6 0 472 KB
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