Abstrak – Untuk menjaga ketersediaan energi listrik maka diperlukan suatu alternatif pembangkit listrik yang  menggunakan  energi  yang  ramah lingkungan dan  bisa  diperbarui.  Salah  satu  tenaga  alternative adalah  tenaga  air.  Salah  satunya  menggunakan sistem Oscillating Water Column (OWC) . Komponen utama  yang  menggerakkan  generator  karena terkena energi potensial air laut yang tersimpan di reservoir  dan mendapatkan  supply  atau  asupan akibat  energi  kinetik  gelombang  yang  kemudian diarahkan untuk mengisi reservoir pada Oscillating Water  Column (OWC).  Metode  pengerjaan  yang digunakan adalah eksperimen dengan menggunakan  video  perlambatan  250  fps  dengan tujuan membantu penulis dalam analisa. Berdasarkan  hasil  perhitungan  data  menunjukkan ketika  rasio  antara  diameter  pipa  inlet  dan  outlet serta  ditunjukkan  dalam  grafik  bahwa  semakin besar  rasio  maka  akan  semakin  tinggi  juga kecepatan  yang  di  hasilkan.  Daya  yang  di  dapat juga membuktikan bahwa semakin besar kecepatan yang di dapat maka semakin besar juga daya yang di hasilkan .
Kata  Kunci: Oscillating  Water  Collumn (OWC),  Rasio inlet dan outlet Fluida,,Reservoir, Tabung.

## I. PENDAHULUAN
emajuan  teknologi  pengembangan  ilmu  pengetahuan tidak  pernah  lepas  dari inovasi pada  dasarnya  mereka ingin  mengembangkan  dan  mencari  alternatif  untuk memudahkan  dan  mensejahterakan  peradaban.  Pembahasan tentang  teknologi,  maka  tidak  akan  lepas  dengan  yang namanya energi baik energi yang dapat diperbaharui maupun energi yang tidak dapat diperbaharui. Dewasa ini kebutuhan akan  pemenuhan  energi  listrik  dan  bahan  bakar  dunia dipenuhi  oleh  sumber  daya  alam  tak  terbaharui  seperti minyak  bumi  dan  batu  bara.  Akan  tetapi  dengan  laju pertumbuhan  dan  konsumsi  yang  secara  eksploitasi  tak terkedalikan  cadangan  energi  yang  tersimpan  pada  perut bumi akan menipis bahakan habis pada waktu tertentu. Oleh
sebab  itu  dibutuhkan  studi  dan  analisa  prihal    penggunaan energi  alternatif  yang  dapat  diperbaharui  untuk  menjawab problematika kehidupan  saat  ini.  Selain  dari  pada  itu  juga dibutuhkan energi alternatif yang bersifat ramah lingkungan dan pastinya hemat biaya.
Negara Kepulauan Indonesia yang mempunyai ribuan pulau dan kesemua pulau terpisahkan dengan laut. Dengan kondisi seperti  itu  luas  dari  pada  laut  Indonesia  yang  mencapai  5,8 juta  km 2 atau  70%  dari  wilayah  keseluruhan  negara Indonesia.  Dengan  kondisi  seperti  ini  pemanfaatan  potensi energi  laut  masih  optimum,  terutama  potensi  energi gelombang  laut  yang  dapat  menghasilkan  energi  listrik belum  banyak  yang  terealisasi,  dengan  tujuan  dapat memenuhi kebutuhan listrik nasional.
PLTGL  merupakan  salah  satu  pembangkit  Energi terbarukan,  kami  melihat  bahwa  potensi  gelombang  laut  di Indonesia  sangat  menjanjikan,  dengan  begitu  jika pembangkit  listrik  tenaga  gelombang  laut  di  realisasikan secara  tidak  langsung  pemerintah  Indonesia  telah menemukan  jalan  keluar  dari  tingginya  tuntutan  pasokan listrik  yang  diminta  sekaligus  mendukung  program “Clean Energy” . [1] Disini  kami  mengangkat  tema Oscillating  Water Column (OWC) sebagai alternatif pembangkit listrik dimana analisa  yang  dilakukan  adalah  kecepatan  aliran  fluida  yang nantinya akan memutar blade turbin, blade yang berputar ini karena  terkena  energi  potensial  air  laut  yang  tersimpan  di recervoir  yang  mendapatkan  supply  atau  asupan  akibat energi  kinetik  gelombang  yang  kemudian  diarahkan  untuk mengisi reservoir pada Oscillating Water Column (OWC).

## II. DASAR TEORI
Energi dalam pengetahuan teknologi dan fisika dapat diartikan  sebagai  kemampuan  melakukan  kerja.  Energi  di dalam  alam  adalah  suatu  besaran  yang  kekal  (hukum termodinamika  pertama).  Energi  tidak  dapat  diciptakan  dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat dikonversikan/berubah dari  bentuk  energi  yang  satu  ke  bentuk  energi  yang  lain, misalnya  pada  kompor  di  dapur,  energi  yang  tersimpan dalam minyak tanah diubah menjadi api. Selanjutnya jika api digunakan  untuk  memanaskan  air  dalam  panci,  energi berubah  bentuk  lagi  menjadi  gerak  molekul-molekul  air. Perubahan  bentuk  energi  ini  disebut  konversi.  Sedangkan

## Pengaruh Perbandingan Rasio Inlet Dan Oulet Pada Tabung Reservoir Oscillating Water Column (Owc) Menggunakan Fluida Cair
Mochammad Abdul Aziz, Toni Bambang Musriyadi, Irfan Syarif Arief Jurusan Teknik Sistem Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
Email:  tobal@its.ac.id, irfansya@its.ic.id
K
perpindahan energi disebabkan adanya perbedaan temperatur yang disebut kalor. Energi juga dapat dipindahkan dari suatu sistem ke sistem yang lain melalui gaya yang mengakibatkan pergeseran  posisi  benda.  Transfer  energi  ini  adalah kemampuan  suatu  sistem  untuk  menghasilkan  suatu  kerja yang  pengaruh/berguna  bagi  kebutuhan  manusia  secara positif. Jadi energi adalah suatu kuantitas  yang  kekal, dapat berubah bentuk, dan dapat pindah dari satu sistem ke sistem yang  lain,  akan  tetapi  jumlah  keseluruhannya  adalah tetapGelombang  laut  merupakan  energi  dari  lautan  yang bergerak.
Gelombang laut berupa pergerakan naik turunnya air pada arah yang tegak lurus dengan permukaan laut sehingga membentuk  kurva  sinusoidal.  Terbentuknya  energi gelombang  laut  yang  disebabkan  oleh  benda  yang  bergerak pada permukaan laut, angin, gangguan seismik, serta medan gravitasi  bumi  dan  bulan  penyebab  gelombang-gelombang besar,  terutama  menyebabkan  gelombang  pasang  yang tinggi.
Sumber utama terjadinya gelombang di lautan adalah angin. Oleh  karena  itu,  tinggi  gelombang,  periode  gelombang  dan arah gelombang dipengaruhi oleh kecepatan dan arah angin. Angin  memberikan  pengaruh  besar  terhadap  terjadinya gelombang  laut  sehingga  efisiensi  hampir  semua  pesawa konversi  energi  gelombang  laut  dipengaruhi  oleh  frekuensi angin  yang  terjadi  sepanjag  tahun  pada  suatu  zona  lautan tertentu. [2]
Oscillating Water Column (OWC) adalah teknologi pembangkit  listrik  yang  menggunakan  ombak    laut  sebagai sumbernya.
Dalam  perencaan  ini  ketika  gelombang  laut  naik  air  laut masuk  kedalam  OWC  mendorong  valve  atas  dan  menutup valve  bawah  sehingga  gelombang  laut  masuk  kedalam reservoir  supaya  back  pressure  tidak  terjadi  dari  masuknya galombang  laut  kedalam  maka  digunakan  outlet  chamber untuk  menampung  keluarnya  fluida  sehingga  tidak  terjadi back pressure, ketika  gelombang laut turun maka  valve atas menutup  dan  valve  bawah  membuka  untuk  jalan  keluarnya air laut,  naik atau turunnya  air yang terdapat  pada reservoir mengikuti gelombang laut, dapat dilihat pada gambar 2.2. [3]

## Gambar 2.2 Konsep Perencanaan OWC
Pada  proses  pengurasan  tanki  (draining  tank)  yang dijelaskan  pada  gambar  dibawah,  fluida  pada  tanki mengalami  percepatan  tertentu  yang  sebanding  dengan
ketinggiannya,  semakin  ke  dasar  maka  fluida  mengalami percepatan  sampai  fluida  yang  ada  dalam  tanki  tersebut terkuras    habis  Rumus  yang  di  gunakan  untuk  menghitung kecepatan  yang  ada  dalam  tabung  menggunakan  persamaan berikut :[4]
Gambar 2.5.  Drain Tank
(2.1)
(2.2)
(2.3)
(2.4) (2.5)
Di dapat persamaan kecepatan aliran sebagai berikut :
(2.6)
Sedangkan  Untuk  rumus  yang  di  gunakan  untuk menghitung  daya    yang  di  dapat  pada  aliran  fluida menggunakan persamaan berikut:
(2.7)
(2.8)
(2.9)
(2.10)
(2.11) (2.12)
Didapat persamaan daya sebagai berikut :
(2.13)

## III. METODOLOGI
Dalam  melakukan  penelitian  ini  penulis  menggunakan Eksperimen  (Percobaan  dengan  menggunakan  prototype) dalam pengambilan data.

## IV. ANALISA DAN PEMBAHASAN
Gambar 4.8. Sketsa prototype Oscilating Water Column
Untuk  menghitung  kecepatan  aliran  pada  tabung  dengan variasi  diameter  inlet  dan  outlet  adalah  menggunakan persamaan sebagai berikut :
A 1 x v 1 = A 2 x v 2
Tabel 4.7  Hasil perhitungan kecepatan untuk Pipa input 40 mm output 16 mm
Tabel 4.8  Hasil perhitungan kecepatan untuk Pipa input 40 mm output 20 mm
Tabel 4.9  Hasil perhitungan kecepatan untuk Pipa input 40 mm output 24 mm
Tabel 4.10  Hasil perhitungan kecepatan untuk Pipa input 50 mm output 20 mm
Tabel 4.11  Hasil perhitungan kecepatan untuk  Pipa input 50 mm output 25 mm
Tabel 4.12  Hasil perhitungan kecepatan untuk Pipa input 50 mm output 30 mm
H Waktu Video Waktu Real V 1(m/s) V 2(m/s) 0,5 1,58 0,316 1,582 9,889 0,375 3,44 0,688 0,727 4,542 0,25 6,06 1,212 0,413 2,578 0,125 9,66 1,932 0,259 1,617 16/40
H Waktu Video Waktu Real V 1(m/s) V 2(m/s) 0,5 0,92 0,184 2,717 10,870 0,375 2,12 0,424 1,179 4,717 0,25 3,70 0,740 0,676 2,703 0,125 6,14 1,228 0,407 1,629 20/40
H Waktu Video Waktu Real V 1(m/s) V 2(m/s) 0,5 0,62 0,124 4,032 11,201 0,375 1,48 0,296 1,689 4,692 0,25 2,24 0,448 1,116 3,100 0,125 3,90 0,780 0,641 1,781 24/40
H Waktu Video Waktu Real V 1(m/s) V 2(m/s) 0,5 1,48 0,296 1,689 10,557 0,375 3,42 0,684 0,731 4,569 0,25 5,62 1,124 0,445 2,780 0,125 9,32 1,864 0,268 1,677 20/50
H Waktu Video Waktu Real V 1(m/s) V 2(m/s) 0,5 0,82 0,164 3,049 12,195 0,375 1,94 0,388 1,289 5,155 0,25 3,60 0,720 0,694 2,778 0,125 5,78 1,156 0,433 1,730 25/50 H
Waktu Video Waktu Real V 1(m/s) V 2(m/s) 0,5 0,56 0,112 4,464 12,401 0,375 1,52 0,304 1,645 4,569 0,25 2,48 0,496 1,008 2,800 0,125 3,94 0,788 0,635 1,763 30/50
Gambar  4.9.  Grafik  Perbandingan  Rasio  Inlet  dan Outlet Pipa Diameter 0,4 m
Gambar  4.10.  Grafik  Perbandingan  Rasio  Inlet  dan  Outlet Pipa Diameter 0,5 m
Pada  percobaan  prototype Oscillating  Water  Column (OWC)  variabel  diatas  yang  di  variasikan  adalah  diameter pipa  outlet.  Berdasarkan  grafik  di  atas  menunjukkan  pada waktu  ketinggian  awal  kecepatan  tinggi  akan  tetapi  ketika semakin  ke  bawah  kecepatan  akan  turun    ini  di  karenakan aliran  yang  semakin  ke  bawah  akan  di  pengaruhi  nozzle maka  dari  itu  kecepatan  yang  dihasilkan  akan  turun  karena penyempitan  diameter  outlet.  Dan  di  tunjukkan  pada  grafik di  atas  semakin  besar  rasio  diameter  inlet  dan  outlet  maka kecepatan yang di hasilkan akan bertambah besar.
Perhitungan  daya  yang  dihasilkan  pada  aliran  fluida Oscillating Water Column (OWC) menggunakan persamaan sebagai berikut :
Tabel 4.13. Daya pada pipa diameter input 40 mm
Tabel 4.14. Daya pada pipa diameter input 50 mm
V t (m/s) Daya (watt) V t (m/s) Daya (watt) V t (m/s) Daya (watt) 9,89 48,59 10,87 100,81 11,20 158,84 4,54 4,71 4,72 8,24 4,69 11,68 2,58 0,86 2,70 1,55 3,10 3,37 1,62 0,21 1,63 0,34 1,78 0,64 16 20 24 output diameter (mm) V t (m/s) Daya (watt) V t (m/s) Daya (watt) V t (m/s) Daya (watt) 10,56 92,37 12,20 222,46 12,40 336,82 4,57 7,49 5,15 16,80 4,57 16,84 2,78 1,69 2,78 2,63 2,80 3,88 1,68 0,37 1,73 0,64 1,76 0,97 20 25 30 output diameter (mm) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.1 0.3 0.5 K ec ep atan (m /s)
Ketinggian (m)

## Grafik Perbandingan Rasio Inlet dan Outlet Pipa Diameter 0.4 m
Rasio 16/40 Rasio 20/40 Rasio 24/40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 K e ce p atan (m /s) Ketinggian (m)

## Grafik Perbandingan Rasio Inlet dan Outlet Pipa
Diameter 0.5 m Rasio 20/50 Rasio 25/50 Rasio 30/50
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 D ay a ( wat t)
Kecepatan (m/s)

## Grafik Daya Rasio 0.4
Rasio 16/40 Rasio 20/50
Gambar 4.11. Grafik Daya Rasio 0,4
Gambar 4.12. Grafik Daya Rasio 0,5
Gambar 4.13. Grafik Daya Rasio 0,6
Sesuai data hasil percobaan prototype Oscillating Water Column (OWC), yang di tunjukkan pada grafik diatas  bahwa ketika  rasio  antara  diameter  pipa  inlet  dan  outlet  semakin besar  dan  semakin  tinggi  kecepatan    maka  daya  yang hasilkan berbanding lurus juga semakin besar.

## V. KESIMPULAN
1. Pada  percobaan  yang telah dilakukan terbukti bahwa semakin besar perbandingan rasio diameter  inlet dan diameter  outlet  maka  kecepatan  yang  diperoleh  juga semakin besar. Dibuktikan dalam perhitungan berikut salah  satu sample dari  pipa  diameter  0,04.  Pada diameter  pipa  inlet  0,04  m  dengan  diameter  pipa outlet  0,016  m    menghasilkan  kecepatan  9,889  m/s. Selanjutnya ketika diameter pipa inlet 0,04 m dengan diameter pipa outlet 0,02 m  menghasilkan kecepatan 10,870  m/s.  Analisa  data  yang  ketiga  juga membuktikan  demikian  ketika  diameter  pipa  inlet 0,04  m  dengan  diameter  pipa  outlet  0,024  m menghasilkan kecepatan 11,801 m/s.
2. Pada  percobaan  dibuktikan  bahwa  saat  mendekati nozzle akan terjadi perlambatan kecepatan dibuktikan pada pipa diameter inlet 0,05 dan diameter outlet 0,02 didapat  pada  ketinggian  0,5  sampai  dengan  0,375 kecepatan yang dihasilkan 4,032 m/s, pada ketinggian 0,375 sampai dengan 0,25 kecepatan yang dihasilkan 1,689 m/s, pada ketinggian 0,25 sampai dengan 0,125 kecepatan yang dihasilkan 1,116 m/s, pada ketinggian 0,125  sampai  dengan  0  kecepatan  yang  dihasilkan 0,641 m/s.
3. Dari  hasil  percobaan  yang  di  lakukan  juga  dapat diambil  berapa  daya  yang  dihasilkan  pada prototype oscillating  water  column semakin  besar  kecepatan yang di hasilkan akan menghasilkan daya yang besar pula seperti pada percobaan pipa diameter 0,04. Pada diameter  pipa  inlet  0,04  m  dengan  diameter  pipa outlet  0,016  dengan  kecepatan  9,889  m/s  dapat menghasilkan  daya  48,59  watt.  Pada  diameter  pipa inlet 0,04 m dengan diameter pipa outlet 0,02 dengan kecepatan  10,870  m/s  dapat  menghasilkan  daya
0 50 100 150 200 250 0  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 D ay a ( wat t) Kecepatan (m/s) Grafik Daya Rasio 0.5 Rasio 20/40 Rasio 25/50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 D ay a ( wat t) Kecepatan (m/s) Grafik Daya Rasio 0.6 Rasio 24/40 Rasio 30/50
100,81  watt.  Dan  pada  diameter  pipa  inlet  0,04  m dengan  diameter  pipa  outlet  0,024  dengan  kecepatan 11,801 m/s dapat menghasilkan daya 158,84 watt.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Pengertian  Konversi  Energi,2011.  Website  ini  dapat diakses dari http://mjpcenter.blogspot.com/2011/02/pengertian- konversi-energi.html Diakses pada Maret 2015
[2] Iyta 2014. Pemanfaatan Gelombang Laut diakses dari http://lperwitasari.blogspot.com/2014/07/pemanfaat an-gelombang-laut-sebagai.html Diakses pada April 2015
[3]  Furqon,Ahmad  Faizul.2013.  Pembangkit  Listrik Tenaga Gelombang Laut, diakses dari http://rekanfurqon.blogspot.com/2013/05/pembangk it-listrik-tenaga-gelombang-laut.html#gsc.tab=0. Diakses pada April 2015
[4]    Septiawan  Endrik  Hartanto  2015.  Perencanaan Oscillating  Wave  Column  (OWC)  menggunakan fluida cair. Institut Teknologi Sepuluh Nopember.