Pengaruh Jumlah Bilah Tipe Airfoil Naca 4412 Terhadap Kinerja Turbin Angin Sumbu Horizontal Pada Simulator Laboratorium Jarak Jauh

Putri, Jasmine Fazrin (2024) Pengaruh Jumlah Bilah Tipe Airfoil Naca 4412 Terhadap Kinerja Turbin Angin Sumbu Horizontal Pada Simulator Laboratorium Jarak Jauh. Diploma thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 2042201070-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Energi angin telah menjadi elemen penting dalam portofolio energi terbarukan global, dengan perkembangan yang signifikan. Pemerintah Indonesia menargetkan 25% energi nasional berasal dari sumber terbarukan pada tahun 2050, dengan energi angin sebagai fokus utama dalam mitigasi perubahan iklim. Upaya ini memerlukan turbin angin yang efisien. Desain bilah turbin sangat mempengaruhi efisiensi, dengan Turbin Angin Sumbu Horizontal (HAWT) dianggap lebih efisien daripada Turbin Angin Sumbu Vertikal (VAWT) dalam memanfaatkan energi angin. Penelitian menunjukkan bahwa variasi jumlah bilah pada HAWT dapat mempengaruhi kinerja. Studi sebelumnya telah menunjukkan keunggulan HAWT 5 bilah dibandingkan dengan 3 bilah pada kecepatan rendah. Tantangan terkait kontrol perangkat keras dan kurangnya simulator di laboratorium jarak jauh perlu diatasi. Penelitian ini mengembangkan sistem pemantauan untuk Turbin Angin Sumbu Horizontal (HAWT) dan menyelidiki efek variasi jumlah bilah (7 dan 9 bilah) terhadap Power Coefficient (Cp) dan torsi. Menggunakan Arduino Mega 2560 sebagai pengendali, sistem ini mengintegrasikan sensor untuk arus (INA219) dan RPM (TCRT5000), memastikan akurasi tinggi dan tingkat kesalahan rendah. Hasil validasi menunjukan bahwa akurasi sensor INA219 sebesar 99.79% dan akurasi sensor TCRT5000 sebesar 99.41%. Simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) menunjukan bahwa torsi tertinggi terdapat pada blade 9 di variasi kode kecepatan angin 5.6 m/s dengan nilai torsi 0.654 N.m. Hasil analisis menunjukkan bahwa peningkatan jumlah bilah meningkatkan kinerja turbin, namun pada kecepatan angin konstan, dari hasil pengujian nilai Power Coefficient (Cp) tertinggi terdapat pada blade 9 dengan kecepatan angin 3.4 m/s dengan nilai Cp 14.4%. Dapat disimpulkan dari perbandingan kedua turbin dengan jumlah bilah berbeda tersebut, turbin dengan bilah berjumlah 9 memiliki performansi lebih baik terutama pada kecepatan angin stabil yaitu 3.4 m/s.
============================================================

Wind energy has become a crucial element in the global renewable energy portfolio, with significant advancements. The Indonesian government aims for 25% of national energy to come from renewable sources by 2050, with wind energy as a main focus for climate change mitigation. This effort requires efficient wind turbines. The design of turbine blades greatly influences efficiency, with Horizontal Axis Wind Turbines (HAWT) considered more efficient than Vertical Axis Wind Turbines (VAWT) in harnessing wind energy. Research indicates that the number of blades on HAWTs can affect performance. Previous studies have shown that 5-blade HAWTs outperform 3-blade ones at low speeds. Challenges related to hardware control and the lack of remote laboratory simulators need to be addressed. This study develops a monitoring system for HAWTs and investigates the effects of varying blade numbers (7 and 9 blades) on the Power Coefficient (Cp) and torque. Using an Arduino Mega 2560 as the controller, the system integrates current sensors (INA219) and RPM sensors (TCRT5000), ensuring high accuracy and low error rates. Validation results show that the INA219 sensor accuracy is 99.79%, and the TCRT5000 sensor accuracy is 99.41%. Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations indicate that the highest torque occurs with a 9-blade configuration at a wind speed of 5.6 m/s, with a torque value of 0.654 N.m. Analysis results show that increasing the number of blades improves turbine performance. However, at a constant wind speed, the highest Power Coefficient (Cp) is observed with a 9-blade turbine at a wind speed of 3.4 m/s, with a Cp value of 14.4%. It can be concluded from the comparison of the two turbines with different blade numbers that the 9-blade turbine performs better, especially at a stable wind speed of 3.4 m/s.

Item Type:	Thesis (Diploma)
Uncontrolled Keywords:	Energi Angin, Turbin Angin Sumbu Horizontal, Koefisien Daya, Laboratorium Jarak Jauh. Wind Energy, Horizontal Axis Wind Turbine, Power Coefficient, Remote Laboratory
Subjects:	T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK1001 Production of electric energy or power
Divisions:	Faculty of Vocational > Instrumentation Engineering
Depositing User:	Jasmine Fazrin Widi Putri
Date Deposited:	13 Aug 2024 04:01
Last Modified:	13 Aug 2024 04:01
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/111808

Actions (login required)

View Item