Anemometer [PDF]

Citation preview

PENGUKURAN KECEPATAN ANGIN (ANEMOMETER) Muhammad Alfin Nur Pradana1, Ani Wahyu Nuur Khasanah1, Fitri Puspasari1, Metrologi dan Instrumentasi, Sekolah Vokasi, Universitas Gadjah Mada. Jln. Sekip Unit 3, Catur Tunggal, Depok, Sleman, Yogyakarta 55281, Indonesia E-mail: [email protected]



ABSTRAK Angin merupakan suatu vektor yang mempunyai besaran dan arah. Angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara atau perbedaan suhu udara pada daerah atau wilayah tertentu. Perpindahan angin pada suatu wilayah menghasilkan suatu energi kinetik dengan kecepatan yang bervariasi. Anemometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur nilai kecepatan angin dan menampilkannya dalam bentuk digital. Tujuan dari praktikum ini adalah mengetahui besar nilai kecepatan angin dilingkungan Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada dengan metode pengambilan data secara langsung. Hasil praktikum menujukkan nilai kecepatan angin yang bervariasi pada lima lokasi pengambilan data. Kata Kunci : Angin, Kecepatan, Anemometer



ABSTRACT Wind is a vector that has magnitude and direction. Winds occur because of differences in air pressure or differences in air temperature in certain regions or regions. Wind transfer in an area produces a kinetic energy with varying speeds. Anemometer is a tool used to measure the value of wind speed and display it in digital form. The purpose of this practicum is to know the value of wind speed in the Vocational School of Universitas Gadjah Mada with a method of direct data collection. The practicum results show varying wind speed values at the five data collectionlocations.



Keywords: Wind, Speed, Anemometer atau wilayah tertentu. Hal ini berkaitan dengan besarnya energi



1. PENDAHULUAN



panas matahari yang di terima oleh



Angin merupakan suatu vektor



permukaan



bumi.



Pada



suatu



yang mempunyai besaran dan arah.



wilayah, daerah yang menerima



Besaran yang dimaksud adalah



energi panas matahari lebih besar



kecepatannya



arahnya



mempunyai suhu udara yang lebih



adalah darimana datangnya angin.



panas dan tekanan udara yang



Kecepatan angin dapat dihitung



cenderung lebih rendah. Sehingga



dari jelajah angin dibagi waktu



terjadi perbedaan suhu dan tekanan



periode



udara



sedang



pengukuran.



Mengukur



antara



daerah



yang



arah angin haruslah ada angin



menerima energi panas lebih besar



atau cup-counteranemometer dala



dengan daerah yang lebih sedikit



m keadaan bergerak[1].



menerima energi panas, akibatnya akan terjadi aliran udara pada



Angin terjadi karena adanya perbedaan



tekanan



udara



wilayah tersebut[3].



atau



perbedaan suhu udara pada daerah



Arah angin biasa dinyatakan dengan arah dari mana angin



tersebut



datang,



kecepatan



sedangkan



angin



dinyatakan



biasanya



dalam



meter/detik,



satuan



km/jam



beberapa



anemometer mangkuk



jenis



:



Anemometer



(cup



anemometer),



anemometer



baling-baling



mil/jam[5]. Angin yang bergerak



(propeler



anemometer)



memiliki energi, besarnya energi



anemometer arus konstan (constan



yang



current anemometer). Namun yang



terkandung



tergantung



dan



Ada



dalam



pada



angin



besarnya



umum



digunakan



adalah



kecepatan angin dan massa jenis



anemometer mangkuk. Kecepatan



angin atau udara yang bergerak



angin di alam biasanya dapat



tersebut.



diformulasikan,



dikenali dengan tanda-tanda yang



kinetik



yang



diakibatkan



terkandung pada angin atau udara



tersebut [2].



besar



Jika energi



oleh



tiupan



angin



bergerak yang bermassa m dan 2. Metode Praktikum



berkecepatan v adalah :



Pada 2



percobaan



ini,



kecepatan angin diukur dengan menggunakan dua Anemometer



Dimana :



yaiutu



standar



dan



uji.



E = Energi kinetik (joule)



Anemoeter uji yang digunakan



M = Massa Udara (Kg)



merupakan tipe CR2030 Lithium



V = Kecepatan Angin (m/s)



Cell



dengan



(Gambar



2.1)



dengan keluaran dalam bentuk Energi kinetik yang terdapat pada



angin



berbanding



lurus



dengan massa jenis udara dan berbanding lurus dengan kuadrat dari



kecepatannya.



digunakan kecepatan



untuk angin



Anemometer[4].



Alat



yang



mengukur disebut



sinyal digital.



Gambar 2.1 Anemometer CR2030 Lithium Cell



Metode



ini



memiliki



spesifikasi 20*3.2mm dengan berat 3,1 g, akurasi 10º C sampai 32 º C, Resolusi 0.1dB, layar LCD digital ¼dengan indikasi fungsi Built-in kalibrasi cek dan dilengkap dengan baterai



3V[5].



Anemometer



standar



yang



digunakan



digunakan



adalah metode pengambilan data langsung



Anemometer



yang



dengan



anemometer anemometer



menempatkan



standar uji



dan secara



berdampingan pada lima lokasi yang berbeda dalam waktu yang telah ditentukan. Diagram alir tahapan praktikum seperti pada Gambar 1.3



merupakan tipe Krisbow KW06562 dengan spesifikasi 1.9 - 58.0 Knots dengan berat 0.72 Kg. Memiliki fitur LCD display ganda, konsumsi daya rendah, tempat penyimpanan



data,



Sensitivitas



tinggi. Dapat digunakan dalam besaran suhu -10 sampai 60oC dan 14-140 Fahrenheit[2].



Gambar 1.2 Anemometer Krisbow KW06-562



Gambar 1.3 Tahapan Praktikum



teknik mesin berkoordinat 7’ 46’



3. Hasil dan Pembahasan Hasil pengukuran kecepatan angin di lingkungan



Sekolah



30.8” S 110’22’22.9, dan lokasi terakhir di lantai dua gedung



Vokasi menunjukkan perbedaan



herman



dari lima lokasi uji dalam periode



berkoordinat 7’ 46’ 33,3” S



waktu yang ditentukan. Gambar



110’22’27,3”E.



3.1 adalah lokasi yang dipilih praktikan.



yohanes



S200



Pada lokasi uji pertama di halaman gedung herman yohanes diperolah



hasil



pengujian



kebisingan pada tabel 3.1 Data hasil



kecepatan



angin



lokasi



pertama.



Gambar 3.1 Lokasi uji Terdapat lima lokasi yang dipilih untuk



dilakukan



pengukuran



kecepatan angin, lokasi pertama di



halaman



gedung



herman



yohanes dengan koordinat 7’ 46’ 3.3” S 110’22’27.9”E. Lokasi kedua adalah halaman gedung perpustakaan



Sekolah



Vokasi



dengan koordinat 7’ 46’ 29.6” S 110’22’29.1”E. Lokasi ketiga di pintu



keluar



sekolah



vokasi



dengan koordinat 7’ 46’ 28.8” S 110’22’23.9”E. Lokasi keempat di halaman gedung Departemen



Tabel 3.1 Nilai kecepatan angin lokasi uji pertama



Pada lokasi kedua dilakukan di halaman gedung Perpustakaan diperolah



hasil



pengukuran



kecepatan angin pada tabel 3.2 Data hasil kebisingan lokasi uji Gambar 3.2 Grafik Kecepatan



kedua.



Angin lokasi pertama Data hasil kecepatan angin yang diperoleh



di



lokasi



pertama



menunjukkan nilai yang berbeda antara kedua anemometer. Pada anemometer standar, nilai yang diperoleh



lebih



stabil



jika



dibandingkan dengan nilai pada anemometer uji, di beberapa titik nilainya juga lebih besar karena anemometer



lebih



sensitif



terhadap hembusan angin pada



Tabel 3.2 Nilai kecepatan angin lokasi kedua



lokasi pertama.



Gambar 3.3 Grafik Kontur Kecepatan Angin lokasi pertama



Gambar 3.4 Grafik Kecepatan Angin lokasi kedua



Data hasil kecepatan angin yang diperoleh



di



menunjukaan



lokasi perbedaan



kedua nilai



yang cukup kecil antara kedua anemometer.



Anemometer



standar menunjukaan nilai yang lebih stabil dengan rata rata 0,84 m/s.



Anemometer



uji



menunjukkan nili kecepatan yang relativ bervariase pada setiap pengambilan data dengan nilai



Tabel 3.3 Nilai kecepatan angin



rata rata sebesar 1,02 m/s. Data



lokasi ketiga



yang



dicantumkan



merupakan



data terbaik selama pengambilan data.



Gambar 3.5 Grafik Kontur Kecepatan Angin lokasi kedua



Gambar 3.6 Grafik Kecepatan Angin lokasi ketiga



Pada lokasi ketiga dilakukan di area pintu keluar Sekolah



Data hasil kecepatan angin yang



Vokasi



diperoleh



dan



diperolah



pengukuran



kecepatan



pada



3.3



tabel



Data



hasil angin hasil



kecepatan angin lokasi ketiga.



di



menunjukkan sebaran



yang



lokasi nilai cukup



ketiga dengan luas.



Sebaran nilai dipengaruhi oleh naik turunnya nilai yang terbaca pada saat pengambilan data. Anemometer



standar



menunjukkan



nilai



yang



bervariasi dengan rata rata 0,98 m/s, sedangkan anemometer uji memiliki nilai rata rata yang lebih besar sebesar 1,14 m/s. Perbedaan ini dipengaruhi oleh beberapa adalah



hal



salah



perbedaan



hembusan



satunya intensitas



angin



menggerakkan



baling



yang baling Tabel 3.4 Nilai kecepatan angin



pada anemometer.



lokasi keempat



Gambar 3.7 Grafik Kontur Kecepatan Angin lokasi ketiga Gambar 3.8 Grafik Kecepatan Pada



lokasi



keempat



Angin lokasi keempat



dilakukan di halaman gedung Departemen Teknik Mesin dan



Data hasil kecepatan angin yang



diperolah



diperoleh di lokasi keempat



hasil



pengukuran



kecepatan angin pada tabel 3.4



menunjukkan



nilai



dengan



Data hasil kecepatan angin lokasi



bervariasi



pada



awal



keempat.



pengambilan data dan mulai stabil pada pengambilan ketiga sampai



kesepuluh.



Kedua



anemometer menunjukkan nilai kecepatan angin yang tidak jauh berbeda. Anemometer standar



memiliki nilai rata rata sebesar 1,09 m/s dan anemometer uji menunukkan



nilai



rata



rata



sebesar 0,79 m/s. Nilai yang diperoleh pada lokasi keempat tidak jauh berbeda dengan data pada lokasi ketiga karena kedua lokasi



pengambilan



cukup



berdekatan. Tabel 3.5 Nilai kecepatan angin lokasi kelima



Gambar 3.9 Grafik Kontur Kecepatan Angin lokasi keempat Gambar 3.10 Grafik Kecepatan Angin lokasi kelima Pada lokasi kelima dilakukan di lantai dua depan ruang S00 gedung herman yohanes dan diperolah



hasil



pengukuran



kecepatan angin pada tabel 3.5 Data hasil kecepatan angin lokasi kelima.



Data hasil kecepatan angin yang diperoleh



di



lokasi



kelima



menunjukkan nilai yang tinggi jika dibandingkan dengan lokasi yang lain. Nilai kecepatan pada kedua anemometer terlihat stabil pada



setiap



pengambilannya.



Pada anemometer standar, nilai rata rata yang dihasilkan sebesar 2,08 m/s dan pada anemometr uji



nilai rata rata yang diperoleh



Nilai



sebesar 2,12 m/s. Data yang



diperoleh dari beberapa lokasi



diperoleh



menunjukkan



dipengaruhi



oleh



kecepatan



angin



hasil



yang



yang



ketinggian lokasi pengambilan



bervariasi. Hal ini dipengaruhi



yang



oleh beberapa faktor seperti,



berada



di



lantai



dua,



sehingga hembusan angin yang



sensitivitas



diterima baling baling cukup



digunakan



besar



pengambilan data antar kedua



dan



membuat



nilai



kecepatan juga lebih besar.



alat



ukur



berbeda,



yang detik



anemometer berbeda dan faktor kesalahan praktikan sendiri. Nilai rata rata pada setiap lokasi pengambilan data dibuat grafik kontur



untuk



mengetahui



pemetaan nilai kecepatan angin dilingkungan Sekolah Vokasi. Gambar



3.11



Grafik



Kontur



Kecepatan Angin lokasi kelima



Gambar 3.12 Kontur Kecepatan Angin pada lima lokasi pengambilan data



4. Kesimpulan



3. Soemeinaboedhy,



Berdasarkan



penelitian



pembahasan



yang



dan



Alat



Ukur



2006,



Kecepatan



telah



Udara Bebas, Volume 9



dilakukan, diperoleh kesimpulan



No. 2, Tahun 2013, FT



bahwa nilai kecepatan angin



Universitas Lampung



dilingkungan



Sekolah



Vokasi



menunjukkan



hasil



yang



bervariasi



setiap



pada



lokasi



4. Anonim,



2019,



pengukuran



Modul



kecepatan



pengambilan data dan sensitivitas



Angin, Universitas Gadjah



alat ukur menjadi faktor utama



Mada.



yang memengaruhi data hasil 5. Handoko,



yang diperoleh.



dkk,



Perencanaan Pembangunan



5. Saran



2003, dan Wilayah,



Sensitivitas menjadi faktor utama



Jurnal Teknik Fisika Vol 7



yang memengaruhi data hasil



No



kecepatan angin yang diperoleh



Hassanudin.



sehingga diperlukan alat ukur yang memiliki sensitivitas tinggi agar



data



yang



dihasilkan



menjadi lebih relevan.



6. Daftar Pustaka 1. Anonim,



2010,Pengaruh



Alir, FT UNPAD



2. Soeripto,



M,



Pemetaan Jakarta: FTUI.



2008. Wilayah ,



Balai



Penerbit



3,



Universitas