KINCIR ANGIN SAVONIUS SEBAGAI PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK SEDERHANA

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan kincir angin savonius dalam menghasilkan tenaga listrik.

Penelitian ini dilakukan pada tanggal 15 oktober 2012. Penelitian ini didesain secara experimen, yaitu dengan cara memutarkan kincir didekat kumparan dengan jumlah lilitan yang berbeda – beda. Kemudian menulis hasil data yang dihasilkan. Pengamatan tersebut dilakukan selama kurang lebih 8 kali experimen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kincir angin savonius mampu menghasilkan energi listrik sebesar 6V.

Kata Kunci : Kincir Angin, Tenaga Listrik

1.      Latar Belakang

Listrik adalah sumber kehidupan bagi para manusia dikehidupan abad 20 ini. Listrik dapat digunakan sebagai energi yang dapat menghidupkan barang – barang elektronik seperti lampu, televisi, kipas angin, dan lain-lain. Listrik dapat dihasilkan dari berbagai macam cara hingga hari ini, yaitu :

1.      Melalui pembangkit tenaga listrik dari energi matahari ( Solar energi )

2.      Melalui Tenaga dari angin ( Kincir angin ), dan lain-lain.

Indonesia pada saat ini menggunakan berbagai macam pembangkit, seperti PLTA, PLTG, PLTU, dan lain – lain. Jumlah energi yang dihasilkan berbeda – beda pada setiap pembangkit disetiap daerah yang berbeda – beda. PLTA yang ada di Jawa Barat, tepatnya di Jati Luhur menghasilkan 175 MW.

2.      Metode Penelitian

Pada penelitian kali ini, penulis memilih sampel penelitian sebagai sarana untuk melakukan penelitian lebih lanjut. Penelitian ini menggunakan variabel bebas, variabel terikat, dan variabel kontrol. Variabel bebas berupa kumparan, variable terikat berupa magnet, dan variable terikat berupa lampu LED. Experimen yaitu dengan cara mengujicobakan magnet dengan cara menggerakkan keluar – masuk di dekat kumparan yang memiliki jumlah lilitan kumparan yang berbeda – beda. Experimen tersebut akan dilakukan hingga menggunakan setidaknya kumparan berjumlah 500 lilitan.

Alat dan bahan yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

NO	ALAT	JUMLAH	KEGUNAAN
1.	LemTembak	1 buah	Sebagai alat untuk memberikan lem
2.	Gunting	1 buah	Sebagai alat untuk menggunting
3.	Volt Meter	1 buah	Sebagai alat untuk mengukur kekuatan yang dihasilkan
4.	Penggaris 30 cm	1 buah	Sebagai alat untuk mengukur panjang
5.	Lakban	1 buah	Sebagai alat perekat
6.	Amplas	1 buah	Sebagai alat untuk mengamplas barang
7.	Spidol	1 buah	Sebagai alat untuk mencatat
8.	Paku	8 buah	Sebagai alat penyatu antara dua benda yang dapat ditembus oleh paku
9.	Palu	1 buah	Sebagai alat pemukul paku
10.	Cutter	1 buah	Sebagai alat pemotong kardus
11.	Obeng	1 buah	Sebagai alat bantu mengencangkan atau melepaskan paku bergulir
12.	Jangka	1 buah	Sebagai alat pembuatan lingkaran pada suatu bidang
13.	CD Bekas	2 buah	Sebagai alat tempat menempel magnet

Tabel 1 Alat

NO	BAHAN	JUMLAH	KEGUNAAN
1.	Botolplastik ukuran 1,5 L	1 buah	Sebagai bahan kincir
2.	Papankayu	1 buah ukuran panjang 25 cm, lebar 14 cm, tebal 2 cm.	Sebagai alas
3.	Kabel dinamo	1 ikat panjang 120 m	Sebagai kumparan
4.	Magnet	4 buah	Sebagai bahan induksi
5.	Kayubalok	2 buah ukuran panjang 30 cm, dan 1 buah ukuran panjang 20 cm	Sebagai tiang kincir angin
6.	Tabungbesikecil	1 buah panjang 30 cm	Sebagai alat pemutar kincir
7.	Lampu LED	1 buah warna merah, 2 buah warna hijau, dan 1 buah warna biru	Sebagai tanda bahwa terjadi adanya aliran elektromagnetik
8.	Kardus	1 box	Sebagai bahan kincir

Tabel 2 Bahan

-Prosedur Penelitian

1. Membuat miniature dari kayu.

2. Membuat kincir dari botol plastik.

3. Memasang magnet pada alas kincir.

4. Membuat kumparan dari kabel tembaga.

5. Memutar kincir.

6. Mengamati experimen dengan mengukur energi yang dihasilkan menggunakan volt meter.

7. Mencatat hasil experimen dengan cara mencatat data yang dihasilkan.

3.      Hasil Penelitian dan Pembahasan

Dari hasil data bedasarkan penelitian yang telah dilakukan, kincir angin savonius mampu membuat alat elektronik yaitu lampu LED untuk menyala walaupun tidak terlalu lama. Walaupun kincir angin savonius mampu membuat lampu LED menyala, namun kincir angin savonius masih belum mampu untuk membuat barang elektronik lain berfungsi. Energi maksimum yang didapat dari data, kincir angin savonius mampu menghasilkan tenaga listrik sebesar 6V.

PERCOBAAN	VOLT	AMPERE	WATT
1	-	-	-
2	-	-	-
3	-	-	-
4	-	-	-
5	1	-	-
6	4	-	-
7	6	0,3	1,8

Penelitian ini dilakukan dengan beberapa percobaan yang telah dilakukan dalam kurun waktu kurang lebih 3 minggu. Lilitan dengan jumlah 200 dicoba untuk pertama kali, kincir angin diputar dengan sekuat tenaga, akan tetapi, kincir angin savonius tidak mampu menghasilkan tenaga listrik karena kurangnya kumparan. Pada percobaan berikutnya, digunakan kumparan dengan jumlah lilitan sebanyak 250 lilitan, dan didapat hasil bahwa kincir masih belum mampu menghasilkan tenaga listrik. Hal ini dikarenakan sedikitnya jumlah lilitan pada kumparan sehingga mengurangi kemampuan kumparan dalam mengalami induksi.

Pada percobaan ketiga, digunakan kumparan yang memiliki jumlah lilitan yang jauh lebih banyak yaitu berjumlah 300 lilitan, dan mengganti magnet keramik dengan magnet samarium -  kobalt yang memiliki kekuatan yang lebih kuat dibanding magnet keramik. Magnet samarium – kobalt memiliki daya tarik antar kutub yang kuat, sehingga memiliki daya induksi yang cukup kuat juga.Sebagai hasil dari percobaan ketiga, ternyata lilitan kumparan berjumlah 300, masih belum bisa membuat kincir menghasilkan tenaga listrik. Pada percobaan keempat, digunakan kumparan dengan jumlah lilitan sebanyak 350 lilitan, setelah kincir diputar dengan cara membiarkan kincir digerakkan oleh angin, ternyata lilitan berjumlah 350 juga masih belum mampu untuk menghasilkan tenaga listrik, begitu juga ketika dicoba putar menggunakan tangan, kincir masih belum mampu untuk menghasilkan tenaga listrik.

Dipercobaan kelima, digunakan kumparan yang memiliki jumlah lilitan sebanyak 400 lilitan, dan mengganti magnet samarium – kobalt dengan  magnet neodymium yang merupakan magnet dengan kekuatan yang paling besar. Ketika kincir dibiarkan berputar dengan menggunakan angin, kincir masih belum bisa menghasilkan tenaga listrik, namun, ketika dicoba dengan cara memutar kincir dengan menggunakan tangan, kincir mampu menghasilkan tenaga listrik sebesar 1V, tenaga tersebut masih belum mampu untuk membuat lampu LED sebagai alat penguji kincir angin savonius menyala. Pada percobaan keenam, digunakan kumparan yang memiliki jumlah lilitan sebanyak 450 lilitan, dan ketika dibiarkan berputar dengan kecepatan angin, kincir masih tidak mampu untuk menghasilkan tenaga listrik, namun, ketika percobaan menggunakan tangan terjadi peningkatan hasil tenaga yang dihasilkan. Kumparan yang memiliki jumlah lilitan sebanyak 450 lilitan mampu membuat tenaga listrik sebesar 4V, dan mampu membuat lampu LED menyala walaupun tidak terlalu terang dan hanya sebentar. Proses ini dapat terjadi karena magnet neodymium dapat menghantarkan induksi pada kumparan yang memiliki jumlah lilitan yang banyak, sehingga, ketika magnet neodymium digerakkan didekat kumparan, terjadi sebuah aliran listrik yang mengalir pada ujung – ujung kumparan, sehingga lampu LED dapat menyala.

Dipercobaan ketujuh, digunakan kumparan yang memiliki jumlah lilitan sebanyak 500 lilitan. Setelah diuji dengan menggerakkan kincir menggunakan angin dan tangan, ternyata kincir tidak mampu menghasilkan tenaga listrik, namun, ketika menggunakan tangan, kincir dapat menghasilkan energi listrik sebesear 6V dan mampu membuat lampu LED menyala lebih terang dan lama dibanding percobaan keenam.

Induksi yang diberikan pada kumparan berjumlah 500 lilitan lebih banyak karena untuk suatu kumparan agar dapat menghasilkan tenaga listrik, maka dibutuhkan setidaknya kumparan yang cukup banyak, karena semakin banyak lilitan pada kumparan, maka semakin besar juga tenaga listrik yang dihasilkan ketika digerakkan didekat magnet.

4.      Kesimpulan

Kesimpulan dari karya ilmiah yang diteliti, kincir angin savonius mampu menghasilkan energi listrik setidaknya 6V, dan mampu membuat setidaknya 3 lampu LED menyala.Kemampuan kincir angin savonius menghasilkan listrik, masih kurang efektif untuk digunakan dikehidupan sehari – hari. Hal ini dikarenakan kurangnya energi listrik yang dihasilkan untuk membuat barang elektronik lain berfungsi, dan dibutuhkan angin yang sangat kencang dan kuat agar kincir dapat berputar.

5.      Saran

Penelitian masih bisa dikembangkan lagi dengan cara menyimpan arus dan tegangan dihasilkan ke dalam kapasitor. Serta menggunakan kumparan yang banyak dan magnet yang kuat untuk induksi.

6.      Daftar Pustaka

http://id.wikipedia.org/wiki/Magnet

http://id.wikipedia.org/wiki/Medan_magnet

http://www.engineeringtown.com/kids/index.php/kamu-harus-tahu/58-bagaimana-cara-kerja-kincir-angin

http://id.wikipedia.org/wiki/Daya_listrik

http://fisikastudycenter.com/animasi-fisika/286-arah-arus-induksi-pada-kumparan

Purwoko & Fendi. 2010. FISIKA 1. Bogor : Yudhistira