USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
PENGEMBANGAN PROTOTIPE
LISTRIK TENAGA BAYU
Ridho Ruswanto
Prima Coveria
Isra Hirary
Aviyudi
USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
PROTOTIPE KIPAS ANGIN MENJADI PEMBANGKIT
LISTRIK TENAGA BAYU PORTABLE
BIDANG KEGIATAN :
PKM-P
Diusulkan Oleh :
Ridho Ruswanto (0910952067 / angkatan 2009
Prima Coveria (0910952015 / angkatan 2009)
Isra Hirary (1010952057 / angkatan 2010
Aviyudi (1010952001 / angkatan 2010
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2012
i
USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
KIPAS ANGIN MENJADI PEMBANGKIT
(0910952067 / angkatan 2009)
(0910952015 / angkatan 2009)
angkatan 2010)
/ angkatan 2010)
ii
iii
DAFTAR ISI
HALAMAN KULIT MUKA.. ............................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN.. .............................................................................. ii
DAFTAR ISI.. ....................................................................................................... iii
DAFTAR TABEL.................................................................................................. iv
DAFTAR GAMBAR.. ........................................................................................... v
LATAR BELAKANG. .......................................................................................... 1
PERUMUSAN MASALAH................................................................................... 1
TUJUAN. .............................................................................................................. 2
LURAN YANG DIHARAPKAN. ......................................................................... 2
KEGUNAAN. ....................................................................................................... 2
TINJAUAN PUSTAKA. ....................................................................................... 3
METODE PENELITIAN....................................................................................... 5
JADWAL KEGIATAN.......................................................................................... 6
RANCANGAN BIAYA. ....................................................................................... 6
DAFTAR PUSTAKA. ........................................................................................... 9
LAMPIRAN. ......................................................................................................... 10
1. BIODATA KETUA serta ANGGOTA KELOMPOK……………………….10
2. BIODATA DOSEN PENDAMPING………………………………………....13
3. GAMBAR DESAIN…………………………………………………………..15
iv
DAFTAR TABEL
TABEL 1 JADWAL KEGIATAN. ........................................................................ 6
TABEL 2 BIAYA BAHAN HABIS PAKAI. ......................................................... 6
TABEL 3 BIAYA PERALATAN PENUNJANG PKM. ........................................ 7
TABEL 4 BIAYA PERJALANAN ........................................................................ 8
TABEL 5 BIAYA TOTAL PENGELUARAN....................................................... 8
v
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR 1. KONTRUKSI DARI KIPAS ANGIN. ............................................. 3
GAMBAR 2 MOTOR KAPASITOR 1 PHASA..................................................... 3
GAMBAR 3 TURBIN ANGIN HORISONTAL...................................................... 4
GAMBAR 4 JENIS-JENIS MODEL SUDU . ........................................................ 4
GAMBAR 5 RECTIFIER BRIDGE....................................................................... 4
GAMBAR 6 INVERTER JEMBATAN SATU FASA . ......................................... 4
GAMBAR 7 FLOWCHART METODA PENELITIAN.......................................... 5
1
A. JUDUL
“Pengembangan Prototipe Kipas Angin Menjadi Pembangkit Listrik Tenaga Bayu
Portable”
B. LATAR BELAKANG
Saat ini, penggunaan kipas angin di kalangan masyarakat sudah sangat banyak.
Hal ini disebabkan karena pendingin ruangan yang satu ini memiliki harga yang
terjangkau dan instalasinya pun sangat mudah. Disamping itu, alat elektronik ini
berfungsi memperlancar sirkulasi udara dan dapat digunakan pada ruangan terbuka
atau tertutup. Pada bagian kipas angin ini terdapat baling-baling angin yang berfungsi
untuk menghasilkan angin dari perputaran. Jika dilihat pada bagian luar kontruksinya
bentuk baling-baling angin ini hampir menyerupai dengan turbin angin yang
terpasang pada pembangkit listrik tenaga bayu begitu juga kontruksi bagian dalamnya
yang juga sama. Oleh karena itu, kipas angin yang biasanya mengkonsumsi energi
listrik bisa kita alih fungsikan menjadi penyuplai energi listrik
Indonesia merupakan negara kepulauan yang dua pertiga wilayahnya adalah
lautan dan mempunyai garis pantai terpanjang di dunia yaitu ± 80.791,42 km
sedangkan satu pertiganya lagi adalah wilayah daratan yang dikelilingi oleh
pegunungan. Hal ini sangat potensial sekali sebagai wilayah untuk pengembangan
pembangkit listrik tenaga angin. Adapun Kecepatan angin di Indonesia berkisar
antara 4 m/detik hingga 5 m/detik. Namun di daerah-daerah tertentu seperti di pantai
kecepatan anginnya dapat mencapai 10 m/detik. Melihat kenyataaan yang seperti itu
maka sangat perlu untuk mengembangkan sebuah prototipe kipas angin yang bisa
memanfaatkan energi angin untuk menghasilkan sumber energi listrik yang bisa
dimanfaatkan oleh masyarakat
C. PERUMUSAN MASALAH
Kajian yang muncul dari penelitian ini adalah bagaimana caranya untuk
mengalihfungsikan kipas angin sebagai sumber energi listrik yang berasal dari tenaga
2
angin sehingga keluarannya dapat dimanfaatkan untuk keperluan masyarakat. Dengan
adanya permasalahan tersebut, maka dikembangkanlah sebuah inovasi pemanfaatan
energi angin untuk menggerakan kipas angin yang bisa dibawa kemana saja
(portable).
D. TUJUAN
Tujuan dari penelitian ini adalah merancang prototipe pengembangan kipas angin
menjadi pembangkit listrik tenaga angin yang dapat membantu menghasilkan listrik
di daerah dataran rendah dan laut yang kaya akan angin dan jauh dari jangkauan
sumber listrik.
E. LUARAN YANG DIHARAPKAN
Adapun parameter keberhasilan dari produk inovasi ini secara keseluruhan
adalah:
a. Prototipe pengembangan kipas angin menjadi pembangkit listrik tenaga angin
untuk dapat menghasilkan listrik di daerah dataran rendah yang jauh dari
sumber listrik.
b. Artikel yang dapat menambah wawasan yang berkaitan dengan judul tersebut
dan dapat menjadi acuan untuk penelitian-penelitian selanjutnya.
F. KEGUNAAN
Manfaat yang dapat dirasakan oleh masyarakat mengenai prototipe
pengembangan kipas angin menjadi pembangkit listrik tenaga angin ini adalah :
a. Dapat menjadi sumber energi listrik ketika melakukan kegiatan di daerah yang
memiliki potensi angin, seperti camping di daerah pantai.
b. Membantu kapal nelayan untuk mendapatkan sumber energi listrik ketika
melakukan kegiatan menangkap ikan, baik pada siang hari maupun malam hari.
3
G. TINJAUAN PUSTAKA
Gambar .1 Kontruksi dari kipas angin [http://www.freepatentsonline.com/6585489.html.]
Perkembangan kipas angin semakin bervariasi baik dari segi ukuran,
penempatan posisi, serta fungsi. Kipas angin dapat dikontrol kecepatan hembusan
dengan 3 cara yaitu menggunakan pemutar, tali penarik serta remote control.
Perputaran baling-baling kipas angin dibagi dua yaitu centrifugal (angin mengalir
searah dengan poros kipas) dan Axial (angin mengalir secara pararel dengan poros
kipas). Selain baling-baling, kipas angin digerakkan oleh motor induksi satu fasa.
Motor induksi satu fasa sering disebut dengan motor asinkron atau motor tak
serempak, karena putaran medan stator tidak sama dengan putaran medan rotor. Pada
motor induksi 1 fasa, terdapat 2 buah kumparan yaitu kumparan bantu dan kumparan
utama. Kedua kumparan dikopel dengan kapasitor agar dengan tujuan terjadinya
perbedaan fasa 90 derajat antara arus pada kumparan bantu dan arus pada kumparan
utama sehingga akan terjadi 2 besaran yang sama besar tetapi berlawanan arah
dengan kecepatan sudut yang sama .
Gambar 2.Motor kapasitor 1 phasa
Motor induksi adalah bentuk mesin induksi yang mempunyai bagian / konstruksi
hampir sama dengan generator induksi. Motor induksi dapat dijadikan generator
4
induksi dengan menghubungkan rotor dengan turbin angin yang mana nantinya akan
menghasilkan energi listrik yang disimpan ke dalam baterai.
Turbin digunakan untuk mengubah energi gerak menjadi listrik. Biasanya
turbin digolongkan menjadi dua macam tipe (horizontal dan vertikal) dan yang paling
banyak digunakan adalah turbin dengan sumbu x (axis) horizontal. Turbin jenis ini
mempunyai rotasi horizontal terhadap tanah (secara sederhana sejajar dengan arah
tiupan angin). Pada bagian ujung turbin angin terdapat sudu-sudu yang berfungsi
sebagai pemutar turbin saat angin datang. Disamping itu, sudu-sudu ini juga banyak
jenisnya.
Gambar 3. Turbin angin Horisontal Gambar 4. Jenis-jenis model sudu
Rectifier dan inverter
Rangkaian yang mengubah tegangan ac menjadi tegangan dc. Adapun komponen
utamanya adalah dioda yang dikonfigurasikan secara forward bias. Dalam proses
kerjanya, sebelum tegangan AC diubah menjadi tegangan DC maka tegangan DC
tersebut perlu diturunkan dengan menggunakan trafo step down. Untuk menghasilkan
tegangan pada sisi output dari sumber dc digunakan peralatan inverter. Inverter dapat
berupa inverter satu fasa atau inverter tiga fasa
Gambar 5 : Rectifier Bridge Gambar 6 : Inverter jembatan satu fasa
5
H. METODE PENELITIAN
Gambar 7. Flowchart metoda pelaksanaan kegiatan
Mulai dengan perancangan Alat
dengan menggunakan software.
Pengambilan data output dari
kecepatan angin di waktu tertentu.
Data yang didapat disimulasikan.
Jika simulasi sesuai dengan yang
diinginkan, lanjut ke prosedur
berikut. Jika tidak, simulasi
diulangi.
Simulasi berhasil, maka
pengembangan dilakukan.
Alat yang telah selesai,
diujicobakan lansung di lapangan
Jika pengujian tidak sesuai
dengan yang diharapkan maka
kembali ke simulasi. Jika sesuai,
maka penelitian ini telah selesai
6
I. JADWAL KEGIATAN
Tabel 1. Jadwal Kegiatan
KegiatanBulan I Bulan II Bulan III Bulan IV Bulan V
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1. Pembagian kerja
2.Pencarian Informasi
dan Literatur
3.Pembelian komponen
dan alat
4.Perancangan dan
Pembuatan Alat
5.Pengujian alat dan
monitoring
6.
Pembuatan laporan
akhir dan pengumpul -
an hasil karya
J. RANCANGAN BIAYA
1. Peralatan dan Bahan Habis Pakai
Tabel 2. Biaya bahan habis pakai
No. Nama Alat Spesifikasi JumlahHarga
Satuan
Harga
Total
1. Mikrokontroler ATMega128 2 buah Rp. 300.000 Rp. 600.000
2 Kipas Angin Blower 1 buah Rp. 700.000 Rp. 700.000
2 Kipas AnginPanasonic
Standfan 1 buah Rp. 500.000 Rp. 500.000
7
3. Kabel pelangi 20 lapis 2 meter Rp. 7.500 Rp. 15.000
4 Battery 60Ah 2 buah Rp. 1.100.000 Rp. 2.200.000
6. Tonggak besi Menengah 8 meter Rp. 50.000 Rp. 400.000
7. Kapasitor 33 Pf 20 buah Rp. 700 Rp. 14.000
8. Baut 20 buah Rp. 2500 Rp. 50.000
9. Kapasitor polar 100 µF 20 buah Rp. 1.200 Rp. 24.000
10. Pin sisir 20 pin 10 buah Rp. 2.000 Rp. 20.000
11. IC Regulator 7805 10 buah Rp. 1.500 Rp. 15.000
12. PCB Fiber 20 x 50 cm 7 buah Rp. 20.000 Rp. 140.000
13.Pelarut ferri
khloridaFe2Cl
3 8bgks Rp. 3.000 Rp. 24.000
14. Housing black 2 pin 6 buah Rp. 1.500 Rp. 9.000
15. Housing black 4 pin 10 buah Rp. 2.000 Rp. 20.000
16. Resistor 380 KΩ 20 buah Rp. 200 Rp 4.000
17 Inverter 1 buah Rp. 950.000 Rp. 950.000
17. Port AC 220 volt Male 5 buah Rp. 3.000 Rp. 15.000
18. Kapasitor 100 nF 7 buah Rp. 6.000 Rp. 42.000
19. Acrylic - 2 lembar Rp. 400.000 Rp. 800.000
20. Sudu-sudu kipas - 1 buah Rp. 400.000 Rp. 400.000
21.Kabel
penghubungTipe 2 inti 10 meter Rp. 5.000 Rp. 50.000
Jumlah Rp. 6.992.000
2. Peralatan Penunjang PKM
Tabel 3. Biaya peralatan penunjang PKM
No. Nama Alat Spesifikasi Jumlah Harga Satuan Harga Total
1.Solder, obeng dan
timah- 1 set Rp. 300.000 Rp. 300.000
8
2 Penyedot timah - 1 buah Rp. 20.000 Rp. 20.000
3. Multimeter - 1 buah Rp. 300.000 Rp. 300.000
4 Gergaji Besi - 1 buah Rp. 55.000 Rp. 55.000
5. Tang &Bor - 1 buah Rp. 350.000 Rp. 350.000
6.Downloader
ATMega- 1 modul Rp. 400.000 Rp. 400.000
7 Kertas A4 2 rim Rp. 50.000 Rp. 100.000
8 Fotocopy, CD, dll Rp 150.000 Rp 150.000
9 Biaya untuk print Rp. 100.000 Rp. 100.000
Jumlah Rp. 1.775.000
3. Perjalanan
Tabel 4. Biaya perjalanan
No. Nama Alat Spesifikasi Jumlah Harga Satuan Harga Total
1. Pembelian alat & bahan - - Rp. 350.000 Rp. 350.000
Jumlah Rp. 350.000
4. Total Pengeluaran
Tabel 5. Biaya total pengeluaran
No. Jenis Pengeluaran Total Biaya
1. Bahan habis pakai Rp. 6.992.000
2. Peralatan penunjang PKM Rp. 1.775.000
3. Perjalanan Rp. 350.000
Jumlah Rp. 9.117.000
9
K. DAFTAR PUSTAKA
Bejo, Agus. 2008. C & CAVR Mikrokontroler ATMega8535. Yogyakarta: Graha Ilmu.
Mohan, Ned. 1989. Power Electronics, Second Edition. New York : John Willey & Sons, Inc.
Cooper, William David. 1978.Elektronic Instrumentation and Measurement Techniques. Englewood Cliffs, N.J :Prentice-Hall, Inc.
Andrianto, Heri. 2008. Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA 16 Menggunakan Bahasa C (CodeVision AVR). Bandung : Informatika
Paella,James B dkk,”Fan Grill Construction”, diunduh pada tanggal 1 november 2012, pukul 09.00 wib dari, http://www.freepatentsonline.com/6585489.html
Dunia Listrik, “Motor AC Listrik Satu Fasa”, diunduh pada tanggal 28 oktober 2012, pukul 13.00 dari, http://dunia-listrik.blogspot.com/2009/04/motor-listrik-ac-satu-fasa.html
10
L. Lampiran
1. Biodata Ketua dan Anggota Kelompok
Ketua Kelompok
Nama Lengkap : Ridho Ruswanto
Nama Panggilan : Ridho
NIM : 0810952067
Tempat/ Tanggal Lahir : Padang/17Mei 1991
Alamat Rumah : Jondul IV Blok EE no 13 RT 01/RW 12 Kecamatan
Koto Tangah,Parupuk Tabing.
Alamat Asal : Jondul IV Blok EE no 13 RT 01/RW 12 Kecamatan
Koto Tangah,Parupuk Tabing.
No. HP : 085274741902
E-mail : [email protected]
Asal Perguruan Tinggi : Universitas Andalas
Fakultas/ Jurusan : Teknik/ Teknik Elektro
Konsentrasi : Teknik Tenaga Listrik
Program Studi : S1
Riwayat Pendidikan :
SD Negeri 52 Parupuk Tabing
SMPN 13 Padang
SMAN 7 Padang
Pengalaman Organisasi :
Kordinator Biro Informasi dan Kesekretaritan Forum Studi Islam Teknik
(FORISTEK) 2009-2010
Anggota Divisi Keprofesian Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro 2010-
2011
Asisten Labor Konversi Energi Elektrik Teknik Elektro Universitas
Andalas dari tahun 2011-sekarang
11
Anggota 1
Nama Lengkap : Prima Coveria
Nama Panggilan : Ria
NIM : 0910952015
Tempat/ Tanggal Lahir : Bukittinggi, 29 Januari 1992
Alamat Rumah : Jalan M.Hatta No.1, RT 02 RT 03 Padang
Alamat Asal : Jalan Parit Antang No.18 Tigo Baleh Kota
Bukittinggi
No. HP : 085355979950
E-mail : [email protected]
Asal Perguruan Tinggi : Universitas Andalas
Fakultas/ Jurusan : Teknik/ Teknik Elektro
Konsentrasi : Teknik Tenaga Listrik
Program Studi : S1
Riwayat Pendidikan :
1996-1997 TKI Jammiyyatul Hujjaj Bukittinggi
1997-2003 SDI Jammiyyatul Hujjaj Bukittinggi
2003-2006 SMP Negeri 1 Bukittinggi
2006-2009 SMA Negeri 1 Bukittinggi
2009-sekarang Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas
Andalas
Pengalaman Organisasi :
Anggota Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro Universitas Andalas
periode 2010-sekarang
Anggota 2
Nama Lengkap : Isra Hirary
Nama Panggilan : Isra
NIM : 1010952057
Tempat/ Tanggal Lahir : Batu Payung, 20 Januari 1993
12
Alamat Rumah : Komplek Permata Hati blok E no. 9 Kuranji,
Padang
Alamat Asal : Jalan Sukarno Hatta no. 205 Kel. Pakan Sinayan
Kota Payakumbuh
No. HP : 085315522244
E-mail : [email protected]
Asal Perguruan Tinggi : Universitas Andalas
Fakultas/ Jurusan : Teknik/ Teknik Elektro
Konsentrasi : Teknik Tenaga Listrik
Program Studi : S1
Riwayat Pendidikan :
1999-2005 SD Negeri 02 Pakan Sinayan Kota Payakumbuh
2005-2008 SMP N 4 Kota Payakumbuh
2008-2010 SMA N 1 Kota Payakumbuh
Pengalaman Organisasi :
Anggota PERAK SMA N 1 Payakumbuh
Anggota Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro Universitas Andalas
periode 2011-sekarang
Asisten Labor Konversi Energi Elektrik Teknik Elektro Universitas
Andalas dari tahun 2012-sekarang
Anggota 3
Nama Lengkap : Aviyudi
Nama Panggilan : Yudi
NIM : 1010952001
Tempat/ Tanggal Lahir : Padang/ 8 Desember 1992
Alamat Rumah : Jalan Koto Tinggi No 30,Jati , Padang, Sumatera
Barat
Alamat Asal : Jalan Koto Tinggi No 30,Jati , Padang, Sumatera
Barat
13
No. HP : 081374149672
E-mail : [email protected]
Asal Perguruan Tinggi : Universitas Andalas
Fakultas/ Jurusan : Teknik/ Teknik Elektro
Konsentrasi : Teknik Tenaga Listrik
Program Studi : S1
Riwayat Pendidikan :
SD Pertiwi 2 Padang
SMP N 25 Padang
SMA N 5 Padang
Pengalaman Organisasi :
Anggota Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro Universitas Anadalas
periode 2010-sekarang
2. Biodata Dosen Pembimbing
Nama Lengkap : Refdinal Nazir, Ph. D
NIDN : 0028095812
Tempat/ Tanggjal Lahir : Padang / 28 September 1958
Alamat Rumah : Kenari No.10 Dangau Teduh Padang
No. HP : 081266558708
E-mail : [email protected]
Golongan Pangkat : IV/ b
Jabatan Fungsional : lector kepala
Jabatan Struktural : Kepala Laboratotium Konversi Energi Elektrik
Fakultas/ Program Studi : Teknik/Teknik Elektro
Perguruan Tinggi : Universitas Andalas
Bidang Keahlian : Konversi Energi Elektrik
Waktu untuk Kegiatan : 8 jam/ minggu
14
Biodata di atas dibuat dengan sebagaimana mestinya sehingga dapat dipergunakan
dengan sebaik-baiknya.
Ketua Kelompok
(Ridho Ruswanto)NIM. 0910952067
Anggota 1
(Prima Coveria)NIM.0910952015
Anggota 2
(Isra Hirary)NIM. 1010952057
Anggota 3
(Aviyudi)NIM. 1010952001
Mengetahui,
Dosen Pembimbing
( Refdinal Nazir, P.Hd ) NIDN. 0028095812
15
Gambar Desain
Pengembangan Prototipe Kipas Angin sebagai Pembangkit Listrik
Tenaga Bayu Portable.