Upload
untung-waluyo
View
173
Download
18
Embed Size (px)
DESCRIPTION
proposal
Citation preview
PROPOSAL DANA HIBAH PENELITIAN MAHASISWA
JUDUL
KONVERSI BIOMASSA DAN SAMPAH PLASTIK MENJADI BAHAN BAKAR
BRIKET PADAT
Diusulkan oleh:
Untung Waluyo (10/298051/TK/36545)
Desi Ragil Mustofa (10/298051/TK/36116)
Khusin (10/298051/TK/36554)
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS GADJAH MADA
TAHUN 2013
1
Judul : KONVERSI BIOMASSA DAN SAMPAH PLASTIK MENJADI BAHAN BAKAR BRIKET PADAT
1. Ketua Pelaksana Kegiatana. Nama Lengkap : Untung Waluyob. NIM : 10/298051/TK/36545c. Jurusan/Universitas : Teknik Fisika/UGMd. Alamat Rumah : Pogung Kidul Rt:04/49 No.5, Yogyakartae. Alamat Email : [email protected]
2. Anggota Pelaksana Kegiatan : 2 orang
3. Dosen Pembimbinga. Nama Lengkap dan Gelar : b. NIP :c. Alamat Rumah dan No Telp. :
4. Biaya Kegiatan Totala. DHP Mahasiswa :b. Sumber lain :
5. Jangka Waktu Pelaksanaan :
Yogyakarta, 10 Maret 2013
2
A. JUDULKONVERSI BIOMASSA DAN SAMPAH PLASTIK MENJADI BAHAN BAKAR
BRIKET PADAT
B. LATAR BELAKANG MASALAH
C. PERUMUSAN MASALAHDari uraian diatas, maka masalah yang akan diambil untuk penelitian ini adalah :1. Apa saja yang perlu dilakukan dalam merancang bangun turbin angin siklon
ventilator?
2. Generator yang bagaimanakah yang dapat dibuat dengan metode pembuatan
mudah, murah dan memiliki efisiensi baik?
3. Bagai mana metode penyimpanan energi listrik sebelum didistribusikan?
4. Berapa besar daya yang dihasilkan turbin angin siklon?
D. TUJUAN PENELITIANTujuan dari penelitian ini antara lain :1. Mendesign ulang turbin angin siklon ventilator menjadi turbin angin untuk
membangkitkan generator.2. Membuat generator.3. Menentukan metode penyimpanan energi listrik.4. Menentukan besarnya daya yang dihasilkan turbin angin siklon.
E. LUARAN YANG DIHARAPKAN
Pembangkit listrik turbin angin siklon merupakan sebuah ide dalam rangka memberi solusi untuk keterbatasan listrik dan sumber listrik yang ada di Indonesia. Turbin angin cyclone ventilator ini merupakan turbin dengan dua fungsi sekaligus yaitu ventilasi dan pembangkit listrik.
3
Luaran yang ingin dicapai :1. Mendapatkan prototipe turbin siklon ventilator sebagai pembangkit listrik ramah
lingkungan.2. Mendapatkan karakteristik dari prototipe pembangkit listrik turbin siklon
ventilator.3. Mendapatkan rangkaian yang sesuai agar energi yang didapat optimal.4. Memberi solusi untuk konsep energy terbarukan kerakyatan.
F. KEGUNAANPenelitian ini ditujukan untuk meningkatkan fungsi guna turbin angina cyclone ventilator yang tidak hanya sebagai ventilator tetapi juga sebagai pembangkit listrik. Penelitian ini diharapkan dapat berguna untuk :1. Peneliti secara langsung sebagai kegiatan meneliti energy terbarukan.2. Sumber energi ramah lingkungan yang mudah didapatkan dan dimanfaatkan pada
bangunan-bangunan.3. Sebagai alat bantu sirkulasi udara.
G. TINJUAUAN PUSTAKAa. Energi Angin
Secara umum, pemanfaatan tenaga angin di Indonesia memang kurang mendapat perhatian. Sampai tahun 2004, kapasitas terpasang dari pemanfaatan tenaga angin hanya mencapai 0.5 MW dari 9.29 GW potensi yang ada (DESDM, 2005). Padahal kapasitas pembangkitan listrik tenaga angin di dunia telah berkembang pesat dengan laju pertumbuhan kumulatif sampai dengan tahun 2004 melebihi 20 persen per tahun. Dari kapasitas terpasang 5 GW pada tahun 1995 menjadi hampir 48 GW pada akhir tahun 2004 tersebar dalam 74,400 turbin angin di sekitar 60 negara (BTM Consults ApS, 2005).Gambar 1.2 2 menunjukan laju pertumbuhan energi angin tahunan dunia.
Angin di Indonesia memiliki rata – rata kecepatan sebesar 5 m/s.http://na.unep.net/swera_ims/map2/ , 7 April 2011
4
Angin memiliki energi kinetik karena bergerak. Energi angin dapat dikonversi ke
dalam bentuk energi lain seperti listrik atau mekanik dengan menggunakan kincir
atau turbin angin.
Daya adalah energi per satuan waktu. Daya angin berbanding lurus dengan
kerapatan udara, dan kubik kecepatan angin, seperti diungkapkan dengan
persamaan berikut:
Persamaan mengenai daya angin ini dapat dijabarkan sebagai berikut. Karena
perbedaan kerapatan udara di dataran rendah dan di daerah yang tinggi, energi
angin yang dapat diekstrak di daerah pantai akan lebih besar dibandingkan
dengan yang di pegunungan. Kemudian, apabila suatu tempat memiliki kecepatan
angin 2 kali lebih cepat dari tempat lain, tempat pertama tersebut memiliki energi
angin 8 kali lebih besar. Oleh karena itu, pemilihan lokasi sangat menentukan
besarnya penyerapan energi angin.
Daya angin maksimum yang dapat diekstrak oleh turbin angin dengan luas
sapuan rotor A adalah :
Angka 16/27 (=59.3%) ini disebut batas Betz (Betz limit, diambil dari ilmuwan
Jerman Albert Betz). Angka ini secara teori menunjukkan efisiensi maksimum
yang dapat dicapai oleh rotor turbin angin tipe sumbu horisontal. Pada
kenyataannya karena ada rugi-rugi gesekan dan kerugian di ujung sudu, efisiensi
5
aerodinamik dari rotor, ηrotor ini akan lebih kecil lagi yaitu berkisar pada harga
maksimum 0.45 saja untuk sudu yang dirancang dengan sangat baik. Maka daya
yang dapat diserap oleh turbin angin menjadi :
Faktor Pola Energi :
Potensi energi angin di suatu lokasi adalah merupakan daya angin yang tersedia
di lokasi tersebut dan dikoreksi dengan menggunakan faktor pola energi kE :
b. Turbin angin siklon
Turbin angin siklon ventilator merupakan turbin angina dengan blade banyak. Turbin ini menangkap aliran angin dari arah mana saja.
Gambar turbine cyclone ventilator Alasan pemilihan Turbin cyclone ventilator : 1. Dapat digunakan sebagai ventilator2. Dapat digunakan sebagai pembangkit listrik3. Murah4. Portable5. Mudah pembuatan / instalasi6. Mudah perawatanpada penelitian ini, akan dicari konsep energy dari angin yang murah, portable, mudah pembuatan untuk mendukung konsep ekonomi kerakyatan.
c. Generator
6
Generator arus searah berfungsi mengubah energi mekanis dari penggerak
mulanya menjadi energi listrik yang diberikan ke beban. Konstruksi generator
arus searah terdiri dari
1. Stator adalah bagian mesin arus searah yang diam.
2. Rotor atau angker atau jangkar atau amature adalah bagian mesin yang
berputar.
3. Celah udara adalah ruangan yang ada antara stator dan rotor.
Persamaan umum tegangan yang dibangkitkan oleh generator arus searah
E0 = x 10-8
Dimana: E0 = tegangan diantara brushes [V]
Z = jumlah total konduktor pada armatur
rpm = kecepatan rotasi [r/min]
Ф = flux per pole [Wb]
a = banyak garis edar paralel dari arus pada penghantar jangkar
p = banyak kutub
Prinsip kerja Generator DC
Proses pemabangkitan tegangna induksi dapat dilihat pada gambar berikut
Jika rotor diputar dalam pengaruh medan magnet, maka akan terjadi perpotongan
medan magnet oleh lilitan kawat pada rotor. Hal ini akan menimbulkan tegangan
induksi. Tegangan induksi terbesar terjadi saat rotor menempati posisi seperti
Gambar (a) dan (c). Pada posisi ini terjadi perpotongan medan magnet secara
7
maksimum oleh penghantar.
H. METODE PENELITIAN / PELAKSANAAN
Penelitian ini akan dibuat menjadi 3 sub pekerjaan.
1. Desain ulang turbin siklon ventilator
2. Membuat generator
3. Menghubungkannya ke beban
4. Menyimpannya dalam accumulator
5. Pengujian
a. Skala lab (dengan blower)
b. Di lapangan
I. JADWAL KEGIATANPenelitian ini dijadwalkan di kerjakan dengan chat agenda sebagai berikut:
No KegiatanAgustus September OktoberI II III IV I II III IV I II III IV
1 Pembentukan tim 2 Pencarian lokasi 3 Penyusunan proposal
4Pengadaan perlengkapan dan peralatan
5 Mendesain ulang turbin
6Uji coba turbin yang telah didesain ulang
7Penentuan dan pembuatan lilitan generator
8Penentuan dan uji coba accumulator
8
9 Uji coba LED10 Uji coba daya beban11 Uji coba efisiensi
12Uji coba turbin siklon ventilator di lapangan
1 Penyusunan laporan
Diagram alir penelitian
9
Ide
Pembentukan team
Pembuatan proposal
dana
Pengadaan alat
Desain ulang turbin
Pembuatan generator
Menghubungkan ke LED
Menyimpan di accu
menyala
Pengukuran daya, volt
Daya dan volt terbesar diperoleh
Pengukuran kecepatan angin di lapangan
Pengukuran kecepatan angin di lab (blower)
Pengujian
J. RANCANGAN BIAYARancangan biaya yang diperlukan
Uraian Harga Satuan Biaya TotalBahan Habis
Pakai:
LED 200 Rp. 500,- Rp. 100.000,-Mur baut 50 psg Rp. 500,- Rp. 25.000,-
Kabel 1 roll Rp. 250.000,- Rp. 250.000,-SubTotal 375.000,-
Turbin siklon
dan generator
Turbin siklon diameter 60” 2 buah Rp. 900.000,- Rp. 1.800.000,-Cerobong diameter 60” 2 buah Rp. 250.000,- Rp. 500.000,-
Magnet 8 buah Rp. 100.000,- Rp. 800.000,-Lilitan 10A 2 roll Rp. 150.000,- Rp. 300.000,-
Plat besi 1 mm 2 Rp. 25.000,- Rp. 50.000,-Accumulator 12 Volt 2 buah Rp. 150.000,- Rp. 300.000.-Accumulator 24 volt 2 uah Rp. 200.000,- Rp. 400.000,-
Motor DC 12 volt 3 buah Rp. 15.000,- Rp. 45.000,-Motor DC 24 volt 3 buah Rp. 60.000,- Rp.0 180.000,-
SubTotal Rp. 5.125.000,-
Peralatan:
Tespen 1 buah Rp. 7.000,- Rp. 7.000,-Multimeter 1 buah Rp. 150.000,- Rp. 150.000,-
Anemometer digital (sewa) 1 buah Rp. 300.000,- Rp. 300.000,-Tools kit 1 buah Rp. 100.000,- Rp. 100.000,-
Gunting besi 1 buah Rp. 50.000,- Rp. 50.000,-Blower 1 buah Rp. 250.000,- Rp. 250.000,-
SubTotal Rp. 907.000,-
Biaya
Produksi
Biaya Las 1 Rp. 150.000,- Rp. 150.000,-Transportasi Lokal & luar kota Rp. 300.000,-
Komunikasi Rp. 200.000,-Pertemuan,sosialisasi dg warg 300.000,- Rp. 300.000,-Tool kit maintenance u warga 1 set 200.000,- Rp. 200.000,-
SubTotal Rp. 1.250.000,-
Biaya
Operasional
ATK (ballpoint,penggaris,jangka,dll)
1 set Rp. 50.000,- Rp. 50.000,-Kertas A4 1 rim Rp. 40.000,- Rp. 40.000,-
CD 10 Rp. 4.000,- Rp. 40.000,-Pembuatan film 1 Rp. 100.000,- Rp. 100.000,-
Isi ulang tinta printer 1 kali Rp. 50.000,- Rp. 50.000,-SubTotal Rp. 280.000,-
10
Penyusunan laporan
Data
selesai
Sosialisasi ke masyarakat
TOTAL Rp. 7.412.000,-
K. DAFTAR PUSTAKA
Y. Daryanto. Kajian Potensi Angin untuk Pembangkit Listrik Tenaga Bayu. Balai PPTAGG –
UPT-LAGG, Yogyakarta, 2007.
http://isjd.pdii.lipi.go.id/admin/jurnal/71081527.pdf
Spesifikasi Cooler Turbine Ventilator. Dokumen Teknis. Gracia Abadi, Surabaya, 2010.
Gambar Teknik Cooler Ventilator TYPE L 60 ALM (24”) SPLIT.Dokumen Teknis. Gracia
Abadi, Surabaya, 2010.
Berahim, Hamzah (1994). Pengantar Teknik Tenaga Listrik Teori Ringkasan dan
Penyelesaian Soal. Yogyakarta: Penerbit Andi Offset
11
L. Lampiran
Biodat a Dosen Pembimbing
Ahmad Agus Setiawan, PhD
Contact Address :Jl. Grafika No. 2, Yogyakarta 55281
Office phone : 0274 580882
Office Fax : 0274 580882
Email : [email protected]
Department : Enineering Physics
Website : sites.google.com/site/aasetiawansite/
Teaching and supervision expertise : S3
Education Background : Doctor, Renewable Energy Systems, Department of Electrical Engineering, Curtin University,
Australia, January 2004 - March 2009Thesis : Development of a Modular AC Coupling Minigrid Hybrid System for Sustainable Power Supply in Remote Areas and Disaster Response and Reconstruction
Master, Sustainable Energy Engineering, The Royal Institute of Technology - KTH, Sweden, August 2000 - August 2002Thesis : Hybrid Wind / Diesel Systems for Hotels and Villages: Design Proposal for a Coastal Tourism Site at Baron Beach, Yogyakarta, Indonesia
Undergraduate, Electrical Engineering, Gadjah Mada University, Indonesia, Indonesia, August 1993 - August 1999Thesis : Evaluation of Protection System in Airport Power Supply System
Research Interest : Renewable Energy Systems & Applications for Sustainable Development, Power Electronics for
Distributed Power Generation , Energy Self Sufficient Village (Desa Mandiri Energi)Research Cluster/Group : Energy EngineeringAward : Australian Alumni Award 2011 for Sustainable Economic and Social Development, Australian
12
Embassy, 2011 PII Engineering Award 2010 ADHICIPTA PRATAMA, PII - The Institution of Engineers Indonesia,
2010 The Best Research Based Community Services, Universitas Gadjah Mada, 2010 The Best Research Based Community Services, Universitas Gadjah Mada, 2009 iBoP ASIA, IDRC Canada, 2009 Mondialogo Engineering Award 2007, UNESCO and Daimler, 2007 Recipient of Student Cooperative Program in Industry, GE Lighting Indonesia, 1997
Biodata Anggota
Nama : Novera Istiqomah
NM : 07/252574/TK/32943
Fakultas : Teknik Fisika
Jurusan : Fisika Teknik
Alamat : Gg. Markisa I no.3 RT 08 RW 03, Ngantekpelem, Baturetno Banguntapan Bantul
Nama : Marcelina Wibowo
NIM : 07/253205/TK/33291
FAkultas : Teknik Fisika
Jurusan : Fisika Teknik
Alamat : Jl. Tamansiswa 52 Yogyakarta
13