Tugas Merancang Kelompok 14 2019
Profil Anggota
1. Nama : Muhammad Shadani Pahlevi
Progress Tugas Merancang - Muhammad Shadani Pahlevi
2. Nama : Muhammad Raihan Haryadi Dwiputro
Progress Tugas Merancang - Muhammad Raihan Haryadi Dwiputro
3. Nama : Anisa Fakhira Mulya
Progress Tugas Merancang - Anisa Fakhira Mulya
4. Nama : Mohammad Fadhil Dwinanda
Progress Tugas Merancang - Mohammad Fadhil Dwinanda
Power Recovery Turbine
Power recovery turbines (PRTs) adalah pompa yang berjalan terbalik digunakan untuk energi dari suatu proses dan meningkatkan efisiensi sistem secara keseluruhan. Untuk menghindar dari tekanan fluida yang ketat melalui katup penurun tekanan (PRV) dan membuang energi yang tersimpan, PRT dapat digunakan untuk menjatuhkan tekanan fluida dan memutar pompa atau penggerak turbin dan menggerakkan generator atau menggerakkan poros ke proses lain. Dengan cara ini sebagian besar energi yang tersimpan dapat diperoleh kembali tanpa kehilangan efisiensi PRT.
Sinopsis
Kelompok kami berencana untuk memanfaatkan Archimedes Wind Turbine yang berukuran sekitar diameter 1 meter. Lalu, akan dilakukan modifikasi dengan airfoil pada blade dari turbin agar dapat memaksimalkan kinerja Archimedes Wind Turbine itu sendiri
Tabel Rencana Per Minggu
| 19 - 25 September 2019 | |
|---|---|
| Rencana | Realisasi |
| ""Brainstorming" perihal konsep awal Archimedes Turbin | Sudah membaca beberapa artikel, jurnal dan video mengenai Archimedes Turbin [1] [2] |
| Membuat Prototype Archimedes Turbine | Sudah membuat namun masih perlu koreksi, terletak di bawah page ini [3] |
| 25 September - 2 Oktober 2019 | |
| Rencana | Realisasi |
| Membaca Jurnal perihal Archimedes Wind Turbine | Sudah membaca dan merangkum jurnal tersebut [4] [5] |
| Mencari ide penggunaan Archimedes Turbine di Kehidupan sehari-hari | 1. Muhammad Raihan H. : Penggunaan PRT di Industri dan Pemanfaatan Waste Air Wudhu
2. Muhammad Shadani P. : Pengunaan PRT di Kompor Gas 3. Mohammad Fadhil D. : Pengunaan Turbin di ujung-ujung atap rumah 4. Anisa Fakhira : Pengunaan PRT di Knalpot |
| Membuat revisi Prototype Archimedes Turbine | Sedang dalam tahap revisi dan pembuatan video. (Belum di upload) |
| 2 Oktober - 9 Oktober 2019 | |
| Rencana | Realisasi |
| ""Brainstorming" perihal konsep awal Power Recovery Turbin | Terletak di awal halaman Tugas Merancang kelompok [6] |
| Mencari ide perihal implementasi turbin di Industri maupun Perumahan | 1. Muhammad Raihan H. : Penggunaan PRT di Industri dan Pemanfaatan Waste Air Wudhu
2. Muhammad Shadani P. : Pengunaan PRT di Kompor Gas 3. Mohammad Fadhil D. : Pengunaan Turbin di ujung-ujung atap rumah 4. Anisa Fakhira : Pengunaan PRT di Knalpot |
| Mempelajari Software ANSYS untuk analisa fluida | Dipelajari oleh saudara M. Raihan H. [7] |
| Mempelajari Working Fluid (Waste Gas) | Dipelajari oleh saudara M. Shadani Pahlevi [8] |
| 10 Oktober - 16 Oktober 2019 | |
| Rencana | Realisasi |
| Pembagian Tugas mengenai daerah kuasa pada Archimedes Wind Turbine | 1. Muhammad Raihan H. : Analisis Turbin dan Perhitungan lainnya (contoh: ANSYS)
2. Muhammad Shadani P. : Design Turbin, Mounting, dan pemilihan bearing 3. Mohammad Fadhil D. : Control System dari Turbin 4. Anisa Fakhira : Pemilihan Generator sekaligus membantu Control System |
| 17 Oktober - 30 Oktober 2019 | |
| Rencana | Realisasi |
| Membuat Archimedes Wind Turbine beserta Mounting di Solidworks | Dipelajari oleh saudara M. Shadani P. [9] |
| Memasukkan Koordinat NACA 6409 pada Solidworks | Dipelajari oleh saudara M. Shadani P. [10] |
| Menelusuri pilihan Generator untuk Archimedes Wind Turbine | Dipelajari oleh saudara Anisa Fakhira M. [11] |
Pertemuan Pertama
19 September 2019
Kehadiran : Muhammad Shadani Pahlevi, Mohammad Fadhil Dwinanda, M Raihan Haryadi, Anisa Fakhira
Zero Energy Building
Unit Power -> IC Engine (Generator)
Genset -> Power dan Gas Buang
Polutan -> Panas
Heat -> Waste -> Dimanfaatkan -> Bahan Bakar Bio atau Hidrokarbon tidak terpakai (Heat Waste)
Contoh : Oli Bekas + Heat Waste => FCC System (Fluid Catality Cracking)
Aliran dari sistem entalpi (Energi), baik flow, tekanan, heat
Merancang Turbin yang merancang Power berdasarkan gas buang => Power Recovery Turbine
Tidak usual => Vortex (Archimedes Turbine)
Angin => Sudah ada, Ada panas
Bentuk Turbine AWT => Didalam saluran
Kelebihan => Low Noise => Coba gambar di CAD, Coba buat dari kertas => Di Youtube => Print
Simulasi CFD, Stress, Flow
Material semerntara => Kertas Beneran=Plastik, 3D Printer
Turbocharger => Sentrifugal Turbine => Gerakin Kompressor
Penghasil angin atau Power (Listrik)
Turbin Impuls dan Reaksi
Pertemuan Kedua
Rabu, 25 September 2019
Kehadiran : Muhammad Shadani Pahlevi, Muhammad Raihan Haryadi, Mohammad Fadhil Dwinanda
Pada seminggu kebelakang, kami membagi tugas untuk mencoba mempelajari Archimedes Wind Turbine baik dalam media Youtube maupun jurnal-jurnal.
Kami mempelajari perihal sejarah dari Archimedes Wind Turbine yang merupakan pengembangan dari Archimedes Screw.
Selain itu, Archimedes Wind Turbine lebih efektif kerjanya apabila dibandingkan dengan Wind Turbine lain akibat bentuknya yang dapat menangkap lebih banyak angin dibandingkan Wind Turbine lainnya.
Pada pertemuan kali ini, Pak Ahmad Indra memberikan tugas bagi masing-masing kelompok untuk mempelajari 3 jurnal yang diberikan untuk satu minggu kedepan.
Selain itu pada minggu ini kami membuat percobaan membuat prototype turbin, dari video ini terlihat perputaran turbin tidak sesuai yang diharapkan diakibatkan oleh pemilihan material blade yang salah karena memakai kertas HVS tipis. Selain itu, bentuk rotor dari Prototype ini belum persis sama dengan Archimedes Wind Turbine, sehingga belum dapat mewakili secara penuh kinerja turbin tersebut.
Pada minggu ini juga, kami membaca jurnal berjudul The Aerodynamic Method of the Archimedes Windturbine oleh drs. M. Mieremet, Msf yang diberikan oleh Bapak Ahmad Indra.
Turbin Angin secara umum memiliki 3 bagian, yaitu: Rotor, Yawing System, dan Generator
Rotor, yang bertugas untuk mengubah gerak lurus angin menjadi sebuah gerakan berputar. Bentuk Rotor yang dimiliki oleh Archimedes Windturbine sendiri berbeda dari kebanyakan Wind Turbine yang ada. Archimedes Turbine ini sendiri dapat pula digunakan pada PLTA, ventilator (blower), atau propeller kapal.
Secara garis besar, terdapat 2 jenis turbin angin, yaitu resistance yang memiliki tip speed ratio kurang dari satu dimana ia bertujuan untuk meredam kecepatan angin dan lift (contoh: Sayap Pesawat Terbang) yang memiliki tip speed ratio lebih dari satu dan menyebabkan adanya gaya angkat. Dimana makin besar tip speed ratio, maka kecepatan blade akan makin cepat.
Namun, Archimedes Windturbine memiliki karakteristik keduanya dimana ia bisa berasal dari lembaran tipis, memiliki toleransi error yang besar, dan menghasilkan suara yang kecil (dari tipe resistance), namun memiliki tip speed lebih dari satu dan memiliki efisiensi yang sangat baik. Archimedes Windturbine dapat mengubah kurang lebih 52% dari kekuatan kinetik angin menjadi gaya putar.
Gerakan dari Archimedes Windturbine sangat kompleks karena terjadi perubahan sudut masuk angin secara terus menerus dan putaran bladenya sendiri tidak biasa. Dimana gerakannya sendiri spiral, dan membuat sudut angin masuk hampir 90 derajat. Selain itu, bentuk dari turbin tersebut dapat menyebabkan coanda effect yang menyebabkan angin berakselerasi hampir keseleuruh arah.
Yawing System, bertugas untuk memastikan rotor untuk berada di posisi yang paling tepat untuk mencapai hasil paling optimum dari angin.
Generator, bertugas untuk mengubah energi kinetik yang dihasilkan menjadi energi listrik, generator yang biasa digunakan adalah high voltage generator yang memiliki efisiensi yang baik dan memiliki resiko overheat yang rendah.
Archimedes Windturbine sendiri memiliki fitur keselamatan apabila terjadi hal-hal yang tidak diinginkan (misal : putaran rotor yang terlalu cepat) dengan adanya emergency brakes dan controller.
Pertemuan Ketiga
2 Oktober 2019
"Yang membuat kita semangat hidup adalah harapan"
Jenis Fluida Kerja : Power Recovery Turbine -> Waste Gas
Kelompok kami diharuskan mencari ide yang berprinsip Power Recovery Turbine, dimana hasil dari brainstorming kami telah ditulis di awal halaman ini
Pertemuan Keempat
9 Oktober 2019
Ide-ide pengaplikasian
Charger HP di sepeda motor tanpa menggunakan aki alasan: Melihat banyaknya ojek online yang perlu menggunakan HP.
AC di industri, alasan: Supaya bangunan di industri bisa mempunyai cadangan listrik yang dihasilkan dari rancangan kami. Sehingga, jika ada kejadian seperti mati listrik Pulau Jawa, bangunan tersebut bisa tetap beroperasi.
Kompor alasan: Ingin memanfaatkan gas buang dari kompor
Septic tank alasan: Ingin mencoba memanfaatkan hal yang sering kita buang
Pembuangan air (misal wudhu), alasan: Karena pembuangan air wudhu banyak dibuang seiring banyaknya orang yang sholat. Karena itu, kami ingin memanfaatkan air tersebut untuk menggerakkan turbin untuk menghasilkan listrik.
Lalu, kami diharuskan untuk mengadakan pembagian tugas dalam pembuatan Archimedes Wind Turbine agar lebih dapat memegang dan memahami topik bahasan.
Dengan tujuan akhir yaitu masing-masing kelompok membuat Archimedes Wind Turbine agar lebih mengerti cara kerja dan pengaplikasian alat.
