Information
AI Chat

Perancangan Berbantuan Komputer 3

tugas esay 3 pbk

Course

Perancangan Berbantuan Komputer (TTL-434)

11 Documents

Students shared 11 documents in this course

University

Universitas Tanjungpura

Academic year: 2021/2022

Uploaded by:

Anonymous Student

This document has been uploaded by a student, just like you, who decided to remain anonymous.

Universitas Tanjungpura

Comments

Please sign in or register to post comments.

Preview text

NAMA : Muhammad Farhan Supriatna

NIM : D

UAS : Perancangan Berbantuan Komputer (UAS)

1. Gambar Grafik Beban, Angin, Baterai, Kekurangan/Kelebihan Energi Listrik.

Jawab :

2. Tentukan Total Kebutuhan Energi Listrik Rumah Tinggal selama 24 jam

Data beban listrik rumah tinggal yang digunakan adalah beban listrik sesuai dengan

rumah masing-masing. Adapun jenis-jenis peralatan yang digunakan pada rumah tinggal

selama 24 jam dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Jawab:

Table 1. Data Pemakaian Peralatan Listrik

Peralatan Listrik Jumlah

Daya

(Watt)

Waktu

Pemakain

Lampu Teras 1 42 18 - 06.

Lampu Ruang Tamu 4 9 x 4 = 36 18 - 21.

Lampu Ruang Tengah 1 20 17 - 23.

Lampu Kamar 3 10 x 3 = 30 17 - 06.

Lampu Toilet 1 24 17 - 22.

Lampu Dapur 1 32 17 - 22.

####### Rice Cooker 1 220 05 - 20.

####### Kipas Angin 1 90 19 - 06.

####### Kulkas 1 70 01 - 24.

####### Pompa Air 1 120 06 - 07.

####### Tv 1 55 17 - 24.

Dari pemakaian peralatan listrik di atas, dapat dihitung kebutuhan energi listrik

untuk setiap jamnya. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel 2. Data Daya Pemakaian Listrik Setiap jamnya

Lampu Ruang Tengah 1 20 17 - 23.
- Lampu Kamar 3 10 x 3 = 30 17 - 06. - Lampu Toilet 1 24 17 - 22.
  - Lampu Dapur 1 32 17 - 22. - Rice Cooker 1 220 05 - 20. - Kipas Angin 1 90 19 - 06. - Kulkas 1 70 01 - 24. - Pompa Air 1 120 06 - 07. - Tv 1 55 17 - 24. - 01 Jam ke- Pemakaian Energi Listrik (Wh) - 02 - 03 - 04 - 05 - 06 - 07 - 08 - 09 - 10 - 11 - 12 - 13 - 14 - 15 - 16 - 17

14 8 1.

15 7 0.

16 7 0.

17 6 0.

18 5 0.

19 5 0.

20 5 0.

21 2 0.

22 3 0.

23 1 0.

24 0 0.

Total Energi 11.

Dari table di atas dapat dilihat total energi yang dihasilkan Wind Turbin selama 24

jam adalah sebesar 11 kWh dengan masing-masing keluran setiap jam dapat diihat pada

tabel di atas. Pada perancangan kali ini energi paling besar dihasilkan oleh Wind Turbin

terjadi pada pukul 14 yang mana pada jam tersebut menghasilkan energi listrik sebesar

1 kWh dengan kecepatan angin sebsar 8 m/s. kemudian unuk keluaran energi

terendah terjadi pada pukul 07, 08, 09, 23, dan 24 yang mana energi yang

dihasilkan pada jam tersebut adalah 0 kWh dengan kecepatan angin paling rendah

dibandingkan pada jam-jam yang lain. Energi yang didapat sama dengan 0 kWh disebakan

karena pada pukul 07, 08, 09, 23, dan 24 kecepatan angin lebih kecil dari

pada nilai Cut-in Wind Speed (Vc) yaitu dibawah 2 m/s.

Selain dari kecepatan angin total energi listrik yang dibangkitkan oleh Wind turbin

juga dipengaruhi oleh spesifikasi turbin angin. Dengan spesifikasi kapasitas maksimum 0.

kWh, Vc 2 m/s, Vr 10 m/s dan Vf 60 m/s. Memang akan menghasilkan total energi

yang cukup besar, nilai Vc yang kecil akan dengan mudah Wind Turbin menghasilkan

energi, nilai Vr yang tidak terlalu besar juga mempengaruhi energi yang dihasilkan. Karena

ketika nilai Vr tidak terlalu besar maka tidak memerlukan kecepatan angin yang tinggi

untuk menghasilkan energi yang maksimum.

Pada perancangan ini pemiliha turbin angin harus masuk dalam kriteria untuk

wilayah tropis. Yang mana bisa dikatakan memiliki kecepatan angin yang tidak terlalu

tinggi dengan kata lain torka yang dimiliki kecil dan jika nilai Vc besar maka turbin angin

tidak akan berputar. Untuk itu dipilih turbin angin dengan nilai Vc yang relatif kecil untuk

wilayah tropis disarankan nilai Vc ≤ 3.

4. Tentukan Total Energi Listik yang Dibangkitkan oleh Baterai Selama 24 Jam

Total energi listrik yang dibangkitkan oleh baterai selama 24 jam untuk

memenuhi kebutuhan beban listrik adalah sebesar 11 kWh. Terdapat sisa energi pada

baterai sebesar 2 kWh. Adapun rincian setiap jamnya dapat dilihat pada tabel dibawah

ini.

Jawab :

Tabel 4. Energi Listrik yang Dibangkitkan oleh baterai

Waktu

Kecepatan Angin

(m/s)

PT (kWh) PB (kWh) Pbaterai (kWh)

01 4 0 0 0

02 7 1 0 0

03 6 0 0 0

04 6 0 0 0

05 5 0 0 0

06 2 0 0 0.

07 1 0 0 0.

08 0 0 0 0.

09 2 0 0 0.

10 6 0 0 0

11 6 0 0 0

12 5 0 0 0

13 6 0 0 0

14 8 1 0 0

15 7 0 0 0

16 7 0 0 0

17 6 0 0 0

18 5 0 0 0.

19 5 0 0 0.

20 5 0 0 0.

21 2 0 0 0.

22 3 0 0 0.

23 1 0 0 0.

24 0 0 0 0.

Total Energi 11 0 3.

Waktu

Kecepatan

Angin (m/s)

PT (kWh)

P baterai

(kWh)

P baterai

(kWh)

Kelebihan

(kWh)

01 4 0 0 -0 0.

02 7 1 0 -0 0.

03 6 0 0 -0 0.

04 6 0 0 -0 0.

05 5 0 0 -0 0.

06 2 0 0 0 0.

07 1 0 0 0 0.

08 0 0 0 0 0.

09 2 0 0 0 0.

10 6 0 0 -0 0.

11 6 0 0 -0 0.

12 5 0 0 -0 0.

13 6 0 0 -0 0.

14 8 1 0 -0 0.

15 7 0 0 -0 0.

16 7 0 0 -0 0.

17 6 0 0 -0 0.

18 5 0 0 0 0.

19 5 0 0 0 0.

20 5 0 0 0 0.

21 2 0 0 0 0.

22 3 0 0 0 0.

23 1 0 0 0 0.

24 0 0 0 0 0.

Total Energi 11 3 -5 0.

Total kelebihan energi dapat dilihat pada tabel diatas, kelebihan energi listrik disini akan terjadi

apabila energi yang dihasilkan oleh turbin angin lebih besar dari beban yang disuplai dan tidak

mampu ditampung oleh baterai. Dari tabel diatas dapat kita ketahui untuk total kelebihan energi

listrik pada perancangan ini sebesar 0 kWh. Hal ini dapat terjadi karena kelebihan energi dapat

diatasi dengan adanya baterai.

7. Tentukan Total Kekurangan Energi Listrik selama 24 Jam

Total kekurangan energi listrik selama 24 jam adalah sebesar 0 kWh. Untuk

melihat jumlah kekurangan energi listrik dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Jawab :

Tabel 7. Total Kelebihan Energi Listrik

Waktu

Kecepatan

Angin (m/s)

PT (kWh)

Pbaterai

(kWh)

Pbaterai

(kWh)

Kekurangan

(kWh)

01 4 0 0 -0 0.

02 7 1 0 -0 0.

03 6 0 0 -0 0.

04 6 0 0 -0 0.

05 5 0 0 -0 0.

06 2 0 0 0 0.

07 1 0 0 0 0.

08 0 0 0 0 0.

09 2 0 0 0 0.

10 6 0 0 -0 0.

11 6 0 0 -0 0.

12 5 0 0 -0 0.

13 6 0 0 -0 0.

14 8 1 0 -0 0.

15 7 0 0 -0 0.

16 7 0 0 -0 0.

17 6 0 0 -0 0.

18 5 0 0 0 0.

19 5 0 0 0 0.

20 5 0 0 0 0.

21 2 0 0 0 0.

22 3 0 0 0 0.

23 1 0 0 0 0.

24 0 0 0 0 0.

Total Energi 11 3 -5 0.

Total kekurangan energi dapat dilihat pada tabel diatas, kekurangan energi listrik akan

terjadi ketika besar energ listrik yang dihasilkan lebih kecil dari beban yang akan disuplai dan

energi yang ditampung dalam baterai tidak mencukupi. Dari tabel diatas dapat kita ketahui

untuk total kekurangan energi listrik pada perancangan ini sebesar 0 kWh. Hal ini dapat terjadi

karena pada saat akan kekurangan energi dapat di backup oleh baterai.

Pr = 02; %kW, 2 Turbin Angin vr = 10; %m/s vc = 2; %m/s vf = 60; %m/s %Data Baterai (SOL12-00) Ibaterai =200; %Nominal Capacity(20h) (Ah) Vbaterai = 12; %Nominal Voltage (V) nBaterai = 10; %Jumlah Baterai yang Digunakan Pbaterai = Ibaterai * Vbaterai * nBaterai; %Kapasitas Total Baterai (W) %Perhitungan PTtotal = 0; PBtotal = 0; Bt = 0; %Daya Baterai n = 1; Ktotal = 0; %Kurang Energi Total Ltotal = 0; %Lebih Energi Total while n <= 24 if (v(n) < vc)|(v(n) > vf) PT(n) = 0; end if (v(n) >= vc)&(v(n) < vr) PT(n) = Pr(v(n)^2 - vc^2)/(vr^2 - vc^2); end if (v(n)>= vr)&(v(n)<= vf) PT(n) = Pr; end PTtotal = PTtotal + PT(n);%Total Energi Listrik Dari Turbin Angin PBtotal = PBtotal + PB(n);%Total Energi Listrik Kebutuhan Beban s(n)= PT(n)-PB(n); %Selisih antara output turbin angin dan beban rumah if (s(n) > 0) %Jika output turbin > Beban rumah Bt = Bt + s(n); %Baterai Diisi K(n) = 0; %Tidak ada kekurangan energi %Banyak pengisian baterai if (Bt < Pbaterai) %Jika baterai belum penuh L(n) = 0; %Tidak ada kelebihan energi B(n) = -s(n); else %Jika baterai sudah penuh L(n) = Bt - Pbaterai; %Jumlah kelebihan energi B(n) = Pbaterai - (Bt-s(n)); Bt = Pbaterai; end else %Jika output turbin angin < Beban rumah L(n) = 0; %Tidak ada kelebihan energi Bt = Bt + s(n); %Baterai Digunakan %Banyak penggunaan baterai if (Bt > 0) %Jika masih ada energi di baterai setelah digunakan K(n) = 0; %Tidak ada kekurangan energi B(n) = -s(n); else %Jika baterai habis setelah digunakan K(n) = 0 - Bt; %Jumlah kekurangan energi if ((Bt - s(n)) > 0) %Jika masih ada energi pada baterai sebelum digunakan B(n) = Bt-s(n); else %Jika baterai telah habis sebelum digunakan B(n) = 0; end Bt = 0; %Baterai habis

end end A(n) = Bt; %Banyak energi pada baterai selama loop Ltotal = Ltotal + L(n); Ktotal = Ktotal + K(n); n = n+1; end for x = 1:24; P (x)= PT (x)-PB(x);%DP = Energi total untuk pengisian baterai dP (x) = PT (x) - PB (x) - P (x); end %Output disp('Daya Output Turbin Angin') fprintf('%4\n',PT); disp('Total Energi Listrik dari Turbin Angin') fprintf('%8 kWh\n', PTtotal); disp('Total Energi Listrik Kebutuhan Beban') fprintf('%8 kWh\n', PBtotal); disp('Penggunaan Baterai:') fprintf('%26\n',B) fprintf('Energi Tersisa Pada Baterai = %4\n',Bt) fprintf('Kelebihan Energi Total = %4\n',Ltotal) fprintf('Kekurangan Energi Total = %4\n',Ktotal) %grafik x = 1:24; figure(1); plot(x,PT,'-b','LineWidth',3) hold on plot(x,PB,'-r','LineWidth',3) hold on plot(x,dP,'-y','LineWidth',2) hold on plot(x,B,'-og','LineWidth',2) hold on xlim([1 24]) xlabel('Waktu (24 Jam)') ylabel('Energi Listrik (Wh)') title('\bf KURVA PERANCANGAN PEMBANGKIT HIBRID ANGIN-BATERAI') legend('PT (Energi Turbin Angin)','PB (Kebutuhan Beban)','dP(Kekurangan/Kelebihan Energi)','Pbaterai (Energi Baterai)') set(gca, 'XTick', x, 'XTickLabel', [1:24]) grid

Was this document helpful?