Studi Eksperimen Peningkatan Kinerja Turbin Angin Savonius Dengan Penempatan Silinder Sirkular Di Depan Returning Blade Turbin “Studi Kasus Untuk (d/D) = 0,2; (S/D) = 2,5; Kecepatan (U) = 4, 5, 6, 7, 8, 9, dan 10 (m/s)”

Nurcahya, Fahrizal Aji (2021) Studi Eksperimen Peningkatan Kinerja Turbin Angin Savonius Dengan Penempatan Silinder Sirkular Di Depan Returning Blade Turbin “Studi Kasus Untuk (d/D) = 0,2; (S/D) = 2,5; Kecepatan (U) = 4, 5, 6, 7, 8, 9, dan 10 (m/s)”. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111640000175-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Energi terus mengalami peningkatan kebutuhan di Indonesia dan dunia karena pertambahan penduduk, pertumbuhan ekonomi, dan pola konsumsi energi yang senantiasa meningkat. Menurut kementrian ESDM, berdasarkan hasil proyeksi dari pembuatan outlook, bauran energi primer skenario BaU pada tahun 2025 untuk EBT 21%, gas 24%, batubara 34%, dan minyak 21% dan pada tahun 2050 pangsa EBT naik menjadi sebesar 29%, gas 23%, batubara 32%, dan minyak 16%. Sehingga, kemungkinan sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui akan semakin habis. Menurut Badan Pengatur Jalan Tol (BPJT), Indonesia mengalami peningkatan volume kendaraan di jalan tol dari tahun 2016 ke tahun 2017 sebesar 9,4 %. Pemasangan turbin angin Savonius di tengah-tengah jalan tol dengan memanfaatkan energi dari hembusan angin dari kendaraan yang lewat merupakan opsi terbaik dalam pemanfaatan energi terbarukan sebagai sumber tenaga pembangkit listrik.
Penelitian yang dilakukan digunakan turbin angin savonius dua sudu dengan diameter sudu (D) bernilai 165,2 mm , tinggi (H) bernilai 294,4 mm , diameter end plate (D0) bernilai 321 mm , dan diameter poros (b) sebesar 19 mm. Penelitian dilakukan dengan digunakan jarak silinder pengganggu terhadap diameter sudu turbin (S/D) sebesar 2,5. Penelitian ini juga dilakukan dengan menggunakan variasi kecepatan angin yang berpengaruh terhadap kinerja turbin savonius bernilai 4, 5, 6, 7, 8, 9 dan 10 (m/s). Pengukuran kecepatan angin dilakukan dengan menggunakan anemometer. Pengukuran torsi statis menggunakan alat torquemeter. Pengukuran kecepatan putaran turbin dilakukan dengan menggunakan tachometer. Pengukuran torsi dinamis dilakukan dengan menggunakan brake dynamometer.
Hasil penelitian ditunjukkan bahwa dengan menambahkan silinder pengganggu di depan returning blade dapat meningkatkan kinerja turbin angin Savonius. Hal ini berdasarkan peningkatan torsi statis turbin, Coefficient of Power, dan Coefficient of Moment dengan penggunaan silinder pengganggu di depan returning blade dengan variasi jarak (S/D) dibandingkan turbin angin Savonius tanpa silinder pengganggu. Nilai tertinggi diperoleh pada kecepatan angin 5 m/s dengan penggunaan silinder pengganggu pada jarak S/D = 2,5, d/D = 0,2 diperoleh CP Max sebesar 0,0576 pada tip speed ratio (λ) sebesar 0,662. Peningkatan nilai coefficient of power (CP Max) setelah diberikan penghalang tertinggi pada kecepatan angin (U) 8 m/s yaitu sebesar 13,62% dengan nilai CP Max sebesar 0,0417 pada tip speed ratio (λ) 0,58 dan diperoleh peningkatan nilai CM maksimum pada kecepatan 10 m/s sebesar 25,23%. Namun penggunaan silinder pengganggu dengan ukuran d/D = 0,2, dan jarak S/D = 2,5 untuk semua variasi kecepatan belum mampu menyebabkan turbin Savonius memiliki self starting pada semua posisi angular sudu.
====================================================================================================================
Energy continues to experience increasing demand in Indonesia and the world due to population growth, economic growth, and increasing patterns of energy consumption. According to the Ministry of Energy and Mineral Resources, based on the projection results from the outlook, the primary energy mix of the BaU scenario in 2025 is 21% NRE, 24% gas, 34% coal, and 21% oil and in 2050 the share of EBT will increase to 29%, gas 23 %, coal 32%, and oil 16%. Thus, the possibility of non-renewable natural resources will be increasingly depleted. According to the Toll Road Regulatory Agency (BPJT), Indonesia experienced an increase in the volume of vehicles on toll roads by 9.4% in 2016 to 2017. Installing a Savonius wind turbine in the middle of a toll road by utilizing energy of the wind gusts from passing vehicles is the best option in utilizing renewable energy as a source of electricity generation.
The study used a two-blade Savonius wind turbine with a blade diameter (D) of 165.2 mm, a height (H) of 294.4 mm, an endplate diameter (D0) of 321 mm, and a shaft diameter (b) of 19 mm. This research was conducted using a distracting cylinder distance to the turbine blade diameter (S/D) of 2.5. This research was also conducted using variations in wind speed that affect the performance of the Savonius turbines with values of 4, 5, 6, 7, 8, 9, and 10 (m/s). Wind speed measurement is done using an anemometer. Static torque is measured using a torque meter. Turbine rotation speed measurement is done using a tachometer. Dynamic torque measurement is done using a brake dynamometer.
The results are showed that the installation of the circular cylinder in front of the returning blade could improve the performance of the Savonius wind turbine. It is based on the increase in turbine static torque, coefficient of power, and coefficient of the moment using a disturbing cylinder in front of the returning blade with a variable distance (S/D) compared to a Savonius wind turbine without a disturbing cylinder. The highest value was obtained at a wind speed of 5 m/s using a disturbing cylinder at a distance S/D = 2.5, a ratio diameter d/D = 0.2, and a CP Max of 0.0576 obtained at a tip velocity ratio (λ) of 0.662. The increase in the value of the power coefficient (CP Max) after being given the highest limit on wind speed (U) 8 m / s was 13.62% with a CP Max value of 0.0417 at the tip speed ratio (λ) 0.58, and an increase was obtained. The maximum CM value at a speed of 10 m/s is 25.23%. However, the use of a transfer cylinder with a size of d/D = 0.2, and a distance S/D = 2.5 for all variations in speed has not been able to cause the Savonius turbine to self-start at all blade angles position.

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords:	Coefficient of Moment, Coefficient of Power, Silinder Pengganggu, Static Torque, dan Turbin Angin Savonius, Coefficient of Moment, Coefficient of Power, Disrupting Cylinder, Static Torque, dan Savonius Wind Turbine.
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ828 Wind turbines
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Fahrizal Aji Nurcahya
Date Deposited:	10 Mar 2021 04:10
Last Modified:	10 Mar 2021 04:10
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/84035

Actions (login required)

View Item