## CAKRAM
Jurnal Teknik Mesin:
KAJIAN POTENSI ANGIN SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF DAN TERBARUKAN PEMBANGKIT LISTRIK DI UNIVERSITAS PAMULANG
Ihat Solihat 1 ,Fifit Astuti 2 , Agustina Dyah Setiyowati 3
1 Program Studi Teknik Mesin, Universitas Pamulang, Jl. Surya Kencana No. 1, Tangerang Selatan, Indonesia
Email : dosen00990@unpam.ac.id
Masuk : 28 Juli 2018 Direvisi : 21 September2018    Disetujui :2 Oktober 2018
Abstrak: Energi  merupakan  kebutuhan  vital  manusia  sepanjang  zaman.  Energi  dapat  didefinisikan  sebagai  kemampuan yang  diperlukan  untuk  melakukan  usaha.  Angin  sebagai  Sumber  daya  alam  yang  begitu  melimpah  menjadi  sebuah  energi alternatif yang belum banyak di manfaatkan.Pengukuran kecepatan angin di gedung A universitas Pamulang pada ketinggian 5 m di waktu pagi dan siang hari di 5 titik pengambilan yang diperoleh data pada titik 3 di pagi hari dan titik 4 di siang hari dengan  kecepatan  1,7  m/s  dan  3,7  m/s  dengan  daya  yang  dihasilkan  yaitu  350  Watt.  Hasil  pengukuran  kecepatan  tersebut diguanakan  sebagai  acuan  dalam  pembuatan  prototype  PLTA.  Prototype  menggunakan  pipa  paralon  dan  vleg  roda  sepeda yang  dirancang  dengan  diameter  roda  50  cm  dan  panjang  pipa  100  cm.    Prototype  ini  berhasil  di  ujicoba  dengan pemutarannya menggunakan kipas angin dengan inidkator LED yang menyala.
Kata kunci: angin, kecepatan, prototype PLTA
Abstract: Energy is a vital human need throughout the ages. Energy can be defined as the ability required to do business. Wind  as  an  abundant  natural  resource  becomes  an  alternative  energy  that  has  not  been  widely  utilized.  Measurement  of wind speed in building A university Pamulang at a height of 5 m in the morning and afternoon at 5 point retrieval obtained data at point 3 in the morning and Point 4 in the daytime with a speed of 1.7 m / s and 3.7 m / s with the power produced is 350 watts. Speed measurement results are apply as a reference in the manufacture of prototype hydropower. Prototype uses pipes and vleg bike wheels designed with a 50 cm diameter wheel and 100 cm pipe length. This prototype successfully tested with playback using a fan with LED inidkator that lights up.
Keywords : Energy, Speed Wind, Prototype Hydropower

## PENDAHULUAN
Energi  merupakan  kebutuhan  vital  manusia  sepanjang  zaman.  Energi  dapat  didefinisikan  sebagai kemampuan  yang diperlukan  untuk  melakukan  usaha. Sumber energi  yang banyak digunakan  manusia berasal dari  alam. Sumber Energi  yang banyak dimanfaatkan selama ini didepoleh dari bahan bakar fosil yaitu solar, bensin, minyak bumi, batu bara, bensin dan gas alam. Bahan bakar fosil berasal dan tumbhan dan jasad hewan purba.  Kelemahan  dari  bahan  bakar  fosil  adalah  dapat  menimbulkan  polusi.  Bahan  bakar  fosil  tidak  dapat diperbarui  karena  proses  pembentukannya  sendiri  memakan  waklu  berjuta-juta  tahun  lamanya.  Penggunaan yang  terus  menerus  akan  menyebabkan  bahan  bakar  fosil  ini  semakin  habis  sehingga  perlu  dikembangkan sumber energi alternatif yang berasal dari sumner daya alam yang dapat diperbarahui seperti energi matahari, air dan angin, energi panas bumi dan energi pasang air laut. [2]
Krisis  energi  di  Indonesia  sudah  pada  ambang    batasnya  dimana  menurut  data  yang  dihimpun kompas pada tanggal 21 Maret 2015 lalu bahwa cadangan minyak Indonesia di perkirakan akan habis 11 tahun mendatang. Oleh karena itu jika Indonesia hanya bergantung pada sumber energi fosil maka akan habis, padahal potensi Indonesia sebagai  negara tropis  memiliki begitu banyak energi alternatif  yang apabila dikelola dengan tepat  akan  menghasilkan  energi  yang  besar  sebagai  pengganti  energi  fosil.  Indonesia  masih  memiliki  29.000 megawatt potensi panas bumi dan baru dimanfaatkan sekitar 5 persen. Penggunaan gas juga harus dioptimalkan
karena  Indonesia  punya  cadangan  cukup  besar,  yaitu  103  triliun  kaki  kubik.  Pengembangan  energi  baru terbarukan harus konsisten meskipun harga minyak dunia lemah. [2]
Teknologi  tenaga  angin,  sumber  energi  paling  cepat  berkembang  di  dunia,  sepintas  terlihat  sederhana. Namun dibalik menara tinggi, langsung dan bilahan besi putar terdapat pergerakan yang kompleks dari bahan- bahan  yang  ringan  seperti  desain  aerodinamis  dan  komputer  yang  dijalankan  secara  elektronik.  Tenaga ditransfer  melalui  baling-baling,  kadang  dioperasikan  pada  variable  kecepatan,  lalu  ke  generator  (meskipun beberapa turbin menghindari kotak peralatan dengan menjalankan langsung).[3]
Selama  beberapa  tahun  terakhir   pemasangan  kapasitas  angin  meningkat  melebihi  30%.  Hal  tersebut membuat target untuk menjadikan tenaga angin  mampu memenuhi kebutuhan energi dunia hingga  12 persen pada tahun 2020  menjadi realistis. Di saat bersamaan hal tersebut juga akan membuka kesempatan terbukanya lapangan pekerjaan hingga dua juta dan mengurangi emisi CO2 hingga 10.700 juta ton.[2]
Besarnya  potensi  tenaga  angin  sebagai  tenga  alternatif  yang  dapat  dipebarahui  menjadikan  latar  belakang membuat  generator  angin  yang  dapat  dimanfaatkan  sebagai  sumber  energi  khususnya  bagi  kawasan  kampus Universitas Pamulang. Penelitian ini dibatasi pada pengukuran kecepatan angin hanya di lantai 5 dan 6 gedung A  Universitas  Pamulang.  Perumusan  masalah  terdiri  dari  bagaimana  potensi  tenaga  angin  yang  berada  di wilayah  kampus  Universitas  pamulang  khususnya  di  lantai  5  dan  6,  dan  bagaimana    memanfaatkan  potensi tenaga angin yang berada wilayah kampus Universitas pamulang gedung A lantai 5 dan 6. Berdasarkan uraian tersebut makan penelitian ini bertujuan untuk mengukur besarnya kecepatan Angin di kampus  I Unpam  gedung A  lantai  5  dan  6  sekaligus  Membuat  prototipe  generator  pembangkit  listrik  tenaga  angin  yang  mampu diaplikasikan di Kampus I universitas Pamulang.

## METODOLOGI
Metode Pengukuran Kecepatan Angin
Gambar 1. Alur Pembuatan Prototype
Penelitain  ini  juga  melakukan  pengukuran    kecepatan  angin,  berikut  skema  pengukuran  kecepatan  angin  di gedung Pusat kampus UNPAM lantai 5:
Gambar 2. Alur Pengambilan Data Kecepatan Angin
Jurnal Teknik Mesin: CAKRAM 2018 Ihat Solihat,dkk, Kajian Potensi Angin sebagai Energi Terbarukan…,
Setelah diperoleh data pengukuran maka dibuatlah prototype generator angina sebagai berikut :
1. Generator mini yang sudadibeli di test dengan cara menyambungkan dengan LED.
2. Pipa seanjang 100 m dipotong menjadi dua bagian.
3. Besi sebaga kerangka dilas agar menjadi bentuk yang diinginkan
4. Pengecetan kerangka besi  dengan warna hitam dan vleg roda dengan warna biru.
5. Pemasangan  vleg  pada  kerangka  atas  dan  bawah  dilanjutkan  dengan  pemasangan    pipa  paralon  sebagai baling-baling PLTA.
6. Pemasangan generator mini  dan LED di atas rangka yang sudah tersusun.
7. PLTA digerakan dengan kipas angin untuk menyalakan lampu LED.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pengaruh Tempat Terhadap Kecepatan Angin dan Luas Penampang
Untuk  mengetahui potensi angin dikaitkan dengan berapa besar daya  yang akan dihasilkan dari kecepatan angin, kami  melakukan pengukuran  kecepatan angin pada waktu pagi hari dan siang  hari serta pada titik yang berbeda. Pengukuran  yang dilakukan sebanyak 5 (lima) kali  di setiap titik di lima  lokasi pada  waktu pagi dan siang.

## Gambar 4.1 garfik hubungan kecepatan dengan luas penampang
Data yang diperoleh pada waktu yang berbeda dan pada tempat yang berbeda dengan kode 1, 2, 3, 4 dan 5 dapat  dilihat    pada  tempat  3  (pagi)  dan  4  (siang)  yang  memiliki  kecepatan  angin  paling  besar  yaitu  secara berturut  turut  1,7  m/s  dan  3,7  m/s.Dapat  dilihat  pula  pada  grafik  yaitu  hubungan  berbanding  terbalik  antara kecepatan angin dan luas penampang, pada  kecepatan angin paling besar didapatkan luas penampang terkecil. Luas  penampang  hasil  perhitungan  dan  analisis  inilah  yang  nantinya  diharapkan  menjadi  dasar  pembuatan prototype  pembangkit  listrik  tenaga  angin  di  lingkungan  Unpam.  Berikut  table    1  mengenai  pengukuran kecepatan angin per waktu pagi dan siang.
Tabel 1. Hasil Pengukuran Kecepatan Angin dan Perhitungan Luas Penampang Kipas
PAGI SIANG KECEPATAN (m/s) LUAS (m2) KECEPATAN (m/s) LUAS (m2) 1 583.3333 2.1 62.98816 0.9 800.1829 2.7 29.6364 1.7 118.7326 3.2 17.80192 1.3 265.5136 3.7 11.51626 1.5 172.8395 3.1 19.58086
Jurnal Teknik Mesin: CAKRAM 2018 Ihat Solihat,dkk, Kajian Potensi Angin sebagai Energi Terbarukan…,

## Pembuatan Prototype Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Untuk pembuatan prototype mengacu pada hasil perhitungan luas penampang yang didapatkan dari tabel  1, diambil kecepatan angin terbesar yaitu pada titik ke 3 (pagi) dan 4 (siang)
Pagi : Luas penampang : 118,73 m2 2
2 118, 73 118, 73 6,15 A r r r m       
Siang. Luas penampang : 11,52 m2
2 2 11, 52 11, 52 1, 92 A r r r m     

##  
Luas  penampang  yang  didapatkan  harapannya  menjadi  dasar  pembuatan  prototype  pembangkit  listrik tenaga  angin,  dari  luas  penampang  yang  dianalogikan  sebagai  putaran  baling-baling  kipas  yaitu  berbentuk lingkaran maka didapatkan jari-jari baling-baling kipas sebesar kurang lebihnya 6,15 m dan 1, 92 m.
Untuk prototype pembangkit listrik tenaga angin yang akan kita buat menggunakan ukuran jari-jari 0,96 m, setengah ukuran sebenarnya hal ini  karena jari jari terlalau besa. Baling baling yang dibuat menggunakan baling baling  dari  paralon  panjangsekitar  100  cm    yang  dibagi  dua  .  Pembangkit  ini  di  uji  dengan  menyalakan  LED sebagai  indikator    adanya  tenaga  listrik  yang  terjadi.  Harpannya  pembuatan  protype  ini  bisa  menjadi pertimbangan  untuk pembangkit listrik alternatif (menyalakan AC ) pada siang hari  di Universitas Pamulang gedung A karena udara siang hari yang lebih panas. Berikut desaian prototype sebelum dibuat
Gambar 3.  Desain prototype pembangkit listrik tenaga angin skala kecil
Hasil Pembuatan  prototype  PLTA seperti berikut:
Gambar 4. kerangka awal pembuatan prototype
Jurnal Teknik Mesin: CAKRAM 2018 Ihat Solihat,dkk, Kajian Potensi Angin sebagai Energi Terbarukan…,
Simulasi pada kipas untuk bisa menyalakan lampu LED.

## Gambar 5. Pengecekan PLTA dengan kipas angin untuk menyalakan lampu LED
Dari hasil pembuatan prototype dan hasil pengukuran  kecepatan angin yang ada di daerah universitas Pamulang  gedung  A  dijadikan  energi  alrenaif  setidaknya  untuk  lampu    pada  malam  hari  dan  AC  untuk  siang hari. Dibutuhkan instalasi PLTA dengan diameter yang cukup besar agar menghasilkan energi listrik yang bisa digunakan di gedung A Universitas Pamulang.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Dari hasil penelitian, maka dapat disimpulkan :
1. Hasil pengukuran kecepatan angin di kampus Universitas Pamulang gedung A diambil dengan 2 waktu yaitu,  pagi dan siang. Kecepatan terbesar pada titik 3 untuk pagi hari dan titik ke 4  siang hari yaitu 1,7  m/s  dan  3,7  m/s.  Dari  kecepatan  yang  diukur  dapat  diketahui  daya  listrik  yang    dihasilkan  dan juga sebagai dasar pembuatan  prototype yang akan dibuat.
2. Prototype  PLTA  berhasil  dibuat  dengan  indikator  nyala  lampu  pada  LED  yang  dipasang  dengan bantuan kipas angin.
Adapun saran yang dapat diberikan adalah :
1. Perlu  adanya  langkah  serius  dalam  pembuatan  energi  alternatif  di  kampus  UNPAM  pusat  gedung  A yang memanfaatkan angin sebagai energi alternatif.
2. adanya uji joba PLTA yang dibuat lebih besar di wilayah kampus UNPAM pusat gedung A.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] 2007.  UU  No  30  Tahun  2007  tentang  Energi.  Bab  I  Pasal  I  :  ayat  5.  Pemerintah  Republik  Indonesia  : Jakarta
[2]  Elias  K.  Bawan  .Analisa  Potensi  Energi  Terbarukan  Di  Kabupaten  Kaimana    Propinsi  Papua  Barat  .2017. jurnal smartek
[3]  Ikhwan,I.  dan  M.A.  Hipi.  2011.  Analisis  Pengaruh  Pembebanan  Terhadap  Kinerja  Kincir  Angin  Tipe Propeller Pada Wind Tunnel Sederhana. http://repository.unhas.ac.id/bitstream/ diakses 24 Oktober 2017