makalah fisling - konversi energi gelombang laut (1)

8/19/2019 Makalah Fisling - Konversi Energi Gelombang Laut (1)

1/8

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Untuk bisa melangsungkan hidupnya, manusia harus berusaha memanfaatkan

sumber daya hayati yang ada di bumi ini dengan sebaik-baiknya. Akan tetapi

penggunaan tersebut haruslah mempunyai tujuan yang positif yang nantinya tidak akan

membahayakan manusia itu sendiri. Sehingga manusia harus mencari sumber energi

alternatif lain untuk menghidupi kebutuhan sehari-harinya. Misalnya sumber daya

hayati yang ada di planet bumi ini.

Salah satunya adalah lautan. Selain mendominasi wilayah di bumi ini, laut juga

mempunyai banyak potensi pangan (beranekaragam spesies ikan dan tanaman laut dan

potensi sebagai sumber energi. !nergi yang ada di laut ada " macam, yaitu energi

ombak, energi pasang surut dan energi panas laut. Salah satu energi di laut tersebutadalah energi ombak. Sebenarnya ombak merupakan sumber energi yang cukup besar.

#mbak merupakan gerakan air laut yang turun-naik atau bergulung-gulung. !nergi

ombak adalah energi alternatif yang dibangkitkan melalui efek gerakan tekanan udara

akibat fluktuasi pergerakan gelombang.

$engan potensi energi yang besar tersebut, energi ombak merupakan salah satu

alternatif pembangkit listrik. %rinsipnya yaitu dengan memanfaatkan osilasi gelombang

air laut yang akan dikon&ersi menggunakan sebuah instrumen #' sehingga

menghasilkan listrik. Alat ini membangkitkan listrik dari naik turunnya air akibat

gelombang dalam sebuah pipa silindris yang berlubang. )aik turunnya kolom air ini

akan mengakibatkan keluar masuknya udara di lubang bagian atas pipa dan

menggerakkan turbin. Sederhananya, #' merupakan salah satu sistem dan peralatan

yang dapat mengubah energi gelombang laut menjadi energi listrik dengan

menggunakan kolom osilasi. Alat #' ini akan menangkap energi gelombang yang

mengenai lubang pintu #', sehingga terjadi fluktuasi atau osilasi gerakan air dalam

ruang #', kemudian tekanan udara ini akan menggerakkan baling-baling turbin yang

dihubungkan dengan generator listrik sehingga menghasilkan listrik.

1.2. Rumusan Masalah

1. *agaimana teknik kon&ersi energi gelombang laut menjadi listrik+2. *agaimana prinsip kerja dari Oscillation Water Coulumn+

1.3. Tujuan

Memahami prinsip kerja dari Oscillation Water Coulumn (#'.

BAB II

TINAUAN PU!TA"A

2.1. P#tens$ Energ$ %el#m&ang Laut


2/8

2.2. en$s "#n'ers$ Energ$ %el#m&ang Laut

erdapat tiga cara membangkitkan listrik dengan tenaga ombak, diantaranya pasang surut

air laut, pemanfaatan perbedaan temperatur air laut (#cean hermal !nergy, dan

memanfaatkan energi gelombang. *entuk pemanfaatan energi pada pasang surut air laut yaitu

dengan menampung air pasang di dalam reser&oir. emudian, ketika air surut, air di belakang

reser&oir dapat dialirkan seperti pada %A biasa. Agar dapat bekerja optimal, dibutuhkan

gelombang pasang yang besar, dan perbedaan sekitar /0 kaki antara gelombang pasang dan

gelombang surut. ontoh dari penggunaannya adalah pembangkit listrik di %rancis yang

sudah beroperasi dan cukup memenuhi kebutuhan lisstrik untuk 123.333 rumah.

ara lain untuk membangkitkan listrik dengan ombak adalah memanfaatkan perbedaan

temperatur di laut. Semakin dalam kedalaman laut maka semakin rendah temperaturnya.

emperatur di bagian permukaan laut akan lebih tinggi disebabkan oleh sinar matahari yang

memanasi permukaan laut tersebut. %erbedaan temperatur tersebut dapat dimanfaatkan untuk

membangkitkan energi listrik. $iperlukan beda temperatur minimal "4o5. ara ini telah

digunakan di 6epang dan 7awaii dalam beberapa proyek percobaan.

ara terakhir adalah dengan memanfaatkan energi gelombang. !nergi kinetic yang

terkandung pada gelombang laut digunakan untuk menggerakkan turbin. #mbak naik ke

dalam ruang generator, kemudian air yang naik menekan udara keluar dari ruang generator

dan menyebabkan turbin berputar, dan ketika air turun udara bertiup dari luar ke dalam ruang

generator dan memutar turbin kembali. ara ini dikenal dengan istilah #scillating 'ater

olumn (#'.

BAB III

PEMBAHA!AN

3.1. Pr$ns$( "erja )*+

#scillating 'ater olumn (#' merupakan teknologi pembangkit listrik yang

menggunakan tenaga gelombang laut sebagai penggerak turbin. %rinsip kerja dari #'

adalah mengubah energi gelobang laut menjadi energi listrik berdasarkan prinsip kerja kolom

isolasi. Sistem ini membangkitkan listrik dari naik turunnya air laut akibat gelombang laut

yang masuk ke dalam sebuah kolom osilasi yang belubang. 8elombang yang dating dari arah

laut akan menabrak bangunan #' dimana pada bagian bawah bangunan ini terdapat kolom


3/8

terbuka tempat masuknya air laut. #leh karena tumbukan gelombang air laut ini dengan

bangunan #', air laut yang terdapat pada bagian dalam chamber #' akan berosilasi

naik dan turun sehingga menimbulkan peristiwa sedot dan hisap pada kolom udara di atasnya,

sesuai dengan prinsip kerja pompa. 8erakan air yang naik turun serta menimbulkan peristiwa

sedot hisap pada kolom udara di atasnya inilah yang akan menggerakkan turbin. $alam hal

ini, turbin yang digunakan merupakan turbin searah, dimana pada saat terjadi tekanan udara

naik turun atau sedot hisap, turbin akan tetap memutar searah untuk menghasilkan energy

listrik9/:.

%roses perubahan energi dari energy gerak gelombang kepada energy potensial

tekanan udara berlangsung secara isothermis. %endekatan ini dipilih karena dalam proses

kompresi ini dianggap tidak terjadi peningkatan temperature yang signifikan. *esarnya

kompresi tergantung kepada panjang langkah piston, sedangkan panjang langkah piston

dipengaruhi oleh tinggi gelombang dan efisiensi absorbs gelombang pada kolom osilasi.91:

8ambar /. Skema #' tipe chamber tampak depan9/:


4/8

8ambar 1. Skema #' tipe chamber tampak samping91:

Selain #' model chamber seperti pada 8ambar /. dan 8ambar 1., terdapat model lain

yaitu #' model limpet9/:. %ada prinsipnya, jenis ini memiliki kerja yang sama, namun

terdapat perbedaan pada peletakan turbin yang berarah hori;ontal.

8ambar ". Skema #' tipe impet9/:

%erhitungan<

%otensi daya yang dapat diubah menjadi energy listrik

Pw=0.195 wρgh2T


5/8

dengan w adalah lebar gelombang yang diasumsikan sama dengan lebar kolom (m, Pw

merupakan daya (', h merupakan tinggi gelombang (m, dan merupakan periode

gelombang (detik. emudian untuk menghitung daya pada #' dapat dihitung dengan

E=( p2− p0)v2 A2

dengan ! merupakan daya pada #' (', p2 merupakan tekanan udara pada #rifice

(%a, p0 merupakan tekanan udara di luar sistem (%a, v2 merupakan kecepatan udara

pada kolom orifice (m=detik, dan A merupakan area kolom #' ( m2¿ . Untuk

menghitung daya yang keluar dari #' menggunakan rumus *ernitas di atas sebelumya

diperlukan parameter-parameter yang lain. Ada beberapa tahapan untuk mendapatkannya,

diantaranya<

menghitung kecepatan aliran udara sekitar kolom

v1=−w2

Hsin(ωt )

menghitung aliran udara pada orifice

v2= A

1

A2v1

menghitung tekanan pada orifice<

a. Menghitung dedbit udaraQ

1=v

1 A

1

Q2=v

2 A

2

b. Menghitung potensial kecepatan

ϕ1≅

v1n1=

−ωH 2

4sin

(ωt )cos

(ωt )

ϕ2≅ v

2n2=−( A1 A

2)v1 ωH

2

4sin (ωt ) cos (ωt )

c. ekanan pada orifice

P2= P

0+ ρ( A1 A

2) dϕdt + ρ

Q2

A2

(v2−v

1)


6/8

dengan v1 merupakan kecepatan aliran udara sekitar kolom #' (m=detik, v2

merupakan kecepatan aliran udara pada orifice (m=detik, A1 merupakan area kolom

#' ( m2

¿ , A2 adalah area kolom orifice ( m2

¿ , Q1 dan Q2 merupakan

debit air pada kolom #' dan debit udara pada orifice (m= detik 2

, φ1 dan φ2

merupakan potensial kecepatan pada kolom #' dan pada orifice (rad.m=detik.

emudian menghitung efisiensi #' dengan membandingkan daya gelombang yang

masuk ke dalam kolom dengan daya yang keluar dari #'

ηOWC = E

Pw

Χ 100

Untuk dapat mengetahui daya listrik yang dibangkitkan maka perlu diketahui efisiensi

dari pembangkit listrik tenaga gelombang (%8. !fisiensi tersebut didapat dari

perkalian antara efisiensi kolom, efisiensi turbin, dan efisiensi generator

η PLTGL=ηOWC Χ ηtu!in

Setelah diperoleh daya ombak yang masuk ke kolom dan efisiensi %#, selanjutnya

akan dihitung daya listrik yang dihasilkan

Pg= Pw " η PLTGL

dengan Pg merupakan daya generator listrik (' dan Pw adalah daya yang

dihasilkan ombak ('.

3.2. Penera(an )*+ ,$ In,#nes$a

7asil sur&ei hidrooseanografi di wilayah perairan %arang >acuk menunjukkan bahwa

sistem akan dapat membangkitkan daya listrik optimal jika ditempatkan sebelum gelombang

pecah atau pada kedalam 2m-//m. %ada kondisi ini akan dapat dicapai putaran turbin antara

"333-?33rpm. %osisi prototip @@ #' (#scilating 'a&e olumn masih belum mencapai


7/8

lokasi minimal yang diisyaratkan, karena kesulitan pelaksanaan operasional alat mekanis.

%osisi ideal akan dicapai melalui pembangunan prototip @@@ yang berupa sistem #' apung.

%ada tahun 1332, *%$% *%% telah berhasil membangun prototype #' pertama

di @ndonesia. %rototype itu dibangun di pantai %arang >acuk, *aron, 8unung idul.

%rototype #' yang dibangun adalah #' dengan dinding tegak. uas bersih chamber "m

B "m. inggi sampai pangkal dinding miring 2 meter, tinggi dinding miring 1 meter sampai

ke ducting, tinggi ducting 1 meter. %rototype #' 1332 ini setelah di uji coba operasional

memiliki efisiensi //C. %ada tahun 1330 ini pihak *%$% *%% kembali membangun #'

dengan sistem impet dipantai %arang >acuk, *aron, 8unung idul. #' impet dibangun

berdampingan dengan #' 1332 tetapi dengan model yang berbeda. $engan harapan besar

energi gelombang yang bisa dimanfaatkan dan efisiensi dari #' impet ini akan lebih

besar dari pada #' sebelumnya.

8ambar 2. Model #' tipe chamber yang dikembangkan oleh *%%-*%$%9/:

8ambar D. Model #' tipe impet yang dikembangkan oleh *%%-*%$%9/:


8/8

BAB I- "E!IMPULAN

.1. "es$m(ulan

DA/TAR PU!TA"A

9/: %lengdut, Mengenal Teknologi Oscillating Water Column.

httpahma, Utami S., Studi Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut dengan

Menggunakan Sistem Oscillating Water Column (OWC) di Tiga Puluh Wilayah Kelautan

ndonesia. 5akultas eknik %rogram Studi eknik !lektro ekhususan enaga istrik,

Uni&ersitas @ndonesia, 13/3.
http://www.plengdut.com/2012/10/mengenal-teknologi-oscillating-water.htmlhttp://www.plengdut.com/2012/10/mengenal-teknologi-oscillating-water.html

makalah fisling - konversi energi gelombang laut (1)

Documents