Daniel, Gilrandy (2021) Studi Eksperimen Pengaruh Perbedaan Diameter Turbin (D) Terhadap Performansi Dan Kondisi Operasi Yang Optimum Dari Vertical Axis Wind Turbine (Vawt) Tipe Lenz 2 Pada Skala Laboratorium “Studi Kasus Untuk Jumlah Blade (N) = 3 buah; Dengan Variasi Diamater Turbin (D) = 300, 400, dan 500 mm dan Blade Span (H) = 400 mm; Pada Kecepatan Aliran Udara 4; 5; dan 6 (m/s). Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02111740000187-Undergraduated_Thesis.pdf - Accepted Version Download (4MB) | Preview |
Abstract
Pertambahan penduduk berbanding lurus dengan pertambahan konsumsi energi khususnya listrik. Menurut statistik ketenagalistrikan 2019 edisi 33 tahun anggaran 2020, konsumsi listrik per kapita Indonesia pada tahun 2019 meningkat sebesar 0,02 GWH dari tahun 2018. Sebesar 85,23 % pembangkit listrik di Indonesia menggunakan sumber daya energi tak terbarukan seperti gas alam, minyak bumi, dan batubara. Menurut Kementerian ESDM pada tahun 2021, cadangan sumber daya energi tak terbarukan akan habis pada 9,5 tahun yang akan datang untuk minyak bumi dan 19,9 tahun yang akan datang untuk gas alam. Berdasarkan kementerian ESDM tahun 2018, batubara akan habis pada 56 tahun yang akan datang. Untuk mengatasi hal tersebut, perlu dikembangkan pembangkit tenaga listrik yang berasal dari sumber daya energi terbarukan yang ramah lingkungan, seperti angin. Berdasarkan data Sekretariat Jenderal Dewan Energi Nasional pada tahun 2018, potensi tenaga bayu di Indonesia mencapai 60.647 MW dan pada tahun 2018, terdapat dua PLTB Sidrap dengan kapasitas terpasang 80,85 MW dan PLTB Tolo dengan kapasitas pasang 61,20 MW. Menurut Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika dalam buku widrose wilayah Indonesia 1981-2010, kecepatan aliran angin rata rata di Indonesia berkisar 4-6m/s. Dari hal-hal tersebut dinyatakan bahwa energi angin sangat berpotensial di Indonesia namun kurang dimanfaatkan secara maksimal. Oleh karena itu, diperlukan pemilihan jenis turbin angin yang sesuai dengan kondisi di Indonesia untuk memanfaatkan sumber daya energi berupa angin. Turbin angin Lenz 2 adalah turbin angin yang tepat. Turbin angin Lenz 2 adalah turbin angin yang tepat dikarenakan dapat digunakan pada kecepatan angin yang rendah. Penelitian tentang turbin angin Lenz 2 sangat minim sehingga dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui pengaruh diameter turbin angin terhadap kondisi operasi turbin serta pengaruh pembebanan dan kecepatan aliran angin terhadap daya mekanik dan putaran turbin angin.
Penelitian dilakukan menggunakan turbin angin Lenz 2 tiga blade dengan panjang blade 400 mm dan panjang chord 180 mm. Penelitian ini menggunakan variasi diameter turbin angin 300, 400, dan 500 mm. Aliran angin berasal dari axial fan lalu melewati honeycomb agar aliran angin menjadi uniform. Kecepatan aliran angin diatur dengan voltage regulator dan diukur dengan anemometer. Variasi aliran angin yang digunakan adalah 4 m/s, 5m/s, dan 6 m/s. Torsi statis diperoleh dari pengukuran dengan torquemeter. Torsi dinamis diperoleh dari pengukuran pada brake dynamometer.
Hasil yang didapatkan pada penelitian ini adalah turbin angin Lenz 2 dengan diameter terkecil yaitu 300 mm menghasilkan nilai Coefficient of Power maksimum terbesar yaitu 0,0889 pada λ = 0,37523 dan Coefficient of Moment maksimum terbesar yaitu 0,256 pada λ = 0 pada kondisi kecepatan angin 4 m/s. Hasil lain yang didapatkan yaitu dengan mengurangi diameter turbin dapat meningkatkan Coefficient of Static Torque yang menyebabkan self - starting turbin menjadi lebih baik.
=================================================================================================
Population growth is directly proportional to the increase in energy consumption, especially electricity. According to the 2019 edition of electricity statistics, the 33rd edition of the 2020 budget year, Indonesia's per capita electricity consumption in 2019 increased by 0.02 GWH from 2018. 85.23% of power plants in Indonesia use non-renewable energy resources such as natural gas, petroleum, and coal. According to the Ministry of Energy and Mineral Resources in 2021, reserves of non-renewable energy resources will be depleted in the next 9.5 years for petroleum and 19.9 years in the future for natural gas. Based on the Ministry of Energy and Mineral Resources in 2018, coal will run out in the next 56 years. To overcome this, it is necessary to develop electric power plants that come from renewable energy sources that are environmentally friendly, such as wind. Based on data from the Secretariat General of the National Energy Council in 2018, the potential for wind power in Indonesia reached 60,647 MW and in 2018, there were two Sidrap PLTBs with an installed capacity of 80.85 MW and PLTB Tolo with a plug capacity of 61.20 MW. According to the Meteorology, Climatology and Geophysics Agency in Indonesia's widrose book from 1981 to 2010, the average wind speed in Indonesia ranges from 4-6m / s. From these things it is stated that wind energy has great potential in Indonesia but is not fully utilized. Therefore, it is necessary to select the type of wind turbine according to the conditions in Indonesia to utilize energy resources in the form of wind. The Lenz 2 wind turbine is the right wind turbine. The Lenz 2 wind turbine is the right wind turbine because it can be used at low wind speeds. Research on the Lenz 2 wind turbine is very minimal so further research is carried out to determine the effect of wind turbine diameter on turbine operating conditions and the effect of loading and wind flow velocity on mechanical power and wind turbine rotation.
The research was conducted using a three-blade Lenz 2 wind turbine with a blade length of 400 mm and a chord length of 180 mm. This study uses a variation of the wind turbine diameter of 300, 400, and 500 mm. The wind flow comes from the axial fan and then passes through the honeycomb so that the wind flow becomes uniform. The speed of the wind flow is adjusted with a voltage regulator and measured with an anemometer. The variations in wind flow used are 4 m / s, 5m / s, and 6 m / s. Static torque is obtained from measurements with a torquemeter. Dynamic torque is obtained from measurements on the brake dynamometer.
The results obtained in this study are the Lenz 2 wind turbine with the smallest diameter of 300 mm producing the largest maximum Coefficient of Power value of 0.0889 at = 0.37523 and the largest maximum Coefficient of Moment is 0.256 at = 0 at wind speed conditions. 4 m/s. Another result obtained is that by reducing the diameter of the turbine it can increase the Coefficient of Static Torque which causes the self-starting of the turbine to be better.
| Item Type: | Thesis (Undergraduate) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | Coefficient of Moment, Coefficient of Power, Diameter turbin angin, Torsi dinamis, Torsi statis, dan Turbin angin Lenz 2. Coefficient of Moment, Coefficient of Power, Dynamic torque, Lenz 2 wind turbine, Static torque, and Wind turbine diameter. |
| 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: | Gilrandy Daniel |
| Date Deposited: | 12 Aug 2021 09:31 |
| Last Modified: | 26 Aug 2024 01:22 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/85864 |
Actions (login required)
 |
View Item |