Studi Eksperimen Peningkatan Kinerja Turbin Aangin Savonius Dengan Penempatan Silinder Sirkular Di Depan Returning Blade Turbin

Fadhila, Andika Rizki (2016) Studi Eksperimen Peningkatan Kinerja Turbin Aangin Savonius Dengan Penempatan Silinder Sirkular Di Depan Returning Blade Turbin. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111640000203-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Pertumbuhan penduduk Indonesia tiap taunnya meningkat begitupun kebutuhan akan energi. Peningkatan kebutuhan energi ini pun menjadi tantangan bagi Indonesia dan mendorong Pemerintah untuk meningkatkan peran energi baru. Sesuai PP No. 79 Tahun 2014 tentang Kebijakan Energi Nasional, target bauran energi baru dan terbarukan pada tahun 2025 paling sedikit 23% dan 31% pada tahun 2050. Indonesia memiliki potensi Pertumbuhan penduduk Indonesia tiap taunnya meningkat begitupun kebutuhan akan energienergi baru dan terbarukan yang cukup besar, salah satunya energi angin. Berdasarkan data Dewan Energi Nasional dan Rencana Umum Energi Nasional, Indonesia memiliki potensi tenaga angin sebesar 60.647 MW dengan kondisi kecepatan angin 3-6 m/s. Dengan kecepatan angin yang terbilang rendah di Indonesia ini maka turbin angin yang cocok untuk dipakai adalah turbin angin Savonius. Tetapi turbin angin Savonius ini memiliki kekurangan dibandingkan dengan turbin angin jenis lainnya, yaitu turbin angin Savonius memiliki efesiensi yang rendah. Maka dilakukannya penelitian ini untuk meningkatkan efesiensi dari turbin angin Savonius dengan cara meletakkan silinder pengganggu di depan returning blade.
Studi Eksperimen ini menggunakan turbin angin Savonius yang memiliki dua sudu yaitu advancing blade dan returning blade. Ukuran dari diameter sudu (D) yang digunakan yaitu 167 mm, tinggi turbin (H) 298 mm, diameter poros (b) 19 mm, dan diameter end plate (D) 321 mm. selain itu untuk silinder pengganggu, digunakan silinder dengan diameter (d) 33,4 mm dan tinggi (h) 500 mm yang diletakan didepan returning blade dengan rasio jarak titik pusat turbin dan titik pusat silinder pengganggu terhadap diameter sudu turbin (S/D) adalah 2,1. Axial fan digunakan sebagai sumber aliran udara dan honeycomb sebagai penyearah aliran yang kecepatannya diatur dengan voltage regulator hingga didapatkan kecepatan angin yang diinginkan, yaitu 4 ; 5 ; 6 ;7 ; 8 ; 9 ; dan 10 m/s. Selanjutnya brake dynamometer digunakan untuk mengukur nilai torsi dinamis dan torsi meter digunakan untuk mengukur torsi statis. Hal lain yang digunakan adalah anemometer untuk mengukur kecepatan angin dan tachometer untuk mengukur putaran turbin angin Savonius.
Hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah penempatan silinder penganggu dengan ukuran d/D = 0,2 di depan returning blade turbin pada posisi S/D = 2,1 efektif meningkatkan Coefficient of Power turbin angin Savonius pada kecepatan 4 m/s hingga 10 m/s, dibuktikan dengan terjadinya peningkatan nilai CoP maksimum turbin untuk semua variasi kecepatan angin. Peningkatan nilai CoP terbesar turbin terdapat pada kecepatan 6 m/s yaitu sebesar 29,46%. Penempatan silinder pengganggu di depan returning blade turbin pada posisi S/D = 2,1 juga efektif meningkatkan Coefficient of Moment turbin angin Savonius pada kecepatan angin 4 m/s hingga 10 m/s, dibuktikan dengan terjadinya peningkatan nilai Coefficient of Moment maksimum turbin untuk semua variasi kecepatan angin. Peningkatan nilai Coefficient of Moment terbesar turbin terdapat pada kecepatan angin 6 m/s, yaitu sebesar 16,67%. Penempatan silinder pengganggu di depan returning blade turbin pada posisi S/D = 2,1 efektif meningkatkan kemampuan self starting turbin pada kecepatan angin 4 m/s hingga 10 m/s, dibuktikan dengan nilai torsi statis yang cenderung semakin mendekati nol dibandingkan turbin tanpa menggunakan silinder pengganggu. Pada kecepatan 10 m/s torsi statis bernilai positif di setiap posisi sudu yang menunjukan kemampuan self starting pada semua posisi angular sudu. Penempatan silinder pengganggu di depan returning blade pada posisi S/D = 1,5 yang dialiri angin berkecepatan 4 m/s memiliki peningkatan nilai Coefficient of Power maksimum terbesar, yaitu sebesar 64,76%.================================================================================================================
The growth of Indonesia's population increases every year, as well as the need for energy. The increase in energy demand is also a challenge for Indonesia and encourages the Government to increase new energy. Under PP. 79 of 2014 concerning National Energy Policy, the target mix of new and renewable energy in 2025 is at least 23% and 31% in 2050. Indonesia has the potential for Indonesia's population growth every year to increase as well as the need for new and renewable energy which is quite large, one of which is wind energy. Based on data from the National Energy Council and the National Energy General Plan, Indonesia has a wind power potential of 60,647 MW with wind speed conditions of 3-6 m/s. With this relatively low wind speed in Indonesia, the wind turbine suitable for use is the Savonius wind turbine. However, the Savonius wind turbine has disadvantages compared to other types of wind turbines, namely the Savonius wind turbine has low efficiency. This research was carried out as an effort to improve the performance of Savonius wind turbines using a disturbing cylinder placed in front of the returning blade.
This experimental study uses a Savonius wind turbine which has two blades, namely the advancing blade and the returning blade, the size of the blade diameter (D) used is 167 mm, turbine height (H) 298 mm, shaft diameter (b) 19 mm, and endplate diameter (D) 321 mm. In addition to the disturbance cylinder, a cylinder with a diameter (d) 33.4 mm and a height (h) 500 mm is used which is placed in front of the returning blade with the ratio of the distance between the turbine center point and the disturbance cylinder center point to the turbine blade diameter (S / D) is 2.1. The axial fan is used as a source of airflow and honeycomb as a flow rectifier whose speed is adjusted by the voltage regulator to obtain the desired wind speed, namely 4; 5; 6; 7; 8; 9; and 10 m/s. Furthermore, the brake dynamometer is used to measure the value of dynamic torque and the torque meter is used to measure static torque. Another thing used is an anemometer to measure wind speed and a tachometer to measure the rotation of the Savonius wind turbine.
The results obtained from this study are the placement of disturbing cylinders with a size of d / D = 0.2 in front of the returning turbine blade at position S / D = 2.1 effectively increasing the Coefficient of Power of the Savonius wind turbine at speeds of 4 m / s to 10 m. / s, as evidenced by the increase in the maximum turbine CoP value for all wind speed variations. The largest increase in the CoP value was at a speed of 6 m / s, which was 29.46%. The placement of the disturbance cylinder in front of the returning turbine blade at the position S/D = 2.1 is also effective in increasing the Coefficient of Moment of the Savonius wind turbine at wind speeds of 4 m/s to 10 m/s, as evidenced by an increase in the maximum turbine Coefficient of Moment value for all variations of wind speed. The largest increase in the value of the turbine's coefficient of the moment was at a wind speed of 6 m/s, which was 16.67%. Placement of the disturbance cylinder in front of the returning turbine blade at the position S/D = 2.1 effectively increases the self-starting ability of the turbine at wind speeds of 4 m/s to 10 m/s. Evidenced by the value of static torque which tends to be closer to zero compared to turbines without using disturbance cylinder. At a speed of 10 m/s the static torque is positive at each blade position which indicates the ability to self-start at all blade angular positions. Placement of the disturbing cylinder in front of the returning blade at the position S/D = 1.5 driven by wind with a speed of 4 m/s has the largest increase in the maximum coefficient of power, which is 64.76%.

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords:	turbin angin Savonius, silinder pengganggu, coefficient of power, Savonius wind turbine, disturbance cylinder, coefficient of power
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ828 Wind turbines
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Andika Rizki Fadhila
Date Deposited:	10 Mar 2021 03:51
Last Modified:	10 Mar 2021 03:51
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/84032

Actions (login required)

View Item