Prototype Pembangkit Listrik Tenaga Angin dengan Mempertimbangkan Jenis Bahan Bilah untuk Meningkatkan Efisiensi

Abstract

Pembangkit listrik tenaga bayu kebanyakan menggunakan bilah sumbu Horisontal. Pada model ini, bilah dan generator AC yang digunakan memiliki ukuran dimensi yang lebih kecil. Pada penelitian prototype pembangkit listrik tenaga bayu ini menggunakan bilah vertikal jenis Darrieus, jenis bilah ini mampu menerima angin dari arah manapun tanpa berputar kearah sebaliknya. Penggunaan bilah vertikal tidak membutuhkan sumbu dan ekor untuk mencari angin sehingga konstruksi lebih mudah. Pemberian penyangga bilah dilakukan agar rotor tidak terbebani berat bilah sehingga mengakibatkan menurunnya putaran rotor. Guna mendapatkan hasil yang maksimal pada penelitian ini dilakukan dengan metode perancangan, pengujian, dan analisis hasil pada prototype pembangkit listrik tenaga bayu dengan menggunakan jenis bahan bilah dari bahan seng dan akrilik untuk mempertimbangkan jenis bahan mana yang paling efesiensi yang digunakan. Penelitian ini menggunakan Generator AC yang mampu mengeluarkan tegangan untuk menghidupkan lampu LED. Dalam hasil penelitian ini pada prototype pembangkit listrik tenaga bayu dengan mempertimbangkan jenis bahan bilah, pada pengujian dengan kecepatan hembusan angin sebesar 4.3 m/s untuk memutar baling-baling bilah bahan seng dan akrilik, terdapat dari hasil bilah bahan seng pengujian tanpa beban baling-baling bilah seng berputar dengan kecepatan putaran sebesar 40 Rpm dan Generator AC mengeluarkan tegangan 11 Volt, Arus 1,67 dan daya sebesar 18 Watt sedangkan dari hasil bilah bahan akrilik pengujian tanpa beban baling-baling bilah akrilik berputar dengan kecepatan sebesar 45 Rpm dan Generator AC mengeluarkan tegangan sebesar 13 Volt, Arus sebesar 1,54 dan daya 20 Watt. Adapun juga dengan pengujian baling-baling bilah bahan seng menggunakan beban lampu dengan kecepatan hembusan angin masih sama yaitu 4,3 m/s baling-baling bilah bahan seng berputar dengan kecepatan 40 Rpm, gerator AC mengeluarkan tegangan 11 Volt, arus pada lampu 0,3 Ampere dan daya 3,3 Watt. Sedangkan pada pengujian balingbaling bilah bahan akrilik menggunakan beban lampu terdapat keceapatan putaran pada baling-baling bilah bahan akrilik sebesar 45 Rpm, generator mengeluarkan tegangan sebesar 13 Volt dan arus pada lampu 0,4 Ampere dan daya 5 Watt. Setelah dapat data dari pengujian prototype PLTB bahan bilah seng dan akrilik maka perhitungan efesiensi pada bahan bilah seng tanpa beban sebesar 10% dan menggunakan beban lampu 1,8% sedangkan perhitungan efesiensi pada bahan bilah akrilik tanpa beban sebesar 11% dan menggunakan beban lampu sebesar 2,4% dengan begitu dapat disimpulkan dalam perbandingan untuk mempertimbangkan jenis bahan bilah seng dan akrilik yang paling efesiensi adalah menggunakan jenis bahan bilah akrilik dikarenakan dapat menghasilkan nilai efesiensi yang lebih besar. Dan dapat berputar lebih konstan dibandingkan jenis bahan bilah seng. Most wind power plants use horizontal axis blades. In this model, the blades and AC generators used have smaller dimensions. In this wind power plant prototype research, a Darrieus type vertical blade is used, this type of blade is able to receive wind from any direction without rotating in the opposite direction. The use of vertical blades does not require an axis and tail to find the wind so that construction is easier. The provision of blade supports is done so that the rotor is not burdened by the weight of the blades, resulting in a decrease in rotor rotation. In order to obtain maximum results, this study was carried out with the design, testing, and analysis methods of the results on the wind power plant prototype using the type of blade material from zinc and acrylic to consider which type of material is most efficient to use. This study uses an AC generator that is capable of producing voltage to power LED lights. In the results of this study on the prototype of wind power plants by considering the type of blade material, in testing with a wind speed of 4.3 m / s to rotate the zinc and acrylic material blade propellers, there are results from the zinc material blade testing without load, the zinc blade propeller rotates at a rotational speed of 40 Rpm and the AC generator produces a voltage of 11 Volts, a current of 1.67 and a power of 18 Watts while from the results of the acrylic material blade testing without load, the acrylic blade propeller rotates at a speed of 45 Rpm and the AC generator produces a voltage of 13 Volts, a current of 1.54 and a power of 20 Watts. As well as testing the zinc material blade propeller using a lamp load with the same wind speed of 4.3 m / s, the zinc material blade propeller rotates at a speed of 40 Rpm, the AC generator produces a voltage of 11 Volts, a current on the lamp of 0.3 Ampere and a power of 3.3 Watts. While in the testing of acrylic blade propellers using a lamp load, there is a rotation speed of the acrylic blade propeller of 45 Rpm, the generator produces a voltage of 13 Volts and a current of 0.4 Ampere on the lamp and a power of 5Watts. After obtaining data from the testing of the PLTB prototype of zinc and acrylic blade materials, the efficiency calculation for zinc blade materials without a load is 10% and using a lamp load of 1.8% while the efficiency calculation for acrylic blade materials without a load is 11% and using a lamp load of 2.4% so it can be concluded in a comparison to consider the most efficient type of zinc and acrylic blade material is to use the acrylic blade material type because it can produce a greater efficiency value. And can rotate more constantly than the zinc blade material type.