tgas mekflu

7/24/2019 TGAS MEKFLU

1/7

TUGAS

MESIN KONFERSI ENERGI I

DEDY SETYA BUDI

D211 13 011

JURUSAN MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2015


2/7

KINCIR ANGIN TERBAGI ATAS :

Turb! A!"! Su#bu H$r%$!&'(

Kebanyakan turbin angin yang digunakan saat ini adalahtipe sumbu horisontal. Turbin angin sumbu horisontal

memiliki bilah baling-baling seperti di pesawat. Turbin angin

terbesar di dunia memiliki baling-baling yang lebih lebih

panjang dari lapangan sepak bola. Turbin angin yang tinggi

dan lebar dibangun untuk menangkap lebih banyak angin.

Jenis turbin angin poros harisontal yang memiliki unjuk kerja yang

lebih baik adalah rotor sudu tipe propeller. Jenis rotor propeller

dengan sudu propoler 3 bilah yang paling optimum, mulai

kapasitas kecil kelas watt sampai dengan kapasitasMegaWatt.

Kincir angin poros horisontal dipakai bila diinginkan untuk menghasilkan torsi dan putaran yang

tinggi.

Turb! A!"! Su#bu V)r&*'(

Turbin angin sumbu ertikal memiliki bilah yang memanjang dari atas ke bawah. Turbin angin

jenis ini yang paling umum adalah turbin angin !arrieus. Jenis turbin angin ertikal biasanya

berdiri setinggi "## meter dengan lebar $# kaki. Turbin angin sumbu ertikal menempati porsikecil untuk digunakan pada saat ini.

Terdapat tiga jenis disain turbin angin bersumbu ertikal%

1+ S',$!u%

Turbin angin poros tegak tipe &aonius, kebanyakan menggunakan sudu tipe pelat lengkung .

'erbagai model pelat lengkung untuk sudu tipe turbin angin saonius telah banyak

dikembangkan dan diujicobakan. &ejauh ini, kapasitas turbin angin tipe saonius baru

dikembangkan untuk skala "# an kilowatt. (amun kelebihanya, bahwa tipe turbin angin ini tidakmemerlukan yaw system dan dapat beroperasi pada lokasi yang kondisi angin tidak laminar.

2+ D'rr)u%

Turbin angin !arrius merupakan salah satu tipe turbin angin poros tegak yang menggunakan

sudu pro)il propeller. !alam aplikasinya turbin angin !arrius umumnya memerlukan kecepatan


3/7

angin awal yang lebih tinggi untuk start up. !engan kondisi demikian, seringkali tipe turbin ini

memerluan penggerak mula *prime moer+ untuk start up dan penggerak mula akan berhenti

setelah dicapai batas minimum untuk menggerakan turbin secara mandiri.

3+ Gr$#((

Turbin angin irromill mempunyai konstruksi dan karakteristik yang mirip dengan tipe !arrius,

bedanya hanya pada posisi rotor, dimana untuk turbin angin iromill, sudu samasama

menggunakan pro)il propeller dan dipasang tegak sejajar dengan poros. &edangkan pada tipe

!arrius, sudu propeller dipasangkan melengkung. !alam aplikasi turbin angin !arrius

umumnya memerlukan kecepatan angin awal yang lebih tinggi untuk start up dan kadang-kadang

memerlukan penggerak mula *prime moer+ untuk start up dan penggerak mula akan berhenti

setelah dicapai batas minimum untuk menggerakan turbin secara mandiri.

'ila ditinjau *!-r '!"! &u %)!.r, dapat digolongkan atas%

". J)!% Turb!+ )isien pada putaran rendah. Momen enersi besar sehingga mengurangi

ariabilitas putaran. /engaturan mudah. /embuatan mudah dan sederhana, !iperlukan banyak

bahan.

0. J)!% /r$)()r+ )isien pada putaran tinggi. /engaturan sulit. /embuatan sulit. 'ahan yang

diperlukan sedikit.

3. J)!% E""b)'&)r R$&$r ,)r&-'(+)isien pada putaran tinggi, /engaturan sulit, /embuatan

agak sulit, 'ahan diperlukan sedikit, /erlu starter

M'-'#M'-'# K!-r A!"!+

&ejalan dengan kemajuan dan perkembangan teknologi aerospace, maka sampai pada saat

ini telah banyak dikenal jenis-jenis kincir angin, baik yang berporos hori1ontal maupun yang

berporos ertikal. Masing-masing jenis kincir angin mempunyai prinsip kerja dan karakteristik

yang berbeda-beda.

&yarat-syarat yang perlu diperhatikan dalam memilih jenis kincir angin untuk penggerak

muka mula suatu generator adalah %

". Mempunyai e)isiensi daya tinggi.

0. 'esar inestasi dan biaya operasi harus serendah mungkin sehingga cukup memadai terhadap

daya yang dihasilkan.


4/7

3. 'ahan yang digunakan mudah didapat serta mudah pengolahannya disamping harus mempunyai

kekuatan yang memenuhi syarat teknis.

!engan melihat dan mempertimbangkan persyaratan diatas maka jenis-jenis kincir angin

yang mempunyai prospek cukup baik dimasa mendatang yaitu %

'+ K!-r A!"! D'rr)u%+

Kincir angin darrieus diciptakan pada tahun "20# oleh .J.M. !arrieus dari /erancis. Kincir

angin ini terdiri dari sudu-sudu berpenampang air)oil *seperti bentuk pesawat terbang+, dengan

jumlah sudu satu pasang, dua pasang, atau lebih. !imana gaya dorong untuk memutar rotor

adalah dari kombinasi gaya-gaya aerodinamika yang terjadi pada sudut-sudut kincir tersebut.

dapun keuntungannya %

". Tidak perlu pengaturan sudut-sudut untuk menggerakan sebuah generator.0. Tidak memerlukan suatu orientasi karena berporos ertikal.

dapun kerugiannya %

". 'eroperasi pada putaran rendah.0. Tidak dapat start sendiri.

3. )isiensi aerodinamika rendah.

b+ K!-r A!"! S',$!u%

Kincir angin saonius merupakan kincir angin berporos ertikal yang telah dikenal sejak

tahun "20$. !alam beberapa hal tertentu kincir angin saonius mempunyai beberapa kelebihan

dibandingkan dengan jenis kincir angin yang lain, misalnya %

". Konstruksi sederhana, sehingga mudah dibuat.

0. 'ahan bakunya mudah didapat.

3. Tidak memerlukan keahlian khusus dalam pembuatan.

4. 'iaya inestasinya dan operasinya atau pemeliharaannya murah.

/ada umumnya sudut kincir angin saonius umumnya berbentuk huru) 5&6, yang terdiri dari

dua, tiga atau lebih. Masalah utama dari kincir angin saonius dan juga kincir angin poros

ertikal lainnya adalah pada sudutnya kembali ia menentang aliran udara dan ini merupakan


5/7

suatu kerugian yang besar. 7ntuk mengatasi adanya kerugian besar diatasi dengan membuat

sudut berbentuk traeling down seluas-luasnya dan traeling up wind sekecil-kecilnya.

-+ K!-r A!"! Gr$#((

Kincir angin giromill mempunyai prinsip kerja hampir sama dengan kincir angin darrieus

dengan perbedaan pada kincir angin giromill bentuk sudutnya lurus dan dipasang ertikal dengan

sudut ariable /itch dan tidak memerlukan kecepatan awal.

Karena bentuk sudutnya lurus maka pembuatannya mudah dan murah. Tetapi kelemahannya

adalah menpunyai perbandingan putaran yang rendah dan energi yang diekstesikan kecil.

Keuntungan dari kincir angin giromill %

". !apat melakukan start sendiri.

0. )isiensi aerodinamika lebih tinggi dari rotor darrieus.

3. &udut rotor yang lurus mudah dibuat.

.+ K!-r A!"! /r$)(()r+

Kincir angin propeller merupakan kincir angin yang konensional dimana suatu putaran

searah dengan arah angin dengan jumlah sudut dua, tiga ataupun lebih yang berpenampang

air)oil. !imana perputaran kincir angin ini disebabkan adanya gaya aerodinamika yang bekerja

pada suatu kincir angin. gar propeller dapat berputar maka letak bidang rotasinya harus tegak

lurus dengan arah angin. !an untuk maksud ini dapat digunakan tipe up wind dan down wind.

Kelebihan jenis 7p Wind %

". Konstruksi lebih sederhana.

0. Karakteristik aerodinamis angin tidak terganggu karena arah angin langsung menuju rotor.

3. 7ntuk ariable pitch start lebih ringan.

4. Tidak memerlukan sudut orientasi.

Kerugian jenis 7p Wind %

". Jarak rotor ke sumbu menara harus jauh, hal ini akan memungkinkan terjadi pelenturan poros

karena beban rotor yang terlalu berat.

0. Memerlukan ekor pengarah.


6/7

3. Kapasitas turbin umumnya kecil, hal ini karena jari-jari sudut yang bisa dipasang ukurannya

kecil, bila besar memungkinkan terjadi de)leksi sudut.

Kelebihan jenis !own Wind %

". &ambungan rotor dan poros dapat dibuat sedekat mungkin ke menara dan ingin mengurangi

kemungkinan pelenturan poros, karena beban rotor yang terlalu berat.

0. Kapasitas turbin umumnya besar, hal ini karena de)leksi sudut bisa dihindari walaupun dengan

ukuran jari-jari sudut yang panjang.

3. 'iasanya jenis down wind memiliki kemampuan untuk menyesuaikan diri terhadap arah angin,

sehingga tidak memerlukan ekor sebagai penyearah.

Kerugian jenis !own Wind %

". Memerlukan sudut orientasi.

0. Karakteristik aerodinamika angin tergantung karena angin terhalang oleh menara.

3. 'iaya kontruksi lebih tinggi.

)+ K!-r A!"! V$r&)*% T)rb'&'%

Kincir angin jenis orteks terbatas merupakan bentuk pengembangan dari kincir angin.

Kincir angin jenis ini diharapkan dapat meman)aatkan energi angin yang semaksimal mungkin

dengan jalan mempercepat angin yang ada.

Konstruksi dari kincir angin orteks terbatas terdiri dari menara silinder *tower+ dimana

pada dinding silinder dipasang sudut-sudut ertikal yang bisa disetel. /ada bagian bawah silinder

diletakkan sebuah kincir angin propeller yang dilindungi oleh saluran diergen. pabila ada

aliran angin masuk ke dalam silinder melalui sudut-sudut ertikal yang mempunyai sudut

pembukaan yang tidak sama, maka akan terjadi putaran angin dalam silinder seperti angin pusar

*orteks+ atau angin tornado.

!alam pusat orteks ini arus angin mempunyai kecepatan sudut yang tinggi sekitar "# kali

kecepatan sudut pada dinding silinder atau aliran angin diluar silinder. Karena dipuncak silinder

ada aliran angin maka tekanan udara pada silinder bagian atas akan minimum, sehingga dengan


7/7

aliran ini orteks udara dalam silinder akan naik ke atas dengan kecepatan tinggi. !engan jalan

ini maka energi yang dapat diekstrasi oleh kincir angin propeller menjadi lebih besar. &ampai

pada saat ini kincir angin orteks terbatas masih dalam tara) percobaan. !an melihat sistem dan

konstruksinya maka biaya inestasinya akan mahal. !ari beberapa jenis kincir angin yang telah

disebutkan diatas terlihat pada masing-masing kincir angin mempunyai karakteristik yang

berbeda-beda.

4+ S%&)# K!-r B)('!.'

Keberadaan kincir 'elanda sudah ada sejak dulu sebelum dapat digunakan sebagai sumber

energi alternati) dalam )ungsinya untuk menghasilkan energi listrik. !ilihat dari bentuk )isiknya

kincir 'elanda ini sangat berbeda dengan kincir-kincir yang lainnya. Kincir 'elanda memiliki

ciri khusus yaitu pada ukurannya yang besar dan berat.

Keuntungan daripada kincir angin 'elanda ini adalah walaupun permenitnya kecil tetapi

karena baling-balingnya yang berukuran besar membuat tenaga putarannya juga sangat kuat.

Kelemahan daripada kincir angin 'elanda ini adalah memerlukan angin yang besar untuk

dapat menggerakkan kincir angin yang berat. Kalau angin bertiup lemah maka kincir tidak akan

dapat bergerak. 'eruntung negeri 'elanda terletak di pinggir laut utara yang berangin kencang

sehingga kincir yang berat itu tetap dapat berputar.

7ntuk dapat menghasilkan tenaga listrik, idealnya kincir 'elanda dihubungkan dengan gear

bo8 percepatan sebelum ke generator. 9asio perbandingan gear bo8 yang akan dipergunakan

didapat dari perhitungan putaran rata-rata kincir dan putaran yang dibutuhkan oleh generator.

"+ S%&)# K!-r T)r$$!"'! 'r& '('#

Kincir angin terowongan merupakan jenis kincir angin yang meman)aatkan suatu arus angin

yang si)atnya terkonsentrator *ter)okus+ untuk dapat menghasilkan tenaga listrik. ngin yang

terkonsentrator ini bertiup sangat kencang sehingga dapat diperoleh energi yang lebih tinggi.

Kondisi angin ini dapat ditemukan misalnya pada pantai landai yang diapit oleh dua bukit terjal

dimana angin akan mengalir ter)okus diantara dua tebing yang mengapit tersebut.

tgas mekflu

Documents