KOMUNIKASI YANG efektif

KOMUNIKASI YANG EFEKTIF

Kita mungkin sepakat bahwa betapapun berbakatnya seseorang, betapapun unggulnya sebuah produk, atau betapapun kuatnya sebuah kasus hukum, kesuksesan tidak akan pernah diperoleh tanpa penguasaan ketrampilan komunikasi yang efektif. Apakah anda sedang mempersiapkan presentase, negoisasi bisnis, melatih tim bola basket, membangun sebuah teamwork, bahkan menghadapi ujian akhir gelar kesarjanaan, maka efektivitas komunikasi akan menentukan kesuksesan anda dalam kegiatan-kegiatan tersebut. Kemampuan anda dalam menyampaikan pesan atau informasi dengan baik, kemampuan menjadi pendengar yang baik, kemampuan atau ketrampilan menggunakan berbagai media atau alat audio-visual merupakan bagian penting dalam melaksanakan komunikasi yang efektif.

Pengertian: Komunikasi adalah suatu proses penyampaian pikiran dan perasaan melalui bahasa, baik verbal maupun non-verbal, mendengar, berbicara, gerak tubuh, dan ungkapan emosi.

Menurut Thomas Leech dalam bukunya Say it like Shakepeare, ada lima komponen atau unsur penting dalam komunikasi yang harus kita perhatikan yaitu: (1) Pengirim pesan (sender), (2) Pesan yang dikirimkan (message), (3) Bagaimana pesan tersebut dikirimkan (delivery channel atau media), (4) Penerima pesan (receiver), (5) Umpan balik (feedback). Leech menambahkan, bahwa untuk membangun komunikasi yang efektif, setidaknya kita harus menguasai empat keterampilan dasar dalam komunikasi, yaitu membaca-menulis (bahasa tulisan) dan mendengar-berbicara (bahasa lisan). Begitu pentingmya, banyak orang menghabiskan waktunya untuk melakukan,paling tidak,salah satu keempat keterampilan itu.

Penulis lain, seperti Stephen Covey, bahkan mengatakan bahwa komunikasi merupakan keterampilan yang paling penting dalam kehidupan kita. Ia mengibaratkan komunikasi itu layaknya bernapas yang sudah secara otomatis kita lakukan setiap hari. Akibatnya, kita tidak memiliki kesadaran untuk melakukan komunikasi itu dangan efektif: bagaimana membaca dan menulis efektif, dan bagaimana mendengar dan berbicara dengan efektif. Kita terkadang lebih banyak berbicara daripada mendengar, padahal mulut kita hanya satu dan telinga kita ada dua yang berarti kita harus lebih banyak mendengar daripada berbicara.

Stephen Covey menekankan konsep kesalingtergantungan (interdependency) untuk menjelaskan hubungan antarmanusia. Unsur yang paling penting dalam komunikasi bukan sekadar pada apa yang kita tulis atau kita katakan, tetapi lebih pada karakter kita dan bagaimana kita menyampaikan pesan kepada penerima pesan. Jika kata-kata atau pun tulisan kita dibangun dari teknik hubungan manusia yang dangkal (etika kepribadian), bukan dari diri kita yang paling dalam (etika karakter), maka orang lain akan melihat atau membaca sikap kita. Jadi syarat utama dalam komunikasi efektif adalah karakter yang kokoh yang dibangun dari pondasi integritas pribadi yang kuat.

Kita bisa menggunakan analogi system bekerjanya sebuah bank. Jika kita mendepositokan kepercayaan (trust) kita, ini akan tergambar dalam perasaan aman yang kita miliki ketika kita berhubungan dengan orang lain. Jika saya membuat deposito di dalam rekening bank emosi dengan anda melalui integritas, yaitu sopan santun, kebaikan hati, kejujuran, dan memenuhi setiap komitmen saya, berarti saya menambah cadangan kepercayaan Anda terhadap saya. Kepercayaan Anda menjadi lebih tinggi, dan dalam kondisi tertentu, jika saya melakukan kesalahan, Anda masih dapat memahami dan memaafkan saya, karena Anda mempercayai saya. Ketika kepercayaan semakin tinggi, komuikasi pun lebih mudah , cepat, dan efektif.
Covey mengusulkan lima depositoutama yang dapat menambah rekening bank emosi dalam hubungan kita dengan sesame :

1. Berusaha benar-benar mengerti orang lain

Ini adalah dasar dari apa yang disebut emphatetic communication (komunikasi empatik). Ketika kita berkomunikasi dengan orang lain, kita biasanya”berkomunikasi” dalam salah satu dari empat tingkat. Kita mungkin mengabaikan orang itu dengan tidak serius membangun hubungan yang baik.Kita mungkin berpura-pura. Kita mungkin secara selektif berkomunikasi pada saat memerlukannya, atau kita membangun komunikasi yang atentif (penuh perhatian) tetapi tidak benar-benar berasal dari dalam diri kita.Bentuk komunikasi tertinggi adalah komunikasi empatik, yaitu melakukan komunikasi untuk terlebih dahulu mengerti orang lain, memahami karakter dan maksud / tujuan atau peran orang lain. Kebaikan dan sopan santun yang kecil-kecil begitu penting dalam suatu hubungan. “hal-hal yang kecil adalah hal-hal yang besar”.

2. Memenuhi komitmen atau janji adalah deposito besar; melanggar janji adalah penarian yang besar
3. Menjelaskan harapan Penyebab dari hampir semua kesulitan dalam hubungan berakar di dalam harapan yang bertentangan atau berbeda sekitar peran dan tujuan. Hrapan harus dinyatakan secara eksplisit.

4. Meminta maaf tulus ketika Anda membuat penarikan

5. Memperlihatkan integritas pribadi.
Integritas pribadi menghasilkan kepercayaan dan merupakan dasar dari banyak jenis deposito yang berbeda.
Integritas merupakan pondasi utama dalam membangun komunikasi yang efektif. Karena tidak ada pesahabatan atau teamwork tanpa ada kepercayaan (trust), dan tidak akan ada kepercayaan tanpa ada integritas. Integritas mencakup hal-hal yang lebih dari sekadar kejujuran (honesty). Kejujuran mengatakan kebenaran atau menyesuaikan kata-kata kita dengan realitas.Integritas menyesuaikan realitas dengan kata-kata kita. Integritas bersifat aktif, sedang kejujuran bersifat pasif.
Setelah kita memiliki lima pondasi untuk membengun komunikasi yang efektif itu, kita juga perlu memperhatikan apa yang oleh ahli komunikasi disebut “hukum”. Ada lima hukum komunikasi yang efektif yang terangkum dalam kata REACH:

Hukum 1: Respect
Hukum pertama dalam mengembangkan komunikasi yang efektif adalah sikap menghargai setiap individu yang menjadi sasaran pesan yang kita sampaikan. Rasa hormat dan saling menghargai merupakan hukum yang pertama dalam kita berkomunikasi dengan orang lain. Ingatlah bahwa pada prinsipnya manusia ingin dihargai dan dianggap penting. Jika kita bahkan harus mengkritik atau memarahi seseorang, lakukan dengan penuh respek terhadap harga diri dan kebanggaan seseorang. Jika kita membangun komunikasi dengan rasa sikap saling menghargai dan menghormati, maka kita dapat membangun kerjasama yang menghasilkan sinergi yang akan meningkatkan efektivitas kinerja kita baik sebagai individu maupun secara keseluruhan sebagai sebuah tim, bahkan menurut mahaguru komunikasi Dale Carnegie dalam bukunya How to Win Friends and Influence People, rahasia terbesar yang merupakan salah satu prinsip dasar dalam berurusan dengan manusia adalah dengan memberikan penghargaan yang jujur dan tulus. Seorang ahli psikologi yang sangat terkenal William James juga mengatakan “Prinsip paling dalam pada sifat dasar manusia adalah kebutuhan untuk dihargai”. Dia mengatakan ini sebagai sebuah kebutuhan (bukan harapan atau keinginan yang bisa ditunda atau tidak harus dipenuhi), yang harus dipenuhi. Ini adalah sustu rasa lapar manusia yang tak terperikan dan tak tergoyahkan. Lebih jauh Carnegie mengatakan bahwa setiap invidu yang dapat memuaskan kelaparan hati ini akan menggenggam orang dalam telapak tangannya.
Charles Schwabb, salah satu orang pertama dalam sejarah perusahaan Amerika yang terdapat gaji lebih dari satu juta dolar setahun, mengatakan bahwa aset paling besar yang dia miliki adalah kemampuannya dalam membangkitkan antusiasme pada orang lain. Dan cara untuk membangkitkan antusiasme dan mendorong orang lain melakukan hal-hal terbaik adalah dengan memberi penghargaan yang tulus.

Hukum 2: Empathy
Empathy adalah kemampuan kita untuk menempatkan diri kita pada situasi atau kondisi yang dihadapi orang lain. Salah satu prasyarat utama dalam memiliki sikap empati adalah kemampuan kita untuk mendengarkan dan mengerti terlebih dulu sebelum didengarkan atau dimengerti orang lain. Secara khusus Covey menaruh kemampuan untuk mendengarkan sebagai salah satu dari 7 kebiasaan manusia yang sangat efektif, yaitu kebiasaan untuk mengerti terlebih dahulu, baru dimengerti: “Seek First to Understand –understand then be understood to build the skills of empathetic listening that inspires openness and trust”, kata Covey. Inilah yang disebutnya dengan komunikasi Empatik. Dengan memahami dan mendengar orang lain terlebih dahulu, kita dapat membangun keterbukaan dan kepercayaan yang kita perlukan dalam membangun kerjasama atau sinerja dengan orang lain.
Rasa empati akan memampukan kita untuk dapat menyampaikan pesan (message) dengan cara dan sikap yang akan memudahkan penerima pesan (receiver) menerimanya. Olehkarena itu dalam ilmu pemasaran (marketing) memahami perilaku konsumen (consumer’s behavior) merupakan keharusan. Dengan memahami perilaku konsumen, maka kita dapat empati dengan apa yang menjadi kebutuhan, keinginan, minat, harapan dan kesenangan dari konsumen. Demikian halnya dengan bentuk komunikasi lainnya, misalnya komunikasi dalam membentuk kerjasama tim. Kita perlu saling memahami dan mengerti keberadaan orang lain dalam tim kita. Rasa empati akan menimbulkan respek atau penghargaan, dan rasa respek akan membangun kepercayaan yang merupakan unsur utama dalam membangun teamwork.
Jadi sebelum kita membangun komunikasi atau mengirimkan pesan , kita perlu mengerti dan memahami dengan empati calon penerima pesan kita. Sehingga nantinya pesan kita akan dapat tersampaikan tanpa ada halangan psikologi atau penolakan penerima.
Empati bisa juga berarti kemampuan untuk mendengar dan berikap perseptif atau siap menerima masukan ataupun umpan balik apapun dengan sikap yang posotif. Banyak sekali dari kita yang tidak mau mendengar saran, masukan, apalagi kritik dari orang lain. Padahal esensi dari komunikasi adalah aliran dua arah. Komunikasi satu arah tidak akan efektif manakala tidak ada umpan balik (feedback) yang merupakan arus balik dari penerima pesan. Oleh karena itu dalam kegiatan komunikasi pemasaran above the lines (mass media advertising) diperlukan kemampuan untuk mendengar dan menangkap umpan balik dari audiensi atau penerima pesan.

Hukum 3: Audible
Makna dari audible antara lain: dapat didengarkan atau dimengerti dengan baik. Jika empati kita harus mendengar terlebih dahulu ataupun mampu menerima umpan balik dengan baik, maka audible berarti pesan yang kita sampaikan dapat diterima oleh penerima pesan. Hukum ini mengatakan bahwa pesan harus disampaikan melalui media atau delivery channel sedemikian hingga dapat diterima dengan baik oleh penerima pesan. Hukum ini mengacu pada kemampuan kita untuk menggunakan berbagai media maupun perlengkapan atau alat Bantu audio visual yang akan membantu kita agar pesan yang kita sampaikan dapat diterima dengan baik. Dalam komunikasi personal hal ini berarti bahwa pesan disampaikan dengan cara atau sikap yang dapat diterima oleh penerima pesan.

Hukum 4: Clarity
Selain bahwa pesan harus dapat dimengerti dengan baik, maka hukum keempat yang terkait dengan itu adalah kejelasan dari pesan itu sendiri sehingga tidak menimbulkan multi interprestasi atau berbagai penafsiran yang berlainan. Ketika saya bekerja di Sekretariat Negara, hal ini merupakan hukum yang paling utama dalam menyiapkan korespondensi tingkat tinggi. Karena kesalahan penafsiran atau pesan yang dapat menimbulkan berbagai penafsiran akan menimbulkan dampak yang tidak sederhana.
Clarity dapat pula berarti keterbukaan dan trasparansi. Dalam berkomunikasi kita perlu mengembangkan sikap terbuka (tidak ada yang ditutupi atau disembunyikan), sehingga dapat menimbulkan rasa percaya (trust) dari penerima pesan atau anggota tim kita. Karena tanpa keterbukaan akan menimbulkan sikap saling curiga dan pada gilirannya akan menurunkan semangat dan antusiasme kelompok atau tim kita.

Hukum 5: Humble
Hukum kelima dalam membangun komunikasi yang efektif adalah sikap rendah hati. Rendah hati tidak sama dengan rendah diri. Sikap ini merupakan unsur yang terkait dengan hukum yang pertama untuk membangun rasa menghargai orang lain, biasanya didasari oleh sikap rendah hati yang kita miliki. Sikap rendah hati pada intinya mencakup pengertian:
a. Sikap yang penuh melayani (dalam bahasa pemasaran Customer First Attitude);
b. Sikap menghargai;
c. Mau mendengar dan menerima kritik;
d. Tidak sombong dan tidak memandang rendah orang lain;
e. Berani mengakui kesalahan;
f. Rela memaafkan;
g. Lemah lembut dan penuh pengendalian diri;
h. Mengutamakan kepentingan yang lebih besar.
Jika komunikasi yang kita bangun didasarkan lima hukum pokok komunikasi yang efektif ini, maka kita dapat menjadi seorang komunikator yang handal dan pada gilirannya dapat membangun jaringan hubungan dengan orang lain yang penuh dengan penghargaan (respect), karena inilah yang dapat membangun hubungan jangka panjang yang saling menguntungkan dan menguatkan.

Beberapa kiat sukses berkomunikasi:
1. Kenali dengan baik siapa lawan bicara kita.
2. Jangan terlalu banyak bicara dan kurang mendengar. Bersikaplah secara seimbang:
Berbicara dan mendengar sesuai kebutuhan. Ada nasihat menarik: “Diciptakannya dua telinga dan satu mulut pada diri kita adalah agar kita mendengar dua kali lebih banyak daripada berbicara”.
3. Jangan merasa (dan menampakkan) bahwa kita lebih tahu daripada lawan bicara kita.
4. Kenali betul-betul diri sendiri dan kemampuan diri sendiri.
a. Apa saja kemampuan dan kelebihan yang Anda miliki.
b. Apa saja kelemahan dan kekurangan Anda yang Anda rasa cukup mengganggu komunikasi.
c. Kenali pula cara meningkatkan kelebihan dan menutupi kekurangan diri Anda.
Pertanyaan: Bagaimana caranya agar kita bisa menerima diri kita secara apa adanya? Ada beberapa kiat lagi untuk bisa menerima diri sendiri apa adanya, dengan kelebihan dan kekurangannya, yaitu:
• Hargai diri sendiri.
Biasakan tidak terlalu membandingkan diri sendiri dengan orang lain,karena setiap orang itu unik. Kita dan orang lain berbeda segalanya.
• Hargai upaya yang sudah kita lakukan.
Walaupun mungkin belum berhasil, tetapi berusaha menghargai niat dan upaya yang telah kita lakukan.
• Tentukan tujuan hidup kita
Sebagai aktivis organisasi atau pemimpin suatu kelompok, tentukan tujuan aktivis Anda. Ingin menjadi pemimpin yang berpengaruhkah, ingin belajarkah, dan sebagainya.
• Berfikir positif terhadap diri sendiri dan orang lain
Ini tidak berarti menganggap kesalahan-kesalahan yang pernag Anda lakukan. Ini lebih ditekankan pada cara pandang (tashawwur, persepsi) Anda tentang diri Anda. Misalnya, jangan pernah berfikir bahwa saya tidak bisa begini kan karena saya memang begitu, dan lain-lain. Begitu juga dengan orang lain.
• Kembangkan minat dan kemampuan diri
Bersedia menghabiskan waktu dan tenaga untuk belajar dan melakukan tugas sampai tujuan tercapai.
• Kendalikan perasaan
-Tidak mudah marah
-Hadapi kesedihan secara wajar dan tidak berlebihan
-Tidak mudah terpengaruh keadaan sesaat

 

WATER tURBIN TEORI DARRIUS

 

Turbine Theory

 

For those familiar with wind power the governing equation for water current turbines is identical. Since the density of water is about 850 times larger than that of air, the area and velocity required to produce the same amount of power can be drastically reduced. The available power is dependent on a number of factors, the primary ones being the swept rotor area and the velocity. The result being,

P = K x½ xρ xA xV³

where for the Darrieus turbine the area, A is equal to diameter times the height. The other symbols are as follows: P - Power produced, K - performance coefficient, ρ - density of water, and V - the average velocity of the water. The velocity is the most important variable in determining site applicability, a slight increase in the velocity will have a great effect on the power produced.

The performance coefficient, K, takes a variety of factors into account. Each turbine has a different maximum value of K, which indicates the efficiency levels for that turbine. A recent study by J. Vocadlo cited the K for undershot wheels at a maximum of .06, while the Darrieus was rated at a maximum of .42. As a result the Darrieus would be 7 times more efficient than the traditional undershot wheel if both were operating at peak efficiency. In practice however, other losses are incurred in the transmission of the power to the generator and in the generator itself. A more realistic coefficient of 0.17 may be utilized in order to determine the output power of a Darrieus turbine and PM Generator. Simplifying the first equation by substituting the values for density and K results in,

P = 125 xA xV³

where A is in m², V is in m/s and P is in Watts. For those more familiar with Imperial Units the equation becomes,

P = 0.329 xA xV³

where A is in ft², V is in ft/s, and P is in Watts.
 

Velocity and Force Diagram

 

These sorts of diagrams are commonplace in Engineering. They help the viewer quickly understand the causes and results of the different physical things acting on the object. Often we would call them Free Body Diagrams (FBDs).

Here V1 represents the speed of the turbine blade in the water, while V2 represents the speed of the water alone. The resultant vector here, V3 is the speed of the turbine with respect to the water. This is the actual direction of the airfoil in the water if the water were not moving. This vector V3 results in F1, the lift force of the airfoil.

This vector F1 then must be changed so that it reflects the physical frame of reference of the turbine. This results in F2 being the load carried by the arm, while F3 is the resultant force forward. There is a drag force also here, but for the simplicity of the diagram it was left out as it is not significant. As the turbine moves around its circular path the forces generated will be constantly varying. As a result, only this one section of the airfoil rotation has been portrayed here and it is not to scale.

Development of Darrieus Turbines

 

The turbine's namesake Mr. G. J. M. Darrieus was issued a French patent in 1926 for a "Turbine with Cross-flow axis of Rotation" and was later issued a US patent in 1931. The next time period when there was considerable interest in this style of turbine was in the early 1970's. This renewed interest brought about the development of the Darrieus turbine as commercial wind power generators. Introduction of this technology to water turbines has been slower than that of wind. A number of groups have constructed turbines with shaft power from a few Watts for model tests to 5kW for one of the final freestream prototypes.

Alternative Hydro Solutions Ltd. has taken these concepts and modified them to be more suitable for smaller rivers. A number of design simplifications have been incorporated over the previous designs while maintaining the turbine efficiency.

Our History

 

Alternative Hydro Solutions Ltd. began in 1991 with Mr. Gregory being employed in the Hydrogenerator field and having read an article on the Darrieus turbine at work. Slow progress was made until the use of some aluminium extrusions was started. At this point some preliminary testing was performed while towing a boat mounted version behind a powerboat. Further testing led to a site on the Mississippi river near Ottawa, Ontario (see pictures below) and a contract with the government (Natural Resources Canada) to carry out further testing. After this testing was complete a short hiatus was taken until the production of a couple of units for sale were undertaken. Another short break resulted in the pursuit of this opportunity full time by Mr. Gregory.

 

A retrofit of an original unit



 

A site on the Mississippi river near Ottawa.
 

 

Turbine Sites

 

With the Darrieus turbine the water levels remain effectively the same and the lack of civil structures required make this an environmentally friendly device. Typically these units have been mounted on a pontoon, barge, or small boat, however, for smaller streams other methodologies may be more cost effective. These could include a built-in support beam extending either fully or partially over the river.

The amount of debris flowing down the river is also a factor in siting a turbine. If there is a constant flow of heavy debris some protection for the turbine will be required. A "trash rack" to deflect the heavier pieces would provide a safer operating environment. For this reason removal of the turbine during a heavy spring runoff would also be advised. This is very site dependant; in some locations, e.g. downstream of a dam, few trash problems would be encountered.

Interference with fish should not be viewed as a problem when using a Darrieus turbine. The motion of the blades will tend to deter any fish from going near the turbine and typically the small width of the turbine compared to the large width of the river will allow plenty of area for the fish to migrate without passing through the turbine. Should a fish stray and go through the turbine the low speed of rotation, the blunt leading edge, the openness of the turbine, and the lack of any walls or ducting for the fish to be trapped against would prevent any damage from being done.

 

Turbine Construction

 

These turbines are constructed of high quality and durable materials. The turbine blades are custom 6063T5 aluminum extrusions with a solid cross-section in order to provide the required strength. The 6063T5 alloy offers excellent resistance to corrosion and a smooth surface finish. The arms are typically made from the same profile as the blades in order to reduce the losses due to their rotation in the water. This is not true on the larger models as the blades need to be larger for the larger diameter, however, the arms can be made of a smaller airfoil. The mating to the hub is performed with a patentable mechanism, which incorporates a second female extrusion to the arms male. On larger turbines this remains constant, as the arm stays constant between the two diameters of turbines. The shaft is made of stainless steel and is supported by two standard stainless steel pillow block bearings. The frame supporting the two bearings is a standard channel section or flat plate, which may be modified to accommodate a variety of mounting mechanisms. The power is transferred through a flexible coupling to a motor and gearbox combination which allows the motor to run at a higher rpm thereby increasing its efficiency and reducing the torque fluctuations. This turbine is available in 4 diameters presently. A 1.25m diameter as well as a 1.5 m diameter and a 2.5m diameter as well as the largest the 3.0m diameter. All are available in various depths.

A number of electrical options are available depending on site requirements. These include a permanent magnet D.C. generator and a brushless alternator.

 

 

1. How do I measure the water speed?
   There are a number of methods to measure this. The simplest and least expensive is to use the float method. This involves measuring two spots on the shore about 10m apart. The next step is to throw a floating object into the river upstream of the first marker. When it passes the first marker perpendicular to the flow start the timer. Run downstream and when the float is perpendicular to the second marker stop the timer. Divide the distance traveled by the time to get a figure in meters per second (m/s). Go to the graph and pick out the potential power for your site. Remember that the figures in the graphs are net power out.

 

Power Output

 

As an alternative to the equations the following graph allows a quick comparison of the effects of changing the area and water velocity. To calculate the permissible height for a site take the actual depth and subtract 0.1 m ( 4") for shallow, high speed flows - those greater than 1.3 m/s ( ~ 4ft/s) and 0.3 m (12") for lower speed flows. There are 2 width(diameter) standards, 1.25m and 2.5m. Other sizes may be accomodated at a premuim.

 

Cost

 

Hydro turbines produce power 24 hours per day, every day and as a result can provide a very cost-effective alternative when compared to other forms of renewable energy. The initial capital cost is an important part of the decision to pursue any particular avenue for energy production, as a result Alternative Hydro Solutions Ltd. offers a range of options and sizes. The key element is the turbine itself, a person can fabricate the remainder with some technical ability, and accordingly the turbine is offered separately. From the turbine only to a complete generating system we can supply your needs.

The base turbine consists of a 0.45 m² ( 5.4 ft² ) turbine with a diameter of 1.25m (4.1 ft) and a single support arm. The price of this and any other unit is available on request. Shipping and mounting platforms are not included in these prices.

Further comments on any potential site are available upon request. Some information that would aid in commenting would include the following; water velocity, available depth and width, degree of seasonal variation, and the roughness of the riverbed. Metric hardware is available at a premium.

 

2) How do I measure the diameter and height of the turbine?
These characteristics are governed by a number of power factors.
a) the mounting mechanism plays a role here. If the turbine is to be mounted on a boat several things need to be remembered. The first is the depth of the transom of the boat. The second is the depth of the boat in the water. And the third is the depth of the water in the area swept by the desired turbine.
b) The height is governed in part by the blade stresses. The faster the maximum water speed the lower the distance between blade support arms. Thus for each maximum speed there is a number of support arms which can be safely accommodated.
c) The third factor here is price. The larger the diameter of the turbine, higher

the price, and of course a greater power output.

 

2. How do I determine the power output of the combined turbine and generator?
   These characteristics are governed by a number of power factors.
   This will be an iterative process. Once you have determined the size and have determined the speed of the water then you can look at the graphs on this site for information. The graphs include the inefficiency of the generator. Thus they are a realistic expectation of the power that you will see at the generator side. Wire losses in transmission are not covered here as they are covered on others sites.

 

3. How do I mount the unit?
   This will depend on the size of the unit and your waterway size. In some locations a boat may be out of the question, whereas in others a beam across the river will be out. Both of these and other options are viable in some locations. Please see the website for more details.

 

4. How do I transmit the power?
   The power should be transmitted to shore via a cable. This will depend again on the individual river situation as between the boat mooring and the shore may be a passage for other vessels.

 

5. ) How often do I need to clean the turbine?
   This answer is determined by the amount of loose debris floating down your waterway. Some places may only need to be cleaned a couple times a season, while others may need to be cleaned several times a day during some seasons.

PEMODELAN PLTMH SKALA KECIL_TUGAS SIHANA

PEMODELAN PLTMH SKALA KECIL

DALAM MODEL ALIRAN 2 - TANGKI

DENGAN MENGGUNAKAN MATLAB – SIMULINK 7.0.4

 Oleh : @S. Womal

 

 

1. LATAR BELAKANG

Pemodelan merupakan upaya yang sangat penting baik untuk mengetahui perilaku maupun untuk mengatur suatu sistem. Dengan model orang dapat menjelaskan bagaimana suatu sistem berperilaku. Bahkan orang juga dapat meramalkan apa yang akan terjadi pada sistem tersebut tanpa melakukan simulasi pada sistem yang sesungguhnya. Dengan adanya model maka biaya untuk menganalisa dan memperbaiki sistem menjadi sangat murah dan Jidak beresiko tinggi.

Pada dasarnya pemodelan dilakukan untuk dua tujuan yang berbeda yaitu  pemodelan untuk mengetahui perilaku suatu sistem dan  pemodelan untuk  perancang suatu system pengatur. Pemodelan untuk merancang suatu sistem pengatur biasanya dilakukan dengan banyak penyederhanaan yang hanya memperhatikan masukan, keluaran dan gangguan yang ada. Parameter-parameter lain yang tidak berhubungan langsung dengan ketiga parameter tersebut diabaikan atau dianggap konstan. Pemodelan untuk maksud ini dilakukan melalui analisa dinamik atau melalui  uji eksperimen dengan mengukur masukan dan keluaran sistem.

Pemodelan untuk mengetahui perilaku sistem dibedakan menjadi dua yaitu pemodelan skala dan pemodelan dengan simulasi komputer. Model skala digunakan jika sistem yang dipelajari sangat komplek sehingga sulit dirumuskan secara detail dan teliti. Pemodelan dari sistem yang lebih sederhana dapat dinyatakan dalam bentuk rumusan matematik. Model ini biasanya diselesaikan dengan simulasi komputer karena melibatkan banyak perhitungan yang harus dilakukan (iterasi).

Perkembangan ilmu computer dengan berbagai inovasi telah memberikan kontribusi yang cukup berarti bagi kemajuan perkembangan ilmu pengetahuan yaitu dengan adanya software – software yang dirilis, serta dapat membantu para peneliti, perancang serta praktisi lainnya. Hal ini dapat dilihat dengan adanya beberapa perangkat lunak yang dikembangkan oleh perusahaan – perusahaan untuk dapat digunakan sebagai pembuatan model sebuah penelitian atau rancangan sebelum dilakukan atau diaplikasikan secara nyata. Selain murah karena kita hanya melakukan dengan simulasi computer juga praktis  dan efisien walaupun terkadang ada penyimpangan dengan kondisi nyata dilapangan, akan tetapi estimasi – setimasi yang dihasilkan dari pemodelan cukup membantu untuk memberikan gambaran dalam poses nyata.

Salah satu software yang banyak digunakan untuk proses pemodelan adalah MATLAB yang dirilis oleh perusahan MATWORK, sebuah perusahaan yang banyak merilis software aplikasi sains.

Dalam makalah ini kami membuat sebuah model PLTMH dengan mengasumsikan PLTMH sebagai  model aliran 2 (dua) tangki seri yang kemudian disimulasikan melalui Matlab Simulink.

 

 

 

2. RUMUSAN MASALAH

Permasalahan yang akan dibahas dalam makalah ini adalah :

• Bagaimana model matematika sebuah PLTMH?
• Bagaimana model simulasi PLTMH dengan menggunakan Matlab Simulink?

3. TUJUAN

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah :

• Membuat model simulasi PLTMH skala kecil dengan menggunakan Matlab Simulink serta melihat respon keluarannya.

4. BATASAN MASALAH

Mengingat kompleksnya sebuah system PLTMH, sehingga dalam makalah ini kami membatasi subyek pemodelan PLTMH yaitu dengan melihat dan mengasumsikan PLTMH sebagai sebuah model aliran tangki seri dengan dua tangki.

5. DASAR TEORI

1. Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro

Mikrohidro adalah pembangkit listrik tenaga air skala kecil (bisa mencapai beberapa ratus kW). Relatif kecilnya energi yang dihasilkan mikrohidro (dibandingkan dengan PLTA skala besar) berimplikasi pada relatif sederhananya peralatan serta kecilnya areal tanah yang diperlukan guna instalasi dan pengoperasian mikrohidro. Hal tersebut merupakan salah satu keunggulan mikrohidro, yakni tidak menimbulkan kerusakan lingkungan. Mikrohidro cocok diterapkan di pedesaan yang belum terjangkau listrik dari PT PLN. Mikrohidro mendapatkan energi dari aliran air yang memiliki perbedaan ketinggian tertentu. Energi tersebut dimanfaatkan untuk memutar turbin yang dihubungkan dengan generator listrik. Mikrohidro bisa memanfaatkan ketinggian air yang tidak terlalu besar, misalnya dengan ketinggian air 2,5 m bisa dihasilkan listrik 400 W. Potensi pemanfaatan mikrohidro secara nasional diperkirakan mencapai 7.500 MW, sedangkan yang dimanfaatkan saat ini baru sekitar 600 MW. Meski potensi energinya tidak terlalu besar, namun mikrohidro patut dipertimbangkan untuk memperluas jangkauan listrik di seluruh pelosok nusantara.

Sebuah skema hidro memerlukan dua hal yaitu debit air dan ketinggian jatuh (biasa disebut ‘Head’) untuk menghasilkan tenaga yang bermanfaat. Ini adalah sebuah sistem konversi tenaga, menyerap tenaga dari bentuk ketinggian dan aliran, dan menyalurkan tenaga dalam bentuk daya listrik atau daya gagang mekanik. Tidak ada sistem konversi daya yang dapat mengirim sebanyak yang diserap dikurangi sebagian daya hilang oleh sistem itu sendiri dalam bentuk gesekan, panas, suara dan sebagainya.

Dalam bentuk persamaan matematis, daya yang dapat dimanfaatkan dari aliran air yaitu :

Ps = rgQH

dimana :

Ps = daya sumber (W)

r = kerapatan massa air (kg/m3)

g = percepatan gravitasi (m/dt2)

            Q = debit aliran (m3/dt)

            H = tinggi terjun (m)

Potensi listrik tenaga mikrohidro dinyatakan dengan daya hasil :

Ph = ht Ps

            dimana :

            Ph = daya hasil (W)

            ht = effisiensi total PLTM (%)

 

Skema sederhana pembangunan sebuah PLTMH seperti pada gambar berikut :

b

c

a

Skema PLTMH:

a. reservoir atau bak penenang,

b. Penstock ,

c. Rumah turbin atau pembangkit

Persamaan energi dalam sebuah aliran tertutup di berikan dalam bentuk persamaan Bernouly :

Dengan :  H1               : Total energy

                   h1              : head

                  P1              : tekanan

•   : berat jenis air

V1              : Kecepatan aliran

g              : gravitasi

Dengan mempertimbangkan rugi – rugi aliran maka persamaan Bernouly yang mengatur model aliran adalah :

Dimana hf dinyatakan :

dan f adalah factor gesekan ;

(ESHA : 2004)

2. Model Tanki Seri

Apabila sebuah PLTMH dimodelkan sebagai 2 tangki seri maka dapat digambarkan :

Fungsi Transformasi Laplace yang mereprentasikan model aliran pada tangki seri di atas adalah :

Dengan diagram blok :

3. MATLAB

MATLAB adalah bahasa canggih untuk pemrograman computer yang diproduksi oleh The Matwork, Inc. Secara umum, MATLAB dapat digunakan untuk :

• Matematika dan Komputasi
• Pengembangan Algoritma
• Pemodelan, simulasi dan pembuatan prototype
• Analysis data, eksplorasi dan visualisasi
• Pembuatan aplikasi, termasuk pembuatan antar muka grafis.

Prosedur perhitungan, visualisasi dan pemrograman dengan MATLAB sangat mudah dilakukan karena variabelnya dinatakan dalam notasi matematika biasa. Penamaan variable dalam MATLAB dilakukan secara langsung tanpa melalui deklarasi seperti PASCAL, DELPHI dan FORTRAN. Basis data dalam bentuk syntax tidak perlu dinyatakan secara khusus, sehingga memudahkan proses dalam waktu yang lebih singkat (Jamrud : 2008).

Untuk pemodelan dalam MATLAB , tool box yang digunakan adalah simulink library yang menyediakan beragam bentuk model sesuai dengan desain model yang diinginkan serta bentuk respon keluaran yang dihasilkan. Dengan menggunakan pemodedalan Simulink ini akan sangat membantu dalam praktek dilapangan walaupun dalam prosesnya ada deviasi atau penyimpangan antara kondisi nyata dan model.

 

6. METODOLOGI

Metode yang digunakan dalam penulisan makalah ini adalah metode kepustakaan (library research) untuk melihat sejumlah referensi acuan serta melakukan perancangan model untuk PLTMH sebagai tanki seri dan mensimulasikannya menggunakan Matlab Simulink. Dari proses pemodelan kemudian akan dilihan respon dari parameter – parameter yang terlibat dalam aliran tangki tersebut sebagai model dari PLTMH.Keseluruhan proses dalam pemodelan seperti dalam diagram alur berikut :

7. DESAIN MODEL

1. Rancangan Model Matematika

Dalam perancangan model matematika aliran tangki sebagai model aliran dalam sebuah PLTMH skala kecil ada beberapa asumsi yang dijadikan dasar yakni bak penenang sebagai tangki I yang kemudian air mengalir menuju turbin sebagai tangki II melalui pipa pesat. Model tangki yang diasumsikan adalah tangki non – interaktif

Transfer function untuk tangki tunggal adalah :

Dimana ;                                          

Dan                                           :

                                                Q1  = debit aliran pada tanki I

Secara keseluruhan transfer function dari tangki seri di atas dapat dituliskan :

Dimana;              H1 = head pada tangki I

              H2 = head pada tangki II

              Q1 = Debit aliran keluar pada tangki I

              Q2 = debit aliran keluar pada tangki II

Hubungan antara tinggi muka air hambatan (gaya gesekan) dapat dituliskan ;

Yang dapat dituliskan :

Selanjutnya untuk ke dua tangki dapat dituliskan :

Atau

Dengan mengalikan semua ruas denga 1/s maka akan diperoleh :

………………………(model 1)

Melalui table Laplace maka dapat diperoleh fungsi yang menginterprestasikan model aliran tangki :

………….(model 2)

2. Desain Model Simulink

Persamaan model 1 dapat dibuat dalam model simulink seperti gambar berikut :

Atau dalam print screen pembuatan model dalam simulink matlab yaitu :

 

 

 

3. Respon Model

 

8. PEMBAHASAN

Dari respon yang ditampilkan oleh model simulink dari aliran tangki seri non – interacting tanpak  bahwa kurva warna pink dan biru merepresentasikan tanki 1 (pink) dan tanki 2 (biru). Kurva kuning menunjukan initial condition dalam hal ini pada saat t = 0. 

Interpretasi dari respon model ini dapat dijelaskan bahwa untuk membuat sebuah PLTMH maka harus dibuat sebuah kondisi dimana debit Q1 harus konstan agar tidak terjadi fluktuasi masukan pada turbin dalam hal ini tanki 2 pada model. Rugi – rugi pada pipa pesat (penstock) juga harus diminimalisir sehingga tidak terlalu banyak kehilangan daya dalam proses pengaliran dari tanki 1 – pipa pesat – tangki 2.

Dengan melihat respon pada desain model dimana ditunjukan kurva eksponesial yang terus naik. Keadaan ini kemudian akan mencapai sebuah titik jenuh dimana hal tersebut tampak pada tampilan model bahwa kurva aliran pada tanki 1 dan tanki 2 mencapai titik kritik atau stasioner.

Dalam kondisi real untuk membuat debit aliran Q1 konstan maka harus di buat pengatur air masuk dari bak penenang (governor).

9. KESIMPULAN

Dari hasil pemodelan dapat disimpulkan bahwa untuk memaksimalkan fungsi sebuah PLTMH dengan membuat model akan sangat membantu dalam pembangunan sebuah PLTMH melalui pendekatan parameter – parameter real yang ada pada kondisi nyata.

 

 

Daftar Pustaka

Aminuddin, Jamrud. 2008. Dasar – Dasar Fisika Komputasi menggunakan MATLAB. Yogyakarta : Gava Media.

 

Arun Rajagopalan and Gregory Washington. 2002.Simulink® Tutorial. The Intelligent Structures and Systems Laboratory,Department of Mechanical EngineeringThe Ohio-State UniversityColumbus OH 43210.

 

D. R. Coughanowr , L. B. Koppel, 1965. Process Systems Analysis and Control. New York: Mc-Graw Hill Book Company.

 

Effendi, Nazrul, dkk.-----. Pengendalian Debit Air Sungai Berdasarkan Curah Hujan Dengan Neuro-Fuzzy. Dipublikasikan Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik Universitas Gadjah

 

Olson Reuben.1993. Dasar-Dasar Mekanika Fluida Teknik. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.

 

Zagona and Magee.-----.  Modeling Hydropower in River Ware. Paper water resources, published CADSWES, University of Colorado,

 

 

MPPP_Tugas2(Amir Sarlito Womal)

Tinajuan Pustaka (Literature Review)

Keyword: Turbin Achard, Hydropower, Hydrokinetik

 

Maryono (2005), dalam bukunya menuliskan bahwa karakteristik kecepatan air sungai hampir sama dengan karakteristik kecepatan air di saluran terbuka (open cahannel) dan semakin tidak teratur tampang saluran, distribusi kecepatan semakin tidak seragam.

Triatmojo (2003), mengemukakan bahwa prinsip energi yang diturunkan melalui pipa juga dapat diterapkan pada saluran terbuka, energi kinetic pada saluran terbuka diberikan oleh v22g, dengan adalah kecepatan rerata aliran tampang saluran tersebut, apabila koefisien koreksi energi (a) diperhitungkan maka energi kinetic dapat dirumuskan sebagai Ek = αv22g, nilai a antara 1,05 sampai 1,2 yang tergantung pada distribusi kecepatan.

Betz (1919), mengemukakan bahwa batasan untuk mengkonversi energi kinetic fluida ke dalam bentuk energi yang menggerakkan rotor tidak dapat melebihi 16/27 atau 59,3 %. Batasan ini tidak ada kaitannya dengan efisiensi generator akan tetapi lebih kepada parameter turbin itu sendiri. Batasan ini kemudian dikenal dengan Betz Limit.

Sukamto (2008), menyatakan bahwa aplikasi airfoil untuk blade turbin sesuai untuk system konversi energi pada saluran ultra low head. Turbin dengan diameter 600 mm dan jumlah sudu 3 mampu membangkitkan daya 240,61 watt pada aliran air irigasi dengan kecepatan permukaan 0,92 m/s dan debit 0,2329 m3/s. Jenis turbin ini dapa dipasang pada sungai maupun saluran irigasi.

Sasongko, et.al (2007), mengemukakan bahwa daya turbin Francis pada unit PLTA Jelok, Semarang, dipengaruhi oleh laju aliran massa yaitu ketika laju aliran massa mengalami penurunan sampai laju aliran massa terkecil dengan nilai 4370 kg/s dan daya outputnya 5.232 MW dan begitu sebaliknya daya turbin cenderung besar  ketika laju aliran massa mengalami kenaikan dengan mencapai 10.330 kg/s daya

Shiono, et.al (2002), mengemukakan bahwa turbin Darrius yang diaplikasikan untuk konversi energi arus laut akan lebih efektif apabila model blade-nya berbentuk helical. Hal ini berdasarkan 7 model turbin yang diuji coba dengan membandingkan performa model blade lurus dan model helical. Untuk model helical efisiensi maksimum diperoleh dengan turbin yang mempunyai soliditas 0,4.

Reksoatmojo (2004), mengemukkan bahwa dari daya teoritis 1000 watt yang dapat diperoleh dari angin, turbin Savonius yang dirancang menghasilkan daya 400 watt dan ini dapat diaplikasikan untuk memenuhi satu unit rumah dengan asumsi untuk rumah sangat sederhana, PLN mengalokasikan 450 watt/rumah.

Lanzatane dan Messina (2007), mengemukakan bahwa untuk mengoptimalkan teori Momentum Betz dalam aplikasi blade turbin dapat dilakukan dengan menerapkan teori Glaurent dimana dapat meningkatkan koefisien daya (power factor) dari rotor.

Sedangkan menurut Gorban, et.al (2002), efisiensi turbin dapat ditingkatkan dengan memodifikasi aliran Kirchoof dimana dapat meningkatkan efisiensi hingga mencapai 38 %. Hal ini tentu lebih baik bila dibandingkan dengan turbin propeller yang diaplikasikan pada free flow yang efisiensinya berkisar 10 – 20 %.

Gorlov (2001), mengemukakan bahwa untuk turbin helical yang diaplikasikan untuk mengkonversi energi arus laut maupun sungai dapat bekerja dengan efisiensi 35 %. Turbin ini merupakan pengembangan dari turbin Darrius yang mempunyai blade lurus.

Bernard et.al (2008), mengemukakan bahwa dalam proses konversi energi arus laut digunakan sebuah generator untuk menghasilkan energi, mengubah energi kinetic arus untuk mengahasilkan gaya dari turbin air ke arus laut. Dalam analisa numeric aliran arus pada turbin Achard digunakan software Fluent 6.3. 2D numerik yang dilakukan dengan computasi software Fluent  6.3,, untuk menggambarkan lintas arus yang stabil di sekitar bagian dari blade dari turbin Achard. Nilai dari kecepatan upstream diambil agar bilangan Reynolds pada profil tetap melampaui 105, sehingga arus dapat diasumsikan memiliki karakteristik yang sama seperti pada kasus rotasi nyata. Dalam kenyataanya bahwa kecepatan rotasi turbin dibatasi oleh fenomena  kavitasi. Itu terjadi ketika sebagian tekanan air lokal jatuh di bawah tekanan uap air dan dapat menyebabkan kerusakan serius  pada blade turbin. Cavitation terjadi ketika blade turbine bergerak terlalu cepat melalui air, sehingga kecepatan turbin harus dibatasi. Kecepatan maksimum dari blades turbin relatif terhadap air terjadi pada titik dimana turbin bergerak berlawanan arah air yang mengalir. Dengan demikian, diameter turbin dan kecepatan aliran membatasi kecepatan rotasi turbin. Jari-jari turbin yang besar dan tingginya kecepatan air mengalir menyiratkan kecepatan rotasi yang rendah dan sebaliknya.

Guittet, et.al, (2004) mengemukakan bahwa turbin air sumbu vertikal merupakan turbin yang dapat bekerja secara efisien dalam mengkonversi tenaga dari aliran air.

Zanette, et.al.(2007), mengemukakan bahwa pengembangan geometri baru dalam desain turbin memiliki  beberapa keuntungan-keuntungan mengenai aspek mekanis.  Penggerusan menekankan katup rata-rata dan  amplituda dari pemuatan yang siklis dapat mengurangi dengan mantap  gejala kelelahan, meningkat;kan daya tahan dan penampilan operasi dari turbin.  Penyelarasan usapan sudu dengan akor  variasi panjangnya boleh memberi suatu cara yang potensial untuk turbin

Antheaume, et.al (2007), mengemukakan bahwa berdasarkan simulasi dan eksperimen diperoleh efisiensi maksimum untuk turbin Darrius 23 %, turbin Gorlov 35 % dan turbin Achard sebesar 39,4 %. Hal ini merupakan inovasi baru dalam pengembangan turbin air poros vertical dengan model blade helical.

Georgescu, et.al.(2007), mengemukakan bahwa aplikasi turbin Achard pada wind tunnel dengan memanfaatkan kecepatan aliran angin dengan aplikasi turbin Achard pada aliran air menunjukkan kinerja yang hampir sama sehingga ekspetasi untuk menerapkan hukum similaritas dalam konsep pengembagang turbin angin dapat diaplikasikan pada system konversi energi arus air.

Lebih lanjut Georgescu, et.al., (2007) menggunakan sofware Comsol Multiphysics 2D Flow melakukan simulasi turbin Achard dengan memodelkan blade turbin menggunakan profil NACA 4518 hasilnya koefisien drag dan koefisien lift tidak ada perbedaan dengan profil NACA 0018. Tidak ada perbedaan-perbedaan yang penting antara nilai-nilai koefisien-koefisien hambat dan lift baik bersifat percobaan dan yang dihitung serta melalui simulasi.

Alexander, et.al (2008), mengemukakan bahwa turbin aliran axial yang bekerja pada rentang head 4 – 9 m mengahsilkan efisiensi hydraulic 68 %, akan tetap turbin ini tidak dapat berkeja pada head yang lebih rendah atau tidak dapat beroperasi pada ekstra low head.

Kirke, (2006) mengemukakan bahwa aplikasi turbin arus dengan memanfatkan tunnel/ducted dapat menghasilkan efisiensi yang lebih besar dari Betz Limits sehingga memungkinkan untuk menghasilkan konversi energi arus air dengan efisiensi lebih dari 60 %.

Antheaume, et.al. (2008) mengemukakan bahwa turbin Darrius yang diaplikasikan sebagai Cross Flow Water Turbine mempunyai effisiensi sebesar 40,5 % sedangkan jika diaplikasikan sebagai Axial Flow Water Turbine efisiensinya 34,85 % sehingga CFWT lebih efisien 6 % dibandingkan dengan AFWT.

Maître, et.al (2005), mengemukakan bahwa turbin Achard mempunyai efisiensi lebih baik dibandingkan dengan turbin vertical axis lainnya. Dari hasil pengujian diperoleh frekuensi putaran 30 Hz untuk 3 blade dan 10 putaran per sekon.

Hansen (2008), mengemukakan bahwa dalam desain blade turbin harus memperhatikan teori momentum element blade (Blade Element Momentum) yang dikemukakan oleh Galueret (1935). Dengan mengaplikasikan algoritma BEM dalam control volume, tangensial dan distribusi normal beban, dapat diketahui parameter umum seperti daya mekanik, daya dorong serta momen lenturnya yang merupakan parmeter penting dalam sebuah desain turbin.