Studi Eksperimental tentang Pengaruh Sudut Deflektor di Depan Sudu Advancing dan Returning terhadap Kinerja Turbin Angin Savonius

Alamanda, Nafisa Hanabila (2024) Studi Eksperimental tentang Pengaruh Sudut Deflektor di Depan Sudu Advancing dan Returning terhadap Kinerja Turbin Angin Savonius. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007201212_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Kebutuhan energi di Indonesia dari tahun ke tahun semakin naik seiring dengan pertumbuhan ekonomi dan populasinya. Indonesia memiliki potensi energi terbarukan terutama PLT-Angin (Pembangkit Listrik Tenaga Angin) yang besar tetapi pemanfaatannya masih sangat rendah. Pemanfaatan energi bayu sangat bergantung pada kecepatan angin yang ada. Indonesia memiliki rata-rata kecepatan angin sebesar 3-7 m/s yang termasuk ke dalam kategori kecepatan rendah, sehingga turbin angin yang cocok untuk digunakan adalah jenis turbin angin Savonius. Turbin angin Savonius memiliki beberapa kelebihan yaitu konstruksi yang sederhana dan murah, omnidirectional, tidak berisik, serta memiliki kemampuan self-starting yang baik. Akan tetapi, turbin angin Savonius memiliki efisiensi yang rendah.
Salah satu solusi untuk mengatasi hal ini adalah menambah deflector di depan sudu advancing dan returning. Sudut deflector di depan advancing blade (α) divariasikan sebesar 50°, 60°, 70°, 80°, dan 90° sedangkan deflector di depan returning blade (β) diatur dengan sudut sebesar 30o. Variasi kecepatan yang digunakan adalah sebesar 5 dan 7m/s dengan nilai bilangan Reynolds sebesar 96.508,53 dan 135.112 yang dihasilkan oleh axial fan dan diatur besarnya menggunakan voltage regulator. Data yang akan diperoleh adalah kecepatan aliran angin yang diukur menggunakan anemometer, data kecepatan putaran turbin yang diukur menggunakan tachometer, data torsi dinamis yang diukur menggunakan brake dynamometer, dan data torsi statis yang diukur menggunakan torquemeter.
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, diperoleh hasil yang menunjukkan bahwa instalasi deflektor di depan advancing dan returning blade meningkatkan nilai Coefficient of Power, Coefficient of Moment, dan Coefficient of Static Torque pada seluruh konfigurasi yang diteliti. Konfigurasi deflektor yang memberikan peningkatan terbaik untuk nilai CoP, CM, dan CTS adalah pada α = 70° dan β = 30°. Persentase peningkatan CoPmax terbesar pada kecepatan 5 m/s adalah 89,38% dan pada 7 m/s sebesar 110,16%. Persentase peningkatan CM terbesar pada kecepatan 5 m/s adalah 119,74% dan pada kecepatan 7 m/s sebesar 101,29%. Sedangkan untuk persentase peningkatan CTS terbesar pada kecepatan 5 m/s adalah 147,89% dan pada kecepatan 7 m/s sebesar 70,64%. Instalasi deflektor meningkatkan kemampuan self-starting dengan nilai CTS positif di semua sudut rotor dan semua konfigurasi yang diteliti.
========================================================================================================================
The need for energy in Indonesia from year to year is increasing along with economic and population growth. Indonesia has a large potential for renewable energy, especially wind power plants, but its utilization is still very low. Wind energy utilization is highly dependent on the existing wind speed. Indonesia has an average wind speed of 3-7 m/s which is included in the low speed category, so the wind turbine that is suitable for use is the Savonius wind turbine type. Savonius wind turbines have several advantages, such as simple and cheap construction, omnidirectional, no noise, and good self-starting ability. However, Savonius wind turbines have low efficiency.
One solution to overcome this is to add a deflector in front of the advancing and returning blades. The deflector angle in front of the advancing blade (α) is varied by 50°, 60°, 70°, 80°, and 90° while the deflector in front of the returning blade (β) is set with an angle of 30°. The speed variations used are 5 and 7m/s with Reynolds number values of 96,508.53 and 135,112 generated by the axial fan and adjusted using a voltage regulator. The data to be obtained are wind flow speed measured using an anemometer, turbine rotation speed data measured using a tachometer, dynamic torque data measured using a brake dynamometer, and static torque data measured using a torquemeter.
Based on the research conducted, the results show that the installation of deflectors in front of the advancing and returning blades increases the Coefficient of Power, Coefficient of Moment, and Coefficient of Static Torque values in all configurations studied. The deflector configurations that provide the best improvement for CoP, CM, and CTS values are at α = 70° and β = 30°. The largest percentage increase in CoPmax at 5 m/s was 89.38% and at 7 m/s it was 110.16%. The largest percentage increase in CM at a speed of 5 m/s is 119.74% and at a speed of 7 m/s is 101.29%. Meanwhile, the largest percentage increase in CTS at a speed of 5 m/s is 147.89% and at a speed of 7 m/s is 70.64%. The deflector installation improves the self-starting capability with positive CTS values at all rotor angles and all configurations studied.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Deflector, Moment Coefficient, Power Coefficient, Static Torque Coefficient, Turbin Angin Savonius, Savonius Wind Turbine
Subjects:	Q Science > QC Physics > QC151 Fluid dynamics
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Nafisa Hanabila Alamanda
Date Deposited:	09 Aug 2024 08:49
Last Modified:	09 Aug 2024 08:49
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/113640

Actions (login required)

View Item