jam) dan arah angin Nilai kecepatan angin dan arah angin didapatkan dengan menggunakan anemometer 3 mangkok yang dibuat oleh Heriyanto dan tim yang merupakan mahasiswa Departemen Geofisika dan Meteorologi (GFM) Institut Pertanian

18

Bogor. Kemudian anemometer tersebut dipasang di atas tower mercusuar kecil dengan tinggi sekitar ± 4 meter, dengan kabel dihubungkan langsung ke laptop, kemudian dengan menggunakan software kecepatan angin, nilai kecepatan angin dan arah angin di daerah penelitian dapat terbaca dan tersimpan secara otomatis tiap 5 menit sekali dengan satuan km/jam. (2) Kecepatan putaran (rpm) alternator Nilai kecepatan putaran alternator didapatkan dengan menggunakan alat tachometer dengan modus optik, cara penggunaannya yaitu dengan menempelkan kertas sensor pada puli yang menghubungkan baling-baling dengan alternator. Kemudian alat tersebut ditembakkan ke bagian kertas sensor yang telah menempel pada puli, sehingga setiap puli tersebut berputar per menit maka akan terbaca dan muncul pada layar tachometer tersebut. (3) Arus (ampere) yang dihasilkan Arus yang dihasilkan dari turbin angin didapatkan dengan menggunakan alat ampere meter gauge. Sebelum arus yang dihasilkan dari alternator masuk langsung ke baterai, terlebih dahulu melalui amper meter yang dipasang pada kabel positif yang terhubung dengan alternator, sehingga setiap arus yang dihasilkan dari alternator tersebut dapat terbaca pada ampere meter. (4) Jenis angin Sama halnya dengan arah angin, untuk jenis angin juga didapatkan langsung saat melakukan uji coba. Jenis angin ditentukan berdasarkan arah angin, jika angin datang dari darat menuju laut maka disebut angin darat. Sebaliknya, jika angin datang dari arah laut menuju daratan maka disebut angin laut. (5) Tipe angin Tipe angin ditentukan berdasarkan kecepatan angin, kemudian besarnya kecepatan angin yang diperoleh ditentukan tipe anginnya pada skala Beaufort. 3.5 Analisis dan Penyajian Data Tahapan analisis data yang digunakan pada penelitian ini yaitu analisis univariat, analisis bivariat dan analisis lanjut. 1) Analisis univariat Analisis univariat yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebagai berikut:

19

(1) Rata-rata kecepatan angin (Va rata-rata) Perhitungan untuk mengetahui nilai rata-rata kecepatan angin (Va rata-rata) yaitu sebagai berikut: Va (rata-rata) = ∑Va/n Keterangan : Va(rata-rata) = Rata-rata kecepatan angin (km/jam) ∑V

= Jumlah keseluruhan kecepatan angin (km/jam) = Banyak data

n

(2) Rata-rata kecepatan putaran alternator (Val rata-rata) Perhitungan untuk mengetahui nilai rata-rata kecepatan putaran alternator yang dihasilkan (Val rata-rata) yaitu sebagai berikut: Val (rata-rata) = ∑Val/n Keterangan : Val(rata-rata)

= Rata-rata kecepatan putaran (rpm) alternator

∑V

= Jumlah keseluruhan kecepatan putaran (rpm) alternator = Banyak data

n

(3) Rata-rata keluaran arus (I rata-rata) Perhitungan untuk mengetahui nilai rata-rata keluaran arus yang dihasilkan (Irata-rata) yaitu sebagai berikut: I (rata-rata) = ∑ I / n Keterangan:

I (rata-rata) ∑I

= Rata-rata arus (ampere) yang dihasilkan = Jumlah keseluruhan arus (ampere) yang dihasilkan

n

= Banyak data

(4) Sebaran frekuensi kecepatan angin (km/jam) pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu Sebelum menyusun tabel sebaran frekuensi untuk kecepatan angin, data kecepatan angin harus terlebih dahulu diurutkan dari yang terkecil sampai yang terbesar yang berguna untuk mengetahui nilai maksimum dan minimum dari data tersebut. Setelah data diurutkan, kemudian dilakukan

20

perhitungan untuk mendapatkan nilai range, banyak kelas, selang kelas, batas kelas, dan frekuensi. • Range Range = Nilai maksimum – nilai minimum, atau Range = Max – Min • Banyak kelas (BK) Untuk mengetahui berapa banyak kelas yang akan disusun dari data tersebut, digunakan rumus sebagai berikut : BK = 1 + 3.32 log n Keterangan : BK = Banyak Kelas n

= Banyak data

• Selang kelas (SK) Untuk mengetahui selang kelas atas (SA) dan selang kelas bawah (SB) dari data kecepatan angin, digunakan rumus sebagai berikut: SK = Range / Banyak kelas (BK) Keterangan ; SK = Selang kelas • Batas Kelas Untuk mengetahui batas kelas atas (BA) dan batas kelas bawah (BB) dari selang kelas, digunakan rumus sebagai berikut : BB = SB – ½ nst BA = SA + ½ nst Keterangan : BB = Batas kelas bawah BA = Batas kelas atas SB = Selang kelas bawah SA = Selang kelas atas nst = Nilai satuan terkecil • Frekuensi kecepatan angin Frekuensi kecepatan angin yang terjadi pada saat pengujian turbin angin (3 sudu dan 6 sudu) dibuat dalam sebuah tabel sebaran frekuensi, tabel tersebut dihasilkan dengan menggunakan program Microsoft Excell.

21

• Histogram Data yang terdapat pada tabel sebaran frekuensi dirubah dalam bentuk histogram, hal ini dilakukan agar data sebaran frekuensi kecepatan angin lebih mudah dibaca dan dipahami. Histogram sebaran frekuensi kecepatan angin tersebut dihasilkan dengan menggunakan program Microsoft Excell. 2) Analisis bivariat Analisis bivariat yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebagai berikut: (1) Hubungan kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran (rpm) alternator Untuk mengetahui hubungan kecepatan angin (km/jam) berbanding lurus atau berbanding terbalik dengan kecepatan putaran (rpm) alternator saat pengujian turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu, maka dibuat suatu grafik hubungan dengan menggunakan program Microsoft Excell. (2) Hubungan kecepatan putaran (rpm) alternator dan arus (ampere) yang dihasilkan Untuk mengetahui hubungan kecepatan putaran (rpm) alternator berbanding lurus atau berbanding terbalik dengan arus (ampere) yang dihasilkan saat pengujian turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu, maka dibuat suatu grafik hubungan dengan menggunakan program Microsoft Excell. 3) Analisis lanjut Analisis lanjut yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebagai berikut: (1) Pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu terhadap peningkatan kecepatan putaran (rpm) alternator Untuk mengetahui pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu pada baling-baling terhadap peningkatan kecepatan putaran (rpm) alternator, maka dibuat suatu grafik pengaruh antara kecepatan putaran (rpm) alternator yang dihasilkan oleh turbin angin dengan 3 sudu dan turbin angin dengan 6 sudu. Grafik tersebut dihasilkan dengan menggunakan program Microsoft Excell. (2) Perbandingan lama waktu pengisian ampere baterai pada turbin angin dengan 3 baling-baling dan 6 baling-baling Untuk mengetahui pengaruh jumlah 3 sudu dan 6 sudu terhadap lama waktu pengisian baterai, maka dibuat suatu grafik perbandingan antara

22

lam ma waktu pengisian p olleh turbin angin a dengaan 3 sudu ddan turbin angin denngan 6 suudu. Grafiik perband dingan terssebut

dihhasilkan deengan

meenggunakann program Microsoft M Exxcell. 3.6 Pembu uatan dan n Perancanggan Alat 3.6.1 Pem mbuatan alaat (1) Pembuuatan sudu Bahann

0 mm : Acrylic 0,2

Diameeter

: 100 cm

Modell

: Taper linnier

Ukuraan

: Tinggi

Luas tiap sudu

= 50 cm c

Sisi bawah

= 5 cm c

Sisi atass

= 2 cm c

= sisi atas + sisi bawaah x tinggi 2 = 2 + 5 x 50 5 2 = 175 cm

Gambar 10 Bentuk su udu yang diibuat. (2) Puuli sudu Puuli yang digunakan d u untuk mem masang suddu dan seekaligus seebagai pennghubung antara suddu dan roto or pada allternator, m memiliki uk kuran sebbagai berikuut: Diameter luarr

= 10 1 cm

Diameter dalaam

= 2 cm

Gaambar selenngkapnya dissajikan pada Gambar 12 1 nomor 1.

23

(3) Pooros vertikall/tiang Unntuk poros vertikal/tian v ng digunakaan besi denggan ukuran ssebagai beriikut: Tinnggi poros

= 136 cm m

Diameter poroos = 4.6 cm m Gaambar selenngkapnya disajikan pad da Gambar 12 1 nomor 2.. (4) Raangka alternnator Raangka alterrnator berffungsi sebaagai tempaat kedudukkan keselurruhan meekanisme keerja alternaator. Alas in ni terbuat dari d besi plaat yang dibentuk denngan ukurann sebagai berikut: Paanjang

= 33 cm

Leebar

= 19 cm

G Gambar 11 Rangka alteernator yanng telah dibuuat. (5) Ekkor Ekkor terbuat dari acryliic dengan P= P ± 30 cm m dan L= ± 20 cm. Bentuk ekoor sesuai deengan yang disajikan paada Gambarr 12 nomor 2 di bawah h ini: K Keterangan : (1) Puli 1

(2) Tiang (3) Ekor

2 3

Gambaar 12 Turbin n angin minni.

24

3.6.2 Peraancangan alat a (1) Pemassangan suduu pada puli Sudu yang y telah dibuat dihuubungkan dengan d pulii, masing-m masing tiap sudu dipasaang pada puuli dengan baut ukuran n 7 cm dann mur, sepeerti terlihat pada gambaar di bawah ini.

Gambar 13 Baling-baling yang g telah dipassang pada ppuli. (2) Pemassangan alterrnator pada rangka alteernator Agar alternator dapat duduuk dan terp pasang denggan baik saaat alat bek kerja, maka dipasang dalam d rangkka alternato or dan dipaasang dengaan menggun nakan baut dan mur ukuuran 12 cm, seperti terliihat pada gaambar di baw wah ini.

Gaambar 14 Allternator yaang telah terrpasang padda rangka allternator. (3) Pemassangan puli sudu pada rotor r altern nator Puli sudu s dihubbungkan pada p rotorr alternator, dimana rotor terrsebut meruppakan bagiann yang berpputar pada alternator a s puli dipputar. Kemu saat udian, saat baling-baling b g menerimaa energi an ngin yang menghasilk m kan energi gerak

25

akan dirubah meenjadi enerrgi listrik oleh o alternnator, seperrti terlihat pada gambaar di bawah ini.

Gambar 155 Puli balingg-baling terp pasang padaa rotor alterrnator. (4) Hubunngkan rangkka alternatoor dengan tiang Balingg-baling dann alternatorr yang sudaah terpasangg dengan raangka alterrnator dihubuungkan denggan tiang, seperti s terlih hat pada gam mbar di baw wah ini.

Gambar 16 Rangka alternator dihubungka d an dengan tiiang. (5) Pemassangan Ekorr

Gambar 17 Saat ekorr telah terpaasang. (6) Pemassangan kabeel Ennergi gerakk yang diirubah men njadi energgi listrik oleh alterrnator disambbungkan meelalui kabell positif yan ng dipasang pada alternnator, sedan ngkan untuk kabel negaatifnya dipaasang padaa badan alat. Selanjutnnya kedua kabel

26

tersebuut disambunngkan padaa baterai, seehingga energi listrik yang dihassilkan tersim mpan dalam baterai, b seperti terlihat pada gambbar di bawahh ini.

Gambar 188 Saat kabel sudah terhuubung. (7) Semuaa komponenn sudah terppasang

Gam mbar 19 Sem mua kompo onen sudah terpasang. t

27

4 KEADAAN UMUM DAERAH PENELITIAN 4.1 Letak dan Luas Wilayah Secara astronomis kecamatan Palabuhanratu terletak pada 6097’ LS–7003’ LS dan 106059’ BT–106062’ BT. Untuk letak Teluk Palabuhanratu terletak di Desa Palabuhanratu, Kecamatan Palabuhanratu, Kabupaten Sukabumi, Propinsi Jawa Barat. Kecamatan Palabuhanratu memiliki luas wilayah sebesar 10.288 ha. Berikut merupakan batas wilayah administratif Kecamatan Palabuhanratu : (1) Sebelah Barat berbatasan dengan Cikakak dan Samudera Hindia; (2) Sebelah Timur berbatasan dengan Bantar Gadung; (3) Sebelah Utara berbatasan dengan Kecamatan Cikidang; (4) Sebelah Selatan berbatasan dengan Kecamatan Simpenan; 4.2 Musim Penangkapan Ikan Di daerah Palabuhanratu terdapat dua musim yang sangat mempengaruhi operasi panangkapan ikan, yaitu adanya musim barat dan musim timur. Musim barat terjadi pada bulan Desember hingga Februari, musim ini ditandai dengan sering kali terjadi hujan dengan angin yang sangat kencang disertai ombak yang besar. Hal ini menyebabkan nelayan tidak pergi ke laut karena kondisi cuaca yang buruk dan keberadaan ikan yang sangat sedikit. Sedangkan musim timur terjadi pada bulan Juni hingga Agustus, musim ini ditandai dengan jarang turun hujan dan keadaan laut biasanya tenang. Musim timur biasanya disebut juga musim puncak oleh nelayan setempat, hal ini dikarenakan keberadaan ikan di perairan yang melimpah. 4.3 Unit Penangkapan Ikan Unit penangkapan ikan adalah satu kesatuan teknis dalam melakukan operasi penangkapan ikan yang terdiri dari kapal/perahu, alat tangkap dan nelayan. 4.3.1 Kapal Kapal atau perahu di Palabuhanratu terdiri atas dua jenis, yaitu kapal motor tempel (KMT) dan kapal motor (KM). Kapal motor tempel adalah kapal yang pengoperasiannya menggunakan mesin motor tempel (outboard engine). Kapal motor adalah kapal yang pengoperasiannya menggunakan mesin yang disimpan di

28

dalam kapal (inboard engine). Perkembangan jumlah perahu/kapal motor tempel dan kapal motor setiap tahunnya ada yang meningkat dan ada pula yang menurun walaupun peningkatan dan penurunannya sedikit. Pada tahun 2007 jumlah perahu motor tempel mengalami kenaikan sebesar 3,9% dari tahun 2005. Pada tahun 2005 jumlah perahu motor tempel sebanyak 511 unit sedangkan pada tahun 2007 meningkat menjadi 531. Namun jumlah ini terus mengalami penurunan hingga menjadi 346 unit pada tahun 2010. Sebaliknya untuk kapal motor terus mengalami peningkatan secara bertahap pada tahun 2005 jumlah perahu motor 229 unit. Jumlah ini meningkat 114,4% menjadi 491 unit pada tahun 2010. Secara detail Perkembangan jumlah perahu motor tempel dan kapal motor

disajikan pada

Tabel 2. Tabel 2 Jumlah perahu motor tempel dan kapal motor tahun 2005 – 2010. Tahun Perahu Motor Tempel Kapal Motor Jumlah 2005 428 229 657 2006 511 270 781 2007 531 321 852 2008 416 230 646 2009 364 394 758 2010 346 491 837 Sumber: Dinas Kelautan dan Perikanan Kabupaten Sukabumi, 2010

4.3.2 Alat tangkap Jumlah alat tangkap di PPN Palabuhanratu dibedakan atas perahu motor tempel dan kapal motor. Pada tahun 2005 jumlah alat tangkap mengalami kenaikan secara bertahap pada tahun 2005 jumlah alat tangkap sebanyak 637 unit. Jumlah ini meningkat 693,9% menjadi 6.478 unit. Secara detail jumlah alat tangkap di Kabupaten Sukabumi disajikan pada Tabel 3. Tabel 3 Jumlah Alat Tangkap di Kabupaten Sukabumi. Tahun Jumlah Alat Tangkap 2005 825 2006 923 2007 2.949 2008 2.872 2009 6.575 2010 6.478 Sumber: Dinas Kelautan dan Perikanan Kabupaten Sukabumi, 2010

29

4.3.3 Nelayan Mayoritas nelayan di PPN Palabuhanratu merupakan penduduk asli daerah tersebut. Namun ada pula nelayan pendatang yang berasal dari Cirebon, Cilacap, Binuangen, Indramayu, dan beberapa nelayan dari luar pulau Jawa, seperti Sumatera dan Sulawesi. Nelayan yang berada di PPN Palabuhanratu dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu nelayan pemilik dan nelayan buruh. Nelayan buruh adalah orang yang ikut dalam operasi penangkapan ikan, sedangkan nelayan pemilik adalah orang yang memiliki armada penangkapan ikan dan tidak selalu ikut dalam operasi penangkapan ikan. Nelayan pemilik biasanya disebut juragan. Jumlah nelayan di PPN Palabuhanratu mengalami peningkatan secara bertahap pada tahun 2005 jumlah nelayan sebanyak 3.498 orang. Jumlah ini meningkat 27,9% menjadi 4474 orang pada tahun 2010. Secara detail perkembangan jumlah nelayan disajikan pada Tabel 4. Tabel 4 Jumlah nelayan PPN Palabuhanratu tahun 2006 – 2010. Tahun

Total Nelayan

2006 2007 2008 2009 2010

3.498 3.936 4.363 4.453 4.474

Sumber: Dinas Kelautan dan Perikanan Kabupaten Sukabumi, 2010

4.4 Kondisi Umum Angin di Wilayah Palabuhanratu Sifat angin di perairan Selatan Jawa sangat bersesuaian dengan sifat laut, dimana kecepatan angin di Teluk Palabuhanratu berkisar antara 1-15 mil/jam. Karena angin merupakan penyebab utama gelombang, maka tinggi gelombang sangat ditentukan kecepatan angin tersebut. Di daerah ini dikenal dua musim ikan, yaitu musim timur dan musim barat. Musim timur merupakan musim banyak ikan, terjadi pada bulan Juni sampai dengan September/Oktober. Periode ini ditandai dengan angin lemah, laut tenang serta kemarau, sedangkan musim barat ditandai dengan angin kencang, gelombang besar dan bersesuaian dengan musim hujan. Periode musim barat ini merupakan musim kurang ikan, berlangsung sekitar bulan November/Desember sampai dengan bulan April/Mei.

30

Sumber: www.bmkg.go.id

Gambar 20 Rata-rata kecepatan angin di Palabuhanratu bulan Januari - Agustus 2011.

31

5 HASIL L DAN PE EMBAHA ASAN 5.1 Hasil Pengamataan Kecepattan Angin pada p Turbiin Angin deengan 3 Su udu dan 6 Sudu Padaa saat melakkukan uji coba c turbin dengan 3 suudu maupunn dengan 6 sudu terdapat beberapa b varriabel yangg diamati tiaap 15 menitt sekali selaama 24 jam yaitu berupa keccepatan anggin dalam saatuan km/jaam, kecepataan putaran aalternator dalam d satuan rpm m, dan arus yang dihaasilkan dalaam satuan ampere. H Hasil pengam matan kecepatann angin padda turbin anngin dengaan 3 sudu dan d 6 suduu disajikan pada Gambar 20, 2 untuk taabel data haasil pengam matan pada turbin t anginn dengan 3 sudu dan 6 suduu terlampir pada Lampiran 1 dan 2.

Gambar 21 Grafik hubungan h anntara waktu u dan kecepatan angin saat pengam matan pada turrbin angin dengan d 3 sud du dan 6 suudu. Berddasarkan Gaambar 20 dan d Tabel data hasil peengamatan ((Lampiran 1 dan 2), pada turbin t anginn dengan 3 sudu dikeetahui keceepatan anginn yang tereendah yaitu 15,99 km/jam dengan d arahh angin darri darat padda pukul 000.15-00.30 WIB, sedangkann kecepatann angin tertiinggi yaitu 25,2 km/jam dengann arah angin n dari laut pada pukul 15.45-16.00 WIIB. Kecepattan angin raata-rata yanng diperoleh h dari turbin anggin dengan 3 sudu yaaitu sebesarr 17,5 km/jam, kecepaatan putaran n per menit (rpm) alternaator rata-ratta sebesar 117,2 rpm m, dan aruss rata-rata yang dihasilkann sebesar 3,00 ampere.

32

Sedangkan, pada turbin angin dengan 6 sudu diketahui kecepatan angin yang terendah yaitu 15,2 km/jam dengan arah angin dari darat pada pukul 00.4501.00 WIB, Sedangkan kecepatan angin tertinggi yaitu 24,8 km/jam dengan arah angin dari laut pada pukul 16.45-17.00 WIB. Kecepatan angin rata-rata yang diperoleh dari turbin angin dengan 6 sudu yaitu sebesar 17,2 km/jam, kecepatan putaran per menit (rpm) alternator rata-rata sebesar 124,8 rpm, dan arus rata-rata yang dihasilkan sebesar 3,44 ampere. Berdasarkan hal tersebut, waktu (siang dan malam) memberikan pengaruh terhadap besarnya kecepatan angin yang bertiup di suatu daerah. Hal ini sesuai dengan pernyataan Safarudin (2003) yang diacu oleh Alamsyah (2007), yang menyatakan bahwa

kecepatan angin akan berfluktuasi terhadap waktu dan

tempat. Di Indonesia misalnya kecepatan angin di siang hari bisa lebih kencang dibandingkan malam hari. Di beberapa lokasi bahkan pada malam hari tidak terjadi gerakan udara yang signifikan. 5.1.1 Sebaran frekuensi kecepatan angin pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu Pada saat penelitian diperoleh data kecepatan angin yang sangat beragam, sehingga diperlukan pengelompokkan data agar dapat diketahui sebaran frekuensi kecepatan angin yang terjadi di daerah Palabuhanratu. Data selengkapnya disajikan pada Tabel 5. Tabel 5 Sebaran frekuensi kecepatan angin (km/jam) pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. Kelas

Selang Kelas (km/jam)

Batas Kelas (km/jam)

Frekuensi 3 sudu

Frekuensi 6 sudu

1

15,20-17,10

15,15-17,15

62

59

2

17,20-18,40

17,15-18,45

24

26

3

18,50-19,70

18,45-19,75

3

2

4

19,80-21,00

19,75-21,05

3

3

5

21,10-22,30

21,05-22,35

0

0

6

22,40-23,60

22,35-23,65

1

4

7

23,70-24,90

23,65-24,95

4

2

8 25,00-26,20 Sumber: Pengolahan data

24,95-26,25

0

1

Berdasarkan Tabel 5 di atas, maka dapat dibuat Histogram sebaran frekuensi kecepatan angin yang terjadi selama melakukan uji coba turbin angin

33

dengan 3 sudu dan 6 sudu. Hisstogram seb baran frekuuensi keceppatan angin pada G 21. turbin anggin dengan 3 sudu dan 6 sudu disajjikan pada Gambar

Gambar 22 2 Histograam sebarann frekuensii kecepatann angin pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. Daari Gambar 21 di atas, pada saat pengujian turbin t anginn dengan 3 sudu frekuensi kecepatan angin tertinnggi yaitu sebanyak s 622 kali terdaapat pada selang kecepatann angin 15,20-17,10 km/jam. k Sedangkan frekuensi f kkecepatan angin terendah yaitu y sebanyyak 1 kali, terdapat t pad da selang kecepatan k anngin 22,40-2 23,60 km/jam. Sedangkan, S pada saat pengujian turbin t angin dengan 6 sudu frek kuensi kecepatann angin tertiinggi yaitu sebanyak 59 5 kali terdapat pada sselang keceepatan angin 15,220-17,10 km m/jam. Seddangkan frek kuensi keceepatan angin terendah yaitu sebanyak 1 kali, terdaapat pada seelang kecep patan angin 25,00-26,200 km/jam. Selain S a angin paada selang kecepatan k angin a 21,15--22,45 km/jjam. itu, tidak ada 5.1.2 Tip pe angin dan d jenis angin a berd dasarkan skala s Beau ufort pada saat penggujian turb bin angin dengan d 3 su udu dan 6 sudu Berddasarkan keecepatan anngin yang terdapat t paada tabel hasil pengam matan turbin anggin dengan 3 sudu dan 6 sudu (Lampiran 1 daan 2), makaa didapatkan n tipe angin dan jenis anginn berdasarkaan Tabel 1 skala s Beaufo fort.

34

(1) Tipe angin Tabel 6 Tipe angin berdasarkan skala Beaufort pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. Parameter 1 Kecepatan Angin (km/jam) Skala Beaufort

12-19

3 Angin Tipe Angin Lemah Sumber: Pengolahan data

Waktu Pengukuran Baling-baling 3 sudu 6 sudu 2 3 1 2

3

20-28

12-19

12-19

20-28

12-19

4 Angin Sedang

3 Angin Lemah

3 Angin Lemah

4 Angin Sedang

3 Angin Lemah

Keterangan: Waktu Pengamatan 1. Pukul 06.00-15.45 WIB 2. Pukul 15.45-17.45 WIB 3. Pukul 17.45-06.00 WIB Pada turbin angin dengan 3 sudu, pukul 06.00-15.30 WIB kecepatan angin berkisar antara 12-19 km/jam yang artinya masuk dalam skala Beaufort 3 dan termasuk tipe angin lemah. Pukul 15.30-17.45 WIB kecepatan angin berkisar antara 12-19 km/jam yang artinya masuk dalam skala Beaufort 4 dan termasuk tipe angin sedang. Pukul 17.45-06.00 WIB kecepatan angin berkisar antara 12-19 km/jam yang artinya masuk dalam skala Beaufort 3 dan termasuk tipe angin lemah. Pada turbin angin dengan 6 sudu, pukul 06.00-15.30 WIB kecepatan angin berkisar antara 12-19 km/jam yang artinya masuk dalam skala Beaufort 3 dan termasuk tipe angin lemah. Pukul 15.30-17.45 WIB kecepatan angin berkisar antara 12-19 km/jam yang artinya masuk dalam skala Beaufort 4 dan termasuk tipe angin sedang. Pukul 17.45-06.00 WIB kecepatan angin berkisar antara 12-19 km/jam yang artinya masuk dalam skala Beaufort 3 dan termasuk tipe angin lemah. Tabel 7 Tipe angin berdasarkan skala Beaufort untuk kecepatan angin rata-rata pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. Rata-rata kecepatan angin (km/jam) 3 sudu

6 sudu

17,5

17,2

Skala Beaufort

Tipe Angin

3

Angin Lemah

Sumber: Pengolahan data

35

Berdasarkan Tabel 7, kecepatan angin rata-rata pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu masing-masing sebesar 17,5 dan 17,2 km/jam. Kecepatan angin rata-rata keduanya berkisar antara 12-19 km/jam yang artinya memiliki nilai skala Beaufort 3 dan termasuk tipe angin lemah. Maka, kecepatan angin rata-rata di Palabuhanratu pada saat penelitian berkisar antara 12-19 km/jam dan termasuk tipe angin lemah. Hal ini sesuai dengan pernyataan Wyrtki (1961) yang diacu oleh Suardi (2009), yang menyatakan bahwa pada musim-musim peralihan baik musim peralihan I (Maret-Mei) maupun musim peralihan II (September-November) matahari bergerak melintasi khatulistiwa, sehingga angin menjadi lemah dan arahnya tidak menentu. (2) Jenis angin Tabel 8 Jenis angin pada saat pengujian turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. Waktu (Jam)

Jenis Angin

3 sudu

6 sudu

06.00 - 17.45 WIB

05.45 – 17.30 WIB

Angin laut

17.45 - 06.00 WIB

17.30 – 05.45 WIB

Angin darat


Pada turbin angin dengan 3 sudu, pukul 06.00-17.45 WIB angin bertiup dari arah laut menuju daratan yang berarti masuk dalam jenis angin laut. Pada pukul 17.45-06.00 WIB angin bertiup dari darat menuju lautan yang berarti masuk dalam jenis angin darat. Sedangkan pada turbin angin dengan 6 sudu, pukul 05.45-17.30 WIB angin bertiup dari arah laut menuju daratan yang berarti masuk dalam jenis angin laut. Pada pukul 17.30-05.45 WIB angin bertiup dari darat menuju lautan yang berarti masuk dalam jenis angin darat. Hal ini sesuai dengan pernyataan Wyrtki (1961) yang diacu oleh Suardi (2009), yang menyatakan bahwa angin laut terjadi ketika pada pagi hingga menjelang sore hari, daratan menyerap energi panas lebih cepat dari lautan sehingga suhu udara di darat lebih panas daripada di laut, akibatnya udara panas di daratan akan naik dan digantikan udara dingin dari lautan. Sedangkan, angin darat terjadi ketika pada malam hari energi panas yang diserap permukaan bumi sepanjang hari akan dilepaskan lebih cepat oleh daratan (udara dingin), sementara itu di lautan energi panas sedang dalam proses dilepaskan ke udara. Gerakan

36

konvektif tersebut menyebabkan udara dingin dari daratan bergerak menggantikan udara yang naik di lautan sehingga terjadi aliran udara dari darat ke laut, dan biasanya angin darat terjadi pada tengah malam dan dini hari. 5.2 Hubungan Kecepatan Angin (km/jam) dan Kecepatan Putaran per menit (rpm) Alternator pada Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu Pada tabel kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator hanya diambil beberapa data yang mewakili dari tabel data hasil pengamatan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu (Lampiran 1 dan 2), hal ini bertujuan agar setiap perubahan yang ada pada kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator dapat terlihat secara nyata. Data selengkapnya disajikan pada Tabel 9 di bawah ini. Tabel 9 Kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. Turbin angin dengan 3 sudu Kecepatan putaran per menit (rpm) alternator 15,9 115,1 16,9 116,0 17,8 117,3 18,2 118,2 18,9 119,0 20,1 119,7 22,6 120,0 23,5 123,5 24,8 124,8 25,2 125,0 Sumber: Pengolahan data Kecepatan angin (km/jam)

Turbin angin dengan 6 sudu Kecepatan angin (km/jam) 15,2 16,2 17,1 18,2 19,1 19,7 20,1 23,2 24,6 24,8

Kecepatan putaran per menit (rpm) alternator 118,0 120,0 128,0 132,0 139,0 149,0 150,0 154,0 155,0 156,0

Berdasarkan Tabel 9 diatas, maka dapat dibuat suatu grafik hubungan antara kecepatan angin (km/jam) dengan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator. Grafik hubungan tersebut disajikan pada Gambar 22.

37

Gambar 23 Grafik huubungan anttara kecepattan angin (kkm/jam) denngan putaraan per menit (rrpm) alternaator pada tu urbin angin dengan 3 suudu dan 6 su udu. Padaa turbin anngin dengaan 3 sudu, saat keceepatan angiin 15,9 km m/jam kecepatann putaran peer menit (rppm) alternator sebesar 115,1 rpm m. Saat keceepatan angin 16,99 km/jam kecepatan k p putaran per menit (rpm m) alternatoor sebesar 116,0 rpm, saatt kecepatann angin 17,8 km/jam kecepatann putaran pper menit (rpm) ( alternatorr 117,3 rpm m, dan punncaknya pad da saat keccepatan anggin sebesar 18,2 km/jam kecepatan k putaran per menit (rpm m) alternatoor 118,2 rppm. Pada turbin t angin denngan 6 suduu, saat keceepatan angiin 15,2 km//jam kecepaatan putaraan per menit (rpm m) alternattor sebesarr 118,0 rpm m. Saat keccepatan anggin 16,2 km m/jam kecepatann putaran peer menit (rppm) alterna ator sebesarr 120,0 rpm m, saat keceepatan angin 17,11 km/jam kecepatan k puutaran per menit m (rpm)) alternatorr 128,0 rpm m, dan puncaknyaa pada saat kecepatan angin sebessar 24,8 km m/jam keceppatan putaraan per menit (rpm m) alternatoor 156,0 rpm m. Berddasarkan haal di atas, paada turbin angin a dengaan 3 sudu m maupun dengan 6 sudu terlihhat adanya peningkatan p n perubahan n pada setiapp kecepatann angin (km m/jam) dan keceppatan putarran per mennit (rpm) alternator a y yang dihasiilkan. Mesk kipun perubahann tersebut hanya h sedikkit, namun menunjukkkan adanya perubahan yang terjadi dippengaruhi oleh o keceppatan angin n (km/jam) yang mem mbuat alterrnator tersebut bisa b berputaar. Hal ini sesuai s dengan pernyataaan Alamsyyah (2007), yang menyatakaan bahwa kecepatan angin (km m/jam) sanngat berpenngaruh terh hadap kecepatann putaran peer menit (rppm) alternattor. Dimanaa, semakin tinggi keceepatan

38

angin (km/jam) diikuti dengan semakin cepatnya putaran per menit (rpm) alternator. 5.3 Hubungan Kecepatan Putaran per menit (rpm) Alternator dan Arus yang Dihasilkan pada Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu Sama halnya dengan kecepatan angin (km/jam) dan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator, untuk tabel antara kecepatan putaran per menit (rpm) alternator dengan arus (ampere) yang dihasilkan hanya diambil beberapa data yang mewakili dari tabel data hasil pengamatan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu (Lampiran 1 dan 2). Hal ini bertujuan agar setiap perubahan yang ada pada kecepatan putaran per menit (rpm) alternator dan arus (ampere) yang dihasilkan dapat terlihat secara nyata. Tabel 10 Kecepatan putaran per menit (rpm) alternator dan arus (ampere) yang dihasilkan pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. Turbin angin dengan 3 sudu Kecepatan putaran Arus per menit (rpm) (ampere) alternator 115,1 2,8 116,0 2,9 117,3 3,0 118,2 3,1 119,0 3,2 119,7 3,3 120,0 3,3 123,5 3,4 124,8 3,4 125,0 3,4 Sumber: Pengolahan data

Turbin angin dengan 6 sudu Kecepatan putaran Arus per menit (rpm) (ampere) alternator 118,0 3,4 120,0 3,4 128,0 3,5 132,0 3,5 139,0 3,6 149,0 3,8 150,0 3,8 154,0 3,8 155,0 3,8 156,0 3,9

Berdasarkan Tabel 10 diatas, maka dapat dibuat suatu grafik hubungan antara kecepatan putaran per menit (rpm) alternator dengan arus (ampere) yang dihasilkan. Grafik hubungan tersebut disajikan pada Gambar 23.

39

Gambar 24 Grafik huubungan anttara kecepaatan putarann per menit (rpm) alterrnator dengan arus (amperre) pada turrbin angin dengan d 3 suddu dan 6 su udu. Jika dilihat darri Gambar 23 2 di atas, pada p turbinn angin denggan 3 sudu saat kecepatann putaran allternator 1115,1 rpm menghasilka m n arus sebeesar 2,8 am mpere, pada saat kecepatan putaran p alteernator 116 6,0 rpm mennghasilkan arus sebesaar 2,9 ampere, pada p saat kecepatan k p putaran alteernator 1177,3 rpm meenghasilkan n arus sebesar 3,0 3 amperee, pada saat kecepaatan putaraan alternaator 118,2 rpm menghasillkan arus seebesar 3,1 ampere a dan n puncaknyaa yaitu padda saat keceepatan putaran allternator 1225,0 rpm meenghasilkan n arus sebesaar 3,4 ampeere. Padaa turbin anggin dengan 6 sudu, saaat kecepataan putaran alternator 118,0 rpm mennghasilkan arus sebessar 3,4 am mpere, padda saat keccepatan pu utaran alternatorr 120,0 rpm m menghasilkan arus seebesar 3,4 ampere, a padda saat keceepatan putaran allternator 1228,0 rpm menghasilka m an arus sebesar 3,5 am mpere, padaa saat kecepatann putaran allternator 1332,0 rpm menghasilka m an arus sebesar 3,5 am mpere dan punccaknya yaiitu pada saat s kecepatan putaran alternaator 156,0 rpm menghasillkan arus seebesar 3,9 am mpere. Berddasarkan haal tersebut, pada turbin n angin denggan 3 sudu maupun deengan 6 sudu teerlihat adannya peningkkatan perub bahan padaa setiap keecepatan pu utaran (rpm) alteernator dan arus (ampeere) yang dih hasilkan. Meskipun M peerubahan terrsebut hanya seddikit, namunn menunjukkkan adany ya perubahaan yang terj rjadi dipeng garuhi oleh keceppatan putaraan (rpm) altternator yan ng menyebaabkan adanyya arus (amp mpere) yang masuuk ke dalam m baterai (aaccu). Sehin ngga hal inni sesuai dengan perny yataan

40

Alamsyahh (2007), yang y menyaatakan bahwa pada alternator a m mobil, saatt rpm rendah maka keluaraannya akann rendah. Sebaliknya, S semakin tiinggi rpm maka keluarannyya akan sem makin tinggii. 5.4 Pengaaruh Jumlaah 3 Sudu dan 6 Sud du terhadap p Peningkaatan Kecep patan Putarran per meenit (rpm) Alternator A Padaa kecepatann angin terteentu, kecepaatan putarann per menit (rpm) alterrnator yang dihaasilkan olehh turbin anngin dengaan 3 sudu berbeda deengan keceepatan putaran peer menit (rppm) alternaator yang dihasilkan d o oleh turbin angin deng gan 6 sudu. Oleh karena ittu, dibuat suatu s grafik k pengaruh jumlah 3 ssudu dan 6 sudu terhadap peningkataan kecepataan putaran n per mennit (rpm) aalternator yang dihasilkann, selengkappnya dapat dilihat d pada Gambar 244.

Gambar 25 Pengaruuh jumlah 3 sudu dan 6 sudu terhaadap peninggkatan keceepatan putaran per menit (rpm) altern nator. Berddasarkan grafik g di attas, pada saat keceppatan anginn tertentu maka kecepatann putaran peer menit (rppm) alterna ator yang dihasilkan d ooleh turbin angin dengan 3 sudu lebihh kecil dibbandingkan dengan keecepatan puutaran per menit m (rpm) alteernator yanng dihasilkaan oleh turb bin angin dengan 6 suudu. Berdasarkan hal tersebbut, jumlahh sudu padda baling-baaling membberikan penngaruh terh hadap peningkataan kecepataan putaran per p menit (rrpm) alternnator. Hal inni sesuai deengan pernyataann Jhon (19985) yang diacu oleh Guntoro (2008), ( mennyatakan bahwa b semakin besar b luas baling-baling b g maka akaan menghasilkan gaya yang besar pula. Akibatnyaa akan menyebabka m an putaran n rotor yang semakkin cepat dan menghasillkan daya listrik keluaaran yang semakin bessar. Demikiian pula, deengan

41

menambah jumlah sudu pada baling-baling akan menambah luas baling-baling yang berarti akan menambah gaya pada turbin sehingga akan memperbesar putaran rotor. 5.5 Perbandingan Lama Waktu Pengisian Ampere Baterai oleh Turbin angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu Selain terhadap kecepatan putaran alternator (rpm), jumlah sudu pada baling-baling juga memberikan pengaruh terhadap lamanya waktu yang dibutuhkan untuk mengisi ampere baterai sampai penuh. Pada saat pengukuran arus yang masuk ke dalam baterai, ampere awal baterai yang terukur yaitu 24.5 ampere. Sebelumnya ampere baterai dikosongkan, hal ini dilakukan agar dapat mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk menambah ampere di baterai hingga mencapai 45 ampere. Tabel 11 Perbandingan lama waktu pengisian ampere baterai oleh turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. Waktu (Jam) 06.00 06.15 06.30 06.45 07.00 07.15 07.30 07.45

Arus (ampere) 3 sudu 24,5 27,5 30,5 33,5 36,6 39,0 42,0 45,1

6 sudu 24,5 27,9 31,3 34,7 38,2 41,6 45,0 -


Berdasarkan Tabel 11 diatas, maka dapat dibuat suatu grafik perbandingan lama waktu pengisian ampere baterai pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. Grafik hubungan tersebut disajikan pada Gambar 25.

42

Gambar 26 Perbanddingan lamaa waktu pengisian ampeere baterai ooleh turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. Berddasarkan Gambar G 25,, lama waktu yang dibutuhkann untuk meengisi baterai deengan mengggunakan turbin t angin n 3 sudu lebih l lambat dibandin ngkan turbin anggin dengan menggunakkan 6 sudu. Dengan menggunaka m an turbin an ngin 3 sudu, padda pukul 077.45 amperre baterai baru b terisi sampai 45,1 ampere yang artinya meembutuhkann waktu 1 jaam 45 meniit untuk menngisi amperre baterai saampai penuh. Sedangkan deengan mengggunakan 6 sudu, pada pukul 07.300 ampere baterai sudah terisi penuh sam mpai 45,0 ampere a yan ng artinya waktu w yang ddibutuhkan lebih cepat untuuk mengisi ampere a bateerai sampai penuh yaituu 1 jam 30 m menit. Hal ini sesuai dengan perrnyataan Gu untoro (20008), bahwa semakin baanyak b jumlah suddu pada balling-baling efisiensi daaya listriknyya cenderung semakin besar. Hal ini terrjadi karenaa gaya angkkat angin meenjadi besarr dengan beertambahnyaa luas baling-balling (luas beertambah karena jumlaah sudu padda baling-baaling bertam mbah) sehingga kecepatan k p putaran rotoor (alternato or) juga sem makin lebih besar, akib batnya daya dan arus a listrik yang y dihasillkan juga seemakin besaar. 5.6 Waktu u yang Dib butuhkan untuk Meng ghidupkan Rangkaian n lampu LE ED Berddasarkan peembahasan di atas, bah hwa turbin angin denggan 6 sudu lebih efektif dibbandingkann turbin anggin dengan 6 sudu. Oleh O karenaa itu, makaa arus (ampere) dan teganggan (volt) yang y dihasillkan oleh tuurbin anginn dengan 6 sudu digunakann untuk mennghitung laama waktu yang dibutuuhkan untuuk menghab biskan energi yanng terdapat dalam baterrai jika digu unakan untuuk menghiddupkan rang gkaian lampu LED.

43

LED yang digunakan sebanyak 36 buah disusun menjadi empat rangkaian pararel, yang masing-masing rangkaian pararel mengandung tiga buah LED yang disusun secara seri. Setiap rangkaian seri LED dipasang resistor yang berfungsi untuk menghambat arus yang mengalir dari baterai, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 26 di bawah ini. R1

D1

D2

D3

R2

D4

D5

D6

R3

D7

D8

D9

R4

D10

D11

D12

+

Sumber: Syahbana (2012)

Gambar 27 Rangkaian lampu LED yang digunakan. Berdasarkan perhitungan, tegangan dari satu rangkaian lampu LED tersebut yaitu 1,98 V dengan daya 0,04752 Watt. Sedangkan, turbin angin dengan 6 sudu menghasilkan rata-rata tegangan sebesar 5,2 volt dengan rata-rata arus yang dihasilkan sebesar 3,4 ampere. Maka, daya yang dikeluarkan oleh turbin angin dengan 6 sudu sebesar 17,9 watt per jam. Dengan daya per jam yang dihasilkan oleh tubin angin tersebut, mampu untuk menghidupkan tiga buah rangkaian lampu LED (putih, merah, dan hijau) dengan daya sebesar 0,14256 watt selama 125,6 jam atau sama dengan kurang lebih 5 hari. 5.7 Spesifikasi Turbin Angin dengan 3 Sudu dan 6 Sudu Pada turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu memiliki spesifikasi yang berbeda khususnya pada keluaran (output) yang dihasilkan, oleh karena itu disajikan tabel spesifikasi dari turbin angin dengan 3 sudu dan turbin angin dengan 6 sudu. Data selengkapnya disajikan pada Tabel 12 di bawah ini.

44

Tabel 12 Spesifikasi turbin angin dengan 3 sudu dan 6 sudu. No. Spesifikasi 1. Sudu Bahan Model Diameter Tinggi Sisi atas Sisi bawah Luas tiap sudu 2. Alternator Merek Tipe 3. Baterai Tegangan (volt) Daya (Ah) 4. Kecepatan angin (km/jam) Tertinggi Terendah Rata-rata 5. Keluaran (output) Rpm alternator rata-rata Tegangan (volt) rata-rata Arus (ampere) rata-rata Daya yang dihasilkan per jam Lama waktu pengisian baterai

Keterangan ( 3 sudu) Pipa PVC Taper Linier 100 cm 50 cm 5 cm 2 cm 175 cm

Keterangan ( 6 sudu) PVC Taper Linier 100 cm 50 cm 5 cm 2 cm 175 cm

Denso 27060 bz020

Denso 27060 bz020

12 volt 45 Ah

12 volt 45 Ah

25,2 km/jam 15,9 km/jam 17,5 km/jam

24,8 km/jam 15,2 km/jam 17,2 km/jam

117,2 rpm 4,9 volt 3,0 ampere 14,7 watt/jam 1 jam 45 menit

124,8 rpm 5,2 volt 3,44 ampere 17,9 watt/jam 1 jam 30 menit ± 5 hari

Lama LED (Putih, Merah, dan Hijau) ± 4 hari menyala Sumber: Pengolahan data

45

6 KESIMPULAN DAN SARAN 6.1. Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini yaitu: (1) Waktu (siang dan malam) memberikan pengaruh terhadap besarnya kecepatan angin di daerah penelitian, dimana kecepatan angin pada siang hari lebih besar dibandingkan malam hari. Pada saat pengujian turbin angin mini dengan jumlah sudu 3, kecepatan angin tertinggi yaitu 25,2 km/jam pada pukul 15.45-16.00 WIB dan kecepatan angin terendah yaitu 15,9 km/jam pada pukul 00.15-00.30 WIB. Sedangkan pada saat pengujian turbin angin mini dengan jumlah sudu 6, kecepatan angin tertinggi yaitu 24,8 km/jam pada pukul 16.45-17.00 WIB dan kecepatan angin terendah yaitu 15,2 km/jam pada pukul 00.45-01.00 WIB (2) Kecepatan angin rata-rata saat pengujian turbin angin mini dengan jumlah sudu 3 yaitu 17,5 km/jam, dan saat pengujian dengan jumlah sudu 6 yaitu 17,2 km/jam. Maka menurut tabel skala Beaufort, tipe angin di daerah penelitian pada saat melakukan pengujian termasuk dalam tipe angin lemah. (3) Jumlah sudu pada baling-baling memberikan pengaruh terhadap peningkatan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator, dimana turbin angin dengan 6 sudu menghasilkan kecepatan putaran per menit (rpm) alternator lebih besar dibandingkan turbin angin dengan 3 sudu. (4) Lama waktu yang dibutuhkan untuk mengisi ampere baterai sampai penuh oleh turbin angin dengan 3 sudu yaitu 1 jam 45 menit, sedangkan oleh turbin angin dengan 6 sudu waktu yang dibutuhkan hanya 1 jam 30 menit. Jadi, turbin angin dengan 6 sudu menghasilkan arus (ampere) yang lebih besar. (5) Energi yang dihasilkan turbin angin mini dengan 6 baling-baling mampu untuk menghidupkan tiga buah rangkaian lampu LED (putih, merah, dan hijau) selama 125,6 jam atau sama dengan ± 5 hari.

46

6.2 Saran Adapun saran pada penelitian ini adalah sebagai berikut: (1) Untuk penelitian selanjutnya yang menggunakan turbin angin diharapkan pengujian dilakukan pada saat musim ketika angin besar, agar didapatkan hasil yang lebih maksimal. (2) Desain turbin angin diharapkan dapat menyesuaikan dengan kondisi daerah penelitian. (3) Turbin angin mini ini diharapkan dapat menjadi sumber energi alternatif untuk sistem kelistrikan pada kapal penangkap ikan khususnya untuk kebutuhan listrik lampu navigasi.

47

DAFTAR PUSTAKA Alamsyah, H. 2007. Pemanfaatan Turbin Angin Dua Sudu Sebagai Penggerak Mula Alternator Pada Pembangkit Listrik Tenaga Angin [Skripsi]. Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. Semarang. Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika. Prakiraan Cuaca Provinsi Jawa Barat. http://www.bmkg.go.id/bmkg_pusat/Meteorologi/Prakiraan_Cuaca _Propinsi.bmkg?prop=13. [28 Februari 2012]. Gulbrandsen. 2009. Safety Guide For Small Fishing Boat. FAO / SIDA / IMO / BOBP-IGO. Guntoro, W. 2008. Studi Pengaruh Panjang dan Jumlah Baling-baling Terhadap Efisiensi Daya Listrik Pada Pembangkit Listrik Tenaga Angin [Tesis]. Program Studi Fisika Institut Teknologi Bandung. Bandung. Kamus Besar Bahasa Indonesia, Pusat Bahasa Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia. http://www.pusatbahasa.kemdiknas.go.id. [13 Januari 2012] Koenhardono, ES. 2009. Analisa Kondisi Sistem Kelistrikan Pada Kapal Ikan (Studi Kasus Pada KM. Baruna 30GT). Seminar Nasional Perikanan Indonesia 2009. Sekolah Tinggi Perikanan. Jakarta. Kuniyo, S. 2006. LED Sebagai Sumber Cahaya www.usmankuniyo.multiply.com. [17 Februari 2011].

Masa

Depan.

Routledge, G. 2002. Lighting The Way To A Low-Energy Future. IEE Review Volume 48. Setiono, P. 2006. Pemanfaatan Alternator Mobil Sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Angin [Skripsi]. Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. Semarang. Suardi,

Y. 2009. Pola Umum Angin di Indonesia. http://www.ilmukelautan.com/oseanografi/fisika-oseanografi/405-polaumum-angin-di-indonesia [20 Desember 2011].

Syahbana, R. 2012. Uji Coba Pemanfaatan Energi Surya sebagai Energi Alternatif Sistem Kelistrikan Lampu Navigasi pada Kapal Penangkap Ikan [Skripsi]. Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Institut Pertanian Bogor. Bogor. Triharyanto, Y. T., M. N. Andika, R. O. Prasetya. 2007. Kincir Angin Sumbu Horisontal Bersudu Banyak [Skripsi]. Jurusan Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Yogyakarta.

48

49

Lampiran 1 Tabel data hasil pengamatan turbin angin dengan 3 sudu. Arah angin

Waktu (Jam)

Kecepatan angin (km/jam)

Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Darat Darat Darat

06.00-06.15 06.15-06.30 06.30-06.45 06.45-07.00 07.00-07.15 07.15-07.30 07.30-07.45 07.45-08.00 08.00-08.15 08.15-08.30 08.30-08.45 08.45-09.00 09.00-09.15 09.15-09.30 09.30-09.45 09.45-10.00 10.00-10.15 10.15-10.30 10.30-10.45 10.45-11.00 11.00-11.15 11.15-11.30 11.30-11.45 11.45-12.00 12.00-12.15 12.15-12.30 12.30-12.45 12.45-13.00 13.00-13.15 13.15-13.30 13.30-13.45 13.45-14.00 14.00-14.15 14.15-14.30 14.30-14.45 14.45-15.00 15.00-15.15 15.15-15.30 15.30-15.45 15.45-16.00 16.00-16-15 16.15-16.30 16.30-16.45 16.45-17.00 17.00-17-15 17.15-17.30 17.30-17.45 17.45-18.00 18.00-18.15 18.00-18.15

17,2 17,4 16,9 17,7 16,8 17,1 17,5 17,8 17,3 16,7 17,1 17,2 16,9 17,2 17,8 17,6 18,2 16,0 16,3 17,4 16,5 16,9 16,5 17,6 17,5 17,0 16,6 16,2 16,7 16,7 16,4 16,5 16,6 17,2 17,8 17,6 18,9 19,9 20,1 25,2 22,6 23,5 23,2 24,1 24,8 22,6 20,1 19,7 17,5 17,4

Kecepatan putaran per menit (rpm) alternator 117,3 117,4 117,1 117,7 116,6 117,3 117,8 117,2 117,3 116,3 117,1 117,3 116,4 117,3 118,0 117,6 118,3 116,0 116,3 117,3 116,5 116,4 116,6 117,5 117,5 117,0 116,0 116,0 116,6 116,7 116,1 116,1 116,6 117,3 118,0 117,5 118,0 119,0 119,7 120,0 120,3 124,1 124,0 125,0 124,8 123,5 120,8 119,0 117,3 115,0

Arus (ampere) 3,0 3,0 3,0 3,1 3,0 3,0 3,1 3,0 3,0 2,9 3,0 3,0 2,9 3,0 3,1 3,0 3,1 2,9 2,9 3,0 3,0 2,9 2,9 3,0 3,0 3,0 2,9 2,9 2,9 3,0 2,9 2,9 3,0 3,0 3,1 3,0 3,1 3,2 3,3 3,3 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,2 3,0 2,8

50

Arah angin Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat

Waktu (Jam)

18.15-18.30 18.30-18.45 18.45-19.00 19.00-19.15 19.15-19.30 19.30-19.45 19.45-20.00 20.00-20.15 20.15-20.30 20.30-20.45 20.45-21.00 21.00-21.15 21.15-21.30 21.30-21.45 21.45-22.00 22.00-22.15 22.15-22.30 22.30-22.45 22.45-23.00 23.00-23.15 23.15-23.30 23.30-23.45 23.45-24.00 00.00-00.15 00.15-00-30 00.30-00.45 00.45-01.00 01.00-01.15 01.15-01.30 01.30-01.45 01.45-02.00 02.00-02.15 02.15-02.30 02.30-02.45 02.45-03.00 03.00-03.15 03.15-03.30 03.30-03.45 03.45-04.00 04.00-04.15 04.15-04.30 04.30-04.45 04.45-05.00 05.00-05.15 05.15-05.30 05.30-05.45 05.45-06.00 Rata-rata

Kecepatan angin (km/jam) 16,9 16,2 16,4 16,3 16,3 16,6 17,2 17,4 17,5 16,9 16,7 17,2 17,3 17,1 17,0 16,5 16,2 16,3 16,8 17,1 16,2 16,2 16,2 16,1 15,9 16,7 16,9 16,4 16,4 16,8 16,5 16,8 16,5 16,7 16,3 16,3 16,6 16,9 17,2 16,9 16,7 16,9 16,8 16,5 16,8 17,1 17,3 17,5

Kecepatan putaran per menit (rpm) alternator 116,0 116,1 116,1 117,0 116,0 116,0 115,6 115,3 116,0 117,0 115,7 115,4 116,0 116,0 117,4 118,2 116,0 116,1 117,2 115,3 116,0 116,4 117,7 117,5 117,0 116,5 115,1 116,9 115,7 116,3 115,2 116,8 115,3 116,0 116,0 117,9 116,0 117,3 117,8 116,3 116,0 116,0 116,0 116,1 116,0 115,9 116,2 117,2

Arus (ampere) 2,8 2,9 2,9 3,0 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 3,0 2,9 2,9 2,9 2,9 3,0 3,1 2,9 2,9 3,0 2,9 2,9 2,9 3,1 3,1 3,0 2,9 2,8 3,0 2,8 2,9 2,8 2,9 2,8 2,9 2,9 3,1 2,9 3,0 3,1 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 3,0 2,8 2,9 3,0

51

Lampiran 2 Tabel data hasil pengamatan turbin angin dengan 6 sudu. Arah angin Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Darat Laut Laut Laut Laut

Waktu (Jam)

Kecepatan angin (km/jam)

06.00-06.15 06.15-06.30 06.30-06.45 06.45-07.00 07.00-07.15 07.15-07.30 07.30-07.45 07.45-08.00 08.00-08.15 08.15-08.30 08.30-08.45 08.45-09.00 09.00-09.15 09.15-09.30 09.30-09.45 09.45-10.00 10.00-10.15 10.15-10.30 10.30-10.45 10.45-11.00 11.00-11.15 11.15-11.30 11.30-11.45 11.45-12.00 12.00-12.15 12.15-12.30 12.30-12.45 12.45-13.00 13.00-13.15 13.15-13.30 13.30-13.45 13.45-14.00 14.00-14.15 14.15-14.30 14.30-14.45 14.45-15.00 15.00-15.15 15.15-15.30 15.30-15.45 15.45-16.00 16.00-16-15 16.15-16.30 16.30-16.45 16.45-17.00 17.00-17-15 17.15-17.30 17.30-17.45 17.45-18.00 18.00-18.15 18.15-18.30

17,1 17,3 16,7 17,5 16,6 17,1 17,6 17,2 17,2 16,2 17,0 17,2 16,4 17,1 17,7 17,2 17,9 15,7 16,1 17,3 16,3 16,4 16,5 17,4 17,4 17,0 16,2 16,1 16,4 16,6 16,3 16,3 16,5 17,1 17,7 17,5 17,6 19,1 19,7 20,1 20,4 24,2 24,1 24,8 24,6 23,2 20,7 19,5 17,5 15,8

Kecepatan putaran per menit (rpm) alternator 122,0 124,0 120,0 127,0 120,0 121,0 125,0 128,0 123,0 120,0 121,0 122,0 120,0 122,0 128,0 126,0 132,0 119,0 120,0 124,0 120,0 120,0 120,0 126,0 125,0 120,0 119,0 119,0 120,0 120,0 120,0 120,0 120,0 122,0 128,0 126,0 139,0 141,0 149,0 156,0 150,0 154,0 153,0 154,0 155,0 153,0 153,0 150,0 149,0 120,0

Arus (ampere) 3,4 3,4 3.4 3,5 3,4 3,4 3,4 3,5 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,5 3,5 3,5 3,3 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,3 3,3 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,5 3,4 3,6 3,7 3,8 3,9 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,7 3,4

52

Arah angin Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Laut Darat

Waktu (Jam)

18.30-18.45 18.45-19.00 19.00-19.15 19.15-19.30 19.30-19.45 19.45-20.00 20.00-20.15 20.15-20.30 20.30-20.45 20.45-21.00 21.00-21.15 21.15-21.30 21.30-21.45 21.45-22.00 22.00-22.15 22.15-22.30 22.30-22.45 22.45-23.00 23.00-23.15 23.15-23.30 23.30-23.45 23.45-24.00 00.00-00.15 00.15-00-30 00.30-00.45 00.45-01.00 01.00-01.15 01.15-01.30 01.30-01.45 01.45-02.00 02.00-02.15 02.15-02.30 02.30-02.45 02.45-03.00 03.00-03.15 03.15-03.30 03.30-03.45 03.45-04.00 04.00-04.15 04.15-04.30 04.30-04.45 04.45-05.00 05.00-05.15 05.15-05.30 05.30-05.45 05.45-06.00 Rata-rata

Kecepatan angin (km/jam) 16,0 16,1 16,6 16,1 16,0 15,7 15,4 15,9 17,0 15,7 15,5 16,1 16,6 17,4 18,2 16,0 16,3 17,4 15,5 15,9 16,5 17,6 17,5 17,0 16,6 15,2 16,7 15,7 16,4 15,5 16,6 15,5 16,1 15,9 17,9 16,0 17,3 17,8 16,1 15,9 15,9 16,0 16,1 16,1 15,9 16,2 17,2

Kecepatan putaran per menit (rpm) alternator 119,0 120,0 119,0 119,0 120,0 122,0 124,0 125,0 120,0 119,0 122,0 123,0 121,0 120,0 120,0 119,0 119,0 120,0 121,0 120,0 119,0 120,0 120,0 118,0 120,0 120,0 119,0 120,0 120,0 120,0 120,0 120,0 120,0 120,0 120,0 120,0 120,0 122,0 121,0 120,0 121,0 120,0 120,0 120,0 121,0 124,0 124,8

Arus (ampere) 3,4 3,4 3,2 3,2 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,3 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,44

53

Lampiran n 3. Alat daan bahan.

Pippa paralon PVC P

Alternatorr denso 27060 bz020

Acrylic 2m mm

Akii basah 12 V 45 Ah

Ampere meter Gauge G

T Tachometer

Softwarre kecepatan n angin (SC CD)

54

Anemomeeter 3 mangkkok

Laptop Acer Aspiree 4720z

55

Lampiran n 4 Dokum mentasi hasiil penelitian n.

TURBIN ANGIN MINI SEBAGAI ALTERNATIF SUMBER ENERGI LISTRIK UNTUK LAMPU NAVIGASI PADA KAPAL PENANGKAP IKAN DUDI FIRMANSYAH

Recommend Documents