PKM-T (2) Lolos pendanaan 2011

PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

TEKNOLOGI

PKMT

TREADMIL PENGHASIL ENERGI LISTRIK

Disusun oleh:

Imam Adi Permono               6101408209 (PJKR/2008)

Ardi RahmanWardoyo          5301408024 (PTE/2008)

Ali Sadikin                            5201408082 (PTM/2008)                               Rangga Aditya                       5201408059 (PTM/2008)

Azman Rizqi Rachman          6101409162 (PJKR/2009)

          

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2010

                                            HALAMAN PENGESAHAN

1. Judul Kegiatan        :   TREADMIL PENGHASIL ENERGI LISTRIK       

2. Bidang Kegiatan    : ( ) PKM-P                  ( ) PKM-K

    (pilih salah satu)        (√ ) PKM-T               ( ) PKM-M

3. Bidang Ilmu            : ( ) Kesehatan             ( ) Pertanian

    (pilih salah satu)        ( ) MIPA                   () Teknologi dan Rekayasa

                                      ( ) Sosial Ekonomi     ( ) Humaniora

                                      ( ) Pendidikan

4. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama Lengkap                           :  Imam Adi Permono

b. NIM                                           :  6101408209

c. Jurusan                                       :  Pendidikan Jasmani, Kesehatan Dan Rekreasi

d. Universitas/Institusi/Politeknik  :  Universitas Negeri Semarang

e. Alamat Rumah dan No Tel./HP : Besani,Rt04/rw01 kec.Leksono,kab.Wonosobo

f. Alamat email                               :  imaminkisaria@gmail.com

5. Anggota Pelaksana                                     :   4 Orang

6. Dosen Pembimbing

a. Nama Lengkap dan Gelar          :  Ranu Baskora Aji Putra, S.Pd, M.Pd.

b. NIP                                             :  197412151997031004

c. Alamat kantor                             :  Kampus Sekaran Gunungpati Semarang50229

d. No Tel. / HP                               :  088215018460

7. Biaya Kegiatan Total

    a. Dikti                                            :  Rp. 6.515.000,00

    b. Sumber lain (sebutkan...)            :  -

8. Jangka Waktu Pelaksana                 :  2 bulan

               Semarang, 19 Oktober 2010

Menyetujui,

Ketua Jurusan Ketua Jurusan PJKR                                 Ketua Pelaksana Kegiatan

                                                                

(Drs. Hermawan Pamot R, M.Pd.)                              (Imam Adi Permono)

NIP. 19651020 199103 1 002                                                      NIM. 6101408209

Pembantu Rektor

Bidang Kemahasiswaan                                                   Dosen Pembimbing

(Drs. Masrukhi, M.Pd)                                 (Ranu Baskora Aji Putra, S.Pd, M.Pd)

NIP. 19620508 19880311 002                         NIP. 19741215 199703 1 004

A.    JUDUL PROGRAM

TREADMIL PENGHASIL ENERGI LISTRIK.

B.     LATAR BELAKANG MASALAH

Kebanyakan alat-alat olahraga yang dipakai di Gym khususnya treadmill membutuhkan dan menggunakan tenaga listrik. Hal ini tentu bukan hal yang salah, tapi kami dapat menangkap, harusnya hal ini bisa dijadikan peluang atau kesempatan untuk memodifikasi alat tersebut sehingga kita bisa menggunakan alat yang bisa dipakai untuk jogging yang tidak memerlukan tenaga listrik justru malah menghasilkan tenaga listrik. Untuk memenuhi tingginya minat olahraga masyarakat terlebih bagi yang berkeinginan untuk menjaga penampilan tubuh dengan aktivitas yang bisa membakar lemak hal ini sungguh sangat bermanfaat. Dalam usaha pembakaran lemak tubuh, waktu yang dibutuhkan untuk olahraga jogging paling tidak durasinya harus mencapai 30 menit atau lebih, baru lemak tubuh dapat dibakar melalui metabolisme. Lamanya durasi waktu itu bila dimanfaatkan melalui alat modifikasi yang  menyerupai treadmill yang telah dipasang dengan seperangkat generator yang dapat merubah energi gerak menjadi energy listrik maka berpotensi menghasilkan energi listik.

Berdasarkan pertimbangan tadi maka energi gerak yang tereksplorasi selain untuk tujuan membakar lemak dan berolahraga tapi juga sekaligus dapat menghasilkan tenaga listrik. Hal ini merupakan terobosan baru dalam bidang olahraga yang dapat berkolaborasi untuk gaya hidup sehat, menghemat energi dan turut serta dalam gerakan go green menghemat energi untuk menyelamatkan bumi. 

 C. PERUMUSAN MASALAH

 Dari uraian di atas ada beberapa masalah yang perlu dirumuskan :

1.      Banyaknya alat olahraga yang menggunakan energi listrik sehingga menambah beban produksi listrik nasional.

2.      Banyaknya alat olahraga yang hanya digunakan sebagai media olahraga saja padahal bisa juga digunakan sebagai produksi yang lebih bermanfaat lagi (energi listrik).

3.      Penggunaan alat olahraga yang menggunakan energi listrik dapat meningkatkan konsumsi energi listrik sehingga menambah beban ekonomi masyarakat yang menggunakannya.

4.       Kurangnya alternatif alat olahraga dengan manfaat ganda .

D. TUJUAN PROGRAM

Berdasarkan permasalahan yang telah dikemukakan di atas tujuan dari penulisan PKM-T ini adalah:

1.      Memberikan Alternatif olahraga yang menyehatkan serta mendukung penghematan energi listrik bahkan menghasilkan energi listrik.

2.      Meningkatkan nilai guna( effisiensi) tenaga yang dikeluarkan dalam joging untuk memproduksi energi listrik.

3.      Membentuk masyarakat yang sehat, bugar dan produktif dan ikut berperan dalam  gerakan penghematan energi untuk menyelamatkan bumi tentunya sesuai dengan misi konservasi juga.

E. LUARAN YANG DIHARAPKAN

1.      Dapat menghasilkan alternatif alat olahraga yang bisa menghasilkan listrik melalui olahraga joging.

2.      Dapat memberikan solusi alat olahraga yang bisa meringankan dan menangani masalah beban produksi listrik nasional.

3.      Dapat mengatasi masalah  beban ekonomi masyarakat yang menggunakan alat olahraga yang membutuhkan energi listrik karena menggunakan alat olahraga yang tidak memerlukan energi listrik bahkan malah dapat menghasilkan tenaga listrik.

F. Kegunaan Program

Kegunaan program ini adalah sebagai pemecahan masalah penghematan energi, memberikan alternatif olahraga yang menyehatkan bahkan menghasilkan energi listrik, sehingga menigkatkan nilai guna( effisiensi) tenaga yang dikeluarkan dalam joging untuk memproduksi energi listrik. Membentuk masyarakat yang sehat, bugar dan produktif dan ikut berperan dalam  gerakan penghematan energi untuk menyelamatkan bumi.

 .

G. Tinjauan Pustaka                                                                       

Joging adalah jenis olahraga aerobik yang memerlukan oksigen didalam pelaksanaannya,  biasanya memiliki durasi yang cukup lama dengan intensitas gerakan sedang.

Melakukan jogging secara teratur memberikan manfaat bagus buat kondisi fisik dan kesehatan lainnya. Jogging juga memberikan kesenangan secara fisik dan mental.

Keuntungan Jogging

Jogging 30 menit akan membakar 250 kalori sebagai tambahan kalori yang dibakar pada posisi duduk. Proporsi bahan bakar penting pada olahraga ini berasal dari lemak.

Jogging memberikan keuntungan tetap bagi keseluruhan kesehatan setelah dilakukan. Efek-efek dari jogging adalah:

1. membuat jantung kuat, dimana semakin memperlancar peredaran darah dan pernafasan;
2. Mempercepat sistem pencernaan dan membantu Anda menyingkirkan masalah pencernaan;
3. Menetralkan depresi
4. Meningkatkan kapasitas untuk bekerja dan mengarahkan pada kehidupan yang aktif;
5. Jogging membantu membakar lemak dan mengatasi kegemukan
6. Jogging mengencangkan otot kaki, paha dan punggung
7. Membuat tidur lebih nyenyak.

   8. Mencegah obesitas

            Kebiasaan berjoging bila dilakukan secara kontinu setiap hari dapat membantu menurunkan berat badan. Tentu saja harus diimbangi dengan pengaturan pola makan yang baik. 

Energi listrik adalah salah satu bentuk energi yang dihasilkan dari perpindahan elektron, merupakan bentuk energi yang paling mudah berubah bentuk dalam penggunaanya.

Aktivitas gerak berjalan dan berlari pada manusia menyimpan energi kinetik dan potensial yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif. Salah satu metode yang dilakukan adalah dengan mengubah energi kinetik dan potensial pada gerak berjalan dan berlari manusia menjadi arus listrik menggunakan rangkaian elektrokinestetik

Generator adalah alat mesin listrik, merupakan alat yang merubah energi mekanik menjadi energi listrik.

Generator DC merupakan sebuah perangkat mesin listrik dinamis yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Generator DC menghasilkan arus DC / arus searah. Generator DC dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan dari rangkaian belitan magnet atau penguat eksitasinya terhadap jangkar (anker), jenis generator DC yaitu:
1.Generator penguat terpisah
2. Generator shunt
3. Generator kompon

1. Konstruksi Generator DC

         Pada umumnya generator DC dibuat dengan menggunakan magnet permanent dengan 4-kutub rotor, regulator tegangan digital, proteksi terhadap beban lebih, starter eksitasi, penyearah, bearing dan rumah generator atau casis, serta bagian rotor. Gambar 1 menunjukkan gambar potongan melintang konstruksi generator DC.


Gambar 1. Konstruksi Generator DC

        Generator DC terdiri dua bagian, yaitu stator, yaitu bagian mesin DC yang diam, dan bagian rotor, yaitu bagian mesin DC yang berputar. Bagian stator terdiri dari: rangka motor, belitan stator, sikat arang, bearing dan terminal box. Sedangkan bagian rotor terdiri dari: komutator, belitan rotor, kipas rotor dan poros rotor. 

        Bagian yang harus menjadi perhatian untuk perawatan secara rutin adalah sikat arang yang akan memendek dan harus diganti secara periodic / berkala. Komutator harus dibersihkan dari kotoran sisa sikat arang yang menempel dan serbuk arang yang mengisi celah-celah komutator, gunakan amplas halus untuk membersihkan noda bekas sikat arang.

2. Prinsip kerja Generator DC

Pembangkitan tegangan induksi oleh sebuah generator diperoleh melalui dua cara:

1. dengan menggunakan cincin-seret, menghasilkan tegangan induksi bolak-balik.
2.  dengan menggunakan komutator, menghasilkan tegangan DC.

Proses pembangkitan tegangan tegangan induksi tersebut dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3.

Gambar 2. Pembangkitan Tegangan Induksi.

Jika rotor diputar dalam pengaruh medan magnet, maka akan terjadi perpotongan medan magnet oleh lilitan kawat pada rotor. Hal ini akan menimbulkan tegangan induksi. Tegangan induksi terbesar terjadi saat rotor menempati posisi seperti Gambar 2 (a) dan (c). Pada posisi ini terjadi perpotongan medan magnet secara maksimum oleh penghantar. Sedangkan posisi jangkar pada Gambar 2.(b), akan menghasilkan tegangan induksi nol. Hal ini karena tidak adanya perpotongan medan magnet dengan penghantar pada jangkar atau rotor. Daerah medan ini disebut daerah netral.

Gambar 3. Tegangan Rotor yang dihasilkan melalui cincin-seret dan komutator.

Jika ujung belitan rotor dihubungkan dengan slip-ring berupa dua cincin (disebut juga dengan cincin seret), seperti ditunjukkan Gambar 3.(1), maka dihasilkan listrik AC (arus bolak-balik) berbentuk sinusoidal. Bila ujung belitan rotor dihubungkan dengan komutator satu cincin Gambar 3.(2) dengan dua belahan, maka dihasilkan listrik DC dengan dua gelombang positip.

• Rotor dari generator DC akan menghasilkan tegangan induksi bolak-balik. Sebuah komutator berfungsi sebagai penyearah tegangan AC.

• Besarnya tegangan yang dihasilkan oleh sebuah generator DC, sebanding dengan banyaknya putaran dan besarnya arus eksitasi (arus penguat medan).

3. Jangkar Generator DC

Jangkar adalah tempat lilitan pada rotor yang berbentuk silinder beralur. Belitan tersebut merupakan tempat terbentuknya tegangan induksi. Pada umumnya jangkar terbuat dari bahan yang kuat mempunyai sifat feromagnetik dengan permiabilitas yang cukup besar.

Permiabilitas yang besar diperlukan agar lilitan jangkar terletak pada derah yang induksi magnetnya besar, sehingga tegangan induksi yang ditimbulkan juga besar. Belitan jangkar terdiri dari beberapa kumparan yang dipasang di dalam alur jangkar. Tiap-tiap kumparan terdiri dari lilitan kawat atau lilitan batang.

 
Gambar 4. Jangkar Generator DC.

4. Reaksi Jangkar

Fluks magnet yang ditimbulkan oleh kutub-kutub utama dari sebuah generator saat tanpa beban disebut Fluks Medan Utama (Gambar 5). Fluks ini memotong lilitan jangkar sehingga timbul tegangan induksi. 

Bila generator dibebani maka pada penghantar jangkar timbul arus jangkar. Arus jangkar ini menyebabkan timbulnya fluks pada penghantar jangkar tersebut dan biasa disebut FIuks Medan Jangkar (Gambar 6). 

 
Gambar 6. Medan Jangkar dari Generator DC (a) dan Reaksi Jangkar (b).

Munculnya medan jangkar akan memperlemah medan utama yang terletak disebelah kiri kutub utara, dan akan memperkuat medan utama yang terletak di sebelah kanan kutub utara. Pengaruh adanya interaksi antara medan utama dan medan jangkar ini disebut reaksi jangkar. Reaksi jangkar ini mengakibatkan medan utama tidak tegak lurus pada garis netral n, tetapi bergeser sebesar sudut α. Dengan kata lain, garis netral akan bergeser. Pergeseran garis netral akan melemahkan tegangan nominal generator. 

Untuk mengembalikan garis netral ke posisi awal, dipasangkan medan magnet bantu (interpole atau kutub bantu), seperti ditunjukkan pada Gambar 7.(a). 

 
Gambar 7. Generator dengan Kutub Bantu (a) dan Generator Kutub Utama, Kutub Bantu, Belitan Kompensasi (b).

Lilitan magnet bantu berupa kutub magnet yang ukuran fisiknya lebih kecil dari kutub utama. Dengan bergesernya garis netral, maka sikat yang diletakkan pada permukaan komutator dan tepat terletak pada garis netral n juga akan bergeser. Jika sikat dipertahankan pada posisi semula (garis netral), maka akan timbul percikan bunga api, dan ini sangat berpotensi menimbulkan kebakaran atau bahaya lainnya. Oleh karena itu, sikat juga harus digeser sesuai dengan pergeseran garis netral. Bila sikat tidak digeser maka komutasi akan jelek, sebab sikat terhubung dengan penghantar yang mengandung tegangan. Reaksi jangkar ini dapat juga diatasi dengan kompensasi yang dipasangkan pada kaki kutub utama baik pada lilitan kutub utara maupun kutub selatan, seperti ditunjukkan pada gambar 7 (a) dan (b), generator dengan komutator dan lilitan kompensasinya.

Kini dalam rangkaian generator DC memiliki tiga lilitan magnet, yaitu: 

• lilitan magnet utama

• lilitan magnet bantu (interpole)

• lilitan magnet kompensasi

H. Metode Pendekatan

Metode penelitian

Desain penelitian didesain seperti skema di bawah ini:

Penelitian tentang bagai mana mengkonversi tenaga gerak (kinetik)

Menjadi tenaga listrik

ò

Penelitian tentang keefektifan alat  konversi

ò

     Pemilihan bahan dan komponen serta tingkat kekuatannya

ò

ò

Pengujian alat modifikasi treadmil tersebut

ò

Analisa dan penarikan kesimpulan

ò

 

I. Pelaksanaan Program

Jadwal penelitian adalah sebagai berikut:

No.	Aktifitas	Bulan ke-1				Bulan ke-2
		1	2	3	4	1	2	3	4
1	Persiapan
2	Pengumpulan Data
3	Survey Bahan
4	Perancangan alat
5	Pembelian bahan
6	Pembuatan alat
7	Pengujian alat
8	Revisi pengujian alat
9	Penyusunan laporan kemajuan
10	Monitoring dan evaluasi

 L. BIAYA

Rancangan biaya pelaksanaan program adalah:

1. Pembuatan Proposal 5X @Rp.20.000                       : Rp.     100.000,00
2. Pembelian alat dan bahan
1. Besi chasis 3 X @Rp. 500.000                      : Rp.1.500.000,00
2. Besi AS/ Poros                                              : Rp.   400.000,00
3. Roda gigi 4 X@Rp 75.000                           : Rp.   300.000,00
4. Karpet                                                            : Rp.   110.000,00
5. Rantai 2X@Rp.75.000                                  : Rp.   150.000,00
6. Pelapis & cat                                                  : Rp.   150.000,00
7. Kabel Tegangan Tinggi                                 : Rp.     50.000,00
8. Battery Accu/ Aki Mobil                               : Rp.   700.000,00
9. Generator                                                       : Rp.   900.000,00
3. Transportasi
1. Pra kegiatan (observasi)                                 : Rp.     50.000,00
2. Pelaksanaan program                                     : Rp.   180.000,00
3. Paska kegiatan                                               : Rp.     75.000,00
4. Dokumentasi kegiatan (battery + cetak)                   : Rp.   100.000,00
5. Peralatan penunjang
1. Penelitian Lapangan                                      : Rp.  600.000,00
2. Studi kelayakan                                             : Rp.  500.000,00
6. Pelaporan akhir
1. Rental + Print                                                : Rp.    50.000,00
2. Penggandaan                                                 : Rp.    50.000,00
3. Pengarsipan                                                   : Rp.    50.000,00
7. Seminar dan presentasi                                              : Rp.  200.000,00 +

Total                                                                            Rp. 6.515.000,00

Lampiran 1

1. DAFTAR Biodata Pelaksana Kegiatan

A. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama Lengkap                                :  Imam Adi Permono

b. NIM                                                            : 6101408209

c. Fakultas/ Jurusan                             : FIK/PJKR

d. Perguruan Tinggi                             : Universitas Negeri Semarang

e. Waktu untuk Kegiatan PKM          : 24 jam/ minggu

                                                                  Tertanda

                                                                  Imam Adi Permono

NIM. 6101408209

B. ANGGOTA  PELAKSANA I

a. Nama Lengkap                                : Ardi RahmanWardoyo

b. NIM                                                            : 5301408024

c. Fakultas/ Jurusan                             : Teknik/ Teknik Elektro

d. Perguruan Tinggi                             : Universitas Negeri Semarang

e. Waktu untuk Kegiatan PKM          : 24 jam/ minggu

Tertanda

                                                                  Ardi RahmanWardoyo

                                                                  NIM. 5301408024

C.  ANGGOTA  PELAKSANA II

a. Nama Lengkap                                : Azman Rizqi Rachman

b. NIM                                                            : 6101409162

c. Fakultas/ Jurusan                             : Ilmu Keolahragaan/ PJKR

d. Perguruan Tinggi                             : Universitas Negeri Semarang

e. Waktu untuk Kegiatan PKM          : 24 jam/ minggu

Tertanda

                                                                        Azman Rizqi Rachman                                                                                               NIM. 6101409162

D.  ANGGOTA  PELAKSANA III

a. Nama Lengkap                                : Rangga Aditya

b. NIM                                                            : 5201408059

c. Fakultas/ Jurusan                             : Teknik/ Teknik Mesin

d. Perguruan Tinggi                             : Universitas Negeri Semarang

e. Waktu untuk Kegiatan PKM          : 24 jam/ minggu

Tertanda

                                                                        Rangga Aditya                                                                                                            NIM. 5201408059

D.  ANGGOTA  PELAKSANA IV

a. Nama Lengkap                                : Ali Sadikin

b. NIM                                                            : 5201408082

c. Fakultas/ Jurusan                             : Teknik/ Teknik Mesin

d. Perguruan Tinggi                             : Universitas Negeri Semarang

e. Waktu untuk Kegiatan PKM          : 24 jam/ minggu

Tertanda

                                                Ali Sadikin                                                                                                                  NIM. 5201408082

2. NAMA DAN BIODATA DOSEN PENDAMPING

a.                 Nama                                             : Ranu Baskora Aji Putra, S.Pd ,M.Pd.

b.                Tempat, tgl. Lahir             : Semarang, 15 Desember 1974

c.                                                                                                        Fakultas/Jurusan        : F I K /Pendidikan Jasman, Kesehatan dan    xRekreasi

d.                Jabatan/NIP                                  : 19741215 199703 1 004

e.                 Bidang Keahlian               : Gerak Senam.

f.                 Telp/Faks                           : Telp (024) 8508007

g.                Alamat Kantor                              :  Kampus Sekaran Gunungpati Semarang50229

h.    E-mail                                      : fik-unnes-smg@telkom.net,

Tertanda

                                                                        Ranu Baskora Aji Putra, S.Pd ,M.Pd.

                                                                        NIP. 19741215 199703 1 004

LAMPIRAN 2

 

  

                                                      Gambar 1. Treadmil standar

N. Daftar Pustaka

Dwi Raharjo,Winarno. 2008. Mesin Konversi Energi. UNNES Press : Semarang

Kusuma, Dede. 2000. Olahraga Untuk Orng Sehat dan Penderita Jantung. FKUI Jakarta : Jakarta