Pengaruh Pemasangan Sudu Pengarah dan Variasi Jumlah Sudu Rotor terhadap Performance Turbin Angin Savonius

Ully, DedyNataniel (2014) Pengaruh Pemasangan Sudu Pengarah dan Variasi Jumlah Sudu Rotor terhadap Performance Turbin Angin Savonius. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Krisis energi terutama bahan bakar minyak yang terjadi khususnya di Indonesia karena semakin menipisnya cadangan minyak bumi dan tingginya permintaan akan energi baik dari sektor industri maupun permintaan masyarakat umum, maka pencarian terhadap energi terbarukan gencar dilakukan untuk menghemat penggunaan BBM terutama pada mesin pembangkit listrik. Di Indonesia potensi pengembangan energi terbarukan cukup banyak seperti pemanfaatan akan energi angin sebagai pembangkit listrik. Pengembangan pembangkit listrik tenaga angin sudah banyak dilakukan dengan menggunakan turbin angin poros horisontal dalam hal ini turbin angin jenis propeller , namun biaya investasi yang cukup mahal karena membutuhkan struktur yang besar dan menara yang tinggi agar mendapat angin yang besar. Selain itu turbin angin jenis ini juga membutuhkan kecepatan angin yang tinggi. Karena tidak semua daerah memiliki kecepatan angin rata-rata yang tinggi maka dibutuhkan turbin angin yang dapat beroperasi pada kecepatan yang rendah, contohnya adalah turbin angin Savonius yang memiliki keungulan pada kecepatan angin yang rendah. Turbin angin Savonius merupakan salah satu jenis turbin angin yang memiliki konstruksi yang sederhana sehingga lebih murah dari segi biaya pembuatan dan dapat beroperasi pada kecepatan angin yang rendah serta tidak bergantung pada arah datangnya angin karena turbin angin Savonius dirancang dengan sumbu poros pada posisi vertikal yang berpenampang persegi panjang sehingga mendapat suplai angin dari segala arah. Pada kecepatan angin 2,7 m/s atau 10 km/jam (6 m.p.h) turbin angin Savonius sudah dapat berputar dan menggerakkan generator sehingga dapat menghasilkan energi listrik dengan tegangan dan kuat arus tertentu. Akan tetapi turbin angin jenis juga memiliki kelemahan atau kekurangan sehingga menghasilkan performance atau kinerja yang lebih rendah dari pada turbin angin jenis propeller pada ukuran luas penampang sudu dan kecepatan angin yang sama. Oleh karena itu berbagai daya dan upaya sudah dilakukan oleh peneliti-peneliti terdahulu untuk meningkatkan performance atau kinerja dari turbin angin Savonius yaitu penggunaan sudu rotor berbentuk eliptical , tipe bach , modofikasi rotor Savonius konvensional tanpa poros dan penggunaan sudu pengarah pada rotor konvensional. Adapun yang menjadi tujuan pada penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh pemasangan sudu pengarah terhadap performance turbin angin Savonius dan untuk mengetahui jumlah sudu rotor yang menghasilkan performance atau kinerja yang paling maksimum dengan adanya pemasangan sudu pengarah di depan sudu rotor turbin. Pada proses penyelesaian masalah ini maka digunakan metode eksperimental nyata ( experimental true research ) pada skala laboratorium sehingga penelitiannya lebih murah. Kemudian dilakukan pengamatan dan analisis pengaruh pemasangan sudu pengarah di depan rotor turbin dan membandingkannya dengan rotor turbin yang tanpa pemasangan sudu pengarah pada jumlah sudu rotor dan kecepatan angin yang sama serta mencari tahu jumlah sudu rotor dan kecepatan angin yang menghasilkan performance atau kinerja maksimum. Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa rotor dengan jumlah tiga sudu menghasilkan performance lebih baik dari pada rotor dua sudu dan empat sudu. Pada rotor yang menggunakan sudu pengarah maka rotor tiga sudu menghasilkan power coefficient sebesar 0,2887, kemudian menurun pada rotor dua sudu yang menghasilkan power coefficient sebesar 0,2216 dan rotor empat sudu hanya menghasilkan power coefficient sebesar 0,1245, di mana semuanya terjadi pada kecepatan angin 7 m/s . Sedangkan pada rotor yang tanpa menggunakan sudu pengarah maka rotor tiga sudu menghasilkan power coefficient sebesar 0,2574, kemudian menurun pada rotor dua sudu yang menghasilkan power coefficient sebesar 0,1884 dan rotor empat sudu hanya menghasilkan power coefficient sebesar 0,0757, di mana semuanya terjadi pada kecepatan angin 7 m/s. Dengan demikian maka pemasangan sudu pengarah di depan rotor turbin dapat meningkatkan performance turbin angin Savonius, di mana rotor tiga sudu menghasilkan power coefficient yang paling maksimum yaitu sebesar 0,2887 pada kecepatan angin 7 m/s.

English Abstract

crisis of energy, especially oil fuel, is becoming obvious in Indonesia because of rapid depletion of oil reserve and always increasing demand of industrial sector or public for energy. Alternative renewed energy is n considered to economize use of oil fuel, especially in electric plant machine. With in Indonesia context, development of renewed energy is highly potential including usage of wind energy for electric generation. development of wind-based electric generation is involving horizontal axle wind turbine, which belongs to propeller type wind turbine. However, investment cost is very expensive because it needs heavy structure and high tower to obtain great wind. Such wind turbine also needs high-speed wind to operate. Not all regions can provide high-speed wind in average. refore, wind turbine that is capable to operate within low-speed wind is highly needed, for example, Savonius wind turbine which is recognizable for ability to operate in low-speed wind. Savonius wind turbine represents a wind turbine type characterized by simple design, cheap cost for construction, being able to operate in low-speed wind and not depending on wind direction because Savonius wind turbine is designed with axis at vertical position with square longitudinal section. Such design facilitates Savonius wind turbine to obtain wind supply from any directions. At wind speed 2.7 m/s or 10 km/hour (6 m.p.h), Savonius wind turbine can rotate and move generator to produce electric energy at certain voltage and current rates. However, this wind turbine has weakness, which is that Savonius wind turbine has lower performance than o r propeller wind turbine despite similarity of longitudinal section width, blade and wind speed. refore, previous researchers attempt to improve performance of Savonius wind turbine by using elliptical rotor blade, batch type, modified conventional Savonius rotor without axis, and director blade at conventional rotor. objectives of research are to understand influence of installation of guide vane on performance of Savonius wind turbine and to acknowledge number of rotor blade which produces most maximum performance after installation of guide vane in front of turbine rotor blade. Problem solving is supported by true experimental research method at laboratory scale, and thus, research is cheaper. installation of guide vane in front of turbine rotor blade is observed and analyzed, and n compared with turbine rotor without guide vane in similar number of rotor blade and similar wind speed. Based on this comparison, number of rotor blade and wind speed that produce maximum performance are n recognized. Result of research indicates that rotor with three blades can give better performance than rotor with two and four blades. At rotor with guide vane, three-blade rotor is producing its power coefficient for 0,2887. power coefficient is reduced in two-blade rotor to 0,2216. Four-blade rotor attains its power coefficient only for 0,1245. operative condition of all se rotors is at wind speed 7 m/s. At rotor without guide vane, three-blade rotor achieves its power coefficient for 0,2574. Two-blade rotor produces lower power coefficient for 0,1884. Four-blade rotor can only give power coefficient for 0,0757. operative condition of all se rotors is at wind speed 7 m/s. It is n said that installation of guide vane in front of turbine rotor can improve performance of Savonius wind turbine, and three-blade rotor is producing most maximum power coefficient which counts for 0,2887 at wind speed 7 m/s.

Item Type: Thesis (Magister)
Identification Number: TES/621.45/ULL/p/041404568
Subjects: 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.4 Prime movers and heat engineering
Divisions: S2/S3 > Magister Teknik Elektro, Fakultas Teknik
Depositing User: Endro Setyobudi
Date Deposited: 19 Aug 2014 11:31
Last Modified: 19 Aug 2014 11:31
URI: http://repository.ub.ac.id/id/eprint/158716
Full text not available from this repository.

Actions (login required)

View Item View Item