pemodelan dan analisa karakteristik energi...
TRANSCRIPT
PEMODELAN DAN ANALISA KARAKTERISTIK ENERGI
LISTRIK YANG DIHASILKAN MEKANISME PEMBANGKIT
LISTRIK TENAGA GELOMBANG LAUT MODEL
PONTON – SINGLE PENDULUM
Alviani Hesthi Permata Ningtyas
NRP. 2110 100 075
Dr. Wiwiek Hendrowati, ST., MT.
JURUSAN TEKNIK MESIN FTI-ITS
Latar Belakang
Bahan
bakar
minyak,
batubaralistrik
ENERGI ALTERNATIF
Rumusan Masalah
Pemodelan sistem dinamis dari mekanisme PLTGL type ponton–single pendulum
Respon dari perpindahan gerakan pendulum dengan variasi amplitudo
Karakteristik dari energi listrik yang dihasilkan dari PLTGL tipe ponton-single pendulum dengan variasi amplitudo
Batasan Masalah
Seluruh massa yang bergerak dianggap kaku, sehingga defleksi yang dialami oleh massa akibat elastisitas diabaikan karena sangat kecil.
Batang pendulum dianggap tidak bermassa dan bola pendulum dianggap partikel bermassa.
Nilai koefisien redaman torsional dan nilai kekakuan torsional diasumsikan konstan.
Pengaruh gesekan torsional pada pendulum, gearbox, dan generator diabaikan.
Gerakan yang membuat ponton miring terjadi akibat gelombang laut diasumsikan sinusoidal dalam satu arah
Tujuan Penelitian
Mengetahui respon dari perpindahan gerakan generator pada mekanisme PLTGL model ponton-single pendulum.
Mengetahui karakteristik dari energi listrik yang dihasilkan dari mekanisme PLTGL tipe ponton-single pendulum dengan variasi amplitudo.
Penelitian Terdahulu1. Penelitian yang dilakukan oleh Ardi Noerpamoengkas, 2011
Variasi : • Massa pendulum• Panjang pendulum• Frekuensi gelombang
Analisa dengan software simulink menghasilkan :Respon pendulum
2. Penelitian yang dilakukan oleh Mohammad Idrus Nafis, Irfan Syarif Arief, dan Toni Bambang Musriadi, 2014
Kesimpulan :
Hasil penelitian pada
ponton model tripod siku -
siku lebih bagus
dibandingkan dengan sama
kaki, karena menghasilkan
gerakan dan sudut simpang
terjauh
Variasi bentuk ponton model
tripod sama kaki dan siku-siku
Metodologi Penelitian
Pemodelan Sistem
Pemodelan Sistem
GEAR TRANSMISI
GEAR PENYEARAH
GENERATOR
Persamaan Gerak
Block Simulink
Block simulink pada Gear
Block simulink Generator
Analisa dan Pembahasan
0
10
20
30
40
50
60
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07
α (d
eraj
at)
A (m)
Hubungan Amplitudo (A) terhadap Alpha
A alpha (deg)
0,0125 3,509447578
0,025 13,78319051
0,0375 28,89663927
0,05 44,45778484
0,0625 56,88643175
Kenaikan amplitudo gelombang laut sebanding dengan sudut yang dibentuk oleh ponton
Pengaruh Amplitudo Terhadap Respon
Perpindahan Ponton
A wn
0,0125 46,1433317
0,025 46,14333303
0,0375 46,14333486
0,05 46,14333648
0,0625 46,14333751
46.14333
46.143331
46.143332
46.143333
46.143334
46.143335
46.143336
0.0125 0.025 0.0375 0.05 0.0625
ωn
(ra
d/s
)
A (m)
Pengaruh Amplitudo (A) terhadap frekuensi natural (ωn)
Kenaikan amplitudo gelombang laut sebanding dengan respon perpindahan ponton
Respon Kecepatan putar pendulum
terhadap perubahan amplitudo
-20
-10
0
10
20
0 5 10 15
Teth
a D
ot
p (
rps)
Time (s)
Grafik Putaran
Pendulum(A=0.0125m)
-40
-20
0
20
40
0 5 10 15
Teth
a D
ot
p (
rps)
Time (s)
Grafik Putaran
Pendulum(A=0.025m)
-60
-40
-20
0
20
40
60
0 5 10 15
Teth
a D
ot
p (
rps)
Time (s)
Grafik Putaran
Pendulum(A=0.0375m)
-70
-50
-30
-10
10
30
50
70
0 5 10 15
Teth
a D
ot
p (
rps)
Time (s)
Grafik Putaran
Pendulum(A=0.05m)
-80
-30
20
70
0 5 10 15
Teth
a D
ot
p (
rps)
Time (s)
Grafik Putaran
Pendulum(A=0.0625m)
Pengaruh amplitudo terhadap
kecepatan putar pendulum
A (m) tetha dot (rad/sec)
0,0125 19,802199
0,025 39,0675767
0,0375 55,6441281
0,05 67,0043532
0,0625 73,2997072
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0.0125 0.025 0.0375 0.05 0.0625
Pengaruh amplitudo terhadap
kecepatan putar pendulum
Kenaikan amplitudo gelombang laut sebanding dengan kecepatan putar pendulum
Respon arus yang dihasilkan generator
terhadap perubahan amplitudo
-0.03
-0.02
-0.01
0
0.01
0.02
0.03
0 5 10 15Aru
s (A
)
Time (s)
Grafik Arus (A=0.0125m)
-0.06
-0.04
-0.02
0
0.02
0.04
0.06
0 5 10 15Aru
s (A
)
Time (s)
Grafik Arus (A=0.025m)
-0.1
-0.05
0
0.05
0.1
0 5 10 15Aru
s (A
)
Time (s)
Grafik Arus (A=0.0375m)
-0.1
-0.05
0
0.05
0.1
0 5 10 15Aru
s (A
)
Time (s)
Grafik Arus (A=0.05m)
-0.15
-0.1
-0.05
0
0.05
0.1
0 5 10 15
Aru
s (A
)
Time (s)
Grafik Arus (A=0.0625m)
Pengaruh amplitudo gelombang laut
(A) terhadap arus
A (m) i (A)
0,0125 0,022739
0,025 0,045336
0,0375 0,064567
0,05 0,079491
0,0625 0,087235
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.1
0.0125 0.025 0.0375 0.05 0.0625
Pengaruh amplitudo gelombang laut (A)
terhadap arus
Kenaikan amplitudo gelombang laut sebanding dengan arus yang dihasilkan generator
Respon voltase yang dihasilkan generator
terhadap perubahan amplitudo
-0.15
-0.1
-0.05
0
0.05
0.1
0.15
0 5 10 15Vo
lta
se (
V)
Time (s)
Grafik Voltase (A=0.0125m)
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0 5 10 15Vo
lta
se (
V)
Time (s)
Grafik Voltase (A=0.025m)
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0 5 10 15Vo
lta
se (
V)
Time (s)
Grafik Voltase (A=0.0375m)
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0 5 10 15Vo
lta
se (
V)
Time (s)
Grafik Voltase (A=0.05m)
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0 5 10 15Vo
lta
se (
V)
Time (s)
Grafik Voltase (A=0.0625m)
Pengaruh amplitudo terhadap
voltase
A(m) voltase (v)
0,0125 0,113693
0,025 0,226679
0,0375 0,322834
0,05 0,043616
0,0625 0,436176
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0.0125 0.025 0.0375 0.05 0.0625
Pengaruh amplitudo terhadap voltase
Kenaikan amplitudo gelombang laut sebanding dengan voltase yang dihasilkan generator
Respon daya yang dihasilkan generator
terhadap perubahan amplitudo
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 2 4 6 8 10
Da
ya
(m
W)
Time (s)
Daya ( A=0.0125m)
-2
0
2
4
6
8
10
12
0 2 4 6 8 10
Da
ya
(m
W)
Time (s)
Daya ( A=0.025m)
-5
0
5
10
15
20
25
0 2 4 6 8 10
Da
ya
(m
W)
Time (s)
Daya ( A=0.0375m)
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
0 2 4 6 8 10
Da
ya
(m
W)
Time (s)
Daya ( A=0.05m)
-10
0
10
20
30
40
50
0 2 4 6 8 10
Da
ya
(m
W)
Time (s)
Daya ( A=0.0625m)
Pengaruh amplitudo terhadap
daya
A P (mW)
0,0125 2,608459
0,025 10,81182
0,0375 23,09543
0,05 32,93082
0,0625 42,20828
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0.0125 0.025 0.0375 0.05 0.0625
Pengaruh amplitudo terhadap daya
Kenaikan amplitudo gelombang laut sebanding dengan daya yang dihasilkan oleh generator
Kesimpulan
Ketika amplitudo gelombang laut mengalami kenaikan menyebabkan sudut ponton (α) juga semakin membesar.
Sudut ponton berpengaruh pada nilai frekuensi pribadi (ωn) yang terdapat pada ponton, dimana semakin besar sudut ponton maka semakin besar pula frekuensi pribadi (ωn).
Amplitudo gelombang semakin besar maka putaran yang dihasilkan pendulum juga besar. Sehingga, semakin besar amplitudo gelombang laut maka semakin besar pula nilai dari arus, voltase dan daya yang dihasilkan oleh generator.
