PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Energi digunakan untuk menciptakan panas, memberikan tenaga listrik, dimana kondisi tersebut dapat dimanfaatkan untuk memasak, pemrosesan fluida, penggerak mesin, dan sebagai penerangan. Pada tahun 2008 total konsumsi energy di dunia mencapai 474 exajoules (474 x 1018) dimana 80 hingga 90 persen bersumber dari pembakaran bahan bakar fossil. (Al-Shemmeri,2010) (Al-Shemmeri,2010.Wind turbines. Bookboon.com). Sementara menurut (Fasa,2011) bahwa proses alam memerlukan waktu yang sangat lama untuk dapat kembali menyediakan energy fosil. Kondisi ini memotivasi berbagai kalangan untuk mencari sumber – sumber lain yang berpotensi menghasilkan energy, dengan dampak kerusakan lingkungan seminimal mungkin. Sumber bahan bakar selain berbahan dasar fossil yang dapat dimanfaatkan yaitu kejadian mekanis alam secara terus – menerus. Kejadian alam yang secara terus – menerus terjadi adalah aliran air, pergerakan gelombang laut, cahaya matahari, dan pergerakan angin.

Dalam hal pergerakan angin, Indonesia memiliki potensi pembangkitan energy listrik yang bisa dihasilkan dari tenaga angin hingga mencapai kapasitas 9,2 Gigawatt. Sebaran lokasi potensial berada disisi selatan Jawa, Kepulauan Nusa Tenggara, dan bagian selatan Sulawesi. Laporan Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional menyebutkan ada sekitar 130 situs di Indonesia yang layak dijadikan ladang pembangkit angin (geoenergi,2013). Pembangkitan listrik tenaga angin dapat memanfaatkan kincir angin, dimana kincir angin merupakan alat yang memanfaatkan kecepatan angin untuk memutar turbin dan menghasilkan daya listrik. Energy mekanik yang dihasilkan oleh kincir angin dimanfaatkan secara langsung atau dikonversi menjadi energy listrik (Hau,2013) (Hau,eric. 2013. Wind Turbines.Springer. London.)

Dalam pemanfaatan tenaga angin diperlukan desain yang tepat agar gerak mekanik dan daya yang dihasilkan optimal. Desain kincir angin tergantung karakter angin yang akan dimanfaatkan energy mekaniknya sehingga dapat di konversi menjadi energy listrik. Energi mekanik yang didapat berhubungan dengan desain blade atau kincir, dimana desain blade harus mampu memanfaatkan karakteristik angin.Memperhatikan hal tersebut, kami mengadopsi desain dari boomerang yang merupakan senjata suku aborigin untuk berburu. Desain boomerang ini diharapkan dapat mengoptimalkan kinerja kincir dalam menghasilkan daya, dan dapat memanfaatkan hembusan angin.

Kecepatan hembusan angin sangat beragam dari tempat ke tempat lain, dari waku ke waktu (Hadi,2013). Kecepatan angin yang beragam ini dapat menjadikan permasalahan dalam menghasilkan daya listrik, dimana dapat terjadi over rotating, yaitu terjadinya putaran berlebih sehingga menghasilkan daya yang melebihi kapasitas generator, yang imbasnya akan merusak generator. Karena rusaknya generator mempengaruhi daya yang dihasilkan, maka kami menerapkan sistem pengereman dengan menggunakan mikrokontroler, sehingga masih ada putaran yang dapat dimanfaatkan.

B. TUJUAN DAN MANFAAT

TujuanAdapun tujuan proposal desain kincir angin ini adalah sebagai berikut:1. Menciptakan desain kincir angin yang efisien dan dapat diterapkan di Indonesia.2. Mengetahui efisiensi desain TURBO (Turbine Boomerang)3. Menerapkan sistem otomatisasi pada kincir untuk menghindari kerusakan generator

ManfaatSecara garis besar, manfaat yang ingin dicapai adalah sebagai berikut:1. Terciptanya sebuah desain kincir angin yang efisien dan aerodinamis.2. Mendapatkan efisiensi desain TURBO (Turbin Boomerang).3. Memaksimalkan energy gerak kincir untuk menghasilkan energy listrik yang dapat

mensejahterakan masyarakat sekitar.

Sistem pengeremanSistem pengereman yang digunakan adalah dengan penerapkan disc cakram pada ass

kincir, dimana cakram tersebut akan dikombinasikan dengan kampas rem, sehingga dapat menjaga kincir dari over rotating. Pengereman dilakukan secara otomatis dengan solenoid yang dipasang pada mikrokontroler, sehingga pengereman dilakukan pada kondisi rpm berlebih. Rotasi rpm pada generator diukur dengan penghitung rpm yang diterapkan pada generator, kemudian di hubungkan ke mikrokontroler untuk menentukan waktu pengereman.

Disk cakram yang digunakan adalah disk cakram dengan diameter sebesar 6 inci, dengan tumpuan kampas rem memanfaatkan potongan garu pada sepeda. Penggunaan potongan garu pada sepeda dikarenakan kemudahan akan penerapan pada koponen kincir, dan juga kemudahan dalam meletakkan base kampas. Sehingga dalam melakukan perwatan pada sistem pengereman cukup mudah.

Solenoid yang digunakan adalah selenoid yang bergerak maju dan mundur (solenoid push/pull) dimana selenoid ini akan dihubungkan dengan kabel cakram untuk menarik kabel, sehingga pengereman dapat terjadi. Pengereman diatur pada saat melewati batas rpm yang ditentukan, dan pengereman akan berhenti pada saat rpm tidak melewati batas yang ditentukan. Pengaturan dengan kondisi seperti ini dilakukan , agar kincir tidak berhenti total dan tetap dapat memanfaatkan hembusan angin, sehingga tidak ada energi dari angin yang terbuang sia – sia.

Mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler atmega 82/16, dimana mikrokontroler ini diberikan program yang mengatur waktu pengereman berlangsung, sehingga dapat mencegah over rotating. Dalam sistem pengereman ini pengukur kecepatan rpm adalah sebagai sensor, sementara mikrokontroler merupakan komponen proses, dan selenoid merupakan aktuator dari sistem pengereman ini.