Studi Eksperimen Kinerja Turbin Angin Savonius Yang Terintegrasi Dengan Gedung "Studi Kasus Untuk Sudu Advancing Dekat Dinding Gedung Pada Jarak G/D = 1,4558 Dan Dengan Kecepatan Angin 4, 5, 6, 7, 8 dan 9 (m/s)"

Gandhini, Karunia Sari (2021) Studi Eksperimen Kinerja Turbin Angin Savonius Yang Terintegrasi Dengan Gedung "Studi Kasus Untuk Sudu Advancing Dekat Dinding Gedung Pada Jarak G/D = 1,4558 Dan Dengan Kecepatan Angin 4, 5, 6, 7, 8 dan 9 (m/s)". Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

	Text 02111740000027-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2023. Download (3MB) | Request a copy
	Text 02111740000027-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Sebanyak lebih dari 80% total jumlah energi yang digunakan secara global setiap tahunnya berasal dari bahan bakar fosil (National Geographic, 2019) dimana bahan bakar fosil sendiri merupakan sumber energi tak terbarukan (Non-renewable Energy) yang artinya memiliki jumlah terbatas atau akan habis suatu hari nanti. Tak hanya itu, pembakaran bahan bakar fosil juga melepaskan karbon dioksida ke atmosfer. Karbon dioksida merupakan salah satu komponen Gas Rumah Kaca (GRK) yang efeknya dapat menyebabkan pemanasan global (Global Warming). Penggunaan energi fosil ini cukup mengkhwatirkan, oleh karena itu penggunaan energi terbarukan merupakan salah satu langkah yang dilakukan untuk mengurangi penggunaan bahan bakar fosil. Salah satu energi terbarukan yang dapat dimanfaatkan adalah angin. Pemanfaatan energi angin ini dapat dilakukan menggunakan turbin angin Savonius yang dipasang di dekat dinding gedung atau bangunan bertingkat tinggi untuk mendapatkan aliran bebas hambatan (undisturbed) serta dengan memanfaatkan dinding bangunan maka tidak diperlukan lagi konstruksi penyangga (support) pada turbin sehingga pemasangan turbin angin Savonius di dekat dinding bangunan dianggap lebih praktis dan murah. Akan tetapi pemasangan turbin angin Savonius ini perlu memertimbangkan beberapa hal guna mendapatkan performa paling optimal dari turbin angin Savonius. Sehingga perlu adanya penelitian untuk mengetahui performa paling optimal turbin angin Savonius yang diletakkan di dekat dinding bangunan.

Penelitian ini menggunakan turbin angin Savonius 2 blade dengan diameter (D) = 165,2 mm. Nilai jarak antara pusat poros turbin Savonius dengan dinding terhadap diameter sudu turbin (G/D) sebesar 1,4558. Variasi kecepatan aliran angin yaitu 4; 5; 6; 7; 8 dan 9 m/s. Dengan parameter tetap yang digunakan yaitu perbandingan antara tinggi turbin dengan panjang karakteristik turbin (H/L) sebesar 1, jarak antara pusat poros dengan muka depan bangunan terhadap diameter turbin (S/D) yaitu sebesar 4,91, jarak dari end plate bagian atas ke atap dinding bangunan terhadap diameter turbin (T/D) sebesar 1,16, rasio jarak end plate bagian bawah terhadap plat dasar penyangga turbin angin Savonius dengan diameter sudu turbin angin Savonius (K/D) sebesar 1,31. Untuk mengetahui performa turbin Savonius, maka dilakukan pengukuran torsi statis dengan torquemeter, torsi dinamis dengan brake dynamometer, kecepatan angin dengan anemometer, dan putaran turbin angin Savonius dengan tachometer.

Hasil yang didapatkan pada penelitian ini adalah dengan peletakan dinding bangunan di dekat advancing blade dari turbin Savonius dengan rasio (G/D = 1,4558) efektif dalam meningkatkan performa turbin Savonius pada kecepatan 4 m/s dan 6 m/s. Peningkatan performa didasarkan pada peningkatan nilai Coefficient of Power, Coefficient of Moment, dan Coefficient of Static Torque. Pada pengukuran nilai Coefficient of Power (Cp), peningkatan Cp maksimum tertinggi didapatkan pada kecepatan 4 m/s dengan nilai peningkatan sebesar 46,56%. Pada pengukuran nilai Coefficient of Moment (Cm), peningkatan Cm maksimum tertinggi didapatkan pada kecepatan 4 m/s dengan nilai peningkatan sebesar 34,1%. Sedangkan pada pengukuran Coefficient of Static Torque adanya dinding bangunan dapat meningkatkan kemampuan self starting dari turbin angin Savonius pada seluruh kecepatan.
======================================================================================================
Approximately 80% of the total energy used each year globally comes from fossil fuels (National Geographic, 2019), whereas fossil fuel is a non-renewable energy source with limited supply or could not be replenished. On the other hand, burning fossil fuel releases carbon dioxide into the atmosphere. Carbon dioxide is one of the greenhouse components and has become the main factor of global warming. The use of fossil fuels becomes the main concern; consequently, alternative energy sources referred to renewable energy are considered slowly shifting from non-renewable energy utilization. The renewable energy that could be used is wind energy. Wind power can be utilized by using wind turbines installed in building walls or high rise buildings, which those areas are considered undisturbed. Additionally, by installing turbines near the building wall, it is unnecessary to use support for turbines. As a result, it is more likely to be cheap and practical. However, consideration should be made in installing Savonius wind turbines in order to get the best performance. Hence, the experiment is essentially taken to determine the best performance for installing Savonius wind turbines near the building wall.

This experiment uses a Savonius wind turbine which has 2 turbine blades. The turbine blade diameter (D) is 165.2 mm. The gap between the center of the turbine to the building wall and blade diameter (G/D) is 1.4558. Wind velocity 4; 5; 6; 7; 8 and 9 (m/s) are used. With the permanent parameter ratio of turbine height to turbine characteristic length (H/L) is 1, the gap from the façade of the building to the center of the turbine compared to turbine diameter (S/D) is 4.91, the gap from the top of the endplate to the roof of building wall compared to turbine diameter (T/D) is 1.16, and the gap from the bottom part of the end plate to the ground of Savonius wind turbine compared to turbine diameter (K/D) is 1.31. It is necessary to obtain static torque using a torque meter, dynamic torque using a brake dynamometer, wind velocity using an anemometer, and wind turbine rotation using a tachometer to analyze turbine performance.

The experiment’s result by installing an advancing blade near the building wall model with a ratio of (G/D = 1.4558), effectively improves the Savonius wind Turbine performance at a wind speed of 4 m/s and 6 m/s. The performance improvements are based on the increase in the Coefficient of Power, Coefficient of Moment, and Coefficient of Static Torque. In measuring the Coefficient of Power (Cp) value, the highest maximum Cp increment is obtained at a wind speed of 4 m/s with an increased value of 46.56%. In measuring the Coefficient of Moment (Cm), the highest maximum Cm increment is obtained at a wind speed of 4 m/s with an increased value of 34.1%. In measuring the Coefficient of Static Torque, installing a building wall near the advancing blade of Savonius wind Turbine enhances the self-starting capability of Savonius wind turbine in all wind speed variations.

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords:	Turbin Angin Savonius, Dinding Bangunan, Kecepatan Angin, Coefficient of Power, Coefficient of Moment, Coefficient of Static Torque, Savonius Wind Turbine, Building Wall, Wind Velocity
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ820 Wind power 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:	Karunia Sari Gandhini
Date Deposited:	10 Aug 2021 03:26
Last Modified:	10 Aug 2021 03:26
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/85308

Actions (login required)

View Item