Pemanfatan Kincir Angin Untuk Pompa Air 40535o

PEMANFATAN KINCIR ANGIN UNTUK POMPA AIR A. ENERGI ANGIN Sejak awal sejarah tercatat, manusia telah memanfaatkan energi angin. Energi angin mendorong perahu di sepanjang Sungai Nil pada awal 5000 SM. Pada 200 SM, kincir angin sederhana di China digunakan untuk memompa air, sementara kincir angin sumbu vertikal dengan layar buluh tenun digunakan untuk menggiling biji-bijian di Persia dan Timur Tengah. Cara baru untuk menggunakan energi angin akhirnya menyebar di seluruh dunia. Pada abad ke-11, orang-orang di Timur Tengah yang menggunakan kincir angin secara luas untuk produksi pangan; pedagang dan tentara salib yang pulang membawa ide ini ke Eropa. Belanda menyempurnakan kincir angin, dan diadaptasi untuk menguras danau dan rawa-rawa di Delta Sungai Rhine. Ketika teknologi ini dibawa ke Dunia Baru di akhir abad 19, mereka mulai menggunakan kincir angin untuk memompa air di pertanian dan peternakan, dan kemudian, untuk menghasilkan listrik untuk rumah dan industri. Kolonialis di Amerika menggunakan kincir angin untuk menggiling gandum dan jagung, untuk memompa air, dan memotong kayu di penggergajian kayu. Pada akhir tahun 1920, Amerika menggunakan kincir angin kecil untuk menghasilkan listrik di daerah pedesaan yang belum menikmati layanan listrik. Namun, sejak jaringan listrik mulai menyalurkan listrik untuk daerah pedesaan di tahun 1930-an, kincir angin lokal yang digunakan terus berkurang, meskipun mereka masih dapat terlihat di beberapa peternakan Barat. Kekurangan pasokan minyak di tahun 1970-an mengubah gambaran mengenai energi di berbagai negara. Peristiwa ini menciptakan minat pada sumber energi alternatif, membuka jalan bagi digunakannya kembali kincir angin untuk menghasilkan listrik. Pada tahun 1970-an, kekurangan minyak mendorong pengembangan sumber energi alternatif. Pada tahun 1990-an, dorongan itu datang dari sebuah keprihatinan baru bagi lingkungan dalam menanggapi studi ilmiah yang menunjukkan adanya potensi perubahan iklim global jika penggunaan bahan bakar fosil terus meningkat. Sedangkan energi angin adalah sumber daya terbarukan yang ekonomis di banyak negara.

Kekhawatiran tentang emisi dari bahan bakar fosil, meningkatnya dukungan pemerintah, dan harga bahan bakar fosil (terutama gas alam dan batubara) yang tinggi, telah membantu peningkatan kapasitas tenaga angin yang tumbuh secara substansial selama 10 tahun terakhir. Energi angin adalah salah satu jenis sumber energi terbarukan yang potensial untuk menghasilkan energi listrik maupun mekanik melalui proses konversi ke mekanik dan selanjutnya ke listrik. Energi kinetik yang terdapat pada angin dapat diubah menjadi energi mekanik untuk memutar peralatan (pompa piston, penggilingan, dan lain-lain). Sementara itu, pengolahan selanjutnya dari energi mekanik yaitu untuk memutar generator yang dapat menghasilkan listrik. Kedua proses pengubahan ini disebut konversi energi angin; sedangkan sistem atau alat yang melakukannya disebut SKEA (Sistem Konversi Energi Angin). Selanjutnya, untuk menghasilkan listrik disebut SKEA listrik atau lebih dikenal sebagai turbin angin; dan untuk mekanik disebut SKEA mekanik atau kincir angin. Sekarang ini, pemanfaatan energi angin yang lebih umum yakni dalam bentuk energi listrik, sementara bentuk energi mekanik atau yang lebih dikenal sebagai pemanfaatan langsung mulai berkurang. Dalam pemanfaatannya, diperlukan data/informasi mengenai potensi energi angin aktual yang tersedia di lokasi pemasangan (suplai) dan kebutuhan di lokasi tersebut (kebutuhan). Kajian dan evaluasi yang lebih akurat mengenai kedua aspek ini bersama aspek ekonomis akan menghasilkan pemanfaatan SKEA yang optimal di suatu lokasi. Pemerintah telah mengeluarkan berbagai kebijakan, keputusan, peraturan, strategi dan tindakan nyata secara terencana untuk mendorong pengembangan dan pengimplementasian penggunaan energi baru dan terbarukan (EBT) agar mampu menyediakan pasokan energi yang didasarkan pada potensi yang tersedia dan kondisi pemanfaatan setempat. Kontribusi EBT diharapkan semakin meningkat dan secara nasional dapat mencapai 11% dari kebutuhan energi nasional pada tahun 2025 (Pusdatin KESDM, 2010). Khusus untuk energi angin, implementasi yang direncanakan mencapai 250 MW pada tahun 2025, sementara sampai saat ini pemanfaatan energi angin di Indonesia baru mencapai kurang lebih 1 MW daya terpasang.

Ada beberapa kelebihan dari tenaga angin, diantaranya : 

Ramah lingkungan Keuntungan terpenting dari tenaga angin adalah berkurangnya level emisi karbon dioksida penyebab perubahan ikilm. Tenaga ini juga bebas dari polusi yang sering diasosiasikan dengan pembangkit listrik berbahan bakar fosil dan nuklir.



Penyeimbang energi yang sangat baik. Emisi karbon dioksida berhubungan dengan proses produksi. Pemasangan dan penggunaan turbin angin selama rata-rata 20 tahun siklus hidup 'membayar kembali' terjadinya emisi setelah 3-6 bulan pertama-yang berarti lebih dari 19 tahun produksi energi tanpa ongkos lingkungan.



Cepat menyebar. Pembangunan ladang angin (wind farm) dapat diselesaikan dalam waktu seminggu. Menara turbin, badan dan bilahan besi di pasang di atas permukaan beton bertulang dengan menggunakan alat pemindah besar.



Sumber energi terbarukan dan dapat diandalkan. Angin yang menjalankan turbin selalu gratis dan tidak terkena dampak harga bahan bakar fosil yang fluktuatif. Tenaga ini juga tidak butuh untuk ditambang, digali atau dipindahkan ke pembangkit listrik. Seiring meningkatnya harga bahan bakar fosil, nilai tenaga angin juga meningkat dan biaya keseluruhan pembangkit akan menurun.

B. KINCIR ANGIN

Kincir angin adalah sebuah mesin yang mengubah angin menjadi energi yang dapat digunakan melalui rotasi dari roda terdiri dari baling-baling disesuaikan. Secara tradisional, energi yang dihasilkan oleh kincir angin telah digunakan untuk menggiling gandum menjadi tepung. Kincir angin dirancang oleh pengrajin terampil dan dapat dibangun di situs menggunakan alat-alat tangan. Kincir angin terus dikembangkan selama berabad-abad dan yang paling menonjol di Eropa pada abad kedelapan belas. Mereka digantikan sebagai struktur yang menghasilkan listrik ketika listrik uap dimanfaatkan selama abad kesembilan belas. Saat ini, teknologi kincir angin sedang mengalami kebangkitan dan sekarang menjadi alternatif penting pengganti bahan bakar fosil di masa depan, selain itu kincir angin juga digunakan untuk memompa air seperti untuk irigaasi di persawahan. C. PEMANFATAN KINCIR ANGIN UNTUK POMPA AIR Angin merupakan salah satu energy alternative yang bersifat terbarukan yang berasal dari alam. Pemanfaatan energy angin salah satunya adalah dalam bidang agriculture (pertanian) kususnya sebagai penggerak pompa untuk pemenuhan irigasi. Dalam pengkonversian energinya diperlukan baling-baling, yang akan merubah energy mekanik menjadi listrik sehingga dapat memutar pompa, atau juga langsung memutar pompa tanpa harus dikonversikan ke energy listrik. Pada prototipe berikut merupakan pemanfaatan energi angin melalui kincir yang digunakan untuk memompa air. Pada alat sederhana ini terdapat persneling, blite, ekor, lengkap dengan menara kincir angin. Persneling ini digunakan untuk mengatur pergerakan blite sesuai dengan arah dan kecepatan angin dan blite merupakan baling-baling pada kincir angin.

Terdapat pula struktur pompa yang berfungsi untuk menghisap air dari bak penampung yang tersedia.

Alat ini dirancang untuk mengikuti pergerakan angin. Dan baling-balingnya dibuat sangat lebar yang menyebabkan daya tangkap angin sangat besar sehingga ketika angin bergerak sangat pelanpun kincir angin ini tetap bekerja. Ketika angin bergerak sangat pelan, blite berada di posisi normal karena belum ada pengaturan dari persneling.

Ketika angin berhembus kencang, persneling mulai bekerja dengan mengatur posisi blite bergeser mundur dan sistem itu mengikuti kecepatan angin secara otomatis.

Tenaga yang ditimbulkan oleh putaran kincir disalurkan ke engkol atau lengan penggerak pompa air.

Daya hisap dari pompa air ini dihasilkan dari pergerakan engkol yang dihubungkan dengan klep yang ada di dalamnya. Sehingga air tersebut terhisap dan mengalir ke bagian outlet dari pipa.

Prototipe di atas merupakan aplikasi dari Egra yang merupakan kincir yang dipasang setinggi 10 meter dari permukaan tanah, dan digerakkan oleh angin. Tenaga yang ditimbulkan oleh putaran kincir di salurkan ke engkol atau lengan penggerak pompa air.

Dulu, pompa yang di pakai adalah “kompa kodok” atau “kompa dragon”. Pompa air yang daya isapnya dihasilkan oleh tenaga manusia dengan menggerakkan lengan atau tuas yang dihubungkan dengan klep yang ada di dalamnya. Prinsip kerja egra adalah menggantikan tenaga manusia atau mesin diesel tadi dengan tenaga angin. Sehingga saat kincir angin bekerja memompa air dari dalam tanah, tangan kita bisa melakukan hal lain yang bisa meningkatkan produktivitas kerja manusia. Itulah salah satu manfaat egra ini. Satu kincir bisa mengisap air hingga kedalaman lebih dari 12 meter dan mampu mengairi lahan seluas hingga 2 ha. Kincir berputar sepanjang hari, dari pagi sampai malam. Air yang keluar dari pompa itu lalu dialiri ke lahan melalui parit-parit di sekeliling kebun. Air itu menyirami kebun lalu terserap kembali ke tanah, selanjutnya dipompa lagi dan disiramkan kembali. Begitu seterusnya. Sehingga, kekeringan pun dapat dihindari. Hasilnya adalah EGRA atau energi gratis yang hanya memerlukan kecepatan angin minimal 15 km/jam saja agar pompa bisa bekerja. Desainnya dirancang sesederhana mungkin

agar setiap orang bisa membuatnya. Tidak ada syarat geografis untuk memasang pompa kincir angin ini. Di mana pun bisa asalkan ada angin yang bertiup dan terdapat sumber air (bisa sumur, sungai, danau, dsb).

PEMANFATAN KINCIR ANGIN UNTUK POMPA AIR

Disusun oleh : Indar Sanjaya

061340411651

Maya Elvisa

061340411653

Kelas : 4 EG B

Dosen Pembimbing : Ida Febriana, S.Si., M.T.

JURUSAN TEKNIK KIMIA

PROGRAM STUDI TEKNIK ENERGI POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG