PLTKM

MAKALAH DASAR TEKNIK ELEKTRO

TENTANG IDE GILA

Disusun oleh:

KELOMPOK 7

AMANDA KHAIRA PERDANA

HANGGUN SYAHADAD

ICHSAN MAULANA PUTRA

RENDY KAMERLISA P

REZKY ALMI RAMADHAN

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS RIAU

PEKANBARU

2013

Daftar Isi

Daftar isi………………………………………………………………………………2

Kata Pengantar………………………………………………………………………...3

Abstrak………………………………………………………………...........................4

BAB I Pendahuluan

1.1.Latar belakang………………….…………………………………………………………5

BAB II Isi

2.1. Landasan teori……………………………...……………………………………..7

BAB III metode kerja

3.1. Alat dan bahan…………………………………………….…………………….13

3.2. Langkah-langkah perakitan PLTKM……………………………………..……..13

BAB IV Kesimpulan dan saran

4.1 kesimpulan……………………………………………………………………….15

4.2. saran……………………………………………………………………………..15

Daftar pustaka………………………………………………………………………..16

Rincian dana………………………………………………………………………....17

Kata pengantar

Puji syukur kami ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan kami kesehatan, rahmat, serta hidayah dan karunia-Nya sehingga kami mampu menyelesaikan makalah kami yang berjudul “Pembangkit Listrik Tenaga Knalpot Motor” ini.

Adapun tujuan kami membuat makalah ini adalah untuk mencari suatu energi terbarukan yang efisien dan juga untuk menyelesaikan tugas DTE yang telah diberikan kepada kami sebagai syarat untuk melengkapi nilai akhir semester.

Kami juga mengucapkan banyak terima kasih atas pihak yang telah membantu kami

baik dalam saran maupun dalam fikiran serta tenaganya sehingga makalah ini siap tepat pada waktu yang telah ditentukan oleh dosen.

Pekanbaru, 29 September 2010

                                                                                                Kelompok 7

ABSTRAK

Dewasa ini perkembangan teknologi sangat pesat perkembangannya. Apalagi dibidang energi, kebutuhan akan energi ini seiring naik seiring dengan perkembangan teknologi tersebut. Maka untuk itu manusia perlu menciptakan alat-alat untuk membantunya dalam melakukan tugas–tugas yang membebaninya untuk segera diselesaikan. Dengan energi tersebut, manusia akan terbantu untuk meringankan beban pekerjaannya baik itu neergi apa saja yang bisa dikonversikan dalam bentuk apapun. Namun, berkaca dari kondisi keadaan sumber daya alam yang kita gunakan untuk membuat teknolgi itu semakin lama semakin berkurang maka kita harus mencari energi alternatif untuk menghemat bahkan membuat sumber energi baru yang akan kita gunakan untuk menghasilkan teknologi baru untuk menghasilkan energi khusunya alat untu membangkitkan energi listrik. Karena listrik hampir dibutuhkan oleh semua orang di dunia ini. Maka dari itu, pembangkit listrik tenaga knalpot motor ini kami rasa sangat tepat untuk menjadi pembangkit listrik sederhana yang bisa kita gunakan untuk keperluan sederhana dalam kehidupan sehari-hari.

Kata kunci : energi, konversi energi, perkembangan teknologi.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada masa sekarang ini, perkembgnan ilmu pengetahuan dan kemajuan teknologi begitu pesat meningkat. Perkembangan teknologi ini banyak membantu meringankan pekerjaan manusia yang tadi sulit dilakukan dan memakan waktu lama dalam proses pengerjaannya menjadi singkat prosesnya dan lebih efisien. Maka darii tu apabila kita tidak mengikuti perkembangannya untuk meningkat kemampuan tentang teknologi yang terkini (update) maka kita akan tertinggal malah bisa saja menjadi semakin jauh tertinggal dari kemajuan teknologi saat ini.

Kemajuan teknologi pada saat ini tampak sangat jelas seperti contohnya pada alat komunikasi seperti telepon genggam (handphone) yang awalnya hanya bisa kita gunakan untuk menelepon dan berkirim pesan singkat, namun sekarang alat ini telah banyak mengalami perkembangan yang begitu pesat hingga perkembangannya mengarah kepada alat elektronik seperti komputer contohnya berbagai jenis smartphone seperti blackberry, android, iphone, ipad dan sebagainya yang menggunakan teknologi yang sangat canggih.

Namun, alat-alat teknologi itu semua tidak akan bisa bekerja tanpa ditopang oleh energi yang akan menghidupkan/menggerakkannya. Oleh karena itu energi berperan vital bagi kemajuan teknologi ini karena, tanpa energi maka alat-alat elektronik ataupun teknologi-teknologi canggih yang kita miliki sekarang ini tidak akan bisa bekerja dan hanya akan menjadi setumpuk alat yang mungkin tidak berguna untuk digunakan.

Oleh karena energi adalah hal yang sangat vital perannya untu menopang kehidupan kita. Dan juga dewasa ini pun perkembangan teknologi kurang diselaraskan atau diseimbangkan dengan perkembngan sumber daya dan energy untuk teknologi itu sendiri. Maka dari itu sudah seharusnyalah kita mencari sumber energi alternatif lain yang lebih efisien dan agak sedikit ”gila”.

Kami akan membuat sebuah pembangkit listrik sederhana yang bersumber dari sisa pembuangan gas sepeda motor yang menghasilkan energi untuk menggerakkan sebuah baling-baling agar dapat menghasilkan arus litrik untuk menghidupkan lampu LED yang juga bertepatan dengan tugas kuliah membuat “ide gila” dari dosen unutk melengkapi nilai-nilai semester saat ini.

BAB II

ISI

2.1. Landasan teori

Sejarah awal ditemukannya listrik adalah oleh seorang cendikiawan Yunani yang bernama Thales, yang mengemungkakan fenomena batu ambar yang bila digosok–gosokkan akan dapat me dikemukakan, baru kemudian muncul lagi penapat-pendapat serta teori–teori baru mengenai listrik seperti yang diteliti dan dikemukakan oleh William Gilbert sebagai fenomena listrik.

Kemudian setelah bertahun - tahun semenjak ide Thalstley, Charles De Coulomb, Michael Farraday, Oersted, Hukum child Langmuir, Gordon E. Moore., informasi tentang sejarah penemu listrik ini disajikan dalam bentu panel dan didukung dengan perangkat audio visual yang menyajikan tiruan dari percobaan - percobaan yang pernah dilakukan oleh para ilmuan. Dan percobaan yang dilakukan para ilmuwan itu saling keterkaiatan dan didukung oleh sumber-sumber yang kami dapatkan, maka dari itu untuk membuat pembangkit listrik ini kami akan membahas beberapa bagian dari pembangkit itu seperti generator DC berupa dinamo bekas speaker aktif,

·                Generator

Generator atau pembangkit listrik yang sederhana dapat ditemukan pada sepeda. Pada sepeda, biasanya dinamo digunakan untuk menyalakan lampu. Caranya ialah bagian atas dinamo (bagian yang dapat berputar) dihubungkan ke roda sepeda. Sedangkan pada pembangkit ini bagian atas dinamo yang berupa besi bulat dihubungkan dengan baling-baling yang nantinya akan berputar karena energy dari pembuangan gas knalpot motor.

Pada proses itulah terjadi perubalian energi gerak menjadi energi listrik. Generator (dinamo) merupakan alat yang prinsip kerjanya berdasarkan induksi elektromagnetik. Alat ini pertama kali ditemukan oleh Michael Faraday. Berdasarkan arus yang dihasilkan. Generator dapat dibedakan menjadi dua rnacam,yaitu generator AC dan generator DC.

Generator AC menghasilkan arus bolak-balik (AC) dan generator DC menghasilkan arus searah (DC). Baik arus bolak-balik maupun searah dapat digunakan untuk penerangan dan alat-alat pemanas. Oleh karena itu pada prinsip kerja generator terdapat 3 hal pokok, yaitu:

1. Adanya fluks magnet yang dihasilkan oleh kutub kutub magnet.

2. Adanya kawat penghantar listrik yang merupakan tempat terbentuknya GGL.

3. Adanya gerak relatif antara fluks magnet dengan kawat penghantar listrik.

A.      Generator DC

Prinsip kerja generator (dinamo) DC Sama dengan generator AC. Namun, pada

generator DC arah arus induksinya tidak berubah. Hal ini disebabkan cincin yang digunakan pada generator DC berupa cincin belah (komutator). Generator terdiri dari:

1.            badan generator,

2.            inti kutub magnet yang berfungsi sebagai penghasil fluks magnet dan lilitan penguat magnet yang berfungsi menghasilkan arus listrik agar tejadi proses eletromagnetisme.

3.            Sikat sikat sebagai jembatan terhadap pengaliran arus dari lilitan jangkar

4.            Komutator sebagai penyearahmekanik yang bersama-samadengan sikat membentuk suatu kerjasama yang disebut komutasi.

5.            Jangkar sebagai tempat melilitkan kumparan

6.            Lilitan jangkar sebagai tempat terbentuknya GGL induksi.

Gambar 2.1 dinamo bekas stick PS

B.        Baling-baling (kincir)

Merupakan sebuah alat yang terdiri dari baling-baling atau kipas yang apabila di tiupkan atau angin menumbuk kincir maka kincir ini berputar sesuai dengan kecepatan angin yang dihasilkan. Makin cepat kecepatan angin yang melewati kincir maka akan semakin cepat pula kincir tersebut bergerak.  Dan begitu pula sebaliknya. Pada prinsipnya kincir bekerja sebagai “penerima energi”, artinya dia menerima energi kinetik dari angin dan merubahnya menjadi energy lain yang dapat digunakan seperti listrik.

C.        Lampu LED

Lampu LED atau kepanjangannya Light Emitting Diode adalah suatu lampu indikator dalam perangkat elektronika yang biasanya memiliki fungsi untuk menunjukkan status dari perangkat elektronika tersebut.
Misalnya pada sebuah komputer, terdapat lampu LED power dan LED indikator untuk processor, atau dalam monitor terdapat juga lampu LED power dan power saving.

Lampu LED terbuat dari plastik dan dioda semikonduktor yang dapat menyala apabila dialiri tegangan listrik rendah (sekitar 1.5 volt DC). Bermacam-macam warna dan bentuk dari lampu LED, disesuaikan dengan kebutuhan dan fungsinya. Lampu LED LED (Light Emitting Diode) merupakan sejenis lampu yang akhir-akhir ini muncul dalam kehidupan kita.

LED dulu umumnya digunakan pada gadget seperti ponsel atau PDA serta komputer. Sebagai pesaing lampu bohlam dan neon, saat ini aplikasinya mulai meluas dan bahkan bisa kita temukan pada korek api yang kita gunakan, lampu emergency dan sebagainya. Led sebagai model lampu masa depan dianggap dapat menekan pemanasan global karena efisiensinya. Lampu LED sekarang sudah digunakan untuk:

-          penerangan untuk rumah

-          penerangan untuk jalan

-          lalu lintas

-          advertising

-          interior/eksterior gedung

Gambar 2.2 lampu LED

Kualitas cahayanya memang berbeda dibandingkan dengan lampu TL atau lampu lainnya. Tingkat pencahayaan LED dalam ruangan memang tak lebih terang dibandingkan lampu neon, inilah mengapa LED dianggap belum layak dipakai secara luas. Untungnya para ilmuwan di University of Glasgow menemukan cara untuk membuat LED bersinar lebih terang. Solusinya adalah dengan membuat lubang mikroskopis pada permukaan LED sehingga lampu bisa menyala lebih terang tanpa menggunakan tambahan energi apapun.

Pelubangan tersebut menerapkan sistem nano-imprint litography yang sampai saat ini proyeknya masih dikembangkan bersama-sama dengan Institute of Photonics. Sementara ini beberapa jenis lampu LED sudah dipasarkan oleh Philips. Anda bisa menemui beberapa model lampu LED bergaya bohlam yang hadir dalam warna putih susu dan juga warna-warni. Daya yang diperlukan lampu jenis ini hanya sekitar 4-10 watt saja dibandingkan lampu neon sejenis yang mencapai 12-20 watt.

Jika dihitung secara seksama memang bisa diakui bahwa lampu LED menggunakan daya yang lebih hemat daripada lampu TL. Light Emitting Diode (LED) merupakan jenis dioda semikonduktor yang dapat mengeluarkan energi cahaya ketika diberikan tegangan.

Gambar 2.3 Struktur Dasar LED

Semikonduktor merupakan material yang dapat menghantarkan arus listrik, meskipun tidak sebaik konduktor listrik. Semikonduktor umumnya dibuat dari konduktor lemah yang diberi ‘pengotor’ berupa material lain. Dalam LED digunakan konduktor dengan gabungan unsur logam aluminium-gallium-arsenit (AlGaAs).

Konduktor AlGaAs murni tidak memiliki pasangan elektron bebas sehingga tidak dapat mengalirkan arus listrik. Oleh karena itu dilakukan proses doping dengan menambahkan elektron bebas untuk mengganggu keseimbangan konduktor tersebut, sehingga material yang ada menjadi semakin konduktif. Proses pembangkitan cahaya pada LED pada dasarnya terbentuk dari paket-paket partikel yang memiliki energi dan momentum, tetapi tidak memiliki massa. Partikel ini disebut foton.

Foton dilepaskan sebagai hasil pergerakan elektron. Pada sebuah atom, elektron bergerak pada suatu orbit yang mengelilingi sebuah inti atom. Elektron pada orbital yang berbeda memiliki jumlah energi yang berbeda. Elektron yang berpindah dari orbital dengan tingkat energi lebih tinggi ke orbital dengan tingkat energi lebih rendah perlu melepas energi yang dimilikinya. Energi yang dilepaskan ini merupakan bentuk dari foton. Semakin besar energi yang dilepaskan, semakin besar energi yang terkandung dalam foton.

Pembangkitan cahaya pada lampu pijar adalah dengan mengalirkan arus pada filamen (kawat) yang letaknya ada ditengah-tengah bola lampu dan menyebabkan filamen tersebut panas, setelah panas pada suhu tertentu (tergantung pada jenis bahan filamen), filamen tersebut akan memancarkan cahaya. Namun karena pada lampu pijar yang memancarkan cahaya adalah filamen yang terbakar, tapi jika suhu pada filamen melewati batas kemampuan filamen untuk menahan panas, akan mengakibatkan filamen lampu pijar sedikit demi sedikit meleleh dan selanjutnya putus sehingga lampu pijar tidak akan bisa memancarkan cahaya lagi

. Umur dari lampu pijar kurang lebih sekitar 2000 jam. Sedangkan pada lampu flurescence atau lampu TL, proses pembangkitan cahaya hanya memanfaatkan ionisasi gas dalam tabung lampu lalu diberikan beda potensial diantara kedua ujung tabung lampu TL sehingga mengakibatkan loncatan-loncatan elektron dari ujung yang satu ke ujung yang lain dan saat terjadi loncatan elektron bersamaan dengan dipancarkannya cahaya dari loncatan tersebut.

Kekurangan dari lampu TL adalah jika gas yang ada dalam tabung habis, maka cahayanya tidak bisa dipancarkan lagi. Umur dari lampu TL relatif lebih lama daripada lampu pijar.  Ketika sebuah dioda sedang mengalirkan elektron, terjadi pelepasan energi yang umumnya berbentuk emisi panas dan cahaya. Material semikonduktor pada dioda sendiri menyerap cukup banyak energi cahaya, sehingga tidak seluruhnya dilepaskan.

LED merupakan dioda yang dirancang untuk melepaskan sejumlah banyak foton, sehingga dapat mengeluarkan cahaya yang tampak oleh mata. Umumnya LED dibungkus oleh bohlam plastik yang dirancang sedemikian sehingga cahaya yang dikeluarkan terfokus pada suatu arah tertentu. Setiap material hanya dapat mengemisikan foton dalam rentang frekuensi sangat sempit.

LED yang menghasilkan warna berbeda terbuat dari material semikonduktor yang berbeda pula, serta membutuhkan tingkat energi berbeda untuk menghasilkan cahaya. Misalnya AlGaAs - merah dan inframerah, AlGaP – hijau, GaP - merah, kuning dan hijau.

BAB III

METODE KERJA

3.1       Alat dan Bahan

Siapkan alat dan bahan yang akan dibutuhkan sebagai berikut:

·                    Lampu LED 3 buah

·                    Isi dalam pena

·                    Dinamo bekas stick PS 1 buah

·                    Gunting

·                    Isolasi

·                    Kabel 1 meter

·                    Pelat besi strip

·                    Cincin selang 1 buah seukuran dynamo

3.2       Langkah-Langkah Perakitan PLTKM

Adapun langkah-langkah yang akan dilakukan untuk merakit PLTKM ini adalah sebagai berikut :

1.             Sambungkan ke-3 lampu LED dengan kabel secara seri dan sisipkan kabel beserta dinamo kedalam sela-sela knalpot agar kabel terlihat rapi. Jangan lupa untuk memberikan isolasi pada setiap kabel dan kaki-kaki LED agar tidak terjadi korsleting.

2.              Sambungkan pelat besi strip dengan cincin pengikat selang dengan cara dilas, lalu tempelkan pelat tadi dengan ujung knalpot dengan di las juga. Perkirakan agar posisi baling-baling nanti  pas dengan kedudukannya dengan arah tembakan gas knalpot. Lalu rakitlah baling-baling dan rekatkan ke ujung ats dnamo dan ganjal dengan isi dalam pena.

Gamabr 2.4 struktur perakitan dinamo dan baling-baling

Gambar 2.5 struktur pemasangan kedudukan dinamo dan lampu LED

3.             Setelah itu masukkan dinamo kedalam kedudukan cincin tadi dengan erat menggunakan obeng di baut bagian cincin tadi.

4.             Sambungkan kabel dynamo dengan kabel lampu LED dan jangan lupa memasang isolasi di ujung-ujung kabel agar tidak terjadi korsleting.

5.             Hidupkan motor dan uji apakah lampu bisa menyala atau tidak.

6.             Jika menyala maka PLTKM sudah selesai dibuat jika belum periksa tiap-tiap komponen apakah ada komponen yang rusak atau belum terpasang sempurna. Kecepatan angin yang dihasilkan oleh knalpot akan membuat lampu terang begitu juga sebaliknya.

Gambar 2.6 hasil akhir PLTKM apabila telah menyala

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1       Kesimpulan

Pembangkit listrik tenaga knalpot motor ini sangat mudah diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Dengan menggunakan energi gas sisa pembakaran yang dikeluarkan oleh knalpot motor akan menggerakkan kincir yang terhubung dengan dynamo. Akibatnya, akan terjadi suatu perubahan energy kinetik (gas sisa pembakaran dari knalpot) menjadi energi listrik yang daqpat menghidupkan lampu LED sesuai dengan teori elektromagnetik dan hukum Faraday seperti yang telah dikemukakan didepan tadi.

4.2       Saran

Kami juga tidak menutup kemungkinana hasil dari ide kami memiliki banyak kekurangan. Kami harap kritik dan saran tidak bosan-bosannya pembaca haturkan kepada kami selaku kelompok 7. Semoga dengan PLTKM ini energi yang kita gunakan bisa terpakai dengan efisien dan hemat energi.

DAFTAR PUSTAKA

http://marketphoto.com diambil pada 13 Desember 2013 pukul 10.00 WIB

http://mega-lampuled.blogspot.com diambil pada 13 Desember 2013 pukul 10.01 WIB 

RINCIAN DANA

1.      Pengelasan kedudukan dynamo                       = Rp 15.000,00

2.      Lampu LED 3 buah                              = Rp   3.000,00

3.      Kabel                                                   = Rp   3.000,00

 

Total                                                    = Rp  20.000,00