Studi Eksperimen Kinerja Turbin Angin Savonius Yang Terintegrasi Dengan Gedung “Studi Kasus untuk Sudu Returning Dekat Dinding Gedung pada Jarak (G/D) = 1,4558 dan dengan Kecepatan Angin (U) = 4, 5, 6, 7, 8, 9 dan 10 (m/s)”

Refanio, Ferdy Rezka (2022) Studi Eksperimen Kinerja Turbin Angin Savonius Yang Terintegrasi Dengan Gedung “Studi Kasus untuk Sudu Returning Dekat Dinding Gedung pada Jarak (G/D) = 1,4558 dan dengan Kecepatan Angin (U) = 4, 5, 6, 7, 8, 9 dan 10 (m/s)”. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111740000162-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2024. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Dalam waktu sepuluh tahun terakhir, laju pertumbuhan penduduk Indonesia meningkat tiap tahunnya dan konsumsi listrik nasional juga mengalami peningkatan. Kondisi ini juga berimbas pada meningkatnya produksi listrik. Produksi listrik di Indonesia sebagian besar dihasilkan pembangkit listrik berbahan bakar energi tak terbarukan seperti batubara, gas alam, dan BBM, sisanya menggunakan energi baru terbarukan. Semakin lama, energi tak terbarukan semakin berkurang. Selain itu pembakarannya akan melepaskan gas CO2 yang menyebabkan pemanasan global. Maka dari itu dilakukan suatu cara untuk mengurangi penggunaan energi tak terbarukan, yaitu mengoptimalkan energi baru terbarukan. Energi yang dapat dimanfaatkan adalah energi angin. Indonesia memiliki kecepatan angin berkisar 3-6 m/s. Jenis turbin angin yang cocok adalah turbin angin Savonius. Selain dapat digunakan pada kecepatan rendah, turbin angin ini memiliki konstruksi sederhana dan tidak bergantung pada arah angin. Namun turbin angin Savonius memiliki efisiensi yang rendah, sehingga diperlukan penelitian untuk meningkatkan kinerjanya. Salah satunya dengan cara mengintegrasi turbin angin Savonius dengan gedung tinggi sehingga mendapatkan aliran angin yang bebas hambatan.
Penelitian ini menggunakan turbin angin Savonius 2 sudu dengan diameter sudu turbin (D) sebesar 165,2 mm. Nilai jarak antara pusat poros turbin angin Savonius dengan dinding terhadap diameter sudu turbin (G/D) sebesar 1,4558. Variasi kecepatan aliran angin antara lain 4; 5; 6; 7; 8; 9; dan 10 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 sudu turbin (S/D) sebesar 4,91, jarak dari end plate bagian atas ke atap dinding bangunan terhadap diameter sudu turbin (T/D) sebesar 1,16, dan jarak dari end plate bagian bawah ke plat dasar penyangga turbin terhadap diameter sudu turbin (K/D) sebesar 1,31. Untuk mengetahui kinerja turbin angin Savonius, maka dilakukan pengukuran torsi dinamis dengan brake dynamometer, torsi statis dengan torquemeter, kecepatan angin dengan anemometer, dan putaran poros turbin angin Savonius dengan tachometer.
Hasil yang didapatkan pada penelitian ini adalah dengan peletakan dinding bangunan dekat returning blade turbin angin Savonius dengan rasio G/D = 1,4558 efektif dalam meningkatkan kinerja turbin angin Savonius pada kecepatan 9 dan 10 m/s. Peningkatan kinerja didasarkan pada peningkatan nilai coefficient of power (Cp), coefficient of moment (Cm), dan coefficient of static torque (CTS). Didapatkan peningkatan Cp maksimum tertinggi didapatkan pada kecepatan 9 m/s dengan kenaikan sebesar 41,15%. Peningkatan Cm maksimum tertinggi terjadi pada kecepatan 10 m/s dengan nilai peningkatan sebesar 22,75%. Pada pengukuran CTS, adanya dinding bangunan dapat meningkatkan kemampuan self starting dari turbin angin Savonius pada seluruh variasi kecepatan.
=====================================================================================================
In the last ten years, Indonesia's population growth rate has increased every year and the national electricity consumption has also increased. This condition also has an impact on increasing electricity production. Most of the electricity production in Indonesia is generated by power plants fueled by non-renewable energy such as coal, natural gas, and fuel, the rest using new and renewable energy. Over time, non-renewable energy is decreasing. In addition, the combustion will release CO2 gas which causes global warming. Therefore, there is a way to reduce the use of non-renewable energy, namely optimizing new and renewable energy. The energy that can be utilized is wind energy. Indonesia has wind speeds ranging from 3-6 m/s. The type of wind turbine that is suitable is the Savonius wind turbine. Besides being able to be used at low speeds, this wind turbine has a simple construction and does not depend on wind direction. However, the Savonius wind turbine has low efficiency, so research is needed to improve its performance. One of them is by integrating the Savonius wind turbine with a tall building so that it gets a free wind flow.
This experiment uses a 2-blades Savonius wind turbine with a turbine blade diameter (D) is 165.2 mm. The value of the distance between the center of the Savonius wind turbine shaft and the wall to the turbine blade diameter (G/D) is 1.4558. Variations in wind flow speed include 4; 5; 6; 7; 8; 9; and 10 m/s respectively. With the fixed parameters used, namely the ratio between turbine height and turbine characteristic length (H/L) is 1, the distance between the center of the shaft and the front of the building to the turbine blade diameter (S/D) is 4.91, the distance from the top end plate to the roof of the building wall to the turbine blade diameter (T/D) is 1.16, and the distance from the bottom end plate to the base plate of the turbine support to the turbine blade diameter (K/D) is 1.31. To determine the performance of the Savonius wind turbine, dynamic torque measurements were made with a brake dynamometer, static torque with a torquemeter, wind speed with an anemometer, and the rotation of the Savonius wind turbine shaft with a tachometer.
The experiment’s result by installing an returning 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 9 and 10 m/s. The performance improvements are based on the increase in the coefficient of power (Cp), coefficient of moment (Cm), and coefficient of static torque (CTS). The highest maximum Cp increment is obtained at a wind speed of 9 m/s with an increased value of 41.15%. The highest maximum Cm increment is obtained at a wind speed of 10 m/s with an increased value of 22,75%. In measuring the CTS, installing a building wall near the returning blade of Savonius wind turbine enhances the self-starting capability of Savonius wind turbine in all wind speed variations.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Turbin Angin Savonius, Dinding Bangunan, Kecepatan Angin, Coefficient of Power, Coefficient of Mome Savonius Wind Turbine, Building Wall, Wind Speed, Coefficient of Power, Coefficient of Moment
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ828 Wind turbines
Divisions:	61101-Magister Management Technology
Depositing User:	Ferdy Rezka Refanio
Date Deposited:	11 Feb 2022 02:00
Last Modified:	02 Nov 2022 01:13
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/93564

Actions (login required)

View Item