O slideshow foi denunciado.
Utilizamos seu perfil e dados de atividades no LinkedIn para personalizar e exibir anúncios mais relevantes. Altere suas preferências de anúncios quando desejar.

Rancang Bangun Pembangkit Listrik Tenaga Angin Sederhana

Alhamdulillah, segala puji bagi Allah Tuhan Semesta Alam. Yang telah menciptakan seluruh alam semesta dengan sempurna sehingga kita sebagai manusia mampu menyadari keberadaan dari Yang Maha Menciptakan melalui tanda kebesaran-Nya pada ciptaan-Nya.
Sholawat serta Salam semoga selalu Allah limpahkan kepada Nabi Muhammad Sholallahu ‘Alaihi Wassalam yang telah dimuliakan oleh Allah dengan mu’jizat berupa Al Quran. Berlandaskan dari Al Quran inilah, kita sebagai umat Beliau memperoleh hidayah, sehingga kita mampu melihat tanda-tanda kebesaran Allah.
Pada zaman ini, sumbangsih negeri Barat dalam perkembangan sains sangatlah besar. Berdasarkan buku yang ditulis oleh Agus Purwanto, Ayat-Ayat Semesta, Amerika Serikat menyumbang 30,8% ; Jepang 8,2% ; Inggris 7,9% ; Jerman 7,1% ; India 1,66% ; Spanyol 1,66% ; Israel 0,89%. Namun akumulasi sumbangsih dari 20 Negara Arab pada perkembangan sains hanya 0,55% saja. Hal ini terjadi karena seluruh discovering & developing dari sains sendiri telah didominasi oleh negeri Barat. Hal itulah yang menyebabkan kita tidak mengenal adanya sains yang berasal dari Negeri Timur.
Oleh karena itu, semangat kami dalam melaksanakan percobaan ini serta menyampaikannya dalam bentuk Karya Ilmiah Remaja selain untuk mendapat ridho-Nya, kami berharap karya kami bisa menjadi motivasi & acuan bagi umat Muslim untuk mendalami ciptaan Allah. Sehingga di masa depan, akan terwujud sains yang tidak memisahkan unsur Tuhan dari Sains. Tidak seperti Sains Barat yang lazim kita ketahui saat ini.
Dalam penulisan Karya Ilmiah Remaja ini, tim penulis telah berusaha untuk menghasilkan karya yang terbaik. Akan tetapi, kami juga manusia yang tak luput dari kesalahan. Oleh karena itu, apabila terdapat kesalahan pada Karya Ilmiah Remaja ini, maka kami memohon maaf atas kesalahan-kesalahan yang ada.
Demikian kami susun Karya Ilmiah Remaja ini. Semoga Karya Ilmiah Remaja ini bisa menjadi berkah yang akan meningkatkan kualitas kita semua sebagai khalifah di muka bumi.

Audiolivros relacionados

Gratuito durante 30 dias do Scribd

Ver tudo
  • Seja o primeiro a comentar

Rancang Bangun Pembangkit Listrik Tenaga Angin Sederhana

  1. 1. 1 Halaman Pengesahan Nama : Ahmad Rizki Fadhil Rizal Al Farisy Rizaldy Firstky Aminul Wahib Sekolah : SMA Luqman Al Hakim Pembimbing : Bina Asani,S.Si Judul : Rancang Bangun Pembangkit Listrik Tenaga Angin Sederhana Tema : Rancang Bangun Alat Fisika Berbasis Magnet Surabaya, 24 April 2015 Pembimbing Bina Asani, S.Si Penyusun I Ahmad Rizqi Fadhil Penyusun II Rizal Al Farisy Penyusun III Rizaldy Firstky A. W. Mengetahui Kepala SMA Luqman Al Hakim Marni Mulyana, Lc, M.Th.I
  2. 2. 2 Persembahan Karya Ilmiah ini kami persembahkan untuk : 1. Allah SWT yang telah memberikan nikmat-Nya kepada kami berupa ilmu serta akal sehingga kami bisa mempelajari fenomena alam serta menghasilkan karya ilmiah ini. 2. Orang tua yang senantiasa memberi dukungan kepada kami berupa doa maupun material sehingga kami bisa menuntut ilmu dengan baik dan mampu menyelesaikan karya ilmiah ini dengan baik pula. 3. Guru pembimbing yang mendukung, membimbing, dan mengarahkan kami dalam mengerjakan KIR sehingga KIR ini dapat diselesaikan dengan baik. 4. Segenap Ustadz yang selalu memberi semangat untuk menyelesaikan Karya Ilmiah ini. 5. Teman-teman yang membantu dalam penyelesaian KIR. 6. Seluruh penuntut ilmu di Indonesia.
  3. 3. 3 MOTTO “Contraria Contrariis Curantur, The Opposite is cured with the opposite”
  4. 4. 4 Kata Pengantar Alhamdulillah, segala puji bagi Allah Tuhan Semesta Alam. Yang telah menciptakan seluruh alam semesta dengan sempurna sehingga kita sebagai manusia mampu menyadari keberadaan dari Yang Maha Menciptakan melalui tanda kebesaran-Nya pada ciptaan-Nya. Sholawat serta Salam semoga selalu Allah limpahkan kepada Nabi Muhammad Sholallahu ‘Alaihi Wassalam yang telah dimuliakan oleh Allah dengan mu’jizat berupa Al Quran. Berlandaskan dari Al Quran inilah, kita sebagai umat Beliau memperoleh hidayah, sehingga kita mampu melihat tanda-tanda kebesaran Allah. Pada zaman ini, sumbangsih negeri Barat dalam perkembangan sains sangatlah besar. Berdasarkan buku yang ditulis oleh Agus Purwanto, Ayat-Ayat Semesta, Amerika Serikat menyumbang 30,8% ; Jepang 8,2% ; Inggris 7,9% ; Jerman 7,1% ; India 1,66% ; Spanyol 1,66% ; Israel 0,89%. Namun akumulasi sumbangsih dari 20 Negara Arab pada perkembangan sains hanya 0,55% saja. Hal ini terjadi karena seluruh discovering & developing dari sains sendiri telah didominasi oleh negeri Barat. Hal itulah yang menyebabkan kita tidak mengenal adanya sains yang berasal dari Negeri Timur. Oleh karena itu, semangat kami dalam melaksanakan percobaan ini serta menyampaikannya dalam bentuk Karya Ilmiah Remaja selain untuk mendapat ridho-Nya, kami berharap karya kami bisa menjadi motivasi & acuan bagi umat Muslim untuk mendalami ciptaan Allah. Sehingga di masa depan, akan terwujud
  5. 5. 5 sains yang tidak memisahkan unsur Tuhan dari Sains. Tidak seperti Sains Barat yang lazim kita ketahui saat ini. Dalam penulisan Karya Ilmiah Remaja ini, tim penulis telah berusaha untuk menghasilkan karya yang terbaik. Akan tetapi, kami juga manusia yang tak luput dari kesalahan. Oleh karena itu, apabila terdapat kesalahan pada Karya Ilmiah Remaja ini, maka kami memohon maaf atas kesalahan-kesalahan yang ada. Demikian kami susun Karya Ilmiah Remaja ini. Semoga Karya Ilmiah Remaja ini bisa menjadi berkah yang akan meningkatkan kualitas kita semua sebagai khalifah di muka bumi.
  6. 6. 6 Daftar Isi Halaman Pengesahan 1 Halaman Persembahan 2 Halaman Motto 3 Kata Pengantar 4 Daftar Isi 6 Bab I Pendahuluan 8 A. Latar Belakang 8 B. Rumusan Masalah 9 C. Tujuan Penelitian 10 D. Manfaat Penelitian 10 E. Batasan Masalah 10 Bab II Landasan Teori 11 A. Al Quran 11 B. Pengertian Angin 13 C. Pengertian Listrik 13 D. Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Angin Sederhana 13 E. Hukum Fisika pada Pembangkit Listrik Tenaga Angin Sederhana 14 Bab III Metode Penelitian 18 A. Rancang Bangun Penelitian 18 B. Identifikasi Variabel 18 C. Subyek Penelitian 18
  7. 7. 7 D. Alur Penelitian 19 E. Pengumpulan Data 19 F. Prosedur Penelitian 20 G. Pengolahan Data 20 H. Rancangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin Sederhana 20 I. Etika Penelitian 21 Bab IV Pembahasan Penelitian 22 A. Rancangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin Sederhana 22 B. Proses Pengamatan 22 C. Hasil Pengamatan 23 D. Analisis Data Hasil Pengamatan 24 Bab V Penutup 27 A. Kesimpulan 27 B. Saran 27 Daftar Pustaka 30 Lampiran 31
  8. 8. 8 Bab I Pendahuluan A. Latar Belakang Pada zaman modern ini, intesitas kebutuhan manusia terhadap keberadaan energi listrik sangatlah tinggi. Mulai dari industri, penerangan, serta komunikasi membutuhkan listrik. Kebutuhan listrik di Indonesia sendiri dipasok oleh PLN (Perusahaan Listrik Negara) yang memiliki beberapa pembangkit listrik di beberapa kota. Generator akan menghasilkan listrik ketika ada energi yang memutar turbinnya. Berdasarkan hukum kekekalan energi, maka energi yang digunakan untuk memutar turbin inilah yang akan diubah menjadi energi listrik. Salah satu cara yang lazim digunakan di banyak pembangkit listrik adalah dengan menggunakan minyak bumi & batu bara. Ketika minyak bumi & batu bara dibakar, maka akan menghasilkan uap yang akan memutar turbin dari generator. Ada beberapa cara lain yang bisa digunakan untuk memutar turbin. Namun memutar turbin dengan cara menggunakan minyak bumi & batu bara, lebih lazim digunakan. Telah kita ketahui, bahwa minyak bumi & batu bara berasal dari fosil makhluk hidup jutaan tahun yang lalu. Lamanya waktu yang diperlukan oleh fosil untuk berubah menjadi minyak bumi & batu bara adalah alasan yang menjadikan keduanya masuk kedalam golongan sumber energi yang tidak dapat diperbaharui. Seiring tingginya tingkat penggunaan minyak bumi & batu bara yang tidak dapat diperbaharui,
  9. 9. 9 maka persediaan cadangannya di perut bumi semakin menipis. Bahkan akhir-akhir ini Indonesia juga mengalami krisis energi. Terkait dengan menipisnya persediaan cadangan minyak bumi & batu bara, diperlukan inovasi untuk menggunakan sumber energi yang dapat diperbaharui. Salah satu inovasi yang muncul adalah menggunakan energi angin. Angin yang merupakan udara bergerak akan memutar turbin generator untuk menghasilkan listrik. Oleh karena itu, maka dirasa perlu untuk meneliti lebih dalam mengenai angin dan pemanfaatannya sebagai sumber tenaga (yang dapat diperbaharui) pada pembangkit listrik. Salah satu tempat yang srategis untuk melakukan penelitian terkait angin & pemanfaatannya di lingkungan Pondok Pesantren Hidayatullah Luqman Al Hakim Surabaya adalah di lantai 4 gedung asrama SMA Luqman Al Hakim. Disana angin berhembus cukup kencang. Dengan kondisi berangin tersebut, maka kami berinisiatif untuk melakukan penelitian mengenai Pembangkit Listrik Tenaga Angin yang akan kami lakukan di lantai 4 gedung asrama SMA Luqman Al Hakim. Harapannya, penelitian ini bisa menjadi cikal bakal & acuan sehingga bisa dikembangkan lebih baik lagi di masa mendatang. B. Rumusan Masalah 1. Apa saja komponen-komponen pada pembangkit listrik tenaga angin sederhana?
  10. 10. 10 2. Bagaimana proses pembangkitan listrik menggunakan pembangkit listrik tenaga angin sederhana? 3. Bagaimana hasil pembangkitan listrik menggunakan pembangkit listrik tenaga angin sederhana? C. Tujuan Penelitian 1. Mengetahui komponen-komponen yang digunakan pada pembangkit listrik tenaga angin sederhana. 2. Mengetahui proses pembangkitan listrik menggunakan pembangkit listrik tenaga angin sederhana. 3. Mengetahui hasil pembangkitan listrik menggunakan pembangkit listrik tenaga angin sederhana. D. Manfaat Penelitian 1. Memaksimalkan energi angin sebagai pengganti energi bahan bakar fosil. 2. Sebagai proyeksi PLTA skala besar yang diharapkan akan memadai kebutuhan listrik SMA Luqman Al Hakim Surabaya. E. Batasan Masalah 1. Kami hanya mengamati pemanfaatan angin sebagai pembangkit listrik dengan menggunakan pembangkit listrik tenaga angin sederhana. 2. Kami hanya melakukan pengamatan di lantai 4 gedung asrama SMA Luqman Al Hakim Surabaya.
  11. 11. 11 Bab II Landasan Teori A. Al Quran  Energi pada angin ِ‫ه‬ِ‫ت‬َ‫م‬ْ‫ح‬َ‫ر‬ ْ‫ن‬ِ‫م‬ ْ‫م‬ُ‫ك‬َ‫ق‬‫ِي‬‫ذ‬ُ‫ي‬ِ‫ل‬ َ‫و‬ ٍ‫ات‬ َ‫ر‬ِِّ‫ش‬َ‫ب‬ُ‫م‬ َ‫ح‬‫ا‬َ‫ي‬ ِِّ‫الر‬ َ‫ل‬ِ‫س‬ْ‫ر‬ُ‫ي‬ ْ‫ن‬َ‫أ‬ ِ‫ه‬ِ‫ت‬‫ا‬َ‫ي‬‫آ‬ ْ‫ن‬ِ‫م‬ َ‫و‬ ْ‫ن‬ِ‫م‬ ‫وا‬ُ‫غ‬َ‫ت‬ْ‫ب‬َ‫ت‬ِ‫ل‬ َ‫و‬ ِ‫ه‬ ِ‫ر‬ْ‫م‬َ‫أ‬ِ‫ب‬ ُ‫ك‬ْ‫ل‬ُ‫ف‬ْ‫ال‬ َ‫ي‬ ِ‫ر‬ْ‫ج‬َ‫ت‬ِ‫ل‬ َ‫و‬ْ‫م‬ُ‫ك‬َّ‫ل‬َ‫ع‬َ‫ل‬ َ‫و‬ ِ‫ه‬ِ‫ل‬ْ‫ض‬َ‫ف‬ ( ( َ‫ون‬ُ‫ر‬ُ‫ك‬ْ‫ش‬َ‫ت‬٦٤ “Dan diantara tanda-tanda (kebesaran)-Nya adalah bahwa Dia mengirimkan angin sebagai pembawa berita gembira dan agar kamu merasakan sebagian dari rahmat-Nya dan agar kapal dapat berlayar dengan perintah-Nya dan (juga) agar kamu dapat mencari sebagian dari karunia-Nya, dan agar kamu bersyukur” QS Ar-Rum 30: 46 Berdasar Ayat diatas, maka dapat disimpulkan angin memiliki energi yang dapat menggerakkan kapal. Energi pada angin tersebut dikonversikan menjadi energi gerak pada kapal. Namun pada zaman modern saat ini, sebagian besar kapal telah menggunakan energi listrik maupun bahan bakar minyak dan tidak lagi menggunakan layar. Sebagaimana diketahui, Al Quran diturunkan sebagai kitab terakhir dan Al Quran juga akan senantiasa relavan sesuai dengan zaman apapun hingga kiamat. Sehingga bisa disimpulkan, angin juga mampu menggerakkan kapal-kapal modern yang telah menggunakan listrik. Sehingga muncul sebuah indikasi
  12. 12. 12 bahwasannya energi pada angin juga mampu dikonversikan menjadi energi listrik untuk menggerakkan kapal.  Magnet َ‫اب‬َ‫ت‬ِ‫ك‬ْ‫ال‬ ُ‫م‬ُ‫ه‬َ‫ع‬َ‫م‬ ‫َا‬‫ن‬ْ‫ل‬ َ‫ز‬ْ‫ن‬َ‫أ‬ َ‫و‬ ِ‫َات‬‫ن‬ِِّ‫ي‬َ‫ب‬ْ‫ال‬ِ‫ب‬ ‫َا‬‫ن‬َ‫ل‬ُ‫س‬ُ‫ر‬ ‫َا‬‫ن‬ْ‫ل‬َ‫س‬ْ‫ر‬َ‫أ‬ ْ‫د‬َ‫ق‬َ‫ل‬َ‫يز‬ِ‫م‬ْ‫ال‬ َ‫و‬ََ ‫و‬ُ‫ق‬َ‫ي‬ِ‫ل‬ َ‫ان‬ ‫ل‬ِ‫ل‬ ُ‫ع‬ِ‫ف‬‫َا‬‫ن‬َ‫م‬ َ‫و‬ ٌ‫د‬‫ِي‬‫د‬َ‫ش‬ ٌ‫س‬ْ‫أ‬َ‫ب‬ ِ‫ه‬‫ي‬ِ‫ف‬ َ‫د‬‫ِي‬‫د‬َ‫ح‬ْ‫ال‬ ‫َا‬‫ن‬ْ‫ل‬ َ‫ز‬ْ‫ن‬َ‫أ‬ َ‫و‬ ِ‫ْط‬‫س‬ِ‫ق‬ْ‫ال‬ِ‫ب‬ ُ‫اس‬َّ‫ن‬‫ال‬ْ‫ع‬َ‫ي‬ِ‫ل‬ َ‫و‬ ِ‫اس‬َّ‫ن‬َ‫م‬َ‫ل‬ ٌ‫يز‬ ِ‫ز‬َ‫ع‬ ٌّ‫ي‬ِ‫و‬َ‫ق‬ َ َّ‫اَّلل‬ َّ‫ن‬ِ‫إ‬ ِ‫ب‬ْ‫ي‬َ‫غ‬ْ‫ال‬ِ‫ب‬ ُ‫ه‬َ‫ل‬ُ‫س‬ُ‫ر‬ َ‫و‬ ُ‫ه‬ُ‫ر‬ُ‫ص‬ْ‫ن‬َ‫ي‬ ْ‫ن‬َ‫م‬ ُ َّ‫اَّلل‬(٦٤) “Sungguh, Kami utus rasul-rasul Kami dengan bukti-bukti yang nyata dan kami turunkan bersama mereka kitab dan neraca (keadilan) agar manusia dapat berlaku adil. Dan Kami menurunkan besi yang mempunyai kekuatan hebat dan banyak bermanfaat bagi manusia, dan agar Allah mengetahui siapa yang menolong (agama)-Nya dan rasul- rasul-Nya walaupun (Allah) tidak dilihatnya. Sesungguhnya Allah Maha Kuat, Maha Perkasa.” QS Al-Hadid 57: 25 Pada ayat diatas mengabarkan bahwasannya Allah menurunkan besi yang memiliki kekuatan hebat serta banyak manfaat. Salah satu kemampuan besi adalah menjadi magnet. Jika kita perhatikan pada fenomena induksi elektromagnetik, maka magnet punya peran dalam menghasilkan arus listrik ketika kumparan yang ada di dalamnya berputar.
  13. 13. 13 B. Pengertian Angin Angin menurut KBBI (Kamus Besar Bahasa Indonesia) adalah (1) gerakan udara dari daerah yang bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan rendah; (2) hawa; udara. C. Pengertian Listrik Listrik menurut KBBI adalah daya atau kekuatan yang ditimbulkan oleh adanya pergesekan atau melalui proses kimia, dapat digunakan untuk menghasilkan panas atau cahaya, atau untuk menjalankan mesin. D. Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Angin Pembangkit Listrik adalah alat yang berfungsi untuk menghaslkan energi listrik dengan memanfaatkan energi lain. Pada pembangkit listrik terdapat generator yang akan menghasilkan listrik ketika turbin nya berputar. Sementara itu, pengertian generator menurut KBBI adalah pembangkit tenaga (listrik, uap, dsb). Pada pembangkit listrik tenaga angin ini, energi yang digunakan untuk memutar turbin adalah angin. Sehingga pembangkit listrik tenaga angin dapat diartikan sebagai penghasil energi listrik dengan mengkonversikan energi gerak angin menjadi energi listrik. Gambar 2.1 Ilustrasi pembangkitan listrik.Ketika ada energi yang memutar turbin maka dinamo/generator akan menghasilkan istrik
  14. 14. 14 E. Hukum Fisika pada Pembangkit Listrik Tenaga Angin Sederhana.  Hukum kekekalan energi Pada percobaan yang dilakukan, berlaku hukum kekekalan energi. Ketika energi gerak pada angin menggerakkan turbin, maka terjadi GGL (Gaya Gerak Listrik) Induksi pada dinamo. Dinamo akan menghasilkan listrik. Perubahan wujud energi dari energi kinetik angin menjadi energi listrik inilah yang menunjukkan adanya Hukum Kekekalan Energi. Persamaan dari hukum kekekalan energi adalah EM1 = EM2 …(1) Dengan EM = EK + EP …(2) EK = 1 2⁄ mv2 …(3) EP = mgh …(4) EM = Energi Mekanik (Joule) EK = Energi Kinetik (Joule) EP = Energi Potensial (Joule) m = massa benda (Kilogram) v = kecepatan benda (meter/detik) g = percepatan gravitasi (meter/detik2) h = tinggi benda dari permukaan (meter)  Gaya Gerak Listrik Induksi Gaya Gerak Listrik induksi atau GGL induksi adalah beda potensial yang disebabkan oleh perubahan jumlah garis gaya magnetik yang menembus kumparan.
  15. 15. 15 GGL induksi terjadi ketika magnet batang digerakkan masuk atau keluar kumparan. Ketika magnet batang digerakkan mendekati kumparan, jumlah garis gaya magnetik yang menembus kumparan bertambah. Namun sebaliknya, ketika magnet batang dijauhkan dari kumparan, jumlah garis gaya magnetik yang menembus kumparan akan berkurang. Ketika magnet batang terus-menerus digerakkan masuk dan keluar kumparan, jumlah garis gaya magnetik yang menembus kumparan terus berubah. Perubahan jumlah garis gaya magnetik yang menembus kumparan menyebabkan beda potensial di ujung-ujung kumparan menjadi berbeda pula. Timbulnya beda potensial di ujung-ujung kumparan menyebabkan arus listrik mengalir di dalam kumparan. Arus listrik yang disebabkan oleh perubahan jumlah garis gaya magnetik yang memotong kumparan dinamakan arus induksi. Selain itu, GGL Induksi juga dapat timbul akibat perubahan orienasi bidang kumparan terhadap arah medan magnetik. Contoh GGL induksi yang dihasilkan dengan cara tersebut (mengubah orientasi bidang kumparan terhadap arah medan magnetik) adalah dengan memutar suatu kumparan di dalam medan magnetik. Konsep inilah yang diterapkan pada dinamo yang digunakan dalam penelitian ini. Gambar 2.1 Prinsipkerja generator
  16. 16. 16 Besarnya gaya gerak listrik atau tegangan yang menimbulkan arus listrik pada percobaan Faraday sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik yang melalui kumparan. Kesimpulan tersebut jika dituliskan secara matematis adalah sebagai berikut. Ei = -N 𝛥𝛷 𝛥𝑡 ...(5) Keterangan : N = Jumlah lilitan ΔΦ = Fluks Magnetik (Weber atau Wb) Δ𝑡 = Selang waktu (sekon) Ei = GGL Induksi (volt) Tanda negatif menunjukkan arah GGL. Jika jumlah lilitan dalam kumparan diperbanyak, maka jarum avometer akan menyimpang lebih jauh. Hal ini menunjukkan bahwa arus listrik induksi yang mengalir melalui kumparan meningkat dan GGL induksi bertambah besar. Selain dengan memperbanyak jumlah lilitan, GGL induksi dapat bertambah lebih besar jika kecepatan magnet yang memasuki kumparan dipercepat. Maka besar kecilnya GGL induksi bergantung pada tiga faktor berikut. 1. Banyaknya lilitan kumparan. 2. Kecepatan gerak keluar-masuk magnet ke dalam kumparan atau kecepatan rotasi kumparan di dalam medan magnetik
  17. 17. 17 3. Kuat magnet batang yang digunakan. Berdasarkan dari jenisnya, maka dinamo dibagi menjadi 2. Yaitu dinamo arus searah dan dinamo arus dua arah (alternator). Perbedaan dari keduanya adalah pada arus yang dihasilkan serta bentuk & jumlah cincin yang behubungan dengan kedua ujung kumparan. Pada dinamo arus dua arah terdapat dua buah cincin dengan masing-masing cincin berhubungan dengan tiap ujung kumparan. Sementara pada dinamo arus searah hanya terdapat sebuah cincin yang terbelah di tengahnya yang dinamakan cincin belah atau komutator. Gambar 2.2 Perbedaan dinamo arus searah (bawah) dan dua arah (atas)
  18. 18. 18 Bab III Metode Penelitian A. Rancang Bangun Penelitian 1. Jenis Penelitian : Penelitian korelasional 2. Desain Penelitian : Desain Eksperimental B. Identifikasi Variabel 1. Variabel Terikat : a. Tegangan listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga angin sederhana 2. Variabel Bebas : a. Kecepatan angin ketika berhembus. 3. Variabel Kontrol : a. Ukuran baling-baling pada kincir angin b. Tempat & waktu pengamatan c. Daya magnet generator/dinamo pada masing-masing pembangkit C. Subyek Penelitian Tegangan listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga angin sederhana yang digerakkan oleh angin yang berhembus pada lantai 4 gedung asrama SMA Luqman Al Hakim Surabaya.
  19. 19. 19 D. Alur Penelitian E. Pengumpulan Data 1. Pemeriksaan fungsi pembangkit listrik tenaga angin sederhana dan avometer 2. Pengambilan data berupa tegangan listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik sederhana menggunakan multimeter/avometer 3. Pengumpulan data dilakukan di tempat serta waktu yang sama Pengambilan Data Pengolahan Data Perumusan masalah Mengkaji referensi acuan dasar Menentukan metode penelitian Perancangan pembangkit listrik tenaga angin sederhana Pemasangan alat pada lokasi pegamatan Pengambilan kesimpulan Menentukan tempat penelitian Tabel 3.1 Alur Penelitian
  20. 20. 20 F. ProsedurPenelitian Pengamatan dilakukan di waktu yang ditentukan, pemeriksaan fungsi dari pembangkit listrik tenaga angin sederhana & avometer, pengambilan data menggunakan avometer. Selanjutnya menganalisis data yang telah dikumpulkan. G. Pengolahan Data 1. Sebelum dianalisis, data dicatat dalam bentuk tabel 2. Proses menganalisis data 3. Pengambilan kesimpulan dari data H. Rancangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin Sederhana Keterangan : 1 : Baling-baling 2 : Dinamo 3 : Kabel kutub positif 1 2 3 4 5 Gambar 3.1 Rancangan pembangkit listrik tenaga angin sederhana
  21. 21. 21 4 : Kabel kutub negatif 5 : Rangka penahan baling-baling & dinamo I. Etika Penelitian 1. Sebelum penelitian dilakukan telah mendapat persetujuan dari pihak SMA Luqman Al Hakim Surabaya 2. Biaya yang berhubungan dengan penelitian ditanggung seluruhnya oleh tim peneliti 3. Seluruh hasil penelitian adalah tanggung jawab tim peneliti
  22. 22. 22 Bab IV Pembahasan Penelitian A. Rancangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin Sederhana A.1. Material & Alat A.1.1. Kincir Angin : Stik es krim, paku pines 2 buah, Lem tembak beserta isinya, lakban, gunting. A.1.2. Perangkat pembangkit listrik : Dinamo 2 buah, 4 Kabel dengan panjang masing-masing 40cm. A.1.3. Perangkat penguji : Multimeter/Avometer. A.2. Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin Perancangan kincir angin sederhana beserta foto terlampir. A.3. Hasil Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin Hasil perancangan terlampir. A.4. Penempatan Kincir Angin Untuk pengamatan, kincir angin kami letakkan di lantai 4 gedung asrama SMA Luqman Al Hakim. B. Proses pengamatan B.1. Alat Pengamatan Dalam pengamatan ini, kami menggunakan Multimeter/Avometer merk Sunwa tipe SP-20D. B.2. Prosedur Pengamatan B.2.1. Pengecekan ulang fungsi multimeter/avometer
  23. 23. 23 B.2.2. Memasang perangkat penguji pada pembangkit listrik tenaga angin sederhana di lantai 4 gedung asrama SMA Luqman Al Hakim B.2.3. Menentukan jenis arus listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga angin sederhana B.2.4. Membaca & mencatat data pengamatan B.2.5. Menganalisis data yang diperoleh dari hasil pengamatan B.2.6. Mengambil kesimpulan dari analisis data C. Hasil pengamatan C.1. Proses Pembangkitan Listrik Proses pembangkitan listrik pada alat uji coba kami akan dijelaskan pada diagram berikut : Angin berhembus Baling-baling dari Pembangkit listrik Tenaga Angin Sederhana berputar Kumparan di dalam dinamo berputar Terjadi GGL InduksiArus listrik mengalir Memutar Diagram 4.1 Alur proses pembangkitan listrik dengan pembangkit listrik tenaga angin sederhana
  24. 24. 24 C.2. Data Hasil Pembangkitan Listrik Waktu penelitian kecepatan angin* Besar tegangan listrik yang dihasilkan Pembangkit 1 Sabtu, 11 April 2015 pukul 17.15 11 km/jam 0,4 V , DC Ahad, 12 April 2015 pukul 17.10 11km/jam 0,4 V , DC Senin, 13 April 2015 pukul 13.00 7 km/jam 0,35 V , DC Rabu, 22 April 2015 pukul 21.00 9 km/jam 0,35 V, DC Rabu, 22 April 2015 pukul 22.00 7 km/jam 0,35 V , DC pembangkit 2 Sabtu, 11 April 2015 pukul 17.15 11 km/jam 0,45 V , DC Ahad, 12 April 2015 pukul 17.10 11km/jam 0,45 V , DC Senin, 13 April 2015 pukul 13.00 7 km/jam 0,4 V , DC Rabu, 22 April 2015 pukul 21.00 9 km/jam 0,4 V, DC Rabu, 22 April 2015 pukul 22.00 7 km/jam 0,4 V, DC *Data kecepatan angin diperoleh dari perkiraan kecepatan angin pada situs www.accuweather.com yang diakses 2 menit sebelum pengambilan data dilakukan. Hal ini dilakukan karena tidak ada nya anemometer (alat pengukur kecepatan angin) yang tersedia. D. Analisis data hasil pengamatan D.1. Jenis Arus Listrik yang Dihasilkan Alat multimeter/avometer yang digunakan hanya bergerak ketika menggunakan skala arus DC. Sehingga dapat diketahui, maka jenis arus Tabel 4.1 Data hasil pembangkitan listrik
  25. 25. 25 listrik yang dihasilkan oleh kedua pembangkit listrik tersebut adalah arus listrik searah (DC). Berdasarkan pembagian jenis dinamo, arus searah dan dua arah, maka dinamo yang digunakan dalam penelitian adalah dinamo arus searah. D.2. Tegangan Listrik yang Dihasilkan Tegangan listrik yang dihasilkan oleh kedua pembangkit listrik yang kami uji tidak ada yang mencapai 1 volt. Bila dirujuk pada pembahasan hukum pada pembangkit listrik tenaga angin (Bab II poin E), terdapat tiga hal yang mempengaruhi tegangan listrik yang dihasilkan, yaitu : 1. Banyaknya lilitan kumparan. 2. Kecepatan gerak keluar-masuk magnet ke dalam kumparan atau kecepatan rotasi kumparan di dalam medan magnetik 3. Kuat magnet batang yang digunakan. Untuk poin nomor 2, kecepatan rotasi kumparan di dalam medan magnetik sudah dipastikan cepat. Kecepatan angin yang memutar baling- baling ketika proses pengamatan ada yang mencapai kecepatan 11 km/jam namun tegangan maksimal yang dihasilkan hanya 0,45 V. Maka sedikitnya lilitan pada kumparan dan/atau lemahnya daya magnet pada dinamo yang menyebabkan tegangan listrik yang dihasilkan tidak mencapai 1 volt.
  26. 26. 26 D.3. Perbedaan Tegangan Listrik yang Dihasilkan Perbedaan tegangan yang dihasilkan dari pembangkit listrik 1 dengan pembangkit listrik 2 selalu berbeda. Perbedaan ini bisa disebabkan oleh beberapa hal. Berdasarkan pembahasan hukum pada pembangkit listrik tenaga angin (Bab II poin E), maka perbedaan tersebut dikarenakan tiga hal, yaitu : 1. Banyaknya lilitan kumparan. 2. Kecepatan gerak keluar-masuk magnet ke dalam kumparan atau kecepatan rotasi kumparan di dalam medan magnetik 3. Kuat magnet batang yang digunakan. Namun sesuai dengan variabel yang telah kami tetapkan, maka kecepatan rotasi kumparan di dalam medan magnetik telah kami tetapkan menjadi sama karena pengamatan dilakukan di waktu & tempat yang sama. Sehingga angin yang memutar baling-baling berkecepatan sama. Gerak rotasi dari tiap baling-baling pun berkecepatan sama. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa dinamo yang digunakan dalam penelitian ini memiliki jumlah lilitan kumparan dan/atau kuat daya magnet yang berbeda antara dinamo pada pembangkit listrik 1 dengan pembangkit listrik 2.
  27. 27. 27 Bab V Penutup A. Kesimpulan Dari penelitian yang telah kami lakukan dan penjelasan di atas, maka kami mengambil beberapa kesimpulan, yaitu : 1. Komponen yang dibutuhkan untuk merancang pembangkit listrik tenaga angin sederhana adalah : stik es krim, lem tembak, paku pines, dinamo, lakban hitam, dan kabel. Komponen-komponen tersebut relatif mudah ditemukan. 2. Proses pembangkitan listrik pada pembangkit listrik tenaga angin sederhana dimulai dari angin yang menggerakkan baling-baling yang terhubung dengan dinamo sehingga terjadi GGL induksi dan menghasilkan listrik. Energi listrik berasal dari energi kinetik angin yang dikonversikan menjadi energi listrik. 3. Dalam pengamatan kami, listrik yang dihasilkan dari proses pembangkitan listrik menggunakan tenaga angin sederhana berupa arus searah (DC) dengan tegangan tidak mencapai 1 Volt. B. Saran Berdasarkan pengamatan yang kami lakukan, maka kami mendapati beberapa kelebihan serta kekurangan dari penggunaan pembangkit listrik tenaga angin, yaitu :
  28. 28. 28 1. Kelebihan dari penggunaan angin dalam proses pembangkitan listrik adalah : a. Ramah lingkungan, tidak ada polusi yang dihasilkan b. Proses pembangkitan listrik relatif lebih mudah & murah jika dibandingkan dengan menggunakan sumber energi lain 2. Kekurangan dari penggunaan angin dalam proses pembangkitan listrik adalah : a. Dibutuhkan tempat yang angin berhembus kencang sepanjang waktu. b. Dipengaruhi cuaca, tidak setiap waktu angin berhembus. Namun ada beberapa waktu angin berhembus amat kencang seperti ketika badai. c. Tegangan listrik yang dihasilkan tidak stabil. Untuk pengembangan lebih lanjut mengenai pembangkit listrik tenaga angin maka penulis memberikan beberapa saran berdasarkan pengalaman serta penilaian penulis selama proses pengamatan yang diharapkan akan membantu untuk penelitian selanjutnya, yaitu : 1. Gunakan material yang ringan & cukup kuat untuk menahan hembusan angin. Mengingat bahwa diperlukan angin yang kencang untuk memutar kincir, maka untuk penyangga baling-baling dan generator disarankan untuk menggunakan material yang kuat menahan hembusan angin. Pastikan juga konstruksinya stabil dan tidak mudah goyah.
  29. 29. 29 2. Siapkan seluruh peralatan & material dengan baik dan pastikan semua nya berfungsi dengan baik. 3. Pastikan barang-barang & material tersimpan dengan baik untuk menjaga kualitasnya serta lakukan perawatan secara rutin. 4. Gunakan tempat yang tinggi atau tempat yang lapang/tidak banyak dihalangi oleh rumah-rumah ataupun gedung yang menghalangi hembusan angin. 5. Gunakan dinamo yang memiliki daya magnet kuat atau lilitan kumparan yang banyak untuk menghasilkan listrik bertegangan lebih tinggi. 6. Cek terlebih dahulu tegangan listrik yang dihasilkan menggunakan avometer sebelum listriknya digunakan. 7. Simpan listrik pada baterai terlebih dahulu. Hal ini dikarenakan listrik yang dihasilkan pembangkit listrik tenaga angin tidak stabil dan bila langsung digunakan ke perangkat elektronik maka akan berpotensi untuk merusak peralatan elektronik tersebut.
  30. 30. 30 Daftar Pustaka Al Quran. Andre. 2013. ”Jenis dan Desain Penelitian”. http://jurnalnya- andre.blogspot.com/2013/11/jenis-dan-desain-penelitian.html. Diakses pada Rabu, 1 April 2015. Depdikbud. 1996. “Kamus Besar Bahasa Indonesia”. Jakarta : Balai Pustaka, Fembriyanti, Risma. 2012. “Induksi Elektromagnetik”. https://fembrisma.wordpress.com/science/induksi-elektromagnetik/. Diakses pada Rabu, 1 April 2015. Kanginan, Marthen. 2010. “Seribu Pena Fisika”. Jakarta : Erlangga Nababan Demson. 2014. “Prinsip Cara Kerja Generator”. https://www.academia.edu/8360970/Prinsip_Cara_Kerja_Generator. Diakses pada Rabu, 1 April 2015. Purwanto, Agus. 2008. “Ayat-Ayat Semesta”. Bandung : Mizan. Purwanto, Agus. 2012. “Nalar Ayat-Ayat Semesta”. Bandung : Mizan. Tutorial Penelitian. 2014. “Jenis dan Tipe Desain Penelitian”. http://tu.laporanpenelitian.com/2014/12/37.html. Diakses pada Rabu, 1 April 2015. Zona Elektro. 2014. “Mengukur Tegangan AC Dan DC Menggunakan Multimeter”. http://zonaelektro.net/mengukur-tegangan-ac-dan-dc- menggunakan-multimeter/. Diakses pada Senin, 29 Maret 2015.
  31. 31. 31 Lampiran Alat-alat serta material pembangkit listrik tenaga angin sederhana Rancangan awal pembangkit listrik tenaga angin sederhana Uji fungsi pembangkit listrik tenaga angin sederhana.
  32. 32. 32 Uji fungsi avometer Desain akhir pembangkit listrik tenaga angin sederhana Proses pengamatan pembangkitan listrik di lantai 4 gedung asrama SMA Luqman Al Hakim Surabaya

    Seja o primeiro a comentar

    Entre para ver os comentários

  • MuhammadIkhsanAbimanyuAbimanyu

    Aug. 3, 2018

Alhamdulillah, segala puji bagi Allah Tuhan Semesta Alam. Yang telah menciptakan seluruh alam semesta dengan sempurna sehingga kita sebagai manusia mampu menyadari keberadaan dari Yang Maha Menciptakan melalui tanda kebesaran-Nya pada ciptaan-Nya. Sholawat serta Salam semoga selalu Allah limpahkan kepada Nabi Muhammad Sholallahu ‘Alaihi Wassalam yang telah dimuliakan oleh Allah dengan mu’jizat berupa Al Quran. Berlandaskan dari Al Quran inilah, kita sebagai umat Beliau memperoleh hidayah, sehingga kita mampu melihat tanda-tanda kebesaran Allah. Pada zaman ini, sumbangsih negeri Barat dalam perkembangan sains sangatlah besar. Berdasarkan buku yang ditulis oleh Agus Purwanto, Ayat-Ayat Semesta, Amerika Serikat menyumbang 30,8% ; Jepang 8,2% ; Inggris 7,9% ; Jerman 7,1% ; India 1,66% ; Spanyol 1,66% ; Israel 0,89%. Namun akumulasi sumbangsih dari 20 Negara Arab pada perkembangan sains hanya 0,55% saja. Hal ini terjadi karena seluruh discovering & developing dari sains sendiri telah didominasi oleh negeri Barat. Hal itulah yang menyebabkan kita tidak mengenal adanya sains yang berasal dari Negeri Timur. Oleh karena itu, semangat kami dalam melaksanakan percobaan ini serta menyampaikannya dalam bentuk Karya Ilmiah Remaja selain untuk mendapat ridho-Nya, kami berharap karya kami bisa menjadi motivasi & acuan bagi umat Muslim untuk mendalami ciptaan Allah. Sehingga di masa depan, akan terwujud sains yang tidak memisahkan unsur Tuhan dari Sains. Tidak seperti Sains Barat yang lazim kita ketahui saat ini. Dalam penulisan Karya Ilmiah Remaja ini, tim penulis telah berusaha untuk menghasilkan karya yang terbaik. Akan tetapi, kami juga manusia yang tak luput dari kesalahan. Oleh karena itu, apabila terdapat kesalahan pada Karya Ilmiah Remaja ini, maka kami memohon maaf atas kesalahan-kesalahan yang ada. Demikian kami susun Karya Ilmiah Remaja ini. Semoga Karya Ilmiah Remaja ini bisa menjadi berkah yang akan meningkatkan kualitas kita semua sebagai khalifah di muka bumi.

Vistos

Vistos totais

9.122

No Slideshare

0

De incorporações

0

Número de incorporações

1

Ações

Baixados

72

Compartilhados

0

Comentários

0

Curtir

1

×