optimasi rancangan kincir angin modifikasi standar naca 4415 ...

OPTIMASI RANCANGAN KINCIR ANGIN MODIFIKASI

STANDAR NACA 4415 MENGGUNAKAN SERAT RAMI (BOEHMERIA

NIVEA) DENGAN CORE KAYU SENGON LAUT (ALBIZIA FALCATA)

YANG BERKELANJUTAN

Sudarsono

NIM : L5K009008

PROGRAM DOKTOR ILMU LINGKUNGAN

PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2013

ii

OPTIMASI RANCANGAN KINCIR ANGIN MODIFIKASI

STANDAR NACA 4415 MENGGUNAKAN SERAT RAMI (BOEHMERIA

NIVEA) DENGAN CORE KAYU SENGON LAUT (ALBIZIA FALCATA)

YANG BERKELANJUTAN

Disertasi

Untuk memperoleh gelar Doktor

dalam Ilmu Lingkungan

Untuk dipertahankan di hadapan

Sidang Ujian Terbuka Program Pasca Sarjana Universitas Diponegoro

pada tanggal 2 September 2013 pukul 13.00 wib

oleh

Sudarsono

Lahir di Bojonegoro

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Bagi orang tuaku yang telah membesarkan dan membimbingku;

Bagi para guruku yang telah memberi ilmu dan teladan bagiku;

Bagi istri dan anakku yang telah memberi kesempatan dan dukungan bagiku;

Bagi saudara dan sahabatku yang telah berbagi kehidupan denganku;

Bagi almamater (ITN dan UI) dan IST AKPRIND yang telah memberikan bekal

ilmu pengetahuan serta menuntun arah perjalanan hidupku;

vi

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan disertasi ini. Disertasi yang berjudul “Optimasi

Rancangan Kincir Angin Modifikasi Standar NACA 4415 Menggunakan Serat Rami

(Boehmeria Nivea) dengan Core Kayu Sengon Laut (Albizia falcata) yang Berkelanjutan”

disusun sebagai salahsatu syarat dalam menyelesaikan pendidikan Program Doktor (S3)

Program Doktor Ilmu Lingkungan Universitas Diponegoro.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada :

Prof. H. Sudhartho Prawata Hadi MES, PhD, selaku Rektor Universitas Diponegoro,

sekaligus penguji yang telah memberikan kesempatan untuk mengikuti program S-3 di

Program Studi Ilmu Lingkungan UNDIP dan telah memberikan saran serta masukan yang

berharga.

Prof. Dr. dr. Anies, M.Kes, PKK, selaku direktur Program Pasca Sarjana Universitas

Diponegoro yang telah berkenan menguji dan memberi masukan, saran-saran untuk

menyelesaikan disertasi.

Prof. Dr. Ir. Purwanto, DEA, selaku Ketua Program Doktor Ilmu Lingkungan UNDIP

sekaligus sebagai Promotor yang telah meluangkan waktu untuk bimbingan dengan sabar,

memberikan ilmu, arahan, dan motivasi dalam penyusunan disertasi.

Dr. Henna Rya Sunoko, MES, selaku Sekretaris Program Doktor Ilmu Lingkungan

Program Pasca Sarjana UNDIP dan penguji yang telah memberi masukan, arahan, dan koreksi

penyusunan disertasi.

Prof. Dr. Ir. Johny Wahyuadi, DEA, Guru Besar Ilmu Korosi Fakultas Teknik

Universitas Indonesia, selaku Ko. Promotor yang telah banyak memberikan arahan-arahan,

bimbingan dan pemikiran selama penyusunan laporan disertasi.

vii

Prof. Ir. Anne Zulifia, M.Phil, Ph.D, Guru Besar Material Komposit Fakultas Teknik

Universitas Indonesia, selaku penguji eksternal yang telah memberikan koreksi dan masukan

untuk perbaikan disertasi.

Dr. H. Totok Prasetyo, B.Eng, M.T, dosen Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri

Semarang, selaku penguji eksternal yang telah memberikan koreksi dan masukan untuk

perbaikan disertasi.

Dr. Hermawan, DEA, dosen Jurusan Teknik Elektro UNDIP selaku penguji internal

Pra Promosi yang telah memberikan koreksi dan masukan untuk perbaikan disertasi.

Dr. Ir. Joko Windarto, M.T, dosen Jurusan Teknik Elektro UNDIP selaku penguji

internal yang telah memberikan koreksi dan masukan untuk perbaikan disertasi.

Prof. Dr. Eng. Ir. Abraham Lomi, MSME, Guru Besar Teknik Elektro ITN Malang

selaku penguji eksternal Pra Promosi yang telah memberikan koreksi dan masukan untuk

perbaikan disertasi.

Seluruh dosen pengampu pada Program Doktor Ilmu Lingkungan UNDIP yang telah

memberikan ilmunya sebagai penunjang penyusunan disertasi.

Ketua Pembina dan Pengurus Yayasan Pembina Potensi Pembangunan Yogyakarta,

yang telah memberi ijin kepada penulis untuk menjalani pendidikan program S-3 di Program

Studi Ilmu Lingkungan Universitas Diponegoro.

Pimpinan Institut, Pimpinan Fakultas, dan Pimpinan Jurusan beserta segenap dosen di

lingkungan IST AKPRIND Yogyakarta yang senantiasa memberikan dorongan dan bantuan

kepada penulis selama menempuh program S-3.

Mayor Tek Bennny Abdillah beserta staff Dinas Litbang TNI AU LANUD Husein

Sastranegara Bandung, Bpk. Soeripno - Bidang Konversi Energi Dirgantara LAPAN, Bpk.

Chriswantoro – Teknisi PLTH Pandansimo, Ir. Sugiyanto M.Eng - POLBAN Bandung yang

telah memberikan masukan dalam optimasi propeler.

Pengelola beserta teknisi Laboratorium pengujian SEM Departemen Metalurgi dan

Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia, Laboratorium Teknik Bahan UGM,

Laboratorium Teknologi Mekanik, Laboratorium Pengujian Bahan, dan Laboratorium Teknik

Lingkungan IST AKPRIND, yang telah memberikan ijin dan membantu pelaksanaan

pengujian selama penelitian.

viii

Kedua orang tua (Alm.) H. Ahmad Soemarlan dan (Alm.) Hj. Samingah, atas petuah

dan kasih sayang yang tak terhingga.

Istri tercinta dan tersayang Dra. Nuniek Sudarsono, Ananda Esthi Budhiyanti, S.E,

Akt., Ismira Dewi, S.Psi, M.Psi, dan cucu Alya Kirana Zhafirah atas segala pengorbanan,

kesabaran, pengertian, serta dorongan dan semangat selama ini.

Rekan-rekan sejawat angkatan DIL 3 Program Studi Ilmu Lingkungan Universitas

Diponegoro Semarang, kebersamaan dan dukungannya telah mendorong dan memberikan

semangat dalam penyelesaian disertasi ini.

Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan laporan ini yang tidak dapat

penulis sebutkan satu persatu.

Akhir kata penulis berharap semoga disertasi ini dapat memberikan manfaat bagi kita

semuanya, terutama bagi perkembangan ilmu pengetahuan khususnya ilmu lingkungan serta

aplikasinya pada rekayasa energi terbarukan.

Semarang, September 2013

Penulis

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................... i

HALAMAN PENJELASAN JUDUL ..................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................... iii

PERNYATAAN ORISINALITAS ......................................................... iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................. v

KATA PENGANTAR ............................................................................ vi

DAFTAR ISI .......................................................................................... ix

DAFTAR TABEL .................................................................................. xiii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................. xiv

DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................... xxix

DAFTAR LAMBANG ............................................................................ xxx

DAFTAR SINGKATAN ........................................................................ xxxiii

GLOSARI .............................................................................................. xxxv

ABSTRAK ............................................................................................. xxxix

ABSTRACT ........................................................................................... xl

RINGKASAN ........................................................................................ xli

SUMMARY ........................................................................................... liii

BAB I. PENDAHULUAN ................................................................................ 1

A. Latar Belakang .............................................................................................. 1

B. Perumusan Masalah ........................................................................................ 8

C. Orisinalitas ..................................................................................................... 8

D. Tujuan Penelitian ............................................................................................ 14

E. Manfaat Penelitian .......................................................................................... 15

x

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 16

A. Hasil-hasil Pengembangan Riset Komposit Serat Alam .................................. 16

1. Sifat-sifat komposit serat alam .................................................................. 16

2. Riset komposit serat alam ......................................................................... 17

B. Hasil-hasil Pengembangan Riset SKEA ......................................................... 23

C. Kajian Energi Angin Untuk Pemenuhan Kebutuhan Listrik ............................ 29

D. Pengaruh dan Dampak Lingkungan Terhadap SKEA ...................................... 32

1. Pengaruh lingkungan terhadap komposit .................................................. 32

2. Pengaruh lingkungan terhadap material komposit ..................................... 34

3. Dampak lingkungan SKEA ........................................................................ 35

E. Landasan Teori ............................................................................................... 38

1. Sifat udara ................................................................................................ 38

2. Model gerak udara .................................................................................... 41

3. Diskretitasi ............................................................................................... 45

4. Koefisien aerodinamika ............................................................................ 49

5. Komposit matriks polimer ......................................................................... 50

6. Sumberdaya energi angin .......................................................................... 66

BAB III. KERANGKA TEORITIS, KONSEP DAN HIPOTESIS .... 72

A. Kerangka Teoritis ........................................................................................... 72

B. Kerangka Konsep .......................................................................................... 77

C. Hipotesis ........................................................................................................ 79

1. Hipotesis mayor ......................................................................................... 79

2. Hipotesis minor ......................................................................................... 80

BAB IV. METODE PENELITIAN .............................................................. 81

A. Penelusuran Literatur dan Studi Lapangan ..................................................... 81

B. Simulasi dengan CFD .................................................................................... 82

C. Pembuatan Prototipe Propeler Airfoil Standar NACA 4415 ............................ 89

D. Evaluasi dan Validasi .................................................................................... 91

xi

E. Pengelolaan Dampak Lingkungan Rekayasa SKEA ....................................... 91

F. Lokasi Penelitian ............................................................................................ 92

G. Peralatan Penelitian ....................................................................................... 92

H. Teknik Pengambilan Sampel ......................................................................... 93

I. Teknik Analisa Data ........................................................................................ 93

BAB V. HASIL PENELITIAN DAN BAHASAN ..................................... 94

A. Simulasi dengan CFD ..................................................................................... 94

1. Efek dinding: tinjauan nilai y+ ................................................................... 94

2. Properties medan aliran ............................................................................. 97

3. Koefisien aerodinamika ............................................................................ 101

4. Kurva drag polar ....................................................................................... 105

5. Pemilihan airfoil sebagai bentuk dasar sudu turbin angin .......................... 138

B. Simulasi Numerik Aliran Melalui Sudu Turbin .............................................. 138

C. Koreksi Rugi-rugi Pada Tepi Sudu (tip loss correction) .................................. 145

D. Daya yang Dihasilkan (power output) ............................................................ 146

E. Prosedur Perancangan Sudu ........................................................................... 146

F. Perancangan Turbin Angin ............................................................................. 147

1. Kurva polar 360 ...................................................................................... 147

2. Perancangan sudu dan rotor turbin berdasar NACA 4415 modif ................ 151

3. Kondisi simulasi sudu dan rotor turbin berdasar NACA 4415 modif ......... 156

4. Simulasi rotor turbin berdasar NACA 4415 modif .................................... 217

G. Pembuatan Prototype Propeler Kincir Angin .................................................. 241

1. Peralatan dan mesin yang digunakan .......................................................... 241

2. Bahan dan material yang digunakan .......................................................... 242

3. Persiapan sampel ....................................................................................... 242

4. Proses pembuatan sampel .......................................................................... 245

H. Hasil Uji Mekanik Komposit dan Bahan Pendukungnya ................................. 246

1. Kesalahan relatif fabrikasi ......................................................................... 246

2. Uji mekanik komposit serat rami core KSL ................................................ 249

3. Uji mekanik bahan pendukung komposit ................................................... 253

xii

I. Pengamatan Struktur Mikro ............................................................................. 255

1. Hasil uji SEM pada spesimen komposit sebelum digunakan....................... 256

2. Hasil uji SEM pada bahan komposit sudu setelah digunakan ..................... 258

3. Hasil uji EDS ............................................................................................ 259

J. Peran Sumber Energi Terbarukan Dalam Penyediaan Energi Listrik

dan Penurunan Emisi Co2 Di Provinsi DIY ..................................................... 265

1. Produksi, konsumsi, dan potensi energi nasional ....................................... 265

2. Produksi, konsumsi, dan potensi energi di DIY ......................................... 265

3. Potensi energi terbarukan .......................................................................... 270

4. Hasil pengukuran daya listrik .................................................................... 272

5. Dampak sosial dan pariwisata ................................................................... 274

6. Emisi CO2 ................................................................................................. 276

K. Pengaruh lingkungan terhadap material komposit propeler ............................. 280

1. Pengaruh temperatur ................................................................................. 281

2. Pengaruh kelembaban ............................................................................... 281

L. Pengaruh SKEA terhadap lingkungan ............................................................. 284

1. Tinjauan ekosistem Pantai Pandansimo ..................................................... 284

2. Dampak penerapan SKEA ........................................................................ 288

BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................... 290

A. Kesimpulan .................................................................................................... 290

B. Saran ............................................................................................................. 292

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 294

DAFTAR RIWAYAT HIDUP ....................................................................... 302

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Matriks Orisinalitas ..................................................................................... 9

Tabel 2 Karakteristik resin poliester .......................................................................... 55

Tabel 3 Sifat fisik dan mekanik serat alam dari sayuran dan polyprophelene ............. 56

Tabel 4 Komposisi kimia dan serat rami (jute) dan beberapa serat alam lain ............. 59

Tabel 5 Rincian rencana pekerjaan penelitian propeler airfoil standar NACA ........... 90

Tabel 6 Properties medan aliran ............................................................................... 99

Tabel 7 Hasil tegangan uji tekuk .............................................................................. 251

Tabel 8 Hasil regangan uji tekuk .............................................................................. 251

Tabel 9 Hasil elastisitas ............................................................................................ 252

Tabel 10 Data hasil uji mekanik bahan pendukung komposit .................................... 254

Tabel 11 Komposisi kimia kayu pada sudu sebelum dan sesudah digunakan ............ 261

Tabel 12 Komposisi kimia RESIN + RAMI pada sudu sebelum

dan sesudah digunakan ............................................................................. 263

Tabel 13 Komposisi kimia bagian kayu, resin dan rami pada sudu

sebelum dan sesudah digunakan ............................................................... 264

Tabel 14 Produksi listrik di propinsi DIY ................................................................. 266

Tabel 15 Distribusi konsumsi energi di DIY ............................................................. 267

Tabel 16 Hasil pengukuran dan perhitungan energi listrik ......................................... 273

Tabel 17 Faktor emisi CO2 berdasarkan sumber energi terbarukan ............................ 276

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Area operasi turbin angin dan Fokus pengembangan sudu turbin ............. 28

Gambar 2 Definisi tekanan ....................................................................................... 37

Gambar 3 Terminologi tekanan udara ...................................................................... 37

Gambar 4 Definisi jenis udara .................................................................................. 38

Gambar 5 Kecepatan alir dan lintasan alir ................................................................ 38

Gambar 6 Ilustrasi kontrol volume menggunakan sel segitiga untuk diskritisasi ....... 44

Gambar 7 Kontrol volume menggunakan kuadrilateral grade ................................... 46

Gambar 8 Diagram alir solusi dengan metode couple ............................................... 48

Gambar 9 Distribusi tekanan dan tegangan geser pada permukaan airfoil ................. 49

Gambar 10 Hubungan gaya normal, axial, dengan gaya angkat dan gaya hambat ..... 50

Gambar 11 Struktur ideal dari poliester isoptalik ...................................................... 53

Gambar 12 Struktur selulosa lignin dan hemicellulose ............................................. 59

Gambar 13 Diagram skematis dari interphase matriks – penguat (fiber) dan

beberapa faktor yang berkonstribusi terhadap pembentukannya ............ 62

Gambar 14 Desain penampang propeler airfoil NACA 4415 .................................... 67

Gambar 15 Faktor geometris airfoil .......................................................................... 68

Gambar 16 Arah gaya yang bekerja pada propeler .................................................... 70

Gambar 17 Faktor induksi ........................................................................................ 71

Gambar 18 Kerangka teori ....................................................................................... 74

Gambar 19 Kerangka konsep ................................................................................... 77

Gambar 20 Struktur simulasi numerik ...................................................................... 80

Gambar 21 Struktur simulasi numerik menggunakan fluent ...................................... 80

Gambar 22 Sketsa permasalahan simulasi airfoil ...................................................... 81

Gambar 23 Messing domain komputasi airfoil sebanyak 29400 ................................ 82

Gambar 24 Panel fluent untuk definisi sifat udara .................................................... 83

Gambar 25 Panel fluent untuk definisi model turbulen/viscos ................................... 83

Gambar 26 Panel fluent untuk definisi kecepatan udara ............................................ 84

xv

Gambar 27 Panel fluent untuk mendefinisikan kondisi batas pressure outlet ............. 84

Gambar 28 Panel fluent untuk mendefinisikan panel dinding ................................... 85

Gambar 29 Diagram alir untuk pencarian proses solusi ............................................ 86

Gambar 30 Panel untuk mendefinisikan metode diskretisasi pada proses solver ....... 86

Gambar 31 Panel fluent untuk mendefinisikan inisiasi pada proses solver ................ 86

Gambar 32 Panel fluent untuk mendefinisikan iterasi pada proses solver ................... 87

Gambar 33 Panel fluent untuk menampilkan kontur properties aliran hasil iterasi .... 87

Gambar 34 Kurve pengaruh dinding pada aliran yang ditunjukan y+terhadap U+...... 92

Gambar 35 Nilai y+ pada bagian depan airfoil pada kecepatan freestream 3m/s ....... 94

Gambar 36 Nilai y+ pada bagian depan airfoil pada kecepatan freestream 18m/s ..... 94

Gambar 37 Model turbulensi spallart allmaraz dan vorticity-based production ......... 95

Gambar 38 Kontur tekanan statik aliran udara pada kecepatan freesteram 3m/s ........ 95

Gambar 39 Kontur kecepatan aliran udara pada kecepatan freesteram 3m/s............... 96

Gambar 40 Kontur streamline dan kecepatan aliran udara pada freestream 3m/s ....... 96

Gambar 41 Kurva koefisien tekanan Cp pada permukaan airfoil

pada kecepatan freestream 3m/s ........................................................... 100

Gambar 42 Kurva koefisien gesekan Cf pada permukaan airfoil


Gambar 43 Nilai Cl hasil iterasi pada permukaan airfoil


Gambar 44 Nilai Cd hasil iterasi pada permukaan airfoil

pada kecepatan freestream 3m/s ............................................................ 102

Gambar 45 Nilai Cm hasil iterasi pada permukaan airfoil


Gambar 46 Nilai Cl, Cd, Cm hasil iterasi pada permukaan airfoil


Gambar 47 Kurva koefisien aerodinamik Cl, Cd terhadap angle of attack airfoil

NACA 4415 pada Re=41000 ............................................................... 104


NACA 4415 pada Re=55000 ............................................................... 105


xvi

NACA 4415 pada Re=68000 ............................................................... 106


NACA 4415 pada Re=82000 ............................................................... 107


NACA 4415 pada Re=96000 ............................................................... 109


NACA 4415 pada Re=250000 ............................................................. 110

Gambar 53 Perbandingan profil airfoil NACA 4415 (warna biru) dan hasil

modifikasinya (NACA 4415 modif (warna merah)) .............................. 111


NACA 4415 modif pada Re=41000 ..................................................... 112










NACA 4415 modif pada Re=250000 ................................................... 118

Gambar 60 Kurva koefisien aerodinamik Cl terhadap angle of attack airfoil

NACA 4415 dan NACA 4415 modif pada Re=41000 .......................... 119









xvii


NACA 4415 dan NACA 4415 modif pada Re=250000 ........................ 123

Gambar 66 Kurva koefisien aerodinamik Cd terhadap angle of attack airfoil












Gambar 72 Kurva koefisien aerodinamik Cm terhadap angle of attack airfoil












Gambar 78 Kurva koefisien aerodinamik Cl terhadap Cd airfoil NACA 4415

dan NACA 4415 modif pada Re=41000 .............................................. 132




xviii







dan NACA 4415 modif pada Re=250000 ............................................. 135

Gambar 84 Tabung aliran aksial yang melalui turbin angin ...................................... 137

Gambar 85 Tabung aliran anular yang berputar melalui turbin angin ........................ 138

Gambar 86 Notasi tabung aliran anular yang berputar .............................................. 138

Gambar 87 Model teori elemen sudu ........................................................................ 139

Gambar 88 Segitiga kecepatan aliran pada potongan sudu ........................................ 140

Gambar 89 Gaya-gaya yang bekerja pada sudu turbin .............................................. 141

Gambar 90 Kurva polar 360 pada kecepatan angin 3 m/s ........................................ 146





Gambar 95 Kurva polar 360 pada kecepatan angin 18 m/s ...................................... 148

Gambar 96 Distribusi panjang chord pada 20 elemen airfoil NACA 4415 modif ...... 149

Gambar 97 Rancangan Sudu A, distribusi 20 elemen airfoil NACA 4415 modif

pada sudu dan rotor turbin angin pada sudut twist, theta=0 (pangkal

sudu) sampai theta=0 (tepi sudu). ........................................................ 150

Gambar 98 Rancangan Sudu B, distribusi 20 elemen airfoil NACA 4415 modif

pada sudu dan rotor turbin angin pada sudut twist, theta= +26,8

(pangkal sudu) sampai -2,7 (tepi sudu) ................................................ 151

Gambar 99 Rancangan Sudu C, distribusi 20 elemen airfoil NACA 4415 modif

pada sudu dan rotor turbin angin pada sudut twist theta=+27,3


xix

Gambar 100 Rancangan Sudu D, distribusi 20 elemen airfoil NACA 4415 modif

pada sudu dan rotor turbin angin pada sudut twist theta=+24,8


Gambar 101 Distribusi nilai faktor induksi aksial sepanjang posisi elemen sudu

pada Rancangan Sudu A dengan kecepatan angin 3 m/s untuk TSR = 1

sampai 10 berurut dari kurva terbawah ................................................. 154

Gambar 102 Distribusi nilai faktor induksi tangensial sepanjang posisi elemen sudu


sampai 10 berurut dari kurva teratas ..................................................... 155



sampai 4,5 berurut dari kurva terbawah ................................................ 156



sampai 4,5 berurut dari kurva teratas .................................................... 157










Gambar 108 Distribusi nilai faktor induksi tangensial sepanjang posisi elemen

sudu pada Rancangan Sudu A dengan kecepatan angin 6 m/s untuk

TSR = 1 sampai 10 berurut dari kurva teratas ....................................... 161




xx





pada Rancangan Sudu A dengan kecepatan angin 18 m/s untuk TSR =

1 sampai 10 berurut dari kurva terbawah .............................................. 164


sudu pada Rancangan Sudu A dengan kecepatan angin 18 m/s untuk



pada Rancangan Sudu B dengan kecepatan angin 3 m/s untuk TSR = 1



sudu pada Rancangan Sudu B dengan kecepatan angin 3 m/s untuk



pada Rancangan Sudu C dengan kecepatan angin 4 m/s untuk TSR = 1



sudu pada Rancangan Sudu C dengan kecepatan angin 4 m/s untuk



pada Rancangan Sudu D dengan kecepatan angin 18 m/s untuk TSR =




1 sampai 10 berurut dari kurva teratas................................................... 171

Gambar 119 Distribusi nilai lokal pada sepanjang posisi elemen sudu pada

Rancangan Sudu A dengan kecepatan angin 3 m/s untuk TSR = 1


xxi

















Rancangan Sudu B dengan kecepatan angin 3 m/s untuk TSR = 1



Rancangan Sudu C dengan kecepatan angin 4 m/s untuk TSR = 1



Rancangan Sudu D dengan kecepatan angin 18 m/s untuk TSR = 1


Gambar 128 Distribusi nilai koefisien gaya angkat sepanjang posisi elemen sudu



Gambar 129 Distribusi nilai koefisien gaya hambat sepanjang posisi elemen sudu



xxii



sampai 4,5 berurut dari kurva terbawah ................................................ 179




























xxiii



















Gambar 146 Distribusi nilai koefisien gaya aksial sepanjang posisi elemen sudu



Gambar 147 Distribusi nilai koefisien gaya tangensial sepanjang posisi elemen sudu









xxiv































xxv










Gambar 163 Distribusi nilai koefisien gaya tangensial sepanjang posisi elemen

sudu pada Rancangan Sudu D dengan kecepatan angin 18 m/s untuk


Gambar 164 Nilai koefisien daya Betz terhadap TSR yang dihasilkan turbin

berdasarkan Rancangan Sudu A, B, C dan D mulai kurva terbawah ...... 213

Gambar 165 Nilai koefisien torsi terhadap TSR yang dihasilkan turbin berdasarkan

Rancangan Sudu A, B, C dan D mulai kurva terbawah ......................... 214

Gambar 166 Distribusi nilai gaya aksial sepanjang posisi elemen sudu pada



Gambar 167 Distribusi nilai gaya tangensial sepanjang posisi elemen sudu pada












xxvi































xxvii










Gambar 184 Nilai daya terhadap kecepatan angin serta optimalisasi cl/cd 5 deg dan

5,5 deg pada berbagai Re secara berurutan dari kurva terbawah ............ 233

Gambar 185 Nilai torsi terhadap kecepatan angin dan optimalisasi cl/cd 5 deg dan


Gambar 186 Nilai daya terhadap TSR serta optimalisasi cl/cd 5 deg dan 5,5 deg

pada berbagai Re secara berurutan dari kurva terbawah ........................ 235

Gambar 187 Nilai torsi terhadap TSR serta optimalisasi cl/cd 5 deg dan 5,5 deg

pada berbagai Re secara berurutan dari kurva terbawah ........................ 235

Gambar 188 Nilai koefisien daya terhadap kecepatan angin serta optimalisasi cl/cd

5 deg dan 5,5 deg pada berbagai Re secara berurutan dari kurva

terbawah ............................................................................................... 236

Gambar 189 Nilai koefisien daya terhadap TSR serta optimalisasi cl/cd 5 deg dan


Gambar 190 Bentuk sudu turbin angin airfoil NACA 4415 modif ............................. 238

Gambar 191 Serat rami ............................................................................................ 241

Gambar 192 Perendaman kayu sengon laut dalam cairan NaOH ............................... 242

Gambar 193 Pengeringan dengan oven ..................................................................... 242

Gambar 194 Proses fabrikasi sampel komposit ......................................................... 243

Gambar 195 Hasil komposit hybrid serat rami dengan core KSL .............................. 244

Gambar 196 Grafik kesalahan relatif berat spesimen komposit ................................. 244

Gambar 197 Grafik fraksi volume serat spesimen komposit ..................................... 245

xxviii

Gambar 198 Hasil perhitungan nilai sifat mekanis dan dari perhitungan yang

menggunakan hukum pencampuran untuk tegangan ......................... 246

Gambar 199 Universal testing machine .................................................................... 247

Gambar 200 Skema pengujian tekuk ........................................................................ 248

Gambar 201 Grafik hasik uji tekuk ........................................................................... 250

Gambar 202 Gambar alat uji impak charpy .............................................................. 252

Gambar 203 Grafik hasil uji mekanik dari bahan pendukung komposit .................... 253

Gambar 204 Alat SEM ............................................................................................. 254

Gambar 205 Hasil uji SEM pada spesimen sebelum digunakan ................................ 255

Gambar 206 Hasil uji SEM pada komposit sesudah digunakan (100x) ..................... 256

Gambar 207 Hasil uji SEM pada komposit sesudah digunakan (250x) ...................... 256

Gambar 208 Struktur mikro bagian kayu sudu sebelum dan sesudah digunakan ........ 258

Gambar 209 Grafik komposisi kimia kayu sebelum dansesudah digunakan ............... 258

Gambar 210 Resin dan rami pada sudu sebelum dan sesudah digunakan ................... 260

Gambar 211 Grafik komposisi kimia resin dan rami pada sudu (a) sebelum dan (b)

sesudah digunakan ............................................................................. 260

Gambar 212 Kayu, resin dan rami sebelum dan sesudah digunakan........................... 261

Gambar 213 Grafik komposisi kimia kayu dan rami pada sudu sebelum dan sesudah

digunakan .......................................................................................... 262

Gambar 214 Konsumsi energi sektor usaha ............................................................. 266

Gambar 215 Konsumsi energi sektor industri ........................................................... 267

Gambar 216 Distribusi konsumsi energi listrik ......................................................... 268

Gambar 217 Peran sumber energi terbarukan dalam penurunan emisi CO2 ............... 275

Gambar 218 Grafik hubungan antara kelembaban dan difusi uap air ........................ 281

Gambar 219 Pandan (Pandanus tectorius) ................................................................ 286

Gambar 220 Cemara Laut (Casuarina equsetifolia Blanco) ...................................... 287

xxix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil uji tarik serat rami ......................................................................... 305

Lampiran 2 Hasil uji tarik Kayu Sengon Laut (KSL) ................................................. 307

Lampiran 3 Hasil uji tekan KSL ............................................................................... 314

Lampiran 4 Pengolahan data hasil uji impak KSL .................................................... 321

Lampiran 5.1 Uji flexural (tegangan tekuk) KSL + 1 lapis rami (2 gram) .................. 324

Lampiran 5.2 Uji flexural strain (regangan tekuk) KSL + 1 lapis rami (2 gram) ....... 324

Lampiran 5.3 Uji elastisitas KSL + 1 lapis rami (2 gram) ......................................... 325

Lampiran 6.1 Uji flexural (tegangan tekuk) KSL + 2 lapis rami (4 gram) .................. 329

Lampiran 6.2 Uji flexural strain (regangan tekuk) KSL + 2 lapis rami (4 gram) ........ 329

Lampiran 6.3 Uji elastisitas KSL + 2 lapis rami (4 gram) .......................................... 330

Lampiran 7.1 Perhitungan fraksi volume serat / penguat rami + KSL (vf) ................ 335

Lampiran 7.2 Perhitungan kesalahan relatif berat komposit ....................................... 336

Lampiran 7.3 Perhitungan fraksi volume matriks (resin polyester) (vm) ................... 337

Lampiran 7.4 perhitungan tegangan komposit dengan teori ROM ............................ 338

Lampiran 8.1 Pengujian FESEM dan EDS komposit 2 lapis sebelum digunakan ....... 339

Lampiran 8.2 Pengujian FESEM dan EDS komposit 2 lapis setelah digunakan ......... 343

Lampiran 9 Perlakuan awal kayu sebelum uji tekuk ................................................. 347

Lampiran 10 Proses fabrikasi spesimen komposit ..................................................... 349

Lampiran 11 Data kecepatan angin plant sistem energi listrik pantai Pandansimo .... 354

Lampiran 12 Data kelembaban dan temperatur udara pantai Pandansimo ................. 365

xxx

DAFTAR LAMBANG

Simbol Arti Satuan

A Luas Penampang mm2

Sudut Serang

a Faktor Induksi

Sudut Aliran Angin

c Panjang Chord mm

ca Koefisien Aksial

Cb Konstanta model turbulen Spallart Almaraz

cd Koefisien Gaya Hambat

cf Koefisien Geser Permukaan

cl Kofiisien Gaya Angkat

cm Koefisien Momen

cn Koefisien Normal

cp Koefisien Tekanan

D Gaya Geser N

Selisih Regangan mm/mm

Pertambahan Panjang mm

Selisih Tegangan MPa

Regangan mm/mm

E Modulus Elastisitas MPa

Ek Energi Kinetik J

F Gaya N

Fn Gaya Normal N

Ft Gaya Tangensial N

Fviscos Gaya Viskos N

Koefisien Difusi

Sudut Puntir

Gv Kekentalan Turbulen N.s/m2

L Gaya Angkat N

l Panjang Airfoil m

Tip Speed Ratio

li Panjang Akhir mm

xxxi

lo Panjang Awal mm

Tip Speed Ratio Lokal

M Massa Kg

Kekentalan Dinamik N.s/m2

M Momen Puntir N/m

Mc Massa Komposit Gr

Mf Massa Fiber Gr

N Jumlah Sudu

P Tekanan N/m2

P Daya Watt

Pabs Tekanan Absolut N/m2

Pgauge Tekanan Ukur N/m2

Pop Tekanan Operasional N/m2

Q Debit Aliran m3/s

Qm Densitas Matriks gr/ml

Massa Jenis Kg/m3

Re Bilangan Reynold

Massa Jenis Fiber gr/ml

rh Radius Home

Massa Jenis Matriks gr/ml

Tegangan MPa

Tegangan Fiber MPa

Tegangan Matriks MPa

T Temperatur

T Waktu S

Tegangan Geser N/m2

T Torsi Nm

Tg Glass Transition Temperature

U Kecepatan m/s

Kekentalan Kinematik m2/s

V Kecepatan m/s

Vc Volume Komposit ml

Vf Fraksi Volume Serat %

Kecepatan putar sudu Rad/s

W Kecepatan Relatif Angin m/s

xxxii

Wf Fraksi Berat Serat %

Kecepatan Putar Angin Downstream rad/s

y+ Efek Dinding

Yv Destruksi Kekentalan Turbulen N.s/m2

Konstanta Boltzman J/K

xxxiii

DAFTAR SINGKATAN

Simbol Arti

AFD : Analytic Fluid Dynamics

ASTM : American Standard Test Method

AWEA : American Wind Energy Association

BBM : Bahan Bakar Minyak

BEM : Blade Element Momentum

BP : British Petroleum

CFD : Computational Fluids Dynamic

CO2 : Carbon Dioksida

DESDM : Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral

EFD : Experimental Fluid Dynamics

ELV : End-of-Life Vehicle

GFRP : Glass Fibre Reinforced Plastics

HPNFRP : High Performance Natural Fibre Reinforced Plastics Composite

ISO : International Standard Organization

IYNF : International Years of Natural Fibre

KBE : Knowledge Base Economy

KBS : Knowledge Base Society

KSL : Kayu Sengon Laut

LAPAN : Lembaga Antariksa dan Penerbangan Nasional

LNS : Light Natural Sandwich Material

MAPP : Maleated Agent Poly Propylene

MEKPo : Metil Etil Keton Peroksida

MES : Momentum Elemen Sudu

MSD : Material Service Density

NACA : National Advisory Committee for Aeronautics

NACO : Natural Composite

NaOH : Natrium Hidroksida

PLN : Perusahaan Listrik Negara

PMC : Polymer Matrix Composite

PP : Poly Propylene

PVC : Poly Vinyl Chloride

RBE : Resource Base Economy

ROM : Rule Of Mixture

SA : Spallart Almaras

SBM : Setara Barel Minyak

SEM : Scanning Electron Microscope

xxxiv

SKEA : Sistem Konversi Energi Angin

SNI : Standard Nasional Indonesia

SPC : Soy Protein Concentrate

SPSS : Statistical Product and Service Solutions

TSR : Tip Speed Ration

UPRs : Unsaturated Polymer Resin

xxxv

GLOSARI

Abiotik : Komponen penyusun ekosistem yang terdiri dari benda-

benda tak hidup

Adhesi : Keadaan melekat pada benda lain

Angle of attack : Sudut datang angin terhadap sisi depan sebuah sudu

Alternatif : Pilihan diantara dua atau beberapa kemungkinan

Analisis : Investigasi secara mendalam terhadap keterkaitan diantara

beberapa faktor berbeda dalam suatu kejadian

Aspek : Pemunculan atau penginterpretasian gagasan, masalah,

situasi, dan sebagainya, pertimbangan yang dilihat dari

sudut pandang tertentu

Atmosfer : Lapisan udara yg menyelubungi bumi sampai ketinggian

300 km (terutama terdiri atas campuran berbagai gas, yaitu

nitrogen, oksigen, argon, dan sejumlah kecil gas lain)

Aliran tunak : Aliran fluida dimana kondisi alirannya tetap

Biotik : Makhluk hidup (tumbuhan, hewan, manusia), baik yang

mikro maupun yang makro serta prosesnya

Core : Bagian inti dari sudu turbin

Dampak

lingkungan

: Setiap perubahan pada lingkungan baik yang merugikan

atau bermanfaat yang keseluruhannya ataupun sebagian

disebabkan oleh aspek lingkungan dari sistem yang diamati

Daya output : Besarnya daya yang dpat dihasilkan, misal besarnya energy

listrik yang dapat dihasilkan oleh kincir angin

Deformasi : Perubahan bentuk suatu material sebagai akibat adanya

beban yang bekerja

Density : Kerapatan atau jumlah massa yang terdapat di dalam satu

satuan volume

Derau : Bunyi dengan gelombang yang tidak teratur

Degradasi

thermal

: Penurunanan kekuatan material akibat adanya pengaruh

temperatur

Difusi : Pencampuran gas atau zat cair

Drag : Gaya hambat yang terjadi pada benda yang bergerak

Ekologi : lmu tentang hubungan timbal balik antara makhluk hidup

dan (kondisi) alam sekitarnya (lingkungannya)

Elastisitas : Kemampuan yang mudah berubah bentuknya dan mudah

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Komponen&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Ekosistem

xxxvi

kembali ke bentuk asal, sifat lentur

Emisi : Pencemaran yang dihasilkan oleh suatu proses, misal emisi

gas buang dari kendaraan bermotor

Energi : Kemampuan untuk melakukan kerja, daya (kekuatan) yang

dapat digunakan untuk melakukan berbagai proses kegiatan

Energi

Konvensional

: Energi primer yang merupakan bahan bakar cair dan

batubara

Fiber : Serat, baik serat alam maupun serat buatan yang dapat

dipakai sebagai matrik mnaterial komposit

Fraksi volume : Persentase volume serat terhadap volume komposit

Fraksi berat : Persentase berat serat terhadap berat komposit

Gaya aksial : Gaya yang terjadi dengan arah sejajar terhadap luasan

penampang benda

Gaya normal : Gaya yang terjadi dengan arah tegak lurus terhadap luasan

penampang benda

Gearbox : Kotak yang berisi susunan roda gigi sebagai pemindah

daya, transmisi

Generator : Mesin yang mengubah energi mekanik poros menjadi

energi listrik

Hand lay up : Metode dalam pembuatan komposit dengan pelapisan

beberapa lapisan dengan menggunakan tangan

Interfasce : Batas diantara dua permukaan

Intermolekular : Berhubungan antara dua atau lebih molekul

Interphase : Kondisi dimana zat dalam keadaan phase yang berbeda

Irreversible : Kondisi sistem yang tidak dapat kembali seperti kondisi

awalnya jika arah proses dibalik, karena adanya rugi-rugi

Kadar air : Kandungan air bebas dalam suatu bahan

Katalisasor : Sesuatu yang menyebabkan terjadinya perubahan dan

menimbulkan kejadian baru atau mempercepat suatu reaksi

kimia

Karakterisitik : Sifat-sifat khusus yang dimiliki oleh suatu material

Kelembaban : Kandungan uap air yang terdapat dalam udara

Komposit : Gabungan, campuran, paduan serat dan matrik

Konfigurasi : Susunan

Kontinuitas : Aliran fluida dengan debit aliran yang tetap, sehingga

kecepatan aliran dipengaruhi oleh luas penampang saluran

Konversi Energi : Mengubah suatu bentuk energi ke bentuk energi yang

lainnya.

Leading edge : Bagian depan atau sisi depan sudu kincir angin terhadap

xxxvii

arah angin

Lift : Gaya angkat yang dihasilkan oleh adanya aliran fluida

Lingkungan : Daerah atau kawasan dan sebagainya yang termasuk di

dalamnya

Massa jenis : Massa benda yang terdapat dalam setiap satuan volumenya

Melting point : Temperature leleh dari suatu material

Meshing : Bembagi model menjadi elemen-elemen dengan ukuran

tertentu didalam simulasi

Model : Suatu pola, yang benar-benar ada secara fisik, atau

formulasi matematika yang dapat mempresentasikan sistem

aktual

Modifikasi : Melakukan perubahan pada mesin atau alat untuk

meningkatkan kinerjanya

Molding : Proses manufaktur dengan penggunaan cetakan benda-

benda yang akan di buat

Optimalisasi : Modifikasi didalam perancangan yang dilakukan untuk

mendapatkan unjuk kerja yang maksimal dari suatu alat

atau mesin

Pemanasan

Global

: (Efek rumah kaca) adalah pengaruh peningkatan

temperature pada lapisan atmosfer terendah yang

diakibatkan oleh kehadirab gas-gas rumah kaca yang

mengadsorpsi radiasi gelombang pendek oleh permukaan

bumi. Adsorpsi tersebut melepaskan panas sehingga terjadi

peningkatan terhadap temperatur atmosfer

Pitching : Gerakan osilasi pada sumbu horizontal

Plywood : Kayu olahan yang dibuat dari beberapa lapisan kayu

Polimer : zat yang dihasilkan dengan cara polimerisasi dari molekul

yang sangat banyak dengan satuan struktur berantai

panjang, baik lurus, bercabang, maupun menyilang yangg

berulang, misal plastik, serat, dan karet.

Regangan : Pertambahan panjang material karena pembebanan,

berhubungan dengan sifat plastis material

Renewable

resources

: Sumber-sumber yang keberadaannya dapat diperbaharui

Reversible : Kondisi sistem yang dapat kembali ke kondisi awal tanpa

adanya rugi-rugi jika arah proses dibalik

Sandwich : Komposit yang dibuat secara berlapis-lapis

Simulasi : Penggambaran suatu sistem atau proses dengan peragaan

berupa model

Sintetis : Tiruan, bersifat hasil pengolahan manusia

xxxviii

Sistem : Gabungan beberapa elemen yang saling bekerja bersama-

sama untuk mencapai tujuan

Sistem Konversi

Energi

: Gabungan beberapa elemen yang saling bekerja bersama-

sama untuk mengubah suatu bentuk energi ke bentuk energi

yang lainnya.

Skenario : Gambaran situasi yang mungkin di masa akan datang

Spesimen : Benda uji, bagian dari kelompok atau bagian dari

keseluruhan

Shrinkage : Penyusutan pada suatu material

Swell : Penggelembungan material akibat adanya peresapan air

melalui pori-pori material

Susut : Mengerut menjadi pendek, kecil, dan sebagainya

Tensile : Kemampuan untuk meregang, berkaitan dengan tarikan

Tensile strength : Beban maksimum yang masih mampu ditahan oleh material

sebelum material tersebut putus, kekuatan material terhadap

beban tarikan

Tip Speed Ratio : Perbandingan kecepatan pada ujung sudu terhadap

kecepatan putaran rotor

Turbulensi : Gerak bergolak tidak teratur yg merupakan ciri gerak zat

alir pada kecepatan tinggi

Trailing edge : Bagian belakang atau sisi belakang sudu kincir angin

terhadap arah angin

Treatment : Perlakuan yang dilakukan terhadap material komposit

sebelum difabrikasi

Twist : Besar kecilnya sudut puntiran yang dapat diberikan

terhadap sudu turbin

Viscosity : Kemampuan resistensi fluida terhadap adanya gaya geser,

berhubungan dengan kekentalan fluida

Visual : Dapat dilihat dengan indra penglihat (mata), berdasarkan

penglihatan

Vorticity : Ulekan-ulekan yang terjadi sebagai akibat adanya fluktuasi

aliran fluida

xxxix

ABSTRAK

Minyak bumi, batubara, gas (energi fosil) saat ini merupakan sumber energi dominan

di Indonesia dan bahan baku industri petrokimia, namun ketersediaannya terbatas. Dengan

tingkat produksi seperti 2008, dan tanpa penemuan cadangan baru, cadangan minyak bumi

Indonesia akan habis dalam waktu 23 tahun mendatang. Pembakaran minyak bumi juga

berkontribusi pada pemanasan global, karena penambahan CO2 di udara. Indonesia

merupakan negara kepulauan dan mempunyai garis pantai terpanjang ke-empat di dunia.

Dengan keadaan tersebut, energi angin menjadi potensi yang harus dikembangkan dan

dimanfaatkan.

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan komposit alami dari serat rami dan

Kayu Sengon Laut sebagai bahan propeler kincir angin di daerah pesisir. Metode Hand Lay

Up digunakan untuk pembuatan komposit 1 lapis dan 2 lapis, dengan serat rami sebagai

matrik dan Sengon Laut sebagai intinya. Optimalisasi desain propeler dilakukan dengan

simulasi dinamika fluida berbantuan software FLUENT. Model propeler yang optimal dari

hasil simulasi selanjutnya difabrikasi dari material komposit dua lapisan serat rami. Propeler

berbahan komposit ini digunakan sebagai kincir angin yang dipasang di pantai Pandasimo,

Bantul, Yogyakarta selama 5,5 bulan.

Dari hasil simulasi, desain optimum propeler memiliki panjang 1,625 m dengan 20

elemen sudu. Panjang chord maksimum adalah 0,28 m dan minimum 0,08 m. Propeler

memiliki koefisien Betz maksimum sebesar 0,4 pada Tip Speed Ratio 4. Pada kecepatan angin

rata-rata 3-5 m/s, kincir angin yang terdiri dari tiga propeler ini dapat menghasilkan daya

keluaran sebesar 50-240 watt, torsi sebesar 25-75 Nm, dan koefisien daya sebesar 0,35-0,40.

Koefisien aerodinamis propeler hasil modifikasi NACA 4415 memiliki kinerja yang baik

untuk bilangan Reynolds 41.000-250.000.

Fabrikasi dengan metode Hand Lay-Up memberikan kesalahan berat relatif rata-rata

sekitar 12,148% untuk komposit 2 lapis dan 5,628% untuk komposit 1 lapis. Sedangkan fraksi

volume serat untuk komposit 1 lapis sebesar 46,012% dan untuk komposit 2 lapis sebesar

49,130%. Dari uji tekuk didapatkan hasil bahwa komposit 2 lapis lebih baik dibandingkan

komposit 1 lapis. Untuk komposit 2 lapis, tegangan tekuk tertinggi sebesar 30,881 MPa,

modulus elastisitas sebesar 2,018 Gpa, dan regangan sebesar 1,795%. Hasil pengujian EDS

menunjukkan unsur karbon (C) mengalami penurunan sebesar 4,01%, sedangkan unsur

oksigen (O) mengalami kenaikan sebesar 7,85%. Fenomena tersebut disebabkan kelembaban

yang tinggi, dengan rata-rata sebesar 69,98%.

Dengan asumsi bahwa kebutuhan energi listrik warga di sekitar Pantai Pandansimo

sebesar 22,5 KW yang dipenuhi dengan 1 unit genset 30 KVA, dapat di-substitusi oleh

penggunaan kincir angin dengan daya 1KW, dengan memperhitungkan efisiensi daya output

sebesar 40%, maka diperlukan sebanyak 56 unit kincir angin dengan potensi pengurangan

emisi CO2 sebesar 70,81 ton / tahun.

Diharapkan pemanfaatan serat rami dan kayu sengon laut sebagai pengganti serat

gelas pada pengembangan propeler kincir angin dapat diaplikasikan secara luas oleh

masyarakat pesisir pantai dengan kecepatan angin rata-rata 3-5 m/s.

xl

Kata kunci: optimasi, propeler NACA 4415, komposit alam, energi terbarukan, emisi CO2

xli

ABSTRACT

Petroleum, coal, and gas as fossil energy is currently the dominant source of energy and

raw materials in Indonesian petrochemical industry, but the availability is limited. With

production levels as 2008, and without the discovery of new reserves, Indonesia's oil reserves

will be exhausted within 23 years. Burning fossil fuels also contribute to global warming,

because the addition of CO2 in the air. Indonesia is an archipelago country which has the

fourth longest coastline in the world. With these circumstances, the wind energy is potential

must be developed and utilized.

The objective of this research is to study a feasibility of potential local genius material

in Indonesia, particularly ramie fiber and Albizia wood as a material of hybrid composite for

wind turbine propeller. Prototype of wind turbine is fabricated by modification of NACA

4415 standard airfoil, which proposed for low speed wind and environmentally friendly.

Manufacturing method used for fabrication of this hybrid composite is Hand Lay Up Method

with one and two layers of ramie fiber.

Optimization of the blade design is done by computational fluid dynamics with software

FLUENT. Optimum blade model from simulation is then fabricated using two layers

composite. This composite blade is used for wind turbine and being installed at Pandasimo

beach, Bantul, Yogyakarta for 5.5 months.

The optimum design of blades is found to be 1.625 m in length with 20 elements blade

with maximum chord length of 0.28 m and minimum of 0.08 m. Blade has a maximum Betz

coefficient of 0.4 at Tip Speed Ratio of 4. At average wind speed of 3-5 m/s in Indonesia, this

wind turbine can generate power output, torque, and power coefficient of 50-240 watts, 25

Nm-75 Nm, 0.35-0.40, respectively. The coefficient of aerodynamic of modified NACA 4415

has good performance at Reynolds number of 41000- 250000. Fabrication with hand lay-up

method give the mean weight relative error about 7.182% in 2 layers and 6.880% in 1 layer.

Mean fiber volume fraction for 1 layer and 2 layers composite are 46,012% and 49,130%,

respectively. The highest bending stress is found to be 30.881 MPa in 2 layers composite. The

modulus elasticity and bending strain of 2 layers composite are 2.018 GPa and 1.795%. EDS

test results indicate that carbon element (C) decreased by 4.01%, while the oxygen element

(O) increased by 7.85%. The phenomenon is caused by high humidity, with an average of

69.98%. Assuming that the electrical energy needs of people around the Pandansimo Beaches ar

22.5 KW were filled with 1 unit 30 KVA generator, can be substituted by the use of 1 KW

wind turbine consider the output power efficiency by 40%, then the utilization of 56 units

wind turbine has CO2 emission reduction potential of 70.81 tons / year. Hopefully, utilization of ramie fiber and Albizia wood as a material of hybrid composite

as substitution of glass fiber for wind turbine propeller development can be applied

extensively by coastal communities with average wind speed of 3-5 m/s.

Keywords: optimization, NACA 4415 propeller, natural composite, renewable energy, CO2

emission

xlii

RINGKASAN

Latar belakang

Minyak bumi, batubara, gas (energi fosil) saat ini merupakan sumber energi dominan

di Indonesia dan bahan baku industri petrokimia, pemanfaatannya relatif mudah, namun

ketersediaannya terbatas. Ditjen Listrik dan Pemanfaatan Energi (DESDM, 2005) menyatakan

bahwa cadangan minyak bumi Indonesia pada tahun 2008 berjumlah 8,2 x 109 barel,

sedangkan tingkat produksi 3,57 x 108 barel/tahun. Dengan tingkat produksi seperti 2008, dan

tanpa penemuan cadangan baru, cadangan minyak bumi Indonesia akan habis dalam waktu 23

tahun mendatang. Dalam Blueprint Pengelolaan Energi Nasional (DESDM, 2005), pada tahun

2005, sekitar 95% dari kebutuhan energi primer berasal dari bahan bakar fosil. Selanjutnya,

jika tanpa usaha optimalisasi pengelolaan energi, pada tahun 2025 diperkirakan proporsi akan

menjadi 97%.

Kemenristek (2006), menyatakan bahwa cadangan minyak bumi Indonesia pada tahun

2008 berjumlah 3,7 x 109 barel atau hanya 0,3% cadangan dunia, sedangkan tingkat produksi

pada tahun itu sekitar 106 barel/hari atau 1,2% produksi dunia, dengan nilai R/P = 10,2 tahun.

Dua skenario ini tentunya menggambarkan betapa seriusnya problem energi nasional,

sehingga perlu diantisipasi dengan sungguh-sungguh. Pembakaran minyak bumi, yang

tergolong energi fosil, juga berkontribusi pada pemanasan global, karena penambahan CO2 di

udara.

Indonesia merupakan negara kepulauan yang 2/3 wilayahnya adalah lautan dan

mempunyai garis pantai terpanjang ke-empat di dunia (setelah AS, Kanada, dan Rusia) yaitu

± 95,181 Km serta terletak di lintasan garis khatulistiwa, dan memiliki 17,480 pulau.

Dengan batas tersebut, energi angin menjadi potensi yang harus dikembangkan dan

dimanfaatkan. Di tengah potensi angin melimpah di kawasan pesisir Indonesia, total kapasitas

terpasang dalam sistem konversi energi angin saat ini kurang dari 800 kilowatt. Mengacu

pada kebijakan energi nasional, maka pembangkit listrik tenaga angin ditargetkan mencapai

250 megawatt (MW) pada tahun 2025. Pemanfaatan terhadap sumber daya alam yang

xliii

terbarukan merupakan hal-hal yang harus dan terus dikembangkan agar tidak terjadi krisis

dan kelangkaan energi, khususnya untuk pemenuhan kebutuhan masyarakat kepulauan.

Menurut Dewan Nasional Perubahan Iklim bahwa Indonesia merupakan penghasil

emisi gas rumah kaca (GRK) yang relatif besar, terutama dari pemanfaatan hutan dan lahan,

tetapi juga dari penggunaan bahan bakar fosil yang meningkat dengan pesat. Emisi dari

pemakaian batu bara mengalami peningkatan paling cepat dalam dekade terakhir akibat

pemakaian yang terus meningkat untuk pembangkit tenaga listrik.

Pada Oktober 2000, di negara-negara Uni-Eropa telah menetapkan peraturan ”End-of-

Life Vehicles (ELV) directive (2000/53/EC)”, yang mentargetkan minimum 85% berat ELV

harus dapat diperbaharui pada tahun 2006 dan minimum 95% berat ELV juga harus dapat

diperbaharui pada tahun 2015. Selanjutnya FAO juga mendeklarasikan “International Year of

Natural Fiber (IYNF) 2009” untuk mendesak berbagai industri manufaktur agar

memanfaatkan bahan-bahan serat alam. Kedua aturan tersebut mendukung pemanfaatan

potensi local genius materials di Indonesia khususnya “serat alam dan kayu alam” sebagai

bahan rekayasa produk teknologi, termasuk natural composite (NACO). Dengan demikian,

substitusi penggunaan bahan-bahan sintetis dengan bahan alam yang ramah lingkungan dan

dapat diperbaharui menjadi persyaratan produk.

Saat ini propeler kincir angin, yang sebelumnya dibuat dari material logam, telah

mulai dibuat dari material komposit skin GFRP (glass fiber reinforced plastic). Hal ini

dikarenakan material propeler tersebut diharapkan mempunyai bobot yang ringan agar mudah

berputar ketika ditiup angin. Berhubung propeler juga berfungsi sebagai struktur primer maka

sebaiknya dibuat dari komposit yang ramah lingkungan. Potensi sumber daya alam rami dan

KSL perlu dimanfaatkan untuk mereduksi penggunaan bahan sintetis impor.

Rumusan masalah

Permasalahan yang akan dikaji dan dicari penyelesaiannya dalam penelitian ini adalah

(1) Bagaimana melakukan optimasi desain propeler airfoil standard NACA 4415 dengan

simulasi CFD, (2) Bagaimana pemanfaatan potensi local genius materials di Indonesia

khususnya “serat alam dan kayu alam” untuk pengembangan teknologi komposit lamina serat

rami dan core kayu sengon laut untuk pembuatan prototipe propeler airfoil modifikasi

NACA 4415 yang paling sesuai untuk angin kecepatan rendah dan ramah lingkungan, (3)

Bagaimana pengaruh lingkungan pesisir pantai Pandansimo terhadap ketahanan propeler

xliv

berbahan baku komposit KSL dan serat rami yang dipasang di daerah pantai, (4) Bagaimana

manfaat lingkungan penerapan Sistem Konversi Energi Angin (SKEA) di lingkungan di

sekitar pantai Pandansimo Bantul.

Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat antara lain mendukung potensi

budidaya rami di Indonesia sebagai salah satu langkah bijak untuk menyelamatkan kelestarian

lingkungan dari limbah yang dibuat dan keterbatasan sumber daya alam fosil yang tidak dapat

diperbaharui. Manfaat lain yang diharapkan dari hasil penelitian ini adalah pemanfaatan SKEA

skala kecil dan menengah (50 W - 100 kW) di lokasi pesisir pantai Pandansimo untuk

kebutuhan listrik rumah tangga, cold storage (pengawet ikan dan obat), catu daya peralatan

komunikasi, serta pengisi baterai perahu nelayan. Dengan demikian diharapkan dapat

berkontribusi dalam meningkatkan taraf hidup masyarakat pedesaan khususnya wilayah

pesisir pantai melalui pemenuhan energi listrik.

Tinjauan Pustaka

Komposit merupakan penggabungan dari dua material atau lebih, yang dibentuk pada

skala makroskopik dan menyatu secara fisik untuk memperoleh sifat-sifat baru yang tidak

dimiliki oleh material pembentuknya (Kaw, 1997). Dalam penggabungan antara serat dan

resin, serat akan berfungsi sebagai penguat (reinforcement) yang biasanya mempunyai

kekuatan dan kekakuan tinggi, sedangkan resin berfungsi sebagai perekat atau matrik untuk

menjaga posisi serat, mentransmisikan gaya geser dan juga berfungsi sebagai pelapis serat.

Matrik biasanya mempunyai kekuatan relatif rendah tetapi ulet, karena itu serat secara

dominan akan menentukan kekuatan dan kekakuan komposit. Semakin kecil ukuran serat,

maka akan memberikan perekatan dan kekuatan yang semakin baik, karena rasio antara

permukaan dan volume serat semakin besar (Riedel, 1999).

Kekuatan komposit sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti jenis, geometri,

arah, distribusi, dan kandungan serat. Berdasarkan teori Rule of Mixture (ROM), kekuatan

komposit meningkat seiring dengan penambahan kandungan serat mencapai 60-70% (Sanadi

dkk., 1986). Pertimbangan pemilihan serat untuk komposit sangat dipengaruhi oleh beberapa

parameter diantaranya adalah nilai kekuatan dan kekakuan komposit yang diinginkan,

perpanjangan ketika patah, stabilitas termal, ikatan antara serat dan matrik, perilaku dinamik,

xlv

perilaku jangka panjang, massa jenis, harga, biaya proses, ketersediaan, dan kemudahan daur

ulang (Riedel, 1999). Sebagai contoh, ketika komposit akan digunakan untuk struktur ringan,

maka kekuatan dan kekakuan spesifiknya akan lebih diutamakan.

Riset komposit serat alam di Indonesia secara intensif dimulai tahun 2000-an.

Misalnya riset yang dilakukan oleh Mulyadi dan Rochardjo (2003) dengan menggunakan

serat Agave cantala dan matrik plastik. Pemanfaatan limbah serat buah sawit untuk berbagai

aplikasi teknik juga telah diteliti secara komprehensif (Jamasri dkk., 2005-2006). Kajian sifat

tarik komposit serat buah sawit acak bermatrik poliester juga telah dilakukan oleh Jamasri

dkk. (2005). Hasilnya menunjukkan bahwa penambahan kandungan volume serat buah sawit

mampu meningkatkan fungsi panel komposit menjadi panel struktur, baik sebagai struktur

sekunder maupun primer.

Tahun 2005, riset komposit sangat intensif dilakukan dengan memanfaatkan serat

aren, serat kenaf, serat buah sawit, KSL, dan kayu sawit. Riset substitusi core sintetis dengan

core KSL telah menunjukkan bahwa kekuatan komposit sandwich GFRP core KSL memiliki

kekuatan bending lebih tinggi (108,7 MPa) dibandingkan dengan penggunaan core divinycell

PVC (Diharjo, 2005). Pengkajian secara intensif pemanfaatan serat kenaf dan kayu sengon

laut sebagai unsur utama pembentuk panel komposit sandwich dilakukan oleh Diharjo (2006).

Kajian kompatibilitas antara serat rami dengan matrik epoxy agar dihasilkan High

Performance Natural Fiber Reinforced Plastic Composites (HPNFRP) telah dilakukan oleh

Marsyahyo (2006). Riset pemanfaatan serat alam pernah dilakukan oleh Diharjo dkk. (2005)

yang mengembangkan pemanfaatan serat alam kenaf sebagai bahan komposit. Komposit

kenaf – polyester dalam penelitian ini memiliki sifat tarik yang lebih baik daripada komposit

kenaf – PP yang diteliti oleh Karnani dkk. (1997).

Selanjutnya Diharjo dkk. (2007) mengembangkan penelitian disertasi komposit

sandwich dengan core kayu sengon laut (KSL). Sifat impak komposit sandwich serat kenaf

acak – polyester dengan core KSL meningkat seiring dengan peningkatan ketebalan core.

Pengembangan bahan biokomposit juga pernah dilakukan oleh Mujiyono dkk. (2008). Dalam

penelitian ini serat alam yang digunakan adalah serat rami dan serat bambu, sedangkan matrik

alam yang digunakan sebagai perekat adalah hasil sekresi kutu pohon albasia (sengon laut).

Airfoil yang digunakan untuk profil dasar sudu turbin adalah airfoil yang dilalui oleh

angin kecepatan rendah (maksimum 10 m/s), sehingga parameter rasio gaya angkat terhadap

xlvi

gaya hambat maksimum menjadi fokus pengembangan karakteristik airfoil untuk turbin angin

(Timmer and Rooij, 2003) dengan rentang kecepatan angin 0-10 m/s. Studi pengembangan

airfoil seri NACA 44xx yaitu NACA 4415 untuk bilangan Reynolds rendah dalam interval

50.000 sampai 600.000 (kecepatan rendah) telah dilakukan oleh Ostowari and Naik (1985)

dan diperoleh bahwa NACA 4415 jika digunakan untuk turbin angin sumbu horizontal pada

kecepatan angin tinggi dapat menimbulkan getaran dan noise yang besar, hal ini sesuai dan

diperkuat dengan hasil penelitian Saliveros (1988). Hasil Studi oleh Hoffmann at.al (1996),

dilakukan pada kondisi aliran mantap (steady) dengan bilangan Reynolds 106 yang melalui

airfoil NACA 4415 didapat koefisien gaya angkat 1.35 pada sudut serang 14.3o dan

dinyatakan bahwa jika aliran udara adalah tidak mantap (unsteady) maka akan terjadi

peningkatan koefisien gaya angkat sebesar 10% sampai 15% dibanding pada kondisi aliran

mantap, hal ini sesuai jika diaplikasikan pada turbin angin yang beroperasi pada kondisi angin

yang tidak mantap. Timmer and Rooij (2003) juga menyatakan pada awal tahun 1980 sampai

1990, profil yang banyak digunakan sebagai bentuk dasar sudu turbin angin adalah airfoil

yang dikembangan oleh NASA yang diberi kode NACA 4 digit (seri NACA 44xx) dan

NACA 5 digit (seri NACA 63xxx). Airfoil NACA tersebut dari hasil pengujian mengalami

phenomena transisi yang lebih awal dari yang diprediksi dan hal ini sesuai dan diperkuat

dengan yang dilakukan oleh Gómez and Álvaro (2006), sehingga perlu dikembangkan atau

dilakukan modifikasi pada profil NACA tersebut terutama pada ketebalan airfoilnya.

Metodologi penelitian

Simulasi optimasi rancangan propeler standar NACA 4415 yang dimodifikasi

dilakukan menggunakan komputer dengan bantuan software ANSYS FLUENT v6.3 CFD;

yang bertujuan untuk menghemat waktu dan biaya dalam merancang airfoil.

Dalam penelitian ini juga diuraikan tentang analisis dampak lingkungan penerapan

Sistem Konversi Energi Angin (SKEA), khususnya untuk mengetahui aspek ketahanan

lingkungan dari propeler berbahan baku komposit KSL dan serat rami yang dipasang di

daerah pantai. Parameter yang akan diukur meliputi temperatur, kelembaban, dan kecepatan

angin. Selanjutnya dilakukan pengujian pada struktur mikro untuk mengetahui ada tidaknya

penurunan ketahanan bahan komposit.

xlvii

Pengambilan data hasil pengujian di lapangan yang berupa kecepatan angin,

temperatur dan kelembaban dilakukan setiap hari, dengan rata-rata 12 jam setiap hari pada

waktu pagi (jam 06.00 – 12.00 WIB), dan malam hari (jam 18.00 – 24.00 WIB). Sumber data

lainnya yang berupa kecepatan angin dan temperatur diperoleh dari logger milik LAPAN

yang ditempatkan di Pantai Pandansimo. Selanjutnya data-data yang telah terkumpul diolah

dan disajikan dalam bentuk tabel, angka, dan grafik menggunakan perangkat lunak Microsoft

Excel, SPSS, dan Matlab.

Metode penelitian dilakukan dengan metode kuantitatif, yaitu dengan melakukan

penelitian secara eksperimental lapangan dan penelitian secara teoritis dengan cara

pengukuran langsung. Pengukuran dilakukan selama kurang lebih 5,5 bulan dengan

pengambilan sampel dilakukan setiap 1 minggu sekali. Kondisi eksperimen di lapangan dari

hasil penelitian ini merupakan pencerminan data operasional yang sebenarnya.

Hasil dan pembahasan

Kajian energi

Berdasarkan hasil simulasi numerik karakteristik airfoil NACA 4415 dan untuk

meningkatkan nilai Cl terutama pada kondisi sudut serang pada rentang -12≤ α ≤ -10 derajat

dan pada rentang 14 ≤ α ≤ 20 derajat, maka dilakukan modifikasi pada profil NACA 4415

bagian depan permukaan bawah dan bagian belakang permukaan atas airfoil. Peningkatan

nilai Cl diperlukan untuk meningkatan torsi yang dapat dihasilkan oleh sudu turbin.

Berdasarkan hasil simulasi, maka nilai koefisien aerodinamika untuk airfoil NACA

4415 dan NACA 4415 modif dapat dibuat perbandingan kurva koefisien lift terhadap angle of

attack. Pada kondisi aliran udara dengan bilangan Reynolds 41000 terjadi peningkatan nilai

Cl airfoil NACA dengan persentase besar peningkatan rata-rata adalah 14,8%, untuk bilangan

Reynolds 55000 besar peningkatan rata-rata adalah 7,2%, untuk bilangan Reynolds 68000

besar peningkatan rata-rata adalah 4,9%, untuk bilangan Reynolds besar peningkatan rata-rata

adalah 2,3%, untuk bilangan Reynolds 96000 besar peningkatan rata-rata adalah 4,2%, untuk

bilangan Reynolds 250000 besar peningkatan rata-rata adalah 2,2%.

Berdasarkan kurva perbandingan koefisien aerodinamika airfoil NACA 4415 dengan

NACA 4415 modif, dapat disimpulkan bahwa airfoil NACA 4415 modif mempunyai kinerja

yang lebih baik untuk aliran yang mempunyai bilangan Reynolds 4.1 x 104 sampai dengan 2.5

xlviii

x 105. Berdasarkan kajian numerik, maka airfoil NACA 4415 modif dapat digunakan sebagai

dasar pembentukan kurva polar 360o dengan cara ekstrapolasi dari -180

o sampai 180

o.

Perancangan sudu turbin angin berdasarkan bentuk elemen airfoil NACA 4415 modif

diawali dengan membuat kurva polar 360o dengan cara melakukan ekstrapolasi dari -180

o

sampai +180o terhadap kurva drag polar. Hasil ekstrapolasi untuk membentuk kurva polar

360o pada kondisi kecepatan angin 3, 4, 5, 6, 7 dan 18 m/s berdasarkan kurva Cl dan Cd

terhadap α pada Re = 41000 sampai Re = 250000.

Perancangan sudu turbin didasarkan pada kondisi kecepatan angin Indonesia pada

umumnya dan kondisi kecepatan angin di daerah Pandansimo – Yogyakarta yang mempunyai

kecepatan rata-rata 3 sampai 5 m/s dan potensi energi angin yang akan di ekstrak adalah 1000

Watt atau 1 kW, sehingga kondisi awal perancangan sudu mempunyai dimensi panjang sudu

1.50 m dan pada kondisi simulasi diabaikan rugi-rugi tepi sudu sehingga panjang sudu

diperpanjang menjadi 1.625 m.

Hasil simulasi menunjukkan bahwa daya dan torsi mempunyai kecendrungan yang

sama (kurva identik) mempunyai gradient positif kecil (meningkat secara lambat/landai)

dengan meningkatnya kecepatan angin dari 1 m/s sampai 5 m/s dan gradient positif cendrung

membesar dengan meningkatnya kecepatan angin dari 5 m/s sampai 10 m/s dan gradient

positif cenderung semakin membesar (meningkat secara esktrim) dengan meningkatnya

kecepatan angin dari 10 m/s sampai 20 m/s.

Rotor turbin angin yang dibentuk terdiri dari 3 buah sudu yang dapat menghasilkan

daya output 50 Watt sampai 240 watt pada interval kecepatan angin rata-rata di Indonesia 3

m/s sampai 5 m/s.. Rotor turbin mempunyai torsi 25 Nm sampai 75 Nm pada interval

kecepatan angin rata-rata di Indonesia 3 m/s sampai 5 m/s. Sehingga rotor turbin mempunyai

koefisien daya Cp 0,35 sampai 0,40 pada interval kecepatan angin rata-rata di Indonesia 3 m/s

sampai 5 m/s

Hasil simulasi juga menunjukkan bahwa koefisien daya mempunyai kecendrungan

yang sama (kurva indentik) mempunyai gradient positif yang besar dengan meningkatnya

kecepatan angin dari 1 m/s sampai 3 m/s dan gradien cendrung kecil (relatif konstan) dengan

meningkatnya kecepatan angin dari 3 m/s sampai 20 m/s. Berdasarkan kurva perbandingan

koefisien aerodinamika airfoil NACA 4415 dengan NACA 4415 modif dapat disimpulkan

xlix

bahwa airfoil NACA 4415 modif mempunyai kinerja yang lebih baik untuk aliran yang

mempunyai bilangan Reynolds 4.1 x 104 hingga 2.5 x 10

5.

Bentuk sudu turbin angin yang optimum adalah bentuk yang dihasilkan dapat

dipuntir sejauh maksimal 24,8o pada bagian root (pangkal) sudu turbin angin serta -4,7

o pada

bagian tip (ujung) sudu turbin angin.

Material Komposit

Salah satu faktor penting yang menentukan karakteristik dari komposit adalah

perbandingan matrik dan penguat/serat. Perbandingan ini dapat ditunjukkan dalam bentuk

fraksi volume serat (Vf) atau fraksi berat serat (Wf). Namun, formulasi kekuatan komposit

lebih banyak menggunakan fraksi volume serat.

Fraksi volume serat (penguat serat rami dan kayu sengon laut) pada komposit 2 lapis

yaitu, vf : 49,130 % lebih kecil dibanding komposit yang difabrikasi 1 lapis yaitu sebesar vf :

46,012%. Penurunan fraksi volume serat dalam penelitian untuk kedua parameter ini ternyata

berakibat pada peningkatan kekuatan mekanik terutama tegangan tekuk sebesar 62,42% pada

komposit 2 lapis. Keadaan ini terjadi dimungkinkan matriks cukup kuat dan mampu baik

memindahkan gaya tekuk saat flexural test.

Uji kekuatan tekuk (Flexural Test ) merupakan salah satu indikasi kekuatan dari

material spesimen untuk pembuatan prototipe propeler airfoil standard NACA 4415.

Spesimen dibuat dalam variasi 1 lapis dan 2 lapis untuk serat rami dengan 1 core kayu sengon

laut. Hasil uji kekuatan tekuk (Flexural Test ) dapat diambil tiga parameter karakteristik

mekanik material, yaitu tegangan tekuk, regangan tekuk dan modulus elastisitas. Tegangan

tekuk terbesar dimiliki oleh spesimen 2 lapis yaitu sebesar 30,881 Mpa dengan regangan

1,795 % dan modulus young 2,018 Gpa. Pada spesimen 1 lapis tegangan tekuk sebesar 19,013

Mpa dengan regangan 2,313 % dan modulus young 0,776 Gpa. Sehingga dalam pembuatan

prototipe airfoil standard NACA 4415 ditetapkan menggunakan spesimen komposit serat rami

2 lapis core kayu sengon laut yang memiliki tegangan tekuk terbesar akan tetapi ringan agar

mudah berputar pada debit angin 3m/s sesuai kondisi operasi atau kerja propeler.

Komposit serat rami core kayu sengon laut dilakukan dengan cukup baik menggunakan

metode hand lay up dengan kesalahan relatif berat komposit fabrikasi terhadap berat komposit

teori pada uji flexture adalah 5,626% untuk satu lapis dan 12,148% untuk dua lapis.

l

Hasil validasi menunjukkan bahwa perhitungan sifat mekanis dari hasil uji lebih besar

daripada perhitungan dengan menggunakan hukum pencampuran (Rule of Mixture) untuk

spesimen jenis material komposit 2 lapis (layer) yaitu sebesar 3,289 MPa (10,65%), dengan

demikian sifat mekanis yang dihasilkan dari pengujian memiliki tingkat akurasi yang sangat

tinggi. Pengamatan struktur komposit dengan SEM sebelum dan sesudah komposit

dioperasikan sebagai propeler selama 5,5 bulan tidak mengalami perubahan secara signifikan.

Kayu sebagian besar tersusun atas tiga unsur yaitu unsur C, H dan O. Unsur-unsur

tersebut berasal dari udara berupa CO2 dan dari tanah berupa H2O. Namun, dalam kayu juga

terdapat unsur-unsur lain seperti N, P, K, Ca, Mg, Si, Al dan Na. Setelah sudu dipasang di

lokasi pengujian selama 5,5 bulan, hasil pengujian EDS menunjukkan unsur karbon (C)

mengalami penurunan sebesar 4,01 %, sedangkan unsur oksigen (O) mengalami kenaikan

sebesar 7,85%. Fenomena tersebut disebabkan kelembaban yang tinggi, dengan rata-rata

kelembaban selama 5,5 bulan sebesar 69,98%. Kelembaban yang tinggi menyebabkan

oksigen yang terdapat di udara akan terdifusi ke dalam material sudu.

Aspek Lingkungan

Secara geografis, pesisir pantai selatan Yogyakarta merupakan lahan terbuka yang

luas, matahari yang bersinar sepanjang hari dan kecepatan angin rata-rata 4 m/s. Kondisi

tersebut menjadikan satu kriteria pemilihan lokasi pengembangan energi listrik di pantai

Pandansimo, Desa Poncosari, Bantul. Lokasi ini didukung oleh kondisi alam di sebelah

selatan yang berhadapan langsung dengan laut selatan Jawa. Energi listrik yang dihasilkan

diharapkan mendukung sektor pertanian, perikanan, dan pariwisata yang saat ini sedang

dikembangkan di pantai Pandansimo.

Selain berkontribusi dalam penyediaan energi listrik, pengembangan energi terbarukan

dapat menurunkan jumlah emisi CO2 yang dihasilkan sebagai akibat aktivitas pembangkitan

energi listrik. Dengan asumsi bahwa kebutuhan energi listrik warga di sekitar Pantai

Pandansimo sebesar 22,5 KW yang dipenuhi dengan 1 unit genset 30 KVA, dapat di-

substitusi oleh penggunaan kincir angin dengan daya 1 KW, dengan memperhitungkan

efisiensi daya output sebesar 40%, maka diperlukan sebanyak 56 unit kincir angin dengan

potensi pengurangan emisi CO2 sebesar 70,81 ton / tahun.

Pengaruh lingkungan terhadap material komposit propeler

li

Dari beberapa penelitian sebelumnya dilaporkan bahwa material komposit mengalami

degradasi kekuatan yang diakibatkan oleh pengaruh lingkungan, seperti pengaruh kelembaban

udara, panas matahari, radiasi ultraviolet, bahkan oksidasi termal. Kelembaban misalnya, dapat

menurunkan kekuatan material komposit karena adanya difusi uap air ke material komposit yang

dapat menyebabkan penurunan sifat temperatur transisi glass, yaitu temperatur dimana resin

berubah sifat dari kondisi padat menjadi kondisi viskoelastis. Selain hal tersebut, proses

degradasi komposit juga dipengaruhi oleh sifat kimia resin dan matriknya serta jangka waktu

terpapar pada lingkungan. Beberapa material komposit sangat sensitif terhadap cuaca.

Kombinasi dua atau beberapa faktor lingkungan dapat menyebabkan degradasi kekuatan material

komposit (Li, 2000).

Pengaruh lingkungan terhadap komposit tergantung pada pengaruhnya terhadap masing-

masing komponen kompositnya, fiber, matrik, serta interface antara fiber dan matriknya.

Pengaruh keseluruhan tergantung pada pengaruh lingkungan yang paling dominan terhadap

salah satu komponen komposit. Seperti misalnya, tegangan melintang merupakan sifat komposit

yang didominasi oleh sifat matriknya, sehingga pengaruh lingkungan terhadap sifat tegangan

melintang akan tergantung daripada sensitivitas matrik terhadap pengaruh lingkungan.

Pengaruh Temperatur

Dalam kurun waktu operasional yang lama, propeller kincir angin mungkin terpapar pada

lingkungan dengan temperatur rendah ( ≤ -200C) atau temperatur yang sangat tinggi (≥ 50

0C).

Beberapa polimer akan menjadi rapuh jika dipapar pada temperatur yang sangat rendah

(Schwartz, 1996). Beberapa tahun terakhir, telah banyak dilakukan penelitian untuk mengetahui

ketahanan material komposit terhadap temperatur tinggi (Brinson, 1987), (Soutis, 1997), (Hale,

1997), dan (Zaaffaroni, 1998). Pengaruh temperatur terhadap sifat retak komposit secara detail

telah diteliti oleh Marom (1989). Hasilnya menunjukkan bahwa energi retak interlaminar

menurun 25-30% pada kenaikan temperatur 50 – 1000C.

Selain mempercepat proses penyerapan air, temperatur juga sangat berpengaruh terhadap

resin komposit. Springer et al (1997) menyimpulkan bahwa untuk komposit laminasi 900

(komposit didominasi resin), kenaikan temperatur dapat menurunkan modulus elastisitas dan

kekuatan komposit, bahkan penurunan ini dapat mencapai 60% hingga 90%

Pengaruh kelembaban

lii

Molekul-molekul air dapat berdifusi masuk ke pori-pori komposit dan dapat

mempengaruhi sifat mekanik material komposit. Marom (1989) melaporkan bahwa kadar air

dapat mempengaruhi kekuatan retak komposit. Shen dan Springer (1977) melaporkan bahwa

komposit laminasi 900, kekuatan tarik maksimal dan modulus elastisitasnya menurun terhadap

kenaikan kadar air pada material komposit. Penurunan ini bisa mencapai 50% -90% . Difusi uap

air ke dalam komposit menyebabkan degradasi pada ikatan fiber-matriknya (Schultheise, 1997)

penurunan temperatur transisi glass (Brinson, 1987), sifat plastisnya dan kadang-kadang dapat

menyebabkan retak halus pada matrik komposit (Schutte, 1994) (Grant, 1995).

Berat rata-rata tiga buah sudu sebelum dipasang adalah 3.025 gram. Setelah terpasang

selama 5,5 bulan sudu diturunkan dan ditimbang. Berat rata-rata tiga buah sudu adalah 3.106

gram. Sehingga prosentase kandungan uap air yang terdifusi ke dalam material sudu selama 5,5

bulan adalah (3.038,33 – 3.025) / 3.025 x 100 = 0,44%. Hal tersebut menunjukkan hasil yang

tidak jauh berbeda dengan hasil analisis EDS terhadap kandungan unsur dominan pada material

komposit sudu yang menunjukkan kandungan unsur oksigen (O) mengalami kenaikan sebesar

0,22 % selama 5,5 bulan. Grafik hubungan antara kelembaban udara dan difusi uap air selama

pengujian diperlihatkan pada Gambar 5.189.

Kesimpulan

Berdasarkan hasil simulasi numerik yang dilakukan pada proses perancangan turbin

angin sumbu horizontal, maka dapat disimpulkan sebagai berikut: (1) Airfoil yang digunakan

sebagai bentuk dasar elemen sudu adalah hasil modifikasi airfoil NACA 4415. Sudu yang

dibentuk mempunyai panjang 1,625 m terdiri dari 20 elemen sudu dengan profile NACA

4415 modif dengan panjang chord maksimum 0,28 m dan minimum 0,08 m yang bervariasi

sesuai kurva pada Gambar 97. Rotor turbin angin yang dibentuk terdiri dari 3 buah sudu yang

dapat menghasilkan daya output 50 Watt sampai 240 watt pada interval kecepatan angin rata-

rata di Indonesia 3 m/s sampai 5 m/s seperti terjabarkan dalam Gambar 184. Rotor turbin

mempunyai torsi 25 Nm sampai 75 Nm, sehingga rotor turbin mempunyai koefisien daya Cp

0,35 sampai 0,40 pada interval kecepatan angin rata-rata di Indonesia 3 m/s sampai 5 m/s.

Berdasarkan kurva perbandingan koefisien aerodinamika airfoil NACA 4415 dengan NACA

4415 modif dapat disimpulkan bahwa airfoil NACA 4415 modif mempunyai kinerja yang

lebih baik untuk aliran yang mempunyai bilangan Reynolds 4.1 x 104 hingga 2.5 x 10

5. (2)

liii

Serat rami core kayu sengon laut dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan komposit

lamina serat rami dan KSL. Pembuatan komposit dilakukan dengan metode hand lay up 1

layer dan 2 layer. Fraksi volume serat pada komposit 2 lapis (49,130 %) lebih besar dibanding

komposit yang difabrikasi 1 lapis (46,012%). Kenaikan fraksi volume serat berakibat pada

peningkatan kekuatan mekanik terutama tegangan tekuk sebesar 62,42% pada komposit 2

lapis. Tegangan tekuk terbaik pada komposit 2 lapis serat rami yaitu sebesar 30,881 MPa,

dengan modulus young 2,018 GPa dan regangan 1,795 %. Hasil validasi menunjukkan bahwa

perhitungan sifat mekanis dari hasil uji lebih besar daripada perhitungan menggunakan

hukum pencampuran (Rule of Mixture-ROM) untuk spesimen material komposit 2 lapis yaitu

sebesar 3,289 Mpa (10,65 %). Dengan demikian sifat mekanis yang dihasilkan dari pengujian

memiliki tingkat akurasi yang tinggi. (3) Pengamatan struktur komposit dengan SEM sebelum

dan sesudah komposit dioperasikan sebagai propeler selama 5,5 bulan tidak mengalami

perubahan secara signifikan. Hasil pengujian EDS menunjukkan unsur karbon (C) mengalami

penurunan sebesar 4,01%, sedangkan unsur oksigen (O) mengalami kenaikan sebesar 7,85%.

Fenomena tersebut disebabkan kelembaban yang tinggi, dengan rata-rata sebesar 69,98%.

Kelembaban yang tinggi menyebabkan oksigen yang terdapat di udara akan terdifusi ke dalam

meterial sudu. (4) Selain berkontribusi dalam penyediaan energi listrik, pengembangan energi

terbarukan dapat menurunkan jumlah emisi CO2 yang dihasilkan sebagai akibat aktivitas

pembangkitan energi listrik. Dengan asumsi bahwa kebutuhan energi listrik warga di sekitar

Pantai Pandansimo sebesar 22,5 KW yang dipenuhi dengan 1 unit genset 30 KVA, dapat di-

substitusi oleh penggunaan kincir angin dengan daya 1KW, dengan memperhitungkan

efisiensi daya output sebesar 40%, maka diperlukan sebanyak 56 unit kincir angin dengan

potensi pengurangan emisi CO2 sebesar 70,81 ton / tahun. (5) Pembangunan SKEA di

wilayah pesisir pantai Pandansimo secara langsung tidak berpengaruh secara signifikan

karena menggunakan konsep renewable energy yang berasal dari energi angin sehingga tidak

mempengaruhi komponen abiotik maupun biotik dalam ekosistem yang ada di Pantai

Pandansimo.

Kata Kunci : Optimasi, Propeler NACA 4415, Komposit alam, Energi terbarukan, Emisi CO2

liv

SUMMARY

Introduction

Petroleum, Coal, and Gas as fossil energy are currently the dominant source of energy

and raw materials in Indonesian petrochemical industry, because the utilization is relatively

easy, but the reserves is limited. Directorate General of Electricity and Energy Utilization

(DESDM, 2005) states that Indonesia's oil reserves in 2008 amounted to 8.2 x 109 barrels,

while the production rate is 3.57 x 108 barrels / year. With production levels as 2008, and

without the discovery of new reserves, Indonesia's oil reserves will be exhausted within next

23 years. In the National Energy Management Blueprint (DESDM, 2005), in 2005,

approximately 94% of primary energy consumptions come from fossil fuels. Furthermore, if

no energy management optimization efforts, in 2025 the proportion will be 97%.

The Ministry of Research and Technology (2006), stated that Indonesia's oil reserves

in 2008 amounted to 3.7 x 109 barrels, or just 0.3% of world reserves, while the production

level is about 106 barrels / day or 1.2% of world production, with value of R / P = 10.2

years. These two scenarios illustrate how serious the problem is certainly the nation's energy,

so it should be anticipated in earnest. Combustion of petroleum, which is classified as fossil

energy, also contribute to global warming, because the addition of CO2 in the air.

Indonesia is an archipelago country which two thirds of its territory is ocean and

Indonesia has the fourth longest coastline in the world (fisrt USA, Canada, and Rusia),

95,181 Km, lies in equatorial which 17,480 islands. With these circumstances, the potensial

wind energy source of renewable energy must be utilized and need to be developed. Recently,

in the abundant of wind energy in coastal areas of Indonesia, the total installed capacity of

wind energy conversion systems is less than 800 kilowatts. Referring to the national energy

policy, then wind power is expected to reach 250 megawatts (MW) by 2025.

According to Dewan Nasional Perubahan Iklim Nasional, Indonesia contribute a green

gas emission relatively high, mainly from forest utilization and fossil fuel consumption. In

addition, CO2 emission increased significantly in last decade as a result of increasing in

electric energy consumption.

lv

In October 2000, European Union has set the rules "End-of-Life Vehicles (ELV)

Directive (2000/53/EC)", which is targeting a minimum 85% by weight of ELV must be

recycled in 2006 and a minimum of 95 % ELV weight should also be updated in 2015. FAO

also declared "International Year of Natural Fiber (IYNF) 2009" to urge various

manufacturing industries to utilize natural fiber materials. Both of these regulations support

the potential use of local genius materials in Indonesia as an engineering material in

manufacturing technology. These local genius material are natural fibers, wood, and also

natural composite (NACO). Thus, substitution of synthetic materials with environmental

friendly and renewable natural materials can be added into product regulations.

Nowdays, material of wind turbine propeller is been replaced by Skin Composite GFRP

(glass fiber reinforced plastic). This GFRP propeller is light and easily rotates although in

low speed wind. The wind turbine propeller from skin GFRP composite sandwich need to be

developed in order to withstand greater external impact loads. Natural ramie fiber and Albizia

wood should be used to reduce the use of imported synthetic materials. The aim of this

research is to study the potential use of local genius materials in Indonesia, particularly

natural fibers and natural wood to develop hybrid composite of ramie fiber with Albizia wood

as a core. This hybrid composite is used as a material of wind turbine propeller. Prototype of

this hybrid composite propeller is made by modify a model of NACA 4415 Standard Airfoil.

This hybrids composite propeller is proposed for low wind speeds and environmentally

friendly.

Problem statement

Issues related wind energy system being investigated in this study is to optimize the

propeller design of standard NACA 4415 airfoil with CFD simulations. The propeller of wind

turbine is made from composite of Albizia wood and ramie fiber. The aim of this research is

to find out the optimum design of propeller for low wind speed and coastal climate at

Pandansimo. Furthermore in this research, the effect of wind energy conversion on

environment is also studied, particularly around the area of Pandansimo Bantul.

Research benefits

This research is able to support the potential of hemp cultivation in Indonesia and also

as policy to save the green environment and non renewable source of energy. Other benefit

expected from the results of this study is the use of small and medium scale SKEA (50 W -

lvi

100 kW) at coastal area of Pandansimo for many applications including household electricity,

cold storage, power supplies for communication, and battery chargers of fishing boats.

Finally, the result of this research is expected to contribute in improving the living standard of

rural communities especially in the coastal area through the fulfillment of electrical energy.

Literature Review

Composite material is a combination of two or more material that formed at a

macroscopic level and bond to obtain a new properties which different from its component

(Kaw, 1997). the bonding between the fiber and resin, fiber will serve as reinforcement which

usually have high strength and stiffness, while resin as an adhesive or matrix to maintain the

position of the fiber, transmit shear forces and also as a fiber coatings. Matrices typically have

relatively low strength. Fortunalety it aso resilient, hence this characteristic of fiber will play

an inportant rule to the strength and stiffness of the composite. Smaller size the fiber, give

better adhesion and strength to composite. This is because the ratio between the surface and

the fiber volume increases with reduction in fiber size (Riedel, 1999).

Strength of composite is influenced by several factors such as type, geometry,

direction, distribution, and fiber content. Based on theory of the Rule of Mixture (ROM),

strength of composite increases with increasing of fiber content up to 60-70% (Sanadi et al.,

1986). Selection of composite fibers is influenced by several parameters such as strength and

stiffness of the desired composite, maximum strain rate, thermal stability, the bond between

the fiber and the matrix, dynamic behavior, the long-term behavior, density, price, processing

cost, availability, and recycling method (Riedel, 1999). For example, when the composite is

used for lightweight structures, the strength and specific stiffness would be more intested.

In Indonesia, research of natural fibers intensively began in the 2000s. Research has

been conducted by Mulyadi and Rochardjo (2003) using Cantala Agave fiber and plastic

matrix. Utilization of waste of palm fruit fiber for various engineering applications has also

been studied comprehensively (Jamasri et al., 2005-2006). Study of tensile properties of fiber

composites polyester with randomly palm fruit matrix has also been done by Jamasri et al.

(2005). The results showed that inreasing of palm fruit fiber volume content can improve the

function of a composite as structure panel, either as a primary or secondary structure.

Work of utilization of kenaf fiber and albizia wood as the main component of

composite sandwich panels has been done by Diharjo (2006). Compatibility studies between

lvii

flax fibers with epoxy matrix in order to produce High Performance Natural Fiber Reinforced

Plastic Composites (HPNFRP) has been carried out by Marsyahyo (2006). Research in

utilization of natural fibers has also made by Diharjo et al. (2005). In this study, Kenaf

composites - polyester had better tensile properties than the composites of kenaf-PP been

investigated by Karnani et al. (1997).

Furthermore, Diharjo et al. (2007) have developed a research on sandwich composite

with Albizia wood as composite’s core. Impact properties of randomly kenaf fiber composite

sandwich-polyester with Albizia wood core is increasing with increasing of core thickness.

Development of biocomposite materials has also been done by Mujiyono et al. (2008). Ramie

fibers and bamboo fiber were used in this study. Meanwhile, natural matrix used for adhesive

was from the secretion of Albazia’s aphid.

Suizu N., et al, (2009), have investigated the use of natural fiber reinforced materials

to produce eco-friendly and strong composite material. Compsoite was been made by mixing

the hemp fiber with high alkali concentrations. Strong composite could be obtained from this

work.

With the invention of modern computer systems, numerical methods have become

increasingly useful in the simulation of engineering problems (Panchal (2010)).

Computational Fluid Dynamics (CFD) plays an important role in solving complex fluid

dynamics problems without performing an experimental work. Recently, CFD is used widely

in engineering field, from design electronics hardware to design an aircraft

Research Methodology

Propeller of wind turbine used in this work is a modification of Standard NACA 4415.

Optimization of propeller design is done by computational and simulation work with the help

of FLUENT v6.3 software. This computational work aims to reduce the designing time and

cost of an appropriate airfoil model for wind turbine propeller.

In this study, analysis an environmental factor on composite propeller is also

investigated. These environment factors are temperature, humidity, and wind speed. The

strength of composite propeller is tested using tensile test, bending test, and impact test. The

results is then analysed to determine whether the strength of composite is reduced.

This composite propeller is installed at Pandasimo beach, Bantul, Yogyakarta. Data of

wind speed, temperature and humidity are taken every day, average of 12 hours in the day

lviii

(6:00 to 12:00 am), and in the night (18.00 - 24.00 pm). Other data of wind speed and

temperature is also obtained from the LAPAN’s data logger at Pandansimo Coast.

Furthermore, the collected data is then processed and presented in tables, figures, and charts

using Microsoft Excel Software, SPSS, and Matlab.

Methods of research is conducted by quantitative method and theoretical method.

Quantitative method is conducted by field observation, and theoretical method is done by

direct measurement. Measurements are performed within 5.5 months, sample is taken every

week. Experimental conditions in the field of this research is a reflection of the actual

operational data.

Results and Discussion

Energy

The value of lift coefficient (Cl), the coefficient of drag (Cd) and the moment

coefficient (Cm) from numerical simulations to the angle of attack at a particular Reynolds

number can be expressed in a curve. Based on the results of numerical simulations NACA

4415 airfoil to increase the value of Cl in the range of angle of attack of -120 ≤ α ≤ -10

0 and in

the range of 140 ≤ α ≤ 20

0, standard NACA 4415 airfoil is modified at the front side of the

bottom surface and at the rear side of upper surface. Increasing the value of Cl increases the

torque generated by the wind turbine blades.

According to the results, the curve of lift coefficient to angle of attack of airfoil

NACA 4415 and NACA 4415 modification is made. For airfoil of NACA 4415 modification,

Cl increases about 14,8%, 7,2%, 4,9% 2,3%, 4,2%, and 2,2% at Reynolds number of 41000,

55000, 68000, 96000, and 250000, respectively. It can be concluded that the airfoil of NACA

4415 modification has a better performance at Reynolds number of 41000 to 250000. Based

on numerical studies, the airfoil of NACA 4415 modification can be used as the basis for

generating 3600 polar curve by extrapolating from -180

0 to 180

0.

Numerical Simulation Method of flow through turbine blades can be used for

analysis of turbine blade design, known as Blade Element Momentum theory (BEM). BEM is

used to design the airfoil of NACA 4415 for turbine blades based on the curve of lift and drag

(drag polar). The results of this extrapolation are used to generate polar curve at airstream

velocity of 3, 4, 5, 6, 7 dan 18 m/s. The design of turbine blades based on average wind speed

conditions in Indonesia and specific wind speed conditions in Pandansimo-Yogyakarta. At

lix

Pandansimo, an average wind speed is 3 to 5 m/s and potential energy is 1000 Watts (1 kW).

Hence, the initial dimensional of wind turbine blade is designed with a length of 1, 50 m. For

simulation purposes and losses at the edge of propeller is negligible, the blade length is

extended to 1.65 m.

Based on the BEM, it can be made a turbine blade with chord length of airfoil

element varies with radial position. Design of turbine blades based on the distribution of twist

angles (θ) for different blade elements (consisting of 4 variations in the distribution of θ) and

the turbine rotor has three blades for particular wind speed conditions. Simulation is then

performed for wind speed of 3, 4, 5, 6, 7 and 18 m/s, and at Tip Speed Ratio of 1 TSR 10.

The results of numerical simulation of turbine rotor in term of aerodynamics performance can

be presented as follows: the output power to the wind speed, the torque to the wind speed, the

output power to the TSR, the torque to TSR, the output power coefficient to the wind speed,

and power coefficient to the TSR. Simulation results show that the power and torque have the

same trend. Power and torque increase with increasing wind speed, small positive gradient for

wind speed of 1 to 5 m/s. This gradient increases for wind speed of 5 to 10 m/s. This positive

gradient tends to slope up at wind speed of 10 m/s to 20 m/s.

The rotor of wind turbine consists of three blades that able to generate power output

of 50 watts to 240 watts at wind speeds of 3 m/s to 5 m/s. Turbine rotor has a torque of 25 Nm

to 75 Nm. The turbine rotor has a power coefficient Cp of 0.35 to 0.40. Comparison of the

coefficient of aerodynamic of the airfoil between NACA 4415 standard andNACA 4415

modification show that NACA 4415 modification has better performance at Reynolds number

41000 to 250000. The optimum wind turbine blade can be twisted up 24,80 at the root and -

4.7 ° at the tip.

Material of Composite

Composition of matrix and reinforcement fiber is one of many important factors that

determine the characteristics of the composite. The composition of matrix and fiber can be

defined either in the form of fiber volume fraction (Vf) or fiber weight fraction (Wf).

However, fiber volume fraction is more widely used to determine the composite properties.

Volume fraction of two layers composite is smaller than one layer composite. Volume

fraction of two layers and one layers composite are 44,820 % and 47,118%, respectively.

Volume fraction reduction in two layers composite increases a bending stress about 56,362%.

lx

It is because a matrix has good properties and ability to transfer bending force during flexural

test.

Mechanical property of composite is influenced by several factors such as type,

geometry, direction, distribution, and fiber content. Based on the theory of Rule of Mixture

(ROM), strength of the composite increases with the addition of fiber content up to 60-70%

(Sanadi et al., 1986).

Flexural test is done for identification the strength of material composite of NACA

4415 modification. Specimens are made in two models, 1 layer and 2 layers hemp fiber with

core of Albizia wood. Flexural results indicate mechanical characteristics of the material in

terms of bending stress, bending strain, and modulus of elasticity. For 2 layers composite,

bending stress, bending strain, and modulus of elasticity are 30,881 MPa, 1,795 %, and 2,018

GPa, respectively. Meanwhile for 1 layer composite, bending stress, bending strain, and

modulus of elasticity are 19,013 MPa, 2,313 %, and 0,776 GPa. Thus, 2 layers composite is

used for material of prototype NACA 4415 in this work. The selection of 2 layers composite

is due to its high bending stress and its ligthweigth, hence suitable for low wind speed 3 m/s.

The ramie alignment is smoother and denser in 2 layers composite. The mean weight

relative error of 1 layer composite and 2 layers composite are 7.182% and and 6.880%,

respectively. This result indicates that the composite fabrication process by hand lay-up

method is done well, either on 1 layer composite or 2 layers composite.

Fiber volume fraction (reinforce, ramie fiber and Albizia) in 2 layers composite is

49.130%. This fraction is bigger than 1 layer fabricated composite which volume fraction of

46.012%. Increasing of fiber volume fraction also increases mechanical strength of

composite. Increasing bending stress in 2 layers composite is found to be 62.42%. This

situation occurs may due to the matrix have enough strength and good ability for load

distribution during bending test.

Validation results show that the calculation of the mechanical properties of the test

results is lower than the calculations using the Rule of Mixture for specimens of 2 layers of

composite material that is equal to 3.289 Mpa (10.65 %), thus the resulting mechanical

properties of testing has a very high accuracy rate.

Wood is mostly composed by three elements, Carbon, Hydrogen and Oxygen. These

elements come from CO2 in the air and from H2O from the ground. However, the wood also

lxi

contains other elements such as Nitrogen, Phospor, Kalium, Calcium, Magnesium, Silikon,

Alumina and Natrium. After 5,5 months installation of model, EDS test is conducted. The test

result indicates that Carbon decreases by 4.01%, while Oxygen increases by 7.85%. This

phenomenon is caused by high humidity at observation site, about 69.98%. This high

humidity increases a diffusion of oxygen air into the propeller material.

Environmental Aspect

Geographically, the south coast of Yogyakarta is an open area which receive a

sunlight all the day. The average wind speed is 4 m/s. These conditions suitable for

installation of wind energy conversion system. Pandansimo, Poncosari village, Bantul is

selected for installation of wind turbine in this work. This location directly faces to the south

sea of Java. Electrical energy generated from this hybrid energy is expected to support the

agriculture, fisheries and tourism at the Pandansimo beach.

Assuming that the electrical energy needs of people around the Pandansimo Beaches ar

22.5 KW per day were filled with 1 unit 30 KVA generator, can be substituted by the use of 1

KW wind turbine consider the output power efficiency by 40%, then the utilization of 56 units

wind turbine has CO2 emission reduction potential of 70.81 tons / year.

Environmental influences on composite materials of propeller

From previous studies, degradation of composite material strength was caused by

environmental factors, such as the effect of air humidity, solar thermal, ultraviolet radiation,

and even thermal oxidation. Humidity for example, can reduce the strength of composite

materials due to the diffusion of water vapor into the composite material. This diffusion can

decrease in the nature of glass transition temperature, the temperature at which the resin

changes the nature of a condition to viscoelastic solid condition. Besides the environmental

factor, degradation is also affected by chemical composition of resin and matrix, and also and

the time exposure to the environment. Some composite materials are very sensitive to the

weather. The combination of two or more environmental factors can lead degradation of the

strength of composite materials (Li, 2000).

Environmental influences on the composite depends on the effect on each component

of the composite, fiber, matrix, and the interface between the fiber and the matrix. The overall

effect depends on dominant environmental impact to composite components. For example, the

lxii

shear stress of a composite is primary effected by it matrix. Hence, the environmental effects

on shear stress of composites depend on matrix sensitivity to environment.

Effect of temperature

In the operational period of time, windmill propellers may be exposed to an extremely

temperatures condition. Some polymers will become brittle when exposed to extremely low

temperatures (Schwartz, 1996). In recent years, many research have been done to study the

resistance of composite materials to high temperatures condition (Brinson, 1987), (Soutis,

1997), (Hale, 1997), and (Zaaffaroni, 1998). Effect of temperature on fracture properties of

composites has been investigated in detail by Marom (1989). The results showed that the

interlaminar fracture energy decreased 25-30% with increasing in temperatures of 500C -

1000C.

In addition to accelerating the process of water absorption, the temperature also affects

the composite resin. Springer et al (1997) concluded that for the composite laminate 900

(dominated composite resin), an increase in temperature can reduce modulus of elasticity and

strength of the composite about 60% to 90%.

Effect of Moisture

Water molecules can diffuse into the pores of the composite and can affect the

mechanical properties of composite materials. Marom (1989) reported that the water content

can affect the crack characteristic of composite. Shen and Springer (1977) reported for the

composite laminate 900. The maximum tensile strength and modulus of elasticity decrease

with increasing water contain in the composite material. This reduction can reach 50% -90%.

Diffusion of water vapor into the composite causes a degradation of the composite-fiber

bonding. (Schultheise, 1997), degradation of glass transition temperature (Brinson, 1987),

composite plasticity, and leada a cracks in the matrix composite (Schutte, 1994) (Grant,1995).

The average weight of all three blades before being installed is 3025 grams. After 5,5

months installation of this composite as windturbine blades, the weigth is found to be 3.106

grams. So the percentage content of water vapor diffused into the blade material during 5,5

months is 0.44%. This result is not much different from the result obtained by EDS.

Percentage of oxygen in composite increases by 0.22% after 5,5 months.

lxiii

Conclusion

Based on numerical simulation on design of propeller of horizontal axis wind turbine, it is

concluded as follow: (1) Design of wind turbine balde in this research is based on the airfoil

modification of NACA 4415. Blades has 1.625 m in length with 20 elements blade with

maximum chord length of 0.28 m and minimum chord length of 0.08 m as show in Figure 97.

Rotor of wind turbine has three blades which able to produce output power from 50 Watt to

240 Watt in range of wind speed in Indonesia, from 3 m/s to 5 m/s as shown in Figure 184.

Rotor of wind turbine produce torque from 25 Nm up to 75 Nm, hence the power coefficient

(Cp) of the rotor is from 0,35 to 0,40 at the wind speed of 3 m/s to 5 m/s . Based on

comparison of the coefficient of aerodynamic, it can be concluded that the NACA 4415

modification has a better performance than NACA 4415 at Reynolds number from 4,1x104 to

2,5x105. (2) Ramie fiber and Albizia core can be used as raw material of composite of Ramie

fiber and Albizia. Composite of Ramie fiber and Albizia as a core can be manufactured by

hand lay-up method of 1 layer and 2 layers. Mean fiber volume fraction (vf) of composite 2

layers (49.130%) is higer than of composite 1 layer (46.012%). Increasing in fiber volume

fraction of 2 layers composite results an increasing of bending stress abaout 62,46% of 2

layers composite. The highest bending stress is found to be 30,88 MPa in 2 layers composite.

The modulus elasticity and bending strain of 2 layers composite are 2.018 GPa and 1.795%.

Validation by Law of Rule of Mixture (ROM) show that the mechanic properties of 2 layers

composite from experimental test are higher than those from calculation of ROM, about 3,289

MPa (10,65%). Hence, result from experimental test of mechanical properties has good

accuracy. (3) SEM analysis show that micro structure of 2 layers composite remains

unchanged after 5.5 months. EDS result indicates that Carbon (C) decreases by 4,01%, while

the Oxygen (O) increased by 7,85%. This phenomenon is caused by high humidity, with an

average of 69.98%. High humidity causes the oxygen in the air diffuse into the composite

material of wind turbine blade (4) Besides the contribution to electric energy supply,

development of renewable energy also reduce CO2 emission. Assuming that the electric

energy needs of 1 unit generator (30 kVA) is subsitited by 1 kW wind turbine which output

power efficiency of 40%, it is required 56 units wind turbine to supply electric energy of 22,5

lxiv

kW for population in Pandansimo Beaches. In turn, the substitustion has potential to reduce

about 70.81 tons/year CO2 emission.

(5) Development of wind energy field in the coastal zone of Pandansimo has no significant

effect due to use of the renewable energy concept so it does not affect the abiotic and biotic

components of the ecosystems that exist in Pandansimo Beach.

Keywords: Optimization, NACA 4415 propeller, natural composite, renewable energy, CO2

emission

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam era globalisasi saat ini, telah terjadi pergeseran paradigma dalam peradaban

manusia menuju masyarakat berbasis pengetahuan (Knowledge-Based Society). Pergeseran

paradigma tersebut berimplikasi pada pergeseran paradigma pembangunan negara-negara di

dunia, termasuk Indonesia, dari pembangunan yang berbasis sumber daya alam menuju

pembangunan berbasis sumber daya masyarakat berpengetahuan. Dalam kehidupan ekonomi,

pergeseran paradigma tersebut memberikan implikasi terhadap terjadinya proses transisi

perekonomian dunia yang semula berbasiskan pada sumber daya (Resource-Based Economy)

menjadi perekonomian yang berbasis pengetahuan (Knowledge-Based Economy).

Minyak bumi, batubara, dan gas (energi fosil) merupakan sumber energi dominan di

Indonesia dan bahan baku industri petrokimia, pemanfaatannya relatif mudah, namun

ketersediaannya terbatas. Ditjen Listrik dan Pemanfaatan Energi (DESDM, 2005) menyatakan

bahwa cadangan minyak bumi Indonesia pada tahun 2008 berjumlah 8,2 x 109 barel,

sedangkan tingkat produksi 3,57 x 108 barel/tahun. Dengan tingkat produksi seperti 2008, dan

tanpa penemuan cadangan baru, cadangan minyak bumi Indonesia akan habis dalam waktu 23

tahun (disebut nilai R/P, perbandingan jumlah cadangan (R) dengan tingkat produksi (P)). BP

(Kemenristek, 2006), menyatakan bahwa cadangan minyak bumi Indonesia pada tahun 2008

berjumlah 3,7 x 109 barel atau hanya 0,3% cadangan dunia, sedangkan tingkat produksi pada

tahun itu sekitar 106 barel/hari atau 1,2% produksi dunia, dengan nilai R/P = 10,2 tahun. Dua

skenario ini tentunya menggambarkan betapa seriusnya problem energi nasional, sehingga

2

perlu diantisipasi dengan sungguh-sungguh. Pembakaran minyak bumi, yang tergolong energi

fosil, juga berkontribusi pada pemanasan global, karena penambahan CO2 di udara.

Lebih bijaksana, jika Indonesia bisa lebih banyak memanfaatkan minyak bumi

tersebut sebagai bahan dasar industri petrokimia karena nilai tambahnya lebih besar, daripada

sebagai sumber energi.

Dalam Blueprint Pengelolaan Energi Nasional (DESDM, 2005), pada tahun 2005,

sekitar 95% dari kebutuhan energi primer berasal dari bahan bakar fosil. Selanjutnya, jika

tanpa usaha optimalisasi pengelolaan energi, pada tahun 2025 diperkirakan proporsi akan

menjadi 97%. Elastisitas energi nasional Indonesia yang tinggi (1,84) dibandingkan negara

lain seperti Jepang (0,10) dan Amerika Serikat (0,26) mengindikasikan penggunaan energi

nasional termasuk kategori sangat boros (Prastowo, 2007). Sedangkan menurut Departemen

ESDM (2005) menunjukkan bahwa intensitas energi Indonesia 470 (Jepang 92,3, Jerman

sekitar 125, dan Thailand sekitar 263), sedangkan elastisitas pemakaian energi Indonesia 1,84

(Thailand 1,16, Perancis 0,47, Amerika Serikat 0,26, bahkan Jerman – 0,12). Elastisitas energi

diukur dengan membandingkan antara tingkat pertumbuhan konsumsi energi dan tingkat

perumbuhan ekonomi nasional.


mempunyai garis pantai terpanjang ke-empat di dunia (setelah AS, Kanada, dan Rusia) yaitu

± 95.181 Km serta terletak di lintasan garis khatulistiwa, dan memiliki 17.480 pulau.

Dengan keadaan tersebut, energi angin menjadi potensi yang harus dikembangkan dan

dimanfaatkan.

Di tengah potensi angin melimpah di kawasan pesisir Indonesia, total kapasitas

terpasang dalam sistem konversi energi angin saat ini kurang dari 800 kilowatt. Di seluruh

3

Indonesia, lima unit kincir angin pembangkit berkapasitas masing-masing 80 kilowatt (kW)

sudah dibangun. Tahun 2007, tujuh unit dengan kapasitas sama menyusul dibangun di empat

lokasi, masing-masing di Pulau Selayar tiga unit, Sulawesi Utara dua unit, dan Nusa Penida,

Bali, serta Bangka Belitung, masing-masing satu unit. Mengacu pada kebijakan energi

nasional, maka pembangkit listrik tenaga angin ditargetkan mencapai 250 megawatt (MW)

pada tahun 2025.

Menurut Dewan Nasional Perubahan Iklim bahwa Indonesia merupakan penghasil

emisi gas rumah kaca (GRK) yang relatif besar, terutama dari pemanfaatan hutan dan lahan,

tetapi juga dari penggunaan bahan bakar fosil yang meningkat dengan pesat. Emisi dari

pemakaian batu bara mengalami peningkatan paling cepat dalam dekade terakhir akibat

pemakaian yang terus meningkat untuk pembangkit tenaga listrik.

Berdasarkan data LAPAN (Daryanto, et al., 2005), angin di Indonesia memiliki

kecepatan yang bervariatif, umumnya terkategorikan sebagai angin berkecepatan rendah.

Penelitian sistem konversi energi angin (SKEA) kecepatan rendah belum banyak dilakukan di

Indonesia, padahal ada beberapa lokasi yang mempunyai kecepatan angin rendah secara

kontinu yang dapat dimanfaatkan.

Nanang Okta (2006), menyatakan bahwa energi angin relatif bersih dan ramah

lingkungan karena tidak menghasilkan karbon dioksida (CO2) atau gas-gas lain yang berperan

dalam pemanasan global, sulphur dioksida dan nitrogen oksida (jenis gas yang menyebabkan

hujan asam). Energi ini pun tidak menghasilkan limbah yang berbahaya bagi lingkungan

ataupun manusia. Meski demikian, harap diingat bahwa sekecil apapun semua bentuk

produksi energi selalu memiliki akibat bagi lingkungan. Hanya saja efek kincir angin sangat

rendah, bersifat lokal dan mudah dikelola.

4

Yuli Setyo (2005), kecepatan angin minimum untuk menggerakkan sebuah kincir

angin berskala kecil (10 kW), dapat menghasilkan listrik dengan kecepatan angin rata-rata

sebesar 3 m/s. Sedangkan untuk kincir angin berskala besar (100 kW) dapat menghasilkan

listrik dengan kecepatan angin rata-rata sebesar 5 m/s.

Departemen ESDM (2005) menyatakan bahwa secara umum, pemanfaatan tenaga

angin di Indonesia memang kurang mendapat perhatian. Sampai tahun 2004, kapasitas

terpasang dari pemanfaatan tenaga angin hanya mencapai 0.5 MW dari 9.29 GW potensi yang

ada. Hal ini disebabkan karena harga energi terbarukan belum kompetitif bila dibandingkan

dengan harga energi fosil sebagai akibat penerapan kebijakan penetapan harga energi melalui

subsidi (Indarto, 2006).

Dari hasil perhitungan yang dilakukan AWEA juga memperlihatkan bahwa kincir

angin sangat efektif untuk mengurangi emisi gas karbon dioksida (CO2), gas utama penyebab

efek rumah kaca. Kincir angin tunggal dengan daya 750 kW (kiloWatt), bentuk kincir angin

yang banyak dipasang di tempat penghasil sumber tenaga angin diseluruh dunia,

menghasilkan sekitar 2 juta kWh (kilo Watt hour) daya listrik dalam setahun. Berdasar ukuran

rata-rata campuran bahan bakar di Amerika Serikat (AS), kira-kira dari setiap kWh yang

digunakan akan menghasilkan 1,5 pon CO2. Ini berarti setiap kincir angin biasa akan

mencegah emisi sebesar 2 juta kWh x 1,5 pon CO2/kWh =3 juta pon CO2 atau 1,5 ton CO2

pertahun. Menurut Wackemagel (1996) dalam Our Ecological Footprint, sepetak lahan hutan

menyerap kurang lebih 3 ton CO2 per hektar per tahun. Jadi sebuah kincir angin sebesar 750

kWh dapat mencegah emisi CO2 sebesar yang dapat diserap oleh hutan seluas setengah

hektar.

5

Pemanfaatan terhadap sumber daya alam yang terbarukan merupakan hal-hal yang

harus dan terus dikembangkan agar tidak terjadi krisis dan kelangkaan energi, khususnya

untuk pemenuhan kebutuhan masyarakat kepulauan. Data komprehensif potensi kincir angin

di Indonesia salah satunya mengacu pada “Energy Outlook & Statistics”, Universitas

Indonesia. Terdapat 31 lokasi kincir angin di Jawa dan 104 kincir angin diluar pulau Jawa

termasuk Bali. Sebagian besar telah digunakan untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga

dengan kapasitas terbesar dibawah 10 kW dan hanya sedikit yang mencapai 14,4 dan 15

kW. Kendala terbesar bukan karena ketersediaan angin dan teknologi, karena angin di

Indonesia bertiup relatif konsisten (3-5 m/s dan > 5 m/s di daerah pesisir), tetapi lebih

dikarenakan kecenderungan memakai listrik PLN (sebelum pencabutan subsidi BBM).

Menurut Sasongko (2009), penentuan ketinggian dari kincir angin dilakukan dengan

menganalisis data turbulensi angin dan kekuatan angin. Derau aerodinamis merupakan

fungsi dari banyak faktor seperti desain sudu, kecepatan perputaran, kecepatan angin,

turbulensi aliran masuk. Derau aerodinamis merupakan masalah lingkungan, oleh karena itu

kecepatan perputaran rotor perlu dibatasi di bawah 70 m/s. Beberapa ilmuwan berpendapat

bahwa penggunaan skala besar dari pembangkit listrik tenaga angin dapat merubah iklim

lokal maupun global karena menggunakan energi kinetik angin dan mengubah turbulensi udara

pada daerah atmosfir.

Pada Oktober 2000, di negara-negara Uni-Eropa telah ditetapkan peraturan ”End-of-

Life Vehicles (ELV) directive (2000/53/EC)”, yang mentargetkan minimum 85% berat ELV

harus dapat diperbaharui pada tahun 2006 dan minimum 95% berat ELV juga harus dapat

diperbaharui pada tahun 2015. Selanjutnya pada 20 Desember 2006, FAO juga

mendeklarasikan “International Year of Natural Fiber (IYNF) 2009” untuk mendesak

6

berbagai industri manufaktur agar memanfaatkan bahan-bahan serat alam. Kedua aturan

tersebut mendukung pemanfaatan potensi local genius materials di Indonesia khususnya

“serat alam dan kayu alam” sebagai bahan rekayasa produk teknologi, termasuk natural

composite (NACO). Dengan demikian, substitusi penggunaan bahan-bahan sintetis dengan

bahan alam yang ramah lingkungan dan dapat diperbaharui menjadi persyaratan produk.

Serat alam yang berpotensi sebagai penguat NACO adalah rami karena massa

tanamnya pendek (55 hari) dan produktifitasnya tinggi (6 ton/kali panen/ha batang basah)

(Budi, 2005), sedangkan kayu yang berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai core untuk

material komposit sandwich adalah kayu sengon laut (KSL) karena ringan ( = 0,33 gr/cm3)

(Diharjo, 2008).

Indonesia memiliki potensi yang cukup besar untuk mengembangkan rami karena

memiliki lahan yang relatif luas dan iklim yang cocok untuk tanaman rami. Rami sangat

cocok dikembangkan di Indonesia bagian barat yang beriklim basah karena tanaman ini

memerlukan curah hujan sepanjang tahun. Berdasarkan persyaratan tumbuhnya banyak

daerah yang sesuai antara lain: Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Sumatera Utara dan

Sumatera Selatan.

Soeroto (1956) menyebutkan bahwa tanaman rami akan tumbuh dan berproduksi

tinggi di Indonesia bila ditanam pada daerah dataran menengah sampai dataran tinggi (500-

1500 m dpl.). Di wilayah DIY dan Jawa Tengah, daerah penghasil rami antara lain

Kulonprogo, Pati, Semarang, Sleman, dan Surakarta (Wonosobo dan Garut).

Tingginya produktivitas KSL ditunjukkan oleh hasil listing Sensus Pertanian 2003

(ST03), dimana di Indonesia terdapat 59,83 juta pohon KSL dan sekitar 41,14% diantaranya

7

adalah KSL siap tebang. Tanaman KSL terkonsentrasi di tiga propinsi yaitu Jawa Tengah

(34,84 %), Jawa Barat (30,62 %), Jawa Timur (10,88 %) dan sisanya di luar Jawa.





sebaiknya dibuat dari komposit sandwich yang ramah lingkungan.

Uraian tersebut menunjukkan bahwa rekayasa propeler kincir angin dari komposit skin

GFRP perlu dikembangkan menjadi struktur sandwich agar mampu menahan beban luar

(benturan ) yang lebih besar. Potensi sumber daya alam rami dan KSL perlu dimanfaatkan

untuk mereduksi penggunaan bahan sintetis impor.

Dalam perkembangannya SKEA dibagi menjadi kincir angin poros horisontal dan

kincir angin poros vertikal. Kedua jenis kincir angin inilah yang kini memperoleh perhatian

besar untuk dikembangkan. Pemanfaatannya yang umum sekarang sudah digunakan adalah

untuk memompa air dan pembangkit listrik.

Pada SKEA poros horisontal pemanfaatannya harus diarahkan sesuai dengan arah

angin yang paling tinggi kecepatannya. Kalau pada kincir poros vertikal pemanfaatannya

tidak memerlukan orientasi pada arah angin (tidak perlu mendeteksi arah angin yang paling

tinggi kecepatannya) seperti pada kincir angin poros horisontal.


GFRP perlu dikembangkan menjadi struktur lamina agar mampu menahan beban luar

(benturan) yang lebih besar. Potensi sumber daya alam rami dan KSL perlu dimanfaatkan


8

B. Perumusan Masalah

Permasalahan yang akan dikaji dan dicari penyelesaiannya dalam penelitian ini

adalah:

1. Bagaimana melakukan optimasi desain propeler airfoil standard NACA 4415 dengan

simulasi CFD

2. Bagaimana pemanfaatan potensi local genius materials di Indonesia khususnya “serat

alam dan kayu alam” untuk pengembangan teknologi komposit serat rami dan core

kayu sengon laut untuk pembuatan prototipe propeler airfoil modifikasi NACA 4415

yang paling sesuai untuk angin kecepatan rendah dan ramah lingkungan

3. Bagaimana pengaruh lingkungan pesisir pantai Pandansimo terhadap ketahanan

propeler berbahan baku komposit KSL dan serat rami yang dipasang di daerah pantai.

4. Bagaimana manfaat lingkungan penerapan Sistem Konversi Energi Angin (SKEA) di

lingkungan di sekitar pantai Pandansimo Bantul

C. Orisinalitas

Seiring dengan kemajuan jaman, para ahli menyadari bahwa bahan tunggal memiliki

keterbatasan baik dari sisi adopsi disain produk maupun kondisi pasar. Teknologi modern

memerlukan bahan campuran baru yang memiliki kombinasi sifat-sifat unggul bahan

pembentuknya seperti logam, keramik, dan polimer; yang disebut dengan bahan komposit.

Dengan mengatur komposisi bahan pembentuknya, bahan komposit dapat memiliki sifat

mekanik dan karakteristik yang lebih baik.

Pada tahun 1960, komposit polimer berpenguat serat gelas (Glass Fiber Reinforced

Plastic-GFRP) berkembang pesat dan diikuti pengembangan serat sitentik lainnya seperti

karbon, kevlar, dan polyethylene. Dalam penggabungan antara serat dan resin, serat yang

9

mempunyai kekuatan dan kekauan tinggi berfungsi sebagai penguat (reinforcement),

sedangkan resin berfungsi sebagai perekat / matrik untuk menjaga posisi serat,

mentransmisikan gaya geser dan melindungi serat. Matrik biasanya mempunyai kekuatan

relatif rendah tapi ulet (Jamasri, 2008). Keuntungan utama penggunaan komposit polimer

adalah kekuatan dan kekakuannya yang tinggi, densitas rendah, tahan korosi, umur lelah

panjang, dan mudah dibentuk. Selain itu, komposit polimer juga memiliki koefisien gesek

yang rendah (Diharjo, 2011).

Komposit serat alam dengan segala kelebihannya mulai dilirik oleh berbagai industri,

seperti industri kereta api, kapal, otomotif, militer, alat olah raga, kedokteran, dan konstruksi

bangunan sipil, bahkan sampai industri peralatan rumah tangga. Hal ini terutama didukung

oleh isu masalah lingkungan dan keterbatasan sumber bahan bakar fosil. Penggunaan serat

alam sebagai penguat komposit didukung oleh adanya regulasi persyaratan habis pakai (end of

life vehicle-ELV) produk otomotif bagi negara-negara Uni Eropa dan sebagian Asia.

Kebijakan ini juga didukung oleh FAO pada tahun 2009 yang mendesak industri untuk

memanfaatkan serat alam (Jamasri, 2008). Serat alam mempunyai kekuatan berkisar antara

220 MPa (serat buah kelapa) sampai dengan 1500 MPa (serat flax) dan modulus Young antara

6 GPa (serat buah kelapa) sampai dengan 80 GPa (flax), serta massa jenisnya berkisar 1,25

gram/cm3 sampai dengan 1,5 gram/cm

3. Sedangkan serat gelas tipe E mempunyai kekuatan

2200 MPa dan modulus Young 73 GPa, serta massa jenis 2,55 gram/cm3, sehingga untuk

beberapa serat alam seperti flax, hemp, rami dan sisal mempunyai modulus spesifik yang

kompetitif dengan serat gelas (Mueller dan Krobjilowski, 2003).

Komposit sandwich merupakan campuran bahan yang tersusun dari dua lembar

komposit skin dan core di bagian tengahnya. Komposit jenis ini memiliki sifat kekakuan

10

tinggi, ringan, isolasi termal dan redaman bising tinggi, mudah di-machining, dan mudah

dibentuk (Wang et. al, 2010). Kekuatan komposit sandwich dipengaruhi oleh bahan komposit

skin dan core, tebal komposit skin dan core, serta ikatan antara skin dan core. Umumnya

semakin tebal core, semakin besar pula beban yang dapat ditahan. Peningkatan kapasitas

beban dapat juga dilakukan dengan penggunaan core yang densitasnya lebih tinggi (Diharjo

et. Al, 2002). Beberapa jenis core yang telah banyak digunakan di industri adalah honeycomb

core, polyurethane foam (PUF) core, divinycell PVC core, dan balsa-softwood core. Diharjo

(2007) telah mengembangkan produk core kayu sengon laut (KSL) yang kaku dan fleksibel

dan sudah digunakan oleh PT. INKA Madiun untuk pembuatan panel sandwich seperti

prototipe pintu kereta api.

Diharjo, dkk. (2005) meneliti tentang pemanfaatan serat alam kenaf sebagai bahan

komposit. Komposit kenaf-polyester memiliki sifat tarik yang lebih baik daripada komposit

kenaf-PP. Pengkajian secara intensif pemanfaatan serat kenaf dan kayu sengon laut sebagai

unsur utama pembentuk panel komposit sandwich dilakukan oleh Diharjo (2006). Kajian

kompatibilitas antara serat rami dengan matrik epoxy agar dihasilkan High Performance

Natural Fiber Reinforced Plastic Composites (HPNFRP) telah dilakukan oleh Marsyahyo

(2006). Sampai saat ini komposit serat alam belum banyak digunakan di berbagai industri di

Indonesia. Industri yang sudah memanfaatkannya, misalnya adalah PT. INKA Madiun yang

telah mengaplikasikan komposit baik serat sintetik maupun serat alam sebagai komponen

gerbong kereta api, substitusi panel baja dengan panel komposit sudah mencapai 60%

(Handiko dan Abdullah, 2000). Upaya mensubstitusi penggunaan penguat serat dan core

sintetik dengan material alam telah dilakukan. Prototipe produk meja kereta eksekutif (K-1),

11

misalnya telah berhasil dibuat dari komposit berpenguat limbah serat buah sawit (Jamasri et

al., 2005-2006).

Penelitian tentang komposit sandwich dengan core kayu sengon laut (KSL) juga

dilakukan oleh Diharjo, dkk. (2007). Hasil penelitian menunjukkan sifat impak komposit

sandwich serat kenaf acak polyester dengan core KSL meningkat seiring dengan peningkatan

ketebalan core. Masih menurut Diharjo (2007), struktur komposit sandwich memiliki

kemampuan menahan beban yang lebih besar daripada komposit lamina. Komposit hibrid

sandwich juga memiliki kemampuan menahan beban bending sebesar 10,93% di atas

komposit GFRP.

Tahun 2005, riset komposit sangat intensif dilakukan dengan memanfaatkan serat

aren, serat kenaf, serat buah sawit, KSL, dan kayu sawit. Riset substitusi core sintetis dengan

core KSL telah menunjukkan bahwa kekuatan komposit sandwich GFRP core KSL memiliki

kekuatan bending lebih tinggi (108,7 MPa) dibandingkan dengan penggunaan core divinycell

PVC (Diharjo, 2005). Diharjo et. Al (2009) berhasil memproduksi core KSL untuk pembuatan

panel komposit sandwich untuk prototipe pintu kereta api di PT. INKA.

Nam dan Netravali (2006) meneliti sifat fisik serat rami untuk komposit ramah

lingkungan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa serat rami memiliki tegangan tarik 627

Mpa, modulus elastisitas 31,8 Gpa, dan fracture strain 2,7%, serta kandungan air 9,9%. Sifat-

sifat tersebut menjadikan rami cocok untuk komposit ramah lingkungan. Suizu, dkk (2008)

meneliti tegangan tarik dan kekuatan impak pada komposit dari serat rami. Penggunaan rami

dapat meningkatkan kekuatan terhadap impak. Ketahanan deformasi komposit meningkat

sesuai dengan meningkatnya rata-rata regangan.

12

Mujiyono, dkk. (2008) meneliti pengembangan bahan biokomposit. Serat alam yang

digunakan adalah serat rami dan serat bambu, sedangkan matrik alam yang digunakan sebagai

perekat adalah hasil sekresi kutu pohon albasia (sengon laut). Hasil pengembangan penelitian

ini diharapkan dapat menghasilkan produk biokomposit yang benar-benar ramah lingkungan

karena bersifat fully biodegradable.

Penelitian yang dilakukan oleh Suizu N., dkk, (2009), dengan menguntai serat rami

dicampur dengan alkali konsentrasi tinggi dapat diperoleh komposit yang kuat. Hasil

pengujian tegangan tarik (tensile) menunjukkan bahwa komposit benang rami

memperlihatkan dua hingga tiga kali lebih besar pada uji patah, tanpa penurunan kekuatan

dibandingkan dengan komposit tanpa benang untai. Komposit yang dilaminasi menggunakan

untaian benang rami memiliki kekuatan impak dua kali lebih besar dibandingkan komposit

tanpa benang rami. Penelitian yang dilakukan oleh Soemardi dkk. (2009) bertujuan untuk

mendapatkan karakteristik mekanik komposit serat alam khususnya serat rami dengan matriks

epoksi yang akan diaplikasikan sebagai bahan alternatif pada desain soket prostesis.

Berdasarkan hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa komposit lamina serat rami epoksi

berpotensi untuk dikembangkan lebih lanjut sebagai material alternatif dalam pembuatan

soket prostesis atas lutut pada Vf 40-50%. Berdasarkan penelitian sebelumnya (Marsyahyo

dkk, 2008), kerapatan serat rami jauh lebih rendah dibandingkan serat sintetis seperti serat E-

glass, tetapi serat rami memiliki karakteristik permukaan untuk diaplikasikan sebagai penguat

yang unggul dalam material komposit. Kekuatan spesifik dan modulus dari serat alami

sebanding atau bahkan lebih unggul dibandingkan serat E-glass (Marsyahyo dkk, 2011) . Oleh

karena itu, ada peluang menggunakan serat alami seperti rami untuk menggantikan serat e-

glass dalam penguatan komposit (Drzal dkk, 2004). Drzal et al (2004) mengemukakan bahwa

13

untuk mengembangkan biokomposit dengan sifat mekanik yang lebih baik, perlu untuk

menyelesaikan masalah dengan perlakuan yang cocok untuk meningkatkan kompatibilitas

antara serat dan matriks. Penggunaan bahan komposit serat rami untuk pembuatan blade

dengan daya 3000 watt telah dilakukan oleh Koehuan, dkk. (2011). Hasil pengujian dengan

beban kontinu menunjukkan blade dengan komposisi serat 3-2-2 mampu bertahan pada

kecepatan angin hingga 20 m/s selama 360 menit dengan beban statis 20 kg.




dengan rentang kecepatan angin 0-10 m/s (Timmer and Rooij, 2003). Studi pengembangan

airfoil seri NACA 44xx yaitu NACA 4415 untuk bilangan Reynolds rendah dalam interval

50.000 sampai 600.000 (kecepatan rendah) telah dilakukan oleh Ostowari and Naik (1985)

dan diperoleh bahwa NACA 4415 jika digunakan untuk turbin angin sumbu horizontal pada

kecepatan angin tinggi dapat menimbulkan getaran dan noise yang besar, hal ini sesuai dan

diperkuat dengan hasil penelitian Saliveros (1988).

Hasil Studi oleh Hoffmann at.al (1996), dilakukan pada kondisi aliran mantap

(steady) dengan bilangan Reynolds 106 yang melalui airfoil NACA 4415 didapat koefisien

gaya angkat 1.35 pada sudut serang 14.3o dan dinyatakan bahwa jika aliran udara adalah tidak

mantap (unsteady) maka akan terjadi peningkatan koefisien gaya angkat sebesar 10% sampai

15% dibanding pada kondisi aliran mantap, hal ini sesuai jika diaplikasikan pada turbin angin

yang beroperasi pada kondisi angin yang tidak mantap. Timmer and Rooij (2003) juga

menyatakan pada awal tahun 1980 sampai 1990, profil yang banyak digunakan sebagai

bentuk dasar sudu turbin angin adalah airfoil yang dikembangkan oleh NASA yang diberi

14

kode NACA 4 digit (seri NACA 44xx) dan NACA 5 digit (seri NACA 63xxx). Airfoil NACA

tersebut dari hasil pengujian mengalami phenomena transisi yang lebih awal dari yang

diprediksi dan hal ini sesuai dan diperkuat dengan yang dilakukan oleh Gómez and Álvaro

(2006), sehingga perlu dikembangkan atau dilakukan modifikasi pada profil NACA tersebut

terutama pada ketebalan airfoilnya.


mulai dibuat dari material komposit skin GFRP (glass fiber reinforced plastic). Dari

penelitian terdahulu diketahui bahwa Kayu Sengon Laut (albizia falcata) mempunyai

tegangan tarik dan tegangan tekuk yang tinggi. Sedangkan rami memiliki tegangan tarik dan

kekuatan impak yang tinggi pula. Struktur komposit sandwich memiliki kemampuan menahan

beban yang lebih besar daripada komposit lamina. Uraian di atas menunjukkan bahwa

rekayasa propeler kincir angin dari komposit skin GFRP perlu dikembangkan menjadi

struktur komposit agar mampu menahan beban luar (benturan ) serta mempunyai bobot yang

ringan agar mudah berputar ketika ditiup angin.

Pada penelitian ini akan dikembangkan komposit lamina dengan core KSL dan serat

rami sebagai penguat untuk bahan baku pembuatan propeler yang tahan terhadap iklim pesisir

pantai Pandansimo. Komposit yang dibuat memiliki kekuatan dan kekakuan yang tinggi,

densitas rendah, tahan korosi, kekuatan lelah (fatique) yang tinggi, dan mudah dibentuk.

D. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk :

1. Melakukan optimasi airfoil NACA 4415 standard dengan simulasi CFD serta

pengembangan teknologi komposit serat rami dengan core kayu sengon laut untuk

pembuatan prototipe propeler airfoil NACA 4415 modif

15

2. Melakukan analisis pengaruh lingkungan terhadap ketahanan propeler berbahan baku

komposit KSL dan serat rami yang dipasang di daerah pantai Pandansimo.

3. Melakukan analisis dampak lingkungan penerapan Sistem Konversi Energi Angin

(SKEA) di lingkungan di sekitar pantai.

4. Melakukan kajian energi listrik yang dihasilkan dari penerapan Sistem Konversi Energi

Angin di pantai Pandansimo, untuk mengurangi penggunaan bahan bakar minyak (BBM).

E. Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut :

1. Substitusi pemanfaatan serat rami secara parsial sebagai pengganti serat gelas pada

pengembangan komposit lamina akan mendukung potensi budidaya rami di Indonesia

serta merupakan salah satu langkah bijak untuk menyelamatkan kelestarian lingkungan dari

limbah yang dibuat dan keterbatasan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui.

2. Pemanfaatan SKEA skala kecil dan menengah ( 50 W - 100 kW) di lokasi potensial untuk :

listrik rumah tangga, industri kerajinan rumah tangga, cold storage (pengawet ikan dan

obat), catu daya peralatan komunikasi, pengisi baterai perahu nelayan, pemompaan air, dll.

3. Memberikan kontribusi dalam meningkatkan taraf hidup masyarakat pedesaan khususnya

wilayah pesisir pantai melalui pemenuhan energi listrik.

4. PLN sebagai pengguna utama sistem interkoneksi dapat berperan untuk memanfaatkan

teknologi SKEA, terutama di wilayah yang potensi anginnya bagus untuk mengurangi

penggunaan BBM.

16

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Hasil-hasil Pengembangan Riset Komposit Serat Alam

1. Sifat-sifat Komposit Serat Alam

Komposit merupakan penggabungan dari dua material atau lebih, yang dibentuk pada

skala makroskopik dan menyatu secara fisik untuk memperoleh sifat-sifat baru yang tidak

dimiliki oleh material pembentuknya (Kaw, 1997). Dalam penggabungan antara serat dan

resin, serat akan berfungsi sebagai penguat (reinforcement) yang biasanya mempunyai

kekuatan dan kekakuan tinggi, sedangkan resin berfungsi sebagai perekat atau matrik untuk

menjaga posisi serat, mentransmisikan gaya geser dan juga berfungsi sebagai pelapis serat.

Matrik biasanya mempunyai kekuatan relatif rendah tetapi ulet, karena itu serat

secara dominan akan menentukan kekuatan dan kekakuan komposit. Semakin kecil ukuran

serat, maka akan memberikan perekatan dan kekuatan yang semakin baik, karena rasio antara

permukaan dan volume serat semakin besar (Riedel, 1999). Sifat mekanik komposit sangat

dipengaruhi oleh orientasi seratnya, komposit bisa bersifat quasi-isotropic ketika digunakan

serat pendek yang diorientasikan secara acak, anisotropic ketika digunakan serat panjang

yang diorientasikan pada beberapa arah, atau orthotropic ketika digunakan serat panjang yang

diorientasikan terutama pada arah yang saling tegak lurus. Kekuatan komposit sangat

dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti jenis, geometri, arah, distribusi, dan kandungan serat.

Berdasarkan teori Rule of Mixture (ROM), kekuatan komposit meningkat seiring dengan

penambahan kandungan serat mencapai 60-70% (Sanadi dkk., 1986).

17

Menurut Brady dan Clavier (1991), serat sebagai penguat komposit harus memiliki

panjang sekurang-kurangnya 100 kali diameter atau lebarnya untuk memperoleh penguatan

yang optimal.

Pertimbangan pemilihan serat untuk komposit sangat dipengaruhi oleh beberapa






2. Riset Komposit Serat Alam



serat Agave cantala dan matrik plastik. Hasil riset menunjukkan bahwa pada fraksi volume

50%, kekuatan tarik meningkat menjadi 3 kali dibandingkan kekuatan plastiknya. Serat

Cantala ini mempunyai kekuatan tarik sebesar 450 MPa, di bawah serat gelas yang

mempunyai kekuatan tarik sekitar 2200 MPa.

Penggabungan serat agave dengan serat gelas memberikan efek hybrid pada

pembebanan tarik maupun pembebanan kejut. Namun demikian, serat ini agak peka terhadap

kandungan air. Pada pengujian tarik serat yang telah direndam ke dalam air, kekuatan tariknya

turun hingga mencapai 200 MPa pada perendaman selama 500 jam. Penurunan ini disebabkan

oleh terjadinya pembesaran micro-crack pada struktur serat (Rochardjo dkk., 2003).

Pemanfaatan limbah serat buah sawit untuk berbagai aplikasi teknik juga telah diteliti

secara komprehensif (Jamasri dkk., 2005-2006). Kajian sifat tarik komposit serat buah sawit

18

acak bermatrik poliester juga telah dilakukan (Jamasri dkk., 2005). Hasilnya menunjukkan

bahwa penambahan kandungan volume serat buah sawit untuk meningkatkan fungsi panel

komposit menjadi panel struktur, baik sebagai struktur sekunder maupun primer, juga telah

dikembangkan riset panel komposit sandwich. Panel komposit sandwich ini tersusun dari dua

buah komposit skin yang mengapit core (inti) ditengahnya. Komposit skin telah dibuat dari

serat buah sawit, sedangkan intinya berasal dari pohon sawit. Konsep desain komposit

sandwich ini adalah untuk memberikan penguatan yang tinggi pada komposit skin dengan

meletakkan core yang murah di tengahnya. Panel komposit sandwich yang dihasilkan

memiliki kekuatan tinggi dengan harga yang murah (Jamasri dkk., 2006).

Pengkajian secara intensif pemanfaatan serat kenaf dan kayu sengon laut sebagai

unsur utama pembentuk panel komposit sandwich dilakukan oleh Diharjo (2006). Kajian

kompatibilitas antara serat rami dengan matrik epoxy agar dihasilkan High Performance

Natural Fiber Reinforced Plastic Composites (HPNFRP) telah dilakukan oleh Marsyahyo

(2006).

Riset pemanfaatan serat alam pernah dilakukan oleh Diharjo dkk. (2005) yang

mengembangkan pemanfaatan serat alam kenaf sebagai bahan komposit. Peningkatan

kandungan serat kenaf acak mampu meningkatkan kekuatan dan modulus tarik. Pada vf =

32%, kekuatan dan modulus tarik komposit serat kenaf acak – polyester masing-masing

adalah 59.03 MPa and 8.75 GPa. Kedua sifat mekanis tersebut meningkat 107.8% and

51.91% dibandingkan dengan komposit kenaf acak-polyester pada vf = 13.18%. Komposit

kenaf – polyester dalam penelitian ini memiliki sifat tarik yang lebih baik daripada komposit

kenaf – PP yang diteliti oleh Karnani dkk. (1997).

19

Masih menurut Diharjo dkk. (2005), kekuatan dan modulus tarik komposit serat kenaf

kontinyu dengan orientasi serat 00 dengan matrik polyester pada vf = 54.63 % adalah 216.8

MPa dan 26.79 GPa. Kedua sifat mekanis tersebut meningkat 123% dan 163.7%

dibandingkan dengan komposit kenaf kontinyu pada vf = 20.31%. Komposit hasil penelitian

ini memiliki kekuatan dan modulus tarik yang lebih tinggi dibandingkan dengan hasil

penelitiannya Raharjo dkk. (2005), yaitu 157 MPa dan 20 GPa pada vf = 60%.

Selanjutnya Diharjo dkk. (2007) mengembangkan penelitian disertasi komposit

sandwich dengan core kayu sengon laut (KSL). Sifat impak komposit sandwich serat kenaf

acak – polyester dengan core KSL meningkat seiring dengan peningkatan ketebalan core.

Komposit sandwich yang diperkuat serat kenaf perlakuan alkali selama 2 jam memiliki energi

dan kekuatan impak yang lebih kecil dibandingkan dengan komposit sandwich berpenguat

serat tanpa perlakuan. Penurunan kekuatan komposit sandwich berpenguat serat perlakuan

alkali 2 jam disebabkan oleh adanya perubahan sifat patahan dari patahan ulet menjadi getas.

Komposit sandwich tersebut memiliki kekuatan impak tertinggi pada ketebalan core KSL 10

mm.

Pengembangan bahan biokomposit juga pernah dilakukan oleh Mujiyono dkk. (2008).

Dalam penelitian ini serat alam yang digunakan adalah serat rami dan serat bambu, sedangkan

matrik alam yang digunakan sebagai perekat adalah hasil sekresi kutu pohon albasia (sengon

laut). Hasil pengembangan penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan produk biokomposit

yang benar-benar ramah lingkungan karena bersifat fully biodegradable. Pada panjang serat

1,58 mm, komposit serat kenaf - polypropylene (PP), dengan fraksi berat serat kenaf acak (wf)

20, 40 dan 60% masing-masing memiliki modulus tarik 2,7, 2,8 dan 3,0 GPa, sedangkan

kekuatan tariknya masing-masing adalah 26,9, 27,1 dan 27,4 MPa. Secara berurutan,

20

regangan luluhnya mengalami penurunan yang signifikan, yaitu 5,2, 3,0 dan 2,6%. Dengan

penambahan 2% coupling agent maleated polypropylene (MAPP, w/w), kekuatan tarik

komposit tersebut masing-masing meningkatkan menjadi 32,7 MPa, 41,3 MPa dan 53,8 MPa,

sedangkan modulus tariknya menjadi 2,9, 3,4 dan 4,1 GPa. Peningkatan kadar MAPP 5% juga

meningkatkan kekuatan tarik komposit menjadi 38,1, 49,4 dan 61,2 MPa, sedangkan

modulusnya meningkat menjadi 3,2, 4,3 dan 5,1 GPa. Penambahan kadar serat dan MAPP

juga meningkatan kekuatan bending, modulus bending dan kekuatan impaknya komposit

kenaf - PP (Karnani dkk., 1997).

Serat sunhemp (crotalarea juncea) juga merupakan jenis serat yang potensial sebagai

penguat plastik untuk memproduksi material murah dengan ketangguhan tinggi. Besarnya

kekuatan tarik dan modulus young serat sunhemp adalah 389 MPa dan 35,6 GPa. Modulus

Young komposit serat sunhemp-polyester terjadi peningkatan secara linier hingga 14 GPa

pada vf = 0,4. Besarnya kekuatan tarik pada vf = 10, 20, 30 dan 40% adalah 64, 104, 122 dan

140 MPa. Kekuatan impak izot komposit pada vf = 6, 12, 18 dan 24% juga mengalami

peningkatan secara linier, yaitu 6, 11, 16 dan 21 kJ/m2. Perpatahan uji impak menunjukkan

adanya fiber pull out dan interface fracture (Sanadi dkk., 1986).

Clark dan Ansell (1986) memodifikasi cara pencampuran komposit hybrid serat jute

dan serat gelas dengan matrik polyester untuk memprediksi sifat-sifat tarik lamina yang

diamati dan mengontrol kegagalan hybrid lamina pada regangan 0,8%. Serat dikenai

perlakuan kimia (coating) dengan metacrylato yang kompatibel dengan resin polyester.

Pengujian impak charpy untuk kombinasi fraksi volume serat 16% jute, 13% jute-3% glass,

13% jute-4% glass, 13% jute-8% gelas dan 12% jute-8% gelas menghasilkan peningkatan

energi patah, yaitu masing-masing 2,9, 20,2, 10,1 , 24,5 dan 44,0 kJ/m2.

21

Pada wf 50% dengan penambahan 2% MAPP, kekuatan spesifik dan modulus

komposit serat kenaf sepanjang 1 cm dengan matrik PP ekuivalen atau lebih besar

dibandingkan dengan komposit serat gelas – PP dengan 2% MAPP (Rowell dkk., 1999).

Penambahan coupling agent 2% MAPP pada komposit serat kenaf-PP dengan wf = 50%

meningkatkan kekuatannya dari 3,56 MPa menjadi 6,8 MPa. Peningkatan wf dari 20, 30, 40,

50 dan 60% dengan 2% MAPP akan meningkatkan kekuatannya masing-masing menjadi 4,0,

4,8, 5,76, 6,8 dan 7,6 MPa.

Menurut Mueller dan Krobjilowski (2003), modulus elastisitas, kekuatan tarik, dan

regangan serat kenaf adalah 53 GPa, 930 MPa, dan 1,6%. Massa jenis serat kenaf adalah 1,5

g/cm3. Untuk meningkatkan kekuatan komposit, serat kenaf dikombinasikan dengan serat

gelas anyam, sehingga dihasilkan komposit hibrid berkekuatan tinggi.

Moller dkk. (2002) juga telah mengembangkan komposit sandwich dengan core

susunan batang tanaman. Model sandwich yang tersebut dikenal dengan nama light natural

sandwich material (LNS). Pembuatan core dilakukan dengan menyusun batang tanaman di

dalam kotak molding yang diberi foam glue. Berat LNS yang dihasilkan dapat mencapai 50%

lebih rendah dari berat plywood. Besarnya kekuatan dan modulus tekan LNS adalah 1,9 MPa

dan 249 Mpa, sedangkan besarnya kekuatan dan modulus geser LNS adalah 0,35 MPa dan

15,1 MPa. Material LNS potensial sebagai pengganti core sintetis PVC foam.

Xu Xun, dkk. (2007) melakukan penelitian tentang bagaimana mengetahui daur hidup

komposit serat kayu yang diperkuat (wood fibre reinforced) dibandingkan dengan

polypropylene pada pengaruh terhadap lingkungan. Dalam penelitian ini diperkenalkan istilah

“material service density” (MSD), yang didefinisikan sebagai volume material yang

memenuhi kebutuhan kekuatan secara spesifik. Pengujian terhadap dua bahan, yaitu komposit

22

serat kayu yang diperkuat dan polypropylene menunjukkan bahwa ketika MSD digunakan

sebagai unit fungsional, maka komposit serat kayu yang diperkuat lebih ramah lingkungan

dibandingkan polypropylene. Pada volume bahan yang sama untuk membuat sebuah produk,

bahan komposit memiliki kerapatan lebih rendah dibandingkan polypropylene.

Suizu N., dkk, (2009), meneliti tentang pemanfaatan serat alam yang diperkuat untuk

menghasilkan bahan yang ramah lingkungan dan kuat. Dengan menguntai serat rami

dicampur dengan alkali konsentrasi tinggi dapat diperoleh komposit yang kuat. Hasil

pengujian ketegangan (tensile) menunjukkan bahwa komposit benang rami memperlihatkan

dua hingga tiga kali lebih besar pada uji patah, tanpa penurunan kekuatan dibandingkan

dengan komposit tanpa benang untai. Komposit yang dilaminasi menggunakan untaian

benang rami memiliki kekuatan impak dua kali lebih besar dibandingkan komposit tanpa

benang rami.

Nam dan Netravali (2006), menyimpulkan bahwa serat alam sangat potensial

digunakan dalam industri sebagai pengganti bahan komposit. Alasan yang mendasari antara

lain sifat terbarukan, berkelanjutan, biodegradable, serta tersedia di seluruh dunia. Secara

kimiawi, sifat-sifat serat alam dapat diketahui berdasarkan struktur kimia, kandungan

selulosa, orientasi dan kristalinitas. Dibandingkan dengan serat gelas, serat alam memiliki

kekuatan ketegangan yang lebih rendah. Namun beberapa serat alam memiliki Modulus

Young yang sama tinggi dengan serat aramid. Specimen komposit yang ramah lingkungan

dibuat dari serat rami dan resin soy protein concentrate (SPC). Resin SPC digunakan untuk

membungkus material dengan gliserin. Kekuatan tarik dan Modulus Young dari komposit ini

akan memiliki perbandingan yang signifikan dan relatif besar dibandingkan dengan resin soy

protein concentrate SPC murni. Kekuatan tarik dari komposit dalam arah longitudinal cukup

23

lembut dan didapatkan perubahan besar yang cukup signifikan bila dibandingkan dengan

varietas kayu pada umumnya. Pada arah transversal/melintang, apabila dibandingkan dengan

specimen kayu dengan metoda micrograph Scanning Electron Microscope (SEM) dari

keretakan permukaan dari komposit alam mengindikasikan pengikatan antar permukaan

yang baik antara serat rami dan resin soy protein concentrate.

B. Hasil-hasil Pengembangan Riset SKEA

Soltani dkk., (2011) melakukan serangkaian pengujian sebuah blade turbin angin 660

kW dilakukan pada terowongan angin berkecepatan rendah untuk mengetahui efek dari

kontaminasi permukaan yang didistribusikan pada karakteristik kinerjanya. Airfoil yang diuji

adalah airfoil dengan permukaan yang bersih, dua jenis kekasaran zigzag dan kekasaran jalur

tape kemudian didistribusikan kombinasi kekasarannya. Model tepi lurus dan zigzag memiliki

kekasaran untuk menyederhanakan hasil kontaminasi dari aliran turbulensi. Dalam penelitian

ini, kontaminasi permukaan disimulasikan dengan menerapkan tinggi kekasaran 0,5 mm di

atas seluruh permukaan atas airfoil . Distribusi Kepadatan bervariasi dari tepi menuju ke

trailing edge dari model. Data menunjukkan bahwa airfoil tertentu sangat sensitif terhadap

kontaminasi permukaan dan koefisien angkat maksimum menurun hingga 35%, sementara

sudut serang sedikit meningkat. Kontaminasi permukaan, bagaimanapun, menyebabkan

karakteristik patah menjadi sangat halus dan daya angkat mengalami penurunan. Berbeda

dengan model dengan permukaan bersih, dimana daya angkat maksimum akan meningkat

seiring dengan meningkatnya bilangan Reynolds.

Ahmed M., (2004) melakukan investigasi eksperimental efek ground aerodinamis

pada tiga airfoil, NACA 0015, 4415 dan 6415, dilakukan dengan kecepatan terowongan angin

rendah. Pada distribusi tekanan pada permukaan airfoil diperoleh dari tappings tekanan. Rata-

24

rata kecepatan Pengukuran dilakukan atas permukaan dari kontur airfoil dan kecepatan yang

diplot. Pengukuran kecepatan rata-rata dan turbulensi intensitas dilakukan di wilayah pada

dua lokasi. Percobaan dilaksanakan dengan berbagai sudut serang 00-100 dan ground

clearance dari minimum yang mungkin nilai untuk satu panjang chord. Ditemukan bahwa

nilai koefisien tekanan tinggi diperoleh pada permukaan bawah airfoil adalah ketika dekat

dengan ground. Pada wilayah dengan tekanan tinggi diperpanjang hampir sepanjang chord

dengan panjang keseluruhan untuk sudut serang tinggi. Aliran ditemukan untuk mempercepat

atas airfoil dengan tertinggi percepatan diamati untuk NACA 4415 dan terendah untuk NACA

6415. Untuk NACA 4415, kecepatan rata-rata sangat tinggi bila diamati dekat dengan puncak

lokasi. Untuk aliran, airfoil yang ditemukan untuk memisahkan dari permukaan untuk sudut

serang 100 dan keatasan, sehingga menghasilkan jauh lebih rendah kecepatan di atas

permukaan dan wilayah terbangun tebal dan sangat bergejolak.

Panchal (2010), dengan penemuan sistem komputer modern, metode numerik telah

menjadi semakin berguna dalam simulasi berbagai masalah teknik. Tidak diragukan lagi,

komputasi dinamika fluida (CFD) memainkan peran penting dalam memecahkan masalah

cairan yang kompleks tanpa melakukan eksperimen fisik. NACA airfoil 4415 simulasi

menunjukkan tidak hanya relatif sederhana dan kemudahan menentukan kinerja airfoil, tetapi

juga potensi CFD dalam skema grand rekayasa aplikasi. Akhir-akhir ini, CFD digunakan

dalam hampir setiap bidang teknik, dari elektronik desain hardware untuk kinerja pesawat.

Menurut Firman (2009) penentuan ketinggian dari kincir angin dilakukan dengan

menganalisis data turbulensi angin dan kekuatan angin. Derau aerodinamis merupakan

fungsi dari banyak faktor seperti desain sudu, kecepatan perputaran, kecepatan angin,

turbulensi aliran masuk. Derau aerodinamis merupakan masalah lingkungan, oleh karena itu

25

kecepatan perputaran rotor perlu dibatasi di bawah 70m/s. Beberapa ilmuwan berpendapat

bahwa penggunaan skala besar dari pembangkit listrik tenaga angin dapat merubah iklim

lokal maupun global karena menggunakan energi kinetik angin dan mengubah turbulensi udara

pada daerah atmosfir.

Ackermann, (2005) menyimpulkan bahwa kemampuan turbin savonius beroperasi

pada kecepatan angin rendah dengan menghasilkan torsi besar sangat cocok untuk

dimanfaatkan sebagai tenaga penggerak sistem pompa, aerasi tambak, atau peralatan

pengolahan hasil pertanian. Turbin jenis Savonius mempunyai kelebihan yang lain yaitu tidak

mengalami masalah pada waktu start awal atau dengan kata lain, turbin Savonius bisa

berputar tanpa diberi energi awal dari luar pada saat start. Karakteristik ini tidak dimiliki oleh

kincir angin poros vertikal yang lain yaitu tipe Darius. Turbin darius dengan kemampuan

menghasilkan torsi yang lebih besar dibandingkan Savonius sering tidak bisa start mandiri,

sehingga harus dibantu dengan energi dari luar.

Kelebihan dari turbin Savonius untuk start mandiri menjadi inspirasi bagi banyak

peneliti untuk menemukan desain modifikasi gabungan savonius dengan Darius yang mampu

start mandiri. Seperti penelitian yang dilakukan oleh Wakui, dkk (2002). Pada penelitian

pertama yang mereka lakukan bertujuan untuk membandingkan dari tiga tipe kincir angin

yaitu tipe Savonius-Darius, Darius, dan tipe kincir angin poros horizontal dua propeler. Dari

hasil-hasil penelitian, mereka menyimpulkan bahwa gabungan Savonius Darius mempunyai

keunggulan mampu start mandiri dibandingkan dengan Darius saja walaupun terjadi penurun

kuantitas daya output. Untuk kincir angin horizontal tipe propeler mempunyai output daya

yang besar, dengan catatan harus mempunyai mekanisme Yaw yang bagus untuk merespon

arah angin.

26

Pada penelitian selanjutnya Wakui, dkk ( 2004) melakukan penggabungan antara tipe

Savonius-Darius yang bertujuan untuk menentukan tipe penempatan posisi Savonius sehingga

dihasilkan turbin gabungan yang mempunyai keluaran daya yang lebih besar .

Sejalan dengan penelitian yang dilakukan Wakui, dkk (2004), Gupta, dkk (2006)

melakukan penelitian yang membandingkan dua tipe yaitu tipe Savonius (U) dengan tipe

gabungan Savonius-Darius pada kondisi overlap dan tanpa overlap. Dari hasil-hasil

penelitian, mereka menyimpulkan bahwa gabungan Savonis-Darius mempunyai unjuk kerja

yang lebih baik dibandingkan dengan tipe Savonius saja.

Disamping penelitian-penelitian yang bertujuan untuk menaikkan performa dari

turbin Savonius dengan metode penggabungan tipe Savonius dan tipe Darius di atas,

penelitian-penelitian yang bertujuan sama tetapi dengan metode yang berbeda yaitu dengan

metode modifikasi propeler Savonius saja. Dengan metode tersebut diharapkan turbin

Savonius mempunyai performa yang lebih baik untuk menghasilkan output torsi tanpa

digabung dengan tipe Darius. Secara teknis akan lebih sederhana dan ekonomis.

Terdapat beberapa modifikasi propeler Savonius untuk mendapatkan unjuk kerja yang

lebih baik, seperti yang dilakukan oleh Soelaiman, dkk (2007) yakni dengan menguji

beberapa modifikasi tipe propeler yaitu propeler Savonius tipe U, Savonius tipe L, propeler

tipe windside kecil dan windside besar. Dari pengujian, mereka meyimpulkan propeler

Savonius bentuk L menghasilkan unjuk kerja yang paling baik dibandingkan dengan tipe yang

lainnya.

Dari penelitian-penelitian yang telah dilakukan, semua bertujuan untuk menaikkan

unjuk kerja dari kincir angin Savonius sendiri atau gabungan dengan turbin Darius. Turbin

Savonius tipe U merupakan tipe yang mempunyai unjuk kerja (torsi) yang tidak sebaik

27

dengan tipe L, hal ini terlihat dari kesimpulan yang ditarik dari penelitian Soelaiman, dkk

(2007). Untuk itu, dengan tujuan yang sama yaitu memodifikasi propeler turbin Savonius

untuk memperbaiki unjuk kerja (torsi) Turbin Savonius tipe U, penelitian yang dilaksanakan

adalah dengan mengkondisikan besar overlap propeler Savonius tipe U. Dengan kata lain,

penelitian ini melihat seberapa besar pengaruh perubahan besar overlap sudu terhadap unjuk

kerja (Torsi ) dari Kincir angin Savonius tipe U. Panchal (2010), melakukan simulasi

menggunakan komputer dengan bantuan software ANSYS v12.1 CFD; yang bertujuan untuk

menghemat waktu dan biaya dalam merancang airfoil.

Berdasarkan mekanisme perancangan turbin angin dalam dalam hal ini titik awal

perancangan diawali dengan menggunakan nilai tip speed rasio (TSR) lebih besar 3 (TSR = 5)

sehingga dapat menggunakan airfoil sebagai profil dasar sudu turbin (Grant, 2011).




(Timmer and Rooij, 2003) dengan rentang kecepatan angin antara 5 – 10 m/s (Gambar 1a).

Timmer and Rooij (2003) juga menyatakan pada awal tahun 1980 sampai 1990,

profil yang banyak digunakan sebagai bentuk dasar sudu turbin angin adalah airfoil yang

dikembangan oleh NASA yang diberi kode NACA 4 digit (seri NACA 44xx) dan NACA 5

digit (seri NACA 63xxx). Airfoil NACA tersebut dari hasil pengujian mengalami phenomena

transisi yang lebih awal dari yang diprediksi dan hal ini sesuai dan diperkuat dengan yang

dilakukan oleh Gómez and Álvaro (2006), sehingga perlu dikembangkan atau dilakukan

modifikasi pada profil NACA tersebut terutama pada ketebalan airfoilnya. Fokus wilayah

28

sudu turbin sepanjang radial yang dilakukan modifikasi ditunjukan oleh jumlah titik yang

semakin banyak (Gambar 1b).

(a)

(b)

Gambar 1. (a) Area operasi turbin angin, (b) Fokus pengembangan sudu turbin

angin (van Rooij and Timmer, 2004)

29

Studi pengembangan airfoil seri NACA 63xxx (Amerika), seri Riso A1xx

(Denmark), seri FFA W3xxx (Swedia), seri FX (Stuttgart) dan seri DU (Belanda) khusus

untuk turbin angin telah dilakukan oleh Bertagnolio et al (2001).

Studi pengembangan airfoil seri NACA 44xx yaitu NACA 4415 untuk bilangan

Reynolds rendah dalam interval 50.000 sampai 600.000 (kecepatan rendah) telah dilakukan

oleh Ostowari and Naik (1985) dan diperoleh bahwa NACA 4415 jika digunakan untuk turbin

angin sumbu horizontal pada kecepatan angin tinggi dapat menimbulkan getaran dan noise

yang besar, hal ini sesuai dan diperkuat dengan hasil penelitian Saliveros (1988). Hasil Studi

oleh Hoffmann et.al (1996), dilakukan pada kondisi aliran mantap (steady) dengan bilangan

Reynolds 1.000.000 yang melalui airfoil NACA 4415 didapat koefisien gaya angkat 1.35

pada sudut serang 14.3o dan dinyatakan bahwa jika aliran udara adalah tidak mantap

(unsteady) maka akan terjadi peningkatan koefisien gaya angkat sebesar 10% sampai 15%

dibanding pada kondisi aliran mantap, hal ini sesuai jika diaplikasikan pada turbin angin yang

beroperasi pada kondisi angin yang tidak mantap.

C. Kajian Energi Angin Untuk Pemenuhan Kebutuhan Listrik

Kajian potensi energi angin di wilayah terisolir di daerah Sulawesi pernah dilakukan

oleh Nurhalim (2007) dengan membuat sistem pembangkit listrik hibrida yang

menggabungkan PLTB (Pembangkit Listrik Tenaga Bayu) dengan PLTD (Pembangkit Listrik

Tenaga Diesel). PLTD merupakan pembangkit listrik BBM dengan biaya operasi yang sangat

tinggi pada saat ini. Bahkan untuk jangka panjang pembangkit ini sudah tidak ekonomis lagi

karena dicabutnya subsidi dan mahalnya harga BBM. PLTD pada umumnya merupakan

pembangkit terisolir yang terletak di daerah yang sulit dijangkau seperti pedesaan pulau

terpencil. Untuk mempertahankan investasi yang sudah ditanamkan dan produksi energi

30

listrik ekonomis, maka harus dieksploitasi potensi energi terbarukan di daerah terpencil

tesebut.

Berdasarkan analisis terlihat bahwa kebutuhan energi suatu daerah terpencil dengan

asumsi kebutuhan energi 280,5 kwh per hari dapat dilayani dengan membangun l0 unit PLTB

dengan kapasitas l0 kW. Sedangkan 4 unit PLTD dengan kapasitas 8,5 kW hanya berfungsi

sebagai cadangan. Sehingga dengan dibangunnya pembangkit listrik hibrida PLTB-Diesel

akan rnengurangi konsumsi bahan bakar minyak( BBM) di daerah tersebut.

Selanjutnya, berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Al-Hasibi (2010), dengan

menerapkan sebuah model skenario pengembangan energi terbarukan sebagai penyediaan

energi listrik dengan menggunakan perangkat lunak Longe-range Energy Alternative Planning

(LEAP) diketahui bahwa berdasarkan skenario pengembangan energi terbarukan, peran energi

terbarukan dalam penyediaan energi listrik di Provinsi DIY sangat signifikan.

Hal ini diperlihatkan dengan kontribusi energi terbarukan dalam penyediaan energi

listrik dapat mencapai 11,86 % dari keseluruhan kebutuhan energi listrik di Provinsi DIY.

Kontribusi energi terbarukan dapat ditingkatkan dengan melibatkan jenis energi terbarukan

lainnya seperti energi yang berasal dari biomasa dalam bentuk sampah kota maupun limbah

pertanian. Selain berkontribusi dalam penyediaan energi listrik, pengembangan energi

terbarukan dapat menurunkan jumlah emisi CO2 yang dihasilkan sebagai akibat aktivitas

pembangkitan energi listrik. Dalam skenario pengembangan yang disimulasikan, peran

energi terbarukan dalam penurunan emisi CO2 mencapai 11,62 % dari emisi CO2 tanpa

energi terbarukan.

Sugiyono (2010) melakukan kajian prospek pemanfaatan energi angin melalui

perencanan energi daerah Propinsi DIY untuk rentang waktu 2007-2025 dengan

31

menggunakan model LEAP (Long–Range Energy Alternatives Planning System). Energi

listrik yang digunakan untuk aktivitas perekonomian di Provinsi DIY sebagian besar dipasok

dari jaringan interkoneksi listrik Jawa-Bali. Daya terpasang pada tahun 2007 mencapai 807,63

MW. Hanya sekitar 70 MW yang menggunakan captive power baik berupa captive murni

maupun hanya sebagai cadangan bila pasokan dari PLN terganggu. Total penggunaan energi

listrik mencapai sebesar 1.726,98 GWh dengan laju pertumbuhan dalam kurun waktu 2003-

2007 rata-rata sebesar 8,41% per tahun. Penggunaan listrik terbesar adalah di sektor rumah

tangga yaitu sebesar 57% dari total penggunan listrik. Diikuti oleh sektor bisnis sebesar 19%,

sektor industri sebesar 11%, dan sektor sosial sebesar 7%. Sedangkan sektor publik

merupakan sektor yang paling sedikit mengkonsumsi energi listrik yaitu sebesar 6%.

Jumlah penduduk di DIY diprakirakan meningkat dari 3,47 juta pada tahun 2008

menjadi 4,39 juta pada tahun 2025. Dengan mempertimbangkan kedua parameter penggerak

tersebut diprakirakan total kebutuhan energi di Propinsi DIY meningkat dari 4,68 juta SBM

pada tahun 2008 menjadi 16,28 juta SBM pada tahun 2025 atau meningkat dengan laju

pertumbuhan rata-rata sebesar 7,6% per tahun. Pada skenario BAU (business as usual),

kebutuhan energi tersebut hampir 60% dipenuhi dengan menggunakan BBM. Pasokan listrik

mencapai 28% dan sisanya menggunakan LPG yang makin meningkat penggunaannya dan

mencapai 12% pada tahun 2025 karena adanya kebijakan konversi dari minyak tanah ke LPG.

Alternatif energi yang mungkin untuk dikembangkan dalam mengurangi konsumsi BBM

tergantung dari karakteristik sektor penggunanya.

32

D. Pengaruh dan Dampak Lingkungan terhadap SKEA

1. Pengaruh lingkungan terhadap komposit

Dalam perancangan propeler kincir angin, pengaruh kelembaban dan cuaca yang ekstrim

harus diperhatikan untuk menghasilkan propeler kincir angin yang tahan terhadap perubahan

cuaca yang terjadi. Propeler kincir angin minimal dapat beroperasi selama 20-30 tahun. Dari

beberapa penelitian sebelumnya dilaporkan bahwa material komposit mengalami degradasi

kekuatan yang diakibatkan oleh pengaruh lingkungan, seperti pengaruh kelembaban udara, panas

matahari, radiasi ultraviolet, bahkan oksidasi termal. Kelembaban misalnya, dapat menurunkan

kekuatan material komposit karena adanya difusi uap air ke material komposit yang dapat

menyebabkan penurunan sifat temperatur transisi glass, yaitu temperatur dimana resin berubah

sifat dari kondisi padat menjadi kondisi viskoelastis. Selain hal tersebut, proses degradasi

komposit juga dipengaruhi oleh sifat kimia resin dan matriknya serta jangka waktu terpapar pada

lingkungan. Beberapa material komposit sangat sensitif terhadap cuaca. Kombinasi dua atau

beberapa faktor lingkungan dapat menyebabkan degradasi kekuatan material komposit (Li,

2000).

Pengaruh lingkungan pada material komposit harus diperhitungkan di dalam tahap awal

perancangan propeler dari bahan komposit. Jika hal ini diabaikan akan dapat menyebabkan

pemborosan waktu, kegagalan design, energi dan biaya. Umumnya, derajat sensitivitas material

komposit terhadap faktor lingkungan berbeda-beda. Temperatur dan kelembaban merupakan

faktor utama penyebab degradasi kekuatan propeler komposit. Sehingga pengaruh temperatur

dan kelembaban harus diperhatikan didalam perancangan dan pembuatan propeler kincir angin.

Degradasi material komposit lebih tinggi bila disebabkan faktor temperatur dan kelembaban

secara bersama-sama dibandingan dengan hanya oleh faktor temperatur atau hanya kelembaban

33

saja. Kegagalan material komposit dapat diakibatkan oleh temperatur yang sangat tinggi dengan

kelembaban yang tinggi (Hale, 1998) (Grant, 1995). Lingkungan terutama berpengaruh tehadap

matrik kompositnya. Matrik dari komposit bertujuan untuk melindungi fiber komposit dari

pengaruh kimia yang berasal dari lingkungannya.

a. Pengaruh Temperatur



0C).



ketahanan material komposit terhadap temperatur tinggi (Brinson, 1987). Dilaporkan bahwa

pengaruh temperatur pada interface fiber-matrik sama besarnya terhadap perlakuan fiber dan

sifat resin. Sifat mekanik yang lain, seperti kekuatan tekan, kekuatan tarik maksimumnya

menurun pada temperatur tinggi seperti telah dilaporkan sebelumnya (Soutis, 1997) (Hale, 1997)

(Zaaffaroni, 1998) . Pengaruh temperatur terhadap sifat retak komposit secara detail telah diteliti

oleh Marom (1989). Hasilnya menunjukkan bahwa energi retak interlaminar menurun 25-30%

pada kenaikan temperatur 50 – 1000C.





34

b. Pengaruh kelembaban








menyebabkan retak halus pada matrik komposit (Schutte, 1994) (Grant, 1995). Pengetahuan

untuk dapat memprediksikan adanya difusi uap air kedalam komposit dan pengaruhnya terhadap

sifat resin sangat diperlukan dalam kurun waktu operasional yang lama.

2. Pengaruh lingkungan terhadap material komposit


masing komponen kompositnya, fiber, matik, serta interface antara fiber dan matriknya.




melintang akan tergantung daripada sensitivitas matrik terhadap pengaruh lingkungan. Pengaruh

lingkungan terhadap material dapat dipahami dengan baik, jika pengaruh lingkungan ini

dpelajari secara terperinci terhadap komponen-komponen komposit tersebut.

Lingkungan sangat berpengaruh terhadap sifat dari polimer. Pengaruh ini dapat

diklasifikasikan menjadi efek reversible dan efek irreversible. Jika terjadi difusi uap air ke dalam

matrik, maka sifat plastis dan temperatur transisi gelas berubah sebagai akibat dari kenaikan

35

volume polimer. Sifat-sifat tadi dapat kembali seperti semula jika materialnya dikeringkan. Hal

ini dinamakan dengan efek reversibel. Sedangkan jika ireversible, sifat komposit tidak dapat

kembali normal seperti sebelum adanya pengaruh lingkungan walaupun dengan memberikan

perlakuan pada material kompositnya. Retak halus pada komposit merupakan efek ireversible

lingkungan. Komposit yang terpapar lama pada kelembaban tinggi dapat menyebabkan retak

halus pada komposit.

Masing-masing resin memiliki sifat difusivitas dan kandungan uap air maksimum.

Difusivitas menunjukkan laju difusi uap air yang terjadi. Keseimbangan kandungan uap air

menunjukkan tinggi rendahnya tegangan swell. Semakin tinggi keseimbangan kandungan uap

air, semakin tinggi tegangan swell dalam materialnya, dan semakin tinggi pula kemungkinan

terdapat retak halus dan terjadinya hidrolisis (Schutte, 1994).

3. Dampak lingkungan SKEA

SKEA karena sifatnya yang terbarukan sudah jelas akan memberikan keuntungan karena

angin tidak akan habis digunakan tidak seperti pada penggunaan bahan bakar fosil. Tenaga

angin juga merupakan sumber energi yang ramah lingkungan, dimana penggunaannya tidak

mengakibatkan emisi gas buang atau polusi yang berarti ke lingkungan. Kalau dicermati dari

pembangkit listrik tenaga angin ini tidak sepenuhnya ramah lingkungan, terdapat beberapa

masalah di antaranya yaitu dampak visual, derau suara, beberapa masalah ekologi, dan

keindahan.

Dampak visual biasanya merupakan hal yang paling serius dikritik (Sasongko, 2009).

Penggunaan ladang angin sebagai pembangkit listrik membutuhkan luas lahan yang tidak

sedikit dan tidak mungkin untuk disembunyikan. Penempatan ladang angin pada lahan yang

masih dapat digunakan untuk keperluan yang lain dapat menjadi persoalan tersendiri bagi

36

penduduk setempat. Selain mengganggu pandangan akibat pemasangan barisan pembangkit

angin, penggunaan lahan untuk pembangkit angin dapat mengurangi lahan pertanian serta

pemukiman. Hal ini yang membuat pembangkitan tenaga angin di daratan menjadi terbatas.

Beberapa aturan mengenai tinggi bangunan juga telah membuat pembangunan pembangkit

listrik tenaga angin dapat terhambat. Penggunaan tiang yang tinggi untuk kincir angin juga

dapat menyebabkan terganggunya cahaya matahari yang masuk ke rumah-rumah penduduk.

Perputaran sudu-sudu menyebabkan cahaya matahari yang berkelap-kelip dan dapat

mengganggu pandangan penduduk setempat.

Efek lain akibat penggunaan kincir angin yaitu terjadinya derau frekuensi rendah.

Putaran dari sudu-sudu kincir angin dengan frekuensi konstan lebih mengganggu daripada

suara angin pada ranting pohon. Selain derau dari sudu-sudu turbin, penggunaan gearbox

serta generator dapat menyebabkan derau suara mekanis dan juga derau suara listrik. Derau

mekanik yang terjadi disebabkan oleh operasi mekanis elemen-elemen yang berada dalam

nacelle atau rumah pembangkit listrik tenaga angin. Dalam keadaan tertentu kincir angin dapat

juga menyebabkan interferensi elektromagnetik, mengganggu penerimaan sinyal televisi

atau transmisi gelombang mikro untuk perkomunikasian.

Penentuan ketinggian dari kincir angin dilakukan dengan menganalisis data

turbulensi angin dan kekuatan angin. Derau aerodinamis merupakan fungsi dari banyak

faktor seperti desain sudu, kecepatan perputaran, kecepatan angin, turbulensi aliran masuk.

Derau aerodinamis merupakan masalah lingkungan, oleh karena itu kecepatan perputaran

rotor perlu dibatasi di bawah 70m/s. Beberapa ilmuwan berpendapat bahwa penggunaan

skala besar dari pembangkit listrik tenaga angin dapat merubah iklim lokal maupun global

37

karena menggunakan energi kinetik angin dan mengubah turbulensi udara pada daerah

atmosfir (Sasongko, 2009).

Wilayah pantai Kuwaru dan pantai Baru telah dikembangkan sebagai Wisata Alam,

wisata pendidikan berbasis teknologi yakni kincir angin sebagai pembangkit listrik, juga

agrowisata, dan Perikanan dengan kolam sebanyak 10 kolam serta peternakan dengan 150

kandang dengan kelompok nelayan yang beranggotakan 96 orang. Rencananya ada genset

biogas 2,5 kW dengan volume tampung 9 m3 yang juga dijadikan bahan bakar warung. Biogas

tersebut dihasilkan kotoran sapi yang lokasinya berdekatan dengan PLTH. Program biogas

tersebut merupakan program Kementrian Lingkungan Hidup.

Saat ini pembangkit listrik energi hybrid (PLTH) yang terpasang 35 unit turbin angin

dengan tinggi rata-rata 18 meter, terdiri 26 turbin angin berkapasitas 1 kW, 6 turbin angin 2,5

kW, 2 turbin angin 10 kW, dan satu turbin angin 50 kW. Kecepatan angin di Indonesia tidak

sebesar di negara seperti Belanda yang telah menggunakan energi kincir angin. Kekuatan

kecepatan angin di sekitar pantai Kuwaru dan Pandasimo berkisar antara 3-5 meter per detik.

Sehingga perlu dikombinasi dengan generator kecepatan rendah dan energi panas matahari.

Secara umum PLTH masih tergolong solusi antara yang menjadi kebutuhann primer

untuk wilayah terpencil dan belum tersentuh listtik. Di lokasi wisata wilayah pantai Baru

masing-masing warung mendapatkan rata-rata pasokan listrik sebesar 250 watt yang bersumber

dari PLTH. Setiap warung rata-rata membayar iuran antara Rp. 4.000 hingga Rp. 10.000 per

bulan bergantung pada besar kecilnya pasokan listrik.

Energi alternatif diakui masih sulit menggantikan energi konvensional, namun paling

tidak saat ini energi terbarukan tersebut dapat menjadi energi pendukung terutama bagi wilayah

yang belum teraliri listrik.

38

E. Landasan Teori

1. Sifat Udara

Ada tiga macam fluida, yaitu cair, uap dan gas, yang masing-masing mempunyai

sifat tertentu yang dapat didekati dengan persamaan matematis yang serupa. Fluida yang akan

digunakan dalam penelitian ini adalah fluida gas atau udara.

Gas adalah kumpulan dari partikel-partikel (molekul, atom, ion dan sejenisnya) yang

bergerak secara acak. Karena muatan-muatan partikel-pertikel tersebut, maka terjadi saling

mempengaruhi diantara partikel tersebut sehingga timbulnya gaya yang disebut gaya antar

molekul (intermolecular force).

Sifat-sifat udara yang banyak digunakan dalam proses perhitungan adalah suhu,

tekanan, massa jenis, kekentalan dan kecepatan.

a. Temperatur

Temperatur T adalah rasio antara jumlah energi kinetik kE partikel udara yang

bergerak dengan konstanta Boltzmann KJ1038.123 , yang dapat dituliskan

sebagai berikut :

kE

3

2T (1)

b. Tekanan

Tekanan (pressure) P pada suatu titik didefinisikan sebagai gaya dF yang bekerja

normal terhadap luas permukaan elemen dA , seperti tampak pada Gambar 2. Sehingga

tekanan dapat dituliskan sebagai berikut :

dA

dFLimP

0dA (2)

39

Gambar 2. Definisi tekanan

Terminologi pengukuran tekanan udara secara umum seperti tampak pada Gambar 3

(a), dan terminologi tekanan udara yang didefinisikan oleh Fluent seperti tampak pada

Gambar 3 (b).

Gambar 3. Terminologi tekanan udara (a) secara umum, (b) definisi oleh Fluent (Fluent, 2006)

Hubungan tekanan absolut absP dengan tekanan operasi (operating pressure) op

P dan

tekanan gauge (gauge pressure) gaugeP dapat dituliskan sebagai berikut :

gaugeopabs PPP (3)

40

c. Massa Jenis

Massa jenis (density) adalah rasio antara massa dm yang dikandung volume

elemen dV , seperti tampak pada Gambar 4. Sehingga massa jenis dapat dituliskan sebagai

berikut :

dV

dmLim

0dV (4)

Gambar 4. Definisi massa jenis

d. Kecepatan

Kecepatan U adalah rasio besarnya perubahan posisi dr partikel terhadap perubahan

waktu dt , yang dapat dituliskan sebagai berikut :

dt

drLimU

0dt (5)

Kecepatan aliran elemen udara merupakan suatu vektor, sehingga memungkinkan

kecepatan bervariasi dari satu titik ke titik yang lain di dalam aliran, seperti tampak pada

Gambar 5.

Gambar 5. Kecepatan alir dan lintasan alir (Anderson, 2001)

41

e. Kekentalan

Kekentalan (viscosity) adalah sifat udara yang berkaitan dengan gesekan antara

partikel-partikel yang menyebabkan terjadinya tegangan geser (shear stress) yang

bervariasi terhadap gradien kecepatan dydU , yang dapat dituliskan sebagai berikut :

dy

dU (6)

f. Bilangan Reynold

Keserupaan tingkat keadaan mekanika fluida adalah suatu cara pencarian jawaban

dari suatu masalah dengan pengujian model yang diperkecil sedemikian rupa sehingga

jawaban dari model dapat digunakan dengan beberapa aturan atau kondisi untuk mendapatkan

jawaban dari masalah yang sebenarnya.

Bilangan Reynold suatu aliran terhadap dimensi panjang (chord) airfoil dapat

dituliskan sebagai berikut :

UcR e (7)

2. Model Gerak Udara

Permasalahan dalam fluida dinamik pada umumnya sangat komplek. Metode

penyelesaian permasalahan fluida dinamik pada terdiri dari metode Analytic Fluid Dyanimcs

(AFD) dan metode Experimental Fluid Dynamics (EFD) dan metode Computational Fluid

Dynamics (CFD). CFD mempunyai keunggulan dalam menyelesaikan permasalahan fluid

dinamik, di antaranya adalah: CFD lebih hemat biaya daripada EFD, menghasilkan database

yang handal dan cepat didapat untuk mendiagnosa medan aliran, mampu mensimulasikan

42

kondisi ideal dan sebenarnya serta mampu mensimulasikan phenomena fisik fluida yang tidak

dapat dilakukan oleh pengujian, seperti; simulasi skala penuh, pengaruh lingkungan.

Pengelompokan dua persamaan gerak linier dan non-linier dalam prakteknya muncul

dalam aliran udara. Persamaan matematis dua jenis aliran tersebut dengan sejumlah variabel

pada umumnya dibatasi pada aliran yang mengalami gangguan kecil (small pertubation)

sehingga berlaku persamaan gerak linier. Sehingga penyelesaian analitik dan numerik pada

persamaan menjadi sederhana untuk dilakukan.. Hasil analitik ataupun numerik (CFD) akan

dibandingkan dengan hasil pengujian (karena penyederhanaan tersebut) untuk mendapatkan

perbedaan yang masih dapat diterima.

Model gerak udara terdiri dari tiga prinsip dasar kekekalan yaitu kekekalan massa

atau kontinuitas, kekekalan momentum dan kekekalan energi.

Hukum kekekalan massa atau kontinuitas dapat dituliskan dalam bentuk integral

sebagai berikut (Anderson, 2001, Radi dkk, 2012) :

0dAUdVt

AV

(8)

Hukum kekekalan momentum dapat dituliskan dalam bentuk integral sebagai berikut

(Anderson, 2001, Radi dkk, 2012) :

viscous

VAAV

FdVfdAPUdAUdVUt

(9)

43

Hukum kekekalan energi dapat dituliskan dalam bentuk integral sebagai berikut

(Anderson, 2001, Radi dkk, 2012):

A

2

V

2

viscous

VA

viscous

V

dAU2

UedV

2

Ue

t

WdVUfdAUPQdVq

(10)

a. Simulasi Numerik Aliran Melalui Airfoil

Aliran turbulen dicirikan adanya medan kecepatan yang fluktuatif. Fluktuasi ini

merupakan gabungan kuantitas transport seperti momentum dan energi. Fluktuasi ini

mempunyai nilai yang relatif kecil dan frekuensi tinggi (Radi dkk, 2012).

Proses komputasi menjadi terlalu mahal untuk mensimulasikan secara langsung

semua parameter teknik. Sehingga untuk mempermudah proses komputasi dibutuhkan

sekumpulan persamaan yang terdiri dari variabel yang tidak diketahui yang telah

dimodifikasi. Untuk itu dibutuhkan model turbulensi untuk menentukan variabel-variabel

dalam bentuk kuantitas yang tidak diketahui (Radi dkk, 2012).

Model turbulensi yang digunakan dalam penelitian ini adalah model Spallart

Allmaras (S-A) yang dirancang khusus untuk bidang penerbangan. Model S-A merupakan

model turbulensi yang sederhana kerena hanya mempunyai satu persamaan yang dicari

jawabnya yaitu dalam bentuk persamaan gerak kekentalan kinematik Eddy (turbulent

kinematic viscosity) (Radi dkk, 2012).

b. Model Aliran Turbulen Spalart-Allmaras

Model S-A merupakan model untuk memecahkan persamaan gerak (8, 9 dan 10)

dalam bentuk kuantitas modifikasi kekentalan kinematik turbulen , yang dapat dituliskan

dalam persamaan (11) (Fluent, 2006):

44

Y

xC

xx

1G

Dt

D2

j

2b

jj

(11)

dimana G adalah kekentalan turbulen yang dihasilkan,

Y adalah destruksi kekentalan

turbulen, b2C dan

adalah konstanta dan adalah kekentalan kinematik molekul udara.

c. Model Kekentalan Turbulen

Kekentalan turbulen t

dapat dituliskan sebagai berikut (Fluent, 2006):

1t f (12)

dan C

f3

1

3

3

1 (13)

dimana 1

f adalah peredam kekentalan.

d. Model Produksi Turbulen

Model produksi turbulen dapat dituliskan sebagai berikut (Fluent, 2006) :

SCG 1b (14)

222f

dSS

(15)

1

2f1

1f

(16)

dimana dan C1b

adalah konstanta, d adalah jarak dari dinding dan S adalah skalar

berdasarkan besar vortisity, yang dapat dituliskan sebagai berikut.

ijijijijijij SS,0min2S (17)

j

i

i

j

ijx

U

x

U

2

1 (18)

45

i

j

i

j

ijx

U

x

U

2

1S (19)

e. Model Destruksi Turbulen

Model destruksi turbulen Y dapat dituliskan sebagai berikut (Fluent, 2006):

2

w1wd

fCY

(20)

6

1

6

w

6

3

ww

Cg

C1gf

(21)

rrCrg 6

2w (22)

22dSr

(23)

f. Model Konstanta

Nilai konstanta yang ada didalam model turbulen Spalart Allmaras adalah sebagai

berikut; 1335.0C 1b , 622.0C 2b , 32

, 41.0 1.7C 1 ,

2b

2

1b1w C1CC , 3.0C 2w 0.2C 3w .

3. Diskretisasi

Untuk kondisi aliran tunak (steady), jika variabel tak bebas adalah fungsi ruang

z,y,xf yang tidak diketahui adalah solusi dari persamaan model gerak fluida

(persamaan 8, 9 dan 10) serta persamaan model turbulen Spalart Allmaras (persamaan 11) dan

merupakan kuantitas skalar (tekanan, densitas dan sejenisnya) atau kuantitas kecepatan,

maka persamaan (8, 9, 10 dan 11) dapat dituliskan dalam bentuk persamaan (24) yang

mengandung (Fluent, 2006, Radi dkk, 2012):

46

VAA

dVSdAdAU (24)

dimana adalah koefisien difusi dari variabel , adalah gradient dan S

adalah sumber dari persatuan volume. FLUENT menggunakan teknik kendali volume

(control volume) untuk mengubah persamaan (24) ke dalam bentuk persamaan aljabar yang

dapat dicari solusinya.

a. Persamaan Diskret

Untuk mendapatkan bentuk aljabar dari persamaan (24), maka dilakukan-langkah

sebagai berikut. Langkah pertama adalah melakukan diskretisasi persamaan 24 yang langkah

selanjutnya adalah mengubah persamaan diskret menjadi bentuk aljabar (Radi dkk, 2012).

Pada diskretisasi untuk mendapatkan solusi , maka domain kontinu diubah menjadi

domain diskret dalam bentuk cell 2D yaitu segiempat atau segitiga (quadrilateral cell atau

triangular cell), sebagai contoh digunakan cell segitiga seperti tampak pada Gambar 6

(Fluent, 2006, Radi dkk, 2012).

Gambar 6. Ilustrasi control volume menggunakan cell segitiga untuk diskretisasi (Fluent, 2006)

Sehingga persamaan (24) dalam domain kontinu diubah dalam bentuk domain

diskret (diskontinu) yang dapat dituliskan dalam persamaan (25) (Fluent, 2006).

faceface N

f

fn

N

f

fff VSAAU (25)

47

dimana faceN adalah jumlah muka pada cell tertutup,

f nilai yang dikenveksikan melalui

muka f , f

U adalah fluks massa melalui muka, n

adalah besar gradien normal

terhadap muka f dan V adalah volume cell.

b. Solusi Numerik

Nilai yang diperoleh dari komputasi disimpan pada pusat cell grid yaitu titik

n10 ....c c ,c di dalam Gambar 10 dan nilai f dibutuhkan untuk mengkonveksi bentuk

persamaaan 25 dengan cara interpolasi nilai-nilai pusat cell (Fluent, 2006, Radi dkk, 2012).

Untuk mendapatkan nilai f , maka dapat dilakukan dengan menggunakan skema

upwind. Skema upwind yang digunakan adalah derajat dua untuk mendapatkan tingkat akurasi

yang lebih tinggi. Berdasarkan pendekatan deret Taylor, maka nilai f dapat dituliskan

sebagai berikut (Fluent, 2006) :

drf (26)

faceN

f

f AV

1 (27)

dimana dan adalah nilai pada pusat cell dan nilai gradien pada cell depan (upstream

cell), dr adalah vektor perpindahan dari pusat cell ke pusat muka dan f adalah nilai rata-

rata yang dihitung dari dua cell yang dipisahkan oleh muka cell yang sama.

Ilustrasi persamaan (26) untuk tipe cell segiempat dengan pusat cell adalah

E dan P ,W dan muka cell e dan w seperti tampak pada Gambar 7.

48

Gambar 7. Kontrol volume menggunakan quadrilateral grid (Fluent, 2006)

Berdasarkan Gambar 7, maka dapat ditentukan nilai pada muka e yaitu e

yang dapat

dituliskan sebagai berikut (Fluent, 2006):

W

cu

cP

cu

cue

SS

S

SS

S2S

(28)

c. Solusi Segragate

Untuk mendapatkan solusi maka dilakukan dengan metode segragate, diagramnya

dapat digambarkan seperti tampak pada Gambar 8.

Gambar 8. Diagram alir solusi dengan metode segragate (Fluent, 2006)

49

4. Koefisien Aerodinamika

Jika solusi adalah kuantitas skalar tekanan P dan atau skalar tegangan geser

permukaan pada setiap titik pada kontur airfoil, seperti tampak pada Gambar 9.

Gambar 9. Distribusi tekanan dan tegangan geser pada permukaan airfoil (Anderson, 2001)

maka, distribusi koefisien tekanan (pressure coefficient) P

c dan distribusi koefisien geser

permukaan (skin friction coefficient) f

c , dapat dituliskan sebagai berikut :

2

21P

U

PPc

(29)

2

21f

Uc

(30)

Dengan mengintegrasi distribusi P

c dan f

c dari leading edge sampai trailing edge

airfoil, akan diperoleh koefisien normal n

c dan koefisien aksial (sejajar) a

c terhadap

chordline, serta koefisien momen m

c , yang dapat dituliskan sebagai berikut (Anderson 2001,

Radi dkk, 2012) :

c

0

lowerlower,f

upper

upper,f

c

0

upper,Plower,Pn dxdx

dyc

dx

dyc

c

1dxcc

c

1c (31)

c

0

lower,fupper,f

c

0

lowerlower,P

upper

upper,Pa dxccc

1dx

dx

dyc

dx

dyc

c

1c (32)

50

c

lowerlower

lowerPlowerf

c

upperupperf

upper

upperP

c

lowerlowerf

upper

upperf

c

lowerPupperPm

dxydx

dycc

cdxyc

dx

dyc

c

xdxdx

dyc

dx

dyc

cxdxcc

cc

0

,,2

0

,,2

0

,,2

0

,,2

11

11

(33)

Berdasarkan persamaan (31) dan (32) serta Gambar 10, maka koefisien gaya angkat (lift

coefficient) l

c , koefisien gaya hambat (drag coefficient) d

c dapat dituliskan sebagai berikut

(Anderson 2001, Radi dkk, 2012):

sinccoscc anl (34)

coscsincc and (35)

lmchord41,m c4

1cc (36)

Gambar 10. Hubungan Gaya normal, aksial, gaya angkat dan gaya hambat (Anderson, 2001)

5. Komposit matriks polimer

Komposit matriks polimer merupakan teknologi komposit yang paling dikenal dan

sering digunakan. Terdiri dari polimer (epoxy, polyester, urethane) kemudian diperkuat

dengan fiber yang berdiameter kecil (grafit, aramids, boron serta serat alam). Material

51

komposit dengan matriks polimer memiliki rasio berat berbanding kekuatan yang tinggi.

Sebagai contoh, komposit epoksi dengan fiber grafit memiliki kekuatan lima kali lebih besar

dibandingkan baja dengan berat yang sama (Kaw, 2006). Ditambah dengan biaya yang rendah

dan prinsip manufaktur yang tidak rumit maka tidaklah heran apabila material komposit

dengan matriks polimer menjadi teknologi komposit yang paling sering digunakan. Pada

komposit dengan matriks polimer, matriks yang digunakan disebut juga dengan resin.

Berdasarkan dari pengaruh panas terhadap sifatnya, resin dapat dibagi menjadi dua macam

yaitu, material yang tidak tahan terhadap perlakuan pada temperatur tinggi disebut juga

dengan resin termoplastik dan material yang memiliki ketahanan temperatur yang tinggi

disebut dengan resin termoset. Pada penggunaan resin termoplastik, kita harus merubah

dahulu resin termoplastik dari fasa padat (berupa pelet) menjadi fasa cair dengan

memanaskannya terlebih dahulu hingga mencampai temperatur leleh (melting), baru

kemudian fiber dicampurkan dan diaduk sehingga terdispersi secara merata. Setelah itu

material baru dibentuk. Resin termoplastik ini jika dipanaskan kembali sampai temperatur

yang sesuai ia akan meleleh kembali dan dapat menjadi keras kembali jika didinginkan, dan

proses ini dapat dilakukan secara berulang – ulang tanpa mempengaruhi secara signifikan

sifat materialnya.

Contoh dari resin jenis ini adalah nilon, polipropilen dan ABS. Sedangkan resin

termoset merupakan resin dengan fasa cair, yang akan mengeras jika ditambahkan aktivator

dan atau katalisator. Metode pencampuran yang digunakan pada resin termoset relatif lebih

sederhana, resin cair dicampurkan dengan fiber dengan kadar yang kita inginkan, kemudian

diaduk, setelah itu ditambahkan hardener atau katalisator. Untuk beberapa jenis resin, seperti

poliester cukup didiamkan pada temperatur ruang material akan mengeras. Berbeda dengan

52

resin termoplastik sekali mengeras maka resin termoset tidak dapat mencair kembali jika

dipanaskan, walaupun pada temperatur tertentu yang dikenal dengan Glass Transition

Temperature (Tg) sifat mekaniknya akan berubah secara signifikan. Tg pada setiap material

termoset tidaklah sama tergantung dari jenis resin yang digunakan. Tipe Resin termoset yang

sering digunakan dalam industri material komposit adalah Epoksi, Vinil Ester dan Poliester

(Goodman, 1999).

a. Resin poliester

Resin poliester merupakan resin yang paling banyak digunakan dalam berabagai

aplikasi yang menggunakan resin termoset, baik itu secara terpisah maupun dalam bentuk

materal komposit. Walaupun secara mekanik, sifat mekanik yang dimiliki oleh poliester

tidaklah terlalu baik atau hanya sedang – sedang saja. Hal ini karena resin ini mudah didapat,

harga relatif terjangkau serta yang terpenting adalah mudah dalam proses fabrikasinya. Jenis

dari resin poliester yang digunakan sebagai matriks komposit adalah tipe yang tidak jenuh

(unsaturated polyester) yang merupakan termoset yang dapat mengalami pengerasan (curing)

dari fasa cair menjadi fasa padat saat mendapat perlakuan yang tepat. Berbeda dengan tipe

polister jenuh (saturated polyester) seperti Terylene™, yang tidak bisa mengalami curing

dengan cara seperti ini. Oleh karena itu merupakan hal yang biasa untuk menyebut resin

poliester tidak jenuh (unsaturated polyester) dengan hanya menyebutnya sebagai resin

poliester. Ada dua prinsip dari resin poliester yang digunakan sebagai laminasi dalam industri

komposit. Yaitu resin poliester orthopthalic, merupakan resin standar yang digunakan banyak

orang, serta resin poliester isopthalic yang saat ini menjadi material pilihan pada dunia

industri seperti industri perkapalan yang membutuhkan material dengan ketahanan terhadap

air yang tinggi. Gambar 11 menunjukkan struktur ideal dari poliester Isopthalic. Perhatikan

53

posisi grup ester (CO - O - C) dan bagian yang reaktif atau bertangan ganda (C* = C*) dalam

rantai molekul.

Gambar 11. Struktur ideal dari poliester Isopthalic (www.azonetwork.com)

Posisi antara gugus ester yang berurutan dan berdekatan dengan bagian paling reaktif,

penyebabkan material poliester Isopthalic hampir jenuh, dan sulit untuk menyerap air. Hal

inilah yang menyebabkan material ini memiliki ketahanan yang luarbiasa terhadap

penyerapan air.

b. Penggunaan poliester pada material komposit

Resin poliester seperti yang telah dijelaskan diatas memilki banyak kelebihan

sekaligus beberapa kelemahan, dalam aplikasi komposit resin poliester dalam hal ini poliester

tidak jenuh, biasanya ditambahkan penguat (reinforced) berupa serat. Serat yang digunakan

sebagai penguat adalah bisa berupa serat gelas, serat alam, serat carbon dan berbagai serat

lainnya. Karena sifatnya yang polar, hampir semua jenis serat bisa dikombinasikan dengan

resin poliester. Penambahan filler / fiber pada resin poliester dilakukan dengan berbagai

macam alasan, namun secara umum penambahan fiber pada material komposit dengan matrik

resin poliester bertujuan untuk :

1. Mengurangi Biaya dari proses moulding / pencetakan

2. Untuk memfasilitasi proses moulding / pencetakan

3. Untuk memberikan sifat – sifat mekanik tertentu pada material yang ingin dibuat

54

Penambahan filler untuk material komposit ini bisa dilakukan dengan kuantitas yang

bervariasi bahkan hingga 70% dari berat resin, walaupun penambahan persentase akan

berakibat pada tensile strength dan flexural strength material komposit. Penambahan filler

bisa juga dilakukan untuk meningkatkan ketahanan terhadap api dari laminate. Dalam

melakukan fabrikasi menggunakan resin poliester, kita harus meyakinkan bahwa resin dan

additif lainnya harus sudah tersebar secara merata sebelum katalis ditambahkan. dan dalam

proses pengadukan jangan sampai ada udara yang terperangkap didalam larutan komposit.

Karena udara itu kemudian akan menyebabkan sifat mekanik dari material komposit

berkurang secara signifikan. kemudian pemberian katalis juga harus diperhatikan, terlalu

banyak katalis akan mengakibatkan proses pengerasan terlalu cepat sedangkan jika terlalu

sedikit komposit yang terbentuk akan under-cure. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan

jika akan menggunakan resin poliester, yaitu :

1. Shrinkage (penyusutan volume) yang relatif tinggi pada saat pengerasan

2. Waktu pengerjaan yang terbatas, karena akan mengeras sendiri jika di diamkan terlalu

lama.

3. Mengeluarkan emisi gas styrene dalam kadar yang tinggi, sehingga dapat

embahayakan kesehatan.

Dengan perlakuan yang tepat maka kekurangan – kekurangan yang terdapat pada resin

poliester ini dapat dikurangi.

55

Tabel 2

Karakteristik Resin Poliester (Harper, 2000)

c. Serat alam

Selain serat – serat sintetis seperti serat gelas, serat karbon, serat aramid dan

sebagainya, perkembangan material komposit saat ini juga mulai menggunakan serat alam

sebagai penguat. Serat – serat alam, seperti rami, serat kelapa, serat bamboo dan serat nanas

kita ketahui sangat melimpah di sekitar kita, bahkan sampai disia – disiakan, di lain sisi, kita

mengerahkan segala potensi kita baik dana maupun tenaga untuk memproduksi serat sintetis

untuk memenuhi kebutuhan terhadap aplikasi material komposit. Dalam konteks ini,

bagaimanapun, sebagian besar serat sintetis yang biasa digunakan pada material komposit

tidak tersedia pada negara – negara berkembang, dan kalaupun tersedia biaya yang

56

dibutuhkan sangat besar untuk sebagian besar orang. Hal ini telah menstimulasi penelitian

yang luas mengenai desain komposit yang diperkuat dengan serat alam, seperti bambu,

kelapa, serat tebu, kayu, rami bahkan serat pisang. Usaha yang besar dikerahkan untuk

mengganti fiber sintetis yang merusak dengan serat alam alternatif yang tersedia dari hasil

pertanian dan perkebunan atau dari sampah industri, yang memiliki sedikit sekali nilai

ekonomi (Arsene dkk., 2006). Selain memiliki keuntungan secara ekonomis dan pelestarian

terhadap lingkungan, serat alam di lain sisi juga memiliki potensi yang besar karena ternyata

dari beberapa penelitian serat alam memiliki kekuatan yang bisa disejajarkan dengan serat

sintetis. Bahkan untuk material tertentu serat alam dapat mengungguli serat sintetis, seperti

yang terlihat pada Tabel 3.

Tabel 3

Sifat Fisik dan Mekanik Serat Alam Dari Sayuran dan Polipropilen (Arsene, 2006)

d. Serat Rami

Walaupun tak sepenuhnya menggeser serat sintetis, pemanfaatan serat alam yang

ramah lingkungan merupakan langkah bijak untuk menyelamatkan kelestarian lingkungan.

57

Tanaman rami (Boehmeria Nivea) merupakan salah satu jenis tanaman serat (bast fiber) yang

tumbuh subur di Indonesia, seperti di daerah Garut Jawa Barat dan Wonosobo Jawa Tengah

(Diharjo, 2007). Tanaman Rami yang sudah ada sejak jaman Jepang pada waktu Perang

Dunia II, adalah tanaman tahunan yang berbentuk rumpun mudah tumbuh dan dikembangkan

di daerah tropis, tahan terhadap penyakit dan hama, serta dapat mendukung pelestarian alam

dan lingkungan. Tanaman Rami yang dikenal dengan nama latinnya Boehmeria nivea (L)

Goud merupakan tanaman tahunan berbentuk rumpun yang dapat menghasilkan serat alam

nabati dari pita (ribbons) pada kulit kayunya yang sangat keras dan mengkilap. Serat rami

mempunyai sifat dan karakteristik serat kapas (cotton) yaitu sama-sama dipintal ataupun

dicampur dengan serat yang lainnya untuk dijadikan bahan baku tekstil. Dalam hal tertentu

serat rami mempunyai keunggulan dibanding serat-serat yang lain seperti kekuatan tarik, daya

serap terhadap air, tahan terhadap kelembaban dan bakteri, tahan terhadap panas, lebih ringan

dibanding serat sentetis dan ramah lingkungan (tidak mengotori lingkungan sehingga baik

terhadap kesehatan). Pengembangan tanaman rami memiliki prospek sangat cerah, kebutuhan

serat rami dunia 400.000 ton per tahun sampai saat ini kekurangan pasokan sebesar 300.000

ton per tahun, dengan total penawaran (produksi) 100.000 ton. Dari hasil penelitian, serat rami

di Indonesia kualitasnya mampu bersaing dengan serat rami dari Cina, Brazil, Filipina,

Taiwan, Korea, Komboja, Thailand dan Vietnam. Dengan demikian pengembangan tanaman

ini memiliki prospek yang sangat cerah, karena sampai saat ini Indonesia merupakan potensi

yang besar untuk menggerakkan ekonomi rakyat melalui perekonomian pedesaan, pendapatan

petani dan komoditi ekspor non migas (Sudiro, 2008). Hingga saat ini, mayoritas produk

serat rami tersebut diekspor ke Jepang, seperti yang dilakukan oleh Koppontren Darussalam

Garut. Produk serat rami juga digunakan sebagai bahan tekstil dan kertas. Menurut Eichhorn

58

(2008) produksi rami dunia telah mencapai 100.000 ton per tahun, lebih tinggi dari produksi

serat abaca yang hanya mencapai 70.000 ton per tahun. Penggunaan serat rami sebagai

penguat dalam material komposit memiliki banyak keuntungan, rami merupakan serat yang

dapat diperbaharui (renewable resources), dapat digunakan pada berbagai macam kondisi,

mudah terurai, mudah dipadukan dengan berbagai material lain. Serat rami juga memiliki

aspek rasio yang tinggi, kekuatan yang baik dibandingkan dengan rasio beratnya, tidak

memerlukan energi yang tinggi untuk mengolahnya dan memiliki sifat insulator yang baik.

Beberapa mungkin menganggap sebagian sifat ini adalah kelemahan seperti mudah terurai

dan mudah terbakar, tapi sifat ini juga berarti kita dapat memprediksi dan memprogram

mekanisme pengolahan limbahnya dengan lebih mudah, yang tidak dapat didapat dengan

mudah pada material lain.

e. Struktur kimia dan komposisi serat rami

Komposisi kimia dari serat rami tidak selalu persis sama, karena seperti diketahui serat

alam adalah material komposit yang di desain secara alami, tanpa ada campur tangan manusia

secara langsung sehingga komposisi yang ada tidak bisa secara pasti ditentukan, namun kita

bisa mengambil kisarannya (lihat Tabel 4).

59

Gambar 12. Struktur Cellulose, Lignin dan Hemicellulose (chemistry.edu)

Secara umum serat rami mengandung Hemicellulose dan lignin sebagai unsur

dominan disamping selulosa (C5H10O5) yang menjadi unsur utama dalam setiap serat alam

(Gambar 12). Masing – masing unsur pembentuk serat rami memberikan pengaruh terhadap

sifat serat rami secara keseluruhan, hemmicellulose memberikan pengaruh terhadap bio

degradasi, penyerapan mikro dan degradasi termal, sedangkan lignin berfungsi sebagai

penstabil suhu namun rentan terhadap degradasi violet.

Tabel 4

Komposisi kimia dari serat rami dan serat alam lainnya (Lewin dan Pearce)

60

f. Pengolahan serat rami

Untuk memperoleh serat yang menyerupai serat kapas membutuhkan proses yang

agak panjang, kemudian dilakukan pemotongan guna menghasilkan serat pendek halus

(seukuran dengan serat kapas) sehingga menghasilkan serat yang menyerupai serat kapas,

proses yang dibuat sampai menyerupai serat kapas menyebabkan harga serat akan menjadi

mahal, namun tidak masalah apabila rami disubstitusi dengan kapas atau serat polyester dapat

lebih murah dan kualitas lebih baik. Pengolahan serat diperoleh setelah melalui mesin dan

proses mekanisme serta proses bakterisasi/kimiawi sebagai berikut (Sudiro, 2008) :

1. Proses Dekortikasi: Proses pemisahan serat dari batang tanaman, hasilnya serat kasar

disebut “China Grass “.

2. Proses Degumisasi: Proses pembersihan serat dari getah pectin, lignin wales dan lain-

lain, hasilnya serat degum disebut “ Degummed Fiber “.

3. Proses Softening: Proses pelepasan dan proses penghalusan baik secara kimiawi

maupun mekanis agar serat rami tersebut dapat diproses untuk dijadikan seperti kapas.

4. Proses Cutting dan Opening: Proses mekanisisasi untuk memotong serat dan

membukanya agar serat tersebut menjadi serat individual untuk serat panjang disebut

“Top Rami” dan untuk serat pendek disebut “Staple Fiber “.

g. Sifat Mekanik Serat rami

Massa jenis dari serat rami adalah berkisar antara 1.5 – 1.6 gr/cm3 dengan kekuatan

tarik serat rami berkisar antara 400 – 1050 MPa. Modulus elastisitas tarik dan regangannya

adalah sekitar 61.5 GPa dan 3.6 %. Pada umumnya serat rami memiliki diameter sekitar 0.04

– 0.08 mm (Mueller 2003).

61

h. Interface dan interphase

Gaya ikat (adhesi) antara matriks – penguat merupakan suatu variable yang perlu

dioptimalkan untuk mendapatkan sifat dan performa terbaik dari suatu material komposit.

Gaya ikat dari suatu interphase tidak hanya merupakan suatu interaksi fisik dan kimia antara

matriks dan penguat, namun juga struktur dari matriks dan penguat di daerah dekat interface.

i. Interface

Dalam komposit, penguat dan matriks menghasilkan kombinasi sifat mekanik yang

berbeda dengan sifat dasar dari masing-masing matriks maupun penguat karena adanya

interface antara kedua komponen tersebut. Interface antara matriks-penguat dalam pembuatan

komposit sangat berpengaruh terhadap sifat akhir dari komposit yang terbentuk, baik sifat

fisik maupun sifat mekanik. Pengertian dari interface yaitu daerah antar permukaan matriks

dan penguat yang mengalami kontak dengan keduanya dengan membuat suatu ikatan antara

keduanya untuk perpindahan beban. Ikatan yang terjadi pada interface matriks – penguat

terbentuk saat permukaan penguat telah terbasahi oleh matriks (Matthews dan Rawling,

1994). Interface yang ada pada komposit ini berfungsi sebagai penerus (transmitter) beban

antara matriks dan penguat. Bila energi permukaan semakin kecil maka akan semakin mudah

terjadi pembasahan. Hubungannya dengan kelarutan (adsorbsi) adalah, bila semakin besar

adsorbsi maka energi permukaan akan semakin kecil. Adsorbsi merupakan reaksi permukaan

yang tergantung pada konsentrasi dan temperatur.

ii. Interphase

Hubungan daya ikat antara matriks – penguat terhadap sifat mekanis komposit

sangatlah erat, karena apabila daya ikat antara matrik – penguat baik maka dapat

meningkatkan sifat mekanis dan performa dari komposit. Interface matriks – penguat

62

merupakan suatu batas dua dimensi, sementara interphase matriks – penguat merupakan batas

tiga dimensi.

Gambar 13. Diagram skematis dari interphase matriks – penguat (fiber) dan beberapa faktor

yang berkonstribusi terhadap pembentukannya (ASM Handbook)

Dari Gambar 13 interphase hadir dari beberapa titik di dalam penguat (fiber) dimana

sifat lokal yang ada mulai berubah dari sifat bulk penguat, melalui interface matriks –

penguat, dan menjadi matriks dimana sifat lokal kembali sama dengan sifat bulk. Dalam

daerah ini, berbagai jenis komponen yang pengaruhnya diketahui maupun yang tidak

diketahui terhadap interphase dapat diidentifikasi. Sebagai contoh, penguat memiliki berbagai

macam bentuk di dekat permukaan penguat, yang tidak terdapat di bulk penguat. Luas

permukaan penguat dapat jauh lebih besar dibandingkan nilai geometrisnya, karena adanya

poros, pitting, ataupun retak di permukaannya. Komposisi atomik dan molekular dari

permukaan penguat sangat berbeda dengan komposisi yang terdapat di dalam bulk. Ketika

matriks dan permukaan penguat bersentuhan, ikatan kimia dan fisika dapat terbentuk pada

interface. Gugus kimia permukaan penguat dapat bereaksi dengan gugus kimia yang ada pada

matriks, yang dapat membentuk ikatan kimia; gaya tarik Van der Wals, ikatan hidrogen, dan

63

ikatan elektrostatik. Jenis dan banyaknya dari masing-masing ikatan yang ada tersebut secara

kuat mempengaruhi daya ikat antara matriks – penguat. Sifat fisik dan kimia yang dimiliki

oleh penguat dapat merubah bentuk lokal dari matriks di dalam daerah interphase. Komponen

matriks yang tidak bereaksi serta pengotor yang ada dapat terdifusi ke dalam daerah

interphase, yang dapat merubah struktur lokal dan/atau dapat pula mengganggu kontak antara

matriks – penguat atau dapat pula menghasilkan material dengan sifat mekanis yang kurang

baik.Masing-masing dari fenomena tersebut dapat berbeda-beda besarnya dan dapat terjadi

secara bersamaan di dalam daerah interphase. Bergantung pada sistem material, yaitu

interphase itu sendiri yang dapat tersusun oleh beberapa komponen atau seluruh komponen

tersebut dan dapat meningkatkan ketebalan dari beberapa nanometer hingga ratusan

nanometer. Pada pembuatan komposit interphase selalu terbentuk, struktur yang ada pada

daerah ini dapat memberikan pengaruh yang sangat besar terhadap performa dari komposit

terutama dalam hal kekuatan mekanisnya dan ketahanan kimia dan termal. Oleh karena itu

komposisi dan sifat yang tepat dari daerah tersebut harus benar-benar diperhatikan.

i. Pengaruh konsentrasi dan arah serat

Salah satu faktor penting yang menentukan karakteristik dari komposit adalah perbandingan

matrik dan penguat/serat. Perbandingan ini dapat ditunjukkan dalam bentuk fraksi volume

serat (Vf) atau fraksi berat serat (Wf). Namun, formulasi kekuatan komposit lebih banyak

menggunakan fraksi volume serat. Fraksi volume serat dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan berikut (Diharjo, 2008):

c

fc

c

fV

QM

MMV

V

(37)

Keterangan : QM : Densitas matriks (gram/ml)

64

Jika selama proses pembuatan komposit diketahui massa serat dan matrik, serta density serat

dan matrik, maka fraksi volume dan fraksi massa serat dapat dihitung dengan persamaan (38):

M

M

f

f

f

f

fww

w

w

(38)

Fraksi massa serat pada persamaan (38) dapat disederhanakan menjadi :

MMff

ff

fVV

Vw

(39)

c

f

fW

Ww (40)

Keterangan (Persamaan 37- 40) :

Vc , Vf ,VM : Volume komposit, fiber dan Matriks, (ml).

Mc, Mf ,MM : Berat Komposit, fiber dan matriks (gram)

vc , vf , vM : Fraksi volume komposit, fiber dan matriks (%)

wc , wf ,wM : Fraksi berat komposit, fiber dan matriks (%).

ρ c , ρ f , ρ M : Massa jenis komposit, fiber dan matriks (gram/ml)

Analisis kekuatan komposit biasanya dilakukan dengan mengasumsikan ikatan serat

dan matrik sempurna. Pergeseran antara serat dan matriks dianggap tidak ada dan deformasi

serat sama dengan deformasi matrik.

Kekuatan tekan dapat dihitung dengan persamaan (Callister, 1997):

A

P (41)

65

Keterangan σ : Tegangan (MPa)

A : Luas Penampang (mm2)

P : Gaya Tekan (Newton)

Regangan dapat dihitung dengan persamaan:

oo

oi

l

l

l

ll

(42)

Keterangan ε : Regangan (mm/mm)

lo : Panjang awal (mm)

li : Deformasi (mm)

Δl : Pertambahan panjang (mm)

Berdasarkan kurva uji, modulus elastisitas dapat dihitung dengan persamaan berikut:

E (43)

Berdasarkan hukum pencampuran (Rule of Mixture), kekuatan dan modulus tekan komposit

berpenguat serat tidak kontinyu dan tidak beraturan dapat dihitung dengan persamaan

(Callister, 1997) :

mmffc vv (44)

mmffc VEVKEE . (45)

Keterangan : E : Modulus Elastisitas (MPa)

Δσ : Selisih Tegangan (MPa)

σ f : Tegangan Fiber (MPa)

Δε : Selisih regangan (mm/mm)

σ m : Tegangan Matriks (MPa)

66

6. Sumber daya energi angin

a. Energi Angin

Untuk pembuatan Kincir angin perlu dilakukannya survey mengenai kecepatan angin

di lokasi tersebut. Hubungan kecepatan angin dan energi yang dihasilkan sangat penting untuk

perencanaan pengembangan kincir angin di lokasi mana akan dibuat. Berikut adalah

hubungan dalam bentuk matematik antara kecepatan angin dan energi angin. Benda bergerak

contohnya angin memiliki energi kinetik (Ek) yang besarnya adalah :

Ek = ½ mV² (46)

Dimana m adalah massa dari angin dan V adalah kecepatan angin. Untuk menentukan

besarnya massa angin yang mengenai suatu permukaan dapat dihitung berdasarkan debit

angin yaitu volume persatuan waktu. Volume adalah massa per berat jenis (Volume = m/ρ).

Debit juga merupakan perkalian antara area dan kecepatan (Q = A x V). dari persamaan

tersebut maka dapat diturunkan persamaan massa angin persatuan waktu (m/t) yaitu:

m/t = ρ udara x A x Vangin (47)

Dimana A adalah luas area baling-baling. Daya (P/power) adalah energi per satuan waktu

sehingga dari persamaan 47 dapat ditulis menjadi :

P = Ek /t = ½ m/t (Vangin)² (48)

Subtitusi dari persamaan (48) persamaan daya (P) menjadi :

P = ½ ρ x A x (Vangin)3

(49)

Energi angin yang mengenai baling-baling seluas A pada umumnya dinyatakan dalam Daya

per area ( P/A) atau di istilahkan dengan Power density (P*/Daya spesifik) dengan satuan

watt/m2. Jika berat jenis udara rata-rata adalah 1 kg/m3, maka besarnya daya spesifik dari

angin adalah (Hofman, 1987):

67

P* = ½ V3 (50)

Daya tersebut merupakan daya teoritis, sedang untuk daya sebenarnya yang dihasilkan harus

dikalikan efisiensi, karena sebagian energi akan hilang untuk transfer energi pada sistem

mekaniknya.

b. Propeler Airfoil

Bentuk propeler yang ideal adalah bentuk airfoil, karena bentuk tersebut dapat

menyerap energi kinetik angin menjadi energi gerak putar dengan maksimal. Bentuk

penampang airfoil telah distandarkan oleh NACA (National Advisory Committee for

Aeronautics). Tipe standar yang banyak digunakan untuk propeler kincir angin NACA 0012,

NACA 63(2)-215, LS(1)-0417 dan NACA 4415 dan masih banyak lagi tipe lainnya. Untuk

kincir angin berukuran besar (diameter rotor > 20 m) bentuk penampang propeler airfoil

dapat beragam pada tiap titik penampang. Gambar 14 menunjukkan bentuk dan desain

penampang propeler airfoil NACA 4415.

Gambar 14. Desain penampang propeler Airfoil NACA 4415.

68

Bagian-bagian dari sebuah airfoil adalah :

Mean chamber line adalah garis tengah antara permukaan atas dan bawah dari airfoil.

Leading edge adalah titik paling depan pada mean chamber line.

Trailing edge adalah titik paling belakang pada mean chamber line.

Chord line adalah garis lurus yang menghubungkan leading edge dan trailing edge.

Chord (c) adalah jarak antara leading edge dan trailing edge sepanjang chord line.

Chamber (permukaan yang benjol) adalah jarak antara mean chamber line, tegak lurus

terhadap chord line.

Thickness adalah jarak antara permukaan atas dan bawah, juga tegak lurus terhadap chord

line.

Angle of attack adalah sudut antara angin relatif dengan chord line.

Parameter yang mempunyai efek pada performansi aerodinamik sebuah airfoil

termasuk: chord line, mean chamber line, thickness envelope, thickness maximum, chord line,

chord c, dan trailing edge angle seperti pada Gambar 15.

Gambar 15. Faktor Geometris Airfoil (Zang J, 2004)

69

c. Perilaku Airfoil

Sangat penting untuk mempertimbangkan perilaku dari sebuah airfoil simetrik titik

awal untuk memilih airfoil pada kincir angin. Yaitu bahwa dibawah kondisi-kondisi ideal,

koefisien daya angkat (lift coeficient) suatu plat adalah:

)sin(2 lC (51)

Dan juga, dibawah kondisi-kondisi serupa, airfoil simetric dengan ketebalan terbatas

mempunyai koefisien daya angkat yang sama. Ini berarti bahwa koefisien daya angkat akan

meningkat dengan meningkatkan sudut datang (angle of attack) dan terus berlanjut sampai

sudut datang (angle of attack) mencapai 90º.

d. Gaya Angkat, gaya geser dan parameter non-dimensional

Saat propeler dikenai energi kinetik angin, maka propeler mengalami gaya-gaya

(Manwell, et al, 2002):

1. Gaya angkat (lift forces), dimana arah gaya angkat tegak lurus terhadap arah datangnya

aliran udara. Koefisien gaya angkat (Cl) dirumuskan sebagai

cU

lL

Cl2

2

1

(52)

2. Gaya geser (drag forces), dimana arah gaya geser paralel dengan arah datangnya aliran

udara. Koefisien gaya geser (Cd) dirumuskan sebagai :

cU

lD

Cd2

2

1

(53)

70

3. Momen puntir (pitching moment), dimana arah momen puntir tegak lurus terhadap poros

airfoil. Koefisien momen puntir (Cm) dirumuskan sebagai :

cU

MCm

2

2

1

(54)

Ketrangan (persamaan 52-54):

L = Gaya angkat

D = Gaya geser

M = Momen punter

U = kecepatan aliran udara

ρ = Massa jenis udara

c = Panjang chord

l = Panjang airfoil

Gambar 16. Arah gaya yang bekerja pada propeler (Zang J, 2004)

Teori dan riset menunjukkan bahwa kebanyakan masalah aliran dapat

dikarakteristikkan dengan parameter non dimensional. Hal terpenting dari parameter non

dimensional untuk menentukan karakteristik dari suatu aliran fluida adalah bilangan reynold

(Re). Bilangan reynold sangat penting diketahui karena rancangan rotor harus dibuat sesuai

71

dengan data bilangan reynold (Re) yang tersedia, dimana Re dirumuskan sebagai (Manwell, et

al, 2009) :

ULULRe (55)

Keterangan:

ρ = massa jenis fluida

μ = kepekatan fluida

U = kecepatan fluida

L = panjang karakteristik dari aliran

Gambar 17. Faktor Induksi (Carcangiu C.E., 2008)

72

BAB III

KERANGKA TEORITIS, KERANGKA KONSEP, DAN HIPOTESIS

A. Kerangka Teoritis



serat Agave cantala dan matrik plastik. Pemanfaatan limbah serat buah sawit untuk berbagai

aplikasi teknik juga telah diteliti secara komprehensif (Jamasri dkk., 2005-2006). Kajian sifat

tarik komposit serat buah sawit acak bermatrik poliester juga telah dilakukan (Jamasri dkk.,

2005). Hasilnya menunjukkan bahwa penambahan kandungan volume serat buah sawit Untuk

meningkatkan fungsi panel komposit menjadi panel struktur, baik sebagai struktur sekunder

maupun primer, juga telah dikembangkan riset panel komposit sandwich.

Pengkajian secara intensif pemanfaatan serat kenaf dan kayu sengon laut sebagai

unsur utama pembentuk panel komposit sandwich dilakukan oleh Diharjo (2006). Selanjutnya

Diharjo dkk. (2007) mengembangkan penelitian disertasi komposit sandwich dengan core

kayu sengon laut (KSL). Sifat impak komposit sandwich serat kenaf acak – polyester dengan

core KSL meningkat seiring dengan peningkatan ketebalan core.

Pengembangan bahan biokomposit juga pernah dilakukan oleh Mujiyono dkk. (2008).

Dalam penelitian ini serat alam yang digunakan adalah serat rami dan serat bambu, sedangkan

matrik alam yang digunakan sebagai perekat adalah hasil sekresi kutu pohon albasia (sengon

laut).

73

Suizu N., dkk, (2009), meneliti tentang pemanfaatan serat alam yang diperkuat untuk

menghasilkan bahan yang ramah lingkungan dan kuat. Dengan menguntai serat rami

dicampur dengan alkali konsentrasi tinggi dapat diperoleh komposit yang kuat.

Serat alam juga sangat potensial digunakan dalam industri sebagai pengganti bahan

komposit. Alasan yang mendasari antara lain sifat terbarukan, berkelanjutan, biodegradable,

serta tersedia di seluruh dunia. Dibandingkan dengan serat gelas, serat alam memiliki

kekuatan ketegangan yang lebih rendah. Namun beberapa serat alam memiliki Modulus

Young yang sama tinggi dengan serat aramid (Nam dan Netravali, 2006).

Pertimbangan pemilihan serat untuk komposit sangat dipengaruhi oleh beberapa










sebaiknya dibuat dari komposit yang ramah lingkungan.


GFRP perlu dikembangkan menjadi struktur serat rami dan KSL agar mampu menahan beban

luar (benturan) yang lebih besar. Potensi sumber daya alam rami dan KSL perlu dimanfaatkan


74


mempunyai garis pantai terpanjang di dunia (± 81.000 km), terletak di lintasan garis

khatulistiwa, dan memiliki lebih dari 17.000 pulau. Dengan keadaan tersebut, energi angin

menjadi potensi yang harus dikembangkan dan dimanfaatkan.

Berdasarkan data LAPAN (Daryanto, et al., 2005), angin di Indonesia memiliki

kecepatan yang bervariatif, umumnya dikategorikan sebagai angin berkecepatan rendah.

Penelitian sistem konversi energi angin (SKEA) kecepatan rendah belum banyak dilakukan di

Indonesia, padahal ada beberapa lokasi yang mempunyai kecepatan angin rendah secara

kontinu yang dapat dimanfaatkan.

Ackermann, (2005) menyimpulkan bahwa kemampuan turbin savonius beroperasi

pada kecepatan angin rendah dengan menghasilkan torsi besar sangat cocok untuk

dimanfaatkan sebagai tenaga penggerak sistem pompa, aerasi tambak, atau peralatan

pengolahan hasil pertanian. Turbin jenis Savonius mempunyai kelebihan bisa berputar tanpa

diberi energi awal dari luar pada saat start. Karakteristik ini tidak dimiliki oleh kincir angin

poros vertikal yang lain yaitu tipe Darius.

Tidak diragukan lagi, komputasi dinamika fluida (CFD) memainkan peran penting

dalam memecahkan masalah cairan yang kompleks tanpa melakukan eksperimen fisik. NACA

airfoil 4415 simulasi menunjukkan tidak hanya relatif sederhana dan kemudahan menentukan

kinerja airfoil, tetapi juga potensi CFD dalam skema grand rekayasa aplikasi. Akhir-akhir ini,

CFD digunakan dalam hampir setiap bidang teknik, dari elektronik desain hardware untuk

kinerja pesawat.

Pemasangan kincir angin di wilayah pesisir pantai tentu berdampak pada ketahanan

propeler yang digunakan. Dalam perancangan propeler kincir angin, pengaruh kelembaban dan

75

cuaca yang ekstrim harus diperhatikan untuk menghasilkan propeler kincir angin yang tahan

terhadap perubahan cuaca yang terjadi. Propeler kincir angin minimal dapat beroperasi selama

20-30 tahun. Dari beberapa penelitian sebelumnya dilaporkan bahwa material komposit

mengalami degradasi kekuatan yang diakibatkan oleh pengaruh lingkungan, seperti pengaruh

kelembaban udara, panas matahari, radiasi ultraviolet, bahkan oksidasi termal. Kelembaban

misalnya, dapat menurunkan kekuatan material komposit karena adanya difusi uap air ke

material komposit yang dapat menyebabkan penurunan sifat temperatur transisi glass, yaitu

temperatur dimana resin berubah sifat dari kondisi padat menjadi kondisi viskoelastis. Selain hal

tersebut, proses degradasi komposit juga dipengaruhi oleh sifat kimia resin dan matriknya serta

jangka waktu terpapar pada lingkungan. Beberapa material komposit sangat sensitif terhadap

cuaca. Kombinasi dua atau beberapa faktor lingkungan dapat menyebabkan degradasi kekuatan

material komposit (Li, 2000).

Oleh karena itu, dalam penelitian ini juga diuraikan tentang analisis dampak

lingkungan penerapan Sistem Konversi Energi Angin (SKEA), khususnya untuk mengetahui

aspek ketahanan lingkungan dari propeler berbahan baku komposit KSL dan serat rami yang

dipasang di daerah pantai. Parameter yang akan diukur meliputi temperatur, kelembaban,

kecepatan angin, dan tingkat kadar garam.

76

Berdasarkan referensi tersebut, maka disusun kerangka penelitian sebagaimana

diperlihatkan pada Gambar 18.

Gambar 18. Kerangka teori

Data Angin:

1. Survey lokasi potensial 2. Pengukuran, monitoring potensi energi angin 3. Pengolahan dan analisa data angin

Disain Prototype Propeler:

- Komponen Utama dan Cara Kerja SKEA - Karakteristik Daya SKEA - Status Hasil Litbang SKEA - Memilih / menentukan SKEA

Disain Bahan Komposit:

- Pemilihan bahan - Uji tarik, uji tekuk, uji impak,uji tekan - Analisis SEM dan EDS

Pemanfaatan SKEA :

- Memilih SKEA - Konfigurasi Pemanfaatan SKEA - Menghitung Energi SKEA - Ujicoba dan Pemanfaatan SKEA

Analisis Pengaruh Lingkungan SKEA:

Pengaruh temperatur, kelembaban, kecepatan angin, dan tingkat kadar garam terhadap ketahanan propeler

77

B. Kerangka Konsep

Berdasarkan kerangka teoritis yang telah disusun, maka disusun konsep penelitian

yang meliputi :

1. Optimasi desain propeler modifikasi standar NACA 4415 dengan simulasi

Computational Fluids Dinamic (CFD)

2. Disain bahan komposit dan proses fabrikasi propeler, serta pengujian unjuk kerja

propeler di lokasi penelitian dan sekaligus mengamati pengaruh lingkungan yang

ditimbulkan.

Kerangka konsep penelitian dijelaskan pada bagian di bawah ini. Sedangkan bagan

alir kerangka konsep disajikan dalam Gambar 19.



fraksi volume serat (Vf) atau fraksi berat serat (Wf). Kekuatan komposit (sifat mekanis)

sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti jenis, geometri, arah, distribusi, dan

kandungan serat. Berdasarkan teori Rule of Mixture (ROM), kekuatan komposit meningkat

seiring dengan penambahan kandungan serat mencapai 60-70% (Sanadi dkk., 1986).

Pengujian mekanik bahan komposit (uji tarik untuk serat rami dan kayu sengon laut,

uji tekan dan uji ketangguhan impak untuk bahan pendukung kayu sengon laut) dimaksudkan

untuk mengetahui sejauh mana material pendukung pada proses fabrikasi komposit serat rami

core kayu sengon laut bisa memberikan kontribusi terhadap kekuatan dari komposit yang

akan digunakan untuk pembuatan propeler yang akan diaplikasikan pada kondisi operasi yang

memiliki kelembaman oksida dan debit angin yang relatif kecil (3-4 m/s). Sehingga dalam hal

78

ini dibutuhkan propeler yang ringan, kuat dan tahan terhadap oksidasi air laut serta ramah

lingkungan.

Pengamatan struktur mikro dengan menggunakan SEM (Scanning Electron

Microscope) dilakukan pada spesimen komposit sebelum digunakan dan sesudah

diaplikasikan sebagai propeler. Daerah yang diamati adalah permukaan potongan melintang

komposit untuk melihat interface dari material tersebut. Sedangkan pengamatan unsur pada

interface yang terdapat pada material PMCs (Polymer Matrix Composites) dilakukan dengan

menggunakan instrumen EDS (Energy Dispersive X-Rayspectrometer).








terpapar pada lingkungan.



tersebut menjadikan satu kriteria pemilihan lokasi pengembangan SKEA di pantai


selatan yang berhadapan langsung dengan laut selatan Jawa. Kondisi ini cukup layak

dijadikan tempat pembangkit listrik tenaga angin dengan turbin putaran rendah. Energi listrik

79

yang dihasilkan dari SKEA ini diharapkan mendukung sektor pertanian, perikanan, dan

pariwisata yang saat ini sedang dikembangkan di pantai Pandansimo.

Gambar 19. Kerangka konsep

C. Hipotesis

Berdasarkan rumusan permasalahan dan tujuan penelitian, dapat dinyatakan hipotesis

penelitian sebagai berikut :

1. Hipotesis Mayor

a. Terdapat hubungan antara kecepatan angin dan energi angin yang dihasilkan dari

putaran propeler.

Optimasi Sistem Konversi Energi Angin (SKEA) Modifikasi Propeler Airfoil Standar NACA 4415 yang

Ramah Lingkungan

Optimasi Disain Propeler

- Jumlah sudu - Sudut serang - Sudut aliran - Sudut kemiringan

Disain Material Komposit Propeler

- Uji tarik - Uji tekuk - Uji impak - Uji Tekan - SEM/EDS

Prototype Propeler Optimum : - Disain konstruksi - Komposisi bahan

komposit terpilih

Pengaruh Lingkungan Terhadap SKEA

- temperatur, - kelembaban - kecepatan angin, - kadar garam

Data Angin

80

b. Berat propeler yang ringan dan kuat dari material komposit KSL dan serat rami

cocok untuk angin kecepatan rendah.

c. Material komposit tahan terhadap pengaruh lingkungan psesisir pantai, seperti

pengaruh kelembaban udara, panas matahari, radiasi ultraviolet, bahkan oksidasi

termal

2. Hipotesis Minor

a. Sudut kemiringan propeler berpengaruh terhadap energi angin yang dihasilkan dari

putaran propeler.

b. Unjuk kerja propeler kincir angin dipengaruhi oleh diameter, sudut puntir, panjang

chord, dan luas permukaan propeler

c. Kekuatan komposit (sifat mekanis) sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti

jenis, geometri, arah, distribusi, dan kandungan serat.

d. Terdapat pengaruh iklim pesisir pantai terhadap daya tahan propeler dengan bahan

baku komposit, antara lain berupa degradasi mekanis dari bahan komposit.

e. Pengembangan energi terbarukan dapat menurunkan jumlah emisi CO2 yang

dihasilkan sebagai akibat aktivitas pembangkitan energi listrik.

81

BAB IV

METODE PENELITIAN

Kegiatan penelitian ini berjalan selama 1 (satu) tahun dengan titik berat tujuan dan

konsep metodologinya secara umum sebagai berikut:

1. Penelusuran literatur dan studi lapangan

2. Simulasi dengan Computational Fluid Dynamics (CFD)

3. Pembuatan prototipe produk modifikasi propeler airfoil standard NACA 4415

4. Evaluasi produk dan validasi

5. Pengelolaan dampak lingkungan rekayasa SKEA

A. Penelusuran Literatur dan Studi Lapangan

Penelitian dilakukan di Laboratorium LAPAN Pantai Selatan Pandansimo Kabupaten

Bantul Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta, karena secara geografis pesisir pantai selatan

Yogyakarta merupakan lahan terbuka yang luas, kecepatan angin rata-rata dengan intensitas

4m/s, kondisi tersebut menjadikan satu kriteria pemilihan lokasi pengembangan energi angin.

Lokasi ini didukung oleh kondisi alam di sebelah selatan yang berhadapan langsung dengan

laut selatan Jawa. Metode pengumpulan data baik data primer maupun sekunder dilakukan

melalui library research dan field research melalui depth interview dengan responden yang

telah dipilih secara non random sampling dan ditentukan secara purposive.

Data kemudian dianalisis dengan beberapa tahap, yaitu pertama dengan menelaah

seluruh data yang diperoleh dari berbagai sumber, kedua adalah reduksi data dengan cara

membuat abstraksi, ketiga adalah penyusunan dalam satuan-satuan, yang kemudian pada

langkah keempat data tersebut dikategorisasikan, dan kelima, pengujian keabsahan data.

82

B. Simulasi dengan CFD

Struktur simulasi numerik aliran fluida atau computational fluid dynamic (CFD)

secara umum terdiri dari tahapan-tahapan seperti tampak pada Gambar 20 dan struktur

simulasi numerik menggunakan Fluent dapat digambarkan seperti tampak pada Gambar 21.

Gambar 20. Struktur simulasi numerik

Gambar 21. Struktur simulasi numerik menggunakan FLUENT

a. Geometri dan Meshing Grid Model Airfoil NACA 4415 modif

Proses simulasi numerik aliran fluida (computational fluid dynamic, CFD) aliran

udara yang melalui airfoil seperti tampak pada Gambar 22. Geometri Airfoil yang

mempunyai variasi kecepatan aliran udara bebas (U = 3, 4, 5, 6, 7 dan 18 m/s) dan sudut

serang (angle of attack = -12, -10, -8, -6, 0, 6, 12, 14, 16, 18 dan 20 degree). Geometri atau

domain komputasi airfoil dibuat di Gambit Versi 2.4.6 serta proses meshing grid

Geometry MESH

Fluid Props

Model/App

Bound Cond

PRE-Processor SOLVER

Finite Diff

Finite Vol

Finite Elem

POST-Processor

Contours

Line Plot

Vel Vectors

Par Track

Animations

CBA

Geometry MESH

Fluid Props

Model/App

Bound Cond

PRE-Processor SOLVER

Finite Diff

Finite Vol

Finite Elem

POST-Processor

Contours

Line Plot

Vel Vectors

Par Track

Animations

CBA

GAMBITFLUENT

83

menggunakan jenis meshing segiempat. jumlah grid adalah 29400. Domain komputasi yang

telah di meshing, seperti tampak pada pada Gambar 23.

Gambar 22. Sketsa permasalahan simulasi airfoil

84

Gambar 23. Meshing domain komputasi Airfoil sebanyak 29400

b. Properties Fluida Kerja

Properties fluida kerja yaitu udara dengan sifat fluida sebagai berikut densitas udara

1.225 kg/m3 dan viskositas 1.7894 x 10

-5 kg/m.s yang di definisikan di dalam panel Fluent

seperti tampak pada Gambar 24.

85

Gambar 24. Panel Fluent untuk definisi sifat udara

c. Model Phenomena Fisik Aliran

Kondisi aliran (laminar atau turbulen) ditentukan berdasarkan nilai bilangan

Reynolds terhadap panjang airfoil (chord) yaitu untuk kecepatan udara bebas 3, 4, 5, 6, 7 dan

18 m/s adalah 4.1 x 104, 5.5 x 10

4, 6.8 x 10

4, 8.2 x 10

4, 9.6 x 10

4, dan 2.5 x 10

5.

Berdasarkan bilangan Reynolds maka kondisi aliran yang melalui airfoil adalah

turbulen, sehingga model turbulen yang digunakan adalah model Spalart Allmaras, seperti

tampak pada Gambar 25.

Gambar 25. Panel Fluent untuk definisi model turbulen/viscous

86

d. Kondisi Batas

Untuk proses simulasi numerik, dibutuhkan definisi kondisi batas yang sesuai dengan

kondisi aliran lingkungan. Tipe kondisi batas yang digunakan terbagi 3 jenis yaitu:

Velocity inlet. velocity inlet adalah kondisi batas yang diterapkan sesuai dengan

kondisi kecepatan udara lingkungan. Parameter yang didefinisikan terdiri dari kecepatan

aliran udara yang melalui airfoil dan Rasio viskositas turbulen.

Adapun data kecepatan udara yang melalui Airfoil yang digunakan pada proses

simulasi numerik adalah seperti tampak pada Gambar 26.

Gambar 26. Panel Fluent untuk definisi kecepatan udara

Gambar 27. Panel Fluent untuk mendefinisikan kondisi batas pressure outlet

87

Pressure outlet. pressure outlet yaitu kondisi batas yang diterapkan pada penampang

keluar. Parameter yang didefinisikan adalah Gauge pressure dan Rasio viskositas turbulen.

Adapun data tekanan dapat didefinisikan seperti tampak pada Gambar 27.

Wall. wall atau dinding adalah kondisi batas yang diterapkan pada dinding

permukaan pipa. Parameter yang diterapkan pada kondisi batas ini adalah Dinding tidak

bergerak dan fluida di dalamnya no slip dan Konstanta kekasaran 0.5 untuk dinding licin.

Panel Fluent untuk mendefinisikan kondisi batas dinding adalah seperti tampak pada

Gambar 28.

Gambar 28. Panel fluent untuk mendefinisikan dinding

e. Solver

Proses selanjutnya dari simulasi numerik adalah proses pencarian solusi untuk

mendapatkan properties aliran udara turbulensi yang mempunyai diagram alir seperti tampak

pada Gambar 29. Dengan menggunakan panel fluent seperti tampak pada Gambar 30. untuk

mendefinisikan metode diskretisasi dan panel fluent Gambar 31 untuk mendefinisikan nilai

awal.

88

Gambar 29. Diagram alir untuk proses pencarian solusi.

Gambar 30. Panel untuk mendefinisikan metode diskretisasi pada proses solver

Gambar 31. Panel Fluent untuk mendefinisikan inisialisasi pada proses solver

89

Gambar 32. Panel Fluent untuk mendefinisikan iterasi pada proses solver

f. Post-processing

Menampilkan properties fluida hasil pencarian solusi dalam bentuk kontur, vektor

dan lainnya sebagainya seperti tampak pada panel fluent Gambar 33.

Gambar 33. Panel Fluent untuk menampilkan kontur properties aliran hasil iterasi

C. Pembuatan Prototipe Modifikasi Propeler Airfoil Standard NACA

4415

Detail rencana tahapan penelitian Propeler Airfoil Standard NACA disajikan pada tabel 5.

90

Tabel 5

Rincian pekerjaan penelitian Propeler Airfoil Standard NACA

Tahapan Rincian kegiatan

Aktivitas kegiatan penelitian Outcome/ Indikator

Keberhasilan

Persiapan Pengadaan raw material

1. Pembelian serat rami 2. Pembelian KSL 3. Survei pengukuran dimensi propeler di laboratorium

LAPAN Pandansimo Bantul DIY

Tersedianya serat rami dan dimensi disain propeler pada dua minggu pertama

Studi Literatur & Inventarisasi Hasil Riset Terdahulu

Studi literatur

Melakukan penelusuran liratur dan jurnal tentang sifat fisis-mekanis serat E-glass, UPRs, Serat rami, KSL, komposit E-glass-UPRs, komposit serat rami – UPRs dan komposit sandwich sebagai acuan pembanding hasil riset.

Diperoleh data acuan pembanding hasil penelitian

Inventarisasi hasil riset terdahulu

Melakukan inventarisasi data hasil riset terdahulu

Data-riset terdahulu sebagai acuan pelaksanaan penelitian.

Spesifikasi Teknis Serat Rami

Density mat serat rami

Melakukan penimbangan serat rami Density serat rami tertentu

Uji tarik Melakukan pengujian tarik serat tunggal sesuai standar ASTM D 3379

Tegangan, modulus, regangan

Spesifikasi Teknis Core KSL

Uji kadar air Melakukan pemanasan di dalam oven pada suhu 105 0C dan ditimbang secara periodik setiap 15 menit pemanasan (untuk tiap variasi tebal core)

Diperoleh kurva laju penurunan kadar air

Uji sifat mekanis Melakukan pengujian bending (ASTM D-4761), tarik (SNI 03-3399-1994), tekan (SNI 03-3958-1995), Impak (ASTM D-5942).

Sifat mekanis (bending, tarik, tekan, Impak.

Uji pengeringan Melakukan pemanasan core KSL pada suhu 105 ‘C selama 72 jam dan diikuti pengukuran dimensi core KSL

Prosentasi penyusutan berat

Pembuatan Core KSL Segmen

Pembuatan core KSL

Melakukan proses pembuatan core KSL segmen yang direkatkan pada serat serat rami

Produk core segmen lembaran di atas serat rami

Pembuatan Prototipe produk

Pembuatan prototipe propeler

Melakukan proses manufaktur pembuatan prototipe propeler dengan metode hand lay-up

Prototipe produk Propeler Airfoil Standard NACA 4415 modifikasi

Finishing Pengecatan propeler

Melakukan pelapisan propeler dengan cat anti korosi Propeler yang sudah dilapisi cat

91

D. Evaluasi dan validasi

Kelayakan produk modifikasi propeler airfoil standard NACA 4415 juga diujikan

secara langsung di lokasi pantai selatan Pandansimo Kabupaten Bantul Propinsi Daerah

Istimewa Yogyakarta yang juga merupakan Laboratorium LAPAN.

Dalam pengujian SKEA, ada beberapa langkah yang harus dilakukan sebelum dan

pada saat melakukan pengujian yaitu :

1. Persiapan benda uji

2. Memasang propeler pada poros, dan kemudian pada menara (tower)

3. Menentukan arah angin dan kecepatan angin rata-rata

4. Mendirikan tower (menara) sesuai dengan arah angin

5. Mengatur besar sudut datang pada masing-masing propeler yang terpasang pada

dudukan, sesuai hasil simulasi CFD

6. Setelah sudutnya diatur, dan propeler mulai berputar, maka kecepatan angin dan

putaran poros (rpm) yang dihasilkannya mulai dihitung dan dicatat

E. Pengelolaan dampak lingkungan rekayasa SKEA

Dalam penelitian ini juga diuraikan tentang analisis dampak lingkungan penerapan

Sistem Konversi Energi Angin (SKEA), khususnya untuk mengetahui aspek ketahanan

lingkungan dari propeler berbahan baku komposit KSL dan serat rami yang dipasang di

daerah pantai. Parameter yang akan diukur meliputi temperatur, kelembaban, dan kecepatan

angin.

Dari masing-masing parameter tersebut, kemudian dilakukan pengujian dengan variasi

waktu / lama ekspose. Hasil yang diharapkan berupa nilai degradasi mekanis dari bahan

komposit. Selanjutnya dilakukan pengujian kembali pada aspek kekuatan dengan uji tarik, uji

92

bending, dan uji impak. Hasil pengujian kemudian dianalisis untuk mengetahui ada tidaknya

penurunan ketahanan bahan komposit.

Metode penelitian dilakukan dengan metode kuantitatif, yaitu dengan melakukan

penelitian secara eksperimental lapangan dan penelitian secara teoritis dengan cara

pengukuran langsung. Pengukuran dilakukan selama kurang lebih 5,5 bulan dengan

pengambilan sampel dilakukan setiap 1 minggu sekali.

Kondisi eksperimen di lapangan dari hasil penelitian ini merupakan pencerminan data

operasional yang sebenarnya. Untuk selanjutnya dilakukan pengujian di laboratorium untuk

mengetahui kekuatan bahan komposit setelah dipasang selama kurang lebih 5,5 bulan di

lokasi. Pengujian dilakukan pada aspek uji tekuk (flexural test).

F. Lokasi Penelitian

Lokasi Penelitian ini dilakukan di Laboratorium LAPAN di Pantai Selatan

Pandansimo Kabupaten Bantul Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta, Laboratorium

Teknologi Mekanik IST AKPRIND, Laboratorium Pengujian Bahan IST AKPRIND,

Laboratorium Kimia Proses dan Analisa IST AKPRIND Yogyakarta, dan Laboratorium Uji

Departemen Teknik Metalurgi dan Bahan Universitas Indonesia.

G. Peralatan Penelitian

1. Pengamatan di lapangan

Peralatan yang dipakai dalam pengamatan di lapangan berupa :

a. Thermometer, untuk mencatat temperatur

b. Anemometer, untuk mengukur kecepatan angin dan turbulensi angin

c. Higrometer, untuk mengukur kelembaban udara

93

2. Pengamatan di Laboratorium

Sedangkan peralatan yang digunakan dalam laboratorium berupa :

a. Mesin Universal Testing Material, digunakan untuk uji tarik, uji tekan dan uji tekuk

b. Mesin uji impak Charpy, digunakan untuk uji impak

c. SEM (Scanning Electron Microscopy), digunakan untuk analisis struktur mikro dari

bahan komposit

d. EDS (Energy Dispersive X-Rayspectrometer), digunakan untuk pengujian komposisi

kimia bahan

e. Oven listrik, digunakan untuk pengeringan spesimen KSL

f. Alat ukur keseimbangan beban, digunakan untuk mengukur keseimbangan propeler

H. Teknik Pengambilan Sampel

Pengambilan data hasil pengujian di lapangan yang berupa kecepatan angin,

temperatur dan kelembaban dilakukan setiap hari, dengan rata-rata 12 jam setiap hari pada

waktu pagi (jam 06.00 – 12.00 WIB), dan malam hari (jam 18.00 – 24.00 WIB).

Sumber data lainnya yang berupa kecepatan angin dan temperatur diperoleh dari

logger milik LAPAN yang ditempatkan di Pantai Pandansimo. Selanjutnya data-data yang

telah terkumpul diolah dan disajikan dalam bentuk tabel, angka, dan grafik menggunakan

perangkat lunak Microsoft Excel, SPSS, dan Matlab.

I. Teknik Analisa Data

Data yang telah diambil harus dihitung lebih dulu faktor koreksi untuk mengkonversi

model perhitungan lama dengan model perhitungan baru yang lebih akurat, kemudian

dilakukan analisis dengan menggunakan alat bantu perangkat lunak SPSS, Matlab, dan

Microsoft Excel untuk mengetahui grafik hasil uji sampel.

94

BAB V

HASIL PENELITIAN DAN BAHASAN

A. Simulasi dengan CFD

1. Efek dinding: tinjauan nilai y+

Efek dinding pada aliran dapat ditinjau berdasarkan nilai y+. Efek dinding dapat

didekatkan dengan dua tipe fungsi yaitu fungsi dinding linier (linear wall functions) dan

fungsi dinding logaritmik (logarithmic wall functions). Kriteria penggunaan fungsi dinding

linier atau logaritmik didasarkan pada rentang nilai y+ sebagaimana diperlihatkan oleh

Gambar 34.

Gambar 34. Kurve pengaruh dinding pada aliran yang ditunjukan y+terhadap U

+

y+ ≤ 5 : menunjukan aliran didominasi oleh gaya viscous fluida (viscous sublayer)

sehingga aliran fluida pada daerah dekat dinding merupakan aliran laminar dan efek

dinding dapat didekatkan dengan fungsi linier (y+ = U

+)

95

5 < y+ < 60 : menunjukan aliran didominasi oleh gaya viscous dan gaya inersia (buffer

layer) sehingga merupakan daerah transisi dari aliran laminar menuju aliran turbulen dan

efek dinding dapat didekatkan dengan fungsi linier untuk bilangan Reynolds (Re) lebih

rendah atau dapt pula didekatkan dengan fungsi dinding logaritmik pada kondisi nilai

bilangan Reynolds lebih tinggi.

y+ ≥ 60 : menunjukan aliran didominasi oleh gaya inersia fluida sehingga sehingga aliran

fluida pada daerah dekat dinding merupakan aliran turbulen penuh (fully turbulent) dan

efek dinding dapat didekatkan dengan fungsi logaritmik (y+ = 2,5 ln (Uτy/ν) + 5,45).

Berdasarkan kriteria nilai y+

dan hasil simulasi numerik aliran yang melalui

permukaan airfoil yang mempunyai nilai y+ dalam rentang 4.2 < y

+ < 21.8 seperti tampak

pada Gambar 35 dan Gambar 36, maka jarak meshing dekat terhadap dinding sudah cukup

bagus dan aliran dekat dinding didominasi oleh gaya viscous sehingga aliran dekat dinding

adalah laminar serta kecenderungan efek dinding terhadap aliran dapat menggunakan model

pendekatan linier yang dikenal sebagai vorticity–base production efek dinding yang

menggunakan model viscous Spallard Allmaras seperti tampak pada Gambar 37.

96

Gambar 35. Nilai y+ pada bagian depan airfoil pada kecepatan freestream 3 m/s dan angle of

attack 0 degree

Gambar 36. Nilai y+ pada bagian depan airfoil pada kecepatan freestream 18 m/s dan angle

of attack 20 degree

97

Gambar 37. Model turbulensi Spalart Allmaras dan vorticity-Base Production

2. Properties medan aliran

Solusi numerik dapat ditampilkan dalam bentuk tekanan, kecepatan dan garis alir

(streamline) medan aliran udara dalam domain komputasi dan yang melalui permukaan

airfoil, seperti tampak pada Gambar 38 sampai dengan Gambar 40 (yang ditampilkan hanya

pada kondisi kecepatan freesteram 3 m/s dan angle of attack 6 degree, dan khusus untuk garis

alir pada kondisi angle of attack 0 degree).

Gambar 38. Kontur tekanan statik (dalam Pascal) aliran udara pada kecepatan freestream 3

m/s dan angle of attack 6 degree

98

Gambar 39. Kontur kecepatan aliran udara (dalam m/s) pada kecepatan freestream 3 m/s dan

angle of attack 6 degree

Gambar 40. Kontur streamline dan kecepatan aliran udara (dalam m/s) pada kecepatan

freestream 3 m/s dan angle of attack 0 degree

99

Properties medan aliran dalam domain komputasi dapat ditampilkan pada kondisi

kecepatan aliran freestream tertentu (3 m/s) dan angle of attack yang bervariasi seperti tampak

pada Tabel 6.

Tabel 6

Properties medan aliran

Legend

v (m/s)

Angle of

attack (degree)

Kontur tekanan overlay kontur kecepatan pada kondisi

kecepatan freestream 3 m/s

-12

-10

-8

-6

0

100

Tabel 6 (Lanjutan)

6

12

14

16

18

20

101

Berdasarkan gambar kecepatan aliran udara yang melalui permukaan airfoil seperti

tampak pada tabel 6 pada kondisi kecepatan freestream 3 m/s, pada kondisi angle of attack -

12 degree tampak terlihat kecepatan aliran menuju kearah kanan bawah searah dengan aliran

kecepatan udara freestream dan terbentuk pusaran aliran di bawah permukaan airfoil dengan

kecepatan aliran yang rendah (warna biru) dengan rentang 0 – 0.65 m/s. Pusaran aliran akan

menghilang secara bertahap dengan meningkatnya angle of attack sampai pada nilai angle of

attack 0 degree seperti tampak pada gambar untuk angle of attack -10, -8, -6 dan 0 degree.

Sebagai akibatnya nilai gaya angkat (lift force) mempunyai nilai negatif atau gaya angkat ke

arah bawah dan gaya angkat secara bertahap menuju ke atas dengan bertambahnya nilai angle

of attack dari -12 degree menuju 0 degree

Pusaran aliran udara akan mulai terjadi di bagian permukaan atas airfoil secara

bertahap dengan bertambah nilai angle of attack seperti tampak pada gambar untuk angle of

attack 6, 12, 14, 16,18 dan 20 degree. Sebagai akibatnya gaya angkat semakin membesar ke

arah atas dan mencapai nilai maksimal pada angle of attack 14 degree dan nilai gaya angkat

mulai menurun pada angle of attack menuju 16, 18 dan 20 degree.

Fenomena yang sama akan terjadi untuk kondisi kecepatan freestream yang lain yaitu

4, 5 dan 18 m/s pada angle of attack -12,-10, -8,-6, 0, 6, 12, 14, 16, 18 dan 20 degree.

3. Koefisien Aerodinamika

Besarnya nilai gaya aerodinamik seperti gaya angkat (lift), gaya hambat (drag) dan

moment dapat disajikan dalam bentuk nilai koefisien aerodinamik yaitu koefisien lift (Cl),

koefisien drag (Cd) dan koefisien moment (Cm).

Berdasarkan properties medan aliran seperti tampak pada Gambar 38 dan 39 serta

Tabel 6 yang diformulasi menggunakan persamaan (29) dan (30), maka dapat ditentukan nilai

102

koefisien tekanan (pressure coefficient, Cp) dan nilai koefisien gesek (friction coefficient, Cf)

dan ditampilkan kurva nilai Cp dan Cf seperti tampak pada Gambar 41 dan 42.

Gambar 41. Kurva koefisien tekanan Cp pada permukaan airfoil pada kecepatan freestream 3

m/s dan angle of attack 6 degree.

Gambar 42. Kurva koefisien gesekan Cf pada permukaan airfoil pada kecepatan freestream 3

m/s dan angle of attack 6 degree

103

Berdasarkan nilai koefisien tekanan (Cp) dan koefisien gesek (Cf) sepanjang dinding

permukaan airfoil yang membentuk kurva seperti tampak pada Gambar 41 dan 42, maka

dapat ditentukan nilai koefisien normal (Cn) dan koefisien tangensial (Ct) serta koefisien

moment (Cm) dengan menggunakan persamaan (31), (32) dan persamaan (33).

Berdasarkan nilai koefisien normal (Cn), koefisien tangensial (Ct) dan koefisien

moment (Cm) serta nilai angle of attack () maka dapat ditentukan nilai koefisien aerodinamik

yang terdiri dari koefisien lift (Cl), koefisien drag (Cd) dan koefisien moment (Cm).dengan

menggunakan persamaan (34), (35) dan persamaan (36). Nilai koefisien aerodinamik hasil

simulasi numerik selama proses iterasi dapat ditampilkan seperti tampak pada Gambar 43, 44

dan Gambar 45.

Gambar 43. Nilai Cl hasil iterasi pada permukaan airfoil pada kecepatan freestream 3 m/s

dan angle of attack 6 degree

104

Gambar 44. Nilai Cd hasil iterasi pada permukaan airfoil pada kecepatan freestream 3 m/s


Gambar 45. Nilai Cm hasil iterasi pada permukaan airfoil pada kecepatan freestream 3 m/s


Nilai pastinya koefisien aerodinamik hasil proses iterasi yang mencapai konvergen

dapat ditampilkan seperti tampak pada Gambar 46.

105

Gambar 46. Nilai Cl,

Cd, dan Cm hasil iterasi pada permukaan airfoil pada kecepatan

freestream 3 m/s dan angle of attack 6 degree

Nilai koefisien aerodinamik dapat ditentukan dengan cara yang sama untuk kondisi

kecepatan freestream yang lain yaitu 4, 5, dan 18 m/s pada angle of attack -12,-10, -8,-6, 0, 6,

12, 14, 16, 18 dan 20 degree.

4. Kurva Drag Polar

Besarnya nilai koefisien aerodinamik yaitu koefisien lift (Cl), koefisien drag (Cd) dan

koefisien moment (Cm) hasil simulasi numerik terhadap angle of attack pada bilangan

Reynolds tertentu dapat disajikan dalam bentuk kurva, seperti tampak pada Gambar 47

sampai Gambar 52 untuk airfoil NACA 4415.

106

Gambar 47. Kurva koefisien aerodinamik Cl,

Cd, terhadap angle of attack airfoil NACA

4415 pada Re = 41000

Karakteristik airfoil NACA 4415 berdasarkan Gambar 47 pada kondisi aliran dengan

bilangan Reynolds 41000 untuk nilai Cl mengalami penurunan dari -0,2413 menuju -0,5925

pada rentang nilai sudut serang -12 ≤ α ≤ -10 derajat kemudian nilai Cl mulai meningkat

secara linier dari -0,5925 menuju nilai maksimum 1,2212 pada rentang nilai sudut serang -10

≤ α ≤ 14 derajat selanjutnya nilai Cl menurun mulai dari 1,2212 menuju 0,8266 pada rentang

nilai sudut serang 14 ≤ α ≤ 20. Untuk nilai Cd mengalami penurunan dari 0,1490 menuju

0,0445 pada rentang nilai sudut serang -12 ≤ α ≤ -8 derajat kemudian nilai Cd mempunyai

kecenderungan nilai konstan dari 0,0445 menuju 0,0691 pada rentang sudut serang -8 ≤ α ≤

12 derajat dan nilai Cd mulai meningkat dari 0,0691 menuju 0,2876 pada rentang sudut

serang 12 ≤ α ≤ 20. Untuk nilai Cm mempunyi kecenderungan nilai yang mendekati nilai Cd

yaitu dari 0,2553 menuju 0,0844 pada rentang nilai sudut serang -12 ≤ α ≤ -8 derajat

-0,80

-0,60

-0,40

-0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

aero

dyn

amic

s

Angle of attack, α

Re = 41000, NACA 4415

Coeff of lift, Cl

Coeff of drag, Cd

Coeff of moment, Cm

107

kemudian nilai Cm mempunyai kecenderungan nilai konstan dari 0,0844 menuju 0,0420 pada

rentang sudut serang -8 ≤ α ≤ 12 derajat dan nilai Cm mulai meningkat dari 0,0420 menuju

0,1007 pada rentang sudut serang 12 ≤ α ≤ 20.

Gambar 48. Kurva koefisien aerodinamik Cl, Cd, terhadap angle of attack airfoil NACA

4415 pada Re = 55000


bilangan Reynolds 55000 untuk nilai Cl mengalami penurunan dari -0,23911 menuju -

0,51724 pada rentang nilai sudut serang -12 ≤ α ≤ -10 derajat kemudian nilai Cl mulai

meningkat secara linier dari -0,51724 menuju nilai maksimum 1,1921 pada rentang nilai sudut

serang -10 ≤ α ≤ 14 derajat selanjutnya nilai Cl menurun mulai dari 1,1921 menuju 0,92976

pada rentang nilai sudut serang 14 ≤ α ≤ 20. Untuk nilai Cd mengalami penurunan dari 0,1490

menuju 0,0445 pada rentang nilai sudut serang -12 ≤ α ≤ -8 derajat kemudian nilai Cd

mempunyai kecenderungan nilai konstan dari 0,14446 menuju 0,039354 pada rentang sudut

-0,80

-0,60

-0,40

-0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

aero

dyn

amic

s

Angle of attack, α

Re = 55000, NACA 4415

Coeff of lift, Cl

Coeff of drag, Cd

Coeff of moment, Cm

108

serang -8 ≤ α ≤ 12 derajat dan nilai Cd mulai meningkat dari 0,039354 menuju 0,274 pada

rentang sudut serang 12 ≤ α ≤ 20. Untuk nilai Cm mempunyai kecenderungan nilai yang

mendekati nilai Cd yaitu dari 0,027187 menuju 0,091478 pada rentang nilai sudut serang -12

≤ α ≤ -8 derajat kemudian nilai Cm mempunyai kecenderungan nilai konstan dari 0,091478

menuju 0,041534 pada rentang sudut serang -8 ≤ α ≤ 12 derajat dan nilai Cm mulai meningkat

dari 0,091478 menuju 0,10256 pada rentang sudut serang 12 ≤ α ≤ 20.

Gambar 49. Kurva koefisien aerodinamik Cl, Cd, terhadap angle of attack airfoil NACA 4415

pada Re = 68000




meningkat secara linier dari -0,49904 menuju nilai maksimum 1. 2076 pada rentang nilai

-0,60

-0,40

-0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

aero

dyn

amic

s

Angle of attack, α

Re = 68000, NACA 4415

Coeff of lift, Cl

Coeff of drag, Cd

Coeff of moment, Cm

109

sudut serang -10 ≤ α ≤ 14 derajat selanjutnya nilai Cl menurun mulai dari 1. 2076 menuju 0.

99265 pada rentang nilai sudut serang 14 ≤ α ≤ 20. Untuk nilai Cd mengalami penurunan dari

0,15203 menuju 0,036169 pada rentang nilai sudut serang -12 ≤ α ≤ -8 derajat kemudian nilai

Cd mempunyai kecenderungan nilai konstan dari 0,036169 menuju 0,057742 pada rentang

sudut serang -8 ≤ α ≤ 12 derajat dan nilai Cd mulai meningkat dari 0,057742 menuju 0,24545

pada rentang sudut serang 12 ≤ α ≤ 20. Untuk nilai Cm mempunyi kecenderungan nilai yang

mendekati nilai Cd yaitu dari 0,01908 menuju 0,096261 pada rentang nilai sudut serang -12 ≤

α ≤ -8 derajat kemudian nilai Cm mempunyai kecenderungan nilai konstan dari 0,096261





4415 pada Re = 82000

-0,60

-0,40

-0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

aero

dyn

amic

s

Angle of attack, α

Re = 82000, NACA 4415

Coeff of lift, Cl

Coeff of drag, Cd

Coeff of moment, Cm

110






pada rentang nilai sudut serang 14 ≤ α ≤ 20. Untuk nilai Cd mengalami penurunan dari









111

Gambar 51. Kurva koefisien aerodinamik Cl, Cd, terhadap angle of attack airfoi NACA 4415

pada Re = 96000











mendekati nilai Cd yaitu dari 0,02877 menuju 0,10025 pada rentang nilai sudut serang -12 ≤ α

-0,60

-0,40

-0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

aero

dyn

amic

s

Angle of attack, α

Re = 96000, NACA 4415

Coeff of lift, Cl

Coeff of drag, Cd

Coeff of moment, Cm

112

≤ -8 derajat kemudian nilai Cm mempunyai kecenderungan nilai konstan dari 0,10025 menuju

0,041767 pada rentang sudut serang -8 ≤ α ≤ 12 derajat dan nilai Cm mulai meningkat dari

0,041767 menuju 0,090284 pada rentang sudut serang 12 ≤ α ≤ 20.



4415 pada Re = 250000








-0,75

-0,50

-0,25

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

1,50

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

aero

dyn

amic

s

Angle of attack, α

Re = 250000, NACA 4415

Coeff of lift, Cl

Coeff of drag, Cd

Coeff of moment, Cm

113



rentang sudut serang 6 ≤ α ≤ 20. Untuk nilai Cm mempunyai kecenderungan nilai yang




0,055822 menuju 0.094109 pada rentang sudut serang 12 ≤ α ≤ 20.

Berdasarkan hasil simulasi numerik karakteristik airfoil NACA 4415 pada Gambar

46 sampai Gambar 52 dan untuk meningkatkan nilai Cl terutama pada kondisi sudut serang

pada rentang -12≤ α ≤ -10 derajat dan pada rentang 14 ≤ α ≤ 20 derajat serta untuk

meningkatkan nilai Cm, maka dilakukan modifikasi pada profil NACA 4415 bagian depan

permukaan bawah dan bagian belakang permukaan atas airfoil, seperti tampak pada Gambar

53. Peningkatan nilai Cl dan Cm diperlukan untuk meningkatan torsi yang dapat dihasilkan

oleh sudu turbin.

Gambar 53. Perbandingan profil airfoil NACA 4415 (warna biru) dan hasil modifikasinya

(NACA 4415 modif (warna merah)

Karakteristik airfoil NACA 4415 hasil modifikasi (NACA 4415 modif) hasil

simulasi numerik berupa besarnya nilai koefisien aerodinamik yaitu koefisien lift (Cl),

koefisien drag (Cd) dan koefisien moment (Cm) hasil simulasi numerik terhadap angle of

114

attack pada bilangan Reynolds tertentu dapat disajikan dalam bentuk kurva, seperti tampak

pada Gambar 54 sampai Gambar 59.


modif pada Re = 41000

Karakteristik airfoil NACA 4415 modif berdasarkan Gambar 54 pada kondisi aliran

dengan bilangan Reynolds 41000 untuk nilai Cl mengalami penurunan dari -0,17771 menuju -

-0,53215 pada rentang nilai sudut serang -12 ≤ α ≤ -10 derajat kemudian nilai Cl mulai






sudut serang -8 ≤ α ≤ 12 derajat dan nilai Cd mulai meningkat dari 0,072494 menuju 0.29185



-0,80

-0,60

-0,40

-0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

aero

dyn

amic

s

Angle of attack, α

Re = 41000, NACA 4415 modif

Coeff of lift, Cl

Coeff of drag, Cd

Coeff of moment, Cm

115


















-0,60

-0,40

-0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

aero

dyn

amic

s

Angle of attack, α

Re = 55000, NACA 4415 modifCoeff of lift, Cl

Coeff of drag, Cd

Coeff of moment, Cm

116












Cd mempunyai kecenderungan nilai konstan dari 0,0368 menuju 0,06041 pada rentang sudut


-0,60

-0,40

-0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

aero

dyn

amic

s

Angle of attack, α


Coeff of lift, Cl

Coeff of drag, Cd

Coeff of moment, Cm

117

rentang sudut serang 12 ≤ α ≤ 20. Untuk nilai Cm mempunyi kecenderungan nilai yang








dengan bilangan Reynolds 82000 untuk nilai Cl mengalami penurunan dari -0,22144 menuju

–0,48292 pada rentang nilai sudut serang -12 ≤ α ≤ -10 derajat kemudian nilai Cl mulai

meningkat secara linier dari 0,48292 menuju nilai maksimum 1,2642 pada rentang nilai sudut


-0,60

-0,40

-0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

aero

dyn

amic

s

Angle of attack, α


Coeff of lift, Cl

Coeff of drag, Cd

Coeff of moment, Cm

118





rentang sudut serang 12 ≤ α ≤ 20. Untuk nilai Cm mempunyi kecenderungan nilai yang







-0,60

-0,40

-0,20

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

aero

dyn

amic

s

Angle of attack, α


Coeff of lift, Cl

Coeff of drag, Cd

Coeff of moment, Cm

119


dengan bilangan Reynolds 96000 untuk nilai Cl mengalami penurunan dari -0,087896 menuju












0,057845 menuju 0,10585 pada rentang sudut serang 12 ≤ α ≤ 20.

120









0,080473 menuju 0,024011 pada rentang nilai sudut serang -12 ≤ α ≤ -8 derajat kemudian

nilai Cd mempunyai kecenderungan nilai konstan dari 0,024011 menuju 0,02588 pada

rentang sudut serang -8 ≤ α ≤ 6 derajat dan nilai Cd mulai meningkat dari 0,02588 menuju

0,2555 pada rentang sudut serang 6 ≤ α ≤ 20. Untuk nilai Cm mempunyai kecenderungan

nilai yang mendekati nilai Cd yaitu dari 0,086723 menuju 0,12222 pada rentang nilai sudut

-0,75

-0,50

-0,25

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

1,50

1,75

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

aero

dyn

amic

s

Angle of attack, α

Re = 250000, NACA 4415 modif

Coeff of lift, Cl

Coeff of drag, Cd

Coeff of moment, Cm

121

serang -12 ≤ α ≤ -8 derajat kemudian nilai Cm mempunyai kecenderungan nilai konstan dari

0,12222 menuju 0,072856 pada rentang sudut serang -8 ≤ α ≤ 12 derajat dan nilai Cm mulai

meningkat dari 0,072856 menuju 0,11534 pada rentang sudut serang 12 ≤ α ≤ 20.

Berdasarkan kurva pada Gambar 47 sampai Gambar 59, maka nilai koefisien

aerodinamika untuk airfoil NACA 4415 dan NACA 4415 modif dapat dibuat perbandingan

kurva koefisien lift terhadap angle of attack tampak pada Gambar 60 sampai Gambar 65.

Gambar 60. Kurva koefisien aerodinamik Cl terhadap angle of attack airfoil NACA 4415

dan NACA 4415 modif pada Re = 41000

Berdasarkan Gambar 60, pada kondisi aliran udara dengan bilangan Reynolds 41000

tampak terlihat terjadi peningkatan nilai Cl airfoil NACA 4415 modif pada rentang sudut

serang -12≤ α ≤ -8 derajat dan pada rentang 14 ≤ α ≤ 20 derajat dengan persentase besar

peningkatan rata-rata adalah 14,8%.

-0,75

-0,50

-0,25

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

1,50

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

lift,

Cl

Angle of attack, α

Re = 41000

NACA 4415

NACA 4415 modif

122







-0,75

-0,50

-0,25

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

1,50

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

lift,

Cl

Angle of attack, α

Re = 55000

NACA 4415

NACA 4415 modif

123







-0,75

-0,50

-0,25

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

1,50

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

lift,

Cl

Angle of attack, α

Re = 68000

NACA 4415

NACA 4415 modif

124











-0,75

-0,50

-0,25

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

1,50

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

lift,

Cl

Angle of attack, α

Re = 82000

NACA 4415

NACA 4415 modif

125



Gambar 65. Kurva koefisien aerodinamik Cl terhadap angle of attack airfoil NACA 4415 dan

NACA 4415 modif pada Re = 250000

-0,75

-0,50

-0,25

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

1,50

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

lift,

Cl

Angle of attack, α

Re = 96000

NACA 4415

NACA 4415 modif

-0,75

-0,50

-0,25

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

1,50

1,75

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

lift,

Cl

Angle of attack, α

Re = 250000

NACA 4415

NACA 4415 modif

126

Berdasarkan Gambar 65, pada kondisi aliran udara dengan bilangan Reynolds

250000 tampak terlihat terjadi peningkatan nilai Cl airfoil NACA 4415 modif pada rentang

sudut serang -12≤ α ≤ -10 derajat dan pada rentang 14 ≤ α ≤ 20 derajat dengan persentase

besar peningkatan rata-rata adalah 2,2%.

Berdasarkan kurva pada Gambar 60 sampai Gambar 65, tampak terlihat bahwa nilai

koefisien lift NACA 4415 modif relative lebih besar dari NACA 4415 terutama pada angle of

attack -12 < < -8 dan 12 < < 20.



kurva koefisien drag terhadap angle of attack tampak pada Gambar 66 sampai Gambar 71.

Gambar 66. Kurva koefisien aerodinamik Cd terhadap angle of attack airfoil NACA 4415


-0,20

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

dra

g, C

d

Angle of attack, α

Re = 41000

NACA 4415

NACA 4415 modif

127



Gambar 68. Kurva koefisien aerodinamik Cd terhadap angle of attack airfoil NACA

4415 dan NACA 4415 modif pada Re = 68000

-0,20

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

dra

g, C

d

Angle of attack, α

Re = 55000

NACA 4415

NACA 4415 modif

-0,20

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

dra

g, C

d

Angle of attack, α

Re = 68000

NACA 4415

NACA 4415 modif

128





-0,20

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

dra

g, C

d

Angle of attack, α

Re = 82000

NACA 4415

NACA 4415 modif

-0,20

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

dra

g, C

d

Angle of attack, α

Re = 96000

NACA 4415

NACA 4415 modif

129




koefisien drag NACA 4415 modif relative sama (kurva cendrung berhimpit) dengan NACA

4415 terutama pada angle of attack -8 < < 16, sehingga relative tidak ada perubahan nilai

koefisien drag antara NACA 4415 dengan NACA 4415 modif.



kurva koefisien moment terhadap angle of attack seperti tampak pada Gambar 72 sampai

Gambar 77.


tampak terlihat terjadi penurunan nilai Cm airfoil NACA 4415 modif pada rentang sudut

serang -12≤ α ≤ -10 derajat dan peningkatan nilai Cm pada rentang -10 ≤ α ≤ 20 derajat

dengan persentase besar peningkatan rata-rata adalah 37,0%.

-0,20

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

dra

g, C

d

Angle of attack, α

Re = 250000

NACA 4415

NACA 4415 modif

130

Gambar 72. Kurva koefisien aerodinamik Cm terhadap angle of attack airfoil NACA 4415




-0,20

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

mo

me

nt,

Cm

Angle of attack, α

Re = 41000

NACA 4415

NACA 4415 modif

-0,20

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

mo

me

nt,

Cm

Angle of attack, α

Re = 55000

NACA 4415

NACA 4415 modif

131


tampak terlihat terjadi peningkatan nilai Cm airfoil NACA 4415 modif pada rentang sudut

serang -12≤ α ≤ 20 derajat derajat dengan persentase besar peningkatan rata-rata adalah

19,9%.






18,5%.

-0,20

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

mo

me

nt,

Cm

Angle of attack, α

Re = 68000

NACA 4415

NACA 4415 modif

132






23,1%.



-0,20

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

mo

me

nt,

Cm

Angle of attack, α

Re = 82000

NACA 4415

NACA 4415 modif

-0,20

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

mo

me

nt,

Cm

Angle of attack, α

Re = 96000

NACA 4415

NACA 4415 modif

133




22,3%.

Gambar 77 . Kurva koefisien aerodinamik Cm terhadap angle of attack airfoil NACA 4415



250000 tampak terlihat terjadi peningkatan nilai Cm airfoil NACA 4415 modif pada rentang

sudut serang -12≤ α ≤ 20 derajat derajat dengan persentase besar peningkatan rata-rata adalah

30,6%.


koefisien moment NACA 4415 modif relatif lebih besar dari NACA 4415 pada angle of

attack -12 < < 20.

-0,20

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

Co

eff

of

mo

me

nt,

Cm

Angle of attack, α

Re = 250000

NACA 4415

NACA 4415 modif

134

Kinerja airfoil NACA 4415 dan NACA 4415 modif dapat ditentukan yang terbaik

berdasarkan kurva drag polar yaitu kurva koefisien lift terhadap koefisien drag untuk bilangan

Reynolds tertentu, seperti tampak pada Gambar 52.

Gambar 78. Kurva koefisien aerodinamik Cl terhadap Cd airfoil NACA 4415 dan NACA

4415 modif pada Re = 41000


tampak terlihat terjadi peningkatan nilai Cl terhadap Cd airfoil NACA 4415 modif dengan

persentase peningkatan rata-rata adalah 14,8%.

-1,00

-0,50

0,00

0,50

1,00

1,50

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35

Co

eff

of

lift,

Cl

Coeff of drag, Cd

Re = 41000

NACA 4415

NACA 4415 modif

135








-1,00

-0,50

0,00

0,50

1,00

1,50

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35

Co

eff

of

lift,

Cl

Coeff of drag, Cd

Re = 55000

NACA 4415

NACA 4415 modif

-1,00

-0,50

0,00

0,50

1,00

1,50

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35

Co

eff

of

lift,

Cl

Coeff of drag, Cd

Re = 68000

NACA 4415

NACA 4415 modif

136









-1,00

-0,50

0,00

0,50

1,00

1,50

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35

Co

eff

of

lift,

Cl

Coeff of drag, Cd

Re = 82000

NACA 4415

NACA 4415 modif

137








-1,00

-0,50

0,00

0,50

1,00

1,50

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35

Co

eff

of

lift,

Cl

Coeff of drag, Cd

Re = 96000

NACA 4415

NACA 4415 modif

-1,00

-0,50

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35

Co

eff

of

lift,

Cl

Coeff of drag, Cd

Re = 250000

NACA 4415

NACA 4415 modif

138


250000 tampak terlihat terjadi peningkatan nilai Cl terhadap Cd airfoil NACA 4415 modif

dengan persentase peningkatan rata-rata adalah 2,2%.

Berdasarkan kurva pada Gambar 78 sampai Gambar 83, tampak terlihat bahwa kurva

drag polar NACA 4415 modif relatif lebih besar dari kurva drag polar NACA 4415.

5. Pemilihan Airfoil sebagai Bentuk Dasar Sudu Turbin Angin


NACA 4415 modif pada Gambar 66 sampai dengan Gambar 83, dapat disimpulkan bahwa

airfoil NACA 4415 modif mempunyai kinerja yang lebih baik untuk aliran yang mempunyai

bilangan Reynolds 4.1 x 104 sampai dengan 2.5 x 10

5.

Berdasarkan kajian numerik yang terjabarkan pada kurva Gambar 60 sampai Gambar

65, maka airfoil NACA 4415 modif dapat digunakan sebagai dasar pembentukan kurva polar

360o dengan cara ekstrapolasi dari -180

o sampai 180

o.

B. Simulasi Numerik Aliran Melalui Sudu Turbin

Metode ini dapat digunakan untuk analisis perancangan sudu turbin yang dikenal

dengan teori Momentum Elemen Sudu (Blade Element Momentum) yang digunakan untuk

menyelesaikan perancangan sudu turbin berdasarkan kurva gaya angkat dan gaya hambat

(drag polar) dari airfoil yang digunakan dalam hal ini airfoil NACA 4415 modif.

1. Teori Momentum Elemen Sudu (MES)

Teori MES mempunyai dua metode untuk berdasarkan prinsif kerja turbin angin.

Metode pertama berdasarkan prinsif kesetimbangan momentum pada aliran berbentuk tabung

yang melalui turbin. Metode kedua berdasarkan gaya yang dihasilkan berupa koefisien gaya

139

angkat dan gaya hambat yang bervariasi pada setiap bagian sepanjang sudu. Dua metode ini

memberikan sejumlah persamaan yang dapat dicarikan solusinya berdasarkan proses iterasi.

a. Teori Momentum

Teori momentum dapat dijelaskan dengan memperhatikan tabung aliran seperti

tampak pada Gambar 84 dan Gambar 85.

Gambar 84. Tabung aliran aksial yang melalui turbin angin

Berdasarkan Gambar 84, ada empat posisi yang ditunjukan yaitu posisi 1 adalah

posisi aliran di depan turbin (upstream), posisi 2 adalah posisi aliran sebelum melalui sudu,

posisi 3 adalah posisi aliran setelah melalui sudu dan posisi 4 adalah aliran dibelakang turbin

(downstream). Diantara posisi 2 dan 3, energi angin di ekstrak yang menyebabkan tekanan

posisi 2 dan 3 berbeda.

Berdasarkan asumsi tekanan posisi 1 dan posisi 4 sama p1 = p4 dan kecepatan posisi

2 dan 3 sama v2 = v3 serta dapat juga diasumsikan aliran tidak ada gesekan antara posisi 1

dan 2 serta antara posisi 3 dan 4, sehingga persamaan Bernoulli dapat diterapkan untuk

menghubungan perubahan tekanan posisi 2 dan 3 dengan perubahan kecepatan aliran posisi 1

dan 4, dan dengan mendefinisikan sutu parameter yang dikenal dengan nama factor induksi

aksial a yang dituliskan sebagai :

140

1

21

V

VVa

(56)

Sehingga dapat ditunjukkan bahwa :

aVV 112 (57)

aVV 2114 (58)

Tabung aliran annular yang berputar seperti tampak pada Gambar 85 dan notasi

besarnya putaran wake sudu ω dan besarnya kecepatan putar sudu Ω, seperti tampak pada

Gambar 86.

Gambar 85. Tabung aliran annular yang berputar yang melalui turbin angin

Gambar 86. Notasi tabung aliran annular yang berputar

141

Berdasarkan Gambar 86, maka dapat didefinisikan parameter yang dikenal dengan

nama faktor induksi angular a’ yang dapat dituliskan :

2

' a (59)

Sehingga berdasarkan persamaan factor induksi aksial (persamaan 56) dan factor induksi

angular (persamaan 59), dapat dituliskan gaya aksial Fx dan gaya tangensial atau torsi T yang

dapat dituliskan :

rdraaVdFx 2142

1 2

1 (60)

drrVaadT 3' 14 (61)

Persamaan 60 dan 61 dikenal sebagai teori momentum dari turbin angin.

b. Teori Elemen Sudu

Teori elemen sudu dapat ditinjau berdasarkan Gambar 87 dan mempunyai dua

asumsi yaitu :

1. Tidak ada interaksi aerodinamika antara elemen-elemen sudu yang berbeda.

2. Gaya-gaya yang bekerja pada elemen sudu ditentukan oleh koefisien gaya angkat dan

koefisien gaya hambat.

Gambar 87. Model teori elemen sudu

142

Berdasarkan Gambar 87, masing-masing elemen akan dilalui oleh kondisi aliran

yang mempunyai kecepatan putar yang berbeda sebesar Ωr, panjang chord c yang berbeda dan

sudut twist γ yang berbeda pula. Pada umumnya teori elemen sudu membagi sudu menjadi

sejumlah elemen sudu yang berjumlah 10 sampai 20 elemen sudu dan menghitung kondisi

aliran pada setiap elemen sudu. Karakteristik sudu merupakan integrasi numerik sepanjang

span sudu.

Kondisi aliran yang melalui sudu dapat dianalisis menggunakan segitiga kecepatan

seperti tampak pada Gambar 88.

Gambar 88. segitiga kecepatan aliran pada potongan sudu

Berdasarkan Gambar 88, kecepatan putar sudu Ωr dan kecepatan putar wake sudu ωr

dapat dituliskan sebagai :

,12

arr

r

(62)

143

Dan sudut aliran β dapat dituliskan sebagai :

aV

ar

1

1tan

,

(63)

Dimana V adalah dapat memperesentasikan kecepatan V1 dan nilai sudut β bervariasi dari

suatu elemen sudu terhadap elemen sudu yang lain. Tip speed ratio local λr dapat dituliskan

sebagai :

V

rr

. (64)

Sehingga sudut aliran β (persamaan 63) dapat ditulis ulang menjadi :

a

ar

1

1tan

, (65)

Dan kecepatan relatif angin dapat dituliskan sebagai :

cos

1 aVW

(66)

Gaya-gaya yang bekerja pada sudu turbin seperti tampak pada Gambar 89.

Gambar 89. Gaya-gaya yang bekerja pada sudu turbin.

144

Gaya-gaya yang bekerja pada sudu turbin berdasarkan gaya angkat elemen sudu dL

dan gaya hambat elemen sudu dD yang tegak lurus dan sejajar aliran udara pada setiap elemen

sudu dapat dituliskan sebagai :

sincos dDdLdF (67)

cossin dDdLdFx (68)

Dimana dL dan dD dapat dituliskan sebagai :

cdrWCdL L

2

2

1 (69)

cdrWCdD D

2

2

1 (70)

Dan koefisien gaya angkat CL dan koefisien gaya hambat CD untuk airfoil NACA 4415

modif seperti tampak pada Gambar 90.

Jika jumlah sudu turbin angin adalah N buah, maka gaya yang bekerja pada elemen

sudu dapat dituliskan ulang menjadi :

cdrCCWNdF DL sincos2

1 2 (71)

cdrCCWNdF DLx cossin2

1 2 (72)

Torsi yang bekerja pada elemen sudu dapat dituliskan sebagai :

crdrCCWNdT DL sincos2

1 2 (73)

Jika faktor kepadatan sudu local pada radius r didefinisikan sebagai :

r

Nc

2

, (74)

145

maka gaya aksial yang bekerja pada elemen sudu dFx dan torsi yang bekerja pada elemen

sudu dT dapat dituliskan ulang menjadi :

rdrCC

aVdF DLx

cossin

cos

12

22,

(75)

drrCC

aVdT DL

2

2

22, sincos

cos

1

(76)

C. Koreksi Rugi-rugi pada Tepi Sudu (Tip Loss Correction)

Rugi-rugi pada tepi sudu turbin akibat pusaran angin pada tepi sudu turbin dapat

dihitung menggunakan MES berdasarkan factor koreksi rata-rata Q yang bervariasi nilainya

dari 0 sampai 1 yang dapat dituliskan sebagai :

cos/

/15.0expcos

2 1

Rr

RrNQ (77)

Nilai cos-1

dalam satuan radian. Koreksi rugi-rugi tepi sudu dapat diterapkan pada gaya aksial

dan torsi yang ditulis ulang sebagai :

rdraaVQdFx 142

1 (78)

drrVaaQdT 3, 14 (79)

Prosedur perancangan sudu turbin dapat menggunakan persamaan sebagai berikut :

2

,

cos4

cossin

1 Q

CC

a

a DL

(80)

2

,,

cos4

sincos

1r

DL

Q

CC

a

a

(81)

146

D. Daya yang Dihasilkan (Power Output)

Total daya yang dihasilkan oleh sudu turbin yang berputar dapat dituliskan sebagai :

R

rh

dTdrP (82)

Dimana rh adalah radius hub. Koefisien daya (power coefficient CP dapat dituliskan sebagai :

r

L

D

r

R

r

angin

P dC

CaaQ

VR

dTdr

P

PC

h

h

tan118 ,3

232

21

(83)

E. Prosedur Perancangan Sudu

1. Menentukan diameter sudu berdasarkan daya yang dibutuhkan P=CP0.5ρπR2V

3,

dengan pedoman nilai CP = 0.3 sampai 0.4 untuk turbin modern yang mempunyai

3 sudu

2. Memilih tip speed ratio λ dengan pedoman (4 < λ < 10) dan memilih jumlah sudu

N berdasarkan data empirik pada tabel di bawah ini.

Λ N

1

2

3

4

Lebih dari 4

8 – 24

6 – 12

3 – 6

3 – 4

1 – 3

3. Memilih jenis airfoil (untuk λ < 3 dapat menggunakan plat melengkung) dan

menentukan Koefisien gaya angkat dan gaya hambat dari airfoil yang digunakan.

(dalam satu sudu dapat menggunakan jenis airfoil yang berbeda sepanjang span

sudu).

4. Menentukan kondisi aerodinamika masing-masing airfoil yang digunakan, pada

umumnya 80% gaya angkat maksimum untuk dapat menentukan sudut twist sudu

147

yang efektif. Sudut twist terbesar terjadi pada elemen sudu dekat hub turbin dan

lebih besar dari sudut serang (angle of attack).

5. Menentukan distribusi panjang chord c airfoil yang digunakan berdasarkan

pendekatan, rumus pendekatan tersebut menghasilkan bentuk sudu yang komplek

dan dirancang ulang bentuk sudunya berdasarkan prinsif hubungan linier.

rN

rc

3

cos8 (84)

6. Membagi sudu menjadi sejumlah k elemen sudu, pada umumnya dalam rentang

nilai 10 < k < 20

7. Untuk menentukan kondisi awal iterasi, dapat menggunakan pendekatan sudut

aliran β dan factor induksi aksial a dan angular a’ sebagai berikut :

r

o

1tan

3

290 1

(85)

1

,

2

sin

cos41

LCa (86)

F. Perancangan Turbin Angin

1. Kurva Polar 360o

Perancangan sudu turbin angin berdasarkan bentuk elemen airfoil NACA 4415 modif

diawali dengan membuat kurva polar 360o dengan cara melakukan ekstrapolasi dari -180

o

sampai +180o terhadap kurva drag polar pada Gambar 60 sampai Gambar 65.

Hasil ekstrapolasi untuk membentuk kurva polar 360o pada kondisi kecepatan angin

3, 4, 5, 6, 7 dan 18 m/s berdasarkan kurva Cl dan Cd terhadap α pada Re = 41000 sampai Re

= 250000 seperti tampak pada Gambar 90 sampai Gambar 95.

148

Gambar 90. Kurva Polar 360o pada kecepatan angin 3 m/s

Gambar 90 adalah kurva Polar 360o hasil ekstrapolasi dari -180

o sampai +180

o kurva

Cl dan Cd terhadap α (Gambar 60) pada kondisi kecepatan angin 3 m/s.

Gambar 91. Kurva Polar 360o.pada kecepatan angin 4 m/s


o sampai +180

o kurva


149



o sampai +180

o kurva




o sampai +180

o kurva


150



o sampai +180

o kurva




o sampai +180

o kurva


151

2. Perancangan Sudu dan Rotor Turbin berdasar NACA 4415 modif

Perancangan sudu turbin didasarkan pada kondisi kecepatan angin Indonesia pda

umumnya dan kondisi kecepatan angin didaerah Pandansimo – Yogjakarta pada khususnya

yang mempunyai kecepatan rata-rata 3 sampai 5 m/s dan potensi energi angin yang akan di

ekstrak adalah 1000 Watt atau 1 kW, sehingga kondisi awal perancangan sudu mempunyai

dimensi panjang sudu 1.50 m dan pada kondisi simulasi diabaikan rugi-rugi tepi sudu

sehingga panjang sudu diperpanjang menjadi 1.625 m.

Berdasarkan persamaan 84, maka dapat dibentuk sudu turbin yang mempunyai

elemen airfoil dengan panjang chord yang bervariasi terhadap posisi radial seperti tampak

pada Gambar 96.

Gambar 96. Distribusi panjang chord pada 20 elemen airfoil NACA 4415 modif sepanjang

sudu (posisi radial pada sudu) 1,625 m.

Serta berdasarkan persamaan 85, perancangan sudu turbin didasarkan pada distribusi sudut

twist (theta, θ) elemen sudu yang berbeda (terdiri dari 4 variasi distribusi theta yang

selanjutnya akan disebut Rancangan Sudu A, B, C dan D) dan bentuk rotor turbin yang terdiri

dari 3 sudu pada kondisi kecepatan angin tertentu, seperti tampak pada Gambar 97 sampai

Gambar 100.

152

Gambar 97. Rancangan Sudu A, distribusi 20 elemen airfoil NACA 4415 modif pada sudu

dan rotor turbin angin pada sudut twist, theta=0o (pangkal sudu) sampai theta=0

o

(tepi sudu).

Gambar 97 memvisualisasi Rancangan Sudu A yang mempunyai distribusi elemen

sudu airfoil NACA 4415 modif yang mempunyai sudut twist theta yang merata yaitu 0o pada

pangkal sudu sampai tepi sudu. Bentuk rancangan sudu pada Gambar 97 merupakan bentuk

dasar tanpa proses optimalisasi yang bertujuan sebagai rancangan rujukan untuk proses

rancangan sudu dengan proses optimalisasi seperti tampak pada Gambar 98 sampai Gambar

100.

153

Gambar 98. Rancangan Sudu B, distribusi 20 elemen airfoil NACA 4415 modif pada sudu

dan rotor turbin angin pada sudut twist, theta= +26,8o (pangkal sudu) sampai -2,7

o

(tepi sudu)

Gambar 98 memvisualisasi Rancangan Sudu B yang mempunyai distribusi elemen

sudu airfoil NACA 4415 modif dengan sudut twist theta = +26,8o pada pangkal sudu sampai -

2,7o pada tepi sudu. Bentuk rancangan sudu tersebut merupakan bentuk sudu berdasarkan

distribusi elemen sudu airfoil NACA 4415 modif melalui proses optimalisasi nilai Cl/Cd pada

kondisi α = 5o dengan iterasi pada nilai awal sudut twist 0

o dan bilangan Reynolds 41000

terhadap panjang chord airfoil NACA 4415 modif rata-rata (0.20 m).

154

Gambar 99. Rancangan Sudu C, distribusi 20 elemen airfoil NACA 4415 modif pada sudu

dan rotor turbin angin pada sudut twist theta=+27,3o (pangkal sudu) sampai -2,2

o

(tepi sudu)

Gambar 99 memvisualisasi Rancangan Sudu C yang mempunyai distribusi elemen

sudu airfoil NACA 4415 modif yang mempunyai sudut twist theta = +27,3o pada pangkal

sudu sampai -2,2o pada tepi sudu. Bentuk rancangan ini merupakan bentuk sudu berdasarkan


kondisi α = 5o dengan iterasi pada nilai awal sudut twist 0



155

Gambar 100. Rancangan Sudu D, distribusi 20 elemen airfoil NACA 4415 modif pada sudu

dan rotor turbin angin pada sudut twist theta=+24,8o (pangkal sudu) sampai -4,7

o

(tepi sudu)

Gambar 100 memvisualisasi Rancangan Sudu D yang mempunyai distribusi elemen

sudu airfoil NACA 4415 modif yang mempunyai sudut twist theta = +24,8o pada pangkal

sudu sampai -4,7o pada tepi sudu. Bentuk rancangan ini merupakan bentuk sudu berdasarkan


156

kondisi α = 5,5o dengan iterasi pada nilai awal sudut twist 0



3. Kondisi Simulasi Sudu dan Rotor Turbin berdasar NACA 4415 modif

Berdasarkan perancangan sudu turbin seperti tampak pada Gambar 97 sampai

Gambar 100, maka dilakukan simulasi kinerja sudu pada kondisi kecepatan angin yang

bervariasi dengan nilai 3, 4, 5, 6, 7 dan 18 m/s serta pada kondisi tip speed ratio (TSR atau )

bervariasi (1 TSR 10) pada Rancangan Sudu A, B, C dan D.

a. Hasil Simulasi Sudu Turbin: Faktor Induksi

Nilai faktor induksi aksial (a_a) dan fakor induksi tangensial (a_t) pada posisi radial

sepanjang sudu pada Rancangan Sudu A dengan kecepatn angin 3, 4, 5, 6, 7 dan 18 m/s.

seperti tampak pada Gambar 99 dan Gambar 113.

Gambar 101. Distribusi nilai faktor induksi aksial sepanjang posisi elemen sudu pada

Rancangan Sudu A dengan kecepatan angin 3 m/s untuk TSR = 1 sampai 10 berurut

dari kurva terbawah

Berdasarkan Gambar 101, pada Rancangan Sudu A yang dilalui angin dengan

kecepatan 3 m/s tampak terlihat nilai faktor induksi aksial (a_a) sepanjang radial sudu

157

mengalami peningkatan sepanjang rentang 0,1 ≤ r ≤ 0,26 dan cendrung menurun pada rentang

0,26 ≤ r ≤ 1,50 dan meningkat kembali pada rentang 1,5 ≤ r ≤ 1,65. Faktor induksi aksial

(a_a) dipengaruhi pula oleh nilai TSR yaitu nilai a_a akan meningkat dengan meningkat TSR,

yaitu untuk setiap peningkatan nilai TSR sebesar 0,5 pada rentang nilai 1 ≤ TSR ≤ 10 akan

terjadi peningkatan nilai a_a rata-rata sebesar 0,05 pada rentang 0,060 ≤ a_a ≤ 1 seperti

tampak pada Gambar 91 secara berurutan dari kurva terbawah (warna merah) sampai kurva

teratas (warna orange).

Gambar 102. Distribusi nilai faktor induksi tangensial sepanjang posisi elemen sudu pada


dari kurva teratas


kecepatan 3 m/s tampak terlihat nilai faktor induksi tangensial (a_t) sepanjang radial sudu

mengalami penurunan sepanjang rentang 0,1 ≤ r ≤ 1,65. Faktor induksi tangensial (a_t)

dipengaruhi pula oleh nilai TSR yaitu nilai a_t akan menurun dengan meningkat TSR, yaitu

untuk setiap peningkatan nilai TSR sebesar 0,5 pada rentang nilai 1 ≤ TSR ≤ 10 akan terjadi

penurunan nilai a_t secara rata-rata 0,235 pada rentang 0,00 ≤ a_t ≤ 4,70 seperti tampak pada

158

Gambar 102 secara berurutan dari kurva teratas (warna merah) sampai kurva terbawah (warna

orange).


Rancangan Sudu A dengan kecepatan angin 4 m/s untuk TSR = 1 sampai 4,5 berurut

dari kurva terbawah




0,26 ≤ r ≤ 0,9 dan meningkat kembali pada rentang 0,9 ≤ r ≤ 1,65. Faktor induksi aksial (a_a)

dipengaruhi pula oleh nilai TSR yaitu nilai a_a akan meningkat dengan meningkat TSR, yaitu

untuk setiap peningkatan nilai TSR sebesar 0,5 pada rentang nilai 1 ≤ TSR ≤ 4,5 akan terjadi

peningkatan nilai a_a rata-rata sebesar 0,05 pada rentang 0,060 ≤ a_a ≤ 0,6 seperti tampak

pada Gambar 103 secara berurutan dari kurva terbawah (warna merah) sampai kurva teratas

(warna hijau).

159



dari kurva teratas





untuk setiap peningkatan nilai TSR sebesar 0,5 pada rentang nilai 1 ≤ TSR ≤ 4,5 akan terjadi



hijau).

160



dari kurva terbawah










161



dari kurva teratas








orange).

162



dari kurva terbawah










163



dari kurva teratas






penurunan nilai a_t rata-rata 0,25 pada rentang 0,00 ≤ a_t ≤ 5,00 seperti tampak pada Gambar

108 secara berurutan dari kurva teratas (warna merah) sampai kurva terbawah (warna orange).

164



dari kurva terbawah










165



dari kurva teratas








166

Gambar 111. Distribusi nilai faktor induksi aksial sepanjang posisi elemen sudu pada Rancangan

Sudu A dengan kecepatan angin 18 m/s untuk TSR = 1 sampai 10 berurut dari kurva

terbawah










167



dari kurva teratas









sepanjang sudu pada Rancangan Sudu B dengan kecepatn angin 3 m/s. seperti tampak pada

Gambar 113 dan Gambar 114.

168


Rancangan Sudu B dengan kecepatan angin 3 m/s untuk TSR = 1 sampai 10 berurut

dari kurva terbawah

Berdasarkan Gambar 113, pada Rancangan Sudu B yang dilalui angin dengan


mengalami peningkatan dengan nilai 0,2 ≤ a_a ≤ 0,6 sepanjang rentang 0,1 ≤ r ≤ 0,17 dan

menurun secara tajam pada rentang 0,17 ≤ r ≤ 2,50 dan meningkat kembali secara signifikan

dengan nilai 0,06 ≤ a_a ≤ 0,8 pada rentang 2,50 ≤ r ≤ 1,65. Faktor induksi aksial (a_a)



peningkatan nilai a_a rata-rata sebesar 0,04 pada rentang 0,06 ≤ a_a ≤ 0,8 seperti tampak pada

Gambar 113 secara berurutan dari kurva terbawah (warna merah) sampai kurva teratas (warna

orange).

169

Gambar 114 Distribusi nilai faktor induksi tangensial sepanjang posisi elemen sudu pada


dari kurva teratas






penurunan nilai a_t rata-rata 0,235 pada rentang 0,00 ≤ a_t ≤ 4,70 seperti tampak pada


orange).


sepanjang sudu pada Rancangan Sudu C dengan kecepatn angin 4 m/s. seperti tampak pada


170


Rancangan Sudu C dengan kecepatan angin 4 m/s untuk TSR = 1 sampai 10 berurut

dari kurva terbawah

Berdasarkan Gambar 115, pada Rancangan Sudu C yang dilalui angin dengan









(warna orange).

171



dari kurva teratas






penurunan nilai a_t rata-rata 0,235 pada rentang 0,00 ≤ a_t ≤ 4,70 seperti tampak pada


orange).


sepanjang sudu pada Rancangan Sudu C dengan kecepatn angin 18 m/s. seperti tampak pada


172


Rancangan Sudu D dengan kecepatan angin 18 m/s untuk TSR = 1 sampai 10 berurut

dari kurva terbawah

Berdasarkan Gambar 117, pada Rancangan Sudu D yang dilalui angin dengan









(warna orange).

173



dari kurva teratas








Berdasarkan Gambar 101 sampai Gambar 118, terlihat nilai faktor induksi aksial

(a_a) terhadap posisi radial sepanjang sudu mempunyai kecenderungan meningkat dengan

meningkatnya posisi radial dan dengan meningkatnya nilai TSR dari 1 sampai 10 dengan nilai

peningkatan TSR setiap 0,5, dan nilai faktor induksi tangensial (a_t) mempunyai

kecenderungan menurun dengan meningkatnya posisi radial dan dengan meningkatnya nilai

TSR dari 1 sampai 10 dengan nilai peningkatan TSR setiap 0,5.

174

b. Hasil Simulasi Sudu Turbin: lokal

Nilai tip speed ratio pada posisi radial ( lokal) sepanjang sudu pada Rancangan

Sudu A dengan kecepatn angin 3, 4, 5, 6, 7 dan 18 m/s seperti tampak pada Gambar 119 dan

Gambar 124.

Gambar 119. Distribusi nilai lokal pada sepanjang posisi elemen sudu pada Rancangan


terbawah

Gambar 120. Distribusi nilai lokal pada sepanjang posisi elemen sudu pada

Rancangan Sudu A dengan kecepatan angin 4 m/s untuk TSR = 1 sampai 10

berurut dari kurva terbawah

175



terbawah



terbawah

176



terbawah



terbawah

177


Sudu B dengan kecepatan angin 3 m/s untuk TSR = 1 sampai 10 berurut dari kurva

terbawah


Sudu C dengan kecepatan angin 4 m/s untuk TSR = 1 sampai 10 berurut dari kurva

terbawah

178


Sudu D dengan kecepatan angin 18 m/s untuk TSR = 1 sampai 10 berurut dari kurva

terbawah

Berdasarkan Gambar 119 sampai Gambar 127, tampak terlihat kecenderungan nilai

lamda lokal ( lokal) akan meningkat seiring dengan meningkatnya nilai posisi radial

sepanjang sudu secara linier dan meningkat pula nilai lamda lokal dengan meningkatnya nilai

TSR dari 1 sampai 10, kecenderungan peningkatan yang linier tersebut sesuai dengan

persamaan 64.

c. Hasil Simulasi Sudu Turbin: Koefisien Aerodinamika

Nilai koefisien aerodinamika yaitu koefisien gaya angkat (lift coeff, CL) dan

koefisien gaya hambar (drag coeff, CD) pada posisi radial sudu twist 0o pada pangkal sudu

sampai tepi sudu untuk kondisi nilai TSR dari 1 sampai 10 dan kecepatan angin 3, 4, 5, 6, 7

dan 18 m/ seperti tampak pada Gambar 128 sampai dan Gambar 139.

179

Gambar 128. Distribusi nilai koefisien gaya angkat sepanjang posisi elemen sudu pada


dari kurva teratas


kecepatan 3 m/s tampak terlihat nilai koefisien gaya angkat (lift coeff, Cl) sepanjang radial

sudu mengalami peningkatan dengan nilai 0,4 ≤ Cl ≤ 2,2 sepanjang rentang 0,1 ≤ r ≤ 0,15 dan

menurun secara tajam sepanjang rentang 0,15 ≤ r ≤ 0,9 dan cendrung konstan sepanjang

rentang nilai 0,9 ≤ r ≤ 1,65. Nilai koefisien gaya angkat (lift coeff, Cl) dipengaruhi pula oleh

nilai TSR yaitu nilai Cl akan menurun dengan meningkat TSR, yaitu untuk setiap peningkatan

nilai TSR sebesar 0,5 pada rentang nilai 1 ≤ TSR ≤ 10 akan terjadi penurunan nilai Cl rata-

rata sebesar 0,11 pada rentang 0,4 ≤ Cl ≤ 2,2 seperti tampak pada Gambar 128 secara

berurutan dari kurva teratas (warna merah) sampai kurva terbawah (warna orange).

180

Gambar 129. Distribusi nilai koefisien gaya hambat sepanjang posisi elemen sudu pada


dari kurva teratas


kecepatan 3 m/s tampak terlihat nilai koefisien gaya hambat (drag coeff, Cd) sepanjang radial

sudu mengalami penurunan dengan nilai 1,2 ≥ Cd ≥ 0 sepanjang rentang 0,1 ≤ r ≤ 1,5 m dan

menurun secara tajam sepanjang rentang 1,5 ≤ r ≤ 1,65 m. Nilai koefisien gaya hambat (drag

coeff, Cd) dipengaruhi pula oleh nilai TSR yaitu nilai Cd akan menurun dengan meningkat

TSR, yaitu untuk setiap peningkatan nilai TSR sebesar 0,5 pada rentang nilai 1 ≤ TSR ≤ 10

akan terjadi penurunan nilai Cd rata-rata sebesar 0,06 pada rentang 1,2 ≥ Cd ≥ 0,05 seperti

tampak pada Gambar 129 secara berurutan dari kurva teratas (warna merah) sampai kurva

terbawah (warna orange).

181



dari kurva terbawah




menurun secara tajam sepanjang rentang 0,15 ≤ r ≤ 0,7 dan cendrung menurun dengan landai

sepanjang rentang nilai 0,7 ≤ r ≤ 1,65. Nilai koefisien gaya angkat (lift coeff, Cl) dipengaruhi

pula oleh nilai TSR yaitu nilai Cl akan menurun dengan meningkat TSR, yaitu untuk setiap

peningkatan nilai TSR sebesar 0,5 pada rentang nilai 1 ≤ TSR ≤ 4,5 akan terjadi penurunan

nilai Cl rata-rata sebesar 0,07 pada rentang 0,6 ≤ Cl ≤ 2,4 seperti tampak pada Gambar 130

secara berurutan dari kurva teratas (warna merah) sampai kurva terbawah (warna orange).

182



dari kurva teratas










183



dari kurva terbawah







peningkatan nilai TSR sebesar 0,5 pada rentang nilai 1 ≤ TSR ≤ 10 akan terjadi penurunan



184



dari kurva teratas










185



dari kurva terbawah










186



dari kurva teratas







akan terjadi penurunan nilai Cd rata-rata sebesar 0,06 pada rentang 1,2 ≥ Cd ≥ 0 seperti



187



dari kurva terbawah










188



dari kurva teratas










189



dari kurva terbawah










190



dari kurva teratas


kecepatan 18 m/s tampak terlihat nilai koefisien gaya hambat (drag coeff, Cd) sepanjang

radial sudu mengalami penurunan dengan nilai 1,2 ≥ Cd ≥ 0 sepanjang rentang 0,1 ≤ r ≤ 1,5 m

dan menurun secara tajam sepanjang rentang 1,5 ≤ r ≤ 1,65 m. Nilai koefisien gaya hambat

(drag coeff, Cd) dipengaruhi pula oleh nilai TSR yaitu nilai Cd akan menurun dengan

meningkat TSR, yaitu untuk setiap peningkatan nilai TSR sebesar 0,5 pada rentang nilai 1 ≤

TSR ≤ 10 akan terjadi penurunan nilai Cd rata-rata sebesar 0,06 pada rentang 1,2 ≥ Cd ≥ 0

seperti tampak pada Gambar 139 secara berurutan dari kurva teratas (warna merah) sampai

kurva terbawah (warna orange).

191



dari kurva teratas










192



dari kurva teratas










193



dari kurva terbawah










194



dari kurva teratas










195



dari kurva terbawah




menurun secara tajam sepanjang rentang 0,15 ≤ r ≤ 0,25 dan cendrung meningkat dengan

landai sepanjang rentang nilai 0,25 ≤ r ≤ 1,65. Nilai koefisien gaya angkat (lift coeff, Cl)

dipengaruhi pula oleh nilai TSR yaitu nilai Cl akan menurun dengan meningkat TSR, yaitu


penurunan nilai Cl rata-rata sebesar 0,09 pada rentang 0,5 ≤ Cl ≤ 3,5 seperti tampak pada


orange).

196



dari kurva teratas


kecepatan 18 m/s tampak terlihat nilai koefisien gaya hambat (drag coeff, Cd) sepanjang

radial sudu mengalami penurunan dengan nilai 1,2 ≥ Cd ≥ 0 sepanjang rentang 0,1 ≤ r ≤ 1,5 m

dan menurun secara tajam sepanjang rentang 1,5 ≤ r ≤ 1,65 m. Nilai koefisien gaya hambat

(drag coeff, Cd) dipengaruhi pula oleh nilai TSR yaitu nilai Cd akan menurun dengan


TSR ≤ 10 akan terjadi penurunan nilai Cd rata-rata sebesar 0,06 pada rentang 1,2 ≥ Cd ≥ 0

seperti tampak pada Gambar 145 secara berurutan dari kurva teratas (warna merah) sampai

kurva terbawah (warna orange).

d. Hasil Simulasi Sudu Turbin: Koefisien Gaya pada Sudu

Nilai koefisien gaya yang bekerja pada Rancangan Sudu A, B, C dan D yaitu

koefisien gaya aksial atau normal (normal coeff, Cn) dan koefisien gaya tangensial (tangensial

coeff, Ct) pada posisi radial sudu twist 0o pada pangkal sudu sampai tepi sudu untuk kondisi

197

nilai TSR dari 1 sampai 10 dan kecepatan angin 3, 4, 5, 6, 7 dan 18 m/s seperti tampak pada

Gambar 146 sampai Gambar 157.

Gambar 146. Distribusi nilai koefisien gaya aksial sepanjang posisi elemen sudu pada


dari kurva teratas


kecepatan 3 m/s tampak terlihat nilai koefisien gaya aksial (Cn) sepanjang radial sudu

mengalami peningkatan dengan nilai 1,6 ≤ Cn ≤ 2,1 sepanjang rentang 0,1 ≤ r ≤ 0,15 dan


sepanjang rentang nilai 0,8 ≤ r ≤ 1,65. Nilai koefisien gaya aksial (Cn) dipengaruhi pula oleh

nilai TSR yaitu nilai Cn akan menurun dengan meningkat TSR, yaitu untuk setiap


nilai Cn rata-rata sebesar 0,1 pada rentang 0,4 ≤ Cn ≤ 2,1 seperti tampak pada Gambar 146


198

Gambar 147. Distribusi nilai koefisien gaya tangensial sepanjang posisi elemen sudu pada


dari kurva teratas


kecepatan 3 m/s tampak terlihat nilai koefisien gaya tangensial (Ct) sepanjang radial sudu

mengalami peningkatan dengan nilai -0,05 ≤ Ct ≤ 0,75 sepanjang rentang 0,1 ≤ r ≤ 0,15 dan


sepanjang rentang nilai 0,8 ≤ r ≤ 1,65. Nilai koefisien gaya tangensial (Ct) dipengaruhi pula

oleh nilai TSR yaitu nilai Ct akan menurun dengan meningkat TSR, yaitu untuk setiap


nilai Ct rata-rata sebesar 0,1 pada rentang 0,4 ≤ Ct ≤ 0,75 seperti tampak pada Gambar 147


199



dari kurva teratas









secara berurutan dari kurva teratas (warna merah) sampai kurva terbawah (warna hijau).

200



dari kurva teratas



mengalami peningkatan dengan nilai 0,2 ≤ Ct ≤ 0,8 sepanjang rentang 0,1 ≤ r ≤ 0,15 dan






secara berurutan dari kurva teratas (warna merah) sampai kurva terbawah (warna hijau).

201



dari kurva teratas










202



dari kurva teratas



mengalami peningkatan dengan nilai -0,05 ≤ Ct ≤ 0,9 sepanjang rentang 0,1 ≤ r ≤ 0,15 dan





nilai Ct rata-rata sebesar 0,03 pada rentang -0,05 ≤ Ct ≤ 0,9 seperti tampak pada Gambar 151


203



dari kurva teratas










204



dari kurva teratas










205



dari kurva teratas










206



dari kurva teratas










207



dari kurva teratas










208



dari kurva teratas










209



dari kurva teratas










210



dari kurva teratas










211



dari kurva teratas










212



dari kurva teratas










213



dari kurva teratas





landai sepanjang rentang nilai 0,25 ≤ r ≤ 1,65. Nilai koefisien gaya aksial (Cn) dipengaruhi

pula oleh nilai TSR yaitu nilai Cn akan menurun dengan meningkat TSR, yaitu untuk setiap




214



dari kurva teratas





landai sepanjang rentang nilai 0,25 ≤ r ≤ 1,65. Nilai koefisien gaya tangensial (Ct)

dipengaruhi pula oleh nilai TSR yaitu nilai Ct akan menurun dengan meningkat TSR, yaitu


penurunan nilai Ct rata-rata sebesar 0,05 pada rentang 0,4 ≤ Ct ≤ 1,4 seperti tampak pada


orange).

215

e. Hasil Simulasi Sudu Turbin: Koefisien Daya Betz

Nilai koefisien daya output yang berpedoman pada konsep Betz (koefisien daya

Betz, Cp) dan koefisien torsi (Ct) yang dihasilkan oleh sudu turbin berdasarkan Rancangan

Sudu A, B, C dan D pada nilai TSR tertentu (1 TSR 10) pada kondisi kecepatan angin 3,

4, 5, 6, 7 dan 18 m/s seperti tampak pada Gambar 164 sampai dan Gambar 165.

Gambar 164. Nilai koefisien daya Betz terhadap TSR yang dihasilkan turbin berdasarkan

Rancangan Sudu A, B, C dan D mulai kurva terbawah

Berdasarkan Gambar 164, terlihat nilai koefisien daya Betz (Cp) mengalami

peningkatan dari 0,1 sampai 0,41 dengan meningkatnya TSR dari 1 sampai 4 dan nilai Cp

menurun dari 0,4 menuju nilai -0,55 dengan meningkatnya TSR dari 4,0 menuju 10. Nilai Cp

juga dipengaruhi oleh geometri sudu (Rancangan Sudu A, B, C dan D) yaitu nilai Cp secara

berurutan mulai terendah sampai tertinggi terjadi untuk Rancangan Sudu A pada kecepatan

angin 3 m/s (warna merah), Rancangan Sudu B (merah marun), Rancangan Sudu C (hijau

terang), rancangan Sudu A (kecepatan angin 4 m/s (hijau tua), 5 m/s (biru), 6 m/s (kuning), 7

m/s (pink), 18 m/s (biru muda)) dan Rancangan Sudu D pada kecepatan angin 18 m/s (warna

216

(biru terang) dengan nilai Cp Betz maksimum secara berurutan 0,11; 0,12; 0,21; 0,27; 0,31;

0,36; 0,38; 0,40; 0,41.

Gambar 165. Nilai koefisien torsi terhadap TSR yang dihasilkan turbin berdasarkan

Rancangan Sudu A, B, C dan D mulai kurva terbawah

Berdasarkan Gambar 165, tampak terlihat nilai koefisien torsi (Ct) mengalami

peningkatan dari 0,2 sampai 2,1 dengan meningkatnya TSR dari 1 sampai 10 Nilai Ct juga

dipengaruhi oleh geometri sudu (Rancangan Sudu A, B, C dan D) yaitu nilai Ct secara

berurutan mulai terendah sampai tertinggi terjadi untuk Rancangan Sudu A pada kecepatan

angin 3 m/s (warna merah), Rancangan Sudu B (merah marun), Rancangan Sudu C (hijau

terang), rancangan Sudu A (kecepatan angin 4 m/s (hijau tua), 5 m/s (biru), 6 m/s (kuning), 7

m/s (pink), 18 m/s (biru muda)) dan Rancangan Sudu D pada kecepatan angin 18 m/s (warna

(biru terang) dengan nilai Ct maksimum secara berurutan 1,25; 1,30; 1,35; 1,41; 1,55; 1,60;

1,62; 1,72; 2,0.

217

4. Simulasi Rotor Turbin berdasar NACA 4415 modif

Proses simulasi kinerja turbin angin dilanjutkan dengan melakukan simulasi kinerja

rotor turbin berdasarkan hasil simulasi kinerja sudu yang telah dijabarkan dalam Gambar 101

hingga Gambar 113.

Hasil simulasi kinerja rotor turbin berupa gaya-gaya yang bekerja pada sudu-sudu

turbin dan daya output yang dapat dihasilkan oleh rotor turbin angin dengan mengekstrak

energi angin.

a. Hasil Simulasi Rotor Turbin: Gaya pada Sudu

Nilai gaya yang bekerja pada sudu hasil Rancangan Sudu A, B, C dan D yaitu gaya

aksial atau normal (normal force, Fn) dan gaya tangensial (tangensial force, Ft) pada posisi

radial sudu twist 0o pada pangkal sudu sampai tepi sudu untuk kondisi nilai TSR dari 1

sampai 10 dan kecepatan angin 3, 4, 5, 6, 7 dan 18 m/s seperti tampak pada Gambar 166

sampai dan Gambar 187.

Gambar 166. Distribusi nilai gaya aksial sepanjang posisi elemen sudu pada

Rancangan Sudu A dengan kecepatan angin 3 m/s untuk TSR = 1 sampai 10

berurut dari kurva terbawah

218


kecepatan 3 m/s tampak terlihat nilai gaya aksial (Fn) persatuan panjang profil sudu (chord)

sepanjang radial sudu mengalami peningkatan dengan nilai 0 ≤ Fn ≤ 350 N/m sepanjang

rentang 0,1 ≤ r ≤ 1,5 m dan menurun secara tajam sepanjang rentang 1,5 ≤ r ≤ 1,65 m. Nilai

gaya aksial (Fn) dipengaruhi pula oleh nilai TSR yaitu nilai Fn akan meningkat dengan


TSR ≤ 10 akan terjadi peningkatan nilai Fn rata-rata sebesar 17,5 N/m pada rentang 0 ≤ Fn ≤

350 N/m seperti tampak pada Gambar 166 secara berurutan dari kurva terbawah (warna

merah) sampai kurva teratas (warna orange).

Gambar 167. Distribusi nilai gaya tangensial sepanjang posisi elemen sudu pada Rancangan


terbawah


kecepatan 3 m/s tampak terlihat nilai gaya tangensial (Ft) persatuan panjang profil sudu

(chord) sepanjang radial sudu mengalami peningkatan dengan nilai 0 ≤ Ft ≤ 50 N/m

219

sepanjang rentang 0,1 ≤ r ≤ 0,5 m dan menurun secara tajam sepanjang rentang 0,5 ≤ r ≤ 0,9

m dan menurun secara landai pada rentang 0,9 ≤ r ≤ 1,65 m. Nilai gaya tangensial (Ft)

dipengaruhi pula oleh nilai TSR yaitu nilai Ft akan meningkat dengan meningkat TSR, yaitu


peningkatan nilai Ft rata-rata sebesar 2,5 N/m pada rentang 0 ≤ Ft ≤ 50 N/m seperti tampak


(warna orange).

Gambar 168. Distribusi nilai gaya aksial sepanjang posisi elemen sudu pada Rancangan


terbawah







220

TSR ≤ 10 akan terjadi peningkatan nilai Fn rata-rata sebesar 20 N/m pada rentang 0 ≤ Fn ≤





terbawah





m dan menurun secara landai pada rentang 0,9 ≤ r ≤ 1,65 m. Nilai gaya tangensial (Ft)

dipengaruhi pula oleh nilai TSR yaitu nilai Ft akan meningkat dengan meningkat TSR, yaitu


peningkatan nilai Ft rata-rata sebesar 2,25 N/m pada rentang 0 ≤ Ft ≤ 50 N/m seperti tampak


(warna orange).

221



terbawah










222



terbawah





m dan meningkat kembali secara tajam dengan nilai 25 ≤ Ft ≤ 90 N/m pada rentang 0,9 ≤ r ≤

1,65 m. Nilai gaya tangensial (Ft) dipengaruhi pula oleh nilai TSR yaitu nilai Ft akan

meningkat dengan meningkat TSR, yaitu untuk setiap peningkatan nilai TSR sebesar 0,5 pada

rentang nilai 1 ≤ TSR ≤ 10 akan terjadi peningkatan nilai Ft rata-rata sebesar 4,5 N/m pada

rentang 0 ≤ Ft ≤ 90 N/m seperti tampak pada Gambar 171 secara berurutan dari kurva

terbawah (warna merah) sampai kurva teratas (warna orange).

223



terbawah










224



terbawah





m. Nilai gaya tangensial (Ft) dipengaruhi pula oleh nilai TSR yaitu nilai Ft akan meningkat

dengan meningkat TSR, yaitu untuk setiap peningkatan nilai TSR sebesar 0,5 pada rentang

nilai 1 ≤ TSR ≤ 10 akan terjadi peningkatan nilai Ft rata-rata sebesar 4,5 N/m pada rentang 0

≤ Ft ≤ 90 N/m seperti tampak pada Gambar 173 secara berurutan dari kurva terbawah (warna


225



terbawah










226



terbawah







nilai 1 ≤ TSR ≤ 10 akan terjadi peningkatan nilai Ft rata-rata sebesar 4,5 N/m pada rentang 0

≤ Ft ≤ 92 N/m seperti tampak pada Gambar 170 secara berurutan dari kurva terbawah (warna


227



terbawah










228



terbawah







nilai 1 ≤ TSR ≤ 10 akan terjadi peningkatan nilai Ft rata-rata sebesar 5 N/m pada rentang 0 ≤

Ft ≤ 100 N/m seperti tampak pada Gambar 177 secara berurutan dari kurva terbawah (warna


229



terbawah










230



terbawah







nilai 1 ≤ TSR ≤ 10 akan terjadi peningkatan nilai Ft rata-rata sebesar 3,25 N/m pada rentang -

10 ≤ Ft ≤ 65 N/m seperti tampak pada Gambar 179 secara berurutan dari kurva terbawah

(warna merah) sampai kurva teratas (warna orange).

231



terbawah










232



terbawah










233

Gambar 182. Distribusi nilai gaya aksial sepanjang posisi elemen sudu pada Rancangan Sudu

D dengan kecepatan angin 18 m/s untuk TSR = 1 sampai 10 berurut dari kurva

terbawah










234


Sudu D dengan kecepatan angin 18 m/s untuk TSR = 1 sampai 10 berurut dari kurva

terbawah




sepanjang rentang 0,1 ≤ r ≤ 0,5 m dan menurun secara landai sepanjang rentang 0,5 ≤ r ≤ 1,65






b. Hasil Simulasi Rotor Turbin: Daya Output

Simulasi numerik rotor turbin berupa daya output yang diekstrak dari energi angin dapat

disajikan berupa kurva daya output terhadap kecepatan angin (Gambar 184), kurva torsi

terhadap kecepatan angin (Gambar 185), berupa kurva daya output terhadap TSR (Gambar

235

186), kurva torsi terhadap TSR (Gambar 187) dan berupa kurva koefisisien daya output

terhadap kecepatan angin (Gambar 188), kurva koefisisen daya terhadap TSR (Gambar 189).

Gambar 184. Nilai daya terhadap kecepatan angin serta optimalisasi cl/cd 5 deg dan 5,5 deg

pada berbagai Re secara berurutan dari kurva terbawah

Gambar 185. Nilai torsi terhadap kecepatan angin dan optimalisasi cl/cd 5 deg dan 5,5 deg


Berdasarkan Gambar 184 dan Gambar 185 dengan gambar sebelah kanan merupakan

perbesaran skala dari gambar sebelah kiri, tampak terlihat bahwa daya dan torsi mempunyai

kecenderungan yang sama (kurva identik) mempunyai gradient positif kecil (meningkat

secara lambat/landai) dengan meningkatnya kecepatan angin dari 1 m/s sampai 5 m/s dan

gradient positif cenderung membesar dengan meningkatnya kecepatan angin dari 5 m/s

236

sampai 10 m/s dan gradient positif cenderung semakin membesar (meningkat secara esktrim)

dengan meningkatnya kecepatan angin dari 10 m/s sampai 20 m/s.

Berdasarkan Gambar 184, pada kecepatan angin dari 1 m/s sampai 5 m/s, daya

output yang dihasilkan 0 Watt sampai 50 Watt pada sudu dengan kondisi Re = 41000 dan 0

Watt sampai 240 Watt pada sudu dengan kondisi optimalisasi Re = 250000, pada kecepatan

angin 5 m/s sampai 10 m/s daya output yang dihasilkan 50 Watt sampai 400 Watt pada sudu

dengan kondisi Re = 41000 dan 240 Watt sampai 1700 Watt pada sudu dengan kondisi

optimalisasi Re = 250000, serta pada kecepatan angin 10 m/s sampai 20 m/s daya output yang

dihasilkan 400 Watt sampai 4000 Watt pada sudu dengan kondisi Re = 41000 dan 1700 Watt

sampai 17000 Watt pada sudu dengan kondisi optimalisasi Re = 250000.

Berdasarkan Gambar 185, pada kecepatan angin dari 1 m/s sampai 5 m/s, torsi yang

dihasilkan 0 Nm sampai 17 Nm pada sudu dengan kondisi Re = 41000 dan 0 Nm sampai 75

Nm pada sudu dengan kondisi optimalisasi Re = 250000, pada kecepatan angin 5 m/s sampai

10 m/s torsi yang dihasilkan G17 Nm sampai 68 Nm pada sudu dengan kondisi Re = 41000

dan 75 Nm sampai 300 Nm pada sudu dengan kondisi optimalisasi Re = 250000 dan pada

kecepatan angin 10 m/s sampai 20 m/s daya output yang dihasilkan 68 Nm sampai 475 Nm

pada sudu dengan kondisi Re = 41000 dan Nm 300 Nm sampai 2040 Nm pada sudu dengan

kondisi optimalisasi Re = 250000.

237

Gambar 186. Nilai daya terhadap TSR serta optimalisasi cl/cd 5 deg dan 5,5 deg pada

berbagai Re secara berurutan dari kurva terbawah

Gambar 187. Nilai torsi terhadap TSR serta optimalisasi cl/cd 5 deg dan 5,5 deg pada

berbagai Re secara berurutan dari kurva terbawah

Berdasarkan Gambar 186 dan 187 dengan gambar sebelah kanan merupakan

perbesaran skala dari gambar sebelah kiri, tampak terlihat bahwa daya dan torsi mempunyai

kecenderungan yang sama (kurva indentik) mempunyai gradient negatif yang besar dengan

meningkatnya TSR dari 1 sampai 6 dan gradient negatif cendrung kecil dengan meningkatnya

TSR dari 6 sampai 10 atau lebih.

Berdasarkan Gambar 186, pada tip speed rasio TSR dalam interval 4 < TSR < 6,

daya output yang dhasilkan menurun dari 4000 Watt menuju 1100 Watt pada sudu dengan

kondisi Re = 41000 dan dari 17000 Watt menuju 4800 Watt pada sudu dengan kondisi

238

optimalisasi Re = 250000, pada TSR 6 daya output yang dihasilkan menurun dari 1100

Watt menuju 11 Watt pada sudu dengan kondisi Re = 41000 dan menurun dari 4800 menuju

47 Watt pada sudu dengan kondisi optimalisasi Re = 250000, dalam interval 6 TSR 10

daya output yang dihasilkan menurun secara lambat dari 11 Watt menuju 0 Watt pada sudu

dengan kondisi Re = 41000 dan menurun dari 47 Watt menuju 0 Watt pada sudu dengan

kondisi optimalisasi Re = 250000.

Berdasarkan Gambar 187, pada tip speed rasio TSR dalam interval 4 < TSR < 6, torsi

yang dihasilkan menurun dari 480 Nm menuju 132 Nm pada sudu dengan kondisi Re = 41000

dan dari 2040 Nm menuju 584 Nm pada sudu dengan kondisi optimalisasi Re = 250000, pada

TSR 6 torsi yang dihasilkan menurun dari 132 Nm menuju 6 Nm pada sudu dengan kondisi

Re = 41000 dan menurun dari 584 Nm menuju 27 Nm pada sudu dengan kondisi optimalisasi

Re = 250000, dalam interval 6 TSR 10 torsi yang dihasilkan menurun secara lambat dari 6

Nm menuju 0 Nm pada sudu dengan kondisi Re = 41000 dan menurun dari 27 Nm menuju 0

Nm pada sudu dengan kondisi optimalisasi Re = 250000.

Gambar 188. Nilai koefisien daya terhadap kecepatan angin serta optimalisasi cl/cd 5 deg

dan 5,5 deg pada berbagai Re secara berurutan dari kurva terbawah

239

Berdasarkan Gambar 188 dengan gambar sebelah kanan merupakan perbesaran skala

dari gambar sebelah kiri, tampak terlihat bahwa koefisien daya mempunyai kecenderungan

yang sama (kurva indentik) mempunyai gradient positif yang besar dengan meningkatnya

kecepatan angin dari 1 m/s sampai 3 m/s dan gradien cendrung kecil (relatif konstan) dengan

meningkatnya kecepatan angin dari 3 m/s sampai 20 m/s.

Pada kecepatan angin 1 m/s sampai 3 m/s, koefisien daya Cp mengalami peningkatan

dari -3,5 sampai 0,08 pada sudu dengan kondisi Re = 41000 dan mengalami peningkatan dari

-1,85 sampai 0,35 pada sudu dengan kondisi optimalisasi Re = 250000 dan pada kecepatan

angin 3 m/s sampai 20 m/s koefisien daya mengalami peningkatan dari 0,08 sampai 0,1 pada

sudu dengan kondisi Re = 41000 dan dari 0,35 sampai 0,42 pada sudu dengan kondisi

optimalisasi Re = 250000.

Gambar 189. Nilai koefisien daya terhadap TSR serta optimalisasi cl/cd 5 deg dan 5,5 deg


Berdasarkan Gambar 189 dengan gambar sebelah kanan merupakan perbesaran skala

dari gambar sebelah kiri, tampak terlihat bahwa koefisien daya mempunyai kecenderungan

yang sama (kurva indentik) mempunyai gradient negatif yang kecil dengan meningkatnya

TSR dari 4 sampai 5,5 dan gradient negatif cendrung membesar dengan meningkatnya TSR

dari 5,5 sampai 10.

240

Pada TSR dari 4 sampai 5,5, koefisien daya Cp mengalami peningkatan dari 0,08

sampai 0,11 pada sudu dengan kondisi Re = 41000 dan mengalami penurunan dari 0,42

sampai 0,38 pada sudu dengan kondisi optimalisasi Re = 250000 dan pada TSR dari 5,5

sampai 10 koefisien daya mengalami penurunan dari 0,11 sampai -0,55 pada sudu dengan

kondisi Re = 41000 dan dari 0,38 sampai -0,08 pada sudu dengan kondisi optimalisasi Re =

250000.

Bentuk sudu turbin angin yang optimum adalah bentuk yang terjabarkan dalam

Gambar 190 yang dapat dipuntir sejauh maksimal 24,8o pada bagian root (pangkal) sudu

turbin angin serta -4,7o pada bagian tip (ujung) sudu turbin angin.

Gambar 190. Bentuk sudu turbin angin airfoil NACA 4415 modif

241

G. Pembuatan prototype propeler kincir angin

Propeler kincir angin sebelumnya terbuat dari material logam, dampak adanya

perkembangan teknologi saat ini menyebabkan propeler telah mulai dibuat dari material

komposit skin GFRP (glass fiber reinforced plastic). Hal ini dikarenakan material propeler

tersebut diharapkan mempunyai bobot yang ringan agar mudah berputar ketika ditiup angin.

Selain ringan, struktur propeler harus kuat menahan beban luar. Oleh sebab itu propeler

kincir angin yang terbuat dari komposit skin GFRP perlu dikembangkan menjadi struktur

sandwich agar mampu menahan beban luar (benturan ) yang lebih besar. Potensi sumber daya

alam rami dan KSL perlu dimanfaatkan untuk mereduksi penggunaan bahan sintetis impor.

Proses fabrikasi yang dipilih untuk membuat material komposit Poliester – kayu

sengon laut dan serat rami adalah metode Hand Lay Up 1 lapis dan 2 lapis serat rami.

Pemilihan metode ini dilakukan karena prosesnya yang sederhana dan mudah serta biaya

produksi yang relatif rendah untuk produksi skala kecil. Namun di sisi lain, metode ini juga

memiliki beberapa kekurangan, diantaranya adalah tingkat kesempurnaan proses yang tidak

stabil, karena sangat bergantung dari operator yang mengerjakan dan alat yang digunakan

sehingga mengakibatkan banyaknya hasil produksi cacat (reject).

1. Peralatan dan mesin yang digunakan

Alat – alat yang dipergunakan selama proses fabrikasi komposit propeler adalah :

1. Gunting

2. Gelas Ukur

3. Batang pengaduk

4. Gelas Kaca

5. Cetakan dari Kaca, Plastik, dan Acrylic

6. Mesin potong dan gergaji

7. Oven Listrik

242

8. Amplas

9. Alat Press Cetakan

10. Mesin Bor Listrik

11. Hand Sprayer

Alat – alat yang dipergunakan untuk pengujian material komposit propeler adalah :

1. Mesin Universal Testing Material

2. Alat ukur keseimbangan beban

3. Mesin uji Impak charpy

4. SEM (Scanning Electron Microscopy)

2. Bahan dan material yang digunakan

Pada penelitian bahan – bahan dan material yang digunakan adalah sebagai berikut :

1. Bahan kayu sengon laut dan serat alam jenis rami

2. Resin unsaturated polyester dengan merek Yukalac C 108 B sebagai matriks

3. Metil Etil Keton Peroksida (MEKPo) sebagai Hardener / curing agent

4. Vaselin untuk mencegah menempelnya resin ke permukaan cetakan.

3. Persiapan sampel

Serat yang digunakan untuk fabrikasi propeler adalah serat rami yang telah mengalami

degumisasi (degumed fiber) seperti ditunjukkan pada Gambar 191. Degumisasi ialah proses

pembersihan serat dari getah pectin, lignin wales dan lain-lain, bertujuan agar serat menjadi

lebih halus serta meningkatkan kinerja interface antara serat rami dengan matriks pada

material PMC. Namun pengurangan lignin tidak seluruhnya melainkan hanya sebagian saja,

karena pengurangan keseluruhan akan mengakibatkan material menjadi tidak baik

kemampuan termalnya menurut penelitian sebelumnya serat rami ini memiliki massa jenis 0.9

gram / ml.

243

Gambar 191. Serat Rami

Kemudian serat rami tersebut diluruskan dan dirapihkan dengan cara disisir hingga serat rami

yang tadinya menggumpal dan menyatu menjadi terpisah satu – satu. Setelah disisir,

kemudian serat rami dipotong dengan variasi dua ukuran, 14 cm dan 10 cm. Setelah itu serat

rami dikeringkan menggunakan oven listrik selama tiga jam pada temperatur 100oC.

Perlakuan ini diberikan karena sifat rami yang sangat mudah menyerap air sedangkan dalam

fabrikasi material komposit rami – polyester, keberadaan air akan mengurangi interaksi

interface antara matriks dan serat, sehingga kekuatan mekanik akan semakin berkurang.

Rainforcement/ penguat serat kayu sengon laut diambil pada satu batang dengan

harapan karakteristik bahan kayu sama, dan setelah dibelah dibuat bahan spesimen dengan

ukuran 200mm x 50mm x 10mm. Kemudian spesimen tersebut di treatment perendaman

dalam NaOH selama 3 jam untuk mengurangi/mengeluarkan getah dari dalam kayu sehingga

dalam proses fabrikasi terjadinya interface antara matrik dengan serat kayu dapat seminimal

mungkin. Setelah mengalami proses perendaman dengan NaOH spesimen kayu sengon laut di

open selama 3 jam pada temperatur 1100C sampai dengan 115

0C untuk mengurangi kadar air

244

dalam kayu. Gambar 192 menunjukkan proses perendaman dalam cairan NaOH sedangkan

proses pengeringan dengan oven ditunjukkan pada Gambar 193.

Gambar 192. Perendaman kayu sengon laut dalam cairan NaOH

Gambar 193. Pengeringan dengan oven

245

4. Proses pembuatan sampel komposit hibrid sandwich serat rami dengan core KSL

Sampel komposit lamina serat rami dengan core kayu sengon laut untuk pembuatan

prototipe propeler airfoil standard NACA 4415 yang dimodifikasi dilakukan dengan metode

hand lay up 1 lapis dan 2 lapis dapat ditunjukkan pada Gambar 194.

Gambar 194. Proses fabrikasi sampel komposit

Setelah proses hand lay up selesai dilakukan maka selanjutnya di tunggu sampai komposit

benar-benar kering, kemudian hasil fabrikasi tersebut dimachining untuk mendapatkan sampel

sesuai dengan bentuk dan ukuran spesimen. Hasil komposit lamina serat rami dengan core

kayu sengon laut ditunjukkan pada Gambar 195 (a) untuk 1 lapis dan (b) 2 lapis.

246

(a) (b)

Gambar 195. Hasil komposit hibrid sandwich serat rami dengan core kayu sengon laut

(a) 1 lapis dan (b) 2 lapis

H. Hasil Uji Mekanik Komposit dan Bahan Pendukungnya

1. Kesalahan relatif fabrikasi

Penghitungan berat komposit hasil fabrikasi terhadap berat teori untuk dihitung kesalahan

relatifnya. Adapun formula yang digunakan yaitu :

teori

fabrikasiteori

Berat

BeratBeratkesalahan

%

Hasil perhitungan rerata kesalahan relatif berat sepesimen komposit 1 dan 2 lapis hasil

fabrikasi terhadap berat teori ditunjukkan pada Gambar 196.

Gambar 196. Grafik kesalahan relatif berat spesimen komposit

5,626

12,148

0,02,04,06,08,0

10,012,014,0

1 lapis 2 lapis

Kes

alah

an r

alti

f (%

)

Sampel

KSL

Ramie+Resin

KSL

Ramie+Resin

247

Perhitungan kesalahan relatif berat teori terhadap berat fabrikasi dimaksudkan untuk

mengetahui konsentrasi serat rami pada komposit dan rerata perhitungan kesalahan berat

komposit 1 lapis yaitu sebesar 5,626% dan komposit 2 lapis sebesar 12,148%. Hal ini

menunjukkan bahwa proses fabrikasi komposit dengan metode hand lay up berjalan dengan

baik pada komposit 1 dan 2 lapis.



fraksi volume serat (Vf) atau fraksi berat serat (Wf). Namun, formulasi kekuatan komposit

lebih banyak menggunakan fraksi volume serat. Fraksi volume serat dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan 37.

Hasil rerata fraksi volume serat (penguat) komposit 1 lapis dan 2 lapis pada spesimen

uji flexture dengan volume cetakan 204ml ditunjukkan pada Gambar 197.

Gambar 197. Grafik fraksi volume serat spesimen komposit

Fraksi volume serat (penguat serat rami dan kayu sengon laut) pada komposit 2 lapis

yaitu, vf : 49,130% lebih besar dibanding komposit yang difabrikasi 1 lapis yaitu sebesar vf :

46,130%. Kenaikan fraksi volume serat dalam penelitian untuk kedua parameter ini ternyata

berakibat pada peningkatan kekuatan mekanik terutama tegangan tekuk sebesar 62,42% pada

46,012

49,130

44,0

45,0

46,0

47,0

48,0

49,0

50,0

1 lapis 2 lapis

Re

rata

Fra

ksiV

olu

me

Sera

t(%

)

Sampel

248

komposit 2 lapis. Keadaan ini terjadi dimungkinkan matriks cukup kuat dan mampu baik

memindahkan gaya tekuk saat flexural test.

Keakurasian nilai sifat (properties) mekanis komposit

Kekuatan komposit (sifat mekanis) sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti

jenis, geometri, arah, distribusi, dan kandungan serat. Berdasarkan teori Rule of Mixture

(ROM), kekuatan komposit meningkat seiring dengan penambahan kandungan serat mencapai

60-70% (Sanadi dkk., 1986). Hasil uji sifat mekanis di laboratorium dari fabrikasi komposit

sudah diolah dalam perhitungan dan untuk melihat keakurasian dari nilai sifat mekanis

tersebut dilakukan validasi (membandingkan) dengan menggunakan hukum pencampuran

(Rule of Mixture) dari teori komposit. Gambar 198 menunjukkan hasil perhitungan nilai sifat

mekanis dan dari perhitungan yang menggunakan hukum pencampuran untuk uji tegangan

tekuk (flexural test).

Gambar 198. Hasil perhitungan nilai sifat mekanis dan dari perhitungan yang menggunakan

hukum pencampuran untuk tegangan tekuk (flexural test)

Uji kekuatan tekuk (flexural test ) sebagai salah satu indikasi kekuatan dari material

spesimen untuk pembuatan prototipe propeler airfoil standard NACA 4415 modif

19,013

30,881

16,045

34,170

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1 lapis 2 lapis

Tega

nga

n T

eku

k (M

Pa)

Sampel

Perhitungan Sifat Mekanis (Hasil Uji)

Perhitungan Teori Hukum Campuran (rule of Mixture)

249

menggunakan komposit serat rami 2 lapis (layer) core kayu sengon laut bermatriks resin

poliester.

Hasil validasi menunjukkan bahwa perhitungan sifat mekanis dari hasil uji empiris

lebih kecil daripada perhitungan dengan menggunakan hukum pencampuran (Rule of Mixture)

untuk spesimen jenis material komposit 2 lapis (layer) yaitu sebesar 3,289 Mpa (10,65%),

dengan demikian sifat mekanis yang dihasilkan dari pengujian memiliki tingkat akurasi yang

sangat tinggi.

Hasil validasi pada material komposit 1 lapis menunjukkan bahwa proses fabrikasi

kurang baik sehingga perhitungan menggunakan hukum pencampuran lebih rendah

dibandingkan dengan hasil uji empiris.

2. Uji mekanik komposit serat rami core kayu sengon laut

Uji tekuk (Flexural test) mengukur kekuatan yang dibutuhkan untuk membengkokkan

sebuah papan plastik yang diberi beban pada tiga titik. Data tersebut terkadang digunakan

untuk memilih material untuk parts (bagian) yang akan menerima beban tanpa mengalami

pembengkokan (flexing). Flexural modulus digunakan sebagai indikasi untuk kekakuan

material ketika dibengkokkan. Alat yang digunakan untuk uji tekuk, sama dengan yang

digunakan untuk uji tarik dan tekan, yaitu universal testing machine (Gambar 199).

250

Gambar 199. Universal Testing Machine

Skema pengujian tekuk ditunjukkan pada Gambar 200 dan hasil uji tekuk ditunjukkan

pada Tabel 7.

Gambar 200. Skema pengujian tekuk

Uji kekuatan tekuk (Flexural Test ) sebagai salah satu indikasi kekuatan dari material

spesimen untuk pembuatan prototipe propeler airfoil standard NACA 4415 modif ditunjukkan

pada Gambar 201. Spesimen di buat dalam variasi 1 lapis dan 2 lapis untuk serat raminya

dengan 1 core kayu sengon laut.

251

Tabel 7

Hasil tegangan uji tekuk

Jenis

Sampel

Sampel

Uji

Tebal Lebar Luas Beban Tegangan

Tekuk

Rerata

Tegangan

Tekuk

(mm) (mm) (mm2) (Newton) σf(Mpa) σf(Mpa)

1 Lapis

L 22,25 52,2 1161,45 1638,27 16,17

19,013

J 21,67 52,81 1144,39 1206,63 12,41

O 21,13 51,13 1080,38 1844,28 20,60

E 20,55 52,8 1085,04 2540,79 29,06

T 20,54 52,24 1073,01 1510,74 17,48

Q 21,12 52,22 1102,89 1677,51 18,36

2 Lapis

R 22,25 52,25 1162,56 3207,87 31,62

30,881

I 22,8 52,2 1190,16 3698,37 34,75

K 23,87 52,2 1246,01 2540,79 21,78

A 22,2 52,21 1159,06 3659,13 36,26

G 21,66 52,2 1130,65 2746,8 28,60

M 21,24 52,25 1109,79 2982,24 32,26

Tabel 8

Hasil regangan uji tekuk

Jenis

Sampel

Bahan

Uji

Tebal Luas Beban Tegangan

Tekuk Deformasi

Regangan

Tekuk

Rerata

Regangan Tekuk

(mm) (mm2) (Newton) (Mpa) (mm) ε(%) ε(%)

1 Lapis

L 22,25 1161,45 1638,27 16,17 6,00 2,77

2,313

J 21,67 1144,39 1206,63 12,41 4,00 1,80

O 21,13 1080,38 1844,28 20,60 6,00 2,63

E 20,55 1085,04 2540,79 29,06 5,00 2,13

T 20,54 1073,01 1510,74 17,48 5,00 2,13

Q 21,12 1102,89 1677,51 18,36 5,50 2,41

2 Lapis

R 22,25 1162,563 3207,87 31,62 3,00 1,39

1,795

I 22,8 1190,16 3698,37 34,75 3,50 1,66

K 23,87 1246,014 2540,79 21,78 6,00 2,97

A 22,2 1159,062 3659,13 36,26 4,50 2,07

G 21,66 1130,652 2746,8 28,60 4,00 1,80

M 21,24 1109,79 2982,24 32,26 2,00 0,88

252

Tabel 9

Hasil Elastisitas

Jenis

Sampel

Bahan

Uji

Luas Tebal Lebar Beban Tegangan

Tekuk Deformasi Elastisitas

Rerata

Elastisitas

(mm2) (mm) (mm) (Newton) (Mpa) (mm) E(GPa) E(Gpa)

1 Lapis

L 1161,45 22,25 52,2 1638,27 16,17 8,00 0,44

0,776

J 1144,39 21,67 52,81 1206,63 12,41 4,00 0,69

O 1080,38 21,13 51,13 1844,28 20,60 8,00 0,59

E 1085,04 20,55 52,8 2540,79 29,06 5,00 1,36

T 1073,01 20,54 52,24 1510,74 17,48 5,00 0,82

Q 1102,89 21,12 52,22 1677,51 18,36 5,50 0,76

2 Lapis

R 1162,563 22,25 52,25 3207,87 31,62 3,00 2,28

2,018

I 1190,16 22,8 52,2 3698,37 34,75 3,50 2,10

K 1246,014 23,87 52,2 2540,79 21,78 6,00 0,73

A 1159,062 22,2 52,21 3659,13 36,26 4,50 1,79

G 1130,652 21,66 52,2 2746,8 28,60 4,00 1,59

M 1109,79 21,24 52,25 2982,24 32,26 2,00 3,66

Gambar 201. Grafik hasil uji Tekuk (Flexural Test)

19,013

30,881

2,313 1,795

0,776 2,0180,0

10,0

20,0

30,0

40,0

1 Lapis

2 Lapis

Rerata Tegangan Tekuk σf(Mpa)

Rerata Regangan Tekuk ε(%)

Rerata Elastisitas E(Gpa)

253

Hasil uji kekuatan tekuk (Flexural Test) dapat diambil tiga parameter karakteristik

mekanik material, yaitu tegangan tekuk, regangan tekuk dan modulus elastisitas. Tegangan

tekuk terbesar dimiliki oleh spesimen 2 lapis yaitu sebesar 30,881 Mpa dengan regangan

1,795 % dan modulus young 2,018 Gpa. Pada spesimen 1 lapis tegangan tekuk sebesar 19,013

Mpa dengan regangan 2,313 % dan modulus young 0,776 Gpa. Penambahan 1 lapisan serat

rami memberikan sifat mekanik tegangan tekuk yang signifikan sebesar 62,42%, dan

perbedaan berat komposit antara 1 lapis dan 2 lapis tidak terlalu jauh. Sehingga dalam

pembuatan prototipe airfoil standard NACA 4415 ditetapkan menggunakan spesimen

komposit serat rami 2 lapis dengan core kayu sengon laut yang memiliki tegangan tekuk

terbesar akan tetapi ringan agar mudah berputar pada kecepatan angin 3m/s sesuai kondisi

operasi atau kerja propeler.

3. Uji mekanik bahan pendukung komposit

Pengujian mekanik dari bahan komposit (uji tarik untuk serat rami dan kayu sengon

laut, uji tekan dan uji ketangguhan impak untuk bahan pendukung kayu sengon laut)

dimaksudkan untuk mengetahui sejauh mana material pendukung pada proses fabrikasi

komposit serat rami core kayu sengon laut bisa memberikan kontribusi terhadap kekuatan dari

komposit yang akan digunakan untuk pembuatan propeler yang akan diaplikasikan pada

kondisi operasi yang memiliki kelembaman oksida dan kecepatan angin yang relatif kecil

(3m/s). Sehingga dalam hal ini dibutuhkan propeler yang ringan, kuat dan tahan terhadap

oksidasi air laut serta ramah lingkungan. Alat yang digunakan untuk melakukan uji impak

ditunjukkan oleh Gambar 202.

254

Gambar 202. Alat uji impak charpy

Tabel 10 menunjukkan data hasil uji mekanik bahan pendukung komposit serat rami core

kayu sengon.

Tabel 10

Data Hasil Uji Mekanik Bahan Pendukung Komposit

No

Spesimen

Jenis Uji Mekanik

Tarik Serat

Rami

Tarik

Kayu

Tekan

Kayu

Impak

Kayu

σ(Mpa) σ(Mpa) τ(Mpa) (Joule)

1 191,083 51,201 5,855 7,398

2 204,021 42,596 4,301 4,317

3 191,083 57,440 4,489 4,317

4 212,314 54,213 4,693 5,838

5 216,561 38,293 4,724 7,398

6 212,314 42,381 4,740 5,838

7 216,561 56,364 6,388 4,317

Rerata 206,277 48,927 5,027 5,632

255

Gambar 203. Grafik Hasil Uji Mekanik dari Bahan Pendukung Komposit

Sifat mekanik dari bahan pendukung juga memiliki kontribusi pada sifat mekanik

komposit yang dihasilkan meskipun juga dipengaruhi interface ataupun interphase dari

matriks-penguat.

Hasil uji mekanik dari rerata tegangan tarik serat rami sebesar 206,27 MPa,

sedangkan pada kayu sengon laut lebih rendah dari serat rami yaitu sebesar 48,927 MPa.

Rerata tegangan tekan dan impak kayu masing-masing adalah 5,027 MPa dan 5,632 Joule.

Dari sifat mekanik bahan pendukung komposit yang dihasilkan ternyata memberikan

kontribusi pada tegangan tekuk komposit sebagai prototipe untuk pembuatan propeler airfoil

standard NACA 4415 sebesar 30,881 MPa. Dengan demikian interface yang terjadi antara

matiks (resin) dan penguat (serat rami dan kayu sengon laut) cukup baik.

Fabrikasi komposit serat rami core kayu sengon laut dilakukan dengan cukup baik

melalui proses hand lay up 2 lapis sebagai prototipe untuk pembuatan propeler airfoil

standard NACA 4415. Tegangan tekuk komposit yang dihasilkan sebesar 30,881 MPa,

dengan modulus young 2,018 GPa dan regangan 1,795 %.

206,277

48,927

5,027 5,632

0,000

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

σ(Mpa) σ(Mpa) σ(Mpa) (Joule)

Tarik Serat Rami Tarik Kayu Tekan Kayu Impak Kayu

Jenis Uji Mekanik

256

I. PENGAMATAN STRUKTUR MIKRO

Pengamatan struktur mikro dengan menggunakan SEM (Scanning Electron

Microscope) dilakukan pada spesimen komposit dua lapis sebelum digunakan dan sesudah

diaplikasikan sebagai propeler selama 5,5 bulan. Daerah yang diamati adalah permukaan

potongan melintang komposit untuk melihat interface dari material tersebut. Sedangkan

pengamatan unsur pada interface yang terdapat pada material PMCs (Polymer Matrix

Composites) dilakukan dengan menggunakan instrumen EDS (Energy Dispersive X-

Rayspectrometer). Pengujian komposisi kimia dilakukan bersamaan dengan pengamatan

struktur mikro dengan mengggunakan SEM. Alat pengujian diperlihatkan pada Gambar 204.

Gambar 204. Alat SEM (Scanning Electron Microscope)

1. Hasil uji SEM pada spesimen komposit sebelum digunakan

Gambar 205 menunjukkan foto SEM permukaan potongan melintang komposit 2 lapis

sebelum digunakan. Dari pengamatan hasil foto mikro SEM memperlihatkan bahwa interface

antara core KSL dan resin beserta penguat serat rami pada spesimen komposit sebelum

257

diaplikasikan sebagai propeler cukup rapat atau dapat dikombinasikan dengan baik karena

resin yang dipakai bersifat polar.

(a)

(b)

Gambar 205. Hasil uji SEM pada spesimen sebelum digunakan dengan pembesaran

(a) 250x dan (b) 500x

Kayu

Resin + ramie

Resin +Rami

Kayu

258

2. Hasil uji SEM pada bahan komposit sudu setelah digunakan

Gambar 206. Hasil uji SEM pada komposit sesudah digunakan (100x)

Gambar 207. Hasil uji SEM pada komposit sesudah digunakan (250x)

Resin+Rami

Kayu

Resin +Rami

Kayu

259

Sedangkan spesimen komposit setelah diaplikasikan sebagai propeler selama 5,5 bulan

tidak mengalami degradasi pada interface (Gambar 206 dan 207). Pembuatan komposit serat

rami core kayu sengon laut dilakukan dengan cukup baik menggunakan metode hand lay up

dengan kesalahan relatif berat komposit fabrikasi terhadap berat komposit teori pada uji

flexure adalah 5,626% untuk satu lapis dan 12,148% untuk dua lapis. Rerata fraksi volume

serat (vf) untuk komposit satu dan dua lapis masing-masing 46,012% dan 49,130%. Tegangan

tekuk terbaik pada komposit 2 lapis serat rami yaitu sebesar 30,881 MPa, dengan modulus

young 2,018 GPa dan regangan 1,795 %. Pengamatan struktur komposit dengan SEM

sebelum dan sesudah komposit dioperasikan sebagai propeler selama 5,5 bulan tidak

mengalami perubahan secara signifikan.

3. Hasil uji EDS

Kayu sebagian besar tersusun atas tiga unsur yaitu unsur C, H dan O. Unsur-unsur

tersebut berasal dari udara berupa CO2 dan dari tanah berupa H2O. Namun, dalam kayu juga

terdapat unsur-unsur lain seperti N, P, K, Ca, Mg, Si, Al dan Na. Unsur-unsur tersebut

tergabung dalam sejumlah senyawa organik, secara umum dapat dibedakan menjadi dua

bagian yaitu; komponen lapisan luar yang terdiri atas fraksi-fraksi yang dihasilkan oleh kayu

selama pertumbuhannya. Komponen ini sering disebut dengan zat ekstraktif. Zat ekstraktif ini

adalah senyawaan lemak, lilin, resin dan lain-lain.

Sedangkan komponen lapisan dalam terbagi menjadi dua fraksi yaitu, fraksi karbohidrat

yang terdiri atas selulosa dan hemiselulosa, fraksi non karbohidrat yang terdiri dari lignin.

Secara kimia selulose merupakan senyawa polimer yang dibentuk oleh monomer-monomer

glukosa dengan rumus kimia : C6H11O6 (C6H10O5)n C6H11O5. (Fengel danWegener, 1995)

260

Dari hasil penelitian yang dilakukan untuk analisa EDS (untuk mengetahui komposisi

senyawa kimia yang terkandung di dalam sampel, dalam hal ini kayu yang telah dibentuk

sudu) ditunjukkan pada sub bab di bawah ini.

a. Kayu sudu sebelum dan sesudah digunakan

(a) (b)

Gambar 208. Struktur mikro bagian kayu sudu (a) sebelum dan (b) sesudah digunakan

.

(a) (b)

Gambar 209. Grafik komposisi kimia bagian kayu (a) sebelum dan (b) sesudah digunakan

261

Tanda kotak berwarna merah pada Gambar 208 menunjukkan bagian pada kayu sudu

sebelum dan sesudah digunakan sebagai propeler yang diuji menggunakan EDS. Hasil

pengamamatan EDS diperlihatkan pada Gambar 209. Hasil penelitian yang dilakukan untuk

analisa EDS pada bagian kayu yang telah dibentuk sudu diperlihatkan pada Tabel 11.

Tabel 11

Komposisi kimia bagian kayu pada sudu sebelum dan sesudah digunakan

UNSUR SEBELUM DIGUNAKAN

(Wt%)

SESUDAH DIGUNAKAN

(Wt%)

C

O

Na

73,13

26,58

00,29

69,45

30,02

00,54

Unsur Hidrogen (H) yang terdapat dalam kayu sebagai senyawa H2O atau air telah

teruapkan sebelum kayu dilapisi resin dan rami karena pemanasan. Karena kelembaban udara

lingkungan memiliki kandungan oksigen yang cukup tinggi maka akan mempengaruhi kadar

oksigen dalam material. Sehingga kadar oksigen pada sudu akan meningkat sesuai dengan

hasil Tabel 11 dan Tabel 12. Dengan adanya unsur Na mengakibatkan perubahan prosentase

unsur C mengalami penurunan dan unsur O mengalami kenaikan.

262

b. Resin dan Rami sebelum dan sesudah digunakan

(a) (b)

Gambar 210. Bagian resin dan rami pada sudu (a) sebelum dan (b) sesudah digunakan

(a) (b)

Gambar 211. Grafik komposisi kimia resin dan rami pada sudu (a) sebelum dan (b) sesudah

digunakan

263

Tabel 12

Komposisi kimia resin dan rami pada sudu sebelum dan sesudah digunakan


(Wt%)

SESUDAH DIGUNAKAN

(Wt%)

C

O

Na

59,90

35,77

04,33

54,95

44,13

00,91

c. Kayu, resin dan rami sebelum dan sesudah digunakan

(a)

(b)

Gambar 212. Kayu, resin dan rami pada sudu (a) sebelum dan (b) sesudah digunakan

264

(a) (b)

Gambar 213. Grafik komposisi kimia kayu, resin dan rami pada sudu (a) sebelum dan (b)

sesudah digunakan

Hasil penelitian yang dilakukan untuk analisa EDS pada bagian resin dan rami yang

telah dibentuk sudu sebelum dan sesudah digunakan diperlihatkan pada Tabel 13.

Tabel 13

Komposisi kimia bagian kayu, resin dan rami pada sudu sebelum dan sesudah digunakan


(Wt%)

SESUDAH DIGUNAKAN

(Wt%)

C

O

Na

59,69

36,17

04,14

55,68

44,02

01,30

Setelah sudu dipasang di lokasi pengujian selama 5,5 bulan, hasil pengujian EDS


oksigen mengalami kenaikan sebesar 7,85%. Fenomena tersebut disebabkan kelembaban yang

tinggi, dengan rata-rata kelembaban selama 5,5 bulan sebesar 69,98%. Kelembaban yang

tinggi menyebabkan oksigen yang terdapat di udara akan terdifusi ke dalam material sudu.

265

J. PERAN SUMBER ENERGI TERBARUKAN DALAM PENYEDIAAN ENERGI

LISTRIK DAN PENURUNAN EMISI CO2 DI PROVINSI DIY

1. Produksi, konsumsi, dan potensi energi nasional

Secara nasional kebutuhan energi di Indonesia terus meningkat seiring dengan laju

pertumbuhan penduduk. Peningkatan kebutuhan energi mencapai 8,5% per tahun, namun laju

kebutuhan yang sangat cepat tersebut tidak diimbangi dengan produksi riil sektor energi di

Indonesia (ESDM, 2005)

Produksi puncak minyak bumi di Indonesia telah berlalu, dan saat ini Indonesia

sedang dalam posisi penurunan produksi minyak. Penemuan sumber baru pun diperkirakan

tidak akan dapat sejajar dengan nilai produksi puncak di masa lalu. Terbatasnya cadangan

energi fosil saat ini menuntut pemerintah untuk segera melakukan pemanfaatan energi

alternatif dengan berorientasi pasar menuju pola bauran energi (energy mix) yang terpadu,

optimal, dan bijaksana.

Saat ini energi nasional masih terfokus pada energi fosil, yaitu minyak bumi, gas, dan

batubara. Jika tidak dikembangkan inovasi energi non fosil, maka Indonesia akan mengalami

krisis energi yang berkepanjangan. Potensi energi non fosil seperti tenaga air, panas bumi,

biomassa, tenaga surya, dan tenaga angin cukup melimpah dan belum termanfaatkan secara

optimal. Pemanfaatan energi non fosil tersebut akan mendukung terciptanya lingkungan yang

bersih dan mencegah pemanasan global.

2. Produksi, konsumsi, dan potensi energi di DIY

Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta (DIY) merupakan provinsi tanpa sumber energi

listrik dengan sistem pembangkit listrik konvensional. Di Provinsi DIY tidak ada pembangkit

listrik skala kecil, menengah dan besar yang digunakan untuk penyediaan kebutuhan energi

listrik. Kebutuhan energi listrik di DIY disuplai dari luar provinsi, yaitu dari pembangkit

266

listrik yang berada di Jawa Tengah, Jawa Barat dan Jawa Timur melalui sistem interkoneksi.

Jawa-Madura-Bali (JAMALI)

Potensi energi di DIY

Provinsi DIY memiliki potensi sumber-sumber energi terbarukan yang dapat

dioptimalkan dalam penyediaan energi listrik. Potensi-potensi sumber energi terbarukan yang

ada di Provinsi DIY antara lain adalah radiasi matahari, energi angin, dan Micro Hydro Power

Plant (MHPP). Potensi radiasi matahari di Provinsi DIY adalah 4,8 kWh/m2/hari. Kecepatan

angin yang ada di sepanjang pantai Provinsi DIY adalah 4 s.d. 5 m/detik. Potensi keseluruhan

MHPP yang ada di Provinsi DIY adalah 1.188,6 kW (Carepi, 2008).

Tabel 14

Produksi Listrik di Propinsi DI Yogyakarta

Sumber: esdm-jogja.com, 2013

Berdasarkan Tabel 14, terlihat tingkat konsumsi listrik dari tahun 2001 sampai 2010

mengalami peningkatan. Rata-rata kenaikan konsumsi listrik setiap tahun dalam 10 tahun

terakhir adalah 7,82 persen. Konsumsi listrik (listrik terjual) pada tahun 2006 mengalami

kenaikan yang relatif kecil yaitu 0,91 persen yang disebabkan oleh terjadinya musibah gempa

bumi, tetapi pada tahun 2007 tingkat kenaikan konsumsi listrik kembali ke nilai normal yaitu

9,29 persen.

http://esdm-jogja.com/

267

Kenaikan produksi dan konsumsi listrik di Yogyakarta juga diikuti oleh susut (losses)

energi yang cukup signifikan. Susut energi (KWH) dalam 10 tahun terakhir berfluktuasi

meskipun memiliki kecenderungan naik secara kuantitas. Rata-rata susut energi dalam 10

tahun terakhir berdasarkan data yang ditunjukkan pada Tabel 11 adalah 9,48 persen.

Distribusi konsumsi energi

Penyediaan energi listrik di Propinsi Yogyakarta dilayani melalui 8 rayon, yaitu:

Rayon Wates, Rayon Wonosari, Rayon Bantul, Rayon Yogya Selatan, Rayon Yogya Utara,

Rayon Sleman, Rayon Sedayu dan Rayon Kalasan. Berdasarkan data tahun 2007, distribusi

konsumsi listrik dari delapan rayon yang ada di Yogyakarta ditunjukkan pada Tabel 15.

Tabel 15

Distribusi konsumsi energi di DIY

Sumber: esdm-jogja.com, 2013

Data Tabel 15 menunjukkan bahwa wilayah Rayon Yogya Utara mengkonsumsi

energi listrik paling besar yaitu 25 persen dari total energi, selanjutnya berturut-turut diikuti

Rayon Yogya Selatan yaitu mengkonsumsi energi listrik 18 persen dari total energi, Rayon

Sleman mengkonsumsi energi listrik 17 persen dari total energi, Rayon Sedayu, Rayon Bantul

dan Rayon Wonosari sama-sama mengkonsumsi energi listrik 9 persen dari total energi,

Rayon Kalasan mengkonsumsi energi listrik 7 persen dari total energi dan terakhir Rayon

Wates mengkonsumsi energi sebesar 6 persen dari total energi.


268

Rincian Konsumsi Energi Sektor Usaha dan Industri di Setiap Rayon

Selain konsumen sektor rumah tangga, sektor lain yang jumlah konsumsinya cukup

besar adalah sektor usaha (bisnis). Rincian data jumlah konsumsi energi listrik setiap rayon

untuk jenis pengguna sektor usaha ditunjukkan pada Gambar 214. Berdasarkan gambar

tersebut dapat diamati bahwa konsumen pada sektor usaha yang paling besar adalah Rayon

Yogya Utara yaitu 45 persen dari total konsumsi energi pada sektor usaha dan berturut-turut

diikuti oleh Rayon Yogya Selatan (26%), Rayon Sleman (11%), Rayon Sedayu (5%), Rayon

Wonosari dan Rayon Bantul (4%), Rayon Kalasan (3%) serta Rayon Wates (2%). Data

tersebut menunjukkan bahwa Rayon Yogya Utara memiliki konsumen sektor usaha paling

dominan dibandingkan rayon lainnya. Kondisi ini dapat dimaknai bahwa sektor usaha di

rayon tersebut.

Gambar 214. Konsumsi energi sektor usaha (esdm-jogja.com, 2013)

Rincian data jumlah konsumsi energi listrik setiap rayon untuk konsumen sektor

industri ditunjukkan pada Gambar 215. Berdasarkan gambar tersebut dapat diamati bahwa

konsumen sektor industri yang paling besar terletak di Rayon Sleman yaitu 47 persen dari

total konsumsi energi pada sektor industri, selanjutnya berturut-turut diikuti oleh Rayon

269

Yogya Selatan (13%), Rayon Wonosari (10%), Rayon Bantul, Rayon Yogya Utara dan Rayon

Sedayu (7%), Rayon Kalasan (6%) serta Rayon Wates (3%). Sama halnya dengan uraian di

atas, data tersebut juga menunjukkan bahwa Rayon Sleman memiliki konsumen di sektor

industri yang paling dominan dibandingkan rayon lainnya. Kondisi ini dapat dimaknai bahwa

konsumen sektor industri di rayon tersebut memiliki peluang konservasi yang cukup besar

bila pada sektor tersebut memiliki potensi penghematan yang signifikan.

Gambar 215. Konsumsi energi sektor industri (esdm-jogja.com, 2013)

Rincian Distribusi Konsumsi Energi Listrik Berdasarkan Sektor Pengguna

Persentase distribusi pemakaian energi listrik berdasarkan sektor pengguna secara

grafis ditunjukkan pada Gambar 216. Berdasarkan gambar tersebut, konsumsi energi paling

besar yaitu sektor rumah tangga yang mengkonsumsi energi 56 persen dari total energi, sektor

kedua yang mengkonsumsi energi paling besar yaitu sektor usaha (20%) serta sektor industri

dan sektor umum yang mengkonsumsi energi sebesar 12%. Dengan demikian, salah satu

sektor yang perlu diperhatikan terkait dengan potensi peluang penghematan adalah sektor

rumah tangga karena mengkonsumsi energi listrik lebih dari 50 persen. Sektor kedua yang

perlu diperhatikan potensi peluang penghematannya adalah sektor usaha yang mengkonsumsi

270

energi listrik sebesar 20 persen, sektor selanjutnya yang perlu diperhatikan potensi peluang

penghematannya adalah sektor industri yang mengkonsumsi energi listrik sebesar 12 persen

dan sektor terakhir yang juga perlu diperhatikan potensi peluang penghematannya adalah

sektor umum yang mengkonsumsi energi listrik kurang lebih 12 persen. Sektor industri

meskipun hanya menyerap 12 persen dari total konsumsi energi akan tetapi jumlah

konsumennya sedikit sehingga pemakaian setiap konsumen di sektor industri cukup besar,

oleh karena itu potensi peluang penghematan setiap konsumennya juga cukup besar.

Gambar 216. Distribusi konsumsi energi listrik (esdm-jogja.com, 2013)

3. Potensi energi terbarukan

Energi listrik hibrid sangat cocok untuk dipasang di beberapa wilayah pesisir kawasan

Indonesia. Pembangkit listrik ini merupakan sumber energi terbarukan yang paling relevan

untuk dikembangkan di Indonesia, karena potensi energi surya di Indonesia sangat tinggi,

dengan intensitas radiasi rata-rata 4-5 kWh/m2 yang berlaku sepanjang tahun. Saat ini,

pemanfaatan energi surya baru mencapai 5 MWp (ESDM, 2005).

Skenario pengembangan energi terbarukan di wilayah DIY diutamakan pada potensi

Micro Hydro Power Plant (MHPP), energi angin, dan energi radiasi matahari. Berdasarkan

271

roadmap di dalam Rencana Umum Energi Daerah (RUED) Provinsi DIY, pengembangan

MHPP akan dimulai pada tahun 2010 secara bertahap dengan target maksimal seluruh potensi

yang ada dapat digunakan sebagai MHPP.

Potensi energi angin yang potensial untuk dikembangkan adalah potensi energi angin

yang terdapat di sepanjang pantai selatan. Potensi energi angin di sepanjang pantai selatan

adalah sampai dengan 10 MW dan khusus di pantai Sundak, Srandakan, Baron, dan Samas

potensi energi angin dapat mencapai 10 MW – 100 MW (Dinas Pekerjaan Umum, 2009).

Pengembangan energi radiasi matahari sebagai penyedia energi listrik diarahkan

sebagai solar home system (SHS). Penggunaan SHS ditujukan untuk keluarga dengan

kelompok pendapatan menengah dan 20 % teratas. Target penggunaan SHS yang ada di

dalam RUED di tahun 2010 adalah sebesar 30 % dari pelanggan R2 dan R3 atau sebesar

11,50 MW. Pertumbuhan kapasitas SHS ditargetkan setara dengan pertumbuhan penduduk

untuk kedua kelompok pendapatan tersebut, yaitu sebesar 0,69 % di antara tahun 2010 – 2025

(Dinas Pekerjaan Umum, 2009).

Kapasitas dan energi yang dibangkitkan tersebut diperoleh berdasarkan asumsi-asumsi

pengembangan energi terbarukan yang telah ditentukan. Dalam skenario diversifikasi, energi

terbarukan dengan sumber energi radiasi matahari, energi angin, dan MHPP mulai

dikembangkan pada tahun 2010. Di tahun 2010, PLTS yang dikembangkan adalah sebesar

11,50 MW. PLTAngin dan PLTMH dikembangkan berturut-turut sebesar 10 MW dan 0,70

MW.

Sebagai hasil asumsi pengembangan PLTS, 12,70 MW PLTS akan dikembangkan di

tahun 2025 di sektor rumah tangga di kelompok pendapatan menengah dan 20 % teratas.

Pengembangan PLTAngin di tahun 2025 mencapai kapasitas sebesar 30 MW. Pengembangan

272

PLMH di tahun 2025 mencapai 1.8 MW dengan asumsi seluruh potensi kapasitas MHPP di

Provinsi DIY dapat dikembangkan. (Al Hasibi, 2010)

Total energi listrik yang dihasilkan dari pembangkit dengan sumber energi terbarukan

pada tahun 2010 adalah sebesar 194,47 GWh. Sedangkan di tahun 2025, energi listrik yang

dihasilkan dari ketiga pembangkit listrik dengan sumber energi terbarukan sebesar 389,82

GWh.

Sebagian kebutuhan energi listrik dari tahun 2010 sampai tahun 2025 diperoleh dari

output pembangkit listrik PLTS, PLTAngin, dan PLTMH. Kontribusi rata-rata dari tahun

2010 – 2025 dari ketiga jenis pembangkit ini adalah sebesar 11,86 % dari keseluruhan

kebutuhan energi listrik pada inverval tahun yang sama.



tersebut menjadikan satu kriteria pemilihan lokasi pengembangan energi hibrid di pantai


selatan yang berhadapan langsung dengan laut selatan Jawa. Kondisi ini cukup layak

dijadikan tempat pembangkit listrik energi hibrid dengan turbin putaran rendah.

Energi listrik yang dihasilkan dari energi hibrid ini diharapkan mendukung sektor

pertanian, perikanan, dan pariwisata yang saat ini sedang dikembangkan di pantai

Pandansimo.

4. Hasil pengukuran daya listrik

Berdasarkan hasil penelitian dan pengukuran di lapangan selama 6 bulan diperoleh

data kecepatan angin rata-rata dan dari perhitungan serta pengukuran didapatkan data energi

listrik (Tabel 16).

273

Tabel 16

Hasil pengukuran dan perhitungan energi listrik tahun 2012

Bulan

Rerata

Kecepatan

Angin

(m/dt)

Daya Hasil

Perhitungan

(Watt)

Daya Hasil

Pengukuran

(Watt)

Juli 3,9 108,96 98,4

Agustus 4,2 136,09 123,6

September 3,8 100,79 91,2

Oktober 3,5 78,76 70,8

Nopember 3,2 60,19 54

Desember 3,1 54,72 49,2

Daya angin maksimum yang dapat diekstrak oleh turbin angin dengan luas sapuan

rotor A dihitung menggunakan persamaan (49). Daya tersebut merupakan daya teoritis,

sedangkan untuk daya sebenarnya yang dihasilkan harus dikalikan efisiensi karena sebagian

energi akan hilang untuk transfer energi pada sistem mekaniknya. Nilai efisiensi pada kondisi

normal adalah 16/27 (=59,3%) yang dikenal dengan batas Betz. Pada kenyataannya, karena

ada rugi-rugi gesekan dan kerugian di ujung sudu, efisiensi aerodinamik dari rotor akan lebih

kecil lagi berkisar pada harga maksimum 0,45 untuk sudu yang dirancang sangat baik.

Sedangkan berdasarkan hasil simulasi airfoil NACA 4415 modifikasi diperoleh angka

efisiensi 0,35 – 0,40 pada kondisi kecepatan angin 3 m/s sampai 5 m/s.

Dengan menggunakan persamaan (49) yang hasilnya kemudian dikalikan dengan

angka efisiensi (0,40), diperoleh hasil perhitungan yang diperlihatkan pada Tabel 16. Jika

diamati, semakin tinggi kecepatan angin, maka daya yang dihasilkan juga akan semakin besar.

Arus dan tegangan yang dihasilkan kincir angin berupa arus AC yang kemudian pada

junction box di-searahkan menjadi DC, arus dan tegangan tersebut kemudian disimpan pada

baterai. Jika terjadi kelebihan arus dan tegangan maka akan dibuang atau di-ground-kan

274

hingga tegangan tersebut mencapai batas maksimum. Selanjutnya arus dan tegangan disimpan

di baterai dan dialirkan menuju inverter. Inverter berfungsi untuk mengubah daya dari DC

menjadi AC, kemudian didistribusikan untuk keperluan masyarakat, seperti mesin pembuatan

es balok, penerangan jalan umum dan warung.

Selama pengamatan di panel sistem kontrol dicatat arus listrik (i=Ampere) yang

besarnya bervariasi, sedangkan besarnya tegangan (E) 12 Volt. Dengan menggunakan rumus

w=i * E, diperoleh daya hasil pengukuran (Watt) sebagaimana diperlihatkan pada Tabel 16.

Daya hasil perhitungan dan pengamatan kemudian dibandingkan. Dari hasil pengukuran daya

listrik di lapangan dapat disimpulkan bahwa dalam pengukuran terjadi penurunan daya

sebesar 10%. Hal ini terjadi karena adanya rugi-rugi mekanis (losses) pada generator

sebagaimana diperlihatkan pada Tabel 16. Data rerata kecepatan angin selama bulan Juli

hingga Desember 2012 diperlihatkan dalam lampiran 11.

5. Dampak Sosial dan Pariwisata

Pembangkit Listrik Tenaga Angin di Pantai Baru, Pandansimo Bantul mampu

menggerakkan dan membangkitkan ekonomi masyarakat setempat melalui kegiatan pertanian,

perikanan, kuliner, dan pariwisata. Dari catatan retribusi masuk pantai yang besarnya

Rp.5000 per orang, rata-rata terkumpul Rp. 25 juta setahun sebelum tahun 2010. Namun sejak

adanya obyek wisata PLTA sekarang sekitar Rp120 juta. Uang retribusi ini sepenuhnya

masuk Pemkab Bantul.

Dari pemasukan retribusi parkir juga mengalami peningkatan. Dulu, pemasukan dari

parkir di hari libur mencapai Rp. 250-300 ribu, sekarang dapat mencapai Rp. 4-5 juta.

Bahkan jika libur khusus, seperti Lebaran dan tahun baru bahkan dapat mencapai Rp. 9-10

juta. Hasil parkir dibagi dua: operator parkir yakni pemuda desa dan untuk kas desa.

275

Perubahan yang terjadi di wilayah Pantai Baru Pandansimo ini terjadi sejak 2010

seiring dengan berdirinya Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid (PLTH). Listrik dari surya dan

bayu itu disalurkan ke warung-warung. Minimal warung kecil butuh listrik untuk lampu dan

alat masak, rata-rata 250 watt. Sedangkan warung yang besar punya lampu lebih banyak,

pompa air 125 watt, televisi, dan kadang menyalakan sound system. Pemilik warung besar

membayar biaya listrik sebesar Rp.10 ribu per bulan. Sedangkan pemilik warung lain yang

kecil rata-rata Rp 3-4 ribu. Listrik PLTH juga digunakan untuk mengoperasikan 4 mesin

pembuat es, yang hasilnya dijual ke warung warga dengan harga Rp. 4000 per kilogram.

Jalan aspal baru pun telah dibangun di kawasan itu. Kincir-kincir angin menjulang

terbagi dalam dua area yang dipisahkan oleh bentangan panel surya di atas kolam air. Selain

media tanaman air, air dari kolam juga dialirkan untuk pengairan pertanian lahan pasir dan

kolam ikan.

Kincir angin didirikan berjarak sekitar 500 meter dari perkampungan penduduk untuk

menghindari bising. Kincir angin yang dipasang di sisi timur merupakan buatan LAPAN ada

12 unit, yang memiliki ekor dengan adopsi teknologi dari Belanda dan Jerman. Sedangkan di

bagian barat sebanyak 21 unit merupakan bantuan Ristek dengan adopsi teknologi generator

dan baling-baling dari Cina. Tinggi tiang penyangga bervariasi antara 10 hingga 18 meter.

Besar kecilnya daya tiap kincir ditentukan generator dan diameter baling-baling. Diameter

kincir mulai dari 150 cm, 5 meter, sampai paling besar 7-8 meter. Semua punya baling-

baling tiga bilah dan menghadap selatan, ke arah pantai.

Daya kincir terpasang berkisar antara 1 -10 KW. Total seluruh daya yang bisa

dihasilkan 56 KW. PLTH memiliki 218 unit panel surya dengan daya 100-200 watt. Sehingga

total instalasi PLTH ini sanggup memproduksi daya maksimal hingga 83 KW, yang disimpan

276

dalam 160 batere aki. Masing-masing batere berkekuatan 12 volt dengan 105Ah. Total

penyimpanan energi 4045 Ah. Hasil daya kemudian dibagi-bagi. Selain untuk warung-warung

tadi, juga untuk lampu jalan, operasional kantor, dan mesin balok es. Total kebutuhannya

tercatat 22,5 KW. Di seberang panel surya, juga telah berdiri sejumlah kandang sapi.

Rencananya akan ada genset biogas 2,5 KW dengan volume tampung 9 meter kubik yang

juga dijadikan bahan bakar warung. Program dari kementerian kementerian Lingkungan

Hidup ini belum berjalan.

6. Emisi CO2

Emisi CO2 yang dihasilkan dari simulasi implementasi energi terbarukan sebagai

penyedia energi listrik dapat dilihat pada Tabel 17. Emisi CO2 ini merupakan emisi life cycle

dari setiap teknologi energi terbarukan sebagai pembangkit listrik.

Faktor emisi CO2 dari proses pembangkitan energi listrik oleh PLN adalah sebesar

0,719 x 10-3

tCO2/kWh. Faktor emisi ini dihitung berdasarkan jumlah emisi CO2 yang

dihasilkan untuk menghasilkan keseluruhan energi listrik.

Tabel 17

Faktor emisi CO2 berdasarkan sumber energi terbarukan

(Sumber : Lenzen, 2008)

277

Gambar 217. Peran sumber energi terbarukan dalam penurunan emisi CO2 (Al Hasibi, 2010)

Gambar 217 memperlihatkan grafik emisi CO2 dari aktivitas pembangkitan energi

listrik. Dari gambar tersebut terlihat bahwa emisi CO2 yang dihasilkan oleh PLN untuk

membangkitkan energi listrik yang digunakan di Provinsi DIY tanpa peran sumber energi

terbarukan lebih tinggi jika dibandingkan dengan pembangkitan energi listrik dengan

melibatkan sumber energi dihasilkan tanpa keterlibatkan energi terbarukan adalah sebesar

1,155.43 ribu Ton CO2 dan menjadi 2,007.88 ribu Ton CO2 di tahun 2025. Dengan

dikembangkannya PLTS, PLTAngin, dan PLTMH di tahun 2010, emisi CO2 yang dihasilkan

adalah sebesar 1,018.15 Ribu Ton CO2 dan menjadi 1,734.02 Ribu Ton CO2 di tahun 2025.

Dalam interval 2010 – 2025, rata-rata penurunan emisi CO2 dengan keterlibatan sumber

energi terbarukan adalah sebesar 11,62 %. Tanpa keterlibatan energi terbarukan, pertumbuhan

emisi CO2 di tahun 2025 mencapai 4,04% per tahun. Dengan keterlibatan energi terbarukan,

pertumbuhan emisi CO2 di tahun 2025 dapat ditekan menjadi 0,85 % per tahun.


278

Berdasarkan skenario pengembangan energi terbarukan, peran energi terbarukan

dalam penyediaan energi listrik di Provinsi DIY sangat signifikan. Hal ini diperlihatkan

dengan kontribusi energi terbarukan dalam penyediaan energi listrik dapat mencapai 11,86 %

dari keseluruhan kebutuhan energi listrik di Provinsi DIY. Kontribusi energi terbarukan dapat

ditingkatkan dengan melibatkan jenis energi terbarukan lainnya seperti energi yang berasal

dari biomasa dalam bentuk sampah kota maupun limbah pertanian. Selain berkontribusi

dalam penyediaan energi listrik, pengembangan energi terbarukan dapat menurunkan jumlah

emisi CO2 yang dihasilkan sebagai akibat aktivitas pembangkitan energi listrik. Dalam

skenario pengembangan yang disimulasikan, peran energi terbarukan dalam penurunan emisi

CO2 mencapai 11,62 % dari emisi CO2 tanpa energi terbarukan.

Menghitung konsumsi solar untuk Generator Set (Genset)

Perhitungan kontribusi pengurangan emisi CO2 menggunakan asumsi bahwa

kebutuhan konsumsi listrik penduduk di sekitar Pantai Pandansimo untuk penerangan jalan

dan warung, pembuatan es balok, dan operasional kantor tercatat total kebutuhannya sebesar

22,5 kilowatt. Dengan asumsi bahwa kebutuhan listrik tersebut dapat dipenuhi dengan

menggunakan genset berkapasitas 30 KVA, maka dapat dihitung emisi CO2 yang dihasilkan

dari penggunaan solar untuk operasional genset tersebut.

Berikut adalah cara menghitung konsumsi solar untuk Generator Set (Genset) tanpa

perlu melihat flow meter per jamnya, menggunakan persamaan :

Fc = k x P x t (87)

Dimana :

Fc : Konsumsi bahan bakar (liter)

k : 0.21 (faktor ketetapan konsumsi solar per kilowatt per jam)

279

P : Daya Genset (KVA=KiloVolt Ampere)

t : Waktu operasional genset ( jam)

Misalkan : Daya Genset adalah 30 KVA, digunakan selama 12 jam, maka solar yang

dibutuhkan adalah :

Fc = 0.21 x 30 x 12 = 75,6 liter

Selanjutnya dapat dihitung emisi CO2 yang dihasilkan dari penggunaan genset dengan

persamaan :

CO2 ton e = Fc x FK x GWP / 1000 (88)

Dimana :

Fc : Konsumsi bahan bakar (liter)

FK : Faktor konversi (2,6413 Kg/liter)

GWP : Global Warming Potential (1, diperoleh dari Climate Change 1995)

Dari hasil perhitungan menggunakan persamaan (87) didapat konsumsi bahan bakar sebesar

75,6 liter; sehingga hasil perhitungan emisi CO2 adalah :

CO2 ton e = (75,6 x 365 hari) x 2,6413 x (1/1000) = 72,88 ton / tahun

Menghitung emisi CO2 yang dihasilkan oleh penggunaan kincir angin

Asumsi berikutnya yang digunakan adalah apabila kebutuhan listrik sebesar 22,5

kilowatt yang dihasilkan oleh genset di-substitusi oleh penggunaan kincir angin dengan daya

1 KW. Dengan memperhitungkan efisiensi daya output sebesar 40%, maka jumlah kincir

angin yang diperlukan untuk menghasilkan daya sebesar 22,5 KW adalah 56 unit kincir

angin. Faktor emisi CO2 kincir angin diperoleh dari Tabel 17 sebesar 21 x 10-6

.; dan GWP

kincir angin tidak diperhitungkan. Untuk menghitung emisi CO2 yang dihasilkan oleh kincir

angin digunakan persamaan :

280

CO2 ton e = JPL x FK (89)

Dimana :

JPL : Jumlah Pemakaian Listrik (kWh)

FK : Faktor Konversi (21 x 10-6

ton/KWh)

Dengan menggunakan persamaan (89) dapat dihitung emisi CO2 yang dihasilkan oleh

kincir angin per tahun sebagai berikut :

CO2 ton e = (22,5 kilowatt x 12 jam) x 365 hari x (21 x 10-6

)

= 2,07 ton / tahun

Dengan asumsi bahwa jumlah kincir angin terpasang sebanyak 56 unit, maka potensi emisi

CO2 yang dihasilkan sebesar 2,07 ton / tahun. Dengan membandingkan emisi CO2 yang

dihasilkan oleh penggunaan genset dengan pemanfaatan energi kincir angin, maka diketahui

potensi pengurangan emisi CO2 sebesar 72,88 – 2,07 = 70,81 ton / tahun.

K. Pengaruh lingkungan terhadap material komposit propeler








terpapar pada lingkungan. Beberapa material komposit sangat sensitif terhadap cuaca.

Kombinasi dua atau beberapa faktor lingkungan dapat menyebabkan degradasi kekuatan material

komposit (Li, 2000).

281


masing komponen kompositnya, fiber, matik, serta interface antara fiber dan matriknya.




melintang akan tergantung daripada sensitivitas matrik terhadap pengaruh lingkungan.

1. Pengaruh Temperatur



0C).



ketahanan material komposit terhadap temperatur tinggi (Brinson, 1987), (Soutis, 1997), (Hale,

1997), dan (Zaaffaroni, 1998). Pengaruh temperatur terhadap sifat retak komposit secara detail

telah diteliti oleh Marom (1989). Hasilnya menunjukkan bahwa energi retak interlaminar

menurun 25-30% pada kenaikan temperatur 50 – 1000C.





2. Pengaruh kelembaban




282





menyebabkan retak halus pada matrik komposit (Schutte, 1994) (Grant, 1995). Dhakal dkk.

(2006) meneliti pengaruh penyerapan uap air terhadap sifat-sifat mekanik komposit serat rami

yang diperkuat polyester tak jenuh (HFRUPE). Hasil penelitian menunjukkan bahwa terjadi

penurunan kekuatan tarik dan kekuatan tekuk pada ikatan serat dan matriknya.

Penyerapan kelembaban dihitung oleh perbedaan berat sudu sebelum dan sesudah

dipasang selama 5,5 bulan. Prosentase kandungan uap air yang terdifusi ke dalam komposit

dapat dihitung menggunakan persamaan (Naceri, 2009):

M (%) = 𝑊𝑤𝑒𝑡 −𝑊𝑑𝑟𝑦

𝑊𝑑𝑟𝑦 𝑥 100

dengan Wwet : berat sudu setelah dipasang

Wdry : berat sudu sebelum dipasang

Berat rata-rata tiga buah sudu sebelum dipasang adalah 3.025 gram. Setelah terpasang

selama 5,5 bulan sudu diturunkan dan ditimbang. Berat rata-rata tiga buah sudu setelah dipasang

adalah 3.083,33 gram. Sehingga prosentase kandungan uap air yang terdifusi ke dalam material

sudu selama 5,5 bulan adalah (3.083,33 – 3.025) / 3.025 x 100 = 0,44%. Hal tersebut

menunjukkan hasil yang tidak jauh berbeda dengan hasil analisis EDS terhadap kandungan unsur

dominan pada material komposit sudu yang menunjukkan kandungan unsur oksigen (O)

mengalami kenaikan sebesar 0,22 % selama 5,5 bulan. Grafik hubungan antara kelembaban

udara dan difusi uap air selama pengujian diperlihatkan pada Gambar 218.

Hasil uji kekuatan tekuk (Flexural Test) pada propeler setelah digunakan selama 5,5

bulan dengan menggunakan tiga parameter karakteristik mekanik material komposit, yaitu

283

tegangan tekuk, regangan tekuk dan modulus elastisitas menunjukkan bahwa tegangan tekuk

mengalami penurunan dari 30 MPa menjadi 29,04 MPa, sedangkan regangan tekuk juga

mengalami penurunan dari mula-mula sebesar 1,7% menjadi 1,68%. Pada paramater ketiga

yaitu modulus elastisitas juga menunjukkan penurunan dari 2,018 GPa menjadi 1,879 GPa.

Penurunan pada ketiga parameter karakteristik mekanik material komposit mengindikasikan

bahwa terdapat pengaruh / hubungan antara kelembaban, difusi uap air dan kekuatan mekanis

propeler.

Gambar 218. Grafik hubungan antara kelembaban dan difusi uap air

Hasil pengujian pada spesimen komposit setelah diaplikasikan sebagai propeler

selama 5,5 bulan tidak mengalami degradasi pada interface (Gambar 206 dan 207). Hal

tersebut dibuktikan oleh hasil pengamatan struktur komposit dengan SEM sebelum dan

sesudah komposit dioperasikan sebagai propeler selama 5,5 bulan tidak mengalami perubahan

secara signifikan.

Hasil pengujian EDS setelah sudu dipasang di lokasi pengujian selama 5,5 bulan,


oksigen mengalami kenaikan sebesar 7,85%. Fenomena tersebut disebabkan kelembaban yang

0,44050,4407

0,4411 0,4412

0,44170,4415

0,43980,44000,44020,44040,44060,44080,44100,44120,44140,44160,4418

67,8 68,7 69,4 69,8 73,5 70,7

Dif

usi

(%

)

Kelembaban (%)

284

tinggi, dengan rata-rata kelembaban selama 5,5 bulan sebesar 69,98%. Kelembaban yang

tinggi menyebabkan oksigen yang terdapat di udara akan terdifusi ke dalam material sudu.

Dari hasil analisis berdasar beberapa parameter di atas, dapat diambil kesimpulan bahwa

sifat tarik dan sifat lentur material komposit menurun seiring dengan peningkatan penyerapan

persentase kelembaban. Kelembaban juga mengakibatkan penurunan kekuatan material

komposit seiring dengan peningkatan suhu.

L. Pengaruh SKEA terhadap lingkungan Pantai Pandansimo

1. Tinjauan ekosistem Pantai Pandansimo

Ekosistem pantai merupakan ekosistem yang berada di wilayah perbatasan antara air

laut dan daratan, yang terdiri dari komponen biotik dan komponen abiotik. Komponen abiotik

pantai terdiri dari gelombang, arus, angin, pasir, batuan dan sebagainya sedangkan komponen

biotik pantai terdiri dari manusia, tumbuhan dan hewan yang hidup di daerah pantai.

Pantai Pandansimo dengan luas ± 37 Ha merupakan lahan pasir pantai karena

didominasi oleh hamparan dataran pasir atau yang sering disebut gumuk pasir (sand dunes)

baik yang berupa pasir hitam, abu-abu atau putih jenis typic tropopsamment dan typic

tropofluvent dengan kandungan lempung, debu, dan zat hara yang sangat minim, bersifat

sangat porous, kurang kuat menahan air, permeabilitas dan drainase sangat cepat sehingga

mudah mengalirkan air sekitar 150 cm per jam. Angin yang bertiup ke arah daratan membawa

pasir yang memiliki berat dan massa jenis yang berbeda-beda sehingga menghasilkan gumuk

pasir dengan berbagai ukuran dan bentuk yang berbeda pula. Sedangkan batuan hampir tidak

ditemukan. Kondisi pantai tersebut hingga kini menjadi lahan yang tidak menguntungkan

sebagai daerah pertanian, karena kebutuhan pupuk menjadi berlipat dan kandungan bahan

organik serta nitrogen yang rendah.

285

Sebagian kecil masyarakat berprofesi sebagai petani untuk tanaman berusia pendek

pada lahan-lahan yang agak jauh dari Gumuk Pasir ± 1 km. Dengan kondisi pantai

Pandansimo yang tidak menguntungkan sebagai daerah pertanian sebagian masyarakat

lainnya berprofesi sebagai nelayan serta utamanya berprofesi jasa wisata pantai.

Terdapat 2 (dua) formasi vegetasi yakni formasi Pes-caprae dan formasi Baringtonia.

a. Formasi Pes-caprae :

Diambil dari nama jenis herba berbunga ungu, merambat dengan daun tebal seperti

kaki kambing. Beberapa di antara tumbuhan ini tumbuh dari biji yang terapung-apung

yang terbawa ombak sampai ke batas pasang surut tertinggi. Leeuwan (1927) dalam Monk

et al (2000) menjelaskan bahwa jenis Ipomoea pes-caprae biasanya tidak berbuah di

tempat yang jauh dari garis pantai, karena jenis ini tampaknya mengalami penyerbukan

oleh Xylocopa dan Hymenoptera lainnya.

Zona ini memiliki jenis tumbuhan yang mampu tumbuh di tanah yang berkadar

garam (salinitas) tinggi, mempunyai kemampuan menyesuaikan diri pada keadaan pasir

yang kering, terhadap angin, terhadap tanah yang miskin unsur hara dan terhadap suhu

tanah yang tinggi serta memiliki akar yang dalam (Anwar et al., 1984; Wong, 2005).

Tumbuhan yang ditemukan pada formasi ini diantaranya :

1. Jenis-jenis legum, diantaranya Canavalia maritima & Vigna marina

2. Rumput-rumputan diantaranya Cyperus maritima

3. Semak-semakan yang menjalar di atas pasir (Spinefex littreus, Andropogon zizanioides

dan Thuarea Involuta) serta tegakan cemara laut (Casuarina equisetifolia)

286

b. Formasi Baringtonia :

Formasi ini terdapat pada daerah dengan kadar salinitas agak sedikit rendah. Makin

jauh dari tepi pantai kearah daratan semakin banyak ditemukan belukar dan pepohonan.

Tumbuhan pada zona ini berdaun tebal dan mengkilap serta didominasi oleh Baringtonia

sehingga kemudian disebut dengan formasi Baringtonia. Anwar et al., (1984) menjelaskan

bahwa Barringtonia asiatica sebagai penciri zona ini tidak selalu terdapat di formasi ini.

Buah dari pepohonan pada formasi ini mempunyai kemampuan untuk tetap mengembang

di atas air sehingga mudah terbawa oleh arus laut. Menurut Fairchild (1943) dalam Monk

et al (2000) menyebutkan buah Barringtonia dapat mengapung selama berminggu-minggu

atau berbulan-bulan tanpa mengalami kerusakan.

Tumbuhan yang ditemukan pada formasi ini diantaranya :

1. Pandanus tectorius atau Pandan, pohon dapat mencapai ketinggian hingga 6 m

(Gambar 219). Daun Berduri pada sisi daun dan ujungnya tajam. Panjang antara 0,5 –

2,0 meter, bunga warna merah ungu. Buahnya seperti buah nenas dan ketika matang

berwarna kuning jeruk. Tumbuh pada habitat dengan substrat berpasir di depan garis

pantai, terkena pasang surut hingga agak ke belakang garis pantai.

Gambar 219. Pandan (Pandanus tectorius) (Goltenboth et al., 2006)

287

2. Casuarina equsetifolia Blanco atau Cemara laut. Jenis ini berbentuk pohon dengan

percabangan halus dan memiliki daun seperti jarum (Gambar 220). Umumnya tumbuh

di pinggir pantai berpasir, biasanya dari 0-100 m dpl. Jenis ini membutuhkan banyak

sinar matahari, toleran terhadap air garam, tanah berkapur dan agak alkali dan sangat

mudah adaptasi pada tanah kurang subur. Jenis ini dapat menambat (fiksasi) N2 dari

atmosfer dengan bantuan bakteri frankia (Goltenboth et al., 2006; Noor et al., 2006).

Gambar 220. Cemara Laut (Casuarina equsetifolia Blanco)

3. Hewan (Fauna). Dengan kondisi lingkungan yang cenderung ekstrim tekstur pasir

kwarsa yang didominasi oleh vegetasi pantai berupa tanaman pandan

(Pandanustectorius) dijadikan sebagai tempat penting bagi berbagai jenis penyu untuk

bertelur serta beberapa jenis lain diantaranya kadal dan beberapa jenis burung.

Sedangkan rantai makanan yang terjadi dalam ekosistem gumuk pasir di daerah pantai

terjadi melalui tiga bentuk yakni melalui pengembalaan ternak (grazers), pelapukan

(detritivores) dan biota dalam tanah (interstitial fauna).

288

2. Dampak penerapan SKEA

Energi angin merupakan energi yang berkelanjutan karena senantiasa tersedia di alam

dalam waktu yang relatif panjang sehingga tidak perlu khawatir akan kehabisan sumbernya.

SKEA mempunyai keuntungan sebagai energi alternatif yang bisa menggantikan bahan bakar

fosil, merupakan sumber energi yang ramah lingkungan dan bebas polusi, serta tidak

menghasilkan gas rumah kaca dan tidak menghasilkan limbah beracun.

a. Dampak langsung

Kerugian yang mungkin ditimbulkan sebagai akibat penggunaan ladang angin sebagai

pembangkit listrik karena membutuhkan lahan yang luas dan tidak dapat disembunyikan.

Penempatan ladang angin juga dapat menjadi persoalan bagi penduduk setempat, karena dapat

mengurangi lahan pertanian serta pemukiman. Putaran dari sudu-sudu turbin angin dengan

frekuensi konstan serta penggunaan gearbox dan generator dapat menyebabkan derau suara

mekanis dan derau suara listrik. Dalam keadaan tertentu turbin angin juga dapat menyebabkan

interferensi elektromagnetik, mengganggu penerimaan sinyal televisi atau transmisi

gelombang mikro untuk telekomunikasi.

Pembangunan SKEA di wilayah pesisir pantai Pandansimo secara langsung tidak

berpengaruh secara signifikan karena menggunakan konsep renewable energy yang berasal

dari energi angin sehingga tidak mempengaruhi komponen abiotik maupun biotik dalam

ekosistem yang ada di Pantai Pandansimo.

b. Dampak tidak langsung

Dengan adanya kincir angin sebagai bagian dari wisata pantai selain berdampak positip

juga akan berdampak negatif berupa kerusakan ekosistem pantai. Kerusakan tersebut sangat

dipengaruhi oleh berbagai aktivitas manusia dan faktor eksternal lainnya (McLachlan and

289

Brown, 2006). Wilayah pantai dijadikan sebagai tempat strategis bagi masyarakat umum,

pengusaha untuk beraktivitas dan cenderung tidak mempertimbangkan daya dukung (carrying

capacity) dan kemampuan alamiah untuk memperbaharui (assimilative capacity) serta

kesesuaian penggunaannya sehingga ekosistem pantai mengalami degradasi fungsi.

Perubahan bentang alam berhubungan dengan aktivitas merubah kondisi geomorfologi lahan

setempat untuk penggunaan lainnya (Mc.Lachlan and Brown, 2006).

Perubahan bentang alam terjadi melalui berbagai bentuk :

1. Eliminasi habitat (untuk konstruksi bangunan, lahan parkir, konstruksi jalan, dll),

2. Perubahan habitat selama penggunaan lahan (zona rekreasi, penginapan, dll)

3. Perubahan bentuk geomorfologi (penghilangan pasir untuk kepentingan

pembangunan tanggul penahan banjir, tanggul untuk menghindari penggenangan,

perbaikan bentang alam untuk rekreasi, sarana parkir, prasarana jalan, dll)

Kegiatan lain seperti pengamatan perilaku, reproduksi, migrasi burung dan penyu yang

tidak terkendali (bagian dari ekoturisme) dapat mengganggu kehidupan dan tempat

pembiakannya.

290

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian optimasi rancangan kincir angin modifikasi Standar

NACA 4415 menggunakan serat rami dengan core kayu sengon laut (albizia falcata) maka

dapat disimpulkan hasil-hasil sebagai berikut :

1. Airfoil yang digunakan sebagai bentuk dasar elemen sudu adalah hasil modifikasi

airfoil NACA 4415. Sudu yang dibentuk mempunyai panjang 1,625 m terdiri dari 20

elemen sudu dengan profile NACA 4415 modif dengan panjang chord maksimum

0,28 m dan minimum 0,08 m yang bervariasi sesuai kurva pada Gambar 97. Rotor

turbin angin yang dibentuk terdiri dari 3 buah sudu yang dapat menghasilkan daya

output 50 Watt sampai 240 watt pada interval kecepatan angin rata-rata di Indonesia 3

m/s sampai 5 m/s seperti terjabarkan dalam Gambar 184. Rotor turbin mempunyai

torsi 25 Nm sampai 75 Nm, sehingga rotor turbin mempunyai koefisien daya Cp 0,35

sampai 0,40 pada interval kecepatan angin rata-rata di Indonesia 3 m/s sampai 5 m/s.


NACA 4415 modif dapat disimpulkan bahwa airfoil NACA 4415 modif mempunyai

kinerja yang lebih baik untuk aliran yang mempunyai bilangan Reynolds 4.1 x 104

hingga 2.5 x 105.

2. Komposit serat rami core kayu sengon laut dapat digunakan sebagai bahan baku

pembuatan komposit lamina. Pembuatan komposit dilakukan dengan metode hand lay

up 1 layer dan 2 layer. Salah satu faktor penting yang menentukan karakteristik dari

291

komposit adalah perbandingan matriks dan penguat/serta. Perbandingan ini dapat

ditunjukkan dalam bentuk fraksi volume serat (vf) atau fraksi volume berat (wf).

Fraksi volume serat pada komposit 2 lapis (49,130 %) lebih besar dibanding komposit

yang difabrikasi 1 lapis (46,012%). Kenaikan fraksi volume serat berakibat pada

peningkatan kekuatan mekanik terutama tegangan tekuk sebesar 62,42% pada

komposit 2 lapis. Tegangan tekuk terbaik pada komposit 2 lapis serat rami yaitu

sebesar 30,881 MPa, dengan modulus young 2,018 GPa dan regangan 1,795 %. Hasil

validasi menunjukkan bahwa perhitungan sifat mekanis dari hasil uji lebih besar

daripada perhitungan menggunakan hukum pencampuran (Rule of Mixture-ROM)

untuk spesimen material komposit 2 lapis yaitu sebesar 3,289 Mpa (10,65%). Dengan

demikian sifat mekanis yang dihasilkan dari pengujian memiliki tingkat akurasi yang

tinggi.

3. Pengamatan struktur komposit dengan SEM sebelum dan sesudah komposit

dioperasikan sebagai propeler selama 5,5 bulan tidak mengalami perubahan secara

signifikan. Hasil pengujian EDS menunjukkan unsur karbon (C) mengalami

penurunan sebesar 4,01%, sedangkan unsur oksigen (O) mengalami kenaikan sebesar

7,85%. Fenomena tersebut disebabkan kelembaban yang tinggi, dengan rata-rata

sebesar 69,98%. Kelembaban yang tinggi menyebabkan oksigen yang terdapat di

udara akan terdifusi ke dalam meterial sudu.

4. Selain berkontribusi dalam penyediaan energi listrik, pengembangan energi terbarukan

dapat menurunkan jumlah emisi CO2 yang dihasilkan sebagai akibat aktivitas

pembangkitan energi listrik. Dengan asumsi bahwa kebutuhan energi listrik warga di

sekitar Pantai Pandansimo sebesar 22,5 KW yang dipenuhi dengan 1 unit genset 30

292

KVA, dapat di-substitusi oleh penggunaan kincir angin dengan daya 1KW, dengan

memperhitungkan efisiensi daya output sebesar 40%, diperlukan sebanyak 56 unit

kincir angin dengan potensi emisi CO2 yang dihasilkan sebesar 2,07 ton / tahun.

Dengan membandingkan emisi CO2 yang dihasilkan oleh penggunaan genset dengan

pemanfaatan energi kincir angin, maka diketahui potensi pengurangan emisi CO2

sebesar 70,81 ton / tahun.

5. Pembangunan SKEA di wilayah pesisir pantai Pandansimo secara langsung tidak

berpengaruh secara signifikan karena menggunakan konsep renewable energy yang

berasal dari energi angin sehingga tidak mempengaruhi komponen abiotik maupun

biotik dalam ekosistem yang ada di Pantai Pandansimo.

B. Saran

1. Diharapkan pemanfaatan serat rami dan kayu sengon laut sebagai pengganti serat

gelas pada pengembangan propeler kincir angin dapat diaplikasikan secara luas di

masyarakat pesisir Pantai Pandansimo.

2. Untuk menekan biaya investasi pemanfaatan teknologi SKEA, perlu digalakkan

penggunaan produksi lokal komponen SKEA dengan menciptakan pasar yang

kondusif dan mendorong sektor swasta berperan aktif.

3. Pengguna teknologi SKEA yang potensial adalah pemerintah kabupaten terutama di

wilayah pesisir, yang memiliki potensi angin cukup tinggi dapat memanfaatkan SKEA

untuk listrik (pengisi baterai, lampu, komunikasi dll) dan pemompaan air, sehingga

akan tercipta pasar teknologi SKEA.

293

4. Pemanfaatan ladang angin sebagai tujuan wisata sebaiknya mempertimbangkan daya

dukung (carrying capacity) dan kemampuan alamiah untuk memperbaharui

(assimilative capacity) serta kesesuaian penggunaannya sehingga ekosistem pantai

tidak mengalami degradasi fungsi.

5. PLN sebagai pengguna utama sistem interkoneksi dapat berperan untuk memanfaatkan

teknologi SKEA, terutama di wilayah yang potensi anginnya bagus untuk mengurangi

penggunaan BBM.

294

DAFTAR PUSTAKA

Adminbts, 2007, Peluang Industri Berbahan Baku Kenaf, Ditjen Perkebunan RI, Jakarta

Al Hasibi, R.A., 2010, Peran Sumber Energi Terbarukan dalam Penyediaan Energi Listrik dan

Penurunan Emisi CO2 di Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta, JURNAL ILMIAH

SEMESTA TEKNIKA, Vol. 13, No. 2, pp. 155-164

Anderson, J. D., 2001, Fundamental of Aerodynamics 3rd Edition, Mc. Graw-Hill Inc., New

York

Anwar J, Damanik SJ, Hisyam N, Whitten AJ, 1984, Ekologi Ekosistem Sumatera, Gadjah

Mada University Press, Yogyakarta

Asy'ari, H. dan Budiman, AJ., 2011, Pemanfaatan Potensi Angin dan Turbin Angin Tipe

Darius untuk Pembangkit Listrik yang Ramah Lingkungan, Prosiding Seminar

Nasional Teknik Mesin X , 2-3 November 2011, Jurusan Mesin Fakultas Teknik UB,

pp. 459

ASM, 2003, ASM Handbook Vol 21 Composite, USA

ASTM, 2003, Annual Book of ASTM Standar, West Conshohocken

Ackermann, T., 2005, Wind Power in Power Systems, John Wiley & Sons, Ltd. England

AWEA, 2004, The American Wind Energy Association, www.awea.org

Bertagnolio F., Niels S., Jeppe J., and Peter F., 2001, Wind Turbine Airfoil Catalogue, Riso

National Laboratory, Roskilde, Denmark

Budi, U.S., Hartati, S., Purwati, D.R., 2005, Biologi Tanaman Rami, Monograf Balittas No.8,

BALAI PENELITIAN TANAMAN TEMBAKAU DAN SERAT, ISSN : 0853-9308

BP, BP Statistical Review of World Energy, www.bp.com, Juni, 2009.

Brinson, H.F., 1987, Accelerated Life Prediction, Volume 2 Engineered Materials Handbook,

ASM International, pp.788-796.

BWEA, 2002., The British Wind Energy Association, www.bwea.com

Calister dan William D., 1997, Material Science and Engineering : an Introduction, 4th

edition, John Wiley & Son Inc, Canada

Carcangiu, C.E., 2008, CFD-RANS Study of Horizontal Axis Wind Turbines, Thesis for The

Degree of Doctor of Philosopy, Dipartimento Dgli Studi di Cagliari Piazza d’Armi,

Italy.

CAREPI, 2008, Regional Energy Outlook of Yogyakarta Province, CAREPI Project,

Universitas Muhammdiyah Yogyakarta & Energy Research Center of the

Netherlands.

Clark R.A. dan Ansel M.P., 1986, Jute and glass Fibre Hybrid laminates, Journal of

Materials Science 21, pp. 269-276, UK.

http://www.awea.org/

http://www.bp.com/

http://www.bwea.com/

295

Çetin, N.S., Yurdusev, M.A., Ata, R., Özdemir, A., 2005, Assessment Of Optimum Tip Speed

Ratio Of Wind Turbines, Mathematical and Computational Applications, Vol. 10,

No. 1, pp. 147-154.

Dhakal H.N., Zhang Z.Y., Rihcardson M.O.W., 2006, Effect of Water Absorption on The

Mechanical Properties of Hemp Fibre Reinforced Unsaturated Polyester

Composites, Composites Science and Technology, doi:10.1016

Daryanto, Y., F. A. Yohanes, F. Hasim, 2005, Potensi, Peluang dan Tantangan Energi Angin

di Indonesia, BPPT Tangerang.

Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, 2005, Blueprint Pengelolaan Energi Nasional

2005-2025, Jakarta.

Dewan Nasional Perubahan Iklim, 2010, Peluang dan Kebijakan Pengurangan Emisi, Jakarta

Diharjo K., Jamasri, Soekrisno, Rochardjo H. S. B., 2005. Tensile Properties of

Unidirectional Continuous Kenaf Fiber Reinforced Polyester Composite

International Proceeding, Kentingan Physics Forum, Sebelas Maret University,

Indonesia, Sept. 2005.

Diharjo K., Jamasri, Soekrisno R., Rochardjo H.S.B., 2008. Kajian Sifat Fisis-Mekanis dan

Akustik Komposit Sandwich Serat Kenaf-Polyester Dengan Core kayu Sengon Laut,

Draft Laporan Disertasi, Jurusan Teknik mesin dan Industri, FT-UGM, Yogyakarta.

Diharjo K. dan Jamasri, 2007. Panel Komposit Sandwich Berpenguat Serat Kenaf Dengan

Inti KSL, Paten Terdaftar No. P00200700088, Dirjen Hak Kekayaan Intelektual,

Dept Kehakiman dan Hak Asasi Manusia, republik Indonesia.

Diharjo K., Jamasri dan Firdaus F., 2007. Rekayasa Panel Interior Kabin Kendaraan

Berkekuatan dan Ketahanan Nyala Api Tinggi Dari Bahan Komposit Hibrid

Geopolimer (Limbah Fly Ash-Serat Gelas-Serat Kenaf-Polyester), Laporan

Penelitian Tahun I, Program Insentif Riset Terapan, KNRT Republik Indionesia.

Diharjo K., Jamasri, Soekrisno, Rochardjo H. S. B., 2005. Tensile Properties of

Unidirectional Continuous Kenaf Fiber Reinforced Polyester Composite

International Proceeding, Kentingan Physics Forum, Sebelas Maret University,

Indonesia, Sept. 2005.

Diharjo K., Jamasri, Soekrisno, Rochardjo H. S. B., 2007. Effect of Faces Thickness on

Impact Properties of Kenaf-Polyester Sandwich Composite With Albizzia Wood

Core, Proceeding of The Malaysia-Japan International Symposium On Advanced

Technology (MJISAT 2007), 12TH

– 15TH

November, 2007a, Hotel Seri Pacific,

Kuala Lumpur, Malaysia.

Diharjo K., Jamasri, Soekrisno, Rochardjo H. S. B., 2007b. Effect of Core Thickness on

Impact Properties of Kenaf-Polyester Sandwich Composite Panel With Albizzia

Wood Core, Proceeding of The 3rd

International Conference on Product Design and

Development 2007 (IPDD 2007), Department of Mechanical and Industrial

Engineering, Engineering Faculty, Gadjah Mada University, Yogyakarta, December

12-13, 2007.

296

Dinas Pekerjaan Umum, 2009, Rencana Umum Energi Daerah Provinsi Daerah Istimewa

Yogyakarta, Bagian Energi dan Sumber Daya Mineral Dinas Pekerjaan Umum

Provinsi DIY.

Dirjen Listrik dan Pemanfaatan Energi Nasional, 2009, Strategi Pengelolaan Energi Nasional

dalam Menjamin Keamanan Ketersediaan Energi Bagi Industri Nasional, Workshop

Perencanaan Pengembangan Faktor-faktor Utama Sektor Industri dalam Mencapai

Visi Indonesia Sebagai Negara Maju Tahun 2020”, Jakarta.

Drzal, L., Mohanty, D., Burgueno, R. & Misra, M. 2004, Biobased structural composite

materials for housing and infrastructure applications: opportunities and challenges.

Proceedings of the NSF Housing Research Agenda Workshop 2: 129-140

Fengel D., dan Wenger G., 1995, Kayu, Kimia Ultra Struktur Reaksi – Reaksi, Gajah Mada

University Pers, Yogyakarta

Fluent Inc., 2006, Fluent 6.3 User Guide, PathScale Corporation, Lebanon

Goodman, S.H., 1999, Handbook of Thermoset Plastic, William Andrew Inc

Gómez and Álvaro Pinilla, 2006, Aerodynamic Characteristics of Airfoils with Blunt Trailing

Edge, Recibido 13 de marzo de 2006, aprobado 1 de junio de 2006.

Grant, S.T., Bradley, L.W., In-situ Observations in SEM of Degradation of Graphite/Epoxy

Composite Materials Due to Seawater Immersion, Journal of Composite Materials,

Vol.29, No.7 / 1995, pp. 853-867.

Grant I., 2011, Wind Turbine Blade Analysis using the Blade Element Momentum Method

Gupta N, 2003, Characterization of Syntactic Foams and Their Sandwich Composites:

Modeling and Experimental Approaches, Desertasi, Lousiana State University, USA

Hale, J.M., Gibson,G.A., 1997, Strength Reduction of GRP Composites Exposed to High

Temperature Marine Environments, Proceedings of ICCM-11, Gold Coast,

Australia, 14th-18th, pp. 411-420.

Hale, J.M., Gibson, G.A., 1998, Coupon Tests of Fibre Reinforced Plastics at Elevated

Temperatures in Offshore Processing Environments, Journal of Composite

Materials, Vol.32, No.6, pp. 526-542.

Handiko, G.W. dan Abdullah, G, 2000, Aplikasi Komposit GFRP untuk Front end KRL-Nas

dan KRLI, INKA, Madiun

Harper, C.A, 2000, Modern Plastics and Modern Plastics Handbook, McGraw-Hill, New

York

Hoffmann M. J., R. Reuss Ramsay, G.M. Gregorek, 1996, Effects of Grit Roughness and

Pitch Oscillations on the NACA 4415 Airfoil, Airfoil Performance Report-National

Renewable Energy Laboratory, The Ohio State University

Indarto, 2006, Sumber, Konversi dan Konservasi Energi, Pidato pengukuhan guru besar

UGM

297

Jamasri, Diharjo K., dan Gunesti W.H, 2005, Rekayasa dan Manufaktur Komposit Sandwich

Berpenguat Limbah Serat Buah Sawit Dengan Core Limbah Kayu Sawit Untuk

Komponen Gerbong Kereta Api, RUT XII, KMNRT, Jakarta

Jamasri, Diharjo, K., dan Gunesti, 2006, Studi perlakuan alkali dan tebal core terhadap sifat

bending komposit sandwich berpenguat serat sawit dengan core kayu sawit,

Indonesian Journal of Materials Science, Vol. 8, No. 1.

Karnani R., Krishnan M., and Narayan R, 1997, Biofiber-Reinforced Polypropylene

Composites, Polymer Engineering and science, Vol. 37 No. 2, pp. 476 – 483.

Kaw A.K., 1997, Mechanics of Composite materials, CRC Press, New York.

Kementrian Riset dan Teknologi, 2010, Menggapai “Indonesia Bisa” Teknologi Energi

Listrik Hibrid di Bantul DIY, Jakarta

Kementrian Riset dan Teknologi, 2006, Buku Putih Penelitian, Pengembangan dan

Penerapan ilmu Pengetahuan dan Teknologi Bidang Sumber Energi baru

Terbarukan untuk Mendukung Keamanan Ketersediaan Energi Tahun 2025, Jakarta

Khalfallah M.G., dan Koliub A.M., Effect of dust on the performance of wind turbines,

Desalination, 2007, pp. 209–220.

Koehuan, V.A, Boimau K., Galla W.F, 2011, Aplikasi bahan komposit serat rami pada perancangan

pembuatan blade rotor turbin angin tipe propeler tiga blade dengan daya 3000 watt,

Prosiding Seminar Nasional Teknik Mesin X, Universitas Brawijaya Malang

Lenzen, M., 2008, Life cycle energy and greenhouse gas emissions of nuclearenergy: A

review, Energy Conversion and Management.

Li, M., 2000, Temperature And Moisture Effects On Composite Materials For Wind Turbine

Blades, Thesis, MONTANA STATE UNIVERSITY-BOZEMAN, Montana

Manwell J.F and McGowan J.G., 2009, Wind Energy Explained: Theory, Design and

Application, John Willy & Sons, United Kingdom

Marom, G., 1989, Environmental Effects on Fracture Mechanical Properties of Polymer

Composites, Application of Fracture Mechanics to Composite Materials, edited by

Friedrich, K., pp. 397-423.

Marsyahyo, E., Soekrisno, Rochardjo, H.S.B., Jamasri.,2008, Identification of Ramie Single

Fiber Surface Topography Influenced by Solvent Based Treatment, Journal of

Industrial Textiles, vol.38, no.2, Sage Publ.

Marsyahyo E., Astuti S., Ruwana I., 2011, Mechanical Improvement of Ramie Woven

Reinforced-Starch Based Biocomposite Using Biosizing Method, Advances in

Composite Materials - Analysis of Natural and Man-Made Materials, pp. 297-306

Matthews F.L. dan Rawlings R.D., 1994, Composite Materials : Engineering and Science,

Chapman and Hall, London

McLachlan A, dan Brown AA, 2006, The ecology of sandyshores, Academic Press,

California.

Menachem L. dan Pearce E.M., Handbook of Fiber Chemistry – Jute and Kenaf, 2nd Edition

http://www.amazon.com/dp/0470015004/ref=rdr_ext_tmb



298

Möller F., Heijdra J.J. dan Seifert H., 2002. Research Project Bio - Blade, FAL Institut für

Betriebstechnik und Bauforschung, E.C.N. Netherlands Energy Research

Foundation, DEWI Magazin Nr. 20, February 2002.

Monk KA, Fretes YD, Lilley GR, 2000, Ekologi Nusa Tenggara dan Maluku, Seri Ekologi

Indonesia, Buku V, Prehallindo, Jakarta

Mueller D. H. dan Krobjilowski A, 2003, New Discovery in The Properties of Composites

Reinforced With Natural Fiber, Jurnal of Industrial Textiles, Vol. 33, No. 2-October

2003, pp. 111-130.

Mujiyono, Jamasri, Soekrisno R. dan Rocharjo H.S.B., 2008, Biokomposit serat rami dan

bambu bermatrik sekresi kutu pohon sengon, Penelitian Pendahuluan Disertasi S3,

Jurusan Teknik mesin dan Industri, FT-UGM, Yogyakarta.

Mulyadi dan Rochardjo, H.S.B, 2003, Impact Behaviour of Polyester Hybrid Composites Reinforced

by Agave cantala and Glass Fibers, International Seminar on Aerospace Technology,

Yogyakarta.

Naceri, A., 2009, Moisture Diffusion Properties of Fabric Composite (Glass Fibre / Epoxy

Resin), IJE Transactions B:Applications, Vol. 22, No.2, pp. 205-210

Nam, S. and Netravali, A.N., 2002, Interfacial and Mechanical Properties of Ramie Fibre

and Soy Protein Green Composites, ICCE-9, San Diego, California, ed D Hui, pp

551–552.

Neil Panchal N., 2010, ME 7751 Final Project NACA 4415 Airfoil Using ANSYS ICEM

CFX Meshing package and FLUENT 6.3 Simulation software.

Noor YR, Khazali M, Suryadiputra INN, 2006, Panduan Pengenalan Mangrove di Indonesia.

Wetlands International Indonesia Programme, Bogor

Nurhalim, 2007, Studi Analisis Pemanfaatan Energi Angin Sebagai Pembangkit Hibrida,

Jurnal Sains dan Teknologi, Vol.6, No. 2, pp. 34-38

Ostowari C. and Naik D., 1985, Post-Stall Wind Tunnel Data for NACA 44XX Series Airfoil

Sections, U.S. Department of Energy

Permatasari dan Diharjo K., 2006. Kajian Pengaruh Orientasi Serat dan Tebal Core

Terhadap Kekuatan Impak Komposit sandwich GFRP Dengan Core Divinycell PVC,

Proseding Seminar Nasional TEKNOIN, FTI-UII, Yogyakarta, 22 Juli 2006

Preusser, S. 2006, Use of natural fibres in composites in the automotive sector in Germany

from 1999 to 2005, Trade Commissioner – S&T, Canadian Embassy, Berlin,

Germany

Radi S.K, Tria M.A, Sugianto, 2012, Simulasi Numerik Pengaruh Protuberance pada

Koefisien Aerodinamika Airfoil NACA 631412 pada Kecepatan Subsonik, Vol.6,

No.2, 26-44, Jurnal MeTrik POLBAN

Rafiuddin, A. M, 2004, Flow Over Thick Airfoils in Ground Effect Flow Over Thick Airfoils

in Ground Effect-An Investigation On The Influence Of Camber, 24 th International

Congress of The Aeronautical Science.

299

Riedel U., Nickel J., Herrmann A.S., 1999, High Performance Applications Of Plant Fibres

In Aerospace And Related Industries, German Aerospace Center (DLR), Germany

Rochardjo, H.S.B., Marsyahyo, E., Soekrisno, Jamasri., 2009, Preliminary investigation on

Bulletproof Panels Made from Ramie Fiber Reinforced Composites for NIJ Level II,

IIA, and IV, Journal of Industrial Textiles, vol. 39, no.1, Sage Publ.

Rowell R.M., 1997. Economic Opportunities in Natural Fiber Thermoplastic Composite,

Proceeding of fourth International Conference on Science and Technology of

Polymers and Advanced Materials, Cairo, Egypt, Januari 4-9, 1997. Edited by P.N/

Prasad et al., Plenum Press, New York, 1998.

Rowell R.M., Sanadi A., Jacobson R. dan Caufield D., 1999. Properties of kenaf

Polypropylene Composites, Processing and Product, Mississippi State university,

Ag. & Bio Engineering, pp. 381-392. ISBN 0-9670559-0-3, Chapter 32.

Ruud van Rooij and Nando Timmer , 2004, Design of Airfoils for Wind Turbine Blades, ,

Delft University of Technology, The Netherlands

Sasongko, F., 2009. Dampak Lingkungan Pembangkit Listrik Tenaga Angin, Konversi ITB,

Bandung

Saliveros E., 1988, The aerodynamic performance of the NACA-4415 aerofoil section at low

Reynolds numbers, MSc(R) thesis, University of Glasgow

Sarun Benjanirat, 2006, Computational Studies of Horizontal Axis Wind Turbines in High

Wind Speed Condition Using Advanced Turbulance Models, a Thesis in Partial

Fullfillment of the Degree of Doctor of Philosophy in The School of Aerospace

Engineering, Georgia Institute of Technology

Sanadi A.R., Prasad S.V. dan Rohatgi P.K., 1986. Sunhemp Fibre-Reinforced Polyester,

Journal of Materials Science 21, pp. 4299-4304, UK

Sanadi A.R., Caulfield D.F., Jacobson R.E, Rowell RM, 1995, Renewable agricultural fibers

as reinforcing fillers in plastics: Mechanical properties of kenaf fiber-polypropylene

composites, American Chemical Society, pp. 1889-1896

Schultheisz, R.C., McDonough, G.W., Kondagunta, S., Schutte, L.C., Macturk, S.K.,

McAuliffe, M., Hunston, L.D., Effect of Moisture on E-Glass/Epoxy Interfacial and

Fiber Strengths, Composite Materials: Testing and Design, Thirteenth Volume,

Schwartz, 1984. Composite Materials Handbook, McGraw-Hill Book CoMPany, New York,

USA.

Schwartz, M.M. 1996, The influence of Environmental Effects, Composite Materials,

Properties, Nodestructive, Testing and Repair, pp. 117-119.

Schutte, L.C., 1994, Environmental Durability of Glass Fiber Composites, Polymer

Composites Group, Polymers Division, NIST

Shen, C., Springer, S.G., 1977a, Environmental Effects on the Elastic Moduli of Composite

Materials, Journal of Composite Materials, Vol.11, pp. 250-264.

Shen, C., Springer, S.G., 1977b, Effects of Moisture and Temperature on the Tensile Strength

of Composite Materials, Journal of Composite Materials, Vol.11, pp.2-15.

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ie00044a041




300

Springer, G.S., 1984, Model for Predicting the Mechanical Properties of Composites at

Elevated Temperatures, Environmental Effects on Composite Materials, Vol.2, pp.

151-161

Springer, G. S., Environmental Effects on Composite Materials, Vol. 3, G. S. Springer, ed.,

Lancaster, PA: Technomic Publishing Company, Inc., pp. 1–34.

Soemardi,T.P., Kusumaningsih,W., Irawan, A.P., 2009, Karakteristik Mekanik Komposit

Lamina Serat Rami Epoksi Sebagai Bahan Alternatif Soket Prostesis, MAKARA of

Technology Series, Vol 13, No 2., pp. 96-101.

Soltani M. R, Birjandi A.H., Mooranic M.S, 2011, Effect of surface contamination on the

performance of a section of a wind turbine blade, Scientia Iranica, 18 (3), 349-357

Soutis,C., Turkmen, D., 1997, Moisture and Temperature Effects of the Compressive Failure

of CFRP Unidirectional Laminates, Journal of Composite Materials, Vol.31, No.8,

pp. 833-848.

Sudiro, 2008, Rami tanaman asli indonesia untuk meningkatkan kemandirian kebutuhan alat

pertahanan, Puslitbang Balitbang Dephan (http://buletinlitbang.dephan.go.id)

Sugiyono, A., 2010, Pengembangan Energi Alternatif Di DIY: Prospek Jangka Panjang,

Prosiding Seminar Nasional VI UTY, ISBN No. 978-979-1334-29-7

Sugianto, 2011, Simulasi Numerik Pemisahan Aliran 2 fase kerosine-Water di dalam T-

Junction, Thesis, UGM

Suizu N., Uno T., Goda K., Ohgi J., 2009, Tensile and impact properties of fully green

composites reinforced with mercerized ramie fibers, Journal of Materials Science,

May 2009, Volume 44, Issue 10, pp 2477-2482

Takizawa K., Henicke B., Tezduyar T.E., Hsu C.M., Bazilevs Y., 2011, Stabilized Space-

Time Computation of Wind-Turbine Rotor Aerodynamics, Springer

Tuakia, F., 2008, Dasar-dasar CFD Menggunakan Fluent, Penerbit Informatika, Bandung

Turyanto, 2005. Kenaf alternatif penghasil pulp yang belum dilirik, Enterprise portal, Bisnis

Indonesia, 13 Sept. 2005, dari http://www.bisnis.com.

Wang B, Wu LZ, Ma L, Sun YG, Du SY, 2010, Manufacturing and mechanical behavior of the

sandwich structure with carbon fiber-reinforced pyramidal lattice truss cores. Mater Des

2010;31:2659–63

W. A. Timmer, R. P. J. O. M. van Rooij, Summary of the Delft University Wind Turbine

Dedicated Airfoils, AIAA-2003-0352

Wakui, T., dan Hashizume, T. 2002. Optimal Operating Method of the Wind Turbine-

Generator Systems Matching the Wind Condition and Wind Turbine Type Waseda

University. Japan

Wackernagel, M. and Rees, W.E., 1996, Our Ecological Footprint : Reducing Human Impact

on the Earth, New Society Publishers, Gabriola Island, BC

Wong PP, 2005, The Coastal Environment of Southeast Asia. dalam : Gupta, A. (editor) The

Physical Geography of Southeast Asia, Oxford University Press, New York

http://link.springer.com/search?facet-author=%22Naoki+Suizu%22

http://link.springer.com/search?facet-author=%22Takashi+Uno%22

http://link.springer.com/search?facet-author=%22Koichi+Goda%22

http://link.springer.com/search?facet-author=%22Junji+Ohgi%22

http://link.springer.com/journal/10853

http://link.springer.com/journal/10853/44/10/page/1

http://www.bisnis.com/

301

Xua. X, Jayaramana K., Morin C., Pecqueux N., 2008, Life cycle assessment of wood-fibre-

reinforced polypropylene composites, journal of materials processing technology,

198, pp. 168–177

Zaffaroni, G., Cappelletti, C., 1998, Comparison Of Two Accelerated Hot-Wet Aging

Conditions of a Glass-Reinforced Epoxy Resin, Composite Materials: Fatigue and

Fracture-Seventh Volume, ASTM STP 1330, pp. 233-244.

http://www.azonetwork.com/journalofmaterials/resinsystemsinfibrereinforced-

compositematerials.html, 5 Juni 2012

http://chemistry.umeche.maine.edu/Fort/Cole-Fort.html, 5 Juni 2012

302

DAFTAR RIWAYAT HIDUP Nama : Ir. Sudarsono, MT Tempat / Tgl. Lahir : Bojonegoro,19 Februari 1955 Agama : Islam Status Perkawinan : Menikah

Istri : Dra. Nuniek Sudarsono Anak : Esthi Budhiyanti, S.E, Akt. Ismira Dewi, S.Psi, M.Psi. Menantu : Agni Trian Bawono, S.T, M.T Cucu : Alya Kirana Zhafirah Orangtua : H. Ahmad Sumarlan (Alm) dan Hj. Samingah (Alm) Mertua : H. Sudirman dan Hj. Arifah Sudirman Alamat :

Rumah : Jl. Pertanian Gg Salak 26 Banguntapan Yogyakarta Telp. 0274 – 412345

Kantor : Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta

Jl. Kalisahak No. 28 Komplek Balapan Yogyakarta Telp. 0274 – 653029 Fax. 0274 – 563847

Email : [email protected], [email protected]

Fakultas / Jurusan : Teknologi Industri / Teknik Mesin

Jabatan Fungsional : Lektor Kepala Pangkat/Golongan : Pembina Utama Muda / IVc

NIDN : 0519025501

I. Riwayat Akademik :

1. SD : SDN Kepoh Baru Bojonegoro lulus tahun 1967 2. SMP : SMPN Baureno Bojonegoro lulus tahun 1970 3. SMK : STMN Bojonegoro lulus tahun 1973 4. D-3 : ATN Malang, Teknik Mesin lulus tahun 1979 5. S-1 : ITN Malang, Teknik Mesin lulus tahun 1988 6. S-2 : UI Jakarta, Teknik Metalurgi lulus tahun 1997 7. S-3 : Program DIL UNDIP tahun 2010 – sekarang

II. Riwayat Pekerjaan :

1. Dosen tetap Yayasan Pembina Potensi Pembangunan IST AKPRIND Yogyakarta, tahun 1988 s/d sekarang

2. Kepala Lab. Mesin IST AKPRIND Yogyakarta, tahun 1989 s/d 1990

303

3. Kepala Lab. Teknologi Mekanik IST AKPRIND Yogyakarta, tahun 1991 s/d 1993

4. Ketua Jurusan Teknik Mesin IST AKPRIND Yogyakarta, tahun 1994 s/d 1995 5. Pembantu Dekan I FTI IST AKPRIND Yogyakarta, tahun 1997 s/d 2000 6. Pembatu Rektor III IST AKPRIND Yogyakarta, tahun 2000 s/d 2008 7. Rektor IST AKPRIND Yogyakarta, tahun 2008 s/d Sekarang

III. Riwayat Penelitian / Publikasi (5 tahun terakhir) : 1. Analisis tentang Main Time break Failure seri Bearing 6304 pada crankshaf

Gasoline Engine (Jurnal Teknologi FTI IST AKPRIND), tahun 2009

2. Pembuatan Papan Partikel Berbahan Baku Sabut kelapa dengan Bahan Pengikat Alami ( Jurnal Teknologi FTI IST AKPRIND), tahun 2010

3. Laju Korosi Terkendali terhadap chassis Mitsubishi FE 114 dengan Variasi Quenching ( Jurnal Teknologi TECHNOSCIENTIA 2010 )

4. Pemanfaatan Limbah padat ( Serat ) Industri Pengolahan sagu sebagai Bahan Pembuatan Nitrosellulosa (Prosiding Seminar Nasional Pengelolaan Lingkungan Hidup di Pasca Sarjana UNDIP ), tahun 2010

5. Limbah padat Industri Elektroplating Sebagai Bahan Campuran Tambahan Pada Industri Keramik ( Prosiding Seminar Nasional Pengelolaan Lingkungan Hidup di Pasca Sarjana UNDIP), tahun 2010

6. Analysis of FSW Weld Made of Aluminium Alloy 6110 ( Prosiding Conference on Material at Departement of Mechanical and Industrial Engeneering Faculty of Engineering Universitas Gajah Mada ), tahun 2011

7. Pengaruh Penggunaan Spontan Power Terhadap Unjuk Kerja Motor Bensin NF 100 D ( Jurnal Teknologi TECHNOSCIENTIA 2011 )

8. Optimasi Penggunaan Serbuk Grafit Sebagai Material Alternatif Proses Metalisasi pada Elektroplating Non Konduktor ( Seminar Industri Service 2011 Universitas Sultan Agung Tirtayasa Cilegon ) 2011

9. Prediksi Aluminium sebagai Pembawa Mn, Cd, As, dan Cr ke dalam Sedimen pada Sistim Aliran Sungai ( Seminar Industri Service 2011 Universitas Sultan Agung Tirtayasa Cilegon ) 2011

10. Analisa Perubahan Volume Pada Cylinder Head dan Tinggi lubang Exhaust Terhadap Kenaikan Daya sepeda Motor 2 langkah ( Jurnal Teknologi TECHNOSCIENTIA 2011 )

11. Analisa Pengaruh Penggunaan Bahan Bakar Lpg Dan Pertamax Terhadap Emisi Gas Buang Pada Motor Matic (Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin X 2011, Universitas Brawijaya Malang)

12. Intervention on Stamping Process Improved Work Quality, Satisfaction and Efficiency PT. ADM Jakarta (2nd East Asian Ergonomics Federation Symphosium, Taiwan Oktober 2011)

13. Kajian Sifat Mekanik Material Komposit Propeler Kincir Angin Standar NACA 4415 Modifikasi (Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains dan Teknologi 2012, IST AKPRIND Yogyakarta)

14. Computational Fluids Dynamics Performace Analysis of Ramie-albizia Composited for Wind Turbin Rotor (International Conference on Future Energy & Materials Research - FEMR, Singapore Juni 2013)

15. Optimization Design of Airfoil Propellers of Modified NACA 4415 Using Computational Fluids Dynamics (The 13th International Conference on QiR, Yogyakarta Juni 2013)

304

16. Utilization Of Albizia Wood (Albizia Falcata) And Ramie Fibers As Wind Turbine Propeller Modification Of Naca 4415 Standard Airfoil (The 2nd International Conference on Advances in Mechanics Engineering - ICAME, Jakarta Juli 2013)

17. Computational Fluids Dynamics Performace Analysis of Ramie-albizia Composited for Wind Turbin Rotor (Advanced Materials Research Vol. 772 (2013) pp. 735-738)

18. Optimization Design of Airfoil Propellers of Modified NACA 4415 Using Computational Fluids Dynamics (Advanced Materials Research Vol. 789 (2013) pp. 403-407)

19. Utilization Of Albizia Wood (Albizia Falcata) And Ramie Fibers As Wind Turbine Propeller Modification Of Naca 4415 Standard Airfoil (Applied Mechanics and Material Journal Vol. 391 (2013) pp. 41-45)

IV. Riwayat Pengabdian Masyarakat :

1. Pembuatan Kincir Angin untuk Penggerak Pompa Air di Desa Bugel Kulonprogo, Hibah PPM Dikti, 2010

2. Penerapan IPTEKS dan Transfer Teknologi Produksi Gula Semut dengan Metode Vacuum dan Steam Curing, Hibah IbM Dikti, 2011

3. Teknologi Pengolahan Air Bersih dan Air Minum, PonPes Al HIKMAH Gunungkidul, 24 September 2011

4. Pelatihan Keterampilan Perbengkelan Las BKM Pringgo Mukti, Yogyakarta, 17 Peb – 4 Maret 2012

5. Pelatihan Kerja Las Bagi Pemuda FKPPI, Yogyakarta, 15-16 September 2012 6. Teknologi Penerapan Produksi Bersih dan Pengolahan Limbah, Yogyakarta, 11

Maret 2013

Demikian daftar riwayat hidup ini dibuat dengan sebenarnya dan penuh tanggung jawab.

Yogyakarta, 22 Agustus 2013

Ir. Sudarsono, MT

LAMPIRAN IHASIL U.TI TARIK SERAT RAMI

Luas Tegangan

TarikSpesimen Diameter Satuan

nrm) N

penampang

mm2) (MI

2aJ

4

s

6

7

0.1

0.16

0.1

0.06

0.1

0.06'0.1

1.5

4.1

1.5

0.6

t.70.6

1.7

0.16

0.41

0. 16

0.06

0.18

0.06

0.18

0.008

0.020

0.008

0.003

0.008

0.003

0.008

191 .083

204.021

191.083

212.314216.561

212.314215.561

Rerata

[(e:ierangan:

d:diameter rami (mm)A--luas penampang (mm2)o:tegangan tarik (MPa)F -beban yang diberikan saat pengujian 1N atau Kg)

206.277

305

Universitas Gajah lllladaLaboratorium Teknik Bahan

Jt. Grofiko No.Z, yagyakarta 55297

Uji Spesimen Serat Rami Tunggal

,,1.Vogya[aiq., 3r) Ja nuari 2012

lto Spesimen ke DiameterSpesimen (mm )

Satuan

{N} t kel1 1 0,1 I r.s o162 2 01L6 i r,t 0,123 3 0,16 4,7 o,43-4 4 n1? 2,7 0.155 5 0,13 L,3 0,146 6 0,33 4,3 a,447 7 0,1 o,02 0,038 8 0,1 1,5 0,169 9 0,16 2,4 0,2510 L0 a,06 0,6 0,06L1 11 o,26 3,6 0,3612 LZ url 11 n <oLt I Ur -LO

306

I,AMPIRAN 2 L'

FIASII, UJI TARIK KAYU SENGON LAUT (KSL)

Areat\o- Gaya Tegangan Tarik(m,nZ) (fg) (Ke/mm2) (Mpa)r +s.ooffist.2ot2 45.60 1983 45.60 2624 45.60 2675 45.60 2526 45.60 178

4.342 42.5965.746 56.3645.855 57.4405.s26 s4.2133.904 38.293t 45.60 197 4.320 42.381

Rerata 4.987 48.927

Keterangan:

cl:diarreter rami (mm)A=luas penampang (mm2)o:tegangan tarik (Mpa)F=beban yang diberikan saat pengujian (Kg)

Rumus o=F/A{Mpa}

REGANGAN TARIK KSL

No. Area Panjang panjangAwal Akhir A L Regangan

. (rym) (mrn ) (mm ) (mm); *S.o;2 45.60 260 262.0 2.00 0.00773 4s.60 260 26A35 0.35 0.00134 45.60 260 261.02 1.02 0.0039_5 45.60 260 260.5 0.50 0.00196 45.60 260 26"1 .7 1.70 0.00657 45.60 260 261 .7 1.70 0.0065

Rerata 0.0044

Keterangan

e:regangan (mm/mm)ls: panjang awal (mm)l;:pertambahan akhir (nrm)A l:pertarnbahan panjang {rnrn)

Rumus (li- lo) / Io

347

308

PENGUJIAN TARIK

Universal Testing Machine Spesimen uji tarik

Spesimen pada saat uji tarik Hasil uji tarik

FAKU LTAS TE KNOLOGI hIDI.|STRIJURIISAN TEKNII( NffSIN

I,A BORATORIUI{ PENCIIJIAN BA HANJl. I De*z Nyoman Oka No. 32, Kotabaru, yo.ryekarta 55224

_ felp (0274) 56itl8 _ Fa]r. {027a) :&*.+ZE-mail : ista,glindonctid * Hp://www. atpriadsc.idtt/r' rr+ruN, . t<{ L

DATE: 22,02.72 LOT NO:MAX LOAD: 10000. KG

DATE: 22. OZ. t2MAX LOAD: 10000.

TEST NO: 1

AREA: 45.60 MM2FORCE (r(G)

TEST NO: 1

AREA: 45.60FORCE

PEAK:BREAK:

AVERAGEAREA: 45.50

FORCfPEAK:BREAK:

MM2(KG) /238. V

)?o

MM2(KG)

238.

STRESS

STRESS

LOT NO:KG

STRESS

STRESS

LOT NO:KG

STRESS

STRESS

(KG/MM2)5.215.21"

(KG/MM2)5.215.21

(KG/MM2)3.48J,+o

(KG/MM2)3.4a3.48

(KGIMM2)4.3424.342

(KG/MN42)4.3424.342

AVERAGEAREA: 45.60 MM2

FORCE (KG)PEAK: 159.BREAK: 159.

PEAK:BREAK:

DATE:MAX LOAD:

PEAK:BREAK:

PEAK:BREAK:

159.159.

22. 02. 7210000.

r9B, y'198.

TEST NO; 1

AREA: 45.50 MM2FORCE (KG)

AVERAGEAREA: 45.60 Mf'12

FORCE (KG)198.198.

349

ffihffi

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRfJURUSAN TEKNIK IIIESIN

LA BORATORIfII}I PENCTIJIAN BA TIANil- I Dswa Nyomaa Oka No. 32, Kotabaru, yo.ryekarta 55224

Tetp. (027g.i6iJl8 - Fax. {0274) i,63t4lE-nrail : ista(@indo.na. id r hrp:/lwww. akpnnd-ac. id

DATE: 22.02.12 LOT NO:MAX LOAD: 1OO00. KG

DATE: 22.MAX LOAD:

TEST NO: 1

AREA: 45.60FORCE

PEAK:BREAK:

AVERAGEAREA: 45.60

FORCEPEAK:BREAK:

02. L2 LOT NO:10000. KG

MM2(KG)252.262.

STRESS

MM2(V/]\

262..262.

(KG/MM2)5.7465.746

STRESS (KG/MM2)5.7465.746

(KG/MM2)5.855.85

(KG/MM2)5.855.85

(r<G/MM2)3.773.77

STRESS (!(c/MM2)3.77211

TEST NO: 1


PEAK: 267. VBREAK: 267.


FORCE (KG)

STRESS

STRESS267.267.

02. \2 LOT NO:10000. KG

MM2(r(G)772.172.

STRESS

MM2I X 1- i

772.I f 1

PEAK:BREAK:

DATE: 22.MAX LOAD:

TEST NO: 1

AREA: 45.60FORCE

PE,AK:

BREAK:

AVERAGEAREA: 45.60

FOR-CE

:r^lT:,

310

FAKULTAS TEKNOLOGI IHDUSTR}JURUSAN Tf,KNIK ITfESIN

I,A BORATORIUM PEN61131AN BAIIANJl. I Dewa Nyoman Oka No. j2_ Kotabaru, yowukata SSUI

^ Tglp (0274) 56 I]18 _ Far . (0274) jois+zE-mail : ist(f?indo.nct.id * htrp://ivwrv. akpnnd.ac.id

DATE: 22.MAX LOAD:

TEST NO: 1

AREA: 45.60FORCE

PEAK:BREAK:

AVERAGEAREA: 45.60

FORCEPEAK:BREAK:

02.7210000.

MM2(KG)252. v239.

MM2(V/--\

252.239.

LOT NO: 7KG

STRESS (KG/MM2)5. s25.24


DATE: 22.MAX LOAD:

TEST NO: 1

AREA: 45.60F'ORCE

PEAK:BREAK:AVERAGEAREA: 45.60

FORCEPEAK:BREAK:

PEAK:BREAK:

AVERAGEAREA: 45.6fi

FORC€PEAK:BREAK:

02. t210000.

Mt42(r(G)178. V778.

MM2(KG)178.178.

LOT NO:KG

STRESS

STRESS

(.KG/My,z)3.903.90

(KG/MM2)3.903.90

DATE: 22. A2. tzMAX LOAD: 1OOOO.

rEST NC: 1

AREA: 45.60 MM2FORCE (t(G)

LOT NO: 9KG


STRESS (KG/M1"12)4.324.29

197. V195.

MM2(r(G)197.196. 311

FAKULTAS TEKNOTOGI INTX.ISTRIJTIRUSAN I'f, KTIIK NMSIN

LA BORATORITM PENCfIJIAN BA HANJl I Dewa Nyomau Oka No. 32_ Kctabsu, yo.ryakata 55224

Telp. (tJ27 g 56il38 - Fax . (U274) 5,6384TE-mail:isttr,frliudolctid.F*trJlw*v.al,priad_ac.id

LAPORAN HASIL PENGUJIAN

NomorNomor AlalisisAsal contoh

Jenis contohTanggal Penerimaan ContohTanggal Pelaksanaan AnalisisUntuk analisis

Hasil Pengujian :

I5ILAB-PH/LHPI1U201247/LHPIr. Sudarsono, M'l'.JI. Kalisahak 28 YogyakartaKayu sengon21 Pebruari201222 Pebruari 2012Uji tarik ka1ru sengon laut

No. Kode Area Gaya (kg) Teqangan Tarik(ke/mm') {Mpa)

A 45,6 238 5,219 51.2012. B 45,6 198 4,342 42,596-1^ C 45,6 262 5.746 56,3644. D 45,6 267 5.855 57,440). b 45,6 252 5.526 54.2136. D

I 45,6 t

178 3.904 38.2937. G 45,6 197 4,320 42,381

Rerata 4,997 48,927

Yogyakarta" 22 F ebruai 2012

L/\BO [2/\TOPENCUJI.{!NTEKNII( ME'3IN

Duniari

312

h;Ef

FAKI,LTAS TEKNOLOGI INDUSTR}JURUSAN Tf,KMKtrTESIN

LA BORATORIIII}T PENGfiJtAN BAH ANll- I Dena Nyoma:r Oka No. 32, Kotaban, yo.ryakata 55224'Ielp. (027a) 56lltt - Fax. (027a) j6jt4z

E-ma.il : istar,0ifldo_octid . hrp://www.akprird.ac.id

NomorNomor AnalisisAsal contoh

Jenis contohTanggai Penerimaan ContohTanggal Pelaksanaan AnalisisUntuk analisis

Hasil Pengujian :

1 6/LAB-PTVLHP I TI I 20 1 248/LHPIr. Sudarsono, MT.Jl. Kalisahak 28 YogyakartaKayu sengon21 Pebruari 201222 Pebruari2012Uji regangan kayu sengon laur

Yogyakarta, 22 Febru ari 2012

Area i Panjang(-q) | Awal (mm)

PanjangAkhir (mm

Gi45,6 lzoo

L.1.\,B (>EE>ENCUJr.errvrxl

(>pIUl}r

ST., It4.Eng.

313

LAMPIRAN 3HASIL UJI TEKAN KAYU SENGON LAUT (KSL)

No. Area Gaya Tegangan Tekan

1 625 373 0.597 5.85s0.438 4.3010.458 4.4890.478 4.6930.482 4.7240.483 4.7400.651 6.388

Rerata 0.512 s.027

Keterangan:

d:diameter rami (mm)A:luas penampang (mm2)o:tegangan tarik (MPa) -,",

F=beban yang diberikan saat pengujian (Kg)

REGANGAN TEKAN KSL

No. Area Panjang Panjang A L Regangan(mm) (mm) (mm) (mm)

2 625 2743 625 2864 62s 2995 625 301

6 62s 3027 62s 407

I 625

2 625

3 625

4 625

5 625

6 625

7 625

25.90

26.20

25

25

25 26.10

25 26.15

2s 27.80

25 27.2225 27.25

0.90 0.0361.20 0.0481.10 0.0441.15 0.0462.80 0.1122.22 0.0892.25 0.090

Keterangan

e:regangan (mm/mm)ls: panjang awal (mm)l;:deformasi (mm)

Al:pertambahan panj ang (mm)

Rerata 0.066

Rumus (li - lo) / lo

3r4

FAKULTAS TEKNOLOGI }}TDUSTRIJIJ-RUSAN TEKNIKMESIN

LABORATORftIM PENGIIJJAN BAH ANJ[ IDewa Nyomaa Oka No. 32, Kotabaru, yogyakitta 55D4

Tefu, (0274) 56I33U - Fax. {W74) s63u7E-mail : ista(@indo.rrctid * hnp:/lw*w.akprind.ac.id'fttcxu t<s,L

DATE: 17.02.72MAX LOAD: 10000.

TEST NO: 1


ul

PEAK:BREAK:

373. \,/0.

LOT NO:KG

LOT NO:KG

LOT NO:KG


FORCE (KG)PEAK:BREAK:

373.0.

DATE: L7, 02, T2MAX LOAD: 10000.

TEST NO: 1


PEAK: 274. vBREAK: 0.


FORCE (KG)PEAK:BREAK:

274.0.

DATE: 17.02.72MAX LOAD: 10000.

TEST NO: 1

AREA: 625.00 MM2FoRCE (KG)

PEAK: 286. VBREAK: 0.

AVERAGEAREAr 625.00 MM2

FORCE (KG)PEAK: 286.BREAK: 0'


STRESS (KG/MM2),0.5960.000


STRESS (KG/MM2)0.4380.000 '


(KG/MM2)0.4580.000 315

FAKULTAS TEKNOLOGI }NDUSTR}JURUSAN TEKNIK }trSIN

],A BORATORILTM PENCTIJIAN BAHANJl I Dewa Nyoman Oka No. 32, Kotabaru, yo.e.v-dkarts 55Za_ Tetp (027.1) s6il.l8 _ Far. (0274) i?:ffi'E-mail : ista,/,0indo-nctid - ttttp:lii"""w.'akp.irJu"-ra

DATE: 17. 02. T2 LoT No:MAX LOAD: 10000. KG

TEST NO: 1

AREA: 625.00 MM2FORCE (KG) STRESS

PEAK: 158.BREAK: 158.

(r(G/MM2)0.2520.252


FORCE (KG) STRESS (KG/MM2)0.2520.2s2

PEAK:BREAK:

158.1.58.

DATE: 17. 02. i"zMAX LOAD: 10000.

TEST NO: 1

AREA: 625.00 t'H.12FORCE (t(G)

LOT NO:KG

STRESS

STRESS

(KG/MM2}0.3360.000

(KG/MM2)0.3360.000

PEAK:BREAK:

PEAK:BREAK:

210.0.

270.0.


FORCE (KG)

3t6

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTR}JfIRIISNY TE KNIK I}TE SIN

I,A B(}RATORIUM PENCTTJTAN BA HA,NJI. I Dewa Nyoman Oka No. 32, Kctabaru, yog/.akmt{ 55224

_ Ielp (027.1)56r.r.l8 _Fax (0271) i&wtE-mail : istr,Oindo nctid * trtrp:/Awnv.akprind-ac.id

DATE: L7. 02. t2 LOT NO:MAX LOAD: 1OOOO. KG

TEST NO: 1

AREA: 625.00 MM2FORCE (KG) STRESS

PEAK: 299. \,/BREAK: 111.

(KG/MM2)0.4780.777



DATE: 17.02.12MAX LOAD: 1OOOO.

TEST NO: 1AREA: 625.00 MM2

FORCE (KG)PEAK: 301. WBREAK: 276.AVERAGEAREA: 625.00 MM2



LOT IIJO:Ktr

STRESS

STRESS

DATE: 22.02.12 LOT NO:MAX LOAD: 1OOOO. KG

TEST NO: 1

AREA: 625.00 MMzFORCE (I(G) STRESS

PEAK: 302. L/BREAK: 242.

(KG/MM2)C,4810.44L

(KG/MM2)0.4810.441

iKG,1MM2)0,9294.744


FORCE (KG)PEAK: 3A2.BREAK: 242.

STRESS (KG/MM2)4,9294.744

3t7

&*s.

WFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

JfTRUSAN TEKNTK S{ESTNI,ABORATORTU}I PEIYC TIJIETV gA N NN.lL I Dewz Nyoman Oka No. 3Z Kotabaru, Vo.ry.ut*t SSZ+

_ 'f:tp (0274) -j6ill8 _ Fax. (0274) io:sa?E-mail : ista(g?iado-actid * trtp:livww.'a$.iJ,u..,t

DATE: 77. 02.12MAX LOAD: 1OOOO.

TEST NO: 1

AREA: 625.00 MM2FORCE {KG)

LOT NO: 9KG

STRESS (KG/MM2)0.404o.404

STRESS (KG/MM2)0.404o.404


FORCE (t(G)

PEnK:BREAK:

PEAK:BREAK:

253.253.

253.253.

407.346.

4O7. r/346.

DATE: t7.02.12MAX LOAD: 1OO00.

TEST NO: 1AREA: 625.00 Mpi2

FORCE (r(G) STRESS (KG/MM2)0.6510.553

STRESS (KC/MM2)0.6510.553

LOT NO:KG

10

PEAK;BREAK:

PEAK:BREAK:


FORCE (KG)

318

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIJTIRUSAN TEKNIK FTESIN

[,A BORATORIT&I PEN(.;TIJIAN BA H AIYJl. I Dewa Nyomau Oka No. j2, Kotabaru, yoey.-akarta 55224'felp (o27a) -i6iJl8 - Fiu (0274) j6jE47

E-ntail . ista/,0indo.nct id * trq :r7wv.w. akprind. ac. id


Jenis contohTanggal Penerimaan ContohTanggal Pelaksanaan Analisi s

Ijntuk analisis

Hasil Pengujian :


13/LAB-PWLHPITII2O12.I5lLHP

ir. Sudarsono, IvlT.

"il. Kalisahak 28 YogyakartaKayu sengon17 Pebruari 201217 Pebruari 2012LIji tekan kayu sengon laut

Yogyakarta, I 7 Februari2012

No. Kode Area Gaya (kg) Tesansan Tarik(hdmm') {Mna)

1 A 625 )tJ 0,597 5,8552. B 625 274 0,438 43A13. C 625 286 0,458 4.4894. D 625 299 0.478 4.6935. E 625 301 0.482 4,7246. F 625 302 0.483 4.7407. G 625 407 0,651 6.388

Rerata 0,512 5,027

L1\.B(>A/\T[)ENCUJ-IAh

Agus Duriia

319

ffisrg.J'

FAKULTAS TEKNOLOGI INDU$TR}JI,IRUSAN TEKNIKNMSIN

LA BORATORTTM PENGfIJIAN BA II ANJl- I Derra Nyomao Oka No. 32, Kc*ab6ru, yo.ryakata 55224

* Tetp. ({i274) 56ilj8 _ Fax. (0274) Sil]l/;rE-mail : ista./@itrdoxctid . htp//www. akprind.ac.id


Jenis contohTanggal Penerimaan ContohTanggal Pelaksanaan AnalisisUntuk analisis

Hasil Pengujian :

: I 4/LAB-PH1L,!1P tIlt20t2:46/LHP: Ir. Sudarsono, il4'f.Ji. Kalisahak 2E yogyakarta

. Kayu sengon: l7 PebruariZAn:17Pebruari2A1Z: ijji regangan ka3ru sengon laut

No. Kode Area(mm)

PanjangAwal (mm)

PanjangAkhir (mm)

AL(mm)

Regangan

A 625 25 25,90 0,90 0,036) B 625 25 26,20' 1,20 0,049C 625 25 26,10 I.l0 0,044

4. D 62s 25 26 15 1,1 5 f\ AAA5. tr 625 25 T.80

?7 ))2,80 0,112

6. F 625 25 )'))7. G b25 25 27 25 =2=-_ t

))\ |

--0.090 --_-

Rerata 0,066

logyakarta, 17 Februai 2012

f.,f O<>p,tE>ENGUJTErcNrr llE

O!)IU M

Agus Duni

324

LAMPIRAN 4PENGOLAHAN DATA HASIL UJI IMPAK KAYU SENGON LAUT (KSL)

No. G w HI HK

l0 01 13'0 130.r3 150 147 0.674 234.16 1s7.824 4.317

U.UUJ

0.013

030

0.033

0.030

2a-)

4

5

6

7

l1'01 13.01 143.240r r50 147 0.674 234.16 157.824 4.3171 1'0 12.07 132.77 150 146 A.674 234.16 157.824 5.838r0'05 12.03 r20.9015 150 145 A.674 234.16 157.824 7.398

1 1'03 12.03 132.69a9 150 146 0.674 234.16 1s7 .824 5.838

0.044

0.061

0.0440.032

J.OJ(Jt t '02 1?'07 133.0114 150 147 A.674 234.16 r57.824 1.317Rerata 5.632 0.01i

Keterangan;

l--tebal di bawah takik (rnm)d:iebar spesimen (mm)A=luas penampang 1mrn2;o:sudut ayunan tanpa benda ujiB:sudut ayunan mematahkan benda ujiR:jarak titik beban ke pusat ayunanG:W x g: berat beban x grafitasiHI: energi = [GxR(cos p_cos o)]HK:kekuatan impak : IHI/A]

321

322

PENGUJIAN IMPAK

Alat uji impak Charpy Spesimen uji impak

Hasil uji impak Hasil uji impak

FAKULTAS TEKNOLOGI II*DUSTRIJTIRUSAN Tf,KNIK IItrSIN

T,A BORATORTUM PENCITJIAN BAIIANJ[ I Dewa Nyomau Oka No. 32, Kdabsrr1 yo.erakart! 55224

_ I:lp (027.r)56IrJE -rax. ezi+) ihwiE-arail : istai0indo-nctid *

@/lw*,rr.rkprindac.rd


Jenis contohTanggal Penerimaan1anggai PelakstrraanUntr-rk analisis

Hasil Pengujian:

:49/LHP: [r. Sudarsono, M1'.Jl. Kalisahak 28 yoevakarra

: Kayu sengon:21 Pebiuariz}l2 u

: 22 Pebruari 2012: Uji impak kayu sengon laut

ContohAnaiisis

Kode I(mm)

d

!q!ql

A(**')

o

c)p

()R

{m)G

(ks)w

(kgm)HI

(Joule)HK

(Joutelmm2)

A 10.6 11,06 tt7,236 50 145 0.674 234,16 157.824 7.398 0,063Dl) 10,01 13,0 1 30,1 3 50 147 0,674 234.16 157.824 4,317 0,033C I l,0l 13,01 143,240 50 147 0.674 234,16 ts7.824 4,317 0,030D 1 1,0 12,07 132,77 50 146 0,674 234.16 157 _824 5.838 0.044E 10,05 i2.03 120,90 50 145 0,574 234.16 157.824 7,399 0.061

1 1,03 12.03 132,59 50 146 0,674 234.16 157,824 5,838 0,044G 11,02 12,07 133,011 50 147 0,674 234,16 157,924 4,317 0,032

I(erata 5,632 0,044

Yogyakarta, 22 F ebruan 20 12

L^,I}(-$pf,)ENCfiJTEKNIT r,rJGLl

Agus Duni

.IT(>AIU F,x

)./.)

LAMPIRAN 5

5.1. U.ii Flexural (Tegangan Tekuk) KSL + I lapis Rami (2 gram)

No Bahan

ujiTebal Lebar

(mm) (mm) mm2) qewon) (Mpa)

Luas

Penampa

ng

Tegangan

TekukBeban

I

2aJ

1

5

LJ

oE

T

22.25

21.67

21.13

20.55

2A.s4

52.2

52.81

51 .13

52.8

52.24

1l6l.4s 1638.27 t6.171144.39 1206.63 t2.411080.38 1844.28 20.601085.04 2540.7e 29.06r 073.01 I 5 10.74 17 .48

170

Rerata 19.013

Keterangan

Rumus of= 3 pL / Zba2of= Flexural Strength (Mpa)L=support span (mm)p=beban yang diberikan saat pengujian (Newton)b=[ebar specimen(mm)d=tebalspesimen (mm)

5.2.llJl Flexural Strain (Regangan Tekuk) KSL + I trapis Rarni (2 gram)

l"lo ulli" Tebal Luas Beban Tegangan

Deformasi Reganganuii Penetrrrpang rekuk rekuk

Qrlewton) (Mpa)

ia2 t 2r'67 1144.39 1206.63 t2-41 4.00 1.79963 0 21'13 1080.38 1844.28 20.60 6.00 2.63214 E 20's5 1085.04 2540.79 29.06 s.00 2.1332: : 1? ?1 1073.01 1st0.74 17.48 s.00 2.13226 Q zt.tz 1102.89

Rerata 2.313

KeteranganRurnus sf=(GDd/12)

ef=Regangan fekuk (%)

L=support span (mm)D=nifai deformasi rnaks pada span tengah {mm)d=te{:al spesimen {mm)

324

NoLuas

Bahan Uji Penampang

(mm

t161.45

n44.39r 080.38

1085.04

1073.01

r 102.89

Tebal

(mm)

Lebar

(mm)

Beban

(Newton)

1638.27

1206.63

t844.282s40.79

1510.74

t677.51

Tegangan

Tekuk

(Mpa)

Deformasi Elastisita.s

(mm) (Mpa)LJ

oE

T

22.2521.67

21.13

20.5s

20.54

21.12

s2.2

52.81

51.13

52.8

52.24

52.22

t6.1712.41

20.60

29.06

t7 _48

18.36

8.00

4.00

8.00

5.00

5.00

5.50

4.40.69

0.59

1.36

0.82

0.76

Keterangan

Rumus Ef=L3m/4bd3Ef=modulus elastisitas tekuk (M pa)L = Support span (mm) flOm = kemiringan kurva tegangan_regangan (p/D)b = lebar spesimen (mm)d = tebalspesimen (mm)p = beban {Newton)D= deformasi(mm)

Reratcr 0.776

325

FAKULTAS TEKilOLOGI tilDUSTRIJ{IRUS$T Tf, KNIK IITESIN

[,A BORATORIUM PENCIIJTAN BAH ANJl I Ds*z Nyomaa Ota No. 32, Kotabaru, yoryakarta 55224_ Tgtp (0274) 56iJlr_Fax. (027a1s6:cazE-mail : ista/,0indo_actid . trrq:/An*sr.alarind.ac.id

NomorNornor AnalisisAsal contoh

Jenis contohTanggal Penerimaan ContohTanggal Pelaksanaan AnalisisUntuk anaiisis

Hasil Pengujian :

: 2\ILAB-PWLHPN t2012:53/LHP: Ir. Sudarsono, MT.JI. Kalisahak 28 yogyakarta

: Materialkomposit27 Mei 201228 Mei 2012Lli Fiexural ka1.u sengon laut + I lapis rami

Yogyakarta,2S MeiZ0l2

No. Kode Tebal(mm)

Lebar(mm)

LuasPenampang

1mm2)

Beban(Newton)

TeganganTekuk(Mpa)16,77

I L )) )\ 52,20 1161.4s 1638.272. J 21,67 52,91 1144,39 llnA A1, 12,41

20,6029,06l7 49.

1J. o 21,13 5 1,13 t 0g0,3g 1844,29A+. E 20.55 5? RO 1095,04

1073.012540,79

5. T 20,54 s224 *l

1510 74o

-L)\L \) )) I t02,gg 1677,51.-_---

J18.36 i

Rerata 19,013

L/\.BopPENGUJTEKrrIK M

Agus Dunid

OPIUM

IN - 1ro?A

326

FAKULTAS TEKI{OLOGI NOI,STR}JTIRUSAN TEKr{IK}MSIN

I,ABORATORTUM Pf,NGUJTAN BAHANJl I Dsr*z Nyomau Ola No. 32, Kdabaru, yo.ryakata 55224

_ Telp (0274) 56IJJU- Fax. {027{) s6:HzE-mail : ista,r,0iado-ectid r htp/funw.aftprind.ac.id

NomorNomor AnalisisAsal contr:h

Jerris gontohTanggal Penerimaan ContohTanggal Pelaksanaar Anal isisUntuk analisis

Hasil Pengujian :

: 22 /L AB -P tl/ LHP N t Z0 1 2:54|LHP: Ir. Sudarsono, MT.Jl. Kalisahak 28 Yogyakarta

: Iv{aterial komposit:27 Mei2012: 28 Mei 2012: Uji Flexural strain kayu sengon laut + I lapis rami

Rerata --T_-, 1r t---l

Yogyakarta,2S Mer 2012

No. Kode Tebal(mm)

LuasPenampang

(mm")

Beban(Newton)

TeganganTekuk(Mne)

Deformasi(mm)

ReganganTekuk

L )) )\ r 161,45 1639,27 76,17 6,00 2,7716aa. J 21,61 ll44,3g 1206,63 12,41 4,00 l,79963. o 27,13 1080,39 1844.28 20.60 6,00 2,63214. E 20,s5 1095,04 2540,79 29.06 5,00 2,13325. T 2u.54 1073-01 t510,74 17,49 5,00 2,1332

\_, I- l I U2-89 1677,51 18,36 550 2,4116

(}PIU MN BA.fi,\ N

327

FAKULTAs rEKNoLoct tNDt srRrJTIRUSAN T"f,KNIKIMSIN

[,A BORATORILAI PENCTIJIAN BA H ANJL I Dswa Nyomaa Oka No. 32, Kotabaru, yog,.a&atr 55224

Telp. (027a) 56IljB - Fax. (0274) j6jlr7E mail : ista0indonct id . hrpl/wnrr. alprird"ac.id


NomorNomor AlalisisAsal contoh

Jenis contohTanggal Penerimaan Contoh'f anggal Peleiksaiaan Anal isisUntuk analisis

Hasil Pengujian :

: 23/LAB-PFVLHPN /2A12: 55/LHP: 1r. Sudarsono, MT. .

Jl. Kalisahak 28 Yogyakarta: Material komposit: 27 Mei 2Al2: 28 Mei 2012: Uji eiastisitas kayu sengon laut + 1 lapis rami

No. Kode Tebal(mm)

LuasPenampang

{mm2)

Lebar(mm)

Beban(Newton)

TeganganTekuk(Mna)

Deformasi(mrn)

Elastisitas(Mpa)

L )) )\ I 161,45 \) ") 1639,?7 16,17 6,00 0.44) J 21,67 1144,39 52,81 t206.63 12,41 4.00 0,693. o 21,13 1080,39 51,i3 1844,29 20,60 6.00 0,594. E 20,55 1085.04 52,80 2540.79 29,06 5,00 1,36) T 20,51 I 1073,01 I 52.24 I tsto.tq I rz.a8*--l--*-s oo o6. a i zl,n lro2je -T s22 n - 016

Rerata 775

Yogyakarta, 28 lvlei 201 2

f.A"n<>errfPENCUJIILNlIKNrr prrE

328

LAMPIRAN 6

6.I. Uji Flexural (Tegangan Tekuk) KSL + 2 lapis Rami (4 gram)

No Bahan Uji Tebal Lebar Luas

PenarnpangBeban Tegangan

Tekuk(mm) (mm) (mm (Newton) (Mpa)

R

I

KA

G

M

I

2

-)

1

5

6

)) )<22.8

23.87

22.2

21.66

21,24

52.25

s2.2s2.2

52.21

s2.2

52.25

1162.562s

I 190.16

1246.01411s9.062

l r 30.652

I109.79

3207.87

3698.37

2540.793659. I 3

2746.82982.24

31.62

34.75

21.78

36.26

28.60

32.26

KeteranganKayu sengon direndarnLnaResin 300Katalis 30konversikg- 9.g1

dalam cairan NaOH selamamm

mlmlm/dt2

Rerata

3 jam.

30.881

Rumus of= 3 pL / Zbazof= Flexural Strength (Mpa)L:support span (mm)P:beban yang diberikan saat pengujian (lrlewton)b:lebar specimen(mrn)dnebalspesimen (mm)

6'2' uii Flexurar strain (Regangan Tekuk) KSL + 2 rapis Rami (4 gram)

l.\o Bahan uji TebalLuas

Penampang BebanTegangan

Tekuk

(Mpa)

Deformasi Regangan

Tekuk

(Mpa)(mm) (Newton) (mm)mm

I

2

-1

4

5

6

R

I

KAG

M

)) )\22.8

23.87

22.2

21.66

21.24

1162.562s

1190.16

1246.0141159"062

1t30"652

11A9.79

3207.&7

3698"37

2540.V9

3659.13

2746.&

2982.24

12.28

34.75

21.7818.76

28.60

i 1.04

3.00

3.506.004.504.00

2.00

1.39

1.66

2.972.A7

r.800.88

R,erata 1.795Keterangan

Rumus ef=$Od/Lllef=Regangan Tekuk (%)L=support span (mm)D=nilaideforrnasi maks pada span tengah (mm)d=tebalspesimen (mm)

329

6.3. tJji Elastisitas EFL3rn/4bd3

Penampang Lebar Beban

(mm) (Newton)

Tegangan

Tekuk

(Mpa)

LuasNo

Bahan

ujiTebal

(mm)

Deformasi Elastisitas

(.mni) (Gpa)(**'1R2I3K4A5G6M

1162.5625

l r90.i61246.014

1159.062

1130.652

1109.79

22.25

22.8

23.8722.2

21.66

21.24

52.25

s2.2

52.2\) )1

52.2

52.2s

3207.87

3698.37

2540.79

3659. I 3

2746.8

2982.24

3t.6234.75

21.78

36.26

28.60

32.26

3.00

3.s0

6.00

4.50

4.00

2.00

2.28

2.10

0.73

1.75

1.59

3.66

Rerata 2.0t8Keterangan

Rumus Ef=L3m/4bd3Ef=modulus elastisitas tekuk {Mpa)L = Support span {mm) l7Om = kemiringan kurva tegangan-regangan {p/O)b = lebar spesimen (mm)d = tebal spesimen (mm)p = beban (Newton)D= deformasi (mm)

32A7.81

3698.372540.79

3659.132746.8

2982.24

330

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIJLRTSAN TEKNtr(MESIN

I,A BORATORITIM PENCTIJTAN BA I{ ANJl I Dew'a Nyomaa Oka No. 32, Kotabaru, yoryakarta 55224'Ielp (0274) J6iJJ8 - Fax. (0274) j63|{;T

E-mail : isral,0indorct id . hrp/lwww-akprfurd.ac.id


Jenis contohTanggal Penerimaan ContohTanggal Peiaksanaan AnalisisUntuk analisis

Hasil Pengujian :


2 |LAB-PWI.IIPM201256lLHPIr. Sudarsono, MT.Jl. Kaiisahak 28 YogyakartaMaterial komposit27 Mei201228Mei2AlZUji Flexural kayu sengon laut + 2 lapis rami

Yogyakarta, 28 Mei 2012

No. Kode Tebal{mm)

Lebar(mm)

LuasPenampang

{mm2)

Beban(Newton)

TeganganTekuk(Moa)

I R )) )\ 5) )5 t161,562 3207.87 31,622. I 22,80 5) )n I 190,160 3698,37 34,751J. K 23.87 52,20 1246,0t4 2540.79 2t.78.4.f. A )) )o 52,2i 1159,062 3659.1 3 36.265. G 21,66 52,20 I t t:o,osj 2746.80 28.606. I M '21.24 \') )\ i 109.790 2982.24 32

Rerata 30.881

L,&ttr (->pn T,E)ENCUJI1\N.TEFiNII(

ME<BI

lv{.Eng.

33r

FAKULTAS TE KNOLOGI TilEUSTRIJTIRUSAN TTKNIK}trSIN

I.A BORATORTUI}T PENGTIJIAN BA H ANJl I De*z Nyoman Oka No. JZ, KctabEru, yoryakarta 55224

- Telp. (0274) j6i3lt - Fax. (0274) 563U7E-mail : istaf,Oiudo.rctid r hrF://wxv.af,prind.ac.id


Jenis contohTanggai Penerimaan ContohI'anggal Peiaksanaan AnaiisisUntuk analisis

Hasil Pengujian :

25lLAB-PH ILHPIYI2O1257ILHPIr. Sudarsono, i\z{T.

Jl. Kalisahak 28 YogyakartaMaterial komposit27 NIei 201228 Mei 2012Uji F'lexural strain kayu sengon laut + 2 lapis rami

No. Kode Tebal(mm)

LuasPenampang

(mm')

Beban(Newton)

TeganganTekuk(Mna)

Deformasi(mm)

ReganganTekuk("/"\

1 R )) )\ 1161,562 3207.87 31.62 3,00 1,392. I 22,80 1 190,160 3698,37 34.75 3.50 1.66-). K 23.87 1246,014 2540,79 21,78 6,00 )q74. A 22.20 1159,062 3659.13 36,26 450 ?a75. G 21,66 1130,652 2746.80 28.6A 4,00 .805. \{ 11 14 l1.gg,7g 2982.2 32,25 2,A0 0.E8

L/\,D(])Ia.ATO)PENC.UJI^.NTEt(-NIX. }IE{.T

Yogyakarta,2S Mei2012

332

FAKULTAS TEKNOLOGI IITIDI,$TR}JURUSAN Tf,KNIKMESIN

LA BORA TORITI}I PENCfIJIAN BA TTANJL I De*-a Nyomau Oka No. 32, KcMbErD. yo.ryakrta 55224

_ Telp (0274) 56IJIE - Fax. {OZT4) I6J,|ts;IE-nta.il : ista(4iudosctid . htp:/lwww.a$rind.ac-id


ienis contohTanggal Penerimaan ContohTanggal Pelaksanaan AnalisisUntuk analisis

Hasil Pengujian :

26/LAB-PWLHPN 12.01258/LHPIr. Sudarsono, MT.Jl. Kalisahak 28 YogyakartaMaterial komposit27 Mei 201228 Mei2012Uji elastisitas kayu sengon laut + 2 Iapis rami

Yogyakarta,2S Mei 2012

No. Kode Tebal(mm)

LuasPenampang

(mm2)

Letrar(mm)

Beban(Newton)

TeganganTekuk(Mna)

Deformasi

{mm)Elastisitas

(Mpa)

I R )) )\ 1162.562 {? r< 3207.87 3r.62 3,00 2,292. i 22,80 i 190.i60 52.20 3698.37 34,7 5 3,50 2,la). K 23,87 1246,014 52,20 2540.79 ?1,,79 6,00 0,734. )) ){\ i 159.062 <) )1 3659.13 36,26 4,50 1,75). G 21 66 1130,652 52,20 2746,90 28.60 4,00 1,59n lvl )l .rJ I 1C9.790 52.25 ?982.24 32,26 )oo 3.66

Rerata 18

L1j\BC)pf,}trNCUJTrKNrr-na'l

OQI U vIN B1\II,IN

JJJ

334

PENGUJIAN TEKUK

Spesimen pada saat diuji Spesimen pada saat diuji dan diukur

Spesimen uji 2 lapis rami Spesimen uji 1 lapis rami

Hasil patahan uji tekuk Hasil patahan uji tekuk

FEFq>5?E taoa tY!?P3ZE-rO

oa(Drt

r.d6

OQ

P'^t!o

+Xa

,:3

tn)o- OJ

oo0)iro)

tsr

=(DxctoN)o.53

Flo(Dgs

q..{t!ra

oE(!

a19

(!

o(!

n

o!!rsr-)" r,

.)=.3 !,

oa

(!

aE!ta:da+

o19

(I0 .,1

+h

-=!v E3g 5'l 0t, a'€

qt!

=EQdalrta'Gac !-9E3

aBro tD

<F*, (!\o lg.vE

j, J^ ,e, .li Jn u N) tJ '., * t\) ".,SXusGgN+iHEEHr P.P Pj-j- O\toooo+Or tJU)(,TOSH \ooaSsur

OHrllO,*t'

r,UJU)(J)U)UJ

!,tiDt(h

N)t.)Nt..)t.)T)FOOBBN)P(,lUtHO\t\,tJF(,tlr{Ur

i==="sS urlgH

oo oo co oo \o \o\OtJ.rUJO\OOHESOTOOO\ (..liO\O\5F

-l O\ O\ O\ *J OoO5O\Ut-JC)tJHOtJHO\ UJ{-\OqA +OFootoO\

(JJ('A('G)

"ooJ,j-5-glo (^tJ{"^5(^ous\aoo5 OOtr)-€OO5'

55SASS (}TFCaO\qL.r5-IHt9Ot, u)\o{ootJo\ o t.J o\ uJ \o (A

5o\ot)

jlrajrqujr\

S"N NHN $**E

tsH$H*POlrUt\O\OO\ \oo\olrQN oo-JBOON)O\

3O>ts-F

UJt!U)UJUJtJ)

N]

(Dta

P Ja tl N p "PF H\i t B H

{-It--r{\I -J. y- Elv

tJ t.J Hco\o\o<>o\o \O tJl -l bJ UJ \O!uJo\oq\o-1 55(,}tN)O\

{-l{cOoo{-Pli-)NPlo -.lOUJO\H\O \oou)qo\o\-l-lO\5O$-rt

5O\(r)UtSl, \OAOO(,rtOoBIQBaF'Bo\H-l Oa tJ u l..J O (4)B-LhUJUJ

t.tUrAt,ltSAC)Au+\Ol.J-I-I$O\F-I 5BO\-tFU)N)UJCOUT\lA

5\otrJ<>

=^)Ptr PQ

9EE

tsEFs++)I

C)I

zoI?t,D

o

UEdtd<3tE q q gEA.BBEAEFgiE$ F€ E Ea'il 3.8 [;ae a s.$H.E * E- *<; E 5E g= 6 <aitr gE B +F.O+aJ \rn 36'E T3^ X BOq q-nvv

Go\

.oo\

6ItLaoFaoaoM(6Lq)

c0

a.v

(6friag

oM(dt<0)G

I

Lo(l)F.aop.troM(!Lo)afl

qd

(66,)il

dra(1)

M

336

6

al

;€"qFaqrio.oodo\\o

tr)\OS\Ot.-F.\O\OtnciOo.\Or - rO co C> t--o\ r.l c.l a- ts oI-* OO OO F- F- r-

CiailrlHHCi)o c.l r.r al 00 r--i \o- -1 n 1c{t\$d+\OtaooOdO\*O* ai a.l d (\ (.l

t.ltotn**(v.)oc\rl.}c.toor-*\O*rf,*c.l*OOrfiOO()OlrO .+ rat eO \O \f,

O!(u

GI

ol

\() \o \o \o \o \ol.)lr)l.)taltra)

oaoo(>oC..t ot c.t c.{ ot c.l*HH*F*

n4-M<O>

\oo.t\ora)

1t.l - oo 99 ,r, c-,\oo€l_..j.n-O C+r: ;.0O Ol

--oo=\o\o

\Oc{oo*O*OlfiO\*F-C'l\O-(\.l(>-C.I<>r-lr)\oqfooo t-- \o \o \o rr*****-

-foo$-c.loor+€C>+iAO(n rf, ,{ t-- c.l r.,OIO\OOt\O<€t-*@f-€

!t OO Q * tr OOv€s<(nor, + O t-- C.l r)O\\Ot--#ci€tt t.) t.l < t?l ca

co a-l ri co ci cn<f,tf,<f,sf,$+

9VVV9V

.l'*.orgFo

htio>.d

6o

cx66

6t0{.}M

6! trE: C'ct cEtr

v)

B.'aqGl

5:EEq)E

.E

E E'itEs

:f,N

xc)E

CB

.j(ct()()

.=tsfo&v

0iOE

F1avI-b0GI

&

c)a6la

&)

GIaoq)l.!

ti

oI'tao

M

Lq)tr66Loa

,iaL

fr,r

q,aa

14

6lLq)

te

cl6)ilclcG,q8

F-MZtr4clds.> .E

Fl E

6o\

;ag 6eo v<3 EB.atA^A O'r-

t a ggF ta,n c .LE.s &'6 E=iriv(D63HQ.E,il&9 HETYE X o.= o)

frsEg'0Exx'EES&gA

o

oiz

Io

Io

il

tr

ur-

*. -=

337

FsssE

\ocA

so\

ci*NalN(rl c.l oo \o oo-+rar*oco+*.<f$..IOr O\ O\ O\ O\

\OrlO\c.lS\OOcoO\ca*$f-\Ocar.|AOO\OC-+d.+-+(\-***d

c.lo\ra)ia)N

+dcnI--*\oo@ovq c\ \o^,'I o:drr}rfO\(.)oO € oO l- t'-#d*Hd

\oc{i.)t+sqvlqo^d:O\cnNt-coO\OO(}\O\*(\lc.l##

\O(.IOOHF-oIOcaO\C)\O O\ O\ tf1 catd**HH*#**

o\c.l

* qsrN qd tr} rr rri ttr')

Sr,kqEc.i ol ol cl oi

c.l

rnk(}63

c.l

tr).+la)eio\

c.I c1 dt -I c"I dll c1 c1 "'I c"I c'I crim 6 6 an ai colc.l c.t ca cO ca ca

p(*M<(?>

ol 1* * --Lr-F-::-r-

ra)

o\h

la

t--

ral

o\rr}c.I(oo\

O\f-rnVCl|r)\orar-r-o'\t-t.-dcACi (\l C.l <f c-lO\ O\ O\ O\ O\

a{r--<F#rr);coOO\O\O**6419* C.l ci Cl \O.+ co N ci c'l*:d**

\O O si' \O raro a.t r.| tn o\\o^11oqq<)o\r-tr-roO t-- \O \O \OdHd*d

#rf,\O\Od\O cO \O'f <-co \O ci !f, clCF\O\@cOOO---d*

*N^ ;l- F- t-l\t\-**

rrl.+rf,<)od$O(r)c'l\o<oo€t'**dQOQ*d*t*

{E i rIN,4, ,/i ,/i ,r, vi

ra) tr* Ca tal SN\Crdtntn(\tFdOOc.l 6i c't O.l c'l

EE.!) cJF

J'-Of4F.

aLo

6'&c,aq)

E

aqa

6)

ql

Gltio&

FE

Eocil(1)lq

XC)

-()?

EO

dtE()a{

L.oE()9.1

)d(6-v!oo,.:Y

E -!s

q)ao

F.r

,r)q)

ah

lrql

tsla()lto

.A

tei FF fiiZaJa acds>,8<brl 0.{

e6=r \o <r .o'Zo\Zo\v\/\Jv

()€u)

^9t<aOE\9U6A

aoH.^, M .h .EJ-{-Or/)

s E?&'T-^)Arn'E e9 #E ht,E&-E.a.EY,E # zc)otJo)-otr(ntradHgHEi=ZEEOtrlO$> $>d.*d.dEu)Ea/rtvv(u\/60= ho.=_q) ir -() i:FF*Ffr.

9aEF*(\EEFgtri1=3

Lt .*FE{. iitrl \=6A-L (+r'A>>G{*bbc\ililoc)bb

(h cri

trs)H&€

q)b-SEat ltt,r.a,(l)Uil

tattt()\o

OF-

-+co

?tsg

GIoorn

cf)c)r\ral

oocft

\o

\oo\\\o

c.t\otat

o\oo

\o

cacaf-o\N

oloo

=f,ca

\otao\\nc.I

oocaoo

cn

c!itroodcn

€l\ooN\nca

Lq)

a(,)

F{ -oE9\a()il.d

(}\(no:coo\

f-\o\c{o\

ralco\No\

\f,t*-

\f,o\

Na-.cocao\

trl$l..lC'.io\

cac\l'+"*o\

C-Ivi<f,o\

c.loo\.+o\

C.l\oo$c

e.loocriNo\

00r+\o"-f,o\

u)'-o=vzq\-t)

o\@

Orooo

o\oo

o\€oo\oooo

o\oo(>o

o\€o

o\oooc)

o\6Od

(}\€o

Ol€o

Otoo

o

F]av*aEg-ilfH

rn\o("1r\f

o\c.l

(a.+

ca@t\t\o!f,

\ot.oo\f,

No\\r+!f,

oaa-l:\o\f,

traC*t\.+

F-!f

o\r+

r.)r-\ora)

oo\o\lat\r

raF-st'lar

ol+\c)a,^i

tIaV^+6rH-6-*rE

(>o\\o":f,ea

oo\\o$ao

oo\\or+ao

c)C}\\o.+cn

oo\\o"sca

oo\\or+co

(9o\\o-fca

oo\9tfcq

oo\\o<t-tt

o\\o.+fi

o\\or+ca

oo\\o\tra

Og

aU)

{)l-

al.r()co

aLrIclc!

oL

X-ee

Looh

b0g)t,aoEoM

!Bu0trclboq)

t'(!fal- clzs^)f

tsl{s.l r-

338

(H(Hdd

Laporan hasil pengujian ini hanya berlaku untuk sample yang diuji di Laboratorium Uji-DTMM; publikasi serta penggunaan dokumen ini atau

sebagian dari padanya harus dengan izin dari Laboratorium Uji-DTMM

FAKULTAS TEKNIK – UNIVERSITAS INDONESIA

LABORATORIUM UJI DEPARTEMEN TEKNIK METALURGI & MATERIAL

KAMPUS BARU UI - DEPOK 16424 - INDONESIA

Telp: 021 – 7863510, 78849045 Fax : 021 – 78888111 E-mail : [email protected]

LAPORAN PENGUJIAN FESEM DAN UJI KOMPOSISI KIMIA (EDS)

FESEM AND CHEMICAL COMPOSITION (EDS) TEST REPORT

Page 1 of 4

No Laporan 0129

Bahan Komposit

Report Nr Material

Pemakai Jasa Sudarsono

Identitas Bahan Code: 2 Lapis

Customer Material Identity

Alamat IST Akprind Jogya

Tanggal Terima 13 Februari 2013

Address Receiving Date

No Kontrak 0129/PT.02/FT04/P/2012

Standar -

Contract Nr. Standard

Tanggal Uji 18 Februari 2013

Mesin Uji FE-SEM FEI INSPECT F50

EDAX EDS Analyzer Date of Test Testing machine

Foto Sampel

Sample Photograph

Depok, 19 Februari 2013

Manajer Teknis

Laboratorium Uji

Departemen Teknik Metalurgi Dan Material

(Ahmad Ashari, ST)

BAKA

Text Box

339







Page 2 of 4

Kode Sampel

Sample Code Perbesaran

Magnification Lokasi Foto

Photo Location Pembersihan

Cleaning Keterangan

Remark

2 Lapis See “Mag” label See Photo Sample No -

BAKA

Text Box

340







Page 3 of 4

BAKA

Text Box

341







HASIL PENGUJIAN EDS

EDS TEST RESULTS Page 4 of 4

Element Wt% At%

CK 59.90 67.29

OK 35.77 30.17

NaK 04.33 02.54

Matrix Correction ZAF

Element Wt% At%

CK 59.69 67.06

OK 36.17 30.51

NaK 04.14 02.43


Element Wt% At%

CK 73.13 78.44

OK 26.58 21.40

NaK 00.29 00.16


BAKA

Text Box

342







LAPORAN PENGUJIAN FESEM DAN UJI KOMPOSISI KIMIA (EDS)

FESEM AND CHEMICAL COMPOSITION (EDS) TEST REPORT

Page 1 of 4

No Laporan 0129

Bahan Komposit

Report Nr Material

Pemakai Jasa Sudarsono

Identitas Bahan Code: 6 Bulan

Customer Material Identity

Alamat IST Akprind Jogya

Tanggal Terima 13 Februari 2013

Address Receiving Date

No Kontrak 0129/PT.02/FT04/P/2012

Standar -

Contract Nr. Standard

Tanggal Uji 18 Februari 2013

Mesin Uji FE-SEM FEI INSPECT F50

EDAX EDS Analyzer Date of Test Testing machine

Foto Sampel

Sample Photograph

Depok, 19 Februari 2013

Manajer Teknis

Laboratorium Uji

Departemen Teknik Metalurgi Dan Material

(Ahmad Ashari, ST)

BAKA

Text Box

343







Page 2 of 4

Kode Sampel

Sample Code Perbesaran

Magnification Lokasi Foto

Photo Location Pembersihan

Cleaning Keterangan

Remark

6 Bulan See “Mag” label See Photo Sample No -

BAKA

Text Box

344







Page 3 of 4

BAKA

Text Box

345







HASIL PENGUJIAN EDS

EDS TEST RESULTS Page 4 of 4

Element Wt% At%

CK 54.95 62.05

OK 44.13 37.41

NaK 00.91 00.54


Element Wt% At%

CK 69.45 75.27

OK 30.02 24.42

NaK 00.54 00.30


Element Wt% At%

CK 55.68 69.33

OK 44.02 29.92

NaK 01.30 00.75


BAKA

Text Box

346

LAMPIRAN 9

PERLAKUAN AWAL KAYU SEBELUM UJI TEKUK

Berat awal

sebelum

perendaman

Berat setelah

perendaman

(gram) (gram) 1 jam 2 jam 2,5 jam

1 A 30 47,97 37,11 31,42 28,82

2 B 32 55,23 45,33 37,24 34,64

3 C 35 51,19 42,33 36,52 33,92

4 D 27 40,76 32.77 27,82 25,22

5 E 36 56,35 47.68 40,66 37,74

6 F 33 49,34 41,12 34,83 31,53

7 G 52 74,08 65,85 56,73 52,18

8 H 31 45,35 36,9 31,99 29,08

9 I 37 58,6 49,69 43,12 40,62

10 J 31 47,97 37,76 32,48 29,72

11 K 48 64,34 53,77 47,15 44,26

12 L 35 51,07 38,75 35,54 32,14

13 M 40 60,56 52 44,54 41,27

14 N 32 45,97 39,64 33,99 29,89

15 O 32 44,52 37,85 33,04 30,06

16 P 39 56,31 49,34 42,73 39,53

17 Q 33 46,86 40,06 34,5 30,74

18 R 23 33,94 27,43 23,1 20,5

19 S 36 57,57 50,4 40,57 36,54

20 T 28 42,58 35,07 29,25 25,24

21 U 21 32,82 23,97 20,13 17,43

Gambar Penimbangan KSL Gambar Pemanasan dalam oven

347

Berat kayu setelah di oven (gram)No. Kode Kayu

348

LAMPIRAN 10

PROSES FABRIKASI SPESIMEN KOMPOSIT

1. Persiapan bahan KSL, Resin, dan Serat rami

2. Pengeringan KSL dalam oven (skala pabrik)

selama 3 x 24 jam

3. Pemotongan KSL sesuai ukuran

4. Perendaman KSL dalam larutan NaOH selama

2-3 jam

5. Pengeringan KSL dalam oven (skala

lab) selama 1-3 jam

349

6. Membuat cetakan

7. Proses Hand lay-up 1 lapis dan 2

lapis

8. Proses pengeringan selama 24 jam 9. Pengujian bahan (uji tekuk)

10. Hasil uji tekuk

350

PROSES FABRIKASI PROPELER (SUDU)

1. Persiapan bahan KSL, Serat rami, dan Resin

2. Pengeringan KSL dalam oven (skala pabrik) selama 3 x 24 jam

3. Pembuatan sudu turbin sesuai standar

NACA 4415 modif

4. Proses Hand lay-up 2 lapis dan

pengeringan

351

5. Proses balancing sudu turbin 6. Proses finishing sudu turbin

PROSES UJI DI LAPANGAN

1. Pemasangan sudu ke dalam hub 2. Pemasangan sudu di tower

352

3. Pemasangan sudu pada generator

4. Alat ukur kecepatan angin,

kelembaban, dan suhu

5. Pengambilan sampel polutan

Kadar NaCL = 0,358%

LAMPIRAN I1

Data Kecetapan Angin Plant Sistem Energi ListrikPantai Pandansimo Bantul, DIY

BulanRerata kecepatan angin (m/s)

2010 2011 2012Januari

Pebruari

Maret

AprilMeiJuni

JuliAgustus

September

OktoberNopember

Desember

Rerata

3.0

3.8

).2

3.6

3.5

4.5

4.8

5.1

4.5

3.8

3.0

3.1

3.82

3.2

2.9

3.4

3.9

4.2

3.8

3.5

3.2

3.1

3.46

2-,.s

2.6

2.5

J.J

3.8?)5.J

3.2

J.J

3.0

3.11

Sumber data:- Tahun 2010 darr 2011 : LAPAN- Tahun 2012: hasil pengukuran di lokasi penelitian

Data Daya Energi ListrikPlant Pantai Pandansimo Bantul, DIY

Bulant, Daya Hasil Daya Hasill(eceDatan : .";-':-*' Perhitungan PengukuranAngrn 1,6lufti tw"ttl

JuliAgustusSeptemberOktoberNopemberDesember

Rerata

108,96136,49

100,7979,76

60,1954,7289,92

98,40

123,60

91,2470,8054,00

49,20

81,20

319

412

318

3,5

312

3,1

3,62

DaYa (P)= Cp x 0,5 P AV3Wattdimana:

cpp

AV

koefisien daya (=0,4)kerapatan udara (kg/qr')luas area propeler (m')kecepatan angin (m/s)

3s3

v9E

m-rv] oY-: + i()d.@-:D; J. O -

.. a

!9

-u5

q' q)3V)b

)a

D

|<

:

aerJNprJ&rJNNpp9- = c ! { a,^ L o p:5 € e { r A E f; _

= € e { o a L c * _.?

fJ+ -+- 3_ * urw_ p ro _c uN a op g go o_aQ QCU : = ! L- Iu

- ui.u rr:i : J;; ; - o_ sa orc u b. o_

a.a - : C O- - - tJp tr e U C C p - _ i

i a. - + ; ;^;;l;;;;_ ii5;: ::::::;_ i;;:._ta--=---__up_oo_u > a'r o x o b> ;.^; a - i i :_ ;- - ; :; ;; ;;;: :; :

: = --- =---:---o:--c oo---o .- \r _ u q 6 . o _ e u _ s o o ir f, rJ c i - o _ _ i i .i

3 i -- :: : c- - :- I N - - i :: u c - o : : o - u a u o o- c _^ { crJrJ {su c _? _ uN!_'=iaq *s- <Lr ror, iri g _

: : t_r-

- :

-.-!J!.- -a- - = -o_ c_:_e _u' = =_

j x \J . i, .) L -

j - ! ./, C ! X r > ,_ . -

.i , ; : ; ; _ _

--:---urr:a--__\,gC-_Og_N{O_oc /, a { u, < t- c = r o c o o } u ^ c ig i i } a c { u { a 6 u o r

:. : - = -- - -_!u___ ____ gp_-oQ p_6_ro Q '/, . ! c = J ou u'i+lJ AO ;i> NS iOuc;oai---;;ii

: I :- - - -: :., 9 - ! !, lJ : c ::. I p g: 9- N - 6 o e - o F) a ! v, e -6 - * a{ C q ! - u b u u I I I }, i: O.__ ; { * s

"' Y. i: : !J :- P + I P :I. 5 !, - 9 : I'J - - u - p N N N fJ N M _ - - N ! u) - - @ @ - ! 6 p u 5 ! e iv ;'u ;_ oi! : :, i- ii,: i]L _

! + ! s rJ rJ a u * 6 u g !^ t, ! * :- g u N f. : T5 Q g _ a NN + , a - . f, --u uo a cs iv!u:; -; a, {- o**pioiue

' i v :i u, ! + ur u 6 ! g !} p r !a : Ir p N fJ i.J N _u * q u a u u N n tJ tJ r p { ! * ! d ie i, ig s _c ir ;" ; a { s s tJ * I o ! o i} c tJ

,r rJ w N rJ rJ rJ u _ r J. I: I p:- !J:- _::::_:-:- t^l p a u tt 6 c o !-qN- aa {u{N6@ u €u6u6u!

l=II-

p

; J I r:iiix niaifi ;xL:3X :x;:i 3I:;::i]J , ', O 6 1'r U a O C 6 5 6 +. 5 (., Lr uj ui -'i, -;;:i ;i ; a; ;-;.;; i :: y: ; i ;:,if j

i :i 1 I :i yl ! a 9\6 ! 1 q 5 u A a a a ! Nr u N u qr a ud N J'^ o { c !.{ e a € @ rJ iu L g q : ; u ; l _ * ; ; ; ; ; ;*,,

5u uu G 66! a gsu aN aQP:!v_ u q_ a aatJ i- c r o r c rir { ;uiJ; ; i"- ;; ; -u! o e o__ o rpq g

17, + e' + u, s 6 u a d 6 a O A u u N E N a \, _ !,, a N ! I N p e rJ it o > o r- s G ir g i., { ; L ; ;i ; - ; t o u u.o u b.o lr.o + G

1/r 5 ri + (, a u u 6 r!6 O q 5 $ U N O {J N lJJ '. o O e 6O - u O a u'o i 6 L, o ir G ir ir s b ;- s i :- ; ; ; ; ; ; :- J ; ;X ; ; *.

- :il i ii:*x;3:r : 33 i:: \;;i;;:;;:ii:rrrrFrvUtJNau- ;_, r i ; ; :; 6;u i t i :; i:: : i; i:; ;:: ;: =.=,-!" -

p- :!:-a a 5 p o - G O N Opo _ _ o - u s o 6 6 6 6 a - o ir ia u & iw o o s - a q.i ; * ; : : i ;

CaN*-r,-p--i - ai o i, :;; ;;;ii ; l3 ;;: ::3;:::: ; ::;a { ! N u o -o -o o s ix b. b.r oio b iru ! u u G s! ! uq A

: _:. . - : - - :- : : !- y :: - i- ! 9 - - - 9 9 o s) 9 9 N _ _ a o o k, { 6 - -.J ! _ o u { _ s il :r s U l.o r o.c g tr '_ o o t" i I

!

?

!

!

zv,a

{

€

^Yi1<h> :<;1. JJ-tIO-J^l(/EMi, o -o b,J=:a- JU

ctBa

z'a6

*aI

:l oF-

'r.D

(Ja

V) (D

f,.

;

0z:'7Z7

4

E

&7

l

,r. l-rrNChE6F r ? N_;;_;;rx:xiii:i: ;:::; I ?:: i j,

c u. € + v e$ oo - -l q? 1 f: "1-:.: !q € @ e. € r-16 s_ c v : T, - o e o i

- -: ci nj rr - -i j î

j : J _; î

N J o N ; ; ; : :..,

q

N

.rs -.lY 6 v n o o v 6 N s I $ o d_ 6 6hr+.rd=cj-i ai nli.i :;::;;; i;;;::;;lIl

^l \ 1 oq - o N o . - : .."1 h e q g -l o og q -: - o 9 s . c o .r a'^ - h 6r N o N- N * N N n -i v _ni a d ri 6N _ n .^ t.n -) nt t.t

o-csE-rhsr-.: ; ; ; ";^;:u R 3 i i ; :5 ; : : ii ; : r ; T :l; :-9 h No v rvs.r oo o|.q \ Rq q!q € r,!6 oo _ 6 + v o .ro h n ur v o m rini n n v + ri h +w h + ri ; ; ; ; . ; ; :,; ;

r

.r€ 6 - O 6 n 5 6 O og g al -! og u1_ _ r h h + 6 h 6 N F r N No h h h r - v- ^j €j a ri + r; ri + - - - oi -; ; ; ; ; ; ;. ; ;

6 - € I O € - e O N .1 9 at \ d) al-: o. v - a _ $ o ^t h o _ o v,c N h h h+vvr;ts Nn+dri+-- oo;- ;; ; _ ; ;; ;

c

*€-O q -6€hAN6q6@e-5N_O€ Or @ _,r I a €o6€+dr; î +$Nrh-i sqJ-;Us;;;-;_, ;;,;; ".

3 \ h oq a. * 9.: a o oq \ -:.1 n s 6 o o O € no r N r, h c a oo 6 h s N r î v $ yj ts 6 o o ri o - + ; ; o q;.I.i ; ;_ ; ; . :

'1q r1 v.1 -"1no Q6 6 o6 N- 6 o N€ +q, 6 h g d, r N v o n s ri ri <j h + r. n ri o o G o <l i f c . .. i

$ e q t:.! \ -: ".1 o n.l N N 6 O 6 Q.r r 6- t 6 -i oi o m v + vi .{ ri e r; + ri "i € + ; : : : : : I ; : i :

d6lt-m66rdr., = - -., ; ; ; ; + : ; : ; : : ;n I : : ; i ; : ; ;1 ? i 7

ri

o

.l

.l

U

r-l .l!-6I oE

v,^=.=N êr.b 2qi E"t! d4l-L-e5 t6 ^s

i.

a

C

q.=a=

!=t-.c-'l

= E r:2;rLr^

5YL+i-.i#2':f,-s;ZT5

No o - e 6he mh r) !1 "l v1.1 h- No o r€o h o e o -h {,o a € ri m vri s +r r -i ui €i ri $ - - 6 L ;; ; ; ; ; ; ; ".

-

ll q ! : : -: 9.r q -,a i r: I -'Q q n 09 -: Q r -: q €. _ - 6 n o

^r---^lO---6.f -.n_Joi n_+ri ri __r_oc.l

6-O.t9F*€ofi_niîî^.; I ^.,.1a

g1e og.l.lq \ qggo I r N ? n f_'-_;ar_a

9alr,€6fOtSh , og.q g \ v] v) --_ q -: v] s r e o a r r _L € t'e mNoCco* oJî*:oJO::J".j;:

-:o : 1-.qr 1.1c o.nhNd,a€,^ a r -4.) r x r. i^r

: : : ^1 : : : g..t "1 ?. 9 -r 09 e -r...1 - o. - _ € a E o _ + _-.r,r

66 O V nf - o N 6 O Q l:.r \.q ! rg_ - h o _ d _ r f, 6 -.a _-: noo cjo-o Jicr--N J J__J _N___ j* I _ : _

€-' €. 1 ? n-i*6o -C q n g -6o - r rca -€ o h o - +-c a r.O oc-o-dnr-ni jn_i_ J_^_J;;;; =

:

d

N

N

tr

r

t

€

I

€

J

_r^r t', N c N - -, - + - s 9 ri $ _iN 6 9 n N_ -y rt ^ v..t (t a

NO*€r6-66ac; î -;; J;;3::::::::::::3:3 3;::3 :

,.Ea'av=

':iaGo€A

L '.C-L

'û

,UGY

|,a-JLLI

355

;.- - - t r,9 F - a c - N i t rJ € r € 6 Q r i! _ ! m € F * o eo - FNNîînAi-il&Xro

?'1.1 "1 n 09.l oq -.J N - h N 6 o r e a r a o - n a - t. - N - i a ; r; ri + v + ni ri ri r,i ri J i d i : _i _i i _; ;

q.,l - r: q ! r| n ^l\q N 6 € d1 3 €6 N + o * E c a € h d\ - - N N o o + ^t + h -i di ri r; o q ri oi -j -i 6; + ; ; ; ;

lA-rhO Q hFr <2 A 6 r + € -r hhv6N r6* *.i ri r v o cj - v ni r; ri + v n ri q v ri î - J,; o -i "r + =

q'1 q "l 9 \ q 9 ---n q 6 v ^ o h 6 h 6 N N $ e o 6 € 6a v f v - - o S S r,s I v h vi h ris ri.i I r, 6 o o o n

q.1 09 qq \ \ a <i-: N 6 r-€ d ra n o 6 6 m @ o 6 6I v + t r j N + h r; r; + + ri a G ri ri + + ri u; {t 6 ; ; ;

?e g g - s t1 q-q.t *6-o -_se€Q e_ 6 _6 n1th h$ N m heh h 66 69cqa -;+o nd rioo s

) !1 q I n .1 \q oq e q - q q .l o 6 m o Q Q € Q Q r * r r,r 6 h h$ - - h aa h b r;G s a.or a r+ ui {t a a G.6

lo9 q ?o..1 \ q.1q 6 6 o N N v eh - 6 N _ 6 r * @ +) s h ri s o 6 € r ri r; a a €i r 6 si r I ri ri I s * o -- *

I q.l \ v1.1.1 I og q e g 6 e - 6 h d w o N -, o. t N -L _)€e 66 6 -eEa g r I oNa a r o <j,a o\o r h r N

| 1 : 1 ? 9 "1 !t.t \ q \ q \ 9 vl !q e q e o o9 o a o h rr9 a h€ 6 6a r9 F 6 I ErEj \d{i r 6 r; a r N t r N

In I \.! :q q q -9 s, r - € s - on 6 N a 6 c € o r 6Ia a n, -6hraI 6 r €ra Eir.5 ori gsr rir r

119.!oq.! qn 1! \ r: I v 6 @ N= r r o rsN6 e 6h 6 nV - m h ro6 v o oln gjr o A + r{i r,r,r s

qoq 9nq e99oqs 6o €e*-o oor *6 r6r 6r h m- N d ve r; ri yi s € Ej 6 o> 6 q= s - - c a i

ii 1 I ! -1 \? "1 t 9 e 9 \ 9 \ - -: n oq.i e ? r € r €nodN - N$66 n 6 n6 6tui€ a rj+ g tiGro c

-:? q q og ! nq og \ n v € r n sm N N e € o _6 N 6N - N N N -- h v $ < v nq + 9 ; o ; î r; î 6 ;vi ri

I q =

? ?. a n n.l I q \q o "1 \ oq.! 6..1 € e @. c r, ro - o o O O N v 6 - - r n + ri ri+ +.i - = j r, n r, ei

'1 I : : ! A : q q I'- n.'j vt vt --: -: .: 6 c e - .r r- 6 -

9 q .:!q q t n099 09.1 : r - a o - J N r s € t r 6 €a - - O O C C n N N _ I o J o oi d o c o _ J N .r j _

': n h 09 \q € ! 9 \ q s v €o 6 Q 5 €.a *. N r _ _ e rp,OO_rO=-.___:___

q h o 6 F Q 6 A i A 6 C 6 O + ^th ff o.l -) s.l.l r no- jo.jao+6j +o+oo;J;Jii rJ: ,+_J

66 6NO $ I f o f - 6 C-N OeO r^6 t Ga\ C r -o i "i.r .j c o + î + 6i .j: _r ;j + , : _; -, r .j.i; _ r

q oq 1 q I I n oq dl vl \ 09 o. € - - - N r N @.r 5 a rl oO * -o O O o6NV J;O J ;.^ j j J _ j jc;+ ::

9 I n 9 ! 9 09 q.9 R q h r) N h s N 6 o - r m i., 6 rn o- C - c c c = -. -? ^j $ o' n _ J o.t.t _ _ _ _ _ _ :

\ -: Q g \q og.'l \ \ r: g c € _ 6 Q o 6r o o m o _ t c €o e - NN w - i o ri ni dni - o o _ + ^

1 /r _

ilsZo

I 1 1,1 I q .t .l .1 \ q oq .t q y q -: € ^

€ - e + o + d .r .{ 6 u { a;. v r.lNNm--.1-..-hvri s$yr+++v-iri = ?, Tr J

.J

:.i So IV 6

-9l ,,, tsa1 i"i'!--I Fr =)>(,

4

-l

a:

€

6

o

1

ci

-

9

I

;.^t <-Yat;.-

!c6Zr-OrA

!4

Lr'i-i+ta (1 rir €,p'-a * u 6r.J) Z :E .,A

6t;.Eu) 'a9=

.=l'Ec>E

K ,T,;9

9.-UiuxuL9(rc-Jt!

N

r- - a r 0 s F - a =:

I ? ! !? E r 4 o = r N o, n € F & t a _Ci--NNNNNNNd.Id--v

4

3s6

(:.1@ca€er'-^r i._;; ;; I;:jx3X=ii r:];x:?:i::E :.ro

U

!-S 6r^!/t-cY(\1 tr

E E,: HdLL9ho o L- qY>L/iS

r

E

E

rl=11: : i B : : : q r e qe - ?.r.1.r vroee vrN h o * + r r

I - , o-oo__N;o-i_i__jori.i-:^_^

IXl ': c t h c c -.- : g. : q 1.-j € - N o q o o r e * 6 6 r-l-^^ronrr-vnjood;6jcj+oovJ_i;;;;;;i, -

:I

El: l: N .i "q I I n - o c o N s r c-l --r*nirir;;;J;,;i.l;::::;::Xi;;-. :I

?l oq'o - r o - ;: T :9 ,1 t \ ! .r - : ? * q \ 9 q n h v .a + , + L'-i - - ry o ni v o v w ni.j ri dj î a _i v s n ru _i m i _ _ n v

Igl9 c € N h F -=lt-;:;;3:l;:3Si:;:::i:3i::;:..., :,

I

=l: t c9 e -q q .1 \..j.t 6 6 N h E o Nl€hvovqi*| _i _i _i _+o_,i-;:l:=;::;;?.,.,

I

Il= =.q

.1 .: 9 h q q r v r N N o $ a-l--nrririvonv_i+6;;;;:=f3:;^X;=_ _, " :t-9l -: v''r - € - g 1 - q g q q.r r o 9 v t r -o o€ N -lônovvi+r; ri ri ;+;;;i:ê:=!:9o"9r-* r + - 1|

...hh6_sririrr+"ivi;.i.d;;;:;

I

=l -e ::: ; G ; r I : : : ; i; i : € \ 1 e oe h N n N o * + * , rl66vhoonoonI

=l:: -: s \ r1 o r ,a 6 € e o ^r d - N-l - o €i h ri €; v h € ri _ ;;;; _ ;1: "

.: q p : ^ 4 - * + * + cl_h€v+ooooooI

3l=::i;g*e:q\?vrvr.rer-91a_rq€ocoo! * + + .I

_ _ _ ! v, € v 6 h n v 6 vvri o n n<i"i+* ; ; ; ". ;I

3 =l f ;1 :; I i;. ::1.i: t ? e h r. 6 N n h r n o d n v ,\ + ' l .i I ,--,_hs_hvs6€vidnno-;_-;:

I

=l : _ _ c. u1 _ @ 09 v I .t n o n _ o r ,

| - r'e'r

ol - - - N h - - ^

t.-"6lq c..! N r h _ -I ; ;.' ).

^"i li _ : I : : : : : i ; A F -r.r -: e - c.r -lN.,Nhn,ni_.nrr

-l : :1"1 oi r ^ -,- y r - - h o - o v

I

-l - "r.r ! 9 vl 6 -: o. 9 v1 o € r v s o dI $-mJo oo :;; ; - : I : : q.1t !6 r +'- o€,^ L

I u_oeo_oooo.vîooooo_J::3.. ,:

IEI g e, h N € o _:: .: _ a ,: Y t N R s i h \.: c € H n h + . ,l*oô_oJiooooooo.;;.i-ooo_noJoo _Itl3I l - -.q - 5 o 9 9 o ? 6 v h _ NI-c.J__r_ociiiccj;o;:::SJ!:!:=S,.

=IItlc r

^ - r o a N

l;c; :'Ye:3:::=5::;l:3:3:I:::=.-"

:I

-l- o o € N - h 6r ---o- ---:::: ::: I o."rsi'h6c@,/ ) o o+ !

t-^l :: f.f r q \ $ - - <i: r 6 i $ - -I^roôcjOJo__-1v,i-5Na-rrj _ _ oo__ooori:;:-,:l:. :

IFl'')-o oo No--: I \ c o 6+ -Nr.r6 N @+ ( c.r,^l.r -.,o o a ro_ c o o I l_ : :::.,: * - + ( c.,

I aoo--oc"nmo-o-^-::;ft-Iol "! qq.r€ s o s o9 g n g q qv v a6 r N a Noa o . N NlN6--o--oJoaa;i-t:::r:ll'loao.Nr* e - i|

_ooooîooani ruro_;;;:,;;:,

!=:iiRRIrrSI*e;;-tn€F€aoFNO!A€ r--FFi;e

IzIY.Z(n

=.T4)

t/)

c)c

q€

L-l

-tU:Z

357

._ rJ') CO F{ Ot CO Or N O m N OO O o) O N lJl Ot Ot O) rr @ N € N O or co r\ oo @ N otE.ti.ti+r.icdcr;ed<++cri+cr;+.tcricdr;cri.tcr;cricricdrcr;cdcricr;d;ditvi(o

ro

(o

(EE

ulr-{

mt-.1

..1r<

o:|n

qro

t{,j

q(o

Nd

0q6

r{,d

09ra

tln

qrn

qrn

olln

|1r

qr{

<t

+

rnF{

qN

u)F{

qrl

E(!

(E

(E

Io(!a

dNcnoo-i-i..iq rl

F.cOLnrOci ci c.i \rlNrnH(o-i-i.j\ olJ)@cn\oLn rn Ln N.

(o

LnLoo@Ln Ln F-':

r..

lJ,) r{ F. O)F- €i ui c'l

lr)

roco@roFuiri '!Lr)

sfo$(o'riddoq ro

(O l'- ..1 Ird d ,ri fl]

lr)

r.lrn(.or\'rir-dq ln

(nr{r{duidrr;rl

tn

NNS$ddui I

rn

(O rr cO cO(o (o rn':

L..)

coc)oN,ril..dq

(o

$t-.t..)tn!r; r;dn

N

rnaOF.ln6 ,; ,/i cr)

rn

cn (o (,) o)e.i dd'! r{cn$sfO)rl r{ rl ':

Fl

!nrn@(o.ici.icl r{

ooN<fln...i.i.jq

r'{

(oO)(oO)-i ct ci u'.!

o(o rn (o.No rn o':

r+

.10q\nFiNOO

oo(oN(ocici6ie o

,ft Sig#giri,1rlliii7"i6qlii:rl1i:iiii ;.;-:.:::::ni:;:-:rr:!:t:;i:ri:rri

ii,ii:..,+..=ii+i

irlli... l:i:';i:.:'iil:;!:iil.ili!::::::l::::::::ir.::::::=:

ffii#;}i.effif00 6| c} Fll^t

N in in.

c/'lN

€c,

qr.{

ntn

q

\lr}

Flt-

nrJ)

n(o

atn

u')u)

I(o

cfll/)

nrn

niLn

u')rO

crlrl

r/')o

N.i

oq(>

o)o

qN

qFl

qo

,ffi.iHI;,

q ry 4'rl q \ q \ q qc q n \ ol ol 4 oc c! 01 a n ari (n rn O H Fl C) rr N O N d O ql N r.{ O r{ d el N O

q cl n \ oq n? o] n e ol q \ q 4 \'4.1 q ol q q s?O F{ F{ O O d O r-l rO O N O O O O O r{ O O Fl O O

tJ.) r.. I\ OO N (o N l/) Ol O (o O oO l-- Ot c..r (]1 Fr rn O to (oci cj -i d .i -i .i d c, -i cj .i .i -i ^i

j -ir..i ci ..i d d

fYl ry q q o'l \ ry I n I q r.l q \ q \ q c'i \ n n I(o r.o Ln tj.) f) (() 14 !n (o u) (o Lr) (o N t, tJ) t/t t) u) tJ) r\ rn

o F.. (o cn c{ oo rn r+ N N o} <r o) (o rt oo t.r) (f N r{ Ln Nc, r; ui ri rci N rri N'ri,ri'ri rr; r; d r; d d ui d tri'i d

q ry o?'4 q n n .1 o.l q ol u] \ n .-1 n q oq cI .1 4 nt'. lJ) (O N (O 1." (O (o tn LO (O Lr} Lo lr) tr} (O (.o t,) \O (O !O rn

\ o'l n og q \ q .! c 1 u] .! q oq c..! n n cI a oq q u](o (O N u') (o (.o r\ lJ) l^ Lr) Lr) tn (O (.o F- (O Ln trt (O t') (O u)

e q ry c q oq n n n q q n c''1..j n q q o.l tr| q o,) qln cO lJ) l/) (o (o F. f\ Lr) r\ F. lJ) N tn (O tJ) (o l.r) t4 Ln (O lJ)

oq n n oq q n.1 \ 4 n \ \ q \.! \ \ n oq oq q qtn ln f) rn u! F\ |.r| f'. l.r) Ln tn l.r) (O (O I.r) Ln F. Ln rn Ln tn |f)

q q q ol q n \ q q n n q n q q q n c .1 oc o/'t \lJ) L.) rO l.r) (O F- (O tn Lr) (O l'. Ln (O (() lO (O 1,. (O l.o |J) rn (O

q q \ a q rq o? c! cl u') u'l q og c'l \ n q 4 g n ry nltJ) (.o tn lJ) f'. (.o lJ) l/) t l lJ) (O l/) tO (.o l/') ljl (O to rn LO tn (O

qc-.{clnoqu'} nojlqqqqu-rq\n\c,] -.: ul 4lJ) tn ln LO (O l/) l.r) l.r.) Lr) F\ lo Ln l.r) (D l..t LO tn (O tO (O Ln t/)

\ q (.-.t o,l n q ol 09 oq .q \ 9 .1 q \ q n q c''l q n! qtO ln Ln F. l.r) ('o (O ln (O rn F. rn (O ln Ln (O F. rn l/) rn l.r) (O

orl n n 4 n n o! q oq 01 q'4 orl n .! n ol \ \ o! \ nLn u'l l-- F- l'- Ln (O (O LO lr) (O tn ln Ln lO Ln Ln Ln lr) lJ) !n Ln

u? .1 n cQ n I oq n \ q cq \ oc -1 oq .fl n \ \ c'! q 4(O !n l.r) t.r) (o (!) Ln lJ) (O Ln Ln rn rO rn Ln (.c) lr) (O f.. (O Ln rn

.! .l c.{ \ n ul q n q \ o,'l a \ q q q o! q'4 oc 4 .1(o rf) @ ro r.o Ln r.r) (o r.r) |J) rn l.r) rn (o t,) L !n rn Lr) Lr) (o N

oq.! q q 4(.'J I q n \ q q \ \ q \ q n q q oq 4O.r O O O F{ lft O N rn Fl d O F{ F{ -l O ri O rr O O

n a .q c'') \ o'! U.] a oq q q \ q q oc .I n \ .! q g qF{ r'{ c! r{ d) r.l r-{ r.{ O N O O Fl N O cO c{ O $ F{ CO sl

(.-{ q q e \ a a I q n a .1 q'r'! og q q oq ul 4 q u1N O O <l Fl O O N O N H rr O O O N O r{ O O d C)

\ U.! q n n oc \ o'! \ (.1 \ (q q ol o) n oq \ q n q \O N O r{ rf O i{ Cn O F{ C) r,{ r{ O O Fl O r-l r-l F{ Ft C\l

ol q og n o'! a u'! q n \ c.i q \ n q cr! 0q ul cfl q ul c'lO N O Fl r{ Fl O O N O N () O r{ N F{ O Fl ri O Cn r-{

N tn cn N tn d lJ) sf F{ sf ol tn sf m co N rn t.o r{ st <t rnc.i e.i .i c.i .i .i cj i c.i + .i ^,i cri c'i e.i + d ci rvi .i cr; 6i

rl1 n q q t ol 4 o) cl q 4 oq ul 4 n 4 q \ oq cq q oqr.{ d d r{ O N O Fl N N F{ O O O d N Ft rt O N N N

qn\o) ulnqqqn\qnu'l .,1 u-rqoqq.1 ulqO N O O cn O -{ O rO el $ 11 O O N O r{ O O rr O O

l-\ r{d.j

o'l qNM

-qqNO

ul0q(o(o

o?4(ot')

oq .!(o u)

nq?rn Lo

qn(o(o

nqrn (o

qolr\Ln

rJ)N,.ri d

u') .lrorr)

F{ C\l

ui ui

U1 ridd

\ r'_-

Lnln

.,') o?tnrn

nryON

cri .1r-t !-t

oqn(O r{

roN..i.i

oq\Nrn

nqm()

ra radcd

c)N.ici

:;;iii,!tt.#1::l!::a t.:::a.a'i;r,.1

: -i .-.:2..,

ii.;fi,i1tg:1;

o)o

a?r{

t)-i

\rn

q(O

\(O

c,':(o

N(c;

q(O

r{

'/i

\U1

o/l(O

Ng;

qf)

\lJ)

o?u)

<:rl

qo

qf!

\rl

cIN

NCJ

N6i

oqo

iLle,ir

fiy:

ijfl!,

l.*i|t

r\(o(sfcNr

l-- L

Or

Flfrri r

af) <

rn!

o)rrn!

cncu)!

rJftOt

$(rn!

4"Ln!

F.F(ou

rnorJ.) q

rna,-o ,

c-.1 oLns

c{rLnU

cf)ornu

cosOr

$(Fr<

qcNO

sf l.Or

rnarlo

(O l.oc

ooaOc.

qo(oc

li ;il

$ffi:4rI:::+',ffi

=ii:-::ii-{.r:::fi

Nr{oN

E(g

F--c.-'60 :lc-r--!:

[: co

358

,- sf O O .-{ <t O N N cn N r-r r{ Fl L N O sf N m O) O r-r O N O) st O N O o) si Nh + $ + + + + s .t + + + + -r + + + + $ + n; + s q + cri + + + + c'; + $'

ro(o

(o

6d

q

u'!N

0gN

cro

Fld

q(o

q(o

s(o

u'!(o

.,.!ro

F.ld

u'!(o

F{

,d

.!tD

qrO

\fd

N.i

q

rJ

n:

q

q

eFl

Fi

"i

E(!

.DP(E

IfittgE 359

oqqn.!qtoqqqNsfNmsfstcnNFi

\qc!aennocnNNNTnNNNTiS

nol 4u'lnnnoqnrO<fNNNN(OE-lrO

qqolocs{q4q\N(Otr}rnr.o(OraN(O

q4oq\qoqqoqol(oNrntnt.r)tnlr)ln00

qqq\nqo?4q(O F. (O (o (O (O l-. l'- tn

.1qqq4\ul0)o?(ornLr}m!nLnlnlnoo

'4oq4.!.1 14oqqntnU1(Of..(O(OU1F\(O

n\o!nqnqnqF.lnNNlr)Ln(O(O(o

.loqnoqoqnqnaN(O(O(O(O(Olr)tr)Fr

\oq\qqoqnu'l q(o (o r.r) rJ) (o l..) r, rJ) (o

qqqc'iqqn4qLoLO(oro(o00(oLr)u)

nnqneoqc\<:|.r)u.)LnLOrnrntnL^ln

-10tq4nq\qq(o(ot.r)rnLr)Lr)Lr)Lnrn

q\c,')n4nlqnrrrJ.)(o*1-ror^F..

q\q\qo,?q\u')(orr)lJ)(o(o(or.r)lr)tr)

oqu'l 4ogqnqqclOOOF{FlOOFlFl

aryn\olaoqqocdriNOOFrOdO

no':\oqacr|n',!t,.!OrlOr{FlstFlOO

u.}\4q4\o.)nnoooroori(foco

\qulclqqolorlnOOOeINNONN

NOr-{r.oNNt/)rnr'{d-i-ici.j-idci-iqoqU]qoln4u'!qOOOOOi{OOd

oqqnuln4nul\OC)ONOOFiFTO

M:ry, ; "tt,-;: *,1"

i: $i ::-l -a- i (: :il ---

iir}.r'tKiiiiFnnA sf lJl. rD Fr lO O) 9.:r'i€{\{ .(\l {r.l"tN_1.N.',ri{.:N :{n -QJ

o..j

\N

qcn

o'l(o

qln

qcO

qI,)

4(o

'4f-.

ar:(O

'r'lrJ)

n(o

4Lr)

q|-\

a!t-

qrn

nr{

no

lr).i

Fci

roCJ

\o

4o

\r{

t$e

cl,l oq c]cn r'{ N

90qocrlr{N

qnolNNF{

eqq(o rn l/)

.?\.1F. tO (O

'40qnrn (o (o

F. (O (nri ui r-

oqqqrn(oLr)

qq<:F-Lr)tO

nn\lJ) ro r.r)

={ q c,'ll.r) N {o

4nolrJ) ro (o

nq400 r/) rJ)

q\o,1rnl.r)(o

qc!nrJ) oo (o

\ o'! ol(o (o (.o

\4nOOFI

q4qFroo

o'l .1 n<) -l rl

oo(oroc,,i d ci

cYl o) o)(ooo

cl'! q 09Froo

ocqqoomq.1 qOt'{O

Fl

ft;

qcn

<:N

q(o

qtn

E.lF

\

oqrn

Ft(o

q(o

qrJ)

clN

oqLO

4l'r

olr.r)

\t)

qF{

\c\l

Ne.,i

olo

no

oqe{

rnci

F"l

-i

qo)Fl r{

nryrnN

q (".1

Nsf

\ o'ltJ) (O

q\rn Ln

09 0lro rJ)

eqrnLn

cr'! .11.. @

4qrntJ)

.1 q(o Ln

4qrn (o

.1 4(o t-\

oq oqLr) rJ)

\4(o (o

qoq(o (o

oq oqrnN

rJ) otc.i ci

(.o eld.iq\NN

(.!qNO

\u]ocn

<f !n-icim(o-i cr;

qni'l r{

t-: ,""1

:s::: :9i

qq.1 \9u')nqqqo:aar{ N N cn F{ rO N a.l N r-i d rn N

oq q n o'l \ o') g oq q \ \ \ u'!N fi) (O d r{ C! N F{ Fi Fi Fl Fl r-l

ulnqqq\ryq4clqo?'J)N(ndNNcONrn(nNNNrn

\fN00(oorN(ocnddl/)(oN'ridr;dNdtoddddr;dnqqu'!4oqoqqo?4\qq(o rJ) @ rn u) t.r) Ln In (() lJ) Lo Ln r.r)

qe\\qq\.q(.in1nc'1(O lJ) t) LO N (O N l/) cO oO rn Ln (O

N sl (o oO oO tr oO (o ol cO tn (O NoddNddtridr/idduiddqeaqqul\q4q1qqlJ) Ln (o (() N tJ) t/) t.l.) Lo ti N (o N

tO r{ N N N F.l (o <f OO l'\ N N O)riFdNrir-r/idr-riddN

naaqclqneq\cnoe\(o r, u1 N r.o ro l/, (o r-.) rJ) (o (o (o

ogqqoqlqolqqq.].]qqLn lJ., (.o l/I (O l/) l.r) !n l.r) 4 l.r) 1.. l.rl

nqnqoqnloqnq.lq\(o Lo (o l.r) (o l-- F\ (o rrl (o !o (o (o

qnefl?.lqqqlc!cYnulN (O (.o (o (l) L l.. tn u.) (O (O ln (O

ac.!\cqnnoqelqolng(O (O Ln Lr) lO l'. f- iO (o Ln tO @ Ln

\.1 c] q\n"1 o.1 o)q*n",)U1 F. N (l) rJ1 (O 1.. 0O (]) U1 rJ1 F\ (.o

n94qq\n1q44crt\lJ) r\ rn lo (o u) r\ N lJ) tr- N (o tr)

oqogq'4oqq\aqnnqog-lC)NOO()dOOsfNOc"{

0ONNlJ}NOrlr{rlstu)OOtcj -i ci d o,i + -i cr; c.: .i ci d; -iLO rl N (.o O l, (o lrt (]) OO f\ O OO

d.icid-i.icrcj.ioc,-ic;

N(.o00mo)(omNoltflNst|Jl-i.icidcjd.i.i-icj-i-iciNcno(ootNNN(n<fNtr}roFlrlr.lONONNr{OONF-r

n..1 \qq.1 u.lqqoq-.! qnr{ rl () O O ri O N O O r.r f\, C)

lo (n Ln $ F.r (o (O f\ fO OO O sf sfct-i+ci.i-i-i-i..i-ic.i .id

\o':4n\4\q\-1 qoq\TTOOOOOFIOONcnON

6l

^iqrl

(oc.i

qrn

u'lln

qln

qr\

o)(o

ar')(O

cqrJ)

.{t-

r{r-

c9F.

rr;

N(o

!qlO

co.j

r..ci

\O

ocoqr{

r\o

\oNd

?iifi

w

qr'l

\N

u'!m

qoO

crl

\LO

q00

\tr)

oqrn

q(O

noO

r{t-

qco

r{d

ulLA

\r'.

o.j

c-.t

r{

r.o

d

aor{6i

\r-l

r.o

c,

(o.j

;ii71

l:i':.illl:l:a::f\l::,:f\!lr:

mii{i:lffitri;t;,.o'.Ft'liji.l+t:ii:*;;i:.il,111

rya7,Iiri-oo",:H

%':i:lx:

##t:i{o.ti

W::i*?i::.rrl::l

ffiatLr(f.]:i;irt:l':rii.;::

r;i::!lll?:#t,gndi:

i:li,,;.;iiii:_(!tr:i:l!l:1:rrY S*!

irlli:,:,s,i'

:::! irll.]E;,ri,'r:,

,Bffi*,,rl,ffi

'ffi;t).v.:'iFE,ii

$ryaaitia;:;;

ii!;r:,,t=',;ffi;i

vsl,m

ffi*"w#ffiffiw

+rri.:

ffiffi;

'rr,rffifr

Wiil

Fdt

a{rloNC

-=Er{4-C$o(ofOco

oqrn

n

osN

ulm

m

co+

e|n

qro

o)t,)

r-{l.l,

Nd

od

o)IJ.t

<fl.r!

\lil

{.!(Yl

.ir.o

F{

FI

09

@FI

N

(o.i

qN

E(!

l!P(!L

ft,Gq

qco

r{..i

ogro

N+

F.6i

F{

d

r{(c;

q(o

oeln

ct'l(o

q(o

oqln

\t/)

FI

'ioq<i-

dcri

N6i

oqrl

qN

4ii

N6i

\FI

ffl00

(o-iN.j

flrii

r#i

ogcn

N.j

09N

oqco

aan

cn+

nLN

r"{t.r;

4tJ)

nN

oqlrl

ulLn

o.l(o

qtn

(\+

qco

oqN

qN

oqa{

r{cr;

nFl

\N

olr{

nFl

...!fn

oqcn

o)+

o'lcn

r{Lri

qcn

n<f,

q(O

N,d

\ro

rd

(\d

Irn

\Ln

r-{u;

l'-*

qcn

oqcn

f..o.i

olt-l

Flcj

n-l

o?r'{

LN

..i

o)O

N-i

t{<

(o.j

cr{cn

.qtn

c.l+

(o+

N=t

r-i,i

CD

N

cN

o?tn

qt'.

qr\

\LN

r{+

o?rn

oqa{

o9N

nr{

cr.!rl

nrl

(o.j

qfn

rl.i

ot+

.4ii!\-\iE

,6ia:-q,=

hi&ff

q\fn cn

n\NF{

qqrnN

o? o/lcn cn

oq\ri c\l

q4(o r/)

nolro <f,

qulLr)Lr)

o') o.l+tn

\c!r.. sl

qqrn I-\

ry.qrn Ln

nc!Fr LO

40qin$

nqtO l'-

q4(o co

q\coN

q\r{ r{

qU]r{ Fl

oq4o(n

qqr{N

rn (\.j.i

qqNN

ol oirlN

qoiN-i

ffiffi

ffigfiYii(&l\il0liriiGt-rrri

o-1

co

\N

IN

olro

Nd

I(oF{

u;

q(o

nt-

..!r/)

<:tf)

o)lJ)

o)lr)

qtn

N+

Nd

U,)

m

qr-l

..jr'i

o?ri

oqri

o)ri

c!Fi

qFl

co

^i

qoqqq\q\olm(nrnrnrn(n(ncn

\\\.1qnul4N(nFiNNNF.{r-l

qoln\tC.'1 nNr{mNNNNrn

\qo].1qqn.1roNcofncn<fcosf

clqo/!\aqlqlJ)<fanNlJ)NrOcn

Noooco00N6co+d+.t+'li+v;

nnqc'1oqc!4\|/)Ln<+(o+tJlu)<t

oqcloq4q\oq'4$(!(otnrnIn$Ln

c.lryqnqn4nLJ.)LnrnN(Orr)rOrn

qo'ln"-.1 d] '4nq(O Ln F. (.o (O (O (.o l.r)

.'lqqeUl01 a\tnF\l.r)l.r)(Otnlr}f)

\(.'in\qq\.!(O (O lJ) (O Lr) tO 1.. rJ')

n4nq\.-lU.]clrnLn|r)(olr}L^l.r)(o

qol"-.! qq9\clLnslLr}stqlnd+

Oe{r-ldCONr{l'\++'/i,i++duiCnF{rlr{m0OOOsl+ ed .d di c.i cri cri ci

U.loqq\'/1 n.1 u')NN(N(NNTNCNN

oq\oqnnnulnFirlr{NNCf)drn

q90qryqqqocr'{r{Or.tNF{Nr{

NriOOfntJ)Otn(nt-{ N O Fl F.t r..l F{ r{

dNrnNcl)r{NoOr'{Fl(\r{r{rlNN

a \ cr'! n c''l .! cl \Fl rl Fl r.l r{ r{ r-.1 N

|r)(nNHr{NCONNNc\INNdFIN

sf6l.n@otmotoFlr{FIOONFIN

qd?.ln.1ncYloqNN(nr-ir-lrlNrt

olm

oqN

ct'llJ')

r.{c.i

qrn

qtn

oq<t

ci'!u)

qt,

={rn

4(.o

\r.o

nrn

crlN

F{

+

ctlco

\N

qra

rnr.j

t?N

ari

Ncri

q(n

6c,

qN

N(oO)(}cFl 0Of\('tN(rriNcn (n (n cn <f fn cn (n fn m sf m

N N rJ) N Or OO (O N O) @ O) r/)NNriNdm-{rnNNr{rt

tnor(Dro(osNroNcno00rnNff)f!NfnrnNNr\tNN

qCd!q\gu'l 4.1 nol .1 o_)Ncn<fcnl.rlNNcncncn$N

cnt.o()NN'.ofntJtNololl-.cornqrtstcr)(f)NcoNrnN

o'l (.1 o? ct'l a ol q 4 o,') orl q A\ft+sf$slm$l.nr+<fcnl.r)

st lr) 00 00 rn ot l\ (o l-. ro L Nr;d++'ri++d+ddu;ne.1 oqu'!qqqqqnnLn rn tn (O (O N t-\ $ rO <f, t-- t/)

nqqcnqno?nncY.l nl,} < N (o.(o la rn F.lJ}Ir.) t. t/)

ol .'.1 qcl') qoqqq.lnqqNtn(O(Or\tJ)!OLr)(.ornr,)!n

qn.Jqq1nl..t..jq.1\(O u.) l.r') F N N (O ur N 0O tn F.

acl'l no'! ryul 4q.1 n=qq(o (.D rfl r\ N l.r) rn r.. lJ) rn rn ro

\clnqrynqoqo?4nq(O U] in rr) (O r.o (O L.t,) (O !n ut f..

eu'lnqQclg\qgU?qct(oLn(otlnrJ]utu)(.ou)t.

eqq.1nnnogq.1o.!oj<f <{' sf < L/,) <i <t (o rr) <f rd- <J-

\n\acl'!q\cc,')u?oloq<f cn cO cn S m tn cn cO cO l'\ (n

O sf Ol O) (n fO rn Ot sl rO O) 0OCNCONNfN(NNNSfNNN

f-. O O F{ r-{ (O N ri rn (O r-{ 1..r{N<fNNrlNanNdsfr{

lr)N(Or{Omtcl}(clNOrlF.{ r{ F{ r-l r{ d) F{ N F.l O rt r{

ONsloONOr-lu)F{doO(nNelNOr{Nr{F.lr-lr{NN

rl (o (o ro (o ot u) fil rt m oo NN F.l N el Fl rl el r{ Ft (n rl CO

(nsf(olJ)c)!o(oNcn(nNNr{ N rt r{ (n N Fl r{ r.l i{ r\t (\

(O N rn O) rn N OO O l/l r.r st Nf! r{ fn r{ N r-l Fl N Fl rl Fl t-i

00(orncnooot40rNol\<iO N r-l Fl Fl F{ Fl Q CO F.{ N ri

ONN!oNN<fl:Ot(ONF{r'{ Fi N d N N N N t-l Fl rl r.l

._(oNh.d";(E

(oI

(o(l,d.

.t-tif.+ .rl}{ ..i ^,;

*1{.+,

l-GI'; rr O)i:qfi c..! -iiNinw],lfii:: tD @'N r.i c.i

#')V:,'115h:1 N tflt d

"t;-{|,?i-*i:: Lh \D

ffi;* "il6qi o) co

w**ii'fl:: "{ cOi:ififi n 4#iffitio;] m <t

ff;;r" 'illfi: lf) o)iil d ui,a.a:aa;.1::i

i,.#,i o rn:#d';',iirn..a

J:iIIi el cn:#;: n n,w.ir'lfitii rr) <t

"#it^ ^

;;?r; oo ooi,ff "'i \d,.::,:4

iliE'r $ cn

;iilii * oilir::i:sirrot <f oo

ffij* -ir.i$6r c'r o

H o-

i:Isrl N iit:.+.' "iffii "r 'rW,a*

*E{Oy N OtId# -r otu*ffiru e.rs$r" H d

ry#\ oc

ffiffi* -&lliffi cn orsffi.* m N*.v-.ff; sf co!#{Ul: r! Fl

i$lti+r.1

:*Pi ol ni*' ,. r{ N,l\'E' 1.-:..'-...:...il -:- i .1,;i< * ,i:"g'''; ' :.7;): - :: \t!a::: :,.tIt .- ;. :|'48

,fiit","i'ifnvuu: :,1;tii-.8._:';.]: '. ;*:"::1

;f,,"',' ;','tt;

- fl:6{ i

NFlOa.J

ccJ:,_o

F:gco-';(Uif c.)

-C!!roG=oco

360

n a a q .! c'l \ 4 o? \ q q c! u] o.! u] U,) u,l u.l c'.1 q q g o? n cl a uj a q o? u]ff) (o rn cn fn co (n (n ro (n cn cn co (n rn cn co (n cn co (n co an cn cn fn cn cn co m m m

\ \ n ol q \ oc \ o) n 'f! 0q q q tr} ul q n q q c,') q o.1 01 u] 4 u'l \ n o{ o? qr{ N fn C{ (n r{ ri Fi Fi N sl r{ N <f rn ii Fl Fl N r-r Cn r{ a{ sf r{ r{ N .< Cl el C.t Ai

ol I or| n q ul oq fr: c'') a cl n"! n 4 q ol cfl oq c'l q oq q .1 \ n q .l ..j ..i q .,1 o:r-r r! (n (n c{ N N fo fo N N N N to N N c! c! cn N (n N N N cn N N m m rrt c.t N

q \ q 'J) \ 1 q I q o': c''l ol o?'4 q c,.) c'.1 q o? n a n oq q \ \ n| g 4 oc c rrlm rn a.I N rf) N (Yl N r\ co rn N N sf si l/) N N fn N N sl N N N cn N m m cl c.t wi

n oq .J ol q q q q t,} a u.l u'! q f'.1 o'l q ry ...1 n q c..'t oq c! q 6.1 n q q oq \ n \m c! sl st m cn sf N cn rn rn co <f \f N cn cn ro co N (O m <f fn d) (n (n rn ol co .f ot

$ oo r/) r-l Ln H N co (o or (o co rn i cn o cn $ s N co (o ot sl oo oo oo t, co r{ (o od ni cd cri d; + cr; + + c.j + .d .+ cr; cd to cri'.ri + cri od .r; .ri cr; cri c.i ..i + rri + + +

q Ol q ct? q q ...! N l-, tO o) r+ N @ N c)o O il ff) Ln cn Ln Ft oO O) rn F- co ln N N Nrrr $ rn v rn rri r.. ui.r r; + ir, + + + .r d 6,ri d + +,i d + + + + + d d ui

o,l oc n oq oq q n q.l \ oq n n q q q n q n q oq q q e n q e c,l q n q u'!tn <f lJ) 6 LO l..) lJ) S rn (O $ Ln rr) lJ) u) Lr) lJ) trl F- Lr) |-\ rn sf rn rn Lr) $ rn r-O rn r- rn

1 e I 4 og o) !C t c'l q q q .{ \ oq.1 q n cQ n q =q e q n 1 oq n -l c! ol \(o sf (c) t. <t <f f-. t.r) u) rl) rn rn ro ro \t Ln l,) rn (O rn (!) rn l,) l.r) rO l.r) Lo (O l.r) ro rn rO

rJ) Fl N N N N F cn cn r{ O) (O tn d @ r{ c) st S sf cO .n o) C) Ol o) O N d O} O @

'/i d d d d ui d d d N + r- u; ui + ri rri rri rri F- r- d lri r/i + ri r; d d r- lri u;

I C n? c,l q \ I c,'l oq c,'l \ n oq u'l q q q 4 q \ q q .',! og n q \ n n q \ ol!o I-\ r/) rn L'} (o ra N t/) @ ut u) tJ) !n ta lJ) !n Ln l.r} F. t..) (o l.r,) $ ro (o @ tJ) r, lf) rn ln

? ? c q n c q n q o'l \ q 01 q q q \ q oq n q q \ ry q.t q q \ -.1 oq qrn Lr) ra ln lJ) ro tn tn tn !n (o tJ.) rrl rn rn <i I.r) tf) (c) u) to (o rn u) Ln Lr) l.r) tr) Lo N s ui

g,? q c,? '^..l

u1 \.,1 o) c q .! q n n q q \ q q \ q q \ q o? q q q n q al^ lr) sf rn tr} (.o (o u] s * rn rn lJ) (n Lr) st u) (o st ti tJ) N $ tn l,) l/) u) rn Ln (o st rri

? "'J e q oq n q.1 n q cl q \ q n I \ A C q q q q n n c? n n q q q q(o Ln rf Lo N <f ln $ + sf u) u) sf $ sf sl (o sf Lo t..) <t Ln (o d tf) <t < r- .t ro < rri

a q.! 4 q n 4 q q og 9(.1 q q \ \ U.) \ 4 4.1 q \ n n q n q n 9 c! "1rn .n $ <f co ao cn S N an co cn c{ cn $ $ (o co co co sf co cn d F- < t-- <i cn sl co <t

'1 n \ I q c'? oq g 4 n 4 n q .1 u') c'] g \ \ q crl q cl oq n c1.l a 4 n \ ecn N N l/) N N N (n N (o N Ln N sf co m N sf N N cn co ln co .n 6r co c.t c.t c.t N m

\ U] ol Q o'! I c.i oq \ cl ol n e I q q crl n n q ol q e q "1 q A e n n q Id r-{ N Fl F{ d N $ r.r + et N N rl F..t $ m N (\ e{ F.{ cf) r.l r{ fn N N Ft (n (\ (\ N

u1 rf) .f tn ol ln <f N (o C) tn <f t-. co .J c) o F. t. U1 or oo o oo ro \f r.. co rr r\ (o dtO (> N O O O e{ Fl O r{ N O O d N rn Fl rr O cn O O N d O O O O .r O o.t .i

Q c!.f sf ri ln 0O rn l.r) O oO 1.. N oO rO N N (n (o d @ (o N O Ot (o t) $ O) o) rO Nr{ F{ O N r{ O O O r-r r{ r{ O N rt O O m r{ rr O O O cn r.i d d ri .r d O d ei

cQ l.., Or O) O Fr tf r4 Or <f O O O) c\l st (o cO sf Ot lJ) rn € N oO (o <t N (,o rn (o sf mri (f, r{ O N m N O O O Fr N O rr O O O st rt C) rr Cj o d d j cr; d Ci -a O .i

or ?r oo lJ) rJ) lr) r{ or o 0o co oo o tn o (o r\ oo oo rn oo o} o, oo o) N \o or <f (o oo <rct cd .i c, d .j .j oi .j ..i d c.i d ci ^i .i ..i ci d ci d - J J J "i ; J .j - .i "jn q I: e I 9 C I \ e q.1 I 9,.l q \ q u-r 4 \ r'1 ol ot A \ q \ ut 4 n Io N o co o o t-{ o o N (n N o o N r{ o o N C, cr..i cj .j ri d d rj ci m o -if! cn o oo co N |J) cn sr o) ro o rn (o oo ot @ <t co i.r si ot N N (o N rn sf l/) or co utFl N O O Ft e{ N el O O il m e{ O O O .{ () -t N J O N ri ri 6l d ij rri -r .r ri

o F-r or o sf ro ot N <f N o t4 N st t,) @ co N d m oo N sf o) o o sl oo Fi ot (o rnm N O i'{ O fn N N O N N d r.l r{ O O O rr F{ rt O o.t ot Cj j d c.j d cri -r O ri

n \ \ q a ut \ \ \ n q q I \ q 4 q q oq q \ q q q e q q c o! n q nN rl rl i-l f! rl (Y) Fl rl N N N rl rl N Ft N F.{ rt r-r N m Cl C.t r{ N N .+ C.t O,t m ni

rc-C(o

L

(!(D&

tltfi1ii::#::,::l:...ilt::.a1:-rL\fil,i.t:otl:l

C!r{oN

5t9FO.=ybDAL

+l -=(g3Oco

361

o?.1 .1 n.''l c-loqaq.!f'.1 o1 ...! o.! ac1nc.iqnoiqqnorl qqolqnnm fn co cn co rn N m cn rn cn cn cn N m cn rn rn rn rn cn co N (n (n (n fn cn m cn fn

n n q cl q q .'! q I a n 4 q ol \ q.'1 ul q n \ Ul U.l q q n q(..i q q rtN r{ co N N (\ (\ (n N N <l F.t Ft Ft rt Cn fn rr N N F{ F{ rt d N N N N F{ N N

4 n q q rI I \ oq q .i q o,l o'l n oq 'f| q u.: q q q q q q oq.i.l 4 4 \ q qc{ N aO c\l t+ N N N m N N st Fl (n F{ r{ N Fl fn N (n r{ i{ u) N N rn -t < -t N

q q q q 4 I c{ \ .1 oq.1 \ ry \ \ ul orl oq q oq q q a q n q ol q q n qcn c! (f) N sf N N N co N rn N cn N cn N $ \f cn N c\I N N N N N cn cl m ct m

q .Y \ \ .! trl q n g e .1 q q t .1 q oq c/'! a q 4 oq q e ry f,'l c .1 a a1 flfo .n N N cn (o N s N m <f r! N N <f cn sf cn N N sf c{ co N m + $ rn N co Gl

I q I 4 'rl q n ul \.J a 4 q 6{ u'l n q.! cr! n n .1 oq 4 q q ={ q 4 n u.!N <t d N N N N cn N sl N N c{ rn r+ N ro <f N tn rn (o N d N N co N cn ln an

lo r! sl (o o cr) (o sf F-r sf l.r) l.r) sf F\ (o F{ oo cn l.r) v < (o Ln F\ F- N i{ o sl sf r{+ + rr; d + d cri < + + ori,i cr; cd !/i + + cd .d cri cd .d c/i cr; + cr; + .d di + <f

I n] 4 n 4 e n q n c'l ry oq q q ul q n ul 1 n q n c! n q.,1 oq n q a q(o ln $ Ln sf l.r) rf l..) rn <f, rn $ Ln st l/) rn (O <t si (o <f, <f, sf $ $ < tr) (o sf $ ri

ln < d N l-\ 1.. cO c{ rJ) <f O cO F- <f N sl Ot oO r{ rt <t F.t F..t N sl N t. N (o tr) <t+ d + +,o d + -t $ rr d + N + F. d rri r; d + ri n. + s 6 Lri rr; u; d'i ;n .l oq q c'l n q .'l q n n o'l oq q n n n q o'1 q oq q \ q n,q .r1 \ q q oq(O ln ln F. rn tn l.r) (O rn rn !. rn U.) (o L.) (O (O (O u1 rn F. !1 !i) U1 tn F. U1 L u. N t

e .] n n n oq n ..,1 u1 q .j c'] .1 .y .,? c'l q n 4 .! n q q n oq .! q a? oq q o:(O (O (O lO tO t/) ln rn l,) rO N (O lJ) tn tn tO (O (-o tn (.o Ln F\ u) l-- lJ1 (O (.o tn rn fl L6

\ln

ql,r!

F1rn

+

..:m

ci

crl

r-{F{

.Y

r!el

fY

(n

u?r{

\r-{

EIE

t!(!It!tE'@

.l o?N(O

qn(o (o

Lo (od,;

oO r{..; +

nnstm

\oqFl C!

.!qF{ !'l

f!qFl C,

lllqrl r{

n.1c\,1 rr

og oqr'{ O

I cflO t-l

\\Nr{

qnOc!

dd

rri

qu)

n

q(n

l'..j

4o

no

oO

CJ

rJ)c;

o)N

\Fl

qF{

qN

ffiffiffi:i::.::ri=

a-.1

rn

,/i

ql'-

m+

o.i

I.\

^iqd

oqFi

qrl

oqo

qel

oqo(od

n<f

"-{0qanc?qn.r'llr}(o(o(orrlrnrnvl

nc'lqnlnqu')lnLnrnl.r)rnlJ)rotn

gn''l cl \q4n\Lr)$$(otr)9st(o

n\lrlq40qqncostco<ms<$

nau'loqnU.lqqcnNNco$NmlJ)

OlttrNtnLnO0O6i -i-i.t.ic.i c.i -i

oqqo! 4o?4q\F{F{ONr{OcnO

nq\nqut4qfnr{OOOOF{O

\.1 nu'lqqo.!4ONi{OelONO

c-!qoqqoqqqqe{r{r.lNONOel

u]qqulq\oqu')C)OOslr'{rlrlO

oOlnN@@lnr{Ncid.icicicte.j.iqqn\u'!u'lgqNOOTTcOONO

'/l c..i c''l r''l q q 'J'l

c.jFlr.lCnNi{FlOFl

=qr.r)

r.jln

a!+

4co

ncn

qcn

'4o

N.j

\rl

qr{

oqo

cN

ulr.{

crlr{

nqaq.J.1c''ln\u]\oqqN lr) (.o (l) !n l' rn tn t.r) LO (.o u) (O

qcr!q\c'lneqnnneloll, lJ) U) (o t.(l l.r, l/) F. tn lJ) l/) !n tn

n \ n .l c.,! ry oq n .! n q og =qsf S + sf <f (o <t * sl l/) sl rJ) u)

\U.)qq94qr..lnolcfl ._.tncO <f cn sf cn cO ln <f t,) rn tn F- <

u') q oc q c,? c n c'? c.,'l .I q cl q<fNNCDNNNTOCNNTNNN

r! \oqqologqqo': oqo/) u':\t-{ Fl rl d) i.{ N r{ r{ r-l r-l N Fl $

F. an <l o) O m (.o <f (o st r, r.. (oci ..i ci ci r..i ci ci c, c, ci d ci .i

NN(.otO(oONrlN-lNl-.tJ)d.icicj.j.jcj-j.j.jcicici

9neoqnoqU.)aq\qo.:9OrIOF{r'lQOrlOOFlOO

f!] n\4\u'!qu'!nq\qcD.'{ O F{ rl C) rl N O rl t{ r-r O O

N r.o sl m st st sf (o Ln N l/) \f ror'{ O O F{ r-.l Fl O r{ t-l rt O rl O

rl N (J) clr <f (o !n t{ Ft cO oo It stNrlt{e{r{ONNrlNONr.t

or o) oo ro N o ta) 00 0) l, N m olcj.ic,c'i.id-ied.jcj.i-ici

sf 1.. N lJ) @ rn rn or !n N c\t (o lf)NFiCnr!O(>d(ndOelOO

H,j

clrO

qsi

\cr)

r{6i

.'lN

r.,.1

N

rnci

o?r{

cn.i

no(o.i

fflrl

(oo

WB,i;,{t

,-fiii;

nnrn rn

.1 'r1rll r.r')

l': Cr'l ,

ui+L4nr{m,

c.l \NC\I

qn(FlNr

qq'oa.lr

nYOrt(

q.1 '(nr{t

ulul(Or'{r

nq-lO(

\9(OOr

u.:ul(Oelr

qn(N Fl . (

J;,' i;iiriil?l!!"ff.!r

Er*fl.':-ix

";:.tijiTl#rtf:.1:rii!i,.I*-?/ti

N

'riq(o

clu)

.js

qco

qr{

no(.o

c.i

(oci

r\.j

oqo

NCJ

\r.l

IFi

ili?)ilt+

'r:,g,lli:i+!i

E,e,z

ir,l,ii

clatlJ)rnr

q.1 '(Ol.rll

ctl\(lJ)Lr).

^l rr)S<(

qcltioN(

qqr{Fl(

\t(o(5ci r

gnr\Ot

qq.D(r)t

:ulrlOt

4n(D-l(

\r\!io(

--u.:1lOt

!qLiNt

':tEi4*t4.ktti

',ai:,ltititEi*).\;!:;::a::ii:l?jl:

d EffiCI

:..:.:,,:1lil:l. il.

.CrcEr!(I,

I(!(od,

,."4)':Gl:,=t=ii

362

N.lOIdli

=ol

r:6 r

-o-:triz,c-l

g;oco al

qc!olqnqryac''1 (.-.ro.l ..1 qq.rlncO rn a.l rn Cn Cn OD m rn CO cn Cn (n N cn rn

n q q 4.1 oc cl u': ry q q n c! n q qF{ t{ ri N N F.r -{ <f, N F.l el r{ N r{ N N

qqqaqelJ)-lacolnnnqulN N c{ c{ F{ e{ N N N N $ cn N (\ c{ N

q \ n q,? 4 q q .1.1 q q ol \ og q| $ N e{ Fl F{ rn d $ Gt N N (n el Fl N

a q q o! q \ \ n .,'.| n oq q c'{ oq n 09NNNNr{NNstNcONstN(OcnN

O r! (o O) O m N I.o Ln <f Or sf @ N fO (Ocd + .d d c'; od + + d + ^i rd .r; di .d .ri

n\nq\\nloqqqorlcqqf!lf cn * sf Cn Cn f) rn t.r) sf (O sl (o cO cf) <t

c! 1 q 4 o: q oq n c .l.1 \ .'l q 6l oc o)(o s <' (o r.r) sl <f <+ s st st s rn $ sl \t

aq\!qrl1 ol .1 c,1 c\lqolo,') qo9qo!sf rO st S + sl r/) st (o ro sl (o $ ro t-- t.rl

n\1.'lol4qqnoqqeqqq\tr) t,) lJ) r,) l/) Lrl <f 6 ll. Lr) $ sf si S l'\ l/t

c..l q n ol q ol ry q q U] oq 'J] oq el c! 0qrn (o lr) + Ln <f, (o (o r-r) !n rn (o Lo r..) tn rn

F. cn |,} @ cn O N sf cO l,n d (O I\ 0O I.- (od vi'ri + d ri + .r; + d ro d + + d ui

crl =q q I \ oc q 4 \ .J \ c,l q n oq ql/) to lr) Ln rO l..) $ r..) <t (o sf (o rn r) $ t,)

c! u'l q q ul u'l ry q q n n q q n oq qLn sf sf \t <f, Ln d !n (o <t st Lo $ \t $ sl

q.: oc \ n n n.,l n q n oj q q n o?cn $ co $ Ln (+ cn s an Lr.) cn Ln Ln ao sf <f

qqlq\n\qo?qqnnot\u]rn + m co rn sf cn rn .n cn co cn cn N cn (n

q4qqoloq./'l cqLl 4'4\.-{c.lcl Ir-l Fi N cl CO r{ N st r{ -i a{ F{ (\ N (\ N

qryq\olqqolo)ncqq4qdlO r{ O O Fl O fn Fi O O N r{ O O O F{

F\ O Ln (O oO il f'. ri F rn e'{ tr) r,) lO r.l Nc, r.'i d o cri .i ci .i ci ci .ri cj -i .i -i .iul !q oq '/| q q a q ',} \ ry q o'l n u'l ..:rl C) r{ O O N N O O d cn O O O N rl

q n .1 u'! c'] \ ul oq \ q q n q ol q ".:e{ Fl N O r{ O O O il N r{ .{ r{ N O F{

u.! .1 \ ul \ n \ u'! ol \ o1 q n q q c,lO cn O O O d O O O O fn O .-.1 O O F.t

* o'! q \ u'l q q q \ q \ 4 \ q q oYO N Fl O O Cn a.l O r{ N O Ft O O r{ rl

\ q q oq q u'! \ q o'l n q q ut q n n?el O C) rr N O N Fl (Y) rl O r{ O c{ N d

..j n c''l \ q n n n \ ol ol n q 4 .1 \N () r{ d O () F{ N F{ O rl O sl (n N Fl

acn

qr{

nN

\co

|.\ct;

.{fn

4co

qs

a(o

oqrt

N,;

tnd

a,'l

lr)

F.+

4LN

.!cn

u')

-{

olr{

qo

qN

roCJ

N.,i

N.i

rJ,..i

rofri

orlfn

N+

oqN

F{

ar;

(0eri

o)N

(o+

q$

^!ln

r'.,Jd

cnN

o)st

r{dqlr)

ca;

ri.t

U':(n

u'!F{

NCJ

rl..i

olc)

lnd

OrCJ

4F.{

(.o

d

(!

(o

rEI(o(!d,

jiitYtir:1i'iNi!

Wl,rlilii

r*ilan,1

i.,lglxl},'€iii

M,J;irifii:liffi.':.lwi

ffillil$,ll

lrlt,i;::.|:i;a

ii:.i$,;

iffil,

i::iif,..l]]iir:-i+F:

:::lili:=t=.:

,:*,iill-!|,,

w4!Qt i4

i;F{a.;t:1:a:+.1

T{krrif4f.,i,,'Mi

iiihlliffi, c,:: a{.,

E'i$iii{.{E}'i:l:;ii,

w".i\}':;,lNt-

;!;iis

ffiiii.ildx

;igfl:

W}ffi*twffiffi$#*li'j

M[t]a.tl$

ffiry.ittt-q

ffiffir,

{ffi,rHffi

W,,H,.,

q'1oqry.1qq.1c.:e01qfn co N rn oD (n cn rn (n rn co (n

oqnrynolqc.,! qoqqanri N rl r.r) i{ r.t cn N N r-{ r.l H

qqqcrlqqryoq\no?cf!Nr{.!rnNNNNNmryN

qc/l\qq.1no'lu]eog\NNdrnNN<fr{mN(nrl

nqqqnqoqqnqqqN'.INNNNtfNNNNN

qnacolqqnnoqol.lN (n cn fo $ rn fn cn c') cn cn fo

qqq4\4u') oqqU]0?\ro co fn cn rn s cn cn <f, fn rn <f

qqnocnna',}qnqo')9rn<fs<f(o(o$u)sf(osf

nnqqn\oqclol4nn<$ (o sf I rJ) <f t/) sl <l (o (o ln

o (.o o) 1.. or c.l N r.r) F-l <t <- cr)ui'ri + d tr; r; rr; d ri,i d r;

1.!.lolnqqqqoqn<:l/) F. Ln (D Ln li (o (O ln t- tn !n

n4qqqc,?rynqoqn\rJ) rJ) lJ) rn (o lJ) !4 r) t..) { lJ) Lj1

n\\n(..iU.)nq?qoqqq(o<<ftJ)rn(oLn(o<f<f(o<f

NN0ONT{(Oc\cno)0ON(o++,i,ri,riui'ilr;d++$

qnql\\11u"!o?\c,1qco(o!ncnLncnstm<aosf$

qnqno?..lo.lqo.!n1qfo cn (n cn an (n (n (n cn cn sf m

4qq\q\o'! nuloqqqCnNCnr{dr{F{Na+dNst

.lqqnqqq?qn?qnq

.\l r{ rl ef O O O r-{ F.i N O (n

(.oONF{oOON(OO!OrlLnONONrlr{elOr{Or{O

vmInN@6cON<00r\ot-i-icicr.icj.ictidciciOlNmf\O@lr}Nl..!r/)NLn-icj.jcj-idci^iciciciciq4anU]aq\\o)c!olr{C)FlelO()rndOr{NO

OO)@(Dc)N<tFrstt,|l,lf\rlOOOrlOOr-lt-IOOO

qoqulqqulq,r')\q|Jl qE{OOrlNFlmOOr{C)r{

cO F. l..) O) rr O OO tn Fi OO o) @r'{OOrir.{Ni.lNe{dOO

qqrl.) rn

qqr{ F{

NN6i .'i

F{ aO+ ..i

olnfo cn

o?qanN

@ l'\c.i +

qnro (o

qul(o <i-

\\F- (O

.!qt.r)tr)

.1 qf\ (.o

.QeLr)<f,

Nr{++CO r{++1.. r{ ,

.d cri

\\,F{Ni

nnr{F{r

nq,r{Or

oco,.ici

qn(()e{,

qq(r{ e.{ r

olq(rlOr

sf(O(cid,L1 n(fONr

,;' l r9r *i

'#,i#i!:ni'?i

E(!

.E

c!Floa\tcL=0)€€

PGJ

,= d)

Po-C

!!o(E5Aco i(5.;:iHii,i;r*liir#ii.al

l!!lllil,.]!!r,?]lfi rr!l!Ili;;l'H-:;-i

LAMPIRAN 12DATA KELEMBABAN dan TEMPERATUR UDARATAHUN 2OI2

JanuariPebruariMaretAprilMeiJuniJuliAgustusSeptember

OktoberNopemberDesember

68

68, I66,9

67,2

67,1

6767,8

68,7

69,4

69,9

73,570,7

24,8

25,626,2)\q26,1

25,5

24,925,7

26,2

26,7

26,3

25,8

364

(otO(ON(Oa{t-\@oroJood\ddx(.o (.o t-- rO rO tO rO iO

c!(oo)cno)N@(ne$r..i î ^: î 6d(oNcOoOoOoOF-r\q\...1 crl\q\-{osrcrimodCjodr:Nt'.cONl-\cONI\

l'- (I) t) @ O @ m ul g q oO (o F. (O ri \.e m N (r) sf O) c\ (oB E gBBE RsBBB B E dE BUUiIs ssil s

sr F{ o (o co ro *''1 ? q : "'j a 1 q n n n q (q \ .1 .< rr+ d d + u; cj o -i S e cd +..i d d !o e N rrr oo rr) m s oico t-\ r.. t- F. r\ co F. r.. co ri rl i: X X F. (o co t. F. r.. r.\ co (ou] !q m sf sf l/) ro cl) oo f! sf r{ Ft tn o)s, i g., ;.i ; x : ; ; ; ..j c; .j ;j : T I T 1 T 4 o, mn- r.. il F: ii 6 i- x r.. co oo oo n oo cci g X S p R I g R Sl'1 I q ol q ol n'! 4 q oC ul -! ro N F{ o Fr'.o Fr N or F-!-\ S r.,J d r. F. o, "i S g.r n a n o; cj ro cj - d .i .i + i

".;co F. r\ F. r.. N F\ N r-\ r- co 6 oo r_., F ri. 06 N 6 od od R n n

"q i â ! g I g t ? ?,1 \ q cr) oq q n oc n oc n 9 m F.coNOrnr\r!orm.!Omsfmrci oi <.toSor;cd(ci dni F.iF. m cO N N oO r\ N oO t. o(i n i< F il F. t. oO t-_ t. r\ r-. co r.N O oO cO N N oo e m cn cO lJ) r+ cO oO e o) o) $ o) (r) (O $ N5..90i"sod'i "i oflOd..i.,.l ,r;;;;X;J^; .;I-\ t-- r.. rr. r-. 0o (o t-. oo r.. r.. r.r r.. r... il t_ oo 6 Fi ia il X m rrI T \ \ ? o9 oq ol c,') I oq n q g 4 q oq q Q U-) m m cn ol.r) N F{ N o) N co q ff.) sf N sf O Or N !o :t oi cri ryi Cj oi orj +cO N oO t- (O N N (O oO cO n oO N t-.. i\ F- N (O t-_ t-\ N t-. cO t_

j,},,(.''l 19 9I i.t q t n n eq q 11 q oC q n oC n ry ul u-r N co o) (o r-. Ln r-. rn oo N"':.r{ N N oo \o (o <f (o to m O o rrr.-r !l A ri Cj cd d d o.i N + rj cd d,_ N cri r: ".iffin - rn ,, F ,, ,, (o ,, N ,,'o .b .o @ ,, u-i 6 6 6 6 .o in ,o N ui 6 i- .n ro rn,o.,. ;^.C:11? I 1C \ n n q \ n \ e 1q 1q oq oo o N o) rn co co r-.. $ s N::' co (o co o cn (o i ry Q ry -f rn co .t e e n,.S rj N Cj d ri d r; c.i ff; ..i d d + F;..1jr;r(.o (o ln lr) !n (o (o lJ) (o (o Ln O O n rn (O rr lJ) r- in 6.n f. rO (O t- rr.) (O t-_ (r) ln r.otlti#.9.: \ "l oi q ci') oC q q oq 4 q n q or !q cn o o) N co rr !f, Fr Fr (o o) o) N 9q Lo F- u)...rr",o .o ',, sr rf .o,-O

'-i F{ o..r d r- + i t?:1 A.S.S o,i $ d -i cd J ".i "i; O S;

,."*,,o ul o o oo o !q cq oq .i'rJ) or c.J o) "1 a e N o o (o N .o co N o oo o) o co co NJ]."....1o ry.! o o 0o 99 e e O o.t oo e e 9 a { \ rri ui..r Ln o .i rri .i rr co N N Nili1ili- -

(o rn (o tn (o (o to r'. ro to r- ro rrt F to G io ii ii ro r.. rn to r.ci r- lo Lo rn to ro*4;:rh O N l'- O 6 9.n O oO (o rn O ul Ul m F. cO o.) r/) I.- N t\ $ N o.) (O C{ N CO Ln O)'-;' c? \ q q $ 0o !o c? g rrl o cn $ o-t !l !? !! od .ri c.i $ gr) o (o N !i grl r-. ^r N ro (D;6 0.n $ (o m r\ sf co co m $ (o (o m r/) m m $ 6 ri s m $ F- (o (o cn m m \o stiiilil:n

ifia1 C oC \ a n \ n n I ol .! e/'l n C q \ I crl o.{ m N co o o m <r co m o o} r-rtrl.o oo.r $ ("o N .o s v N cri oi

", C !e n S g "d

ri...i G,,,i a ci î -i "i +..i d dwo - rr} @ r/) rJ) sf m $ (o N ur + rn co m < m + }; i/i rn (o < rn r.- m + (o co + 6,/Erlrl 0o o o) Fi rn l^ N Or lr) lJ) O cn m sl n q Q (o rn cn N o co N r\ $ $ o) N (o co N!l,,.'.,1r!1 c9 n LA q Q '4 F-,r, r{ rn oo O q !O ca ry N ...r co Cj m ro m l.r) O (o oo d $ co <l....,:.:,rn $ cO $ m st (o.n f) rn rn rn N (O cn cn cn n r. =i + m cO m + 6 ri c6 S m + +#i:li$:.LcA ,1 to S O ln O) m (o d O cf) sf, \ !q F. oO rJ O o!) O U.l oo (O u) N O r{ N d l-- cO.l..j,r or co (o oo C) (o (n N F.. rr cl) co O ra e (c) o F{ r-t rr) cri .e oo N o.t r- r. o.i rr c\J m l,ilil,Niiiicn cfi m sf l.o (o lr) rn m N cn l'n .o l-r) rr Ln co m * cri ivi m < + N !o ia1 6 io m m <'

fffirr9I 1I314I oq n e cl q oq -l \ 4 q C .t \ q q n oq \ n 4 oq n 1q---.,9 O A A \ !D...1 I (o $ \f, (o o) r{ t. O cn F\ cn $ <t rD rr F. N co W oi r.. N cn N;.co r/) Lr) r, sf cn cn (o co rn co rn $ sl Ln l/) rn m lJ) m cn ao cn < (o rai n Lrj to (o cri .+,lllroG;.1 -t q A I \ lr) to LO N (o t.o Ln ri O rr o) oO O O N <t (o cO t-- cO oo .t $ Lr) F- u1

-, ..-qo 11 to !? n S 90 S A a c, a oi a a.ri d .i ri 6i -i + oi c'i r- d J.<; S d "i o;:;:",...t-r (o r\ 'o (o N t. t. r- (o I.\ (o lr) (o (o I-\ oo (o F- r.- (c) N Ln (o N N N U.) t_ rrt\o ro

?;ff;Jl*. o.o1 q n 4 n q q 4 \ I n q q 4 q q q q q .t \ n q q \ ot u] q q olviliihLo q Q co F-. cn rrr rn oo oo o t-. to \ so .? o to d r.r oi m ur o co rr ocj cri m o) L.) r\''ii.!.!,ffin-(or,t'.r\F.(o(orn(oF\(o(ol-\(o(o(o(o(oNr'.rcitoLnr..r..NrornF-.bffirq 1n? n ! "c I ! n Fj crl q q \ q q q n q n q oq \ e/l .1 \.',1 -1 cl q l ol

r,99 !n a !'! Q 9Q O O (O cO Ot O) 1.. sf cO 6l @ O) co r{ N cn d c,.) rr r-r c.J eri m o r{ (o"i;il6 r..lJ) r.O 0O t.o cO N lO (o l.r) (o 1.. (o lr) (O lO Ln l-- (O (O (O I.\ (O (O N r.- LO @ r., O rO'ft ffii$...gil,nq @ C) Fr < O O) 1.. oO o0 rn (o Lo Or LO N oO rr C) t. r-t F{ @ cn Ln (x) rr $ $ r) (o ri:.|::.;:aiil.!:!:i:i;im (n $ l/) o) o t, cn rn oo o) Ln $ F- I !o o co tn t.r) t.r) Ln oo oo m o co t-- N r{ N oi|ffi*

* 0o r'. F- 0o t'\ 0o co F. r'. r'. 0o l'\ 0o l'. l-. oo oo r-- r- r. r. F c(j r- b<j i- co co co co

i,tf"tt*. ? I \ q \ \ U.) 1) e C u'l 4 cr': q n q q n orl .! q I U.) cj \ \ n C q o1 qVi,l,i|.&a 7- @ d rn (o CO N O) I'- N 1.. rn Ln 9r) (c) crl !1 F{ Fi N N N rf) F- O) N t-- co c\r O, d,i,l,fii

* - F- oo co r\ I'. oo r'. r'\ co t'. N t-\ N l'\ co l-. co co co co oo oo r.. r.. oo r.- co oo r. 6

"ffi't'\ a I'! 1 oq q q n n A n q e q cj \ 14 =q q u') q oC n n q q n'\ 4 n qf-#ii::a !o gt !i a !,) o) S r-' (o Fr rn O) N N $ N <i'tn m r.. (r) cn co (o O Or ro O m .r oiii;l7oo f- r'- l'. cO l'. l'. oo r\ F. cO t'. N cO co oo oo 0O N N I.\ 1.. N r.- n cO t. t. - co oo F.

i,,.#4n "g I n n \ o? \ q \ 4 oq o? oq ul 4 n q oc q oq c! u.] n q q q n q \ \ q#i+;c! A !o cn N r-. (o Ft o * + o rr sf rr Ln N o.t ai Lri o c.r.+ (o (o or) co co o) Lo or ci?;,,i., *n l'. @ r\ F\ 1.. @ r.. oO 0O F cO cO @ N cO cO 0O t. t- co @ F N F. n- oc! r.- r.r s 6iiplj-r m o F F- m $ O $ ri N r{ o..l N sl N rn lJ) to N o) o) (o !o N t. o co $ r- F{-....,.-.,0<i ".i ..t o .r; ci o'; .i oi oi o'i d o cj r; N oi c,i;; -i; -; ".i +.i;; "; O c;i:.1.;;. oO r'. 0O oO oO F. 0O 1.. @ r.. F\ F\ l-- cO cO 1.. l-. 0O 0O F. r'\ oO f.. cO cO 0O cO N N cO t-. 0Oa:tt:::;"i:

,-{},N N t-. O) lo d l.r) ul r{ rO 6r) (f r.rt S OO u) t-\ CO tr1 1.- d N 6..t OO OO 66 q- oO 5. O) 5' F: -;.i:a:;iiiii:#N sf (o O O) ri r{ N O O O sl O rl @ l-\ r{ N rn tf) rO st Fi o) cO cO N I N r.. rn Or

1,11,!:N @ r\ cO 1.. 0O 0o l- 0o 0o oo co 0o 0O N r.- cO 1.. l.\ lt- N @ oo F- t\ t. oo co N N t-.. N

oo<fcoooco@oo<ldNcd.jî c;.jdl-. l'\ l-- N l.\ N r.- N

OOr{ddN\tO)Ftdni odoi c;-ir-xF. N r.. N t-- oo t-- Nrn\tooco!oo)oHOcONdLn(o(or.- N l-- cO oO l-\ N t\(]cNl-\l-.dcO(O("ocdcic6r-Lr; ddGi0o t. oo t-- t-- t-_ t-- t\

365

E(o

L

(!(sd,

aa::::=

i ii:!.,.}li.'rrr

1:

ri*trl::ltt:

c\lFloNC5(oFro-orc-oE=6--Y

C6afE=Oco

i;rr",ltlll;:,:1,,i;;l;;i';J,

:i.:i!|iri ID;:l

liffi$,xVlArh$r::::1i'iii\iiiiGi+ --i'--::,L:*f*,ltulif, ::r:l ::':il{tlir.*:ii*t"iiri.t,i;li"#ll

d N r/) r{ F (O l'. c! q c! .t S m O O Or oO o) st F-t F{ cl) Fr st t. c) m o) f\n n o n !s \ oi q e! 9 9 L !e e a a d N * a o ; ; d a J lri * ljF\ N (o t\ (o (o (o !o (o F. r\ (.o \O F \o'o F- Lo !O 6 6 td b F (o (o €i !o 6

I 1 \ q c] q.! q q oC \ q n q \ \ ot q cl.1 n q c\ n ot 1 q \ 09O @ (o rl (O F.{ 1.. rl S r-r Or f.. F. Cn CO o) 1.. N sf @ F. r-i N rn f- m e,t f. rr.i0o F. r'. 0o 1.. 6p t9 t. t-. t- (o (o r.. r.. oo (o r.. (o co 19 t. oo b rr to x N rro i<

"C ? 9 \ ? n E C "'l q q I q ={ q q q I n \ "1 q \ c,l n "1 4 e qcO t'. Ol r) O t. O m oQ Q l-. O o) oq cO N rr F\ H (O O) O) rO c) cO O cO S <f1.. l.- (O N r.- F\ F. f.. rO oO N N (O (O r.. oO r\ f.. F\ F\ r.o t. f.- F N oO (c| r,. r-o'l q \ n o? n cr| oq q q n \ q q n \ oq .1 c\l q oq n \ q q o1 \ .1 d.!q E r\ 0O oQ Lr) rl o) @ N (o O st l'\ l'. r{ r'. Fl c{ + O) oO .r cn Ot O sl oO rJ)t'\ (o 0O t\ (o 1.. m F. N 0O N oO 0O (o (o cO 1.. cO @ t. (.o F. @ t-. t\ cO cO (o Fo9 n'4 oc q q n q q \ n q q q q q q ut q c,1 c.{ n e q n ot .-1 q gO 0O o) (o O <f 0O r{ $ F"{ Fl (O cO N O @ F N N cO @ N (O cn (O rl Ot c{ tncO (o l-. F. l-. I\ (O N I-. oO cO l-. l-. cO 0O (o 1.. F. cO (O (O 1.. l-\ 1.. r.. N l.- @ l\q \ q q q c\! oq U,l '..j q \ o') \ q q \ oq q q oq .! I oq a 1 \ q c! u?o) $ Cn O) Ln 0O r{ r{ ri f\ O) @ (O O} 0O N l-\ @ CO OO <f (O r- oO oO O @ N <f(o oO oO l'\ N (o N N l-. t. 1.. N r\ tO (O o0 1.. (c) 1.. (c) l-. N (O l.- l-. N l-. (O N

e q ol n .1 n c''l \ oq 01 q cq .! c'') .! n q n \ q q q q q n 6| n 01 \@ o) N N sl CO (O CO cn rr sf CO rO cO O) N O) O) (() CO O N oO F lr} cO $ ln <(O (O f.. oO 1.. (O N (O t- N F- r.. cO cO (O t- (O t-. F. F. cO t-. N F r.. N N I-. N

n oq .1 q n I \ o? q .1 \ c'l I q n n 01..i 4 oq 4 q c! q n c.j n U.) q$ rl N l/) s <f 1.. o rt l-\ cn d o o N r-{ r{ N o l'. <t cn o Ln i (o o) m F{lJ) l-. (O l-- Ln (O ln Ln (O N (O lr} lf) l-- (O lJ) F. Ln Ln tr) l-- (O l-. (O |o Ln N lo (O

q s: q n'4 oq \ I q q oq (Î n q \ oq o/l ul \ n \ \ n a t n q n o'!l.r) + Cn rr (O N (o O o) N (O N d sf Cn O r{ In t-t CO lJ) O N @ Fi LO @ N O1.. (J) 1.. r..) Ln r/) rJ) r/) r-r) (o (o l/) (o l'\ F. (.o tn ln (O I'\ tn ln (o F. ln Ln Ln Ln rO

(o lJ) F{ 00 0 m co F. rn oo N st (o o sl c) l-. fn d r\ cn (o rl o 00 m o,'- (ooi io oi ro -i d Fr cr; o; +'d + -i + d + tri.d ci d d F d d oi d + -i .i(O F. rn (O l,) (o Ln l.r) N (O 1/) LO L lJ) (.o (.o (O (O li (O (O (O rn (O F. t^ Ln (o (O

l..) r\ Lr) F{ (o oo Lo r{ oo m s or o N H + or m Ln -l (o N N o Fi (\ LD cn {.o

+ d cj rd d tri -i ui crj oi d dj c.i -i d d r..i cd cj ..i oi + d nj -i cj ^j cj df- f.. lJ) Ln (o rn l..) F. lJ) tn lJ) (O li (O ri tn tO (O Lr) f'- rO Lr) l..) F- l'- @ L (O tD

I(o(o

qrlNc]coFr

!'{

+l'.

qNf'.

ql'.(.o

rndF..

qr{l.r)

o"lOl'lr)

Fldrn

!.)r\u)

qF-rJ)

q(osl

\o<f

r/)CJ+\OlLN

oqco(o

<:(oN

ryO)(o

qool-.

q@l-'

cl(of..

.'lcn00

rlcrirX)

cicO

oqq@ 1..(o (o

a{ (odo;(o (o

(.o t..jdl-- l'r

qryO) lt(o (o

nnel cf)oo (.o

cqia l-.oo (o

qnst Olf.. (O

l'\ (.o

ci r..i(o rJ)

oq oqao$N!nqqooLn (o

G

I(o

(od.

ico,fj,I;

ffihti

.rN.::.::t1t:.)):a

itNt!.::r3

:l:#{lt

wi,#,/kiiV,;*l7l.nj.ti::i::: '?.:;ffi.(n;ii'l i.tTlltliLl::..:;!.fii/.i;&ii:i:+?..i

::11*:ilffi:;:.i,:i;:'l!.ig,j)

ffiit:#.b1rl:;

\l$!.*a't&?ilt

li,*)l!:H,,

o) rn lJ) oo oo rl o \o ti d o (o oo N t'\ l'. o + @ + o \t m d co d o Ln @

cr;.i';cic.i or;.iî ...i r.i d;r.+c.i er;+oidc.i du;dcddde.: cj!'6iia s $.t' rn n Ln sf <f Ln tf lJ) Ln Ln (o (o Ln |-t $ (o rf $ $ Ln (o I s (o lrl

4 oq a n \ q n 1 n n'^l n \'1 cl n''i q(.I q q q q ol \ C n C qri lJ) O O @ (.o Fl O) (O $ O ol N rr r{ r-i N s.{ (O (O (o (O (o i.t tn O) Lo rn $(J) 6 6 t- Ln + F. + + si to n sf Ln l/) Ln (o t^ Lo F\ $ to st ta tn <t $ Ln l.,.l

q c.! oq oq n n I I c c n I "-1 c!.! q 4 n e n \ ! \ ! e .1 I I I+ d rri ni rri t F. o <t rr o) o .r Q =f r{ rn o o cn o o co Q Ln ..Q Q Q I6 6 N (r) + r.- (o + r'. (o !n s u) (o rn (o F- lJ) <t < sf (o st (D $ ul (o Ln u)

q 4 n n n.'i I oq q oq 4 0c q q \ n n n(.l 9 0c 4 q e 4 q I q \+ ri Lri lo (o o) ro lt\ Fl 1.. O co Q o) i t/) O N .o O 14 .Q cO O o) (o co cQ ddi lo + F + + nlo < $ Ln to st tn <f rn + + + ..o + d rn to rn Lrt $ < u'r

\ n q "1 q n c'') q n \ q n t oc (.I oc n ! q q n I n c e o! o! e Id c.i r- c\r o'i o co Fi o ro o''r < Ln F. N r- N o Ln r- rn o oo co co .r \ cQ L06 iri i, U fi < rn + 6 to ro + <f l'. $ $ rn + $ $ lr) Lo (o l'- rn !n ro Ln tn

q q \ 1 4 q q lrl q n q q T n Ul oq n q q oq o'l 4 U] n 4 q q n IN cd d .t O -r .r c<j o N i{ O a f-t ry \O cO (o (o oO co cQ o) -r ot N m c! !9i< 6666 N n ui ro N r. F roro o F. l'. (o(o U1 ri (o tn(o Lo r" N (oto

O cO N N co O + cO o) (tt Q .! oC I q + N (o o) $ O @ cn N o) o.) o) rr'nod cd c.i oi oi m co d -i o < co co \ .l sl m m Li N !n q' o, 00 a I-' i 4 Q6in<j i: il 6 ..o 6to 6 n rrr rrr l-' !o r" F l-' l-- I'\ I'- l-- F to to r"' F-' (o(o

o o' \ a.i q 4 q cl \ q q ul (.l q c! ctl q oC T n ? 4 ol ? "g I i Icri cd + rri <i e.r or cri ci ui oo or Q cQ Ca ro N F{ -l Q q q) m co o to 14 to !9i< F 6 tcr <l tcl 6 r.. tr to - N to rrr (o o n o F. (o (o I'. N tn (o (o (o l-- to

$t.o(o(n@lJ)N(ocnF.{oFlolf)q+sfl,)oI..ooo)|..oo!+NrJo0qcd .d N î F- <: r'- o"i d uj <. oo l-' (o > m or "l a q !o Q co o o or co <t o)R Ui<ixj i\ ca i- t-.'d6 F oo r.. r'. n r'. Fr l-\ oo F.oo r'. co oo 0o F F co co F

r.. oO r.. !o N tn (c) r'{ O cn co q n q !q oO F{ l" oo -l'!'"! $ cO il O (o q q; : ;.'j ; .-l I I

".1 6 .{ ; ; .i 6 { -i d t "; e !n a ^l "i d eo to eo eF oo ixj r- oo oo i- od F u ixj r- oo r-- oo oo oo co co N F- oo co oo co l-- l-- l-. @

q crl n ol ry q .1 .r o m ci1 oq n q oq s (o o rn o to o N st Fr o) rr oo o)

oo Fr N .o o o ". o ii .,i s q'' d ; i * d d "i n v'', so "t "' I s s d g'ts o(i ixi r< - 6 n oo il ixj i- il oci co oo n oo n F co r'. F. I'- N oo oo co co r\

cn o o) c{ r.. F{ <f, o r- H rr! cq n q 4 4 q n q q n u"} q n \ rl cl n I+ ; cj F d Fr + cri r.. d ".i !o !o 90 !n rrr N .o oo It' Q 90'r Ln r{ r'- co < ord r: ooi: n r- cacd ir i< ixt F F r" N Nco m r'' r" m N oo I-- oo r" r-'' oc r.

d LO rn oO oO r{ F-, N cO r{ 1.. cl) I cq cQ r{ oO ta cO O o) u.1 F- O O l" L1 { N.:<r N o) c! Q (O S,O q tri o,i .o N In Q @ $ (o'! n i' !"' < d rr c) o r" ooo oo r.. co co I\ oo r( 6 I- ia l'' @ l'- co l" co n oo co r' r\ oo @ m N @ l" 6

o (o N o' oQ n "1 u') f? q oq q "1 4 c! q q orl ! \ "! 4 I nl',l cf] i c eU J,r; ri\o .i r.i oi cd oi rri .i uioo gtd d o oo r" '? o Ln t- t-r c4o olx F F -r- F m cd ( F xj r.. m r.- F. n r.. oo - cO r- n co oo r.. r'- co co co N

c!r-loNq5s(oF(o

6J

hbo+<u .,)zcGO(o=od)

366

'- (o co o o .f co rn rn F- <+ Fr (o oo e cn N o o) o \+ oo N a-{ Ln N or r'\ co (o o) $E P 9 a 9 9 9 n a a a.., \ a d 9 a a Fi ; d ; -i J "i ; : ; ; ; ; ;_c \o r- t'\ t'- (o t'- t'- (o (o (o F. (o (o (o t. (o (o ro ro F o n F'ro 6 F.- 6 q5 b (o (o6G

(o

rqd.

'*,"t ,': q e q q q s: n o: cq cft \ c q n \ q \ n oq q q l/].j n e q c't \ ol.:*.f-.r ry !o So N qr A n cn $ F. t. O O g9 i..l tn cr; oi F.. O ro co N $ o) m c.r r. oi +.,...:...cO cO l'\ N N l*\ (O N cO cO t\ I.. 1.. F- (O t\ l.\ F.. (o t-. F N (o r- n to d r.. i\ @ F.

.CJ-.cr] A q +.{ cn O oO (O N Or Fl F{ rJ) cO a.l O @ ao a.l cO (O cO cn F- oO co t\ or) rn F{js;> ,.r, o.j o; d d e.i F- cd r.j cd cd cr; oi d; cd cj 6i N ..i .j -i N + + d di ..: ui u;'',!,!:frr.* * f'. oo (o ro 0o r'. (o (o t'. r-. (o r-\ N oo l'. N r-. I\ t. oo t-. ro x r. ri oci m n r-il*j#Or (o O rr oO Or oO (O oO cn cn (O a{ rf) N c! rn O N N d a{ F.. O O S t-- <t N O O)it{t},i.*l;!o 91.9I !n It]..) O) 0o co rJ) (o o o) 0o (o rn o) oo o) u1 r{ o rt t. c! (I) oo @ \tirii_-i;

f- r- r'. F. l'. l'. F. r'- F. r'. l-- N N r'- (o F. I'. m (o F\ r'\ F. co l'. 0o l-. F- r'. (o (o F;Q. -r F. rl N F-.r st (.o O r{ cn cn o) m oO N aO l'. <f, N O $ rt rl L S cO O (o <i- L F{:.'\":d d oi Fr d c.i d d N c.i cd c.i + d c.i oi .i N 6i + ui -i cd d ri d cd + .j cri .f}/rlr,lrl t-. (o N (O (.o N F\ f.. N f.. F. cO t. (o oO (o t. (c) cO t-- l.\ F\ (o N F. t-\ \O t. t. t- F.

,;S]liro .f, to oo to oo cD cn co rr (o o) cn cn d N <t Ft oo oo o cn cn rcl sf N t. t-\ tcl c) rr1;'r'N + ryi d + cd d ci cri cd rri r-,ri ed + r- cd r- + ri ci cr; d oi 6 d d .j od c.j di....-(o cO cO f\ 0O (o N cO oO (.o t\ 1.. N F\ @ t\ (O (o cO tr cO cO t. (O r-. @ I\ t-. (O t- Ns. :ool r.r) o) sf o co rn co Fr ri r.\ r{ oo cn N Ln r{ rn o st Fr cft t\ co o o r\ d (c) ro oo o;:.:,;:;o -l o) co (o c! l'. o) o N 00 $ o o o) er $ o 00 r.. o r{ ot co c\l co Fr co F\ t-- <t,:li= - f'. F. N N r.' F. @ oO F\ (O l'. 0O 1.. l-- F- l-- l'. F\ to 1.. F\ (O (O N N F\ r.. F. l'. l\

i-l-Fit'.- r.. oo (o (o o (o (o (o (o co cf) cn ro (o ro cn Lo o (o cn co rr N d oo (o N t\ o) m.fr.f.il .d ri d d ci d d d 'j cri u; N oi r; od -i oi -i rr; d d N cri F- cd + d; cxj N c.; diia;:,:,l: (O tn L F- t/.) l'- (O (O (O ln (O F. (.o Fr IO l'- l.r) tO (O (O l-. (O l.r) !O LO (O !n (O lr) ln (O

o? ry a o'l o?.1 c] q 4 q(^.i n q n n q q n n \ n n q n n q e n 1 c'1.1rl Ft rJ) t-l OO @ $ l-. lJ) N Cn N tr) N 0O f'. rl lf) (o O) (o CO 1.. l'. r'r N O) .f, rr o) <l(o (o f\ (O rJ) (.o l-\ Lr) (o rn f'.l.r) N.tn (O l-. tn tO l,.r) (o tn to l-- ur u) Lo N tn u1 F. r.o

or rr o to o o) o o) \ n 4 n g e "j o1 .\| n n n n n r..| e,l a 1 n ']] q q oqe.i + rd cd ..rj -i r.i d N xi .t c.r or Lri s o r'- o (o co o) oo N o o to c.t N Fr r. o(I) ro rn (o (o F. (o l, (o l/) rjl (o Ln IJ) ro lJ) (o N rJ) l.r) lr) L (o (o (o lr) l-- Ln Lr) (o (o

ol q n I \ 01 \ u') \ q n cJ \ cfl q \ oc q oq cl1 oq tJl q q 01 U] n q \ n aN N O) m cn st S Ln @ $ co N N lJ) O) sf Lr) d v Fl \t Ln Ft cn m o $ m t-r LQ NrO f. O (o (o tJ.) t1.) (O (O lJ.) L Ln rO tn N Lr) F. (O !O Ln tn F. i. tO l-\ (o (O (o (O tO rO

q 4 oq n oq ul q q q \ ul q q I ..! cQ o').! n q q cr| q oq q u] oq \ q q \N OO O CO N O t) (I) u1 O) d cn oO F. l-- l-. rr (O tO l--.'l oO <f o) rn O) (-o O.{ -r Orn r- .+ < s (I) N (c) + (o F rn (o $ N L $ tn (o (o (o (o (o (o < F- (o tn (o (o (o

q q q I q c q \ \ n q oq \ Lrl q c'! I n orl q 4 q oq q n oq n \ e T e!F\ cn (O r.. O N N @ r, co cl.) O m S (() i'r F. O cn cO r'. (() .O .t N I !'J ry 5l I ln<" id (]1 iD < u1 $ *t q (c) t-. + Ln $ IJ) S (.o < <l (o < (o tn s $ F. r'. Ln F- I'. 1^

={ c,1 n q n n q n n n n oq .1.r} n q I .1 c n q 1 oq I 4 \ oc \ \ T \d 6i d *t oi or o rn (o o co s s N co oo $ m ot o co o rr) o (o (o r. !,) t4l ro trlLn rri 15 rn q. r- oO Ln rn < q1 + + Lo $ sf st @ sl lt- u1 U1 u1 <" sl (o sf I'- to $ u.)

cn d d (o (o'.o cn o) (o o o oo l-. o.t N oo ri (o @ N (o rr (D $ cn a! N (O .l lJ.) CD

; d ; ; N ; ; ; ; - -i ; F. d cxi F. a i ^i s !t a d a ta n n n n q., "'i+ + rrj !d + + N 6 !n 6 rrt < rrr st < !n sl st $ to t.o Ln $ rn rn (o ri' $ \o $ tn

-i oo l-. o N @ {o rn oo cf) Lo r.. co r.l o.) !-{ F{ o) (o + Fl N rr.) co F. rn oo m U.) s ull' ; -: _ : i 'cri rnoc!<f N n ui o<i ro o.l o oor q)roo l" oN ooo09 i I i 4 ryq i to

U rJi rn U rrt r.o r-. < 6 6 ii + rrr rn + < Ln Ln t.o rn + tn (o rn F\ r'- $ $ rrt s ta

!n cr) O (O (.o cr) co rr N st si O O u') c! (D N $ O| O O -l cO'{ O Ln'-1'1 q N tn

^i ; ; ; ; + ; ; ; .r ",i ; ; G td < c'' o - - d !''j d .; -i'4 s e n n a(o t- t.r) r-. (o F. ro oci <i io oo 6 Lr, (.o (o (o F- - (o F Lr} (O F\ l'\ oo Lo l-- @ N l-' |.l'

Oo)cnF.<ioO(ocDFrNl,)Noq.]oNoocni\oo)l--ofnoc.lstoo'fl:.r.. F. r.- oo N o) rr ni -i .j od d oo t i N o sr oo $ o cQ N co'f, !n "-i f! Q {t -rF. r.. to (o t. t-.,o od tcj U i< 6 !d G oo to oo ro r'. ro oo to to to F- N (o to oo (o t:

n q oq q oc c-',r I .! n q q ul T n "l \ n 1 u? oq \ u? u? oq "'l T n i i i eo) o) N o) c{ o) -i cri o d od c, co s I o) oo o ry a I i o{.n $ o N o o o (oLrt .n (o (D(o(o,o,i6 i] 6 6 ul n ..o to r'' rn lo rn to oooo!o (o rn F to Ln r" (o

\ e c') q \ q n n \.! q n o9 a (-1 I n q e ? n I n c n c''l 4 I "? I Csf o) sf t- sl o) rn ri s rj cri o.r Fr i i \-r N (o l'- o oo co t\ cn .\l l-' tn co tn F' cD

db il ci i\ oo N r'- <i & oo U oo i: oo co co l" l-' l" co l" N r' co co r' F F- r-' F- I\

st o) $ t'. r{ O)'.O lO sf c"l O Ln o) Oq'! N l-\ l/) N rn @ r{ O t" Ln O rr (o O F- l\oO F. O l.r) rr) (o co ni V c.i Cj c.i a 9 F J o't'r (o o) l" (o N Lo (o rr (o ri r{ S O)

F\ r.. oo N r.. t-. n. c<j & ;i d6 bd icj m n oo oo oo F r.- F- r.\ r.. F r-. co r'- co co co N

.l c.| q oc q q q c'] n \ cl cfl 1 1 t oq q oq c''l \'1 q q q': "c : i I ? ts

.i N .'t r! F l'. n O rri cd .! tn a 90 > rJ) l-' Fr oO (O l-- ol oo r= N rr Or (o r/) o) 6oo r\ co@1.. I'\ r- 6 il r'. cd N oO n' r" F: i- oo r" F r- cO N r" co co F N l-' F I\

\iOO)$rrNl,rJOO)L)O)F- cO @ l-'. l-- 1:

9elo1\q.'l$\O$HO)OcO F- 0O oO l-' @

c'lq.lnno'!@$r{0Ou')OlN@0Ol'-l"F

qN@

aNoO

cq(oF.

ffi,!.,i#

Icooo

rfLOl-.

oqO00

F.oco

qslco

ulOoo

dl(of..

qcOf..

qr{@

ncnoo

r{+00

4stoO

Lr)

co

qNl-.

qLNcO

Id,ft

#i$

o)<f,OoOsldd+,ir-f.. F. oO l'. l'.

ilCOrlO0O,ci ,ri N r; FN F- f'. cO l'.

[email protected] co t. oo co

qooF\

qcO00

qcot.

9q440q4q'-Jq4qdrrnf)u1 oOO(oOo)OI-'F. F.. r.. F. F. m F. cO l-. @ l-.

eeoqqololqolocoqocf{ (o !n r.. (o r{ oo N O co O)oo 1.. N N l-, co 1.. 0o co 0o r-ol.1o?u'loqu..lnqnqnO)O)CO(OOt.oO)OlJ)Oa'lf.- lr. 1.. N co r\ F. 0O F.. oO cO

r{(+.co(Ln(F.N(rf(ol@l

iffi

jtl'ltifi

t!ffi;

'i..:n,t:

"tM

!:#itUal,:l::,.. <

,,.t.i'::::

't ":!:':t: t

;i'',.,1:: {ln I

'.!::!:.ar.,a'#.,7.li;+':,<tr:

/v,,!)..;;i.1lt

:i;;tiE

'.!::!:'ar.,a

:;p.,.11.:ilr::11

ffii1ia!;ti.;i.,

rl:!.#a

ry$co

q<fco

oqFrF-

c!r.lONC=_c.(!Fg

ro _o

=Pto-nr O)4vtu ..Y=GdP:(o=Oco

$l..ifrrffi#+a$lffilf* *

367

._ st <+ rr (o <t ot oq cl q c! n Lr) oo .1 oq \ \ t N N O (O .o oo o co co rn $ Ln o) coE I n n 9 a a A rn L- a e e oi a O es a a ; ij ; ; ; 3 I ; X ; ; ; ; ;< (o F\ F- r.. (o r.o (O N (o (o I-\ r.- (o \o (o (o (o 6 N F 6 (o 6 F !o F N F io (o N (o(!rU

(!(od

.!tta "t o.l ry \ e oq'1 \ q n n r11 4 q.!.! \t N ln o o t'. (o r{ 6r o cn to o co o#.-o ,o m .t N rr p co O lo 9 lrr -i + a O a o r.."j cd î ,/i od oi ori J A ; ; d ri{!1fia r- N F- 0o tr- r.- N t\ N oo N co N co r.. oo N i\ - Fi F.. N N il ixi x F n- oo F- r\ln N o (o o (o rn (o F- m s N N o) t'\ t- co (o t-- o N t. rJ) N (o co co ro N st H o!" I n 9 O S a S S g, a q' qo ci ..r + cr; ci + + *i d .j d ; ; ; ; ; j

".j I1.. cO 0O oO N N oO F. r.- F- cO (O N oO t-\ t. t-. tr oO cO t. r.. oO oO N t. N i< x F cO Xq a a! (r) .! l.r) cn F. F. N rn Ln $ s Lo o i r.. sl o \o rn co N rr (o (o co !o r cn (Y)

!o 9 90 oi d .i oi a 90 9 > s :r .j .ri oi o.i cri .+ d F- ui d .i d + il J ; -i J ;F. f\ F. r.. N t. t. (o l-. t- N f.. F. t. t. (O oO t. oO oO t. t- t-r oO - cO t-- cO oO m m i:! n? q

"-u t e q U] n q oq .i n \ .1 s:.'l \ 4 q 4 q c''l oq n n =q \ q q 4 11q) SO !r) N O Ir. C) $ N 0O <f cr oO st O O! cO cn o) cO c) O cl) cn N O I-- cO c.r .+ rn rON N l-\ F.. cO t. l-- 0O t\ F\ r.. r- Fr cO oO t- oO t- \O r\ F- oO (o t-. t. F N r. m n rr n

n n o? ol q q q.1 n =q \ 4 q n \ .i q n q n u'l n n oq q e q .1 (^1 q q \r{ N O F{ cn F{ N (\ F{ o) O 0O C'} O (o d N r-l O) O) c|) OO cr) rO (o O O O f- t Ln <.f.. OO OO 0O 1..1..1..0O f\ (O l-\ t- (.o N Fr l-.1.. l-\ r.. f.. (O N (o oO t. t. r.. r\ N F\ N FFl e{ O !-{ Fi (O F-{ N F- 0O 0O O st m 0O @ cO N d N N @ <f O O) I.\ I-. rr rr ro @ Ncj'd + r; r.j d oj cj oi .j d; cd r- + F. "j c\i u; + (o cd + + {y; "-.i 16 c.i uj r- N d dN f\ oO t\ N N f.. 0O (I) cO l-. 1-- l\ N I.\ 0O 1.\ N t. F\ r.. oO t-\ t-- N t-- t-. x r.. r. r- |\

i).+,a?,Jnals$t#.i:!:tu,

;fixlirfji;i{}f,:::a!.;:a.3

ffii:#i.l,Gt:.]

'Fil;,,'ffi,i::iqtt;1

tt::,......ra

';r;;;:itlttil'o,1,

4 ry oq qq 4 q o'l q n q oq q 1 q q n oq q n n o'l (..1 \ \ oq q r: c! n o.l rl elJ) 0O (n Fr O (O f.. O) lJ) Or l-. N oO O N rn lr) N rn oO F. aO u) rl cn O o-) (o cO cO O <t(O (O (.o (o (o (o N l'. (o ln F. lO N N ln Ln In N l.r) N Ln (.o l.r} LO tr) tO (.o (o l'- rn Ln (o

q 4 .1 ul \ n q q oc I q q n I a \.'{ n oq c/': \ q q oq q n n \ q n q o'!O) CO Cn @ O r.r r{ lJ) CO $ r{ 1.. rr Cn l..) l.rl Or (o r-i O f\ tJ) OO N r-l N I-- cO l-- 0O ri cnlJ) l.r) (.o F\ f.. U. t ) I\ (O F. rJ) l'- (O @ N l..) LD l/) F. l'\ ln F\ LO \O (O (O l-\ Ii (O (O Ln rO

'.4 q e e c/'),q I ul n a q n q n c q oq q I q q q a n q c'l n q n q q n?rl (O cO O N N r.{ o) O r{ co N O) Lr} O <f, sl cO oO oO r{ Or N 0O lr} co r{ F N $ (o F{r/) r/) t\ (o (o ro (o lJ1 (o u) rJ1 u) Lo l/) (o rr) (o N t. Ln rn u) rn !1 ro (o F- 1.. ro (o (o r.c)

\ n \ \ n oq crl q q oq'q 4 4 n -1 q 4 \ a'.! e \ \ e ol n o? q''j "l'1''1cO N + 0O + lJ) O N O Ln (O cn O F\ t'. c.l (O co lJ) F{ r{ m O m $ O N cn ro (o oO <frn rn (O N N (O (.c) r/) (O rn (O F. (O rJ) tO F\ (O (O l-\ (o 1.. l.r) f.. N 1.. LO I\ (O tn tn LO r.o

q orl \ q q .1 o/') o? 0q \ n c/') q q 4 q u-r q q n q q c! a oq q ={ n n a 4 ..i(o ta N tn cn N $ rt N l'- Fl (O lO l-- O O) N rl m o) O d N Ot r{ cO $ Ln (O O co frlLn F. (' <t rf) sf <t tr) !n sf $ d $ !,) (o u) $ sl <f lo <t s ln lJ) lJ) ln (o $ l'- (o Ln ul

n I oq q q q ry n n n q .1 q n n \ ..1 c-''' C \ 1 9CO o.t O N O I-. o) OO lr) OO N Ol O LO rn cO .D O) lO l-' O O)r'. .oO oO oO oO F- l-. l-. l'- l'. @ F. cO l-- l-' cO @ l" l-- l-' cO r\

loq\L'l 4c.i o'! \nnnq'4o'l \qoqq|:4i1O cci < eo d oO t. LD O) oO N cO i N rn O < N O in Q 9t05 F. m oo oo F.. t- t. N r'- co t-- oo co F co co @ co l-'. co tr

Ln O (O Or Fr sl r{ O) O) O) (O N N O O N oO <l N $ < t1N r- d Lri .j'r cn F- rn co $ o rn ol o) cn F- r! O @ I-' gt.t.- i\ N x co co co n n" F- co r\ F- l-\ l-- co l-. @ l-' N l-- F

'lii;:ti:.:'t't:," tr:i::ii+iir.:r (E

6

rOfL

'ff

o qi rr ?At{adft]tr

o a! m rn F. cn @ cn rn oo fo rn N ao r'. N (o o d cn \t N E.l c\ rn lJ) (o N co N c\] N6i o;ddn.i cxjcj.iddr-.;o.i cjd+r-o.i o'icr;dicde/io.i dd'i.i./i +dri+r.. st r.. IJ) lJ) s Ln (o u) $ (o rn st $ Ir) d sf Lr) F. $ Ln sl F- tn sf (o tr) (o Ln $ s ra

c''l o'] qq\n4.1 \c.l \n\ocq.-1 G'l qoqnn\qnqq1\q\\r,lF- cn lJ) <f, o) (o N O |.. N cO lJ) I-\ O) N d cO rn sl N cO $ N !-r O co O r{ N co (o O}b S !1 + u1 rO (o t-. U1 (O F. (O sf (o t) (o (O Ln (o $ $ \f € t-. st < (o (o $ l.- l'- rJ.)

e,l q oq n q q oq oq n oq \ q oq U.] q 1 c'j 4 cl 4 ..1 q ol ol \ I q n 6! n n \(o 1.. OO f\ <t CO oO Fl + @ d cD CO rn F\ cO ln (O oO O r-{ N t.\ + rr O) (O O) 0O r{ O rnrn Lrr rrt rrr d rt < F. rrr <+ Lo lo t.o u] sf 4 $ to ro < <t l-. ro !n trt trt Ln t <f, l-' (o !n

N (O (O fn (O U.) CO 1.. o) Cn N d CO OO ri Cn LO F. <f Lr} N f'. o) l-. m O o) (O l-. <f, F{ 0O

; ; + d ; + "; o; ; î ; ; N + !4 .j a i î q ci { .i oi ..i oi vi q: m cj c';in 6 + rn < n < (o $ sf < (o (o <f, (o (o Ln l'n <f, rf, Ln Ln rn d $ <i' (o (o Ln <f, F- Ln

n n e q oq .] oq ol (,] q n q n e'! q ul q n C I ol c'? q "1 4 n q n c! q oq

6.i .j .j O oO 6.) r.r .j + F. N rn ..r .{ q) il O 6.) (O cO O l11 cO O Ln c.J .-l t{ \ oQ N Oi\ cO (o F !.) F oO oO rO i: oO rO (o N r-.) (.o (O F. l-. l-. 1.. (O (O (O l'. oO cO l-. @ (o (o N

q q 4 \ ry oq ',l q q oq q e'l "l n I \ q cl q q q I q n I \ \ n n ? o1 c!O; c.l + rO .r O oO rri c<i Or -'l r- -{ q{ l>. (o N cO N lO $ !n 4 cO LO c'l r-l r" c)l \ co o)ni U 6 F co 19 ul t- r'gr N r- r. F- (o to l-. to l'- to l'- t'- (o (o (o Lo rt r- (o (o (o N (.o

r{ t. o.) o r.{ o rn o u.) o) cn co .i c) (o sf U.) @ cn @ o} o o) r{ $ st co o 6l oo N N.; .i,{ ; ii ; ;.i I d + oi d "i I o d N tr a tn en \s .o 9 o; 9 a !" a i9 d a(c; cd i.O (cj 6 F.. o(j r.. r. (o U"t co F- (O l-. (c) l-\ l-\ l-\ l'. l'. (O (O F Lo l'. ra I-. Lr) lo N r.o

n q \ n q n q oq.! n n q q I q q Ul q ol oc q q n'4 \ q n q oq q e 4< cri c.r N o) (o ro od N oo I oo !o a C! co N 1.. or l"n 0o F. l/) l- o) r.. @ m co r{ rn o)d bd od ixi N r.. F- F.. oo N oo F- l'r oo m N 0o l-. r'\ F. t-- F. N l-. l-. I-\ I'\ l-\ l-- oo @ N

oq ol \ ul q I n 4 q oq oc q oq 4 \ n c! q q ry oq o? q q c''l e q e I \ a ulF (c) q"t oi < or F- r.. N r.. r{ r.. a i !o oo st co o) ro cn (o :t !o !n !o !! {) I q) o o)i: F il ilcbil i- i\ oo Noo n cooo r.. F. mN r..0o@ l-. co t'. r'- F. co l-- oo r'. co N

4 q q n q 4 \ -1 4 1'i n orl q q q q cYl q I \ u'l =q n n C'l o'l n 4 ol I.i rCi rO Oi N cn Ot rn cXi d X tO cq Q ry 6lr O cO co 6..t t'. $ r'r N sl O sf .n rr rn < C)il - F il i- ixj il F- t- oO n, r.. cO oO cO N oO t- m o0 N oo cO 0O co oO oo co co F. oo 6

qr.r)l-.

qrnco

nO)f..

msf<tl.ocnN(nC')<f,Nr{OlCnOrnr'.0O 0O oO F. cO 0O 0O l"

NNNN(O(.oO)tnr{ rl t.o l/) O lJ) N lJ)oOoOr\F.oOF\@NF-@cOO!n(.orla.lFCnlJ)NOONLOIJ)t-. @ t. co t. @ r.. r.-

clrnl'.c{dt.aO)r\

c\r+oN

f,

GFC6-o6_o:L50r60) ..Yc!!ro(gfOco

isSr;fi fr Ir3EI3;I!N3EFil3H;;n=:iirr-\ r" r'\ r" F r'- r\ r\ N N ( i< i< il i<N F. ri x ii i< i n r- r.. F- r-\ r.. F_ r-. r-r

e q c.i q 4 n c! oo rf) o or o ri N Nr-. eo s c.i v .li "d o; ij d d ; I li l} I E X F E $ I 3 D T ; 3 ; g i ;r'- r'\ rt' r'- r'\ r'- F- r-- co oo oo r- no5il co F d (xi{ E n r.. F. N N N r.\ r-_ N.-.! !q a N L.) oo o cr) \t ry l.r) F. st sl rn I o) (o F.t (o N l.r)d ; -,- ; ; .j c r. e i ; ; ; ; rj I I.j ; ; ;.j S i 3 t ; B 3 : Hr\ r\ oo r'- r'\ co 0o.oo rr co oo i< 6 i< d5 co oo cri;6 X il U r- r- N co F_ r..- oo "o r\i "1 119 "f oq o! n i o m o) F{.(o cQ q a o rn l,n (o c! N o) F{ (o co N !n Nry o sr ro N ni + ", d g,s.t ni s ..j !" 9.,n -

"i;;; +.: "i;:;.i;;0o oo 0o N r'- co co N co r. co r.. c(i n F x N oo N i< i< Fl r.. r- F\ oo r._ co co r\ r\

'trro

(!Lrg(o

"ti.4F):::?jj-filrii

ti.%t::t{r;4{ r{ihli)tit:.:t i.tiii"drtg.s,J.,*Eil:u

?.:.v'r.ltit&il::i111&

iit:tiiti'll

i : \ I : I \ ? I i "r ? c't oc q \ n n q q q q e q q $ o| N d oo Nqr Ln st o) oo rn sr c) N ot m o or t st !n tn < oi cd d r.i d e.i d d crj d,- od oir\ F oo N r" r'- oo r'- oo rr oo- N n * F i< ri il,,ird t un m F. oo oo F- r\ r-\ r\s I 1 1 I 1 ? 1 I ll oc \ c:t \ n .l oq c'') q q n 4 n \ <2 N co Fr cr) Fr (Df'- 0o + ln co or o e 9o O 90 N co Ln ri n !r, N cr; .d cr; oj N d ^i d; + d ; d ;r'- r'' r" F- co F\ oo co r-\ F F- co N N oo oo r- i: i5 u u x r.. m co oo co r.\ r-\ r-- r\:,.q

q cD o? q cl ..i n n oq n q q q oq q g Lo N N rr N Lo (\ fn (o ri N (o .o u)co rr trt rn F. o tf, oo i O <f, -r rr; oi cd i t" g Cn |o ci cr; cr; d s cj -i d Fi ; ;t-. 0O F. r.. F\ r\ r\ t.\ cO N t. oO oO r.. ri i- N d i< i< 6 oci m r= N oO co t_\ t. F. l-I n r.)q qoq cl.! \ Q lf) rt rr) o N A n !C Ncn Lr)cor! F. o oN ocorr)r\r; s .f ci d d "i a e a \ ^i dj di d; i l! n d -i + O "; O ; il ; ; I.j ;(o r-\ N r\ (D F. r-- (o (3 ro ro cci F- N i< ro ui r.. o(; (o ri F o o (o (o N (o (o (o (o

! e "l q o? n a e/l n q s: n q \ r.'j n c! rn ro $ co o N ri st co Fi c) r{ r-\ No) rt co tnco co or.1 l-\ in A S.cj -iff;|! n t .i .j + l."icj6 doi .j A S +;t\ N (o (o @ (o (o lo r.o t'- (o (o r- o o ro o rci oo 6 i ii r- n F\ (o oo r-\ (o (o .{)

n T r q c,{ q "t I e a !1 n o? \ fl e I q q q a ol oq n \ \ n I 4 \ I<t { l" s 0o .i N q) -r N o) (o .< m o n .o $ !d c.i d <i- r-- Fi m .i m Lri ci s o{(o (o 1.. F- N oo co oo co (o t. r-. co F.. (o ro !d 6 t- o(j F 6 i- co (ci N rrd 6 6,6 r.(o sl l/) o) (o .o 1/) g q st o N o a{ o o m o m or o N rn o r\ s co G) rr r) u)9 i :r !o :r s a \ h n n eo N ry ci 9" rr d $ d 6 ; ; + ;.i + ; ; ; ; ;f.. (o r.. t-. (O r-. (O (o (o (O (o N r-. O cO r..r N @ n F F il .o li r.. to N 16 rd 6 r.

'-''' I'1 I ?'? .!'4 I q ? "l n q n 4 oq q n oq','1 oq q n n n o'l n \ q na a S o) Q oO l.rl .:{ co !-i o) $ cn d it O q u1 n + qO oci m cO co st O <' N o.) ullJ)(.o r\ F\ (o(o(o rJ)rn F. F. Ln (o rr. (O r- rr n n rrr F ui(o N id (o ri r-di: [-:on ol 4 \ n n n q u'l \ q q \ n n I !q a c! fo o, sr Fr sr l..) o r{ r.. N $ fna a !A N Er r{ ro e o r- or N cj Fr 6 r, !I, .j'd crj d oi d uj cr; oi + oi d Fa J(o .o L1 rn trl r/) ro to .o rJ) r.. .n ,rt (o (o ro r.o tt 6 iri 6 ii'n to (o rn .n Ln F- .'o to

"c \ n n oc n "1 "l e 1 \ e T "? n c ! I q \ r'l \ q n q \ \ e n ._r o.]E O m lJ) OO i-.1 o) tq i Q rJ) $ O oO c,.) fo O st (O N fn orr F- <- O c-i tO .t ccj -r rn(o r,. N (o u) (o t. (o l.o r.. Ln !n N F\ u) t. (o 1.. ro o rri ro o n F F. LD rrt rn r_ ro

n "l ?.,1 4 \ e Y n q \ oc u'l n q e q q n =q c,l n q n a 4 \ 4 q q nI I o) + er cO .r O q) (n lf) O) Lo sf F\ \ !-..1 O ol O N N I o) @ oO rr O) N t-. <t(n (O u) l-. (o (o f.. l.r) (o Ln (O (.o tJ) l-\ u) Ln F. f.. (c) (o lJ) |J) (o F. rt rt f. O f- rrr rO

u"l ry n(.! oq \ n c cfl q n rl q ol c'l 1 4 \ oJ g q q 4 o! q n q n q 4 o!cO fn N CO cn @ O l..) 0O F\ oO I-\ cn o) O) t.r) cO rr m @ N rn <f N O N rr F. N F. mlJ) Ln t'. u) t'\ l'. 1.. Ln l/) l/) F. (o rn F. to (o tJ) rn lJ) Lr) F. (o ti N (o rn F.. rn to o ro

\ c q ol \ ol q q q q \ c! ol \ 4 q n n n c'! \ q.! n.l q I n c e qI ir tn N F{ O cO rn O) l/) rn O N $ t. d N (O cO sl N $ r{ (O Ln sf m $ .r .r olr(o (() N t. oo r\ F. t- N (C) ro (.c) (c) N ro r.. (o t. t. (o (o t. N r.- (c) (c) (c) (c) (c) r. (r}

4 I q .'J n 09 n 4 n q oq q o? q \ crl I n o? q n q q oq .1 q 1 1 \ c,t \09 cQ (o d (o sf N o r{ $ o o s 0o N r{ o cn o N o N N t. oo Ln N o) ri oo el(O (O (O (o (O f.. f.. (O (O l-. CO F\ N l-\ t\ (o CO (O (O (O (o cO t. t. F rO cO (o cO r- Fq oc q q cfl n n \ q o? \ q q q n q q \ \ q n \ n q \ n 1 Ul n 01 09I O o) N {.o N O cO O O O (o cO Fr O) m O $ (o ri l-- (o O rr O r-t m co $ Ft O)(o r\ (o (o (o 0O l'. (.o (.o (o N t'. LO r*. F- t. 0O (o f.. F. (.o (o oO (o cO (O (O N N (o r.o

n q L- 4 0q 4 4 6l ut 1 a q ry n q \ q.! (o. n e n cr.! q q ul q \ q .1cn F. O) (O N r-J O) m N N m F. Or o) sf o) $ o) sf ri @ rl ln <f, O rO rr O m o) F.l@ r.. F\ 1.. oO @ r.. co oO oO oO r.. F. 1.. oO l-- cO 1.. 0O cO t. oO t-. @ cO oO oO oO @ t-- 6oq \ Gl e c q n q n q q n q.! oq q \ n(-\ oq n o! ol q 4 n oq q \ q qsf l-. LO N (O r{ F.r cO cO (O F{ O r.- a.t O) <f, Or <i- N r+ Fr Ln < cn O rr (O cO c! (O OoO N l-. r\ F\ @ cO f\ |\ F\ 0O @ 1.. oO l'. @ N @ oO oO 0O N oO cO cO cO t-- l-- cO l-- oo

O) cn o) l/1 F. O o) rn O @ st co Lo O) 1.. m F. <,- cO (o d cO cO <t l-- cn tO N r-t cO rn+'ri r..i r. o cd d d r.i cd cd oi d d o/i d r- + N ui d or; er; ci F oi d r.i N d o;co N 0o F. 0o oo r.. 0o co 1.. F- t\ 1.. F. co N F. co r.\ r.. F. oo Oo Co t-\ N t. oo N co hr{ N <l (.o (o 0O cn OO $ Fl $ O f\ CO (O O (o O c! Or (O @ (O (O cO $ cn (O co t-- C)o; r; d + cr;,i oj + o N d c6 6i ed d oi N d .i ci + ro + oi d r..i c,i N d r- ciF. F. r\ cO oO f-. F. 0O 0O r.. cO N co 0O oO F.. F- f.. 0o cO oO t. oo t. F. oO oo F- r.. F. OO

\ n o'! q q q ol q o? oq cl n c! ..{ r/) 1 q q q q \ q \ n q q q 1 q q qo) cO $ !-{ tO @ l'. (D <f (O cn cn O st r{ (o (o (o N m cl) N rf, (c) Ot r{ O) cO r-{ O c)N oO oO oO 1.. I-\ t. N 0O r'\ co cO oO 0O oO F. F l-\ 0O 0O l-\ 0O co l.- l-- cO r- F. cO cO 6

n q I \ q q q c n 1 ol c'l q q I \ .! n .! or) Lrl cf) \ crl q \ n \ q e q(o o) (o o) rn N rr o rr oo 1.. 1.. (o ro r') (o (o N + N N o) o (o Lo (o <f Lo l-- ro @l-- l-\ 1.. ,.. f\ |\ 0O cO 0O r.. F. f.. F\ 1.. F\ l-. 1.. 0O cO 0O 0O F. m F- F. 1.. oO r- F. l-. N

Nr{oNc=-c.rEFcbG^-o?roC-ooco-=U

\zCG6

(u5Oco 369

.i:r!\.ii,riri\Ilil

tt| 'r0,.\I. +\1.,

E ; F 33:3i i33 i s :s i : : I "e e n n ecr n n n n?c \t6 i* ir x x x o o F x ii N il s B R s B B s B R R s R R B R B R B i(U

(o

ru

G&.

.d.g e q t s .o A q uJ o .r o si .o (o rr (o N (o r^ .o.11;o ; - ; d i ri I ; ; J ; ; : i il ; ll ; ,{ ; $ ;;3 S ; t E i i ;lliliil^ * r'- F r" oo r-- F. r'. ri N F: id r- cd i- d6 i{ X i- i n F r: F d 6d il i- r. r.. rrlc.l rf) o <r o) o .+ ry cr! -1 o r-. - - 1 ! ? I ! "l q q q \ e q oq .J n o, rr oo (\.".ry N,i F. + ri .i 9 i S "i r; J ; e !' I 90 q, F. d o 9 ...r o) (\ r.{ ..n o r d; + ui+r" r'- N t'- 0o r'. N 0o oo co n F: F i<i b n l- n 6 i- t X F\ r.\ Lo co F. r.- oo F- r- co N#ir;x;l ? 1\ 4 q'4 rn (o o o - * 1"q I C cq cQ c1 q n n q 4 n.1 n.^ oo oo r{{} N oi F. .i -i .'i i n n ".i -i < d or i l-. -r n..i î .j cri or to co $ 6l) ; m -i d ui uj: co (D N co t'\ r.. t. t. oo co m n < F r- i: m N i: od i: x n_ F. N (o F- oo F- r.. N t-'&;a;jC) $ (o + + m 6 N O r-{ o) oO c.J oo ct? q cr| n q q c.j \ c! o, rr) O) r-r o.t cn cn O (o <t,i.Ya o 9 a 9 ci a,a d 6;,.i;; q) N .{ rr;./i cri î 90 !o < -i + + o.i + + -; d,r:ii,affi*n r.. co r- co r-\ N oo r.. N r- r- F o n oo in i< ii ii Fi F n N ri d i{ S r.. oo F.E I "l I I I 1 ! ? n c'l q \ q e e c'j n .1 oq A n .t .o rn F{ co o .o N ro, : (J - sr $ o) c{ o (o (o o N rr o:) ro !n |\ ...t o d Fi cj ri d + + ij + =r + r.i d u;*.)rill:r. r'. N oo to F. co r-. r- co N N 6 - F. N co F 06 od d5 r.. r.. F- r-- r.\ r- oo N oo F r\'l,frrtti

ffi! 1 1 e ol \ q \ cr'l ol oq n n oc F\ s sf, $ sr .o.{ N N Fr oo cn .o sr r.. ri. sr N..'1.-r\o sf o d $ .o O e n ,,i -i d .t.i a :i t: a.,f.,+ :t.d oi ".j d + d .j + ; ; ;o $ rr) <t @ (o Fr r{ or oo Lo co r+ m r{ :.1 I } 1 "l e a \ I q rrl (q rl 4 q q aa A O N n a "i

rg 99 9 O + d 6i od i.,r c0 o cj cd cd oi q, x rr1 r\ r+ co rr) r-. N qp.o .'o l'. r'\ ro to .o ..o .o ro r'- F'r r.- ro .o N 6 F 6 F u 6lo to (o r-. (o r-\ (o (o (o (o

q4\44F{O)NrOOt\(o(o(oNnoqnoqu'!ri(ocOl--OLO (O (O l-- t\

qqqul0qNNOO)CO(o(ot-..(o(o.{ Ch rt oO d)+cidc'iq;ri' $ l-'. <f |n

lnn\gcO rO l-. O stl--lO$<]nqo101nnNo).OCO@F.$r-r-.u,lul o'l (^1 \1s$coNanLOLn<LnLn

$NNNO)d rri .ri + criF.+Ln(.ol..)qnn.1alJ)ri<NO)(Ol--(oN(O

qqqaqTTCOOOOFtF-F.Ln(oNq'.lr!qqo)corrNN(O LO l-- (O (O

qnnq\ro(oNoo@l'.0OoO@

\01 qqu:Ln(ocornolNNNI-..N

q\qr\NLn$O)O)cO l-- cO l-- l\

ctl eee\o)N@(oO)|..oo1.\I--N

ennqfl?NNTOCOO)r.'- I-. N oO t\qqolqq@ocoLno)NoOcOl-.N

u] 01cn rnl-. (D

'44F{$l-- l't

19rJ)$(o (o

s: \Ft cf)rO l--

n4co (o(o6ol\ON(o rJ)

qU]ooI/)<l

\ocao ro(.c)$

f,] Iri o)(oLn

9q000N(OqnNOr(o(olrlqr-(oI-\ I-\

o? oqLnOl-\ @

oln(o o)|-t l'.

\\(O r{l-\ @

4qLnoNCO

qqLnF.l-- l'-

A -r In O oO o) N <l Fl N o) CO t/) S rnr.. co oo e.r c<i r.. d + r; -i d + d od cdt'. F I'- \O (O 1.. l-\ 1.. r.c) tO tr. rO f- (o (o

lJ) N O,.{ N N N E-.1 CO N N tr) N rl o\t.t N d d o; î cri r- trt .i'ri + nr + +f.. (o t-. r.. (o t. t. (o t. (o I\ (o (o N (o

n n \ ..J u') q rrI .1 (o t. o) cD o ro No d,!d .ri r- d -i cj r..i -i .i d + d 6(o (o N N I.. l.\ F. (O N t. t-. (o (o F (o

qqoqolo)clq4\nU]eqqccQ o) $ O) + Fl O ri O cO or) U1 N $ (o(o <t (o rn Lr) (O LO (o st (o <t $ S F. r-.

\49nqnocc1oqnac.ieqnI.- f'. Ln rJ O l-. rn (O 0O N ri CO OO (O LONLn\f11)to$sf$sfstlr)LnLnLnslqanqotnqnqq9qqqol$ o) (o o) Ln O l.r) r'l sf Fr F. <f, i rn Nrt (l) (o tO (O l-. f.\ Ln sl (.o st F. \f \O S

I u1 4 n c.j o'l q q I I n r! q oq \co cn d o) .r 00 0 o 00 oo N $ Lr) o to(I) (c) (O rJ) $ f-. sf ln \t (o $ S (o (o sf

nnorlolqeqql.!qoqnqq+ @ !-{ + N F{ o:) F.. C) (o cn O o-) tO tOLr) l'\ <f, \f sf + l..) (o + <f, sl (o (O rn F.

q q ul n \ n n 4 q,q r/l oc q q .1r{ lO r{ O) N 1.. l-. (O N rl O sl cn ol) F-(o lt- (o t* l-. F. I-* (o to F\ 0o (o F. u") t-

\ q oi \ n a ol q a ol n oq q q u')N N \i' N O O sf O m N cn O rr O) Ln(o oo I-\ 1.. @ @ (I) F- !n N N co 0o N t.

'4q9nq\oqnqna\.!\9Cfl N F{ m (o <f, Ol f'. rr (O r{ N o) o) cnt-\ F\ (O f.. (.o (.o (.o (O (O (O (O cO Lo Ln (O

q q q oq dl o? q .I a q e q .! c'l .!N r.r) cO c\, rl d Ol O O d cn c{ F. O c!oO 0O oO oO oO @ l'. @ cO cO 0O 0O 1.. @ @

\09q4qn\\qY40') noqn<f co lr) co rr 00 0l r.r) oo sf co tn o) Fr oooO l-. N cO 0O 1..1..1.. l.\ oO N t. F oO t--

qqcr}noqc,') q\nlrlqqqqnlO) cO (o O) (O (o N d f.. co N oO co sl !nf.. F N F l-\ N 0O 0O l'. @ @ l-. oO oO l-.

\oqcrlq\\n\\\otlqqnrr l.r) cO N rl \t f'\ r{ (O O} N (O O) (O Nco 1..0o r.. co co l-. co I-\ l-. l-. F. I-. t. Oo

cr! n c'? oq e? .{ q q ol cq oq q oq q 4o) t-\ rl N o) r.. rr) Ln o d Ln o) 0o o) FlN 1.. cx) co l-\ l.\ 0o l-- 0o oo F. t. N r\ 0o

q al \ cq Q q ..{ q q lrl c! \ o) q qrO U.) + N N cO el 0O cn oO (O rn Fi rn FroO F- cO m F- cO cO l.- CO r.\ F. f.. cO F\ 0O

nst(O

qcnto

rJ6i(o

4N(o

\rO(o

olt/)<f

c/)Ntn

qo)$qO)f.r

no(oq<iFqN@

<:oOl-.

ooir\4(or..

r..r/iI\

Fluir".

mlJ)@00o(odcnoOa.tSr\NcO(ONtO r.. (o 1.. F\ (o l-\ (O

.!r:9qulq\oqo)NcoslNolriNr-. N t. t. {o (o F. (o

\cq4q\q4\oN<fmolF.rooN (O N (O f.. F. I.\ t.c] u')ol 4gqno?col/}soln@cool'. l'.stF.9$NrncOOcO(na.lNNO)r{NO)O)cOlJ)NNr/") rr) (o <f l.\ + tJ) tf

u] .'{ 1 .l o? n c/'l qoOOrf,N(ocON(o(o(O$(o$rJ)slsl

neqqoqqoqc'lNr-iNC)(\Fl0ON(o!nd+F.sf,<f,t/)

ry4qnU]1c'l n$lJ)rrU] cOtnNF.lnF.sfS'lJ)<f\tsf

noqcrlqo?q.leNsfolOsf(OrONoO (o (.o (O (O t'. (O CO

oqnqnqol\.jN rl (O r-i Or N CO O)@Fr'OCO(ot.(c)Noqol4noqocqol$@(oo)N$moN l/) (o l.r) r.o (,o 1.. 0O

qocnqnqqnrt cn ri (n lJ) Cr) f'. Nf..ooco00NNN00q\._.Jqnc''! nqSNmslNLr)[email protected]

nnan9n.,?qrJ)cOS$tOcO0OO)r.- r\ oo co F. F r.. N

q9\414.1rrln00(ocom$ooror.. F. 00 00 00 co 00 l-.c.iqc''lqeoqq.!rn (O CO rn f'. rn 0O F.col...,t.'oot.'o0|\l..oq4u') c'l \9\.!(Dr'lNNcOF.tnrnF (x) CO CO r.. F. r'. F.

oqof't

ct':(oN

qNrO

ulcot.r)

qL,)<f

oqo{11ri(o

u')rn$qo(O

qoo(o

qO(o

No;N

dN

qNoO

qcn@

o?cof-,

=1$00

Nr-loN

_c.mF

=oJdo,6

lg clo ..*=rcOrcfOco

.- o) N o Fl l.- cl) Q co Ft o cl) t-\ oo oo.o N Ft ol) or) Ft r-t H O O O r_{ CO O OO ot co rOh s n d ci :t s {r s qi ll s s s s: 4 yt !a + + ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; + + qr c\ c.,r c! (\ N c! (\ c{ N 6l N N c{ N N N N N N c.i î

N -i c.i ..i î

rir oj c.r c{ .! <trrcN6(E

(oE,

?:ffia n o N o cn @ N N oo (o N Fr (o o oo co o oo rn (o N (o o r,n co r.. (o d N co (o#,ts s s s.+ + s s s s :t n + s: { I !i 6 + + + + + ; + ; + ;; + + ;.Yti!l:!::.?.1 c:l N N N N N N N N N N c.l c.l N N N e.t rir e.r rir c..t c..r c! N 6l a! c\: N .\ a! N:i;;..::,,Y1

,fi$;oo ln O) 0O 1.. Fr N @ rl (.o (.o N Fl O Cn (O (O o|) O OO (O N f.. Ft rn O r{ (O m !1 o.) rJ)f#. s a s s :r + s s s _=r s t + ; si + + + ; + + + + + ; + + ; + + + +W,ii*

* N N. c! N N N N c{ N N N N c.r N N c.J N N cit c.l o.l N ..1 ..1 e.t c.l ..J N N ril

il,iii4.ri d m N f\ l/) r{ <l ri Ft fn F. cn (O O Cn N Lr) F.{ Ln Ft F- $ N N (O (O O) N N c't cO <f:,,s*;s i s s:r 9 i:t:t s 9 s +.r + + + + + + + + J J + + + + J J + +i,I,if- - N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N d-.S;"o) r'. (o c{ 'o rr \o r'. cn c) o rt (o F\ o) t'- N rt co oo Ln o N (o o Lo oo oo <f oo r-- (!|rEl,'.X:f 9 9 I 9 I sf I <f, rn sf <l sl <f <f s sf $ <f + s Ln <l sf ro sf sf tf rt $ $ d.,.;j..J N .{ N N N N c{ N N o\I N N N N N N N N N N N N .{ N N N N N N N N'::;Liii!,!.;

.p}- a,J o) or @ s ot co t\ Fi $ $ o (o Ft st o sl r/) o o) (o (o o sl r{ (o $ <f o N (o !n*9 s 9 :t + + + + + + + + + + s,ri.t + + + + +,ri + + + + + + s.r +:,,;:iN N N r! c.t N N c\l N N N N N N N N N N N N (\ N N N a{ N N N N N N Nii,rrlw-

i.li:B.:i;Or Or t'\ N Ol sf (o oO N rJ) Ln d N O O) N O) N c) t-- (l) st t. Ft cl) S r{ Lo t-. Lo sf U1

i-E"i<. < q s d + + + + + + + + + + + + + + + + $ + + + + + + + + + +=Ii,:N

N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N C\I N '!

N "I

N

t-' o) f.. Or oOo)co m sl F N rJ) Fl <f rn N O)rJ)(O(O 0Or.r) sf c) cl).orON N t-- rr ro rn.d, ,ri d 'yi 6 d 'ri r; rd ri u; 'ri ui d 'ri r; rr; 'd ri u; ui ,j ,ri ,i 'ri rri d rrj ,ri ,/i .r; N di;,;]i;"1 ".1

N N N N N N N N N N N N N N N N N N c.i N N N N N N N N N N

:,lciN $ O Cn $ $ N 1.. Lr) r-{ Lo d lJ) (O rl o) $ Ln Cn (O N sl sf O) (.o rr N r{ r{ ri r-r r\l ;aid ,ri r.: d d N d d N N d d d d N d F d r.r d d d d d d N N F d N d di$E'?- ^

N N N N N (\ r! c\,1 .! (\ .! N N N N N N el N N N N N N ..1 N N N N N

i;;lti*iLn o o o) (o E..l 0o F-.1 l.r) =t 0o (o <l .o r, rJ) or r.. cY) co o o o cn cn (o c! o) (o $ Ln Nj!!+jd N N d d F- d d F- F- d d N d d d trj 6 d d ro F F- d d ro d d d r- to di:=Ji: C.I N C\I N N N N N N N N (\ N N N N N N N f\ N N C\ N N N N N N N N N

li<Ji':ro) (o (o o 1.. or + o 00 (o o) N s o o) rr ol N oo oo N st st o o .\l (o o o (0 < m,r*:F od F oi cd od d Fr cd d cd d d cd N d d cd cd N d c6 cd cd d cd n. cd d cd c6 cdX.i.,1€N c\ N N c{ N c! c! N r\l a.] N N c{ (\ (\ (\ (\ (\ (\ .! c{ r{ c{ .! .! c! c\ N c{ c{ Al

.ffi d o $ o) (o co 00 (o + o a.l o (o co co rr N (o o fn o) N 1.. + o Ln (\ (o to t\ -i Nt-t od oi cd cd r-. cd r- r- d N d cd cd cd od d cd od cd d r. d r.- d d od cd d r- N cd od

ftigi- ^ N N N N N N N c! N N N N N N N N N N N N N N N N N N{-! t\ N N

iirr.dr;(o r.. O f\ l.O @ (o O r'- co ri. oO o O ol co to Ol O < N o| oo rr F- F. cO F- ol c{ sf Fi;.*l od cd cd N d cxj N d d r.. r.. d d F. d r- c6 d N N cxi d cd cd d r- tci cd cd N d F' ,J-iIiii N N N C'I N N N N C{ N N N N C{ C{ N N N (\ N N N N N N N N N C\] C! N N

(o ro co oo N or) (o <. cn r{ to I\ l.r) rJ) \o cn c{ lf) o) l'. lJ) o (o (o r{ oo (o o o) cn cfl o; ; ; ; ; ; ; ; d "; -; ; +,j cri d cd +,,i +,ri $ + + d I d lti !1 I d "ini rit ili i-i N cl c.t c{ N N i.i e..i N 6i N c.t c.t c.t ..t N cl N c{ N (\ N (\ N c{ c! N N

".*-.ut \ q ry U] n n q q q oq oq 4 cr| oq q \ n c1 q oc \ q n n oc \ \ q oi e q::E (o oo (o r\ r.' co oo r., oo @ to lo t'\ @ ro co 0o oo l-- co co co co @ l-. F. oo l'- @ l-. @ Ni;r::*;r;c.r N - N N N N N N N.{ N N N N c.I N N N N N N N N N N N N N N N N#,,:t!|::'fi!O oO <. < m O) Fr rn oO m O N <. (o co (o !O (O !O F-l (o O Ul N N U1 O o) O N ri (g,i iI A r:; r{

"; r. * cd N oi d N F.. r- d d cd d N cxj N N d cd d a !a i n- r-. r.

li1 ^ - i\ cn N c.t N ru N c.t ot N N N N N N N N N N N N N N N N (\ N N N N

iffiq r: o'l q n q ol rl q q 4 n I 4 \ q o? .''l c'l n q q n 1 q \ ..l oq'1 I q Iz.::,!.!;ll'tco cn uj d arj ed cri crj <i. r.cl trl Lri m co cn st (o co tn (o tt sf rn co < tn $ u1 $ ro Lo <li1r;i5ii i.i dj N i\i i.i N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N

tr9f,1i q "i q q q q o1 .,1 n n1 oC "l "l I n'l u1 4 4 \ cl q oC q d'l q s: "'j 1q n e u?

llli#:j< Uj r4 cri rrr rrt ri cri < cri < $ $ sf lJ1 tn Ln cO cn $ u.) Ln S $ cn cO $ tn.O co ro <l

ffixji; x x ii ii ii ai (\i iii dr i-i o.' .n c.J N ..r N N N N N N N(.! N N N N N N N N N

n q q 4 n (Yl oq q \ c/l oi q \ oC 1 4 n cq q q e 4 n n "1 q q J n'n to r'<. U1 $ rf) ro .o !n 6 rn cn st tJ) $ + (q,.o t cfi co (o Ln s rri Lri cri .n n cn < cri N <fN ni N i-j N c.r c.r oi ni i-i N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N

.t n .l o) c'? o) e n q q n n cil .! c! cl o?(.'i q \ q n q n.! q n \ q ci] n \Lri d m rrl sf rn m cri q ri m o $ co to to (.o rJ) $ d Ln tn (o rn tn L^ $ s oO cn m <t-ni\i.i NC.i orni rio.i i.i NNNNc.tclnNNNNc!NNNNNNNNN

oo rn oo (o F. rn U') Fl Ft u1 F.{ N + N o) l-- O) ot) Cn <l lO LO rn !1 t+ o N o st $ cn ?ic.i a.i c.i e.t "j "+.r ni 1.1l .j o.t .r (\ N (\ d r{ N r'{.c11 c{ N r'{ (\.! c! i-1 rr N N r{ N(\ .! .\.r r..r c-.r c.r er cj N e.i ir] N N N N N N (\ N (\ (\ .\i N N N N N N Nr.'l N N

)::t.t)tii:2

, S C q oq .': t..j o? \ o? q q c'l u1 n oq n oq q o? I 4'1 q n'1 q n 4 q c,1 q oli:;i?-r N c.i .<..r -r ni nl ri -t o.t Fl (\ r{ N N N r{ Fr N E{ rr rt N Ft F{ N N rr N i{ Fl,ffiir:.i e ii r.i o.i 6i ii N (\i 6i N N N or N N N N(.'r N c\r N N N N N N N N N N N

l..ii .. ,l \ q.l q og c/') ol q q n '! n cQ q'l q 4 n u1 q q q q !e n q \ q q qlrrir, .j oi ..i cli e.i -t rj ..j r-i r.t.r Fl r'{ N Fl N rr N N Fr N cn N d H c\l N c\t N N rr Ni';jiiriici i\i N i\i N N ..j ..i N i\] N (\ N N N N N (\ N N N N N N N c.l N N c\i N N NrXX :::illi,i#Erl co 61 oo <f r.r 6r) O d oO > cq t -r F- \i'r.o oO oO r'. cO l'\ r{ N (> 6.1 O cO q. co co eli;;]i l;i X "i .; .; î ; "; : .; .i "; C.i î ; .i î ".i ,.i "; 6i .i...i d; "i.t d "i .;

j ..,i

i#O U ii in r.i ii ii iii N o.r N cr e.r ni N or I N N(..r N (\..r N N N N N N N N N

:,,o,.,< m f{ o) rn u) (D st N (o otl N N < rO cO o) r{ Co ot) rr) Ln r{ co to r-l co $ m N cn o)

irjtrj#i! N N Ft rr c..t a ni ni .i .i .r N f\ ri .i c.t .r t+ N Ft ri N r'l r{ c{ rr r-{ rr Fl N '{

F{?ltiir;ii c! N N N N er i^.] N o.i N N N N c'r N N c't ru N ru N N N N N N N cJ N N N N

Nrtoa"l

=_c(oF

=roL

FJil:tL,Cro6rUfOco 371

q oq oq \ \ q \ @ oO (O t-. N oo F.. rr) (o (o cO rn ro r-\ oO oO N oO (c) r].) O) Lo $ oo oog') r,, ., ,' ., ,,i "i "i 4 gi,r; d .,; '.; ui d,a yt,i,i r,i "; r; r; ; ; ; ; ; ; ; qN N N N N N N N N c.r c.r N c.r r.r N N N ..,i î

-i ai li i-.r c..r N N .\ c{ N N N rrrN

N rl O) cn rr O) cn N N r-l F\ oO t-\ r{ (\ .1 ry o) N OO F.l O) d I (O U1 CO $ O N F\ u)S {! 9 9 s t $ q :t :t S :t I rr) v LD s <f, .t + + + v s s =f +.t.t- s.r <a{ (\ N N (\ N c{ ..1 a{ a.l N .{ o.l N c.l N N c.t rn N ri dl C.l N a.l N a.l N N cil N Nc') o) c.l q q n q q t n q n ..,1 oc c.i .! q n c ol q q n q q n ot q n n q \I g Cl rrl S <f $ t v \t r.r) rr) $ $ rr) t4 lrl rrl s v ui ri rrr s < + .t v ri g .t so'J N N N N N N N N N N N N N c.r N N N N .it c'i ni c.r e.r N N N er oI ri c.r nr

i Y.r I q q,? n T n e q q n n 09 \ o) n ol v.] \ \ q q q ct q n 4 \ 4.f, <t \t <f, ri $ <f < sf S $ rn $ l/) <t + d \l s.+ s.t -+ d + + s s -t < s $N N N N N N N N N N N N N N N o.t N N N N N N N N N.n.n cn ci N N Nq oc q I og ..j n .I .! q -1 ul ol oq o\! n ul \ q q c! 4 q q q \ u.) q n q .l q:f, S !O + .t I $ A I -.t 9 I st- st <f |n s <f + .i- $ \t tr) s rrr =t + Ln =f <t u-r tN N N N N N N N N a{ N N N N N N N N N N N N N N N N N c-r rl o.t c.t nt

N rl r/) o o0 s N Ft N N cn o) o o <f o r.- co co o) m F. oo o st Ft N $ !+ <f o (o91 d s !r 9 9 :r "i !r qr s :r .r; Mj + + + + + + + + + ; + + + i: + * "; JN N N N N N N N N N N N c{ a{ N N N c{ N N ar c.t c.t e.t N a.l N N N N N N

"l 1 c o') q 4 q n c cfl o,? q oc a q q n q oq n q n n 4 \ o) .l q n \ c gS I I < rn + e <i $ s I sf sf $ rr) S $ sl st $ Lr) sf st st.t S < Ln s $.r- <N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N c.t el e.t e.t e.t

q lfl ol U.) n r..! n ol q q q q ul L.| q q n cI n cl q n n !1 q ul n q 4 c q 0q(o rn l/) lJ) 4 lr) (o t/) tJ) l/) (o (o Lr) ln ln tn (o (o ln (o rn Ln (c) ro rn Ln (o ro tn to !n u|}N N N N N N N N N N N N N N N N 6I N N N C.I N N N N f\ N (\ N N N Nr: I'r') q I q \ q 4 c,'l oq (g 4 oq q q q,q o? oq oq c g I q q? q n \ c'l q d?l'.. F l'. F. f\ N F. l- N @ (o N (O I-- 1.. (o N (o (O N l.- oO F. m r.. (O t-.. @ t-\ LO (c) f\N N N N N N N N N N N N O.I N N (\ N N N Nt^\,I N N c! N N N N N N N N

\ I n q 4 o'! c'l q a u'l -1 o? 4 q cl n,4 .rl t/l oq q n \ c! n q n \ e n q r':N (O (.o @ F- (O cO F. r'. F. @ (O (.o l'. l-. oO (o 0O cO (O (O l'- (O @ 0O l-\ (O l-- (o l-.. (o NN N N NN C{N N N N N Nl.\I N N N N N N N N NN N N N N N N N N N

q q n q q ol q oq e U] q q q \ q c,l oq q .,1 q \ q q \ r''l n \ n q 1 .,1 f''!O o) o) @ o) ol o) o) 0O O) o) @ o) cO cO o) o) CI) O) O) cO O) cO oo cI) O) o O) oo o o) O)cn N N N N (\ N N N N N N N N N N N N N N a.l N N N N c! N N N N c{ N

C4,4 (o (n cO (O O a'l I rn rO F. (.o rO (O CO !n rn Lo o) CO l-. c,.) r{ l-- @ t !O (() O) LO cO (\l-.'',:o; d d d d oi oi oi oi d oi oi d d d oi oi d oi cd cxi oi d c6 d oi cd cd cd oi oi oiliil:l.li^ ^ N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N

,":f,rtl .t f-. rl C) rl l'. N cn cn c\ cO l/) Ln rO rn O) lJ) ri lJ) O (O rl N cO $ O il O Ln (o F.. t[$,,4x oi d r- d cd cd d od d F. n. oi oi cd d d oi c6 d d N oi oi N d oi oi F d F tlii|i|i;Lcr d N N N N N N .{ N (\ N N c! N N N N N N (.! N.{ N N Gl N N N N N N

iir+fio o ot <+ m st l.r) u") co oo oo o rr co co o o rr F. rn (,t (o (.o Fr o).{ m v m d o) ft1'i$io; a oi d N N d N d od N d d N r- o; N od

'.. F- r-j oi oi F- d d cd d oi N cd cxi

E#N N rrl N N N N r! N N ..1 {..1 N N N N N N N CrJ ..1 N N (\ N (\ c{ N N N N N

'a::eti!/], @ o) Ln N (o oo Fl (o o l-\ $ N m O o $ m F. cn ot $ Ln o) co N tr) @ d (o N (ol#ll N od od cd oi oi N N r- r.. d oi c6 d cd N cd d d cd cd oi d oi N r.. cd cd oi d N cxi

l+:rii- ^ N N N N N r! N (\ N N N N N (\ N N N

''r N N r\ N

'\'r N (\ N (\ N c! AI

{+q,!l).1 9.9 n oq L/'l !1 q q q o? n \ \ q \ \ oq n q a q rfl q oq q I c'! n n c IfirL\l11 6 \o (o ra t-r) $ (I) sf l,) st l..) rJ) si Lo rn sf lJ) (o lf) rn lJ) (o u) (o sl lr) (o Ln (o lr) (o tnl],liiiiN N N N N N N N N N N N N (..1 o.l N c! c! N N c! N .\t (\ (\ N N N N N(.'l N

..1 (o coui6uiNNN

qc!\LO (O tnN'.]N

.lnqLNLNl/}NNN

q4u?<(ol/)NNN

aqclcn<tmNNN0,lqcJ.n<rY)NNN

\cqN r\l (r1a.JNNc-'r e cao N ft"INNN

4q.'lN<faoNNN

r, ' tri(ill'i,ir : :,:'::ir' (!j:l

"li:ti:::,:r:: \\

=lr+:ia:l: (o

irlj=,ilr ;i f6:;ititl.t:i'i::, \','i;1, 1'. $f) r"r. nI,* ," d372

q9qn\rnLo(oro(oNNC\]NNf'. r+ <' l-- .OdduiddN'\AINN

9\q\qrnl-.}Lo(oLo.!NNNN

9q\\q(o<<f!osfNNNNNqqc!4qcoro(\NcnNNNNNq.j.1o,l\corn<f,mcnN'{'\lNN

\.-1\c]'!cncocnNSNNNNNNOcnOf-.+ni6i+dNNNNN

nqolnqco$Nrncl(\N'!NN

-;t *l;

'F.r;--.."- l.i .. .''.iI ffi::+" tlf i...i{idt:. -.;: r-ll:i.r:' ':.'

il ],o il *.'olc,l . t! :l,\I r\l-'N

Ln$N(\dN

..jlnN

(o+c!

.!cnC!

qmN

qsN

4NO.l

O)c.iN

irili:ri:r l

ffii:;

NTNNddtoNNN

q\nri Ln LnNN'!qnnLnlJ)lnc! c\l N09nq(o(osNNN

ry\9coNroNNNr'{ l.r) (O

r..i + c/iNNN

n.1 n$rncoNNN

qoq4co c! cnNNN

n\oqsfNcna\ c{ a!

c\l

'iN\r.r)N

oq

N

dlroNqNa.l

qrnN

qsfN(.r)

cnN

u'l(\(..,l

oq4qq\4q\nqqoqqclrn lJ) rn rn Ll) (o (o (o (o l,) (o < l, lnNNNNNNNNNC!NNNN

r!\.1qu'lqqocq9nq\qU1 <l (O U1 U1 (O F. u.) rn $ (O Lo (O (ONNNNNNNa!NNNe!a.l (..l

\\an4n\1q\q1\c<f, lJ) ln (o Lo f) Ln (O l-. ln <f, Ln (o Ln..1 ..1 a.J N N N N N N N N N ni N

\ oq q n ol c'l \ -i cl q n? oq q q$ rn sf (o $ rn <l !n (o (c) ln s F. slN ..1 N a.l N c! N N N r! c\l N N c\t

(o ro co (o ln O) m cf N l-. N r{ cn Olni m o.i cr; + .r; cri rY; .t c/i e.i + cr; e.iNNN(\NNNNNc'l Na{NN

cn N d 0O cn N Ln rn d r{ cn ln (O O)rri 6i + r.: n; N r.i + 6i î d; c.i c.; c.iNN..]NNNNNNNNNNN

oq oQ cl c'') n q q n q q q q ol 4cn cn $ N cn st cn rn N *f, fn co o') q)NNNNNN.{NNc-lNNNN

.1 =1 q"1 nqqd'! c,l 41trlqq< N fo sr cn ao N c\l rl1 m <t s $ cnc.t c\l N N c! N a.l (\ c.l N N a.l N .-.l

F{ sf \O (O O l'- O r{ <f @ aO N O (O

'.r d î ni ai ni =r oi s oi cri c'i c'i niN.\..JNNC{NT.JNNNNNN

c! oqLn<NN

\4<fLnc{ a\l

o) u'l+(oNN

nq(o roNN

qqNcoNN

n crlc\l c{NNqnN<fNN

qn<tNN(\ooî +NN

qrnc\l

qsfNl..,1

LON

nlr)N

oqNN

qcnNcflrnN

IcoN

qcoN

or(od+N C.l

oqq+LnNC{

Ulqrn rnNN

r{N,d .riNN

q\slNN(\

.! oqmcnNN

qqN a'lNN

rlNoi oiNN

cl 0lcn rnN(\

ffi::t:ttI

P,ffi: I I :it:s

H#rrttl

a!r'{C)a\C=-C(of--L2-G:f

=l)Dtr<0) ..F!:.9eOcD

!q L/.) o (o rr +'f q s d F\ r-{ co (o.N r!.N m r{ cD r{ (o t. < t- Gr (o o cn F <tu) lJ) r) !n tn rn rrl u') r/') lrl ro rn.rrt rn ri gl trt ro ri rr; d rri rr Ln u) !n rn 91 rn rn u)Nc{NNNc{NN6lN(..lN6i Nr..i c.rNni ai r.,i î iicrc'rN(\Nc\Nc!Nt \ 9 n \ q "t ": i I !.1 ? n,'t 1 4 n q q 4 $: n q q oj q n \ ut qlJ) ln |..) l/) ln lJ) rn ul .ro ro l..)..rn lJ) rJ) l/) n tn l.r) lrt Lri d ui n rn lf} l.ri Ln rri rri Ln rnN N N N (.r r! N N N N N ..r N N (.i o.r N N ai c.i ii i,i c.r c.r (\ N c{ N (.! c! c.r)

N O O rl r{ Fr -i rl2 CO N + N rn r{ cn d c! r-.{ c{ r{ N rO rD c{ F_t cl) r-l N cO c.l a!;.a.;:(o (o (o (o (o (o (o q (o (o (o (o (o (o (o to ui <i d ({i d qi o (fj \ci ut !d o to ro toN N N N .{ r! N N N N.! N - o{ - - N - N N & N c.r e.r N (\ N N N N C{

rt (O N O m N $ q rf) \ A A -! u) cO ry ..1 tO Fr N (O O m F.{ rn d .O co N co (nU]lnLr)rov)LLnulrr)tJ)Ln!ntJ)Lnr/lnnrnrri rnri Lri rrrin16u.i Lr; rri rri ornN N N N N ^r N N N N N N c,r e.r N.N o.i -i îe..i

ai c.ini îr..i ^j

c.i N il c.r eg

$ (o <t N N N c{ F- N (o rr cn cn F- N (o rJ) N I-. rJ) N $ st rJ) l-. (o N rn (o o \i.:lrJ) rn trl trt u. rrl trt ul ql rrl in rn trt u. u) r-r) tn ui l-r; rri lr"i rri rrr n Ln l,) tn ro rn r) u,)c! N c! N N N N .{ N N N N c.r c.r N N N c.i î

.,i ai i.i el c.r N N N N N N Nt =t N rn r{ cn (o H rn N (o co (o Fl lr) d N o (o cn N i l/) o Lo (o F{ (o rn s (nq1 4 lJ) rJ) rn lr) to lJl 4 tn 1r) rn Ln Lo rn Ln Lo rJ) u; ui Lr;,ri rn rn rn Lo U. ro rn r) L.)NNNNNNNNNNNNNe.rNo.roini

î 6i ni Fie.re.rNî 6i oi F(c,ror

o N l/) cn (o o a.J sf (o co st @ co st + aQ Ln I Lr) co o.J co sr (\ $ co o m ri m (Y}.:,1 .r) ra Lo l,.) !n ,J) ul v! .n r/) ,.) rn Lo Ln g) .n rr) Lo rri rri rri Ln o rn rn ut rn ,) ,.) .).{c{NNNN.\rNNNNNc.re.rni o.rnini (..i c.i li Fic.rc.rNNNNc\.1 NN\ .! oq oq q oq \ \ -l r.l Fl @ ol co O cq .1 Cr o) r{ O O O N oo O) r. o F. o) o)Ln (o -, r; d .,; ri r; gi r.i !a "i r;'ri d d !e "; "i d d 6 J r; ; ; ; ; ; ; ;N N N N N

Î Î N N N - C.J N N N C.r E.I Ni Ai N N N O.r C.r N N N N N N N

I T 9 u) o? \ "1 4 oC n cl n \ oq ul \ 4 n tr| q .r co ri r-. rr (o co r'. co co sr0o .o (o 0o .o .o r-. oq (q F- r'- .o m rr oci sc g N N d r- r- d d N,6 N r- d F. r{N N c{ N N N N N N crr c.r N N N .i N N i..t i\ cn i\i iri c.r cl N N N N N N N

I I I I ? T'l o'1 ? i !l c..1 "'l "l :l I ? "J q o? ol q \ n ut .i 1 q n ff!N r.. (o (o (o (o (o \ \ Lo oo oo N N (o gg (o (o r- d N,.Cj m r- (o (o N r_ (o co FN N C{ N N N N N N N N N OI i-I N .{..I - N Ci N & C.r C.r N N N E{ N N N

1 \ \ q cl \ 09 .< ot o I-\ oo Ln N or !q og o or m F.. o F.. o co t\ t. 1.. <t o) mq) co o d d d oi d 9j a I tr d d d d 9d a d oi d 5 "<;

J ; ; ; ; ; ; ;(\ (..,r N cn N N c! c{ N N N N N N .i N N ci ai ii r.i 6 e.r c..r (\ N N .{ N r! Ar

1 ? ? cl n C .1 A A ul N -{ N o) oo ol q a $ o) F{ co o Lo or o) oo cn o) o) rrleooidoi dd"i asidoioioioi$i dS.i 9.,;".i d;;;;;;;;;.{ N N N N N N .\ N N N N N c.,J ii ru c.t iir r.i ci F.i F'i cv c.r N N c! N c! t-! Nq ? ? ? C 4'-1 \ \ ul or l-- N Fi (o \ u1 sf rr o sf o) c! (o $ o) rr) rr oo o.', @eoocooro<icri "t ddig.ioi oicddisi 9,j 9.6;;oi -;;;;;;;c\i c{ a.J N N N c! N c{ et c.r c.r N c.J .i c.i N ci N an N Xj c.r cl N c! N ^r c\ a.l N

"q I I g ? C .1 o l-. v o cn (o rr N cI \ \ o! o) $ N r.. rn o sr o < (o o) r\er-.coooi <i oi "i $i dSi oidcdoiggdiJ,<;""a";;;;;il;c\ c! N N N N ru cl N N N c.i N o.J ii N c.l i\ N i\ ii N e.r o (\ N N N N N N

,f-']GJ

iffi:ti!#.:'i. :t::;,t/!r!.H

#:liii!,li,ivi!1::':Ld:!:

|i.frffi

.,.!q_,.

L{

:;,'ii*:#til:.

!ii:;??$ttiilt',j.ffE

.i+ffil

Ul,iiii

LO o) O Cr) Ln (O F. q oq o) m oo (o d cn Ln o o) F. tod d ea d N oi d ee \ ; d ; "i ; ; ; ; ; il ;N N N N N N c{ N N N N N i\ di an ii N N i\ ri\ ry n cD n .t o) o rrt to o oo o F{ oo N @ Fr g N;.-.-:-.:-:y1 !q Lr1 (o rn tr) tn f. to Ln o d r- d d r. r; r;,i dc! N N N N N c,r cl el nt e.r c.r i\ N o.i el N ni ni Nn \ oq o! e q .1 oq .o o rr co N o o) rr f\ \o o Fte to Ln n ri rci d !.i !C !o d d d d,ri d ri ; N d.! N N N N N c.r c.r c.r - N N N N ii o.t o.r ni i-..r iio1 q q Ul cl \ q n oc !q o co r\ o) co .! $ c\r ro Nv) r\ ro (o to ro ri N 4 d d d,ri d rri ".i ui d to dN N N N N N ev o.t c.i N c.J N ai N li c! N (\ N NC q C \ q I n (.i] .n (o o) oo r.. o rr cn m o o ft19 1; !o 9 to N F. { 9 !C !a "j

d d d "i rri r: ; uic! N N N N N N N N N N r..J N N Li o.r e.J i.! N &s st { .-1 0o F{ c\ c! q N o r_r @ tn cn N Ln rr (o N!.i f., t- d d F- F.. d !.j 4 ,rj "i G ; ;{ ; ;,{ ; i;N N N N N N er N ri ni N li N ii ii (\ N r-{ N Nq q? n f,1 o,.: n q q c.i q q F. o (\ co oo o o) N c)s co co ro $ rn u-, T q1 Co 1q !o r; cd + c.j oi + + +c! N N N N c{ c! c\r N c.i o.r iri C\i i\i iit N N N N Nn \ ol oq ol n oq n a c.! m rn rr (o N o o Ir) o) ocn m rn rn cn $ cn ql fi 1q 1q o I + + ; + ..i ; +c\ t..1 N c{ N N el o.r N N N i\i dl n d N Gt N N 11l

q n q q oq q q q q sq o o oo Ln $ oo oo (o N NLn sf rn $ rn sr m n c-n S $ + + c.i ff; + + =r + +c{ (\ N N N N el c'r N .n N ri ril ii i.i ^l N c! c\t ^l\ oq 4 nrl ol c,l -1 g cg .i oo ri (o (\ r.r r) r.\ <f o) ooS:tsqmcri =tn'ld:td++di d; -+;;;N N N N N N N N N N r.l N rir irj iri.\ N N N N

oqnqo'l qoqe.\lqqoq99 cq r.. oO CD t\ o) oO N cO O)c.'l(\NNNNelo.tc.tNN

oq.'rOlf)O)[email protected])u)CO(OdI-Ndrri NrriNLri dtc;c\tNNc{NN(...lruelO.tc.ta!f..NrnrnrnFlF.l-r)rOrl!_1 g)rOtoLo(OtOOrnr-rON N .\ N N C\I C.t c.t c.t c.t c.t

r{<f@rooo)slc{sfrrl.r)!l 14 q'! rn (O rO (O F. r.. F. I-..N a! N N N N c\] N a.J c{ o.t

?qeno?qqqq\q!Qq)Ir)LOF.(DrroOr.OUj(\ a.l N c! (\ N o.t r.t e.t r{t Na!(ot.r)NCrrriNr.tr.lCnNdlrjeu;6ddrid;dc{NNNc{NO.tc.tc.tni Nr:qnOdoOrn<f(.osfc{CjC,t9,ri cr;+++++c.ic\c\TNNNNNNNNN

ftJ(ocON()cOrrF.tu)cON1qd!tcr;+++++o.j+c!NNNNT!Nc.lNN.nu'l\4n94<r(or..tnconggscris+cr;+cdc.;NNNa.tN(\nelo.toi iri

c.'lolqolaq14q4o)sclrncncornmmvmmc.lN(\NNNc'tc.tNni N\ =t .{ N ri d 1.. N (O u) t-..:q!ltec.ivc.i+++{dic{a.INN.!NelNOelN

4 oq \ q \ n U) \ H I'- co < co N o) o) oo oo ro ol.l :t :t sf cn + =r i ln fn ".i + d cri ffi c'j ; + + +c.r N N o,l N N c.r N N N c.i dt î i\i iri e.r c.r cir rr t\r

NrloNc

EGFLs0)=o6C0JPo- o"cqJ!(,u --

L'c(85G=oco

j,*ttif;,

(o

ro

rcd.

373

#ff,ffiffip,il*

.- f'' 0o N co l'. 0o (o .o N r'- (o r'- co (o \ q \ oq q =q q (o -r (o r.. I r.- F. (o (o (o NE iq i.i 9 !q d "i "i lri si !, "i d G G (o (o (o 6 ..j d,"d ; il ; U ; U ; ; 6 d d-C N N N N N N C!'{ N N N N - - - - N - N N Fi E.r O.r N N N N N'.I N N N

fo

rg

rod.

I I I q 1 n "l t I _a I I : ? C il 1 ! o? n oq ot n n a n n c'l c..l n \ \l/) (o r.o rn (o (o rrl L/) (o to tn to o n tri g g d ui r; d rri n rn l/) ln lJ) Lo rn rn r) rnN N N .N N N N N N N N N c.t e.t e.t N - - ..i 6i ii ii i..r e.r N N 6i ni F.i c.i c.t rrr

ol'1 q'j dl n n a A Q u') N rr o l.n oq C O N st <+ r{ co rt- (o o o co co N o N!n r. Lo,.o ro r.ri "i ri Sj !f S yr ui d ui gi d d d .,; d d ,i d ; ; ; d ; ; ; ;..r N ..r N N N .{ N (\ N (\ N N c.r N r..i N - N î

ai ni i-r or (.\,r N N N (\ N C.J N

I I I 9 I g "?.)! ! "l ! n a q n i ? I ! n q oq ut o.) \ a I n n n q oqr/) (D LO rJ) (o rJ) rn rn (o rn (o !n n to to !'r !Q (o d d (I;,ri ro rrr rn lJ) rn tn Ln (o Lo rnN N N N N N N N N N N N c.i N N c.r c.r e.r N N N i.i i.r o.r N N N N N N N Ar

i.:: ;1 "! n I \ crl q .l n (q n oq n =q.o N rn si $ rn sf Fr $ r{ $ (o N N s Lo d o) oo,,--1,,,-I*trt o (o rr) ro to ri o vi d 'ri ,.c;,ci 4 d Lri ui r; ui 'd rri ri d rr; ui d ui d ,i d ,i u'i1,,,1 ^ ^ N r.l N N N N N N N N N N - N N e.i -i Gi ilr.ro.r e.rc.r rir ni c.rc.r e.l nrnit;.ffi{n @ o) (o co t'\ co sl @ r\ il m N Q (o N rn o @ oo t-- co rn m (c) <i- N o) clr Ft c) oo:.#-...],,L,o n Ln 14 tn ro rJ) (o rn Lo rn lo to (q trt (D rn (o rrt tn rn ri o ir; rr; r; ro rri rr Ln (o r.tr.:l+N N N N N N N N N N N N N N c.r cl e.t c.Jl.'.i

î nj c.r c.r e.t e.r N c.r e.i nr î N t..i

'illi[lLIP9.A t^ o) rn Ln F{ O ln l/) 3 <f N cO l'. (o $ o) cO co co c) crt r{ t. t. C) rn F. L.) co o ro ooffii !i si ci !o !r, e !a !q !o d ; u ,; d ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;,i,l,i,l,,i ^^

N N NN N N N N N N N N N N N c't o't c't nic't r.t c.l c.r N c.r c.r N N N îi'.ff!:tn O (O (o ri (o f\ cO O ('r o) m cO oO 1.. Or (O (O Or N O) O oO O Lr} oO O) cO o) r{ O) N

lffii a 9 9 r-: F-. !q F F N N il d G d ; ; G O.- ; ; ":

r-'{ ; -: I ;,{ ; Iil$g^ ^ N (\ N N N N N .\l N N N c.r N o.l N - N iN ti N o.r or c.t c.t N N c.r c.r c.r ivZ{A(F{ N o or O Lo oo oo rn F{ o co l-\ rJ) (\ N oo sl oo N N rl ut orr co m co ro rr N ro <t.*a a d od d cd cd cxi d d d; oO.r; d d.ri;ai;;;;;;; i; lj

";;;;'11c\ N N c.r (\ N N N N N N N c.l N N N N N N N N N N N N N N N N N N N

it{.tf;O < $ f\ r{ .f l/) f\ N rl (O m O cO F.l N N O (r} r{ i-t cr) (r} cn (O N m Lo cn cr) u) ln!,W:a q cd c6 cd cd cd d cd d cd d oi cd d cd cd .r; .r; "O "d od ; <i ; ; a

"; "; ; ; ;

l[L4^ ^ N N N N N N N N N N c! .{ N N N c! N N N N N c'r N r..1 N N N N N N

'lNALn -1 F. rO rn N (O O t- tn a{ d (O st + o) O F- m C) cO @ Cn LO rr F\ rO N (\ <f rO oltdlci oi oi oi oi oi ci oi ci d oi oi d c, d cj .j oi d; ci oi oi o; o;; oi ci ci d d oi-:m rl N N N N rO N cD N N N m fO cn cn aO C! m N cn (\ N N N c! N cO cO cO N Nt;iii4iifrf,c.l (o m 01 lJ) r.l rn cn @ @ Or rn r.\ (O o) @ m O l-r) rr $ (o or) rn rn oO O N @ t-. co ril#c; c; ci c, cj ci ci d oi cj oi oi cj d oj oi oi oi cj d ci oi c, d o d c; c; c; d d cj

w- * co cn cn ro ro N N .o N N co fn N N N N cfl cn cfi N co (\ rn (\ (.o co co N N d.,

?,l}.i]rLo < r{ lJ) O) lJ) rn (o cO @ l-. m (o st lJ) O o) O) (O F{ Ln N O cO O \O cO co l-- rr.! <f'.{rttiia o d d r- d oi r-

'.. N ci ci d oi oi o'i o'; ci cd o; oi oj .,i oj "j oi d oi oi d o oi'r.#i!r* * cn N N N N N N N co co N N N N N cn N (\ N N co c! co c{ co N N N co N

'{.{"?n/to < ot m cn ot N N rn $ m d (o ri (o ro oo < r.. o oo r.- N tJ) (o rr o) (o o) rn sf o:i{ .i oi cj cd cj N d F- cd cj oi cd N d oi cj cd oi N r.. r- d d oi d c6 r.. d d d d oii.: Cn N CO N m N N N c.l Cn N C! N C\ N cn N N N N N cn rn N N N o'l N N cn N N

ry.|;D*.i6 0 co r- o) d cn rn o) a{ Ln 00 o Lo o) In o) N <f, Ln m (o o o) ro F.l o) (o l-- l'\ o) coH c<i oi r.- cj r- oi d F.. oi d N cd cd d d oo N ci oi F. cd r- -i d d cxi cd N oi d i qi:,..N N N cO N N TN.! C{ CO C{ N N N N N N CN N N N N (N N N C.I (\ (\ N N N (\[i!]lttlfi,sr;;oq 6, oq a q n \ q \ o,? oq q n q .! q q a 4 n n t c oq ry oq q q .] q 4 c,lil ;ir! ut to Lr) I.\ (o (o tn rr) (o (o r,) t-- (o tn Lo rn Lo ro (o (o (o (o (o (o (o Lo (o Lo (o (o u) (Djili "l,.1

N c\l N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N .\l N N N N N N

Od-rl.- r\ rn O cO (o O) rr (O sl r{ { O} (O st O) N N O l-\ a! r.{ cO 0O (O cO (O @ !n c{ O stiir:iisu1 (c) (o r. (O \O (c) (c) (o (o (o l-. (o (o (o rJ) l-. (o (o rn (o (o 1.. (o !n u1 (o !o tn (o @ (O

W* ^ N N N N N N (\ N (\ N N N c{ N N c! N N N N (\ N (\ N c! N N N o.l GI

t:iFi.: ^. e,l q r: a q "l \ o'1 q q oc 01 \ q q \ q \ .l q q o'l cq c/l \ \ n \ 4 qiil;li;:t; F. r. (O l'. !n F\ |.r) (O Ln !O (o (O (O (O lJ) lt N (O lr) lJ) F. (o (o F (O (o L..) Lrl F. rJ) (o (oiIEiiIj[N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N

qqnqo'ln\inu]NLn(ol-.1.\(oLn(oF.(oC{NNNNNNNNN

nqo!oqqanq\qF.tol-\(OtnN(ol,o(o(.oNNN'!NN'\NNNqqqoq\4cloleq<f,$slcOan<j'$$ao<fNNNN(-'IN'{NNNqqq!q09q.1oqqq9Lnsfcosl<ro<f$sl<lC\IN(\N(\T\6JNNNqqnqlnc'icnlcoco<coLn$$.oLn<t(\N(\NNN(..JNC{N

o!oq..jq4n\qqul+mLn<ftnLnv<fs<fNAJ'!Nf\NNNNN

n\9qnnn.-1UlqridsfS$<<fSco<fNNNNNNN'!NN

q n q q e1 q q q.? q q q ./l q ol r: \ oq q \ q 4(o (o t'. lJ) \O lt (O (o N (o (o tO l-. @ (o l'. (o ln (O Ln Ln F..{ C\J N N N N ..l N N N N C! N N N N C! N N N N N

c..l q q n q oq c! q q n q erl c! \ q q q n q \ q q(O l-. lJ) l'. (O rn (O rn l.r,) F. rn (O F. lJ) F\ (o (O (O ln (O Lo Lna.i N N a! N N N N N o,l N N (\ (\ c{ N a! N N N N (\

q .l q \ o! o) n q q oi a q .{ q 4 n 09 n oc .,1 .! ocLn st ln $ sf st <f, co t/) $ sf rn lJ) $ <- Ln cn rn m sf it co(..I N (..I N N N N N N N N (\ N N N N N N (\ C! N N

<f N(oooort olq\n1.1 nnqqnq4qqd uj + |J.i + ri cf; .r $ cri Lr; r; $ s r Ln v .t m rri n .rN N .\I (\ N N N N N N N N N .\J N N C{ N T\l N N N

f.. (o (o rJ) (o fn l.r) 0) rr N N $ cn F. N Lo r'. N r-l N O l-.crj cd eri d +'ri or; er; + + + ri + +,i d c6 ri + + d c.;N N N C.I N N N N N'! N (\ N N N C.I N N N N N N

r\ r.r oo oo d cn o !n st F\ N rr r+ sl' oo (o @ N s co (o Ndi < rr; rr; + ri .ri c/i rri + + + ri,ri + cr; cri d .t ui ed +N C.J N N N N N N N N N N N N N.{,N N N N N (\

q .j oq cl 1 q q ul oq I q e o1 q n \ n q c? q oq n$ <t co d in <t lJ) < co <' $ co lr) $ <t co rn rn Lr) co cn Lr).{ C.' N N O.I f\I N N N N N N N N'\ N N N N N N N

Nr{oNC

F--

lg

E3a)oo-tE6

L'crE5(g5c]co

l.:,irn!,ili

'::::l:aari?

',:i..tffl;iiitlli&

;,,+lililititi.n

tYjr))1ll

Wit

j,TLl:

!,;4!;ilt24t

I 1L "1 c'? r.l n (.l n o? o? n n cl n 1 o') n n c/') n (..J 01 n 1 cl 1 4 n o,.)(o (Q (o (O (O (O (O (O (O (o LO (O (O (O (o rO (O rO (O (o (o \o r.o to (o Lo !o (o Lo (o (oN N N N N N N N N N N N N N N el el ol N - N N el o.t N N N c.r m cv c.t

q q n,4 n c.l \ oq 4 n \ n !c n q oq c.j q u? q q c! n r\i q ry q c,? .1 \ qtn lo lJl lJ) lJ) l/) rn rn u) t,) tn tr} Ln Ln Lo rn u) rr) l.r) rn Lo lr) t..) t.r) la Ln rn ro lJ) 1') Lf)NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN^i

q q \ .1 q n \ q \ q n .j 4 4 ct 01 q..i q oq ul n q ={,q \ q n n e ullr) lJ) rn l,) l.r) l.r) l.r) rn l.r} l.r) rn rn rn ln lr) l..) Ln Lo rn Lo Lo rn Ln tr) 1.r) Ln rn rn rrl rn lnNNNNNNc{NNNNNNNNNNNe.rnioi NNNNNcri Nc.i -i N@ (o o l-\ co a{ fn sl l.r) cn (o N (.o co sf N Ln F- co t\ oo r\ cn o Lr) tr) F\ t-. .r <i- roCt !a ,4 '; ui 'ri rri r; 6 ri rri rri ,ri ,i d 'ri 6 ri u.i uj ,ri ,.i rri ; ui ; ,n "j .n "j "iN N N N N N N N N N N N N N N N N N C.I C.I N Ni C.I N C.I C.J N N Gi(..i

^i

\cnN

n<tN

'crc

_cGru

I

rod.

ttl+.#i:t#;X!;!.|,:a.B,:::..111:itt;tiii.,#?'.#t*

ffitt'{tl'{t,,!lt:iii::j;!;crilfi:f.nl.1|;ilti#.lll1\1.:t*:!-l;:..f!

*LLt::

liea

Witi;#1,11?.t*!)

c.,! \ oq n c\l .i I \ q \ ..{ \ ul q .1 n 1 \ ./'} cr.l q n q \ oq n \ \ I q qLn lJ) tn lJ) l.r) Ln l.r) tn In l.r) lf) u) tn lJ) L^ rn lJ) rn Ln l.r) rr1 l.r) lJ) lr) lJ) l.r) Lr) l.r) Ln L.) u1N N N N N N N N N N N N N a.l N o.l N N N N N N N N C! c{ c! c.t c.t c.t rrt

oc cl] q -1 cl c! n \ c'? q n oq ./'l o? \ n q q.1 \.1 q 'fl n'{ q n q \ a tlr) rn rn lJ) lJ) t.r) ro l, r.r) r.r) r/) r.r) !n t4 rn Lr) lJ) rD Lo u) rn Lr) rn lJ) l,) l.r) Lo !n rn f) ln(\ (\ N N N N c{ a{ a.l N N N N N N N e! N N N N N (\ N a.l N N c.t c.t o] nt

n c ..t c \ 4 q I q \ n n o? g 4 q 01.! 4 n q q c-.{ n q 01 R c? q "_{ flLO rn lo LO rJ) LO !n rn Lr) l.r) l-r) L^ l/) rn Ln tn tn Lr) rn Lr) u) u) tn Ln Lo lJ) L Lr) rn l,r.) LoC! C! N N N N N {.! C! N N N N N N N N N N N N N C! N C! N N (\ N N Ncl q ol n q .! n q oc e q q n (.,? cl \ n g q n c I oq e q q \ ol cll c! q(o (o lf) (o (o to (o to rr) (o (o (o (o (o (o (o (o (o (o ro (o (o (o (o (o (o (o (o (o (o roN N N c! N N N N N N c{ N N N N N N N N N N N N N c.l N c.t N N N n

\ c q r! e q o? q \ I oq q q U.] q oc oq \ n c q o? q n t't n q \ \ \ olF. l'. N 0O (o 0O @ l'. N cO (o cO Ot N cO r.. 0O oO oO oO F. r.. N @ @ f.. N t- @ F. f\N N N N N N N N N N N N N N{^.I N N N N N N N N N N N o.I N N N..I

\ q .1.'l q I q oq 1 q .l q fl c! oq q n q q 1 oq q q \ \ \ q q q q oq|\\ N N N (o @ 0O 1.. 0O l-. oO (o @ F\ f.. F. cO (O (l) r.. 0O oO (o cO l-- cO l-- l-. 0O cO NN N N N N N N N N N N N .\I C{ (\ (\ N .{ N N N N N N N N C\l N N N N

o'! c'? ry 4 q q a 4 4 .l n n q .l q ol q n U.l 1 q q q q oq q q n 1 I ulo o o o) o) o) o) o) o) o o o ot o) o o o o o) o o o) o) o) o) or o) o) o) o) o)N N N N N N N(.! N N N N N N CO N CO N N N N N N(..I N N N N C\] N N

o) \ cl .1 ol \ n ot \ dl n \ tr| oq 4 (^.1 c.i \ n 1 \ q q q 4 \ q q q e,l qo o) o) o) o o) o) o o ol o) o ot o| ol o) o) o ot o) o) ol ot o o) o) o) o o o) cnN N N N C.J N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 6I N N CO CO N N

q ol q q oc \ oq I q q q q o/') q .-! .! q 4 .! ol q \ oq a .1 c cl q oq q qoO cO o) o) o) o) 0O O| 0O Or cO N cO Or cO oO N l'- O) O) @ O) 0O O) cO O) Or O) O) cO O)N N N N N N N N N N N T! N N N N N N N N N N N N'\I N N (\ N(.! N

ul.1 .1 \ n q q oq oq q oq \ ol q q q 4 crl q \ l..l u] q q n n q e c q \1.. o co o o) co Clr o) l-. l-- 1.. o r'. 00 l'. r'\ o) o) o or or oo 00 0) co oo o) oo o co coN N N N N N(..I N N N N C\ N N N N N N N N N N N N N N N N CN N N

eqc.'l u] ulolo') \4.l (^.jqq\c/l qqoqq\qqnqnqnqnn0qcO @ Or o) o) N 1.. l-- cO cO O) cO 0O cO cO cO o) o) o) O) oO O) cO 0O @ O o) O oO o) ooN N N N N N N N N N N N a.l N N N (\ N N c! N N N a'l a.l cO N rO N N N

t.r) N t.r) co N N cn O N cn co oo 1.. co r{ o} o l'\ l.- o o) rJ) (o o) N c{ N ln s $ fnd d d N ui d d d ri d d d d d d ri ci tci ro d ri'd d d N F d d N ui dNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN

n \ \ n n oq lJ] q u'l q ol o') \ u] u'l q q n =q c] n q 4 oq .\| c n c! n q .-{rn Ln rn rn (.c) (O (.c) N (O rn (O rO rO L^ (O tJ) (O (O !n tn F- (O rn u) LO LO f) (O f'\ tO (ON N N N N a.l a.l C{ N N (\ N C{ N N (\ a\I C! N c! N N N N (\ (\ N c.l C{ N t\

\ q o? ol q n oj q n 6{ n q c ry 1 .! n n ol oq I q.j n \ oq n .! e q n(O (O l, LO (O f) Ln l..) u) lJ) F\ rn (O Ln Ln rn F. rn !n (o F. (o tO @ Lr) (O l'\ (o (O (o rON NNNNNNNNNNNNNN'\NNNNNNNN NN NNNNN

q q \ oq c.l q q ol n \ n n .I c: oq q n q n q oq n q oq n a oc q o,l n (\{(O (O (O (O l/) (O lj) (O rO r/) (O l'. tO l.r) l..) tr) !n F. (O J-- l/) LO (O in F. (O (o (o l-'. !n rON N N N N C! N N N N N N c\I N N N N N N N N CI N N N (\ C\] N N N (\

q n 4 .J .1 n ol c] .1 1 n rl C A q cl q q ol U.] q c,l c.j q cl q n c! 01 \ c!U1 N rn F.. t. t. (o U1 rn u') !n !.) f) (0 to (cl (o (o 1.. (o tn (o in u1 Fr F\ ta I-- (o ln roN c{ c\l N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N c.l N c\l N

':;:r:j,! i,:i;#i<. o. o) \ \ n q q q q q oq q \ n cf! oq q c/') .1 q q ._.J q o! n 14 q q q nt!tliX/4< < ro co + rn sf $ m $ + co sf cn <t $ co <f <f d sf sf < $ co rn <f s m co <l

;.i.,il.i

i* ^ N N N N N N N N .{ c! c! N ..1 .'l N .! .{ .\J .! N N N .! .\ (\ N N N N

iii#i,4 <.\ n n oq n n n \ q a 4 q o: ol oq q q q q oq q .1 "l \ 4 q q \ qlittiit$* cn rn $ $ an m \t sl cn co $ < m $ cn co (f $ st cn co st <t co sl co co co co <t

';ilffru

ru N N N N N N N N N 6l c! N (\ N N N (\ r\.\ N ral N N N N N N N N

:.lN, CO OO OO N sf O) Fl t' r-.i Ln or o Co oo (o o tn Lr) N o Co N rn o) (o to N cn (o d o)i..,oi oi c'; cd 16 + c,; cd + ri + ori + + + cri cri cd + + cr; + cr; + +.d c.; + + d; d;i,,i:fi^ - N N N N N N N N N N N N N N (\ N N c..1 N ^l

.! c\i r! r! N N .\ N N

nolmG1NNl'. Od+(\ 6l

\nnqqq\qqqqeqq\qnao co <f, cn lJ) m $ lJ) co $ co rn s co co coa.] a! N N a.l N (..l N N c! c{ (\ N (\ N N

q 0q q n n oq o1 n n 4 crl q o? n 1 .1t,) $ Cn $ m $ cn m $ < <f .o <f, fn s stNNNNNNc..INNNNC!NNNN

\nqqqqaln\occn9mcncncost<fm<f,tf,NNNNN(\N(\N(..IN

4lq./'l\oqqcr?qcI4cncnlnm+fn<f<tcoco$NNNNNNT.'INNNC!

a\liioc!cf

LLC)

ftrc

No0J ..

L

E6(!fo ccr

._ m rn rr $ N co N sf N r.i rn co + _1 rr) n n (.Q s + co n r\! e n 1 e 1 { n ftlh d d 6 d d ", ^*i 9 ^*i C, d "; "; ..; G e G rq,i J,o 9 .o (o \o ro (o (o ro (o (o<

c.'t N N N N N N N N N N N c.t N cv e.t c.r N N N N e.r c.r (\ (\ N o.t c.r cr nr c.r(!6(E

rod.

irrfl (o (o N d Lr) -, \ !Q r\ (o F.r ^ _ r] :l I g 1 C og ul n q q q \ e n q q 4"N .r; d d,ri'ri "i gi gi a "; ; ; ; ; .^ ., .. d r; ui ri,,0,n ., rn .^ ,, Ln -, rn u)':'JsNNNNNNN...ro.rnroi Nî NNAi c.i c.i ii ilFinrruNNNNNNNN,,,]

-sj=: ? \ e cl c'l n u'l o':9 \ q c? n c.j ul \ a \ co N m o Ln tn F. r.. r{ <f, ro--iu) trt tn tn trt 6 Lo Ln tn trl Lo Ln rn u.) !? n !a 6 d,i,i,ri,/i r; r;.d u.i ui d ui;' 'c! N c! N..l c! N N e.r ni N o.r i.i ni c.r oi ni î

c.i ai F.i c-.r e.r N (\ N N N r! r\r Nt.,,,..

{X 1- 4 n'l \ og 4'1 \ n q? n q q ni q -1 e ut N <i- N (o N o m cn r\ $"i;: ro r/) rn ro rn rJ) rr) rr) Lo rn Lo L^ r,l r/) A 4 !1 u; r; uj d y; d ui |J; d r; d,i r; ;i.i#- - N c.l N N N N N N N c.r c.r o.t e.l N N c'i .\i .\i Fi c.r o.t (\ ^l N(.\.r N N c\ N

:.."i<it"tc.J l\ oo F{ r! N ry \ e h N F- ro q -1 q .t F. cn cn (O rr (O F. oO r-{ r._ F\ c! o <ft1tff:;n ?.4 !r,4,4 e !a 6 ro ; 6 ; 6 n n n ; ; ; il "; ; ,,j,ri,ri d Ld r; ri ui161#N N.\l.{ r{ N N N N N N e.r e.r nr c.r ni o.i î

6i ii li o.r c.,r.\t N N N N.\ N NIt,.Ol.cO cn oO rr 6t .n + F. cn (O F.r co co co N j. O (o H t. m ,.., ,1 E{ ,, N rf (O r-- cO stJ.:rl u) Lo u) Ln lJ) Ln lJ) rn LO rn Lr) t/) Ln u1 Y'l r/t ro tri r/i tri ui ur n u) rn rn Lo rn 91 !n rn'?,ffj|,i,*^NNNC{NNNNc.iNN-No.i

îni r.i Ai AiNî No.i..i Fiij c.ro.rm

llirgOr.Xrr O N (o l-\ rn c! q !Q I.. .r.f, m q e e m N U1 <f, O tO N rt O cO sf cO O rr ftli-'; to rJ) rr) 14 rt.) ra !n ro tJ) ro rr) to rJ) L rr) rn rrl rn Ln rri iri Ln un rn tn rn rn ro ut ut rn.,ifflti^ - N N N N N N c{ N (\ c.i N c.i

î -i c.i

^.i Ai Ai Ai -i c.l o.i r..i c.i c.j ii c.r nr ni

Z-{ill ..: g ol n 9..1 a q q e a o.l n c! ry \.t rq to H (o (o oo o rrr (o F- co ro N \rLll-,ro ro rn \o (o .o gi 9 {i d ,o d d q !q !o d d d ..i .o d d d d d d.d d d;. NN NNNN NNNNNN---NNNN&Ne.roN.{NN N(\NN.tt:;rirt

.9;\ Q q '! ol q o'l q \'q oq n q Ul q oq co r'. \+ o o co (o Fr rn (\ (o N t-- r\ ol,=;N F. N oo (o oo c(i r- N co ai.d oi \ 9g \ 9a cd d cd N r- N cd d r- rl ( d r- Fiilai^ ^

N.\r N N N N N r.r N N N N N i\ ci cn N N i.i i\ i\.i cn i\ i-..r i-,r c.r c.r or

xflii\ q n.,l q l c.| q n q.j o) cf) a a q n o oo <f oo o or r.. r.. F. (o N (o or co:.,:; F. r-. r.- r. !d d d F od.- d ot.d { S $ d d d F- cd cd cj d N d F: r{; od,lt,ijtrl. * - N N N N N N N N N er N r er cl N .^J - i\ N c.r cr c.i e.r N i\ N c.,t N i\$-..,Or m N t,) (o Ol $ r.r) rn e{ <+.i- (r) c! e o) O -t tr) a.,l on m on or) oO O (O ri <- N L.l:: o ot o o o) o g) o) Cn o o) o o Q o o) o o) or o) oi or or or oi oi oi oi or or or

;;irl, N N c{ N c{ N N N N c! N c.r N N co N m N -.i ni ii cq o,r N c.r..i ni ni i-..r er or

.lUlnqr'?(o(oNLn(l)NNNNN<; .1 n9.1LOrOl--(O(.oN N a\] C! FI

ol n \ 4 4 ol q n 1..{ n c ul q n q(O tn tn tn (O Ln (O (O tO Ln F. (O LO t.r) (O rnNNC{NNNNNNNNNC{NNC!

qqqo,.)qOTOOo)O)Nrncna{No/lqqqqOlOlOr@(')NNNNN

o@ooFoi cd ci cd cxiC!NCONN

1qnn0qoocoocoNeOr\lNN

q oq q n q n q o9 c'l q c'l n c''l q ul e n (tllr) ro rn rr) N (o N tJ) rr) (O LO f-. rO (O (o l-. !O (ON N N N N N N N'.I (\ N C{ N N N N N N

a q c.i q q c? 4 e c,l ry q c-\r q n ni q \ rY(O (O (o (O (o l'. (O lJ) rO Ln tn F. f.- l-.)1.. to'ln (oN N N N N N N N N (\ N N N N N N (\ 6I

\ n a oq q cl .l q q n q (.-.{ n Ul q q q .1fn + sl m < st <i' $ <f sf s cfl cn sf $ co m $NNNNNNNNNNNNNNN(\NNq q cYl oq,q q n q oq q n 4 \ g.) q tr) \ qco + cn m $ sf <i- cn ro + if m s co an co .o <lNNNNNNNNNNNN.!NNNNNoq I q 4'4 .! C e1 \ crl q q g n .rl q n o:s $ co cn m $ sf m st m st !f, co co <f $ rn mN N O.I N N N N N N N N N N N C{ N N N

q ol \ q q c'1 q n ul q oq q n n oc a n n 4 a el orl .! n n .r] \ qlr) cO sf m sf $ m m <t Lr) $ cO $ cn st cn m $ $ $ m $ m <t <' $ cn <fN N N N N N (\ N N N N N N N (.\I (\ N N N (\ N (\ N (\ (\ C!'J N

o) \(o (oNNdtnNrr;c{Nqo)<i' cnNN

n\cn an(\N

o9 0qcn cnctN

\nro sfN(\

4.1rn rnc{N

$;ttltro) f.. N r{ cn F\ rr O) N cn H F. Ln oO u) N N f\ st st t. O) (D O) Ln l.\..4.,..'.i. o o) o) o o) o) o) o o) o) o o ot o o o o) or or oi oi or or or oj orlffiol ".t.'l N N N N N N c{ N N(..r N N N c.i N 6i ni ii e.r ct N N 6i

';'d.f O' co (g (o @ N € (o (O (o N o) m o) N N O) Ln N cn O F. cO cn F{ or). st;.-"cO 0O o) o) O) Or oq o) 0O o) cO r.. oO O) cO cO F.. r Or Oi ccj Or cCi Or m Oi

{ll]l4N N N (\ N N N N N N N N N N N N I el ni ir'N ol r.r N N 6lirf.diilo cn Fr N s o (o @ co ot oo F.. o) o (o (o rn cn o F- Lo l..) o (c| sf rf,i,,, ll>. q 9d a a Q I oi r- F. r- oi Fr ; F: N oi o; "; a ; ; ; ; ; ;i|;ljc-'t c..t N N N N N c{ N N N N N N N N N et cr N N N N c,t N N

1:prj.o vt N t,n rn o o F. rn .! N st lo I\ m ot o co co N o) m d to sf olffi:qq Si Si d oi N r- N d cxi o.i cd cd cd od d ; a o; o;; ; ;; ; -ai,it^ - N c! N N N N N N(..I.{ r\l N.\r N N (\ N N N N N N N co

ifll ,''1 ..j lJl cr') c] nc.,'l q cl a.rl oq \ q "1 o.! q \ \ q q 4 q q n ojl$j;llhtD tD (D I-\ lr) (o (o (o tJ) (o to (o (o \o (o Ln (o (o (c) (o LO lr) (c) LO t-. t-\f,f{1.,:ii_ N N N .! N N N N c\ N N N N N N N e! c.r c.t e.t N 6i N N N N

o9.,.1 qo'l o'ln\nnc.l(OL(Otn(O(Ou')(Ol'.U1NNNNN(^!NNNN("-.,'nnqo!n1nLr!qNl'.1'.(OLnlJ)|.lnrnlnNNNNNN6INNN

\\.1clolqo?qoqoqm$m<f<f,m$<i'cosfC\]NC\I(.{NNNC{N(\

nqoclnn\qcr:Ulst+cnco<i-<frnco+<fNNNNNNNNNN

qnqn\nu'l o)cc!mcn$mcnsfmslcn$NNNNNN(\NNN

nc!qq<:91\0q\cncornmvsfcn<i'$mNNNNNN(..I NNN

n q ol .! n c! -1 =t o co N o) N $ l-. oo rr N cn o FiN rn ro tn Ln rn x Lri ri d N d tci d tr; 6 F- d d d dNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN

,lqd./.:rN r.t F rf d oo Lr) $ ro (olri,il:; rn LO ut rn (o (o (o N Lo Ln

iiiii^-NNNNNNN,^'l,r*::\ q c2 q q n ''l q c] c'lliil;iiiri(o (o tn (o \o Ln Ln Lr) l/) Ln1,ll1r il (\.,1 (t.l a! N a.l N N (\ N N

nnqqo?\qqqqqq\qn\101cn if, co rn co <f, rn co <- cn co sf cn co cn cn cn (nNNNN(\NNNNNNC{NNNNNN

+ktiiil.r

,&!ttii.4t!-tni|i o

,ffi-:;fi,|: <,,t?./:!|:: <l,;rf,ll o't

t."ck 4?i,.,i+ <i::;ll:l;i i C!ii.dr.i,lt+tL att:,ar= Ci'tilti,s+^

Utltl ."ri;i!#; <i'#?.u nta.t;:,:!:;?

ii(h,ii F.-

::,ri,e <itttitiil,l'-t;;tiitt:ii?:!r,!

,

c!r-loNc=(oF-- ol

rotrcJ 0..)

tr6o ..L,C(U5

Oco

rlr' I g:i,'. !: f0:: :.i r\..,]: .g

ai:l(ocl 15

tfi: &c 376

optimasi rancangan kincir angin modifikasi standar naca 4415 ...

Documents

Transcript of optimasi rancangan kincir angin modifikasi standar naca 4415 ...