Laporan Magang BAB I-4

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Kerja Magang

Listrik telah menjadi salah satu bentuk energi yang sangat banyak

dibutuhkan sekarang ini. Manusia membutuhkan energi listrik dalam setiap

kegiatannya. Sayangnya untuk mendapatkan energi listrik ini, umumnya

listrik dibangkitkan oleh suatu generator dalam pembangkit listrik yang

menggunakan sumber energi minyak bumi atau batubara. Padahal ini

merupakan sumber energi yang terbatas jumlahnya, untuk itu diperlukan

sistem pembangkit listrik dengan sumber energi yang baru. Salah satu

sumber energi baru yang tidak akan habis adalah energi angin. Karenanya

banyak dibuat pembangkit listrik energi angin/bayu yang memiliki sistem

dan cara kerja sedikit berbeda dengan pembangkit listrik konvensional

yang berbahan bakar minyak atau batubara.

Di Indonesia, dengan banyak potensi energi angin yang bisa

didapatkan karena panjangnya garis pantai yang memiliki banyak energi

angin. Cepat atau lambat pembangkit listrik tenaga angin akan menjadi

salah satu pembangkit listrik yang digunakan di Indonesia. Untuk itu dalam

kerja magang ini dipelajari bagaimana suatu sistem pembangkit listrik

tenaga angin bekerja. Juga didasarkan karena pembangkit listrik ini

termasuk suatu teknologi yang masih jarang. Maka topik ini diambil, demi

menguasai teknologi pembangkit ini yang akan banyak digunakan di masa

depan.

2

1.2 Tujuan Kerja Magang

Kerja magang dilakukan untuk melihat bagaimana keseluruhan

sistem suatu pembangkit listrik tenaga angin, dan bagaimana cara kerja

masing-masing bagiannya. Proses pembelajaran juga termasuk membuat

secara langsung bagian-bagian turbin angin, seperti bilah. Juga melakukan

pemeliharaan rutin untuk menguji suatu sistem turbin masih layak

digunakan.

1.3 Manfaat Kerja Magang

Dari kerja magang ini diharapkan mendapatkan pengetahuan

mengenai sistem pembangkit listrik tenaga bayu/angin (PLTB), mempelajari

bagaimana cara kerja dan melakukan pemeliharaan sistem PLTB sesuai

dengan prosedur.

1.4 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka dalam tugas akhir ini ada

beberapa permasalahan seperti berikut :

1. Bagaimana cara kerja PLTB

2. Bagaimana melakukan pemeliharan pada sistem PLTB.

1.5 Batasan Masalah

Untuk mencapai tujuan yang diharapkan dan agar isi dan

pembahasan mengenai proyek akhir menjadi terarah, pembahasan dibatasi

hanya:

3

1. Sistem pembangkit listrik tenaga angin skala mikro kapasitas 500

Watt

2. Turbin angin jenis sumbu horizontal 3 bilah

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan tugas akhir ini merujuk pada pedoman

penyusunan tugas akhir dengan struktur pada Bab I : Pendahuluan berisi

latar belakang, tujuan kerja magang, manfaat kerja magang, rumusan

masalah, batasan masalah dan sistematika penulisan; Bab II : Landasan

teori berisi teori-teori pendukung yang berkaitan dengan kegiatan kerja

magang mengenai pembangkit listrik tenaga angin; Bab III: Uraian Kegiatan

berisi jadwal dan kegiatan kerja magang beserta uraian masing-masing

kegiatan berupa tujuan dan langkah kerja; Bab IV : Kesimpulan dan Saran

berisi tentang kesimpulan dari keseluruhan bab dan kerja magang, beserta

saran yang diberikan.

4

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Angin

Dalam ilmu meteorologi, angin adalah gerakan massa udara dalam

atmosfer yang penyebabnya sebagian besar karena perbedaan suhu

lingkungan. Perbedaan suhu ini terjadi karena panas dari matahari. Secara

umum, sebenarnya sumber-sumber energi terbarukan seperti angin,

merupakan akibat dari energi radiasi matahari (kecuali energi pasang surut

air laut dan panas bumi). Matahari menghasilkan radiasi yang sampai ke

bumi dan mempengaruhi kondisi alam di permukaannya. Salah satu akibat

dari radiasi matahari adalah munculnya perbedaan panas udara di

permukaan bumi, tetapi panas ini tidak merata di setiap tempat. Panas

udara ini kemudian membuat udara memiliki kuat tekanan yang berbeda-

beda, sehingga secara alami, udara cenderung berpindah dari tempat yang

bertekanan tinggi menuju tempat yang bertekanan rendah. Selain karena

tekanan udara, perpindahan udara juga dipengaruhi oleh rotasi bumi.

2.1.1 Energi dalam Angin

Karena angin adalah massa udara yang bergerak maka angin

memiliki jenis energi gerak (kinetik) yang bisa dimanfaatkan untuk

menggerakkan sesuatu atau dikonversi menjadi bentuk energi lain. Energi

adalah ukuran kesanggupan suatu benda untuk melakukan usaha. Dan

energi berhubungan dengan daya yang merupakan usaha yang dilakukan

5

per satuan waktu. Besar energi kinetik yang tersimpan dalam angin (yang

merupakan fluida) per satuan volume bisa dihitung menggunakan

persamaan :

……………………………...2.1

Dimana :

EK = Energi Kinetik (Joule)

= Densitas Fluida

A = Luas Wilayah (m2)

v = Kecepatan Angin (m/s)

Sedangkan untuk suatu fluida yang mengalir melewati suatu area dengan

luas dan kecepatan tertentu. Maka daya yang dimiliki angin yang melewati

area seluas A dengan kecepatan v adalah :

……………………………...2.2

2.1.2 Kecepatan Angin

Hal yang biasanya dijadikan patokan untuk mengetahui potensi

angin adalah kecepatannya. Kecepatan angin adalah jarak tempuh angin

atau pergerakan udara persatuan waktu dan dinyatakan dalam satuan

meter per detik (m/s), kilometer per jam (km/jam), atau mil per jam

(mil/jam). Yang biasanya menjadi masalah adalah ketidakstabilan

kecepatan angin, karena angin yang terus berubah terhadap waktu dan

6

tempat. Di wilayah Indonesia, umumnya kecepatan angin pada siang hari

lebih kencang dibandingkan malan hari. Karena itu perlu dilakukan

perhitungan kecepatan rata-rata dengan melakukan pengukuran kecepatan

angin secara terus menerus.

Udara bergerak yang terlalu dekat dengan permukaan tanah,

kecepatan angin yang diperoleh akan kecil sehingga daya yang dihasilkan

sangat sedikit. Semakin tinggi akan semakin baik. Pada keadaan ideal,

untuk mendapatkan angin berkecepatan sekitar 5-7 m/s, diperlukan

ketinggian 5-12 m di atas permukaan tanah.

Gambar 2.1 Grafik Hubungan Kecepatan Terhadap Kenaikan Tenaga

Angin

7

Faktor lain yang perlu diperhatikan untuk turbin angin konvensional

adalah desain baling-baling. Untuk baling-baling yang besar (misalnya

dengan diameter 20 m), kecepatan angin pada ujung bilah bagian atas kira-

kira 1,2 kali dari kecepatan angin ujung bilah bagian bawah. Artinya, ujung

bilah pada saat di atas akan terkena gaya dorong yang lebih besar

daripada pada saat di bawah. Hal ini perlu diperhatikan pada saat

mendesain kekuatan bilah dan tiang (menara) khususnya pada turbin angin

yang besar. Jika kecepatan angin di bilah atas dan bawah berbeda secara

signifikan, maka yang perlu diperhitungkan selanjutnya adalah pada

kecepatan angin berapa turbin angin dapat menghasilkan daya optimal.

Kecepatan angin juga dipengaruhi oleh kontur dari permukaan. Di

daerah perkotaan dengan banyak rumah, apartemen dan perkantoran

bertingkat, kecepatan angin akan rendah. Sementara kecepatan angin

pada daerah lapang lebih tinggi. Kepadatan (porositas) di permukaan bumi

akan menyebabkan angin mudah bergerak atau tidak. Faktor porositas ini

juga penting untuk diperhatikan ketika mendesain turbin angin.

2.1.3 Potensi Energi Angin di Indonesia

Angin memiliki kekuatan yang bisa digunakan untuk menghasilkan

sesuatu. Energi angin dapat dikumpulkan dan digunakan untuk

menggerakkan sesuatu, sehingga energi angin ini bisa diubah menjadi

bentuk lain, seperti gerak mekanik atau energi listrik. Di wilayah Indonesia

yang berada di daerah khatulistiwa memiliki cukup banyak potensi angin

yang tersedia. Seperti peta angin pada gambar 1.1, menampilkan arah dan

8

kekuatan angin pada tanggal 4 Juni 2015 pada pukul 08:03:29. Terlihat

rata-rata angin di Indonesia banyak di daerah pantai dan semakin kuat

angin pada daerah Indonesia bagian timur.

Gambar 2.2 Peta Persebaran Angin di Wilayah Indonesia

Pada peta berikut ini ditunjukkan daerah-daerah daerah di Indonesia

yang memiliki potensi energi angin berdasarkan data kecepatan angin rata-

rata pada ketinggian 10 m. Berdasarkan kriteria turbin angin seperti TSD-

500 maka dibutuhkan angin berkecepatan minimal 3 m/s untuk mulai

berproduksi (LAN, 2012). Dan daerah yang memiliki kecepatan rata-rata

angin di atas 3 m/s banyak ditemui pada pesisir Selatan Jawa, Sumatera,

dan pulau-pulau di Indonesia bagian timur.

9

Gambar 2.3. Kecepatan Angin Rata-rata per Agustus 1999-Juli 2000

Menurut Tim Lentera Angin Nusantara (LAN) yang telah

mengadakan pengujian potensi energi angin dan juga turbin angin di Pantai

Cipatujah, Tasikmalaya-Jawa Barat sejak Januari 2012. Dan berdasarkan

hasil pengujian didapatkan bahwa kecepatan angin di atas 3 m/s pada

ketinggian 5 meter berhembus selama 2510 jam atau sekitar 104 hari

dengan rata-rata energi per harinya sebesar 490 Wh.

Dalam menentukan energi angin di suatu daerah bukanlah

hanya dengan mengetahui kecepatan angin rata-rata pada daerah

tersebut karena kecepatan angin sangat fluktuatif setiap waktunya

maka yang terpenting adalah perhitungan lama/durasi kecepatan

angin produktif tersebut berhembus setiap harinya sehingga dapat

diketahui besar energinya. Misalkan saja dengan kecepatan angin 3

m/s bila konstan terjadi dalam 8 jam saja, maka mampu

menghasilkan energi 415 Wh/harinya (asumsi jari-jari jari blade 1m

dan densitas udara 1.225). Oleh sebab itu, pengukuran angin dan

10

pengkajian engkajian ini perlu dilakukan langsung di tempat yang

akan dijadikan site energi angin selama beberapa waktu/bulan

ataupun tahun bila diperlukan.

2.2 Pembangkit Listrik

Pembangkit listrik adalah fasilitas industri yang digunakan untuk

menghasilkan energi listrik. Umumnya pembangkit listrik memiliki satu atau

lebih generator, yaitu alat yang mampu mengubah energi mekanik menjadi

energi listrik berdasarkan Hukum Faraday dimana konduktor yang bergerak

dalam suatu medan magnet atau sebaliknya akan menghasilkan arus listrik

dalam konduktor. Sumber energi mekanik yang dibutuhkan oleh generator

ini bermacam-macam, tapi umumnya menggunakan pembakaran bahan

bakar fosil dan ada juga yang menggunakan energi nuklir. Tetapi sekarang

sumber energi untuk pembangkit listrik sudah meluas menggunakan

sumber energi terbarukan yang lebih bersih, seperti matahari, angin,

gelombang laut, dan hidroelektrik.

2.3 Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Pembangkit Listrik Tenaga Angin atau biasa juga disebut turbin

angin adalah alat yang mampu mengubah energi kinetik dari angin menjadi

energi listrik. Walaupun secara teknis tidak ada turbin yang digunakan

dalam PLTB, fungsi turbin digantikan oleh bilah (sudu) untuk menerima

secara langsung energi dari aliran fluida (dalam hal ini aliran fluida adalah

aliran angin). Angin yang bergerak ini ditangkap oleh turbin, membuat bilah

11

berputar dan menghasilkan energi untuk menggerakkan generator dan

akhirnya membangkitkan listrik. Karena turbin dan generator yang menyatu

ini membuat pembangkit listrik tenaga angin disebut turbin angin.

Turbin angin pada awalnya digunakan untuk membantuk menggiling

padi atau jagung, keperluan irigasi, atau memompa air. Sedangkan sebagai

pembangkit listrik, turbin angin telah digunakan di Denmark sejak tahun

1890. Kemudian karena beberapa dekade terakhir kekhawatiran akan

habisnya sumber energi fosil semakin menguat, telah banyak dilakukan

penelitian dan pengembangan turbin angin. Bahkan angin menjadi sumber

energi dengan perkembangan relatif cepat dibandingkan dengan sumber

energi lain. Walaupun penggunaan dan kapasitasnya masih belum bisa

menyaingi pembangkit listrik konvensional. Karenanya pengkajian potensi

angin dan penelitian sistem pembangkit listrik tenaga angin perlu dilakukan

dengan tepat.

2.3.1 Prinsip Kerja PLTB

Prinsip kerja PLTB adalah dengan memanfaatkan energi kinetik

angin yang masuk ke dalam area sapuan bilah turbin untuk memutar bilah

tersebut menjadi energi mekanik, kemudian energi mekanik ini diteruskan

ke generator untuk membangkitkan energi listrik.

12

2.3.2 Jenis-jenis PLTB

Untuk mendapatkan energi angin, ada beragam jenis turbin angin

dengan bentuk yang berbeda-beda. Tapi secara umum, turbin angin

dibedakan menjadi dua jenis berdasarkan penempatan porosnya, yaitu:

1. Turbin Angin Sumbu Horizontal

Turbin angin sumbu horizontal (TASH) memiliki poros rotor

utama dan generator listrik di puncak menara. Turbin berukuran kecil

diarahkan oleh sebuah baling-baling angin (baling-baling cuaca)

yang sederhana, sedangkan turbin berukuran besar pada umumnya

menggunakan sebuah sensor angin yang digandengkan ke sebuah

servo motor. Sebagian besar memiliki sebuah roda gigi untuk

mengubah perputaran kincir yang pelan menjadi lebih cepat

berputar.

Kelebihan yang dimiliki turbin angin jenis sumbu horizontal

adalah :

a. Dasar menara yang tinggi memberikan akses ke angin

yang lebih kencang dan stabil. Di beberapa lokasi geseran

angin, setiap sepuluh meter ke atas, kecepatan angin

meningkat sebesar 20%.

b. Merupakan jenis turbin angin yang mendekati ideal

efisiensinya.

c. Dengan efisiensi tinggi, banyak energi angin yang bisa

13

dihasilkan menjadi energi listrik. Sehingga jenis ini memiliki

kapasitas pendapatan energi paling banyak dibanding

jenis lain.

Sedangkan kelemahan dari turbin angin jenis ini adalah:

a. Menara yang tinggi serta bilah yang panjang menyulitkan

instalasi bangunan.

b. Turbin angin yang tinggi sulit dipasang, membutuhkan alat

bantu yang yang sangat tinggi dan mahal serta para

operator yang terampil.

c. Berbagai varian downwind menderita kerusakan struktur

yang disebabkan oleh turbulensi angin.

d. Turbin angin membutuhkan mekanisme kontrol yaw

tambahan untuk membelokkan kincir menghadap angin.

2. Turbin Angin Sumbu Vertikal

Turbin angin sumbu vertikal (TASV) memiliki sumbu rotor

utama yang disusun tegak lurus. Kelebihan utama susunan ini

adalah turbin tidak harus diarahkan ke angin agar menjadi efektif.

Kelebihan ini sangat berguna di tempat-tempat yang arah anginnya

sangat bervariasi. Dengan sumbu yang vertikal, generator serta

gearbox bisa ditempatkan di dekat tanah, jadi menara tidak perlu

menyokongnya dan lebih mudah diakses untuk keperluan

perawatan. Drag (gaya yang menahan pergerakan sebuah benda

padat melalui fluida (zat cair atau gas) bisa saja tercipta saat kincir

14

berputar.

Kekurangan turbin angin sumbu vertikal yaitu produksi energi

hanya 50 % dari efisiensi jenis horizontal karena gaya drag

tambahan yang dimilikinya saat kincir berputar. Turbin angin sumbu

vertikal tidak mengambil keuntungan dari angin yang melaju lebih

kencang di tingkat yang lebih tinggi. Kebanyakan jenis ini

mempunyai torsi awal yang rendah, dan membutuhkan energi lebih

sedikit untuk mulai berputar.

2.3.3 Efisiensi Turbin Angin

Tidak ada sistem yang bekerja dengan sempurna, karenanya ada

ukuran efisiensi dalam suatu sistem. Dalam sistem turbin angin ini juga

memiliki nilai efisiensi sendiri. Ada banyak komponen dalam sistem yang

memiliki tingkat efisien berbeda. Contohnya pada jenis turbin angin, ada

banyak jenis turbin yang bisa dibuat dan masing-masing memiliki nilai

efisiensi yang berbeda-beda. Urutan jenis turbin angin berdasarkan tingkat

efisiensinya (dari rendah ke tinggi) antara lain : 1. Tipe Belanda; 2. Tipe

Savonius; 3. Tipe Darius; 4. Tipe Linear; 5. Tipe Propeller 2 Bilah; 6. Tipe

Propeller 3 Bilah; 7. Tipe Banyak Bilah.

15

Gambar 2.4. Grafik Perbandingan Cp dan TSR jenis-jenis turbin angin

Semakin tinggi efisiensi suatu turbin, semakin maksimal juga energi

angin yang bisa diubah oleh turbin angin. Jenis bilah turbin angin yang

paling ideal tingkat efisiensinya adalah jenis propeller 3 bilah dengan Cp

yang mendekati 45%. Jenis turbin angin dengan 2 dan 3 bilah inilah yang

paling banyak ditemukan di pasaran. Pemanfaatan energi angin juga

sama dengan pemanfaatan energi lainnya, yang terbagi dalam beberapa

skala. Dari skala besar sampai mikro. Ukuran skala menentukan sebesar

apa kapasitas energi yang mampu dihasilkan suatu turbin angin.

16

2.4 Turbin Angin TSD-500

Bagian utama dari turbin angin berupa generator, blade, cone, fin,

dan ekor. TSD-500 ini merupakan turbin angin horizontal dengan 3 blade

propeller yang memiliki tingkat efisiensi 40%. Turbin ini mulai berputar pada

kecepatan angin 2.5 m/s dan mulai memproduksi listrik pada kecepatan

angin 3 m/s. Daya maksimal yang mampu dihasilkan oleh turbin adalah 500

Wattpeak (Wp) pada kecepatan angin 12 m/s dan n di atasnya. Turbin ini

dapat bertahan sampai pada kecepatan angin 33 m/s.

Blade turbin menggunakan bahan kayu pinus. Selain kualitasnya

yang ringan dan kuat, kuat bahan ini mudah ditemui di Indonesia (untuk

pengembangan produksi lokal) dan juga harganya yang relatif terjangkau

dibandingkan dengan bahan lainnya. Turbin angin TSD-500 dipasang pada

ketinggian 4 hingga 6 meter di ataspermukaan tanah. Inilah yang membuat

proses instalasi turbin mudah dipelajari dan lebih aman.

Tabel 2.1 Spesifikasi Turbin Angin TSD-500

17

2.4.1 Komponen-komponen Sistem Turbin Angin

PLTB merupakan suatu sistem yang memiliki banyak komponen-

komponen di dalamnya yang saling bekerja agar fungsi PLTB tercapai.

Secara umum, PLTB memiliki komponen-komponen yang terbagi menjadi

dua, yaitu :

Komponen Utama

1. Bilah (Blade)

Blade merupakan bagian penting dalam suatu sistem turbin

angin sebagai komponen yang berinteraksi langsung dengan angin.

TSD-500 merupakan turbin angin tipe sumbu horizontal dengan 3

blade propeller yang memiliki nilai Cp 40%, yang berarti mampu

mengambil 40% dari total energi angin yang diterimanya (energi per

luas sapuan blade) menjadi energi mekanik.

18

Gambar 2.5. Bagian-bagian Bilah

Blade terdiri dari beberapa bagian, antara lain : Radius (jari-jari

bilah); Chord (lebar bilah); Leading edge; Trailing edge; Chord line

(garis yang menghubungkan leading dan trailing edge); Setting of

angle (pitch, sudut antara chord line dan bidang rotasi dari rotor);

Angle of attack (sudut antara chord line dengan arah gerak udara

relatif).

Gambar 2.6. Bentuk jenis-jenis Bilah

Blade memiliki 3 jenis berdasarkan desainnya, yaitu taper

(mengecil ke ujungnya), tapperless (pangkal dan ujungnya memiliki

lebar yang sama), dan inverse-taper (membesar ke ujungnya).

Ketiga blade ini memiliki kapasitasnya masing-masing seperti jenis

taper yang sesuai untuk angin berkecepatan tinggi, sementara

19

inverse-taper inverse sesuai untuk kecepatan angin rendah (putaran

rendah, torsi tinggi) dan blade tapper-less dengan kemampuan di

antara keduanya.

2. Generator

Secara sederhana, generator merupakan alat konversi energi

mekanik menjadi energi listrik untuk dimanfaatkan. Energi mekanik

bisa didapatkan dari beragam sumber, bisa dilakukan manual

dengan tangan atau dengan bantuan mesin lain.

Gambar 2.7. Skema Kerja Generator

Pada jaringan listrik yang digunakan di rumah-rumah hampir

semua energi listriknya berasal dari generator. Generator termasuk

dalam salah satu mesin listrik, yang prinsip kerjanya berdasarkan

prinsip Induksi Magnet. Secara umum generator memiliki dua

bagian, yaitu rotor dan generator. Generator bekerja dengan

memutar kumparan di dalam medan magnet sehingga listrik mengalir

20

yang besar arusnya bisa diatur dengan mengatur tegangan keluaran

generator. Pada turbin angin generator disimpan dalam nacelle agar

terlindungi dan rotor yang terhubung langsung dengan bilah.

Berdasarkan sistem kelistrikannya generator dibagi menjadi

dua jenis, yaitu dinamo dan alternator.

a. Dinamo adalah generator yang menghasilkan listrik arus

searah (DC) dan dilengkapi komutator didalamnya.

b. Alternator adalah generator yang menghasilkan listrik arus

bolak-balik (AC).

Dan secara mekanik, generator memiliki menjadi dua bagian,

stator yang merupakan bagian diam (statis) dari generator, dan rotor

yang merupakan bagian bergerak/berputar (rotasi). Sedangkan

secara elektrik juga terbagi dua, yaitu kumparan armature yang

merupakan komponen penghasil energi listrik dan bisa diletakkan

pada stator atau rotor. Lalu ada medan sebagai penghasil medan

magnet, bisa berupa kumparan medan yang membutuhkan listrik

untuk menjadi elektromagnet atau magnet permanen. Juga bisa

diletakkan pada stator atau rotor.

Generator memiliki banyak komponen Generator Secara

rumus, generator dengan kapasitas daya (P) tertentu mendapatkan

energi mekanik yang memiliki besar torsi (T) dan menyebabkan rotor

berputar dengan kecepatan tertentu (ω). Kemudian diubah menjadi

energi listrik yang memiliki besar tegangan (V) dan kuat arus (I).

21

Komponen Pendukung

1. Bagian Ekor

Ekor turbin angin berfungsi mengarahkan turbin angin

menghadap arah angin. Ukuran ekor perlu disesuaikan dengan turbin

angin sehingga mampu mendorong badan turbin ke arah angin.

TSD-500 memiliki sirip ekor yang terbuat dari bahan fiber dan batang

ekornya terbuat dari besi.

Gambar 2.8. Bentuk Ekor TSD-500

2. Controller

Controller berperan sebagai alat konversi energi listrik dari AC

menjadi DC dan pengatur sistem tegangan masukan yang fluktuatif

22

dari generator untuk distabilkan sebelum disimpan ke baterai.

Gambar 2.9. Skema Kerja Controller

Pada gambar di atas, diperlihatkan controller memiliki fitur

MPPT. Maximum Power Point Tracker (MPPT) adalah suatu

rangkaian DC yang mengoptimasikan keluaran daya dari generator

sebelum dialirkan untuk disimpan ke baterai. Regulator tegangan

(Cut-OFF tegangan maksimal 130 V) melindungi komponen-

komponen komponen yang ada di dalam controller dari aliran arus

tinggi. Controller dapat secara otomatis menghentikan pengecasan

saat baterai penuh.

Pada controller, juga dilengkapi komponen rectifier berperan

dalam mengkonversi tegangan AC menjadi DC sehingga sesuai

dengan media penyimpanan listrik, yaitu baterai DC. Hasil dari

rectifier ini kemudian diolah oleh sistem MPPT dengan bantuan

transformator dan mosfet yang mengkonversi DC power untuk

dipecah-pecahkan menjadi tegangan DC yang lebih kecil dan arus

23

yang disesuaikan sehingga cocok dengan kapasitas baterai.

Misalnya saja, tegangan dan arus AC dari sumber awalnya bernilai

160 V dan 3 A (P=V.I , maka nilai Powernya 480 W) dialirkan ke

controller untuk dikonversi menjadi listrik DC yang sesuai dengan

kapasitas baterai, maka tegangan dan arusnya menjadi 24 V dan 20

A (P=480 W).

Gambar 2.10. Bentuk Controller dan Terminalnya

3. Data Logger

Data Logger berperan sebagai media penyimpanan data,

tegangan dan arus dari controller akan melewati data logger untuk

direkam. Kemudian tegangan dan arus ini kembali dialirkan kembali

menuju baterai. Rekaman data disimpan di dalam SD Card dalam

format excel seperti waktu perekaman data dalam detik,

24

Gambar 2.11. Grafik Hasil Pengukuran Tegangan dan Arus Listrik

Data tegangan (V) dan arus (I) digunakan untuk menghitung

daya yang dihasilkan P=V.I), serta masukan arus dan tegangan saat

turbin dalam kecepatan angin tertentu. Melalui data V dan I ini juga

diketahui kondisi baterai penuh atau tidaknya, serta kualitas baterai.

4. Baterai

Baterai berperan sebagai media penyimpanan energi listrik.

Pada baterai terjadi reaksi elektrokimia charging dan discharging.

Proses charging ini bekerja saat baterai berfungsi sebagai beban dan

sumber energinya dari generator, sementara itu proses discharging

25

adalah ketika baterai menjadi sumber energi untuk menyuplai listrik

ke beban lain (misalnya lampu).

Gambar 2.12. Dua Proses Kerja Baterai

Pada sistem TSD-500, baterai yang digunakan adalah baterai

jenis deep cycle gel dan terdapat 2 macam, yaitu baterai dengan

kapasitas 12V/100Ah dan 2V/800Ah. Hal ini ditujukan berdasarkan

kebutuhan penggunaannya.

5. Inverter

Inverter berfungsi sebagai alat konversi listrik DC dari baterai

(12/24 V) menjadi listrik AC (220 V) sehingga bisa digunakan untuk

peralatan listrik AC, seperti peralatan rumah tangga sehari-hari

sehari hari yaitu lampu, televisi, kulkas, dll.

26

Gambar 2.13. Aliran Kerja Inverter

2.4.2 Teknologi Coggingless

Perbedaan mendasar antara TSD-500 dengan turbin angin lainnya

terletak pada generatornya. Tipe generator 3 fasa magnet permanen yang

digunakan pada turbin ini memiliki teknologi cogging-less. Cogging

merupakan suatu hentakan (torsi yang berlawanan dengan arah putar

turbin) saat memutar rotor yang mengakibatkan rotor sulit sekali diputar

dengan tangan dan hal ini mengurangi efisien kerja turbin, menimbulkan

getaran dan bunyi yang mengganggu. Seandainya angin dalam kecepatan

rendah maka turbin akan sangat sulit berputar. Cogging terjadi karena

adanya perbedaan permeabilitas antara magnet dengan material non-

magnet. Dengan adanya teknologi cogging-less ini maka rotor dapat

diputar tanpa hambatan (sangat mulus) dan turbin angin ini mampu

berputar pada kecepatan angin rendah.

2.4.3 Teknologi Furling

Teknologi lainnya yang berperan dalam TSD-500 ini adalah

teknologi furling. Teknologi ini dimaksudkan sebagai sistem pengamanan

generator dan baterai. Bila baterai dalam kondisi penuh, maka turbin angin

akan secara otomatis mengerem/berhenti berputar dengan cara

menghindar dari arah datangnya angin. angin Ekor turbin seakan menari

untuk mengarahkan badan turbin menghindari dari arah datangnya angin

27

dan turbin pun berhenti berputar. Dan bila baterai sudah bisa diisi kembali

maka ekor turbin akan mengarahkan kembali badannya ke arah angin.

2.5 Pengukuran Angin

Dasar dalam perhitungan potensi energi angin adalah pengukuran

angin. Di dalam pengukuran angin terdapat dua variabel utama yaitu

kecepatan (m/s) dan arah angin (derajat). Pengukuran kecepatan angin

dapat menggunakan anemometer, sementara untuk arah angin dengan

menggunakan Wind Direction Sensor (WDS). Keduanya akan

menyampaikan data untuk direkam oleh data logger. Data angin yang

dihasilkan ini berupa data per detik. Melalui data angin ini dapat dilakukan

pengkajian dasar maupun lanjutan sebelum membangun suatu power plant

(sistem pembangkit listrik tenaga angin) seperti :

1. Perhitungan dan pemetaan potensi energi angin

2. Karekteristik angin pada daerah tersebut

3. Durasi untuk kecepatan angin produktif

4. Simulasi wind shear di sekitar wind farm

5. Analisa angin pada ketinggian tertentu

6. Prakiraan angin

7. Wind gust factor, dll.

28

Gambar 2.14. Contoh Grafik Hasil Pengukuran Arah Angin Rata-rata

Harian

Gambar 2.15. Contoh Grafik Hasil Pengukuran Kecepatan Angin (Atas) dan

Perolehan Daya Listrik (Bawah).

29

BAB III

LAPORAN KERJA MAGANG

3.1. Laporan Harian Magang

Tabel 3.1. Laporan Harian Magang Minggu ke-1

No

Har

i/

Tan

ggal

Keg iata n Ura

ian

K

eg iata n

1 S e ni n,

2 F e br u ar P e n g e n al a P e n g ar a h a n te nt a n

2

Sel

asa,

3

Febr

uari

2015

Pen

gen

alan

S

iste

m

Turb

in

Ang

in

Pen

gen

alan

te

ntan

g si

stem

tu

rbin

an

gin

dan

peng

atu

rann

ya

3

Rab

u, 4

Fe

brua

ri 20

15

Men

gen

al

tekn

olog

i pem

anfa

atan

an

gin

Mem

pel

ajar

i apa

ya

ng

dim

aksu

d deng

an

angi

n da

n ca

ra

mem

anf

aatk

ann

ya

4 K a mi

s,

5 F e br u ar M e m p el aj ar i M eli

h at

gr afi

k h as il p er ol

5

Jum

at,

6 Fe

brua

ri 20

15

Bre

ak

OFF

- B

reak

O

N

Dat

a Lo

gger

Men

gam

bil

data

ke

cepa

tan

angi

n da

n ka

rakt

eris

tik

listri

k se

tiap

detik

ya

ng

6

Sab

tu,

7 Fe

brua

ri 20

15

Men

gol

ah

data

ke

cepa

tan

angi

n da

n lis

trik

Men

gol

ah

data

pa

da

Ms.

E

xcel

se

hing

ga

mun

cul

dala

m

bent

uk

graf

ik

untu

k Tabel 3.2. Laporan Harian Magang Minggu ke-2

No

Har

i/

Tan

ggal

Keg iata n Ura

ian

K

eg iata n

1 S e ni n,

9 F e br u ar i M e m p el aj ar i M eli

h at

gr af ik

h a sil

p er ol

2 S el a s a,

1 0 F e br u M e n g a m bil

d M e n g a m bil

d at a k e c

3 R a b u,

1 1 F e br u ar M e n g ol a h d M e n g ol a h d at a p a d

4 K a mi

s,

1 2 F e br u ar M e m p el aj ar i M e n g a m ati

ali

ra n ke rj a

5

Jum

at,

13

Febr

uari

2015

Mem

pel

ajar

i ca

ra

kerja

da

n ko

mpo

nen

turb

in

Mel

ihat

si

stem

pe

ngis

ian

ul

ang

turb

in

angi

n da

lam

B

atte

ry

Sta

tion

6

Sab

tu,

14

Febr

uari

2015

Men

gam

bil

dan

men

gol

ah

data

ke

cepa

tan

Men

gol

ah

data

pa

da

Ms.

E

xcel

se

hing

ga

mun

cul

dala

m

bent

uk

graf

ik

untu

k

30

Tabel 3.3. Laporan Harian Magang Minggu ke-3N

o

Har

i/

Tan

ggal

Keg iata n Ura

ian

K

eg iata n

1 S e ni n,

1 6 F e br u M e n g a m bil

d M e n g ol a h d at a p a d

2

Sel

asa

, 17

Fe

brua

ri 20

15

Mem

pela

jari

Sol

idw

orks M

engg

unak

an

Sol

idw

orks

unt

uk

mem

buat

m

odel

3

dim

ensi

se

derh

ana

3 Rab u,

18

Fe

bru

ar i 20

1 5

5

Jum

at,

20

Febr

uari

2015

Mel

atih

ke

mam

puan

m

engg

unak

an

Sol

idw

orks

Mem

buat

m

odel

3

dim

ensi

ko

mpo

nen

turb

in a

ngin

6

Sab

tu,

21

Febr

uari

2015


No

Har

i/

Tan

ggal

Keg iata n Ura

ian

K

eg iata n

1 S e ni n,

2 3 F e br u

Mer

anc

ang

bila

h

M e m p el aj ar i la n g k a

2 S el a s a,

2 4 F e br M ul ai

m er a n c a n g bil

a

3 R a b u,

2 5 F e br u A n ali

sa

ki n er ja

A n ali

sa

d a n o pti

m ali

sa si

4

Kam

is,

26

Febr

uar

i 20

15

Mem

buat

m

odel

3

dim

ensi

dan

ga

mba

r ker

ja

bila

h

Men

ggun

aka

n S

olid

wor

ks

untu

k m

embu

at

bent

uk n

yata

bi

lah

hasi

l ra

ncan

gan

dan

gam

bar

kerja

nya

5

Jum

at,

27

Febr

uari

2015

6

Sab

tu,

28

Febr

uari

2015

Men

gol

ah

data

ke

cepa

tan

angi

n da

n lis

trik

Men

gol

ah

data

pa

da

Ms.

E

xcel

se

hing

ga

mun

cul

dala

m

bent

uk

graf

ik

untu

k


No

Har

i/

Tan

ggal

Keg iata n Ura

ian

K

eg iata n

1

Sen

in,

2

Mar et

201 5

Mem

pela

jar

i Teo

ri B

ilah

Turb

in

Ang

in

Mem

pela

jar

i ba

gian

-ba

gian

bi

lah

dan

baga

iman

a bi

lah

mam

pu

men

guba

h en

ergi

an

gin

men

jadi

en

ergi

2

Sel

asa

, 3

Mar

et

2015

3 R a b u,

4 M ar et

2 0 K uli

a h U m u m

4 K a mi

s,

5 M ar et

2 0 K uli

a h U m u m

5

Jum

at,

6 M

aret

20

15

Men

gola

h da

ta

kece

pata

n an

gin

dan

Men

gola

h da

ta

pada

Ms.

sehi

ngga

m

uncu

l dal

am

bent

uk g

rafik

un

tuk

dian

alis

a

31

6

Sab

tu,

7 M

aret

20

15


No

Har

i/

Tan

ggal

Keg iata n Ura

ian

K

eg iata n

1 Se

nin

, 9

Ma

ret

20 15

Kul

iah P

era

ncan

gan

Mot

or- G

ene

Mem

pela

jar

i ba

gai

man

a m

era

ncan

g mes

in lis

trik

men

ggu

na

2 S el as a,

10

M ar et

20 15

3

Rab u,

11

M

ar et

201 5

Pem

elih

araa

n R

utin

Tu

rbin

A

ngin

Mel

aksa

naka

n pe

mer

iksa

an

dan

pem

elih

araa

n pa

da

setia

p tu

rbin

an

gin

4 Ka

mis

, 12

M

ar et

201 5

5

Jum

at,

13

Mar

et

2015

Mem

pel

ajar

i S

iste

m

Ker

ja

Dat

a Lo

gger

Men

gam

ati

baga

iman

a da

ta

logg

er

men

yim

pan

data

6

Sab

tu,

14

Mar

et

2015

Men

gol

ah

Dat

a K

ecep

atan

A

ngin

da

n Li

strik

Men

gol

ah

data

pa

da

Ms.

E

xcel

se

hing

ga

mun

cul

dala

m

bent

uk

graf

ik

untu

k


No

Har

i/

Tan

ggal

Keg iata n Ura

ian

K

eg iata n

1

Sen

in,

16

Mar

et

2015

Men

gam

ati

Pen

gar

uh

Per

uba

han

Beb

an

Terh

ad

Mel

ihat

pe

ruba

han

kerja

tu

rbin

an

gin

pada

be

ban

yang

be

rbed

a2 S el a s a,

1 7 M ar et

3 R a b u,

1 8 M ar et

2

Men

guji

K

eset

imba

ngan

B

ilah

Mem

ilah

bila

h ya

ng

seti

mba

ng

dan

tidak

un

tuk ke

perlu

an

4 K a mi

s,

1 9 M ar et

2

5

Jum

at,

20

Mar

et

2015

Men

guj

i Kes

eti

mba

ngan

B

ilah

Mem

per

baik

i bi

lah

tidak

se

suai

st

anda

r


No

Har

i/

Tan

ggal

Keg iata n Ura

ian

K

eg iata n

1 S e ni n,

2 3 M ar et

2 M e m p el aj ar i M e m p el aj ar i b a g ai m

2

Sel

asa

, 24

M

are

t 20

15

Mem

buat

M

odel

E

ksita

si

120o B

LDC

M

otor

Men

sim

ula

sika

n m

otor

B

LDC

un

tuk

mel

ihat

ge

lom

ban

g lis

trik

di

dala

mny

a

3

Rab

u, 2

5 M

are

t 20

15

4 K a mi

s,

2 6 M ar et

2 M e m p el aj ar i M el ak uk a n si m ul as i m eli

32

5

Jum

at,

27

Mar

et

2015

Men

gol

ah

data

ke

cepa

tan

angi

n da

n lis

trik

Men

gol

ah

data

pa

da

Ms.

E

xcel

se

hing

ga

mun

cul

dala

m

bent

uk

graf

ik

untu

k

6

Sab

tu,

28

Mar

et

2015

Kul

iah

Um

um

Tran

sm

isi

Mem

pel

ajar

i ba

gaim

ana

roda

gi

gi

beke

rja

dan

pene

rapa

nnya


No

Har

i/

Tan

ggal

Keg iata n Ura

ian

K

eg iata n

1 S e ni n,

6 A pr il 2 0 P e m eli

h ar a a M el a ks a n a k a n p e m

2 S el a s a,

7 A pr il 2 P e m eli


3 R a b u,

8 A pr il 2 0 M e n g uji

K es M e m p er b ai ki

bil

a h tid ak

4 K a mi

s,

9 A pr il 2 0

Mem

buat

R

angk

aia

n Ele

ktro

nik

a

M e m p el aj ar i ca ra

m e m

5

Jum

at,

10

Apr

il 20

15

Mem

bua

t ul

ang

rang

kai

an

data

lo

gger

ya

ng

tela

h ad

a

6

Sab

tu,

11

Apr

il 20

15

Men

gol

ah

data

ke

cepa

tan

angi

n da

n lis

trik

Men

gol

ah

data

pa

da

Ms.

E

xcel

se

hing

ga

mun

cul

dala

m

bent

uk

graf

ik

untu

k


No

Har

i/

Tan

ggal

Keg iata n Ura

ian

K

eg iata n

1 S e ni n,

1 3 A pr il 2

Mem

buat

Dat

a Lo

gger

M e n c et a k ra n g k ai a

2 S el a s a,

1 4 A pr il M er a kit

k o m p o n e n- k

3 R a b u,

1 5 A pr il 2 M e m as uk ka n pr o gr a m

p

4 K a mi

s,

1 6 A pr il 2

Men

guji

data

lo

gger

ya

ng

tela

h di

buat5

Jum

at,

17

Apr

il 20

15

6

Sab

tu,

18

Apr

il 20

15

Mem

bua

t R

angk

aian

D

ata

Logg

er

Men

ggun

akan

so

ftwar

e Fritz

ing

mem

bua

t ra

ngka

ian

da

ta

logg

er

baru


No

Har

i/

Tan

ggal

Keg iata n Ura

ian

K

eg iata n

1 Se

nin , 20

Apr il 20 15

Men

gol

ah d

ata

kece

pat

angi

n da

n lis

trik

Men

gol

ah d

ata

pada

M

s.

Exc

el

sehi

ngg

mun

cul

dala

m

bent

uk

graf

ik

untu

k

33

dian

alis

a

2

Sel

asa

, 21

A

pril

201 5

3

Rab u,

22

A

pril

201 5

Mem

pela

jar

i S

iste

m

Ker

ja

Dat

a Lo

gger

Mem

pela

jar

i car

a ke

rja d

ata

logg

er

4

Kam is

, 23

A

pril

2015

5

Jum

at,

24

Apr

il 20

15

Men

guji

Kes

etim

bang

an

Bila

h

Mel

akuk

an u

ji ke

setim

bang

an

pada

bila

h.

6

Sab

tu,

25

Apr

il 20

15


No

Har

i/

Tan

ggal

Keg iata n Ura

ian

K

eg iata n

1 S e ni n,

2 7 A pr il 2 P e n g g a nt ia M e n g g a nt i bil

a h tu rb

2 S el a s a,

2 8 A pr il P

em

elih ar aa n Ti

ang

P e m eli

h ar a a n ti a n g 3 R a b u , 2 9 A p M e n g g a n t i t i a n

4 K a mi

s,

3 0 A pr il 2

Mem

buat

R

angk

aia

n Pem

utus

B

eban

O

tom

atis M er a n gk ai

d a n m e ny ol

6

Sab

tu,

2 M

ei

2015

Men

guj

i rang

kai

an

pem

utus

be

ban

otom

ati

s


No

Har

i/

Tan

ggal

Keg iata n Ura

ian

K

eg iata n

1 S e ni n,

4 M ei

2 0 1 P er b ai k a n D M e n g g a nt i d at a lo g

2 S el a s a,

5 M ei

2 0 P e m eli


3 R a b u,

6 M ei

2 0 1 P e m eli

h ar a a M el ak sa n ak a n p e m er ik

4 K a mi

s,

7 M ei

2 0 1

Mem

buat

Bila

h Tu

rbin

Ang

in

M e m b u at

p ar a m et er

u

5

Jum

at,

8 M

ei

2015

Mem

bua

t si

mul

asi

ki

nerja

bi

lah

berd

asar

kan

para

met

er

yang

te

lah

dibu

at

6

Sab

tu,

9 M

ei

2015

Mem

bua

t ra

ncan

gan

bila

h pa

da

kayu


No

Har

i/

Tan

ggal

Keg iata n Ura

ian

K

eg iata n

1 S e ni n,

1 1 M ei

2 0M

em

buat

B

ilah Tu

rbin

Me

mbu

at

ranc

ang

an

bila

h pad

a kay

u

34

A n gi n 2 S el a s a,

1 2 M ei

2

3 R a b u,

1 3 M ei

2 0 M e n g ol a h d M e n g ol a h d at a p a d

5

Jum

at,

15 M

ei

2015

Kul

iah

Um

um

Bat

erai

Mem

pel

ajar

i ca

ra

kerja

ba

tera

i, te

knol

ogi

, dan

pe

nera

pann

ya


No

Har

i/

Tan

ggal

Keg iata n Ura

ian

K

eg iata n

1 S e ni n,

1 7 M ei

2 0

Mem

pela

jari

Sis

tem

R

angk

aian

P

anel

Sur

ya M er a n g k ai

si st e m

p a

2

Sel

asa

, 18

M

ei

201 5

Me

mas

ang

data

lo

gger

da

lam

si

ste

m

pan

el

sury

3 Rab

u,19

M

ei

2015

Men

gana

lisa

hasi

l pe

rol

ehan

lis

trik

dari

pane

l sury

a

4 K a mi

s,

2 0 M ei

2 0 M e m as a n g R M e n g h u b u n gk a n co

5

Jum

at,

21 M

ei

2015

Men

gol

ah

data

ke

cepa

tan

angi

n da

n lis

trik

Men

gol

ah

data

pa

da

Ms.

E

xcel

se

hing

ga

mun

cul

dala

m

bent

uk

graf

ik

untu

k

6

Sab

tu,

22 M

ei

2015

Men

ggan

ti B

ilah

Turb

in

Ang

in

Men

ggan

ti bi

lah

turb

in

angi

n ya

ng

pata

h de

nga

n bi

lah

baru


No

Har

i/

Tan

ggal

Keg iata n Ura

ian

K

eg iata n

1 Sen in,

24

Mei

20

1 5

Mem

per

baik

i C

ontro

ller M

elak

ukan

re

prog

ram

pad

a co

ntro

ller

2

Sel

asa

, 25

M

ei

2015

3

Rab u,

26

M

ei

201 5

Men

gem

as

Con

trol

ler M

em

bong

kar co

ntro

ller

4 K a mi

s,

2 7 M ei

2 0 M e n g e m as

co nt ro lle r d

5

Jum

at,

29 M

ei

2015

Men

ggan

ti In

verte

r Men

ggan

ti in

verte

r lam

a de

nga

n inve

rter b

aru

6

Sab

tu,

30 M

ei

2015

Men

ghub

ungk

an

inve

rter de

nga

n bate

rai

dan

3.2 Uraian Kegiatan Kerja Magang

35

3.2.1 Pengambilan dan Pengolahan Data Kecepatan Angin dan Karateristik

Listrik

Tempat kerja magang merupakan Pusat Studi dan Pengembangan

Teknologi Energi Terbarukan yang melakukan penelitian terhadap

pemanfaat energi angin sebagai sumber energi untuk membangkitkan

listrik. Karena itu dilakukan pengamatan yang mendalam terhadap angin

sebagai sumber energi. Untuk memanfaatkan energi angin digunakan

Pembangkit Listrik Tenaga Angin yang berfungsi mengubah energi angin

yang berupa energi kinetik menjadi energi listrik.

36

37

Data yang diambil adalah kecepatan angin pada ketinggian 4, 6, 8,

10, 12, dan 15 m di atas permukaan tanah, besar tegangan dan arus listrik

yang dihasilkan 5 unit turbin angin dan 2 unit panel surya. Kegiatan

pengambilan data ini dilakukan selama 24 jam yang dilakukan dengan

bantuan data logger yang mampu mencatat dan mengumpulkan data

tersebut secara otomatis ke dalam kartu memori. Kemudian dilakukan

Break OFF - Break ON yang merupakan kegiatan mematikan data logger,

mengganti kartu memori yang berisi data pada data logger yang sedang

bekerja, dengan kartu memori kosong dan menyalakan kembali data

logger, agar bisa dilakukan pengolahan data. Kegiatan ini dilakukan setiap

hari pada pukul 06:00 untuk data logger listrik panel surya dan 07:00 WIB

untuk data logger kecepatan angin dan listrik turbin angin.

1. Tujuan dilakukannya kegiatan ini antara lain :

a. Mengetahui kecepatan angin pada saat penelitian

b. Mengetahui perolehan energi angin

c. Memperoleh hasil pendapatan listrik (Panel Surya dan Turbin

Angin) pada satu hari dan menganalisa polanya.

d. Memantau kondisi sistem turbin angin

e. Mengetahui kinerja turbin angin

2. Dalam kegiatan instalasi dibutuhkan alat dan perlengkapan sebagai

berikut :

38

a. Pengambilan Data

1) Kartu Memori SD dan Wadahnya

2) Borang Pengambilan Data dan Alat Tulis

3) Alat Penunjuk Waktu/Jam

4) Multimeter

b. Pengolahan Data

1) Komputer yang dilengkapi software pengolah data

2) Kartu memori SD yang berisi data

3. Kegiatan pengambilan dan pengolahan data ini memiliki prosedur

sebagai berikut :

a. Pengambilan Data

1) Siapkan alat dan perlengkapan pengambilan data.

2) Isi tanggal pengambilan data pada borang.

3) Pastikan kondisi sistem turbin angin dalam keadaan

baik.

4) Siapkan kartu memori kosong untuk penggantian

dengan kartu memori pada data logger.

5) Matikan data logger dengan cara memindahkan

saklarnya ke posisi tengah (Posisi 0). Catat waktu

mematikan data logger tersebut.

39

Gambar 3.1. Posisi saklar pada data logger.

6) Ambil kartu memori dari data logger dengan menekan

kartu ke arah dalam sampai terasa ‘klik’ dan cabut

kartu memori. Tempatkan pada wadah yang

disediakan.

7) Masukkan kartu memori kosong ke dalam data logger.

8) Nyalakan data logger dengan memindahkan posisi

saklar ke bawah (Posisi 2). Perhatikan lampu indikator

hijau-kuning menyala bergantian, menandakan data

logger memroses kartu memori.

Gambar 3.2. Lampu Indikator pada Data Logger

9) Tunggu hingga lampu indikator hijau menyala stabil

setiap detik, catat waktu lampu pertama kali menyala.

10) Ulangi prosedur 4-9 untuk data logger lainnya.

0

2

1

40

11) Kumpulkan kartu memori yang berisi data dalam

wadahnya untuk dilakukan proses pengolahan data.

b. Pengolahan Data

1) Siapkan alat dan perlengkapan pengambilan data.

2) Nyalakan komputer, buka software pengolah data dan

masukkan kartu memori berisi data.

3) Buka isi kartu memori, akan terdapat file dengan

ekstensi CSV.

4) Gunakan fitur Open pada software pengolah data, dan

buka file .CSV tersebut. Akan muncul jendela wizard

yang memberikan pilihan bagaimana cara membaca

data tersebut. Tambahkan centang pada bagian

comma, kemudian OK/Finish. Pada beberapa komputer

file CSV akan terbaca otomatis.

5) Terlihat data hasil rekaman selama 24 jam, yang biasa

berjumlah ~86.000 baris data. Data ini masih dalam

bentuk digital. Masukkan masing-masing data ke dalam

persamaan yang disesuaikan dengan jenis data

tersebut. Hasil persamaan tersebut adalah data dalam

bentuk analog.

6) Buat grafik berdasarkan data analog tersebut. Grafik

tersebut adalah hasil pengolahan data yang siap

dianalisa.

41

3.2.2 Instalasi Turbin Angin

Instalasi turbin angin adalah kegiatan merakit komponen-komponen

turbin angin menjadi satu sistem yang mampu bekerja dengan baik.

Instalasi turbin angin ini juga sebagai kegiatan simulasi dan untuk

mengenal turbin angin sebelum melakukan pemasangan atau

pemeliharaan turbin angin pada kondisi sebenarnya di lapangan. Karena itu

pada kegiatan instalasi turbin angin ini dilakukan di bengkel dan digunakan

tiang yang pendek. Kegiatan ini tidak memiliki jadwal rutin, tetapi biasanya

dilakukan sebelum melakukan pemeliharaan atau selama 2 minggu sekali.

Dibutuhkan minimal 2 orang untuk melakukan kegiatan ini.

1. Tujuan dilakukannya kegiatan ini antara lain :

a. Mengetahui komponen turbin angin dan fungsinya

b. Mempelajari cara kerja turbin angin

c. Simulasi sebelum kegiatan nyata di lapangan

d. Melatih kemampuan memasang dan memelihara turbin

angin

2. Dalam kegiatan instalasi dibutuhkan alat dan perlengkapan

sebagai berikut :

a. Komponen turbin angin, yang terdiri dari :

1) Generator dan nacelle/rumah generator

2) 1 set bilah (terdiri dari 3 bilah)

3) Flange/Penahan bilah dengan rotor

4) Batang sirip dan sirip

42

5) Cone/Penutup moncong turbin angin

6) Mur dan Baut

b. Kunci L

Kegiatan instalasi turbin angin ini memiliki prosedur sebagai berikut :

1. Siapkan tempat/bengkel untuk melakukan kegiatan, dengan

membersihkan, merapikan, dan menyiapkan alas khusus

tempat meletakkan alat dan perlengkapan.

2. Siapkan alat dan perlengkapan dan letakkan pada alas yang

telah disediakan. Pastikan alat dan perlengkapan lengkap

dan layak digunakan.

3. Pastikan mur pada leher nacelle telah dilonggarkan. Pasang

generator yang telah menyatu dengan nacelle dengan

memasukkan lehernya dari atas tiang. Pastikan nacelle telah

terpasang sempurna, kemudian eratkan mur dengan bantuan

tangan. Periksa apakah tidak goyang dan terpasang dengan

baik. (Memasang nacelle dibutuhkan 2 orang, satu orang

mengangkat nacelle dan lainnya membantu mengarahkan

kabel dan leher nacelle)

4. Pasang satu bilah pada rotor generator, menggunakan mur

dan flange. Memasang bilah pertama dengan ujung bilah ke

arah tanah dan mengarahkan lubang mur pada pangkal bilah,

flange, dan rotor telah sejajar. Pasang mur dengan

memasukkannya pada lubang mur menggunakan tangan,

43

dan jangan terlalu erat. Pemasangan mur dimulai dari mur

bagian tengah.

5. Memasang bilah kedua, dengan menyisipkan bilah diantara

rotor dan flange. Dengan bantuan teman, tahan bilah pertama

pada pada sudut 240o sehingga bilah kedua mudah

disisipkan dari bawah. Pasang mur dengan urutan yang sama

saat memasang bilah pertama, jangan terlalu erat.

Gambar 3.3 Posisi Pemasangan Bilah Kedua

6. Memasang bilah ketiga, dengan menyisipkan bilah di antara

rotor dan flange. Memasang bilah ketiga dari arah atas,

sehingga posisi bilah lainnya tidak perlu diubah. Pasang mur

dengan urutan yang sama, dan jangan dieratkan.

7. Mengeratkan mur menggunakan kunci L dimulai dari mur

bagian tengah pada bilah pertama, kemudian mur bagian

tengah bilah kedua, dan mur bagian tengah bilah ketiga.

(Mengeratkan mur menggunakan kunci L tidak terlalu kuat

44

untuk menghindari retak pada bilah). Mengeratkan mur

dilanjutkan untuk mur posisi selanjutnya dengan urutan

seperti gambar 3.2.

Gambar 3.4. Urutan Pengeratan Mur Pada Turbin Angin

8. Pasang cone untuk menutup bagian tengah turbin angin.

Posisikan cone sesuai celah pada bilah dan pasang mur

menggunakan obeng.

9. Rakit bagian ekor turbin angin dengan menyisipkan sirip pada

bagian ujung batang sirip dan dieratkan dengan 3 pasang

mur-baut.

10. Pasang bagian ekor pada bagian belakang nacelle dan

eratkan mur menggunakan kunci L.

11. Pastikan turbin angin bekerja dengan baik dengan memutar

bilah atau dibiarkan saja untuk mendapatkan angin. Periksa

dan ulangi prosedur jika tidak bekerja dengan baik.

45

3.2.3 Pengujian Kesetimbangan Bilah Turbin Angin

Agar turbin angin mampu bekerja dengan baik, setiap komponen

yang menyusunnya harus selalu dalam kondisi baik. Bilah merupakan

komponen yang paling penting karena fungsinya untuk mendapatkan

angin. Karena itu bllah harus dirancang dengan sedemikian rupa agar

mampu menangkap energi angin dengan optimal, memiliki bobot yang

ringan, dan mudah berputar walau kecepatan angin rendah. Untuk itu

satu unir bilah turbin angin yang terdiri dari 3 bilah harus identik, memiliki

bentuk dan berat yang sama agar ketika dipasang mampu berfungsi

dengan baik.

Bilah yang setimbang adalah bilah yang merata beratnya dan titik

beratnya tepat ditengah-tengah turbin (dibagian rotor) sehingga ketika

posisi apapun bilah bisa berhenti dan mudah berputar. Tujuan kegiatan

pengujian ini antara lain :

1. Mendapatkan bilah yang layak untuk digunakan.

2. Memperbaiki bilah yang tidak seimbang.

3. Melatih kemampuan mengatur mur agar bilah seimbang.

Prosedur kegiatan pengujian kesetimbangan bilah ini, sebagai

46

berikut :

1. Pastikan kondisi lingkungan tidak dipengaruhi angin dan

siapkan alat dan perlengkapan untuk pengujian pada alas

khusus.

2. Siapkan bilah-bilah yang akan diuji kesetimbangannya,

catat nomor seri bilah.

3. Pasang nacelle pada tiang.

4. Pasang bilah pada nacelle, dan perhatikan posisi lubang

baut pada bilah. Apakah sejajar minimal 2 lubang tiap bilah

dengan lubang baut pada flange dan rotor? Jika tidak

berikan catatan pada identitas bilah.

5. Jika iya, lanjutkan pemasangan bilah sampai ketiga bilah

terpasang. Tandai tiap bilah. Bisa dengan memberikan

nomor menggunakan alat tulis.

6. Uji kesetimbangan, dimulai dari bilah 1 dengan

mengarahkan ujungnya kearah bawah (sudut 270o).

7. Setelah bilah pada posisi yang sesuai, lepas dan perhatikan

47

apakah bilah bergerak atau tidak? Jika diam, kemungkinan

bilah telah seimbang.

8. Jika bergerak, tunggu hingga bilah berhenti bergerak dan

perhatikan posisinya. Seharusnya bilah yang berat akan

berada di posisi bawah. Catat posisinya.

9. Posisikan kembali bilah 1 ke arah kanan atau sudut 0o dan

perhatikan. Catat kondisinya.

Gambar 3.5. Posisi Uji Kesetimbangan

10. Ulangi uji kesetimbangan untuk bilah 2 dan bilah 3. Catat

hasilnya.

11. Ambil kesimpulan apakah bilah telah setimbang atau belum.

Jika belum, simpulkan masing-masing bilah dari yang paling

ringan sampai paling berat.

48

3.2.4 Pemeliharaan Turbin Angin TSD-500

Turbin angin memiliki fungsi untuk menyuplai listrik kepada beban.

Karena itu turbin angin harus selalu berada dalam kondisi yang baik dan

mampu bekerja dengan optimal. Untuk itu dilakukan pemeliharaan secara

berkala untuk memeriksa, menguji, memperbaiki, dan memastikan turbin

angin selalu dalam kondisi terbaik untuk memberikan kinerja optimal.

Pemeliharaan turbin angin dilakukan satu kali dalam sebulan, yang

biasanya memakan waktu dua hari. Waktu pelaksanaan ditentukan

sesuai jadwal pada hari-hari minggu pertama atau kedua setiap bulan,

atau ditentukan sesuai kebutuhan turbin angin tergantung pada kondisi

lapangan. Kegiatan pemeliharaan biasanya dilakukan pada pagi hari

untuk kenyamanan dan keamanan petugas, karena cuaca masih dalam

kondisi cerah dan angin belum berhembus kencang.

Pemeliharaan turbin angin ini dilakukan secara langsung di

lapangan dengan menaiki tiang/tower tempat turbin angin dipasang, karena

itu pemeliharaan wajib dilakukan pada kondisi cuaca yang baik dan turbin

angin tidak berputar/tidak bekerja. Kegiatan ini idealnya membutuhkan 4-5

petugas guna pemeliharaan berlangsung lancar. Petugas yang dibutuhkan

antara lain : 2 orang pelaksana operasi bekerja di atas tiang, 1-2 orang

petugas sebagai pemantau kegiatan dan membantu menyiapkan peralatan

di bawah, dan satu orang yang bertugas mengawasi dan

49

mendokumentasikan kegiatan. Pemeliharaan turbin angin hanya bisa

dilakukan setelah mendapatkan izin dari supervisor.

Alat dan Perlengkapan

Dalam pemeliharaan turbin angin digunakan alat dan perlengkapan

sebagai berikut :

1. Alat

a. Kunci ukuran 12-18

b. Pelumas/Oli

c. Sikat Kawat

d. Kamera Digital

e. Tali

2. Perlengkapan

a. Pakaian Kerja.

b. Helm

c. Sarung Tangan dan Sepatu

d. Body Harness

Kegiatan pemeliharaan turbin angin dilakukan dengan tahapan

sebagai berikut :

Persiapan

1. Memastikan kondisi lingkungan mendukung untuk melakukan

pemeliharaan.

2. Semua petugas yang bekerja melakukan briefing untuk menjelaskan

tugas masing-masing.

50

3. Petugas menggunakan perlengkapan pelindung, terutama

pelaksana operasi menyiapkan diri dengan perlengkapan K3 berupa

safety helmet, pakaian kerja, sarung tangan, sepatu, dan body

harness.

3. Groundman menyiapkan peralatan yang akan digunakan.

4. Pendokumentasi menyiapkan peralatan dokumentasi

Pelaksanaan Pemeliharaan

1. Pendokumentasi segera mendokumentasikan dan mencatat rincian

kegiatan. Petugas lainnya wajib melaporkan kondisi turbin angin

kepada pendokumentasi, dalam setiap tahap pelaksanaan

pemeliharaan.

2. Pemeliharaan dimulai dengan memeriksa kondisi tiang/tower

penopang turbin angin. Perhatikan apakah tiang atau tower masih

berdiri lurus atau tidak? Jika tiang atau tower melengkung atau

miring, bahas bersama tim untuk menentukan langkah perbaikan.

3. Periksa mur-baut penahan tiang pada pondasi, jika longgar, eratkan

mur-baut menggunakan kunci yang sesuai.

4. Perhatikan kondisi angin, apakah turbin angin berputar atau tidak.

Jika berputar karena angin, gunakan tongkat penahan untuk

menangkap sirip turbin angin dan mengarahkannya berlawanan arah

hembusan angin. Pastikan turbin angin telah berhenti berputar.

5. Pelaksana operasi pertama membawa peralatan pemeliharaan naik

berdiri sejajar dengan turbin angin, jika pemeliharaan pada tiang

51

menggunakan tangga. Sedangkan jika pemeliharaan pada tower,

panjat tower dengan hati-hati.

6. Pelaksana operasi pertama mendekati turbin angin dan memasang

lanyard melingkari tiang sebagai pengaman saat bekerja. Kemudian

mengikat bilah pada tiang penopang agar tidak berputar.

7. Pelaksana operasi kedua kamera dan peralatan tambahan jika ada,

kemudian menaiki tiang dengan hati-hati, dan memasang lanyard

pengaman setelah sampai di atas.

8. Sewaktu menunggu pelaksana operasi kedua, pelaksana operasi

pertama memeriksa setiap mur-baut, bilah, dan bagian ekor turbin

angin.

9. Pelaksana operasi kedua mengambil foto kondisi turbin angin, dan

bagian-bagian yang diperiksa pelaksana operasi pertama terutama

pada bagian yang perlu dilakukan pemeliharaan.

10. Pada mur-baut tiang dan nacelle biasanya terjadi penggaraman atau

timbul karat, bersihkan bagian-bagian tersebut dan beri pelumas

untuk melindungi. Eratkan mur-baut yang longgar.

11. Pada bilah, periksa permukaan bilah dan pelindung aluminiumnya.

Pastikan bilah masih setimbang dan dapat bekerja dengan baik. Jika

terjadi kerusakan, biasanya terjadi pengelupasan cat dan rusak

akibat benturan benda-benda tajam yang terbang ambil foto kondisi

bilah.

12. Buka ikatan bilah dan lakukan uji kesetimbangan. Jika bilah sedikit

tidak setimbang, lakukan proses menyeimbangkan dengan

52

mengatur kekuatan mur yang menjepit bilah pada rotor. Jika bilah

tidak setimbang parah, tambahkan beban pada bilah yang kurang

berat. Berikan tanda pada bilah berupa selotip yang berbeda warna

tiap bilahnya. Ini bertujuan untuk melihat kondisi bilah apakah selalu

pada posisi yang sama ketika berhenti.

13. Pada ekor turbin angin, periksa mur-baut yang menahan ekor, mur-

baut yang menahan sirip, dan kondisi sirip. Jika terdapat karat atau

garam, bersihkan dan beri pelumas. Jika sirip terkelupas atau

hancur, ambil foto kondisi sirip.

14. Pastikan semua bagian turbin angin telah diperiksa dan dilakukan

pemeliharaan.

15. Pelaksana operasi melepas lanyard pengaman dan turun dengan

hati-hati dimulai dari pelaksana operasi kedua, dan dilanjutkan

pelaksana operasi pertama.

16. Semua pelaksana operasi telah turun. Semua petugas memeriksa

kembali kelengkapan alat dan perlengkapan dan dikembalikan ke

tempat semula. Pemeliharaan selesai.

53

Dokumentasi Kegiatan

Gambar 3.6 Survei Lapangan Sebelum Melakukan Pemeliharaan

Gambar 3.7 Perlengkapan Keselamatan Kerja dan Lilitan Tali Pada

Body Harness

54

Gambar 3.8 Karat dan garam yang muncul pada turbin angin

Gambar 3.9 Karat pada ekor dan retak pada bilah

55

Gambar 3.10 Karat pada ekor dan retak pada bilah

BAB IV

PENUTUP

4.2 Simpulan

Dari pembahasan laporan kegiatan kerja magang yang dilaksanakan

selama empat bulan di Pusat Studi dan Pengembangan Teknologi Energi

Terbarukan milik PT. Lentera Angin Nusantara yang telah diuraikan di atas,

dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Pusat Studi dan Pengembangan Teknologi Energi Terbarukan milik PT.

Lentera Angin Nusantara adalah salah satu tempat yang serius

melakukan penelitian terhadap PLTB.

2. Pembangkit Listrik Tenaga Bayu/Angin memiliki potensi sangat baik untuk

digunakan di wilayah Indonesia. Dengan perkiraan listrik yang bisa

diperoleh lumayan besar.

3. Butuh waktu agar PLN mampu menerapkan PLTB sebagai pembangkit

listrik utama.

4. Sistem hibrid (PLTB dan Panel Surya) sangat sesuai untuk wilayah

56

terpencil di Indonesia khususnya bagian Timur.

5. Sistem pembangkit listrik energi baru terbarukan membutuhkan biaya

lebih mahal pada awal pembangunan tetapi biaya lebih murah dalam

jangka panjang.

6. Perlu penyempurnaan sistem turbin angin untuk bisa dihubungkan

dengan sistem distribusi listrik PLN (On-Grid)

4.2 Saran

Setelah mengikuti kerja magang di PT. Lentera Angin Nusantara, ada

beberapa saran sebagai berikut :

1. Kerja magang merupakan suatu kegiatan untuk meningkatkan kualitas

pendidikan dan keterampilan mahasiswa. Karena itu, sebaiknya pihak

Perguruan Tinggi hendaknya menjalin hubungan khusus dengan berbagai

instansi, demi memudahkan mahasiswa mendapatkan kesempatan

melaksanakan kerja magang atau setidaknya mendapatkan pilihan

rekomendasi instansi untuk mengajukan kerja magang. Dengan demikian

diharapkan dapat memudahkan dan mempercepat proses pengajuan

kerja magang.

2. Untuk perusahaan tempat melakukan kerja magang, diharapkan lebih

tegas kepada petugas agar selalu melakukan pekerjaan sesuai SOP dan

menggunakan perlengkapan keamanan sesuai standar. Ini bertujuan

untuk menjaga keselamatan dan kenyamanan petugas dan lingkungan.

57

DAFTAR PUSTAKA

1. Piggot, Hugh. Windpower Workshop. British Wind Energy Association.

2. Al-Shemmeri, T. Wind Turbines. Ventus Publishing ApS.

3. Lentera Angin Nusantara. 2014. Pengenalan Teknologi Pemanfaatan

Angin.

4. Lentera Angin Nusantara. 2014. SOP Break ON-OFF, Instalasi, dan

Pemeliharaan Turbin Angin

Documents

Laporan Magang BAB I-4