## ANALISA PROSES CHARGING AKUMULATOR PADA PROTOTIPE TURBIN ANGIN SUMBU HORIZONTAL DI PANTAI PURUS PADANG
Melda Latif*, Refdinal Nazir*, Hamdi Reza**
* Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro Unand Padang ** Alumni Mahasiswa S1 Teknik Elektro Unand Email:Melda_latif@ft.unand.ac.id

## ABSTRAK
Tenaga listrik merupakan kebutuhan vital untuk pembangunan ekonomi dan pembangunan sosial. Hampir  semua  aktifitas  sehari-hari  dan  perindustrian  tidak  lepas  dari  penggunaan  tenaga  listrik.  Akan tetapi  tidak  semua  daerah  bisa  menikmati  energi  listrik  karena  keterbatasan  jangkauan  sumber  energi listrik oleh Pembangkit Listrik Negara (PLN). Karena tidak semua daerah menerima pasokan listrik PLN, maka kita bisa mendapatkan energi listrik dari energi angin yang merupakan energi terbarukan dan ramah lingkungan.  Energi  listrik    yang  berasal  dari  turbin  angin  sumbu  horizontal  disimpan  di  akumulator (baterai).  Akumulator  merupakan  sumber  energi  listrik portable yang  bisa  digunakan  dimana  saja  dan kapan  saja.  Energi  listrik  pada  akumulator  juga  bisa  habis  jika  digunakan  terus  menerus  dan  bisa  diisi ( charging ) kembali dengan input listrik DC yang berasal dari sistem konversi energi angin. Output dari turbin  angin  sumbu  horizontal  ini  adalah  tegangan  AC  3  fasa.  Dalam  penelitian  ini  digunakan transformator,  rectifier,  dan  dioda  sebelum  diteruskan  ke  akumulator.  Turbin  angin  sumbu  horizontal dipasang di daerah pantai Purus Padang. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa alat dan rangkaian yang dirancang  bisa  melakukan  proses charging dengan kecepatan  angin  minimum  yang  diperlukan  untuk menghasilkan tegangan output 12 Volt DC adalah 4,5 m/s atau dengan kecepatan putar generator turbin angin sebesar 450 rpm.
Kata  kunci:  energi  terbarukan,  angin,  turbin  angin  sumbu  horizontal,  akumulator,  transformator, rectifier, dioda

## I. PENDAHULUAN
Pemanfaatan  energi  angin  sebagai sumber  energi  listrik  alternatif  sudah  mulai dilakukan beberapa negara. Energi angin untuk menghasilkan listrik, sangatlah bergantung pada kecepatan  angin.  Pada  umumnya  kecepatan angin  di  Kota  Padang  berkisar  dari  0  sampai dengan  7,5  m/s.  Kecepatn  angin  di  atas  3  m/s dapat  dimanfaatkan  sebagai  sumber  energi listrik [1] .
Biasanya potensi angin banyak didapatkan  di  celah  antara  gunung,  dataran terbuka  dan  pesisir  pantai.  Penelitian  ini dilakukan  di  daerah  pantai  Purus  Padang. Dengan  menggunakan  prototipe  turbin  angin sumbu  horizontal  tipe  propeller,  energi  gerak dari turbin diubah menjadi energi listrik melalui generator sinkron magnet permanen. Generator sinkron  magnet  permanen  menghasilkan tegangan  bolak-balik(AC)  dan  kemudian
disearahkan  sebelum  disimpan  di  akumulator (aki). Akumulator  atau  aki  adalah  sumber tegangan listrik DC yang bersifat portable dan bisa  dipakai  dimana  saja dan  kapan saja tanpa harus  berada  di  daerah  atau  tempat  yang mendapatkan pasokan energi listrik. Pemakaian aki  juga  bisa  habis.  Aki  mempunyai  batas pemakaian dan tidak akan bisa dipakai lagi jika energinya sudah habis ( dicharging ).
Aki yang telah habis  bisa dipergunakan lagi  setelah  aki  tersebut  diisi  ulang ( charging ) dengan  cara  memberikan  tegangan  dengan potensial  yang  sama  pada  kutub  positif  dan negatif aki.

## II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Angin Angin  adalah  udara  yang  bergerak  dari tekanan  udara  yang  lebih  tinggi  ke  tekanan udara  yang  lebih  rendah.  Perbedaan  tekanan udara  disebabkan  oleh  perbedaan  suhu  udara akibat  pemanasan  atmosfir  yang  tidak  merata
oleh  sinar  matahari.  Karena  bergerak,  angin memiliki  energi dan  energi  angin  ini  bisa dimanfaatkan untuk berbagai macam kebutuhan manusia,  diantaranya  adalah  mengkonversikan energi angin tersebut ke energi listrik.
Energi  angin  dapat  dikonversi  atau ditransfer  ke  dalam  bentuk  energi  lain  seperti energi listrik,  energi mekanik dan  energi lainnya dengan menggunakan kincir atau turbin angin. Kecepatan  angin  tidaklah  sama  antara daerah  satu  dengan  daerah  lainnya.  Kecepatan angin dapat dibagi dalam beberapa kelas seperti terlihat pada tabel 2.1.
Tabel 2.1 Tabel Kondisi Angin Kelas Angin Kecepatan Angin (m/s) Kecepatan Angin (Km/jam) 1 0.3 – 1.5 1.0 – 5.4 2 1.6 – 3.3 5.5 – 11.9 3 3.4 – 5.4 12.0 – 19.5 4 5.5 – 7.9 19.6 – 28.5 5 8.0 – 10.7 28.6 – 38.5 6 10.8 – 13.8 38.6 – 49.7 7 13.9 – 17.1 49.8 – 61.5 8 17.2 – 20.7 61.6 – 74.5 9 20.8 – 24.4 74.6 – 87.9 10 24.5 – 28.4 88.0 – 102.3 11 28.5 – 32.6 102.4 – 117.0 12 >32.6 > 118 2.2 Turbin Angin
2.2.1 Jenis Turbin Angin Berdasarkan  sumbu  putar,  turbin  angin dibagi  menjadi  dua  jenis  yaitu  turbin  angin sumbu  horizontal  dan  turbin  angin  sumbu vertical.  Salah  satu  tipe  turbin  angin  sumbu horizontal  adalah  tipe Propeller yang mempunyai  baling-baling  (blade)  seperti pesawat  terbang . Gambar  2.1  memperlihatkan salah satu bentuk turbin angin tipe Propeller.
Gambar 2.1 . Turbin Angin Propeller [3]
Turbin  angin  sumbu  vertikal  adalah turbin  angin  yang  memiliki  gerakan  sudu sejajar dengan arah angin. Turbin angin jenis ini memiliki struktur yang lebih sederhana. Turbin angin sumbu vertikal adalah turbin angin yang dapat  digunakan  pada  kecepatan  angin  yang bervariasi  dengan  arah  yang  berbeda-beda. Tidak  seperti  turbin  angin  sumbu  horizontal, turbin angin jenis ini memiliki kecepatan putar yang  rendah  dengan  torka  yang  tinggi [Sargolzaei, J.]. Sehingga, turbin angin jenis ini lebih banyak digunakan sebagai sumber tenaga penggerak alat penggilingan padi ( windmill ).
Gambar 2.2. Macam – macam Tipe Turbin Angin Sumbu Vertikal [3] .

## 2.3 Generator Sinkron
2.3.1 Konsep Dasar Generator Sinkron Generator  adalah  suatu  mesin  yang menggunakan  magnet  untuk  mengubah  energi mekanis  menjadi  energi  listrik.  Prinsip generator  secara  sederhana  dapat  dikatakan bahwa  tegangan ggl  berasal  dari  hasil  induksi pada  konduktor  apabila  konduktor  tersebut bergerak  pada  medan  magnet  sehingga memotong garis-garis gaya magnet.
Besarnya tegangan  ggl  yang  dihasilkan oleh suatu generator bisa  diketahui  dari persamaan berikut ini [4] :
e = b lv (1) dimana : e = Tegangan ggl (volt) b = Kuat Medan Magnet l = Panjang Kumparan v = Kecepatan Putar (rpm)
Generator  sinkron  juga  dapat memiliki  sistem  eksitasi  dengan  menggunakan magnet  permanen.  Generator  sinkron magnet
permanen  seperti  ini  diilustrasikan  seperti gambar berikut:
Gambar 2.3 . Potongan melintang generator sinkron magnet permanen dua kutub [4] .
Pada  generator  sinkron,  bentuk  rotor yang  digunakan  dapat  dibagi  atas  dua  macam, yaitu: rotor silinder ( cylindrical-rotor ) dan rotor kutub  sepatu  ( salient-pole ).  Kedua  jenis  rotor ini  memiliki  karakteristik  yang  berbeda–beda. Pada  generator  sinkron  dengan  rotor  kutub sepatu  ( Salient-pole ),  umumnya  memiliki jumlah  kutub  yang  banyak.  Karena  jumlah kutub yang banyak ini mengakibatkan diameter generator menjadi besar dan generator memiliki putaran  sinkron  yang  lambat.  Sementara  itu, pada  generator  sinkron  dengan  rotor  silinder ( Cylindrical-rotor ) memiliki jumlah kutub yang lebih  sedikit  dari  pada  rotor  kutub  sepatu. Sehingga  mengakibatkan  generator  sinkron dengan  kutub  silinder  ini  memiliki  diameter yang  lebih  kecil  dan  putaran  sinkron  yang tinggi.
(a) (b)
Gambar 2.3. Bentuk rotor generator sinkron:
(a) Rotor kutub sepatu, (b) Rotor silinder [4] .
2.3.2 Kecepatan Putar Generator Sinkron
Frekuensi  elektrik  yang  dihasilkan generator  sinkron  adalah berbanding  lurus dengan  kecepatan  putar  generator.  Hubungan antara  kecepatan  putar  medan  magnet  pada
mesin  dengan  frekuensi  elektrik  pada  stator ditunjukkan oleh persamaan 2 [4] .
.
120 r e n p f  (2)
Dimana:
f e = frekuensi listrik (Hz)
n r =  kecepatan putar rotor (rpm) p = jumlah kutub magnet
2.4 Akumulator (Aki) Akumulator atau aki adalah suatu proses kimia  listrik,  dimana  pada  saat pengisian ( charge) energi  listrik  diubah  menjadi  kimia dan  saat pengeluaran  ( discharge) energi  kimia diubah  menjadi  energi  listrik.  Aki  ini  sama fungsinya dengan Baterai. Baterai terdiri dari sel-sel dimana tiap sel memiliki  tegangan  sebesar  2  V,  artinya  aki mobil dan aki motor yang memiliki tegangan 12 V  terdiri  dari  6  sel  yang  dipasang  secara  seri seperti  pada  gambar  2.4,  sedangkan  aki  yang memiliki  tegangan  6  V  memiliki  3  sel  yang dipasang secara seri seperti pada gambar 2.4.

## Gambar 2.4. Baterai 12 Volt
Proses  kimia  saat  pemakaian pada akumulator (aki) terlihat pada gambar 2.5.
(a) (b) (c)
Gambar 2.5. Keadaan pada baterai (a). Ilustrasi baterai dalam keadaan terisi penuh (b). Ilustrasi baterai saat mengeluarkan arus (c). Ilustrasi baterai dalam keadaan tak terisi [5] .
Dari gambar 2.5 dapat diketahui bahwa ion SO 4 bereaksi saat pemakaian ( discharging ), terlepas dari molekul H dan bergabung dengan molekul  Pb,  dan  saat  pengisian  terjadi sebaliknya,  molekul  SO 4 terlepas  dari  Pb  dan
kembali  bereaksi  dengan  molekul  H,  dan terbentuk kembali molekul H 2 SO 4. Proses yang terjadi pada akumulator bisa juga diilustrasikan oleh gambar 2.6 [5] .
Gambar 2.6 . Ion-ion pada akumulator (aki)
Ketika akumulator  mengalami proses discharging, terjadi  proses  kimia yang menghasilkan H 2 O, sehingga setelah pemakaian aki  massa  jenisnya  adalah  sama  dengan  air (H 2 O)  karena  proses  kimia  aki  tersebut menghasilkan  H 2 O,  dan  tidak  ada  lagi  beda potensial antara kutub anoda dan katodanya. Aki  yang  sudah  habis,  massa  jenisnya sama  dengan  air  yaitu  dengan  massa  jenis  1 kg/dm 3 (1  kg  per  1000  cm 3 atau  1  liter)  dan asam sulfat memiliki massa jenis 1,285 kg/dm 3 pada suhu 20 o C. Beberapa  hal  yang perlu diketahui tentang akumulator atau aki : a. Proses penerimaan arus (charging). Aki yang menerima arus adalah aki yang sedang  disetrum atau dicas  dengan  cara dialirkan  listrik tegangan  searah  (DC), dimana  kutub  positif Aki dihubungkan dengan arus listrik positif dan kutub negatif dihubungkan dengan arus listrik negatif.
Tegangan  yang  dialiri adalah sama dengan  tegangan  total  yang  dimiliki aki, artinya aki 12V  dialiri  tegangan  12  V  DC, dan  jika  tegangan aki  atau  baterainya 6  V maka  harus  dialiri  tegangan  6  V  DC  juga, dan dua aki 12 V yang dihubungkan secara seri  sebanyak  2  unit  maka  harus  dialiri tegangan  24  V  DC  (aki yang  duhubungkan seri  total  tegangannya  adalah  jumlah  dari masing-masing tegangan baterai (Voltase 1 + Voltase 2 = Voltase total ). b. Cairan elektrolit Pelat-pelat aki harus  selalu  terendam cairan  elektrolit.  Tinggi  cairan  elektrolit
sesuai  dengan  standar  dan  takaran  dari pabrik  produsen  aki.  Setiap  aki  sudah diberikan  takaran  berapa  banyak  minimum dan maksimum jumlah dari cairan elektrolit pada  aki  tersebut  jadi  kita  bisa  mengontrol keadaan larutan elektrolt aki. Oleh karena itu kita harus memeriksa tinggi cairan elektrolit dalam aki  setidaknya 1  bulan  sekali  karena senyawa dari cairan elektrolit bisa menguap terutama  akibat  panas  yang  terjadi  pada proses pengisian ( charging ). Jika  cairan  terlalu  tinggi,  hal  ini  akan memberikan  dampak  buruk  karena  cairan elektrolit bisa tumpah melalui lubang-lubang sel  (misalnya  pada  saat  terjadi pengisian) dan  dapat  merusak  benda-benda  yang  ada disekitar aki akibat  korosi,  misalnya  sepatu kabel, penyangga atau dudukan baterai, dan bisa  menyebabkan  korosi, selain  itu  proses pendinginan  dari  panasnya  cairan  elektrolit aki oleh  udara  yang  ada  dalam  sel  tidak efisien akibat kurangnya udara yang terdapat di  dalam  sel,  dan  juga  asam  sulfat  akan berkurang karena tumpah keluar.
c. Kapasitas Aki Kapasitas aki adalah  jumlah  Ampere- hours (Ah = kuat arus dalam satuan Ampere x  waktu  dalam  satuan  jam  atau  hours), misalnya  kapasitas  aki  10  Ah,  artinya aki dapat  memberikan  atau  menyuplai  energi listrik  sebesar  10  Ampere  dalam  satu  jam, atau  menyuplai  energi  listrik  5  Ampere dalam  2  jam  sesuai  dengan  hasil perkaliannya.
Makin  besar  ukuran  pelat  yang bersentuhan  dengan  cairan  elektrolit  maka makin  besar  kapasitasnya,  makin  banyak pelat  yang  bersentuhan  dengan  cairan elektrolit  maka  makin  besar  kapasitasnya. Jadi  untuk  mendapatkan  kapasitas  yang besar  maka  luas  pelat  dan  banyaknya  pelat haruslah ditingkatkan, dengan catatan bahwa pelat  haruslah  terendam  oleh  cairan elektrolit.
d. Temperatur Makin  rendah  suhu    maka  makin  kecil kapasitas baterai saat  digunakan  karena proses  reaksi  kimia  akan  semakin  lambat terjadi pada  saat suhu  semakin  rendah. Kapasitas baterai lebih  baik  diukur  pada suhu  kamar  atau  suhu  ruangan,  yaitu  suhu yang berkisar antara 20-25 o C.

## 2.4 Rectifier 3 Fasa
Rectifier  3  fasa  adalah suatu  rangkaian yang berfungsi mengubah tegangan AC 3 Fasa menjadi  tegangan  DC.  Rectifier  3  fasa  ini prinsip  kerjanya  sama  dengan  dioda, tetapi Rectifier  3  Fasa  ini  mempunyai  2  buah  dioda untuk masing-masing fasanya sehingga rectifier 3  fasa  mempunyai  6  buah  dioda.  Rangkaian rectifier 3 fasa adalah seperti pada gambar 2.7.
Gambar 2.7 Rangkaian Rectifier 3 Fasa [6]
Dari  gambar  2.7 dapat  dilihat  bahwa input yang diberikan adalah tegangan AC 3 fasa dimana  masing-masing  fasanya  terhubung diantara  dua  buah  dioda  yang  berbeda  yang posisi  kedua  dioda  tersebut  arahnya  adalah sama. Input dan output dari rectifier 3 fasa ini dapat dilihat pada gambar 2.8.
(a) (b)
Gambar 2.8 Input (a) dan Output (b)Rectifier 3 Fasa
Dari gambar 2.8 dapat dilihat bagaimana gambaran dari input dan output antara tegangan AC  3  fasa  dan  tegangan  output  DC  yang dihasilkan.  Dimana  fasa  1,  fasa  2  dan  fasa  3 berbeda  120 o dan  masing-masing  fasa  tersebut bisa dilihat dari perbedaan warna fasanya.

## 2.5 Kapasitor
Kapasitor  adalah  alat  elektronik  yang salah  satu  fungsinya  adalah  menyimpan tegangan  dan  menyuplai  tegangan  ketika
tegangan yang diterimanya menurun. Tegangan akan  disimpan  oleh  kapasitor  jika  tegangan input  naik  dan  kapasitor  akan  menyuplai tegangan ketika tegangan input menurun. Penyimpanan dan pengosongan tegangan dari kapasitor berfungsi untuk mengurangi riak- riak  pada  tegangan  DC  yang  dihasilkan  yang akan  membuat  tegangan  DC  tersebut  akan mendekati  garis  lurus.  Rumus  penyimpanan tegangan  pada  kapasitor  dapat  dilihat  pada persamaan (3).
(3)
Dan  rumus  Pengosongan  pada  kapasitor adalah pada persamaan (4)
(4)
Dari  rumus  2.3 dan  2.4 dapat  diketahui bahwa untuk pengisian kapasitor, semakin lama atau  semakin  besar  t,  maka  semakin  besar tegangan  yang  bisa  diisi  atau disimpan  oleh kapasitor  dan  mendekati  besar  tegangan  input, sedangkan untuk rumus pengosongan kapasitor, semakin lama atau semakin besar nilai t, maka semakin  kecil  tegangan  kapasitor  tersebut  dan mendekati nol (habis).
2.6 IC Regulator atau IC LM 7815 IC LM 7815 adalah suatu alat elektronika yang berfungsi membatasi tegangan maksimum suatu  rangkaian.  Tegangan  yang  dibatasi bermacam-macam  tergantung  jenis  IC  LM 78XX  nya,  ada  beberapa  jenis  IC  LM  78, diantaranya IC LM 7810, LM 7812, LM 7815, LM  7818  dan  masih  ada  jenis  IC  LM  78XX lainnya.
IC LM 7815 ini mempunyai 3 buah port. Port sebelah kiri adalah port input, port bagian tengah  adalah  ground  dan  port  bagian  kanan adalah port output.
Gambar 2.8. IC LM 78XX [11]
Phase 1 Phase 3 Phase 2 Phase 1
Dari gambar 2.15 dapat dilihat bahwa IC LM 78XX mempunyai 3 buah port, yaitu input, ground dan output. Port input berfungsi sebagai tempat  input  pada  IC  sedangkan  port  output adalah  port  tempat  hasil  proses atau  keluaran dari IC LM 7815.

## III. METODE PENELITIAN
Peralatan yang digunakan pada penelitian bisa dilihat pada tabel 3.1.
Tabel 3.1. Peralatan Penelitian No. Alat Jumlah 1. Generator Sinkron 3 fasa 1 unit 2. Turbin Angin 3 Sudu 3. Jumper dan Kabel secukupnya + 6 m 4. Kunci Pas 1 unit 5. Tang 1 unit 6. Anemometer “Lutron AM- 4205” 1 unit 7. Rectifier 3 Fasa + kapasitor + IC LM 7815 1 unit 8. Akumulator (Aki) 12V DC 5 Ah 1 unit 9. Tiang besi 1.5 m 10. Transformator (Trafo) 6 unit 11. Multimeter “Sanwa CD800a” 1 unit 12. Tempat dudukan generator 1 unit Turbin  angin  yang  telah  dibuat selanjutnya melalui proses pengujian. Pengujian ini dibatasi hanya untuk menghasilkan tegangan yang  dibutuhkan  untuk  proses charging, yaitu tegangan minimal sebesar tegangan aki sebesar 12  Volt  DC  dan  maksimum  adalah  110%  dari besar tegangan aki, yaitu sebesar 13,5 Volt DC.
Pada  pengujian  ini  digunakan  sistem  tegangan konstan. Pengujian dilakukan dengan pengambilan  data  di  Laboratorium  Konversi Energi  Elektrik, melakukan  simulasi  dengan Multism  11.0  serta  melakukan  pengujian  di lapangan, yaitu daerah Pantai Purus Padang.

## IV. HASIL PENELITIAN
Hasil  penelitian  dengan  menggunakan tiga metode penelitian diterangkan satu per satu sebagai berikut.

## 4.1 Pengujian Rangkaian Dengan Simulasi
Multism 11.0 Skema  rangkaian  simulasi  dapat  dilihat pada gambar 4.1 berikut ini.
Gambar 4.1. Skema rangkaian pada simulasi Multism 11.0
Dari  simulasi  dengan  menggunakan program Multism 11.0, diketahui bahwa untuk dapat  menghasilkan  tegangan  output  DC sebesar minimal 12 Volt DC, diperlukan besar tegangan  output  dari  generator  3 fasa 5.54 untuk  tegangan  line  to  line  (V L-L ) atau  3.2 untuk tegangan line to netral (V L-N ). .
Tabel 4.1. Data Hasil Simulasi Multism 11.0 dan perbandingannya dengan hasil perhitungan secara teori.
V L-N
(Volt)
V L-L (Volt) Simulasi V L-L (Volt) Perhitungan V DC (Volt) 1.0 1.73 1.73 1.70 1.1 1.90 1.91 2.16 1.2 2.08 2.08 2.63 1.3 2.25 2.25 3.10 1.4 2.42 2.42 3.57 1.5 2.59 2.60 4.04 1.6 2.77 2.77 4.52 1.7 2.94 2.94 5.00 1.8 3.11 3.12 5.48 1.9 3.29 3.29 5.96 2.0 3.46 3.46 6.44 2.1 3.63 3.64 6.92 2.2 3.81 3.81 7.40 2.3 3.98 3.98 7.88 2.4 4.15 4.16 8.36 2.5 4.33 4.33 8.85 2.6 4.50 4.50 9.32 2.7 4.67 4.68 9.80 2.8 4.85 4.85 10.28 2.9 5.02 5.02 10.77 3.0 5.19 5.20 11.25 3.1 5.37 5.37 11.73 3.2 5.54 5.54 12.22 3.3 5.71 5.72 12.70 3.4 5.89 5.89 13.17
3.5 6.06 6.06 13.65 3.6 6.23 6.24 14.11 3.7 6.41 6.41 14.50 3.8 6.58 6.58 14.50 3.9 6.75 6.75 14.50 4.0 6.93 6.93 14.50 Dari  tabel 4.1  dapat  diketahui  bahwa semakin  besar  tegangan  V LN ,  maka  semakin besar pula tegangan V LL dan V DC nya.
4.2 Pengujian di Laboratorium Konversi Energi Elektrik (LKEE) Unand Pada  tahap  pengujian  laboratorium  ini, generator  3  fasa  yang  digunakan  diuji  di Laboratorium Konversi Energi Elektrik (LKEE) dengan input energi adalah putaran dari sebuah motor.  Input  yang  diberikan  adalah  kecepatan motor  yang  bervariasi  (dalam  satuan  rpm). Gambar 4.2 adalah gambar pengujian alat yang terpasang  saat  pengujian  di  Laboratorium LKEE.
Gambar 4.2 .Pengujian di Laboratorium Konversi Energi Elektrik.
Dari  pengujian  ini  dilihat  bagaimana pengaruh  kecepatan  putar  motor  terhadap tegangan  output  serta  frekuensi  yang dihasilkan.  Hasil  pengujian  yang  dilakukan  di Laboratorium dapat dilihat pada tabel 4.2.
Tabel 4.2 .Hasil pengujian generator di
Laboratorium LKEE. Kecepatan Putar (rpm) V L-L (Volt) V DC (Volt) (Simulasi) V DC (Volt) (Pengujian Labor) 50 0.5 0.0 0.0 100 1.2 0.1 0.1 150 2.0 2.6 0.5 200 2.7 4.5 2.4 250 3.4 6.4 3.0 300 4.0 7.8 5.5
350 4.7 9.8 8.5 400 5.2 11.2 11.0 450 5.9 13.2 12.1 500 6.6 14.5 14.5 550 7.2 14.5 14.5 600 8.0 14.5 14.5 650 8.6 14.5 14.5 700 9.2 14.5 14.5 750 9.8 14.5 14.5 800 10.4 14.5 14.5 850 11.2 14.5 14.5 900 11.7 14.5 14.5 950 12.3 14.5 14.5 1000 13.3 14.5 14.5 1050 13.9 14.5 14.5 1100 14.5 14.5 14.5 1150 15.2 14.5 14.5 1200 15.8 14.5 14.5 Pada  pengujian  laboratorium  ini,  juga diukur  berapa  besar  arus  yang  mengalir  pada akumulator  (aki)  pada  saat  proses charging berlangsung,  dan  didapatkan  data  bahwa  arus yang  mengalir  saat charging adalah  0,05 Ampere. Untuk waktu pengisian, tentunya arus ini akan sangat lama digunakan untuk charging sebuah aki, dimana aki yang digunakan adalah aki  dengan  kapasitas  5  Ampere-hours. Kapasitas aki yang akan di charging adalah aki dengan  kapasitas  80%.  Jika  kapasitas  sebuah aki yang akan di charging adalah 80%, maka :
 Kapasitas yang akan diisi = 20% x 5 Ah = 1 Ah.
 Waktu  yang  dibutuhkan  untuk charging adalah : 1 Ah / 0.05 Ampere = 20 hours atau 20 jam.
Jadi  waktu  yang  dibutuhkan  untuk melakukan charging pada aki dengan kapasitas 80% adalah 20 hours atau 20 jam.
4.3 Pengujian Charging Akumulator di Pantai Purus Padang Dari  pengujian  di pantai  Purus  Padang, kecepatan  angin  minimum  yang  dibutuhkan untuk  menghasilkan  tegangan  DC  12  Volt adalah  4,5  m/s. Pengujian dilakukan  selama  1 jam. Tegangan  akhir  setelah  pengujian selama  1  jam  adalah  10.7  Volt dan besar arus rata-rata  yang mengalir  adalah  66.7  mA. Aki yang  digunakan  proses charging adalah  aki dengan kapasitas 80%. Maka kapasitas 20% aki
yang  akan  diisi  adalah  20%  x  5Ah  =  1  Ah. Dengan demikian, waktu yang diperlukan untuk mengisi energi aki dari 80% sampai penuh yaitu dengan perhitungan :
1 Ah / 66,7 mA = 15 hours.
Daya  yang  dihasilkan  oleh  generator dalam melakukan proses charging adalah:
Daya = Tegangan x Arus = V x I = 12 Volt x 0.06 A = 0.72 Watt
Gambar 4.3 Pengujian di pantai Purus Padang Dari  besar  arus  charging  hasil pengukuran  dan  besarnya  daya  dari  hasil perhitungan,  maka  dapat  diketahui  bahwa waktu  yang  dibutuhkan  untuk charging ini termasuk  lama  dan  belum  maksimal,  hal  ini disebabkan oleh eksitasi magnet permanen yang sudah  tidak  kuat  lagi,  kecepatan  angin  yang berubah-ubah, serta adanya jatuh tegangan pada komponen-komponen  rangkaian  seperti  dioda dan IC LM 7815.
Hasil  pengujian  di  pantai  ini  mendekati sama  dengan  hasil  pengujian  di  laboratorium yaitu  arus charging adalah  sebesar  0,05  A  di laboratorium  dan  0,06  A  hasil  penelitian  di pantai.

## V. KESIMPULAN
Berdasarkan  penelitian  yang  telah dilakukan  dapat  ditarik  beberapa  kesimpulan, yaitu:
1. Besar  arus charging rata-rata  yang dihasilkan  adalah  0.06  A  dengan menggunakan metoda tegangan konstan.
2. Dari  data  di  pantai  Purus  Padang, didapatkan  bahwa  untuk  menghasilkan tegangan  12  Volt  DC  kecepatan minimum  angin  yang  dibutuhkan  adalah
4,5 m/s.
3. Dari  hasil  penelitian  di  Laboratorium Konversi  Energi,  kecepatan  putar minimum  yang  diperlukan  untuk menghasilkan  tegangan  12  Volt  DC adalah 450 rpm.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Daryanto. Y. Kajian Potensi Angin Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Bayu. Yogyakarta: Balai PPTAGG. 2007. [2] Puriza,  M.  Yonggi.  2012. Tugas Akhir: Perancangan dan Pembuatan Prototipe Turbin Angin Sumbu Horizontal. Jurusan Teknik Elektro Universitas Andalas. Padang. [3] Erich Hau, Wind Turbines Fundamentals,  Application, Economics, 2 nd Edition,  terjemahan  Horst  von Renouard, Springer, Germany, 2005.
[4] Nasar,  Syed  A.. Electric  Machines  and Power  Systems .  Volume  1:  Electric Machines.  USA:  McGraw  Hill,  Inc..
1995.
[5] Adityawan,  Aurino  P.  dkk.  Sistem Pengisian Batteray  Lead  Acid  Secara Adaptive. Jurusan Teknik Elektronika,
Politeknik Elektronika Negeri  Surabaya Kampus PENS-ITS Sukolilo, Surabaya. [6] Mohan/Undeland/Robbins, “Power Electronics,  Converters,  Applications, and Design [7] Muhammad H. Rashid, “PoerElectronics, Circuits, Devices, and  Applications. [8] [Maxime Roger Joseph Dubois,
“Optimized Permanent Magnet Generator Topologies for Direct-Drive Wind
Turbines”, Canada, 2004
Biodata Penulis
Melda  Latif, lahir  di  Padang  tanggal 19  Maret  1969.Pendidikan  S1  di  USU  pada tahun 1988. Tahun 1999 mengikuti pendidikan Post-Graduate Diploma di UMIST,
Manchester. Tahun 2003 mengikuti pendidikan S2  di  ITB,  Bandung.  Sekarang  ini  sebagai pengajar  di  Teknik  Elektro  Unand,  Padang. Juga  sebagai  Sekretaris  Laboratorium  Dasar Teknik Elektro Unand. Bidang keahlian adalah Elektronika  Daya,  Konversi  Energi  dan Material Elektroteknik.