Page 1

PROPOSAL

KOMPETISI KINCIR ANGIN INDONESIA (KKAI) 2013

Nama Tim : BATARA BAYU

Pembina Tim : Ir.Toto Rusianto, M.T.

Ketua Tim : Agung Nugroho

Anggota : Sulistyo Nugroho

Samsuhadi Fahmi

Patria Wijayanto

Aditia Putra Kurniawan

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND YOGYAKARTA

Jl. Kalisahak no.28 Balapan Yogyakarta 55222

Telp. 0274-563029, Fax. 0274-562847, HP: 085643647796

OKTOBER 2013

Page 2

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kita panjatkan kepada Allah SWT atas segala limpahan Rahmat,

Inayah, Taufik dan serta memberikan kesehatan dan kekuatan kepada kami sehingga

terselesaikanya Proposal Kompetisi Kincir Angin Indonesia (KKAI) 2013.

Adapun tujuan dari pembuatan Proposal ini adalah untuk memenuhi persyaratan

dari dewan juri dalam Kompetisi Kincir Angin Indonesia (KKAI) 2013, Kami ucapkan

terimakasih kepada Bapak Ir. Toto Rusianto,.M.T selaku Pembimbing Tim BATARA

BAYU yang telah membimbing kami dalam pembuatan proposal ini hingga terealisasi

dan ucapan terimakasih kami ucapkan kepada semua pihak yang telah ikut membantu

dalam penulisan proposal ini. Masih banyak kekurangan yang ada proposal ini maka dai

itu kami selaku Tim BATARA BAYU, memohon kritik dan saran yang membangun.

Demikianlah Proposal ini kami buat, apabila ada kesalahan dalam penulisan, saya

mohon maaf yang sebesarnya dan sebelumnya saya mengucapkan terima kasih.

Yogyakarta, 19 Oktober 2013

Tim BATARA BAYU

Page 3

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ........................................................................................ 2

DAFTAR ISI .................................................................................................. 3

BAB. I PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang ...................................................................................... 4

1.2 Tujuan dan Manfaat ........................................................................... 5

BAB. II DASAR PEMILIHAN JENIS TURBIN ANGIN

DAN KOMPONEN PADA SISTEM TURBIN ANGIN

2.1 Horizontal Axis Wind Turbine................................................. 5

2.2 Komponen pada Sistem Turbin Angin........................................... 7

BAB. III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM TURBIN ANGIN

3.1 Sudu atau Rotor ............................................................................ 9

3.2 Transmisi ....................................................................................... 11

3.3 Generator ........................................................................................ 11

3.4 Tower dan Pondasi .............................................................................. 13

3.5 Sistem Kendali........................................................................................... 16

3.6 Metode Pembuatan Komponen .......................................................... 16

BAB. IV REKAPITULASI ANGGARAN BIAYA

4.1 Anggaran Biaya .............................................................................. 18

4.2 Penjelasan Singkat Pembuatan Turbin Angin ...................................... 19

BAB. V PENUTUP

5.1 Spesifikasi Komponen ............................................................................ 21

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Page 4

DAFTAR GAMNAR

Gambar.1 Berbagai jenis kincir angin sumbu horizontal................................ 7

Gambar.2 Sistem Turbin Angin Sumbu Horizontal.................................. 7

Gambar.3 Mekaniske Turbin Angin.................................................. 8

Gambar.4Airfoil GM 15 (smoothed)...................................................... 12

Gambar.5 Gearbox ( Transmisi pada Turbin Angi ).................................... 12

Gambar.6 Konstruksi generator sinkron1.................................................... 13

Gambar.7 Skema Rancangan Generator Putaran Rendah........................... 13

Gambar.8. penyearah 3 fasa gelombang penuh...................................... 14

Gambar.9 Tower Triangle....................................................................... 15

Gambar.10 Pembuatan Pondasi dan Proses Erection Tower.......................... 16

Gambar.11 Macam-macam clamp tembaga dan kuningan untuk grounding tower. 16

Gambar.12Pembuatan Pondasi.......................................................... 16

Gambar.13 Sebelum di cor semen diberi penahan dulu ,agar tidak bergerak...... 16

Gambar.14 Skema diagram alir Sistem Turbin Angin .......................................... 20

Page 5

BAB.I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pemanfaatan tenaga angin sebenarnya bukanlah hal yang baru dalam sejarah

peradaban. Sudah berabad-abad lamanya manusia menggunakan angin sebagai tenaga

penggerak kapal yang dipakai untuk mengarungi samudera dan menjelajah semesta.

Konon, pada abad ke-17 SM, bangsa Babilonia kuno pun sudah menggunakan tenaga

angin untuk sistem irigasi. Turbin angin pertama sebagai pembangkit listrik berupa

sebuah kincir angin tradisional dibuat oleh Poul La Cour di Denmark lebih dari 100 tahun

yang lalu. Kemudian pada awal abad ke-20 mulai ada mesin eksperimen untuk turbin

angin. Pengembangan lebih serius dilakukan pada saat terjadi krisis minyak di era 1970-

an dimana banyak pemerintah di seluruh dunia mulai mengeluarkan dana untuk riset dan

pengembangan sumber energi baru atau energi alternatif. Diawal 80-an terlihat

pengembangan utama dilakukan di California dengan pembangunan ladang PLTB dengan

ratusan turbin kecil. Sehingga sampai akhir dekade tersebut sudah dibangun 15.000 turbin

angin dengan kapasitas pembangkit total sebesar 1.500 MW di daerah itu. Di era 80-an

tersebut juga diikuti pemangkasan subsidi pemerintah untuk dana pengembangan turbin

angin ini.

Di Denmark, pemerintah tetap mendukung secara kontinu serta tetap mengawal

pengembangan teknologi turbin angin ini.Akibatnya, teknologi dasar mereka tetap

terpelihara dan tidak menghilang. Sehingga pada saat energi angin kembali menguat

diawal 90-an, banyak perusahan yang bergerak dibidang ini mampu merespon dengan

cepat dan hasilnya mereka mampu mendominasi pasar hingga saat ini. Sebagian besar

ladang turbin angin yang terpasang masih di daratan. Hasil studi yang diadakan hingga

akhir tahun 2002, kapasitas total terpasang untuk turbin angin darat berkisar 24 Giga Watt

(GW) dan dipasang lebih dari 3 tahun terakhir. Lalu instalasi pertahunnya telah mencapai

4 GW. Saat ini laju rata-rata turbin terpasang secara internasional sudah mendekati 1 MW

per unit. Dengan keberhasilan pengembangan dalam skala yang ekonomis tersebut, saat

ini energi angin sudah mampu bersaing dengan pembangkit listrik lainnya seperti

batubara maupun nuklir untuk daerah dimana banyak potensi angin. Perkembangan

teknologi tenaga angin di Indonesia dirintis oleh Ridho Hantaro, ST.MT pilot proyek

sederhana bertemakan “renewable energy” hingga memenangkan “Brits Award for

Poverty Alleviation 2006″. Proyek ini adalah pembuatan turbin angin pembangkit listrik

di pulau Sapeken, Kabupaten Sumenep, Jawa Timur. Turbin angin berdiameter rotor 4

meter dengan 6 buah daun alumunium ini mampu menghasilkan daya hingga 1 KW

dengan tiang penopang setinggi 8 meter.

Salah satu upaya untuk mengatasi krisis energi adalah mengurangi ketergantungan

terhadap sumber energi fosil dengan cara memanfaatkan sumber energi alternatif. Salah

satu energi alternatif yang dapat digunakan adalah energi angin. Kebutuhan Energi Listrik

di Indonesia khususnya dan di dunia pada umumnya terus meningkat. Hal ini disebabkan

oleh pertambahan jumlah penduduk, pertumbuhan ekonomi serta pola konsumsi energi

yang terus meningkat. Energi listrik merupakan energi yang sangat penting bagi

peradabann manusia baik dalam kegiatan sehari hari hinggadalam kegiatan industri.

Energi listrik tersebut digunakan untuk berbagai kebutuhan, seperti penerangan dan juga

proses proses yang melibatkan barang-barang elektronik dan mesin industri. Dengan

kebutuhan energi listrik yang besar maka dibutuhkan sumber energi pembangkit listrik

yang mencukupi kebutuhan tersebut. Tentunya dengan tetap menjaga ketersediaan energi

fosil yang diketahui semakin menipis. Mengingat hal tersebut diperlukan suatu sumber

daya terbarui yang keberadaannya tidak terbatas, untuk mendapatkan kondisi ini

Page 6

diperlukan langkah strategis yang dapat menunjang penyediaan energi listrik secara

optimal dan terjangkau.

Salah Satu upaya mengatasi krisis energi adalah mengurangi ketergantungan

terhadap sumber energi fosil dengan cara memanfaatkan sumber energi alternatif. Salah

satu energi alternatif yang dapat digunakan adalah energi yang terdapat pada alam seperti

angin. Energi angin dapat dimanfaatkan pada pembangkit listrik tenaga angin yang

merupakan suatu metode untuk menghasilkan energi listrik dengan cara memutar turbin

angin yang dihubungkan ke generator kemudian hasilnya disimpan dalam elemen

penyimpan, dan untuk menjaga tegangan kaluaran dari generator dibutuhkan pengendali

agar energi listrik yang masuk kedalam baterai optimal.

Energi listrik yang tersimpan dalam baterai akan digunakan untuk menyalakan

beberapa peralatan listrik rumah tangga seperti lampu, televisi dan beberapa peralatan

listrik yang memiliki kapasitas daya yang tidak terlalu besar. Karena peralatan listrik

rumah tangga memiliki kapasitas tegangan arus bolak balik, maka energi listrik yang

disimpan dalam baterai harus diubah dahulu dari tegangan arus searah menjadi arus bolak

balik dengan inverter.

1.2 Tujuan

a. Mengetahui koefisien daya kincir

b. Menggunakan kincir angin poros horizontal untuk pembangkit listrik

c. Untuk meningkatkan dan mengembangkan kreativitas mahasiswa dalam

bidang ilmu pengetahuan (IPTEK)

1.3 Manfaat

a. Kincir angin ini dapat digunakan sebagai salah satu pemanfaatan energi

terbarukan.

b. Dalam pembuatan skala besar mampu menghasilkan energi listrik yang besar

dan dapat di terapkan di masyarakat.

BAB. II DASAR PEMILIHAN JENIS TURBIN ANGIN & KOMPONEN PADA

SISTEM TURBIN ANGIN

2.1 Horizontal Axis Wind Turbine

Turbin angin dengan sumbu horizontal mempunyai sudu yang berputar dalam

bidang vertikal seperti halnya propeler pesawat terbang. Turbin angin biasanya

mempunyai sudu dengan bentuk irisan melintang khusus di mana aliran udara pada salah

satu sisinya dapat bergerak lebih cepat dari aliran udara di sisi yang lain ketika angin

melewatinya. Fenomena ini menimbulkan daerah tekanan rendah pada belakang sudu dan

daerah tekanan tinggi di depan sudu. Perbedaan tekanan ini membentuk gaya yang

menyebabkan sudu berputar.

Page 7

Gambar .1 Berbagai jenis kincir angin sumbu horizontal Sumber : Himran, Syukri

Gambae 2.Sistem Turbin Angin Sumbu Horizontal

Turbin skala utility memiliki berbagai ukuran, dari 100 kilowatt sampai dengan

beberapa megawatt. Turbin besar dikelompokkan bersama-sama ke arah angin,yang

memberikan kekuatan massal ke jaringan listrik. turbin kecil tunggal, di bawah 100

kilowatt dan digunakan pada rumah, telekomunikasi, atau pemompaan air. Turbin kecil

Page 8

kadang-kadang digunakan dalam kaitannya dengan generator diesel, baterai dan sistem

fotovoltaik. Sistem ini disebut sistem angin hibrid dan sering digunakan di lokasi

terpencil di luar jaringan, di mana tidak tersedia koneksi ke jaringan utilitas.

Komponen-komponen yang ada di dalam turbin angin yaitu :

Gambar.3 Mekaniske Turbin Angin

2.2 Komponen pada Sistem Turbin Angin

2.2.1Anemometer

Mengukur kecepatan angin dan mengirimkan data kecepatan angin ke pengontrol.

2.2.2Blades Kebanyakan turbin baik dua atau tiga pisau. Angin bertiup di atas menyebabkan

pisau pisau untuk mengangkat dan berputar.

2.2.3Brake Digunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox agar bekerja pada

titik aman saat terdapat angin yang besar. Alat ini perlu dipasang karena generator

memiliki titik kerja aman dalam pengoperasiannya. Generator ini akan

menghasilkan energi listrik maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang telah

ditentukan. Kehadiran angin diluar diguaan akan menyebabkan putaran yang cukup

cepat pada poros generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini dapat

merusak generator. Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih

diantaranya overheat, rotor breakdown, kawat pada generator putus karena tidak

dapat menahan arus yang cukup besar.

2.2.4 Controller (Pengendali) Pengontrol mesin mulai dengan kecepatan angin sekitar 8-16 mil per jam (mph)

dan menutup mesin turbin sekitar 55 mph. tidak beroperasi pada kecepatan angin

sekitar 55 mph di atas, karena dapat rusak karena angin yang kencang.

2.2.5 Gear box Gears menghubungkan poros kecepatan tinggi di poros kecepatan rendah dan

meningkatkan kecepatan sekitar 30-60 rotasi per menit (rpm), sekitar 1000-1800

rpm, kecepatan rotasi yang diperlukan oleh sebagian besar generator untuk

menghasilkan listrik. gearbox adalah bagian mahal (dan berat) dari turbin angin

dan insinyur generator mengeksplorasi direct-drive yang beroperasi pada kecepatan

rotasi yang lebih rendah dan tidak perlu kotak gigi.

2.2.6 Generator

Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber

energi mekanik, biasanya dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Proses

ini dikenal sebagai pembangkit listrik. Walau generator dan motor punya banyak

Page 9

kesamaan, tapi motor adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi

mekanik. Generator mendorong muatan listrik untuk bergerak melalui

sebuah sirkuit listrik eksternal, tapi generator tidak menciptakan listrik yang sudah

ada di dalam kabel lilitannya. Hal ini bisa dianalogikan dengan sebuah pompa air,

yang menciptakan aliran air tapi tidak menciptakan air di dalamnya. Sumber enegi

mekanik bisa berupa resiprokat maupun turbin mesin uap, air yang jatuh melakui

sebuah turbin maupun kincir air, mesin pembakaran dalam, turbin

angin, engkol tangan, energi surya atau matahari, udara yang dimampatkan, atau

apa pun sumber energi mekanik yang lain.

2.2.7Rotor Rotor adalah sebuah alat mekanik yang berputar/ baling-baling, sebagai contoh

dalam kendaraan bermotor elektrik, generator, alternator atau pompa.

2.2.8 Tower

Menara Kerangka

Kontruksi menara ini terdiri dari besi – besi siku yang dibuat sedemikian rupa

hingga menjadi sebuah menara, tingginya disesuaikan dengan kebutuhan.

Menara ini juga biasa terbuat dari besi bulat atau baja, sehingga menara lebih

tahan lama.

Menara Pipa

Menara ini terbuat dari sebuah pipa yang mempunyai kawat-kawat sebagai

penegak tiang, dan kawat-kawat tersebut harus diikat dengan jangkar, maka

pondasinya dapat lebih ringan. Dengan adanya kawat penegak tiang menara

tidak mudah tumbang, tetapi dalam pemasangan manara pipa ini membutuhkan

lahan yang cukup luas

2.2.8 Penyimpan energi (Battery)

Karena keterbatasan ketersediaan akan energi angin (tidak sepanjang hari angin

akan selalu tersedia) maka ketersediaan listrik pun tidak menentu. Oleh karena itu

digunakan alat penyimpan energi yang berfungsi sebagai back-up energi listrik.

Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat meningkat atau ketika kecepatan

angin suatu daerah sedang menurun, maka kebutuhan permintaan akan daya listrik

tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu kita perlu menyimpan sebagian energi yang

dihasilkan ketika terjadi kelebihan daya pada saat turbin angin berputar kencang

atau saat penggunaan daya pada masyarakat menurun.

BAB. III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM TURBIN ANGIN

3.1 Sudu (Blade)

Sudu merupakan bagian dari sebuah kincir angin berupa pelat yang rata.

Bila sejumlah udara dengan kecepatan bergerak melalui bidang seluas R2 (luas

sudu), maka daya yang terdapat di dalam angin dapat ditentukan dengan rumus :

P = ½ ῤ v3 π R

2

Page 10

P = Daya (watt)

ῤ = Kerapatan udara (Kg/m3)

v = Kecepatan angin (m/s)

R = Luas sudu (m2)

Energi kinetik dari satu m3 udara yang bergerak, ditentukan dengan rumus :

E = ½ ῤ v2

E = Energi (Joule)

ῤ = Kerapatan udara (Kg/m3)

v = Kecepatan angin (m/s)

Benda bergerak contohnya angin memiliki energi kinetik (Ek) yang besarnya adalah

Ek = ½ mV² ………..……………………..(1)

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 = ρudara x A x Vangin………………….…………(2)

A adalah luas area baling-baling. Daya (P/power) adalah energi persatuan waktu

sehingga dari persamaan 1 dapat ditulis menjadi :

P = Ek /t = ½ m/t (Vangin)² …………………………(3)

Subtitusi dari persamaan 3, persamaan daya (P) menjadi :

P = ½ ρ x A x (Vangin)3 …………………………..(4)

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 ρudara = 1,2 kg/m

3 (sularso,

2004), maka besarnya daya spesifik dari angin adalah (Hofman, 1987):

P* = ½ V3 …………………………………..(5)

Baling-baling kincir angin direncanakan berjumlah 3 buah, dengan besarnya

diameter rotor 2 m. Jika kecepatan angin rata-rata 4 - 5 m/s, Dari rencana itu dapat

ditentukan daya ideal yang dihasilkan adalah sebesar:

a). Untuk kecepatan angin rata-rata 5 m/s

P/A = ½ ρ V3

Page 11

P = ½ ρ V3 (¼ D

2)

P = ½ (1,2) (5)3(¼ x 3,14 x (2)

2)

P = 235.5 Watt

b). Untuk kecepatan angin rata-rata 4 m/s

P/A = ½ ρ V3

P = ½ ρ V3 (¼ D

2)

P = ½ (1,2) (4)3(¼ x 3,14 x (2)

2)

P = 120.576 Watt

Untuk mendapatkan hasil yang optimal maximal dari sebuah kincir angin maka

perlu diperhatikan sebagai berikut :

1. Bentuk sudu seperti sekerup atau memuntir, sehingga

aerodinamisnya semakin baik.

2. untuk mendapatkan energi yang lebih baik sayap – sayap dipasang langsung

pada rotor.

3. untuk sudu yang ideal berjumlah 3 buah sudu, karena menghasilkan

pembagian gaya dan keseimbangan yang lebih baik.

Dalam hal ini airfoil blade yang di gunakan adalah tipe jenis airfoil low drag flow

atau airfoil untuk Tekanan Rendah disini di gunakan Airfoil tipe GM 15

(smoothed)

Gambar.4 Airfoil GM 15 (smoothed) (airfoiltools.com)

3.2 Gearbox (Transmisi)

Alat ini berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir menjadi

putaran tinggi. Dalam pemeliharaannya digunakan oli untuk menjaga permukaan

harus tetap pada ukurannya, dari waktu ke waktu harus diisi dengan oli yang baru.

Agar kondisi gearbox bisa tahan lama.

Page 12

Gambar.5 Gearbox ( Transmisi pada Turbin Angi )

3.3 Generator

Generator AC dan generator DC memiliki perbedaan prinsip. Untuk

generator DC kumparan jangkar ada pada bagian rotor dan terletak di antara

kutub-kutub magnit yang tetap di tempat, diputar oleh tenaga mekanik. Pada

generator AC, konstruksinya sebaliknya yaitu, kumparan jangkar disebut juga

kumparan stator karena berbeda pada tempat yang tetap, sedangkan kumparan rotor

bersama-sama dengan kutub magnet diputar oleh tenaga mekanik.

Gambar.6 Konstruksi generator sinkron

( Yon Riyono : 2002)

Jika kumparan rotor yang berfungsi sebagai pembangkit kumparan medan

magnet yang terletak di antara kutub magnet utara dan selatan diputar oleh tenaga

air atau tenaga lainnya, maka pada kumparan rotor akan timbul medan magnet atau

fluks yang bersifat bolak-balik atau fluks putar. Flux putar ini akan memotong-

motong kumparan stator, sehingga pada ujung-ujung kumparan stator timbul gaya

gerak listrik karena pengaruh induksi dan flux putar tersebut. Gaya gerak listr ik

(ggl) yang timbul pada kumparan stator juga bersifat bolak-balik, atau berputar

dengan kecepatan sinkron terhadap kecepatan putar rotor.

Page 13

Dalam perancangan ini generator yang digunakan adalah generator 3 fasa

dengan magnit permanen. Karena energi angin bersifat fluktuatif dan tidak terlalu

besar maka dibuat penyearah untuk mengubah tegangan AC menjadi DC yang

digunakan untuk mengisi akumulator. Penyearah yang dibuat adalah penyearah 3 fasa

tak terkontrol tipe jembatan penuh.

Generator terdiri dari dua bagian utama yaitu rotor dan stator. Pada pembuatan

generator ini dilakukan perancangan masing-masing bagian generator. Kemudian

masing-masing bagian generator disatukan melalui poros dan rangka

Gambar.7 Skema Rancangan Generator Putaran Rendah

Pada generator ini rotor berfungsi sebagai kumparan medan untuk menghasilakn

fluks. Digunakan dua buah rotor mengapit statur untuk menghasilkan fluks.

Penyearahdalam perancangan ini menggunakan penyearah 3fasa gelombang

penuh.

Gambar.8. penyearah 3 fasa gelombang penuh.

Dalam pemilihan generator ini mengacu bahwa generator 3 fasa magnit

permanen mempunyai penguatan sendiri serta tegangan keluaran atau output

dapat maksimal. sehingga tegangan keluaran generator di searahkan

menjadikan tegangan DC tiga kali tegangan per fasa.

3.4 Tower dan Pondasi

Pemilihan Tower

Dalam hal ini Tower yang akan di gunakan adalah Tower Triagle( Tower Segitiga).

Tower Triangle adalah sebuah alat yang sering kita jumpai di sekitar kita. alat ini biasa

kita jumpai di gedung -gedung tinggi maupun perkantoran, selain itu bisa juga kita

jumpai di sekolah-sekolah maupun warnet. Tower triangle sendiri mempunyai fungsi

yang sangat banyak. selain bisa kita gunakan untuk meletakkan atau sebagai tempat

Page 14

pendukung dalam instalasi jaringan internet, tower triangle juga bisa juga digunakan

untuk antena radio amatir maupun antena lainnya.

Ada berbagai spesifikasi produk yang digunakan dalam pemasangan tower

triangle ini, ada yang menggunakan Galvanis ada juga yang tidak.

Istilah Galvanis atau Galvalum dipakai untuk membedakan jenis lapisan finishing

atau coatingpada baja ringan. Galvanis adalah istilah untuk baja ringan yang diberi

lapisan seng ( zinc) . Untuk galvanis finishingnya terdiri dari: 98% unsur coatingnya

adalah seng/ zink dan 2% adalah unsur alumunium.

Galvalum merupakan sebutan untuk pelapisan yang mengandung unsur

alumunium dan zinc, dipasaran popular dengan sebutan Zincalume. Untuk Galvalum

finishingnya terdiri dari: 55% unsur coatingnya adalah aluminium, 43, 5% adalah unsur

seng/ zink dan 1, 5% unsur silikon.Beberapa produsen mengklaim bahwa pada tebal

pelapisan yang sama, Galvalum memiliki ketahanan terhadap karat yang lebih tinggi

dibandingkan Galvanis.Untuk menyamai kekuatan galvalum menahan karat, maka

pelapisan pada galvanis dibuat lebih tebal. Seperti juga produk material lainnya,

dipasaran beredar berbagai macam kelas material, pilihlah baja ringan dengan mutu

material prima yang sudah teruji dilapangan.

Gambar.9 Tower Triangle

Pada prinsipnya tower triangle 75% kekuatan terletak pada tarikan pemancang, jadi

dengan memakai tarikan pemancang dengan jarak standar, sanggup di bebani antena

sampai seberat 50kg.

Page 15

Standar jarak tarikan pemancang adalah 1/3 dari ketinggian, jadi andaikan tinggi

tower 30 meter jarak pemancangnya adalah 10 meter dari titik pondasi towet triangle.

Pembuatan Pondasi

Gambar.10 Pembuatan Pondasi dan Proses Erection Tower

Gambar.11Macam-macam clamp tembaga dan kuningan untuk grounding tower

Gambar.12 Pembuatan Pondasi ( Tower ditanam di dalam tanah kurang

lebih 1-2 meter )

Page 16

Gambar.13 Sebelum di cor semen diberi penahan dulu ,agar tidak bergerak.

3.5 Brake System (Sistem Pengendali)

Digunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox agar bekerja

pada titik aman saat terdapat angin yang besar. Alat ini perlu dipasang karena

generator memiliki titik kerja aman dalam pengoperasiannya. Generator ini akan

menghasilkan energi listrik maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang telah

ditentukan. Kehadiran angin diluar akan menyebabkan putaran yang cukup cepat

pada poros generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini dapat merusak

generator. Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih diantaranya : overheat,

rotor breakdown, kawat pada generator putus, karena tidak dapat menahan arus

yang cukup besar.

3.6 Metode Pembuatan Komponen

3.6.1 Blade (Sudu)

a. Tinjauan Pustaka

b. Mendisain Blade

c. Pembuatan Pola Blade dari Pollyfoam

d. Pembuatan cetakan (pola belah)

e. Mempersiapkan materian

f. Membuat adonan fiberglass

g. Penuangan adonan dalam cetakan

h. Pembekuan

i. Pembukaan cetakan

j. Finishing (pengamplasan dan pengecetan)

k. Pembuatan lubang baut dudukan blade

l. Uji coba di lapangan

Page 17

3.6.2 Generator

a.Tinjauan Pustaka

b. Pemilihan Generator

c. Perhitungan Rotor dan Stator

d. Magnit Permanen

e. Disain Fisik

f. Pembuatan Generator

g. Uji Coba

3.6.3 Tower

a. Tinjauan pustaka

b. Pemilihan Jenis Tower

c. Pemilihan Material Tower

d. Perhitungan Statika Struktur

e. Pengelasan

f. Uji Coba

Page 18

BAB. IV REKAPITULASI ANGGARAN BIAYA

4.1 Rencana Anggaran Biaya

No Uraian Unit Harga satuan Biaya

(Rp) (Rp)

1

Pembuatan Baling-baling

dari Fiberglass * 6 buah

300,000.00

1,800,000.00

2 Bahan Poros Dia = 1 " 2 meter

200,000.00

400,000.00

3 Bantalan (Bearing) 4 buah

100,000.00

400,000.00

4

Kapasitor 470 Mikro Farad 5 buah 10,000.00 50,000.00

5 Puli 2 buah

100,000.00

200,000.00

6 Belt 1 buah

25,000.00

25,000.00

7 Generator 400 W 1 buah

1.000,000.00

1.000,000.00

8

Pembuatan Tower Triangle

Diameter 20 cm ** 1 buah 1.500,000.00

2.500,000.00

9 Semen (untuk pondasi) 1 sak

25,000.00

25,000.00

10 pasir (untuk pondasi) 1 m3

50,000.00

50,000.00

11

PCB Board 1 buah 25,000.00 25,000.00

12 Charger Controller 1 buah 500,000.00

500,000.00

13 Inverter DC – AC 500 W 1 buah 500,000.00

500,000.00

14 Accu 70 1 buah 1,200.000.00

1,200,000.00

15 Dioda 6A 6 buah 60,000.00

60,000.00

16

Polly Foam 1 1 x 2 m 100,000.00 100,000.00

Jumlah

8,835.000.00

Page 19

* Pembuatan Blade

Resin

Katalis

Kapur

Met (serat)

Wax

Pola kayu

Kuas

Wadah pencampuran

Rol

Deterjen pembersih

Pembuatan hub

** Pembuatan Tower

Tiang vertikal besi beton ukuran 12

Isian Horisontal 3 sisi besi beton ukuran 8

Besi plat ukuran 2 x 2 (1,8 mm)

Lobang baut pipa gas ukuran 1/2" (1.8mm)

Kawat seling baja tarikan ukuran 3-4 m

Baut baja ukuran M 22 Baja

Span Screw M 10

Perstage = 5 meter

Page 20

4.2 Penjelasan Singkat Pembuatan Turbin Angin

Tahap Persiapan Tinjauan Pustaka

Mendisain Blade

Pembuatan Cetakan

Pembuatan Blade

Pemilihan Generator

Perhitungan Stator dan

Rotor

Disain Fisik

Pembuatan Generator

Pemilhan Jenis Tower

Perhitungan Statika

Struktur

Pengelasan ( Pembuatan

Tower )

Pembuatan Pondasi

Pemilihan Sistem

Transmisi

Uji Coba

Page 21

BAB. V PENUTUP

Spesifikasi Komponen

Pada Rancangan ini Jumlah Blade yang akan digunakan adalah 3 buah dengan Diamerer

2 meter.

Airfoil Blade (Sudu ) menggunakan Airfoil Tipe GM 15 (Smoothed) Low Drag Flow

untuk tekanan rendah.

Bahan Blade menggunakan Fiberglass serat anyam.

Generator yang digunakan jenis generator 3 phasa putaran rendah dengan putaran n = 300

– 1000 rpm

Tower pada sistem Turbin Angin menggunakan Triangle Tower ( Tower Segitiga)

DAFTAR PUSTAKA

AWEA,2004., “The American Wind Energy Association” http://www.awea.org.

BWEA, 2002., “ The British Wind Energy Association” http://www.bwea.com

David E. S., 1997., “ An Introduction to Wind Power for Nebraskans” University

of Nebraska-Lincoln., www.NebFacts.co.us

Hofman, H. dan Harun., 1987., “Energi Angin” penerbit Binacipta, Jakarta

Airfoil Naca GM 15 airfoiltools.com

Generator http://id.wikipedia.org/wiki/Generator_listrik

Pembangkit Listrik Tenaga Angin http://id.wikipedia.org/wiki/Generator_listrik

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

Tower Triangle http://antarlangit.com/products/Tower-Triangle-Standart-Ukuran-20.html

Pondasi http://seputarbroadcast.blogspot.com/2009/07/pembuatan-pondasi-dan-proses-

erection.html

Page 22

LAMPIRAN

DRAWING DETAIL ENGINEERING

1. Rancangan Blade berbentuk Airfoil ( Sudu) SKEA

Gambar.1 Penampang Blade ( Sudu )

Gambar.2 Blade ( Sudu)

Page 23

Gambar.3 Desain SKEA dengan Jumlah Blade 3 dan Diameter rotor 2 m

2. Rancangan hub Hub tempat dudukan baling-baling yang dihubungkan ke poros utama jumlah

sirip hub terganrung dari jumlah baling-baling. Bentuk hub yang dirncanakan seperti

pada gambar

Gambar.4 Disain rancangan Hub

Page 24

3. Rancangan nose

Nose berfungsi untuk mengarahkan angin yang melewati pada pusat poros

putaran agar diarahkan ke sampng agar mengenai baling-baling. Desain nose dari

bahanfiberglass dengan bentuk seperti pada Gambar 5

Gambar 5. Rancangan Desain Nose

Data atau dimensi dari baling-baling SKEA adalah sebagai berikut :

1. Tipe blade (sudu) : Airfoil NACA GM 15 Smoothed

2. Bahan blade : Fiberglass (Komposit)

3. Panjang blade (sudu) : 100 cm

4. Lebar Pangkal Blade : 23 cm

5. Lebar Ujung Blade : 11 cm

6. Diameter rotor : 200 cm

7. Sudut helix : 5o

Page 25