Laporan

SILABUSSEKOLAH MENENGAH KEJURUAN

TEKNIKENERGI TERBARUKAN

MATA PELAJARAN KONVERSI ENERGI

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANJuni 2013

Kompetensi Inti dan Kompetensi DasarMata Pelajaran: 14 Konversi EnergiProgram Keahlian Teknik Energi TerbarukanKOMPETENSI INTI (KELAS X)KOMPETENSI DASAR

KI-1Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

1.1. Menyadari kebesaran Tuhan, bahwa pergerakan alam dan benda-benda di langit dan di bumi ini merupakan perubahan energi dan perpindahan energi yang mengikuti hukum alam yang diciptakan oleh Tuhan yang Maha Pencipta1.2. Meningkatkan motivasi untuk mempelajari cara mengkonversi sumber energi fosil ke sumber daya energi terbarukan yang telah disediakan Tuhan yang Maha Pengasih dan Penyayang di alam ini untuk kepentingan kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya.1.3. Menjaga keseimbangan alam dengan memelihara dan menggunakan sumberdaya alam secara bijaksana, sehingga perubahan iklim yang ekstrim bisa dihindari, karena pada hakekatnya perubahan iklim merupakan perubahan siklus konversi energi di alam, akibat penggunaaan bahan bakar fosil yang berlebihan dan pemanfaatan sumber energi terbarukan yang belum optimal.

KI-2Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia2.1 Menerapkan perilaku ilmiah, profesional dan kerja tim dalam mengaplikasikan pengetahuan konversi energi kedalam perencanaan pembangkit maupun pengolahan sumber-sumber energi terbarukan2.2 Mengembangkan prilaku ilmiah dan profesional dalam menerapkan pengetahuan konversi energi terbarukan, baik terhadap diri sendiri, organisasi, pelanggan, masyarakat negara dan bangsa dengan tetap arif dan peduli kepada kelestarian lingkungan dan sumber daya alam.2.3 Menghargai pentingnya kerja tim dalam menerapkan pengetahuan konversi energi terbarukan agar produk yang dihasilkan akan lebih efisien, kompettitif dan awet.

KI-3Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, dan prosedural, berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian dalam bidang kerja yang spesifik untuk memecahkan masalah.

3.1 Mendeskripsikan konversi energi air ke listrik dan mekanik3.2 Mendeskripsikan konversi energi surya ke listrik dan panas 3.3 Mendeskripsikan konversi energi angin ke listrik dan mekanik 3.4 Mendeskripsikan konversi energi biomass ke energi panas, listrik dan bahan bakar.3.5 Mendeskrisikan konservasi dan efisiensi energi3.6 Menerapkan perhitungan energi, daya dan hidrolika3.7 Menjelaskan dasar-dasar hidrologi dan beda tinggi

KI-4Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu melaksanakan tugas spesifik di bawah pengawasan langsung.

4.1. Mengukur potensi daya air, daya turbin dan daya generator 4.2. Mengukur radiasi dan panas matahari 4.3. Mengukur kecepatan angin dan daya turbin 4.4. Mengukur daya pembangkit biomass 4.5. Mengaudit energi listrik di sekolah.4.6. Membuat model daya hidrolik4.7. Menghitung pengaruh beda tinggi terhadap potensi daya listrik.

4.8.

4.9.

4.10.

SILABUS MATA PELAJARAN

Satuan Pendidikan:SMK Bidang Keahlian : Teknologi dan RekayasaProgram Keahlian: Teknik Energi TerbarukanKelompok C (Kejuruan): C2. Dasar Program KeahlianMata Pelajaran: 14. KONVERSI ENERGIKelas: X. Sem 1 dan 2

Kompetensi Inti

KI 1: Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya KI 2: Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (gotong-royong, kerja sama, toleran, damai), santun, responsif dan proaktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan duniaKI 3:Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, dan prosedural, berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian dalam bidang kerja yang spesifik untuk memecahkan masalah.. KI 4:Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu melaksanakan tugas spesifik di bawah pengawasan langsung.

Kompetensi DasarMateri PokokPembelajaranPenilaianAlokasi WaktuSumber Belajar

TPIPL

1.1 Menyadari kebesaran Tuhan, bahwa pergerakan alam dan benda-benda di langit dan di bumi ini merupakan perubahan energi dan perpindahan energi yang mengikuti hukum alam yang diciptakan oleh Tuhan yang Maha Pencipta

1.2 Meningkatkan motivasi untuk mempelajari cara mengkonversi sumber energi fosil ke sumber daya energi terbarukan yang telah disediakan Tuhan yang Maha Pengasih dan Penyayang di alam ini untuk kepentingan kehidupan manusia dan makhluk hiduplainnya.

1.3 Menjaga keseimbangan alam dengan memelihara dan menggunakan sumberdaya alam secara bijaksana, sehingga perubahan iklim yang ekstrim bisa dihindari, karena pada hakekatnya perubahan iklim merupakan perubahan siklus konversi energi di alam, akibat penggunaaan bahan bakar fosil yang berlebihan dan pemanfaatan sumber energi terbarukan yang belum optimal.

2.1 Menerapkan perilaku ilmiah, profesional dan kerja tim dalam mengaplikasikan pengetahuan konversi energi kedalam perencanaan pembangkit maupun pengolahan sumber-sumber energi terbarukan2.2 Mengembangkan prilaku ilmiah dan profesional dalam menerapkan pengetahuan konversi energi terbarukan, baik terhadap diri sendiri, organisasi, pelanggan, masyarakat negara dan bangsa dengan tetap arif dan peduli kepada kelestarian lingkungan dan sumber daya alam.2.3 Menghargai pentingnya kerja tim dalam menerapkan pengetahuan konversi energi terbarukan agar produk yang dihasilkan akan lebih efisien, kompettitif dan awet.

3.1 Mendeskripsikan konversi energi air ke listrik dan mekanik Sejarah perkembangan pembangkit listrik skala kecil Menayangkan sejarah perkembangan PLTMH melalui video Mengidentifikasi klasifikasi pembangkit listrik tenaga hidro Mengidentifikasi klasifikasi turbin\ Penugasan: pengukuran, penghitungan Observasi: laporan pengamatan Portofolio: Laporan penugasan komprehensif Tes lisan dan tertulis

Prinsip pembangkitan tenaga air skala kecil Menjelaskan prinsip pembangitan tenaga listrik tenaga air Mendiskusikan energi potensial dan energi kinetik tenaga air Menghitung daya dibangkitkan

Komponen-komponen pembangkit listrik skala kecil. Mengidentifikasi komponen-kompinen utama sipil PLTMH Menghitung ukuran pipa pesat Mengitung rugi-rugi pipa pesat

Kriteria pemilihan jenis turbin air skala kecil Memilih jenis turbin air skala kecil sesuai karekterstiknya. Menghitung ukuran turbin crossflow Menghitung efisiensi turbin cross flow

Kriteria pemilihan generator Mengidentifikasi karekteristik generator sinkron dan asinkron Menghitung daya generator dan efisiensinya.

4.1. Mengukur potensi daya air, daya turbin dan daya generator

Pendataan PLTMH di suatu wilayah Melakukan pencarian data PLTMH melalui internet. Melakukan kunjungan ke PLTMH Membandingkan keunggulan dan kerugian antara energi konventional dan energi baru terbarukan melalui tayangan video dan penjelasan nara sumber Mendiskusikan/tanya jawab tentang keunggulan/ kelemahan PLTMH serta potensi, kebutuhan dan penggunaan PLTMH di Indonesia Menayangkan video tentang kondisi-kondisi penanganan PLTMH dewasa ini di Indonesia dan mancanegara Mendiskusikan/tanya jawab tentang faktor-faktor yang mempengaruhi perkembangan dan pengembangan PLTMH di Indonesia.

Pengukuran potensi daya air dan daya terbangkitkan Mengukur debit air di lapangan Mengukur head suatu potensi sumber air Menghitung daya potensial dan daya terbangkitkan suatu potensi.

Penentuan dimensi dasar komponen-komponen sipil Menggambar sketsa pipa pesat sesuai dengan hasil perhitungan Mengidentifikasi jenis-jenis persambungan yang diperlukan untuk pipa pesat.

Penentuanspesifikasi turbin air skala kecil Memilih awal jenis turbin menggunakan grafik H (head) vs Q (debit) Menyusun spesifikasi turbin cross flow skala kecil. Membuat sketsa dasar turbin crossflow skala kecil sesuai hasil perhitungan.

Penentuanspesifikasi generator Mengidentifikasi konstruksi jenis-jenis generator dan alternator Menyusun spesifikasi generator sesuai hasil perhitungan.

3.2 Mendeskripsikan konversi energi surya ke listrik dan panas Sejarah perkembangan pemanfaatan energi matahari untuk kehidupan sehari-hari. Mengidentifikasi sejarah perkembangan pemanfaatan energi surya melalui internet Mebuat pemetaan potensi energi mamtahari suatu daerah dengan memanfaatkan pengetahuan geografi dan pengetahuan lainnya Penugasan: pengukuran, penghitungan Observasi: laporan pengamatan Portofolio: Laporan penugasan komprehensif Tes lisan dan tertulis

Prinsip perpindahan panas secara konduksi, konveksi dan radiasi. Mengidentifikasi perpindahan panas secara konduksi Mengidentifikasi perpindahan panas secara konveksi Mengidentifikasi perpindahan panas secara radiasi

Prinsip konversi energi matahari menjadi panas pada peralat)an pemanas (pemanas air dan pengering) Mengidentifikasi sistem konversi energi matahri menjadi panas pada peralatan pemanas Mengidentifikasi karektrsitik, ukuran dan posisi kolektor panas. Menghitung dimensi dasar peralatan pemanas yang menggunakan energi matahari

Prinsip konversi energi matahari menjadi listrik Mengidentifikasi konversi energi matahri menjadi panas menjadi listrik. Mengidentifikasi konversi energi kimia menjadi listrik. Mengidentifikasi karektirsitik, ukuran dan posisi panel (solar cell). Menghitung dimensi dasar pembangkit listrik tenaga surya skala rumah tangga.

4.2. Mengukur radiasi dan panas matahari

Pendataan pemanfaatan energi matahari dalam kehidupan sehari-hari Mengidentifikasi pemanfaatan energi matahari untuk kehidupan sehari-hari pada suatu wilayah. Mengidentifikasi jenis-jenis peralatan yang menggunakan energi matahari pada suatu wilayah

Pengukuranpotensi energi matahari suatu wilayah Melakukan pengukuran potensi eneri untuk kehidupan seharigi matahari suatu tempat secara berkala. Membuat pemetaan potensi energi matahari pada suatu tempat pada beberapa titik.

Penentuan spesifikasi pemanas air tenaga matahari Mengidentifikasi pemanas air tenaga surya pasif dan aktif Menyusun spesifikasi pemanas air dan posisi kolektor dan sistem pemasangan Membuat sketsa pemanas air tenaga surya

Penentuan spesifikasi pembangkit listrik tenaga surya Menentukan ukuran panel surya dan komponen-komponen kelistrikan. Mengukur energi listrik yang dihasilkan dari konversi beberapa jenis senyawa kimia. Membuat spesifikasi PLTS termasuk posisi panel surya dan sistem pemasangan. Membuat sketsa diagram kelistrikan PLTS

3.3 Mendeskripsikan konversi energi angin ke listrik dan mekanik Sejarah perkembangan pemanfaatan energi angin dalam kehidupan sehari-hari. Mengidentifikasi sejarah perkembangan pemanfaatan energi angin melalui internet Mendiskusikan teknologi yang digunakan dalam pemanfaatan energi angin Penugasan: pengukuran, penghitungan Observasi: laporan pengamatan Portofolio: Laporan penugasan komprehensif Tes lisan dan tertulis

Energi kinetik dan daya energi angin Menghitung energi kinetik dan daya energi angin pada suatu area Menjelaskan konsep aerodinamika pada turbin angin Menganalisis data angin dari data tersedia misal dari Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG), LAPAN atau lembaga lainnya.

Prinsip konversi energi angin menjadi energi mekanik Menghitung konversi energi angin menjadi energi mekanik dan listrik menggunakan model wind tunnel. Menghitung efisiensi model turbin pada wind tunnel

Karekteristik bilah turbin Mengidentifikasi karekteristik model bilah untuk macam-macam jenis turbin.

4.3. Mengukur kecepatan angin dan daya turbin

Pendataan pemanfaatan energi angin dalam kehidupan sehari-hari. Mendata pemanfaatan energi angin dalam kehidupan sehari-hari di Indonesia dan dunia. Membandingkan suatu model-baling-baling tradisional dengan bilah turbin angin skala kecil.

Pengukuran potensi angin suatu wilayah. Mengukur potensi angin di suatu kawasan. Membandingkan data yang diperoleh dengan data dari lembaga bersertifikasi

Pengukuran daya turbin Mengukur daya turbin angin skala kecil (antara 80 -150 watt) Menghitung efisiensi turbin

Menentukan spesifikasi sebeanrnya suatu turbin angin. Menyusun spesifikasi suatu turbin angin berdasarkan pengujian dan pengukuran realtime dan spesifikasi yang tertera

3.4 Mendeskripsikan konversi energi biomass ke energi panas, listrik dan bahan bakar.

Sejarah perkembangan pemanfaatan biomas bagi kehidupan sehari-hari Mengidentifikasi sumber-sumber biomassa melalui internet Mengidentifikasi sumber-sumber biomassa di lingkungan sendiri Penugasan: pengukuran, penghitungan Observasi: laporan pengamatan Portofolio: Laporan penugasan komprehensif Tes lisan dan tertulis

Konversi biomass menjadi panas Mengidentifikasi proses densfikasi Mengidentifikasi proses karbonisasi Mengidentifikasi proses pirolisis Mengidentifikasi proses unaerobic digestion Mengidentifikasi proses landfill Mengidentifikasi proses gasifikasi

Konversi biomass menjadi listrik Mengidentifikasi proses pembangkaran langsung biomassa untuk boiler atau pemanasan Mengidentifikasi proses cofiring Mengidentifikasi proses gasifikasi biomas Mengidentifikasi proses anaerobic pond capped system (cover lagoon) untukPalm Oil Mill Effluent(POME)

Konversi biomass menjadi bahan bakar nabati Mengidentifikasi proses termokimiawi untuk biodisel\ Mengidentifikasi proses biokimiawi dengan pencernaan kimiawi untuk menghasilkan gas methan. Mengidentifikasi proses biokimiawi dengan fermentasi hidrolisis menghasilkan etanol.

4.4. Mengkonversi biomass dalam skala lab Karaektistik jenis-jenis biomass Mengidentfikasi karaktersitik jenis jenis biomass untuk konversi panas Mengidentifikasi karaktersitik jenis biomas untuk konversi listrik

Instalasi konversi biomas menjadi panas Mengidentifikasi jenis-jenis instalasi konversi biomas menjadi panas melalui kunjungan industri Mengidentifikasi jenis-jenis instalasi konversi biomass menjadi biogas melalui kunjungan industri Membuat skema instalasi biomass menjadi panas Membuat skema instalasi biogas Malkukan praktikum pembuatan biogas

Instalasi pembangkit listrik biomass Mengunjungi jenis-jenis pembangkit listrik tenaga biomass Membuat skema instalasi konversi biomas menjadi listrik

Instalasi pemrosesan biomas menjadi bioenergi Mengunjungi jenis-jenis instalasi pemrosesan biomas menjadi bioenergi Membuat skema instalasi pemrosesan biomas menjadi bioenergi. Melakukan praktikum pembuatan bioenergi

3.5 Mendeskripsikan konservasi dan efisiensi energi

Metode konservasi energi

Menjelaskan pengertian konservasi energi. Menyusun instrumen konservasi energi sederhana untuk kepentingan praktek di sekolah Penugasan: pengukuran, penghitungan Observasi: laporan pengamatan Portofolio: Laporan penugasan komprehensif Tes lisan dan tertulis

Metode efisiensi energi Menjelaskan pengertian efisiensi energi Menyusun instrumen efisiensi sederhana untuk pembelajaran di sekolah

4.5. Mengaudit energi listrik di sekolah. Audit energi di sekolah Melaksanakan audit energi di sekolah Melaporkan hasil audit energi di sekolah

Pelaksanaan efisiensi energi transportasi Menghitung pemborosan energi kendaraan bermotor saat berhenti di lampu lalu lintas Melaksanakan efisiensi energi kendaraan bermotor (sepeda motor) bagi sekelompok siswa.

3.6 Menerapkan perhitungan hidrolika dan hidrodinamika Dasar-dasar hidrolika Dasar hidrodinamika Memahami Memahami dasar-dasar hidrolika Memahami dasar-dasar hidrodinamika Penugasan: pengukuran, penghitungan Observasi: laporan pengamatan Portofolio: Laporan penugasan komprehensif Tes lisan dan tertulis Modul Hidrolika Studi lapangan VCD Percobaan Buku Mesin Konversi Energi

Prinsip-prinsip aliran air Pengaliran air dalam pipa Pengaliran air dlm permukaan bebas Memahami prinsip-prinsip aliran air Memahami aliran air di dalam pipa Memahami aliran air di permukaan bebas.

Energi dan power Memahami energi dan power

4.6. Membuat model peralatan kontrol hidrolik Macam-macam Energi Konversi Energi Komponen (Alat) untuk konversi energi pada PLTMH Menjelaskan macam-macam energi Menghitung konversi energi potensial ke energi kinetik pada air Menghitung energi listrik air ke energi mekanik pada turbin Menghitung komponen turbin dengan konversi energi

Debit air maksimum dan minimum Debit air rata-rata pertahun Besaran debit, ketinggian jatuh air (head) dan energi potensial air Mengamati debit air rata-rata Mengukur debit air rata-rata Menghitung debit air rata-rata

3.7 Menjelaskan dasar-dasar hidrologi dan beda tinggi Siklus hidrologi

Memahami dasar-dasar hidrologi Mengidentifikasikan siklus hidrologi Modul Hidrologi Studi lapangan VCD Percobaan

Dasar hidrology untuk bangunan sipil Menerapkan dasar-dasar hidrologi

4.7. Menghitung pengaruh beda tinggi terhadap potensi daya listrik.

Dasar-dasar topografi untuk perencanaan PLTMH Menerapkan dasar-dasar pemetaan topografi

15Edition 329 Juni 2013