Studi Eksperimen Kinerja Turbin Angin Savonius Yang Terintegrasi Dengan Gedung “Studi Kasus Untuk Sudu Returning Dekat Dengan Gedung Pada Jarak G/D =1,335 Dan Dengan Kecepatan Aliran Angin 4, 5, 6, 7, 8, 9 Dan 10 (m/s)”

Jannah, Miftihatul (2022) Studi Eksperimen Kinerja Turbin Angin Savonius Yang Terintegrasi Dengan Gedung “Studi Kasus Untuk Sudu Returning Dekat Dengan Gedung Pada Jarak G/D =1,335 Dan Dengan Kecepatan Aliran Angin 4, 5, 6, 7, 8, 9 Dan 10 (m/s)”. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111740000052_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 March 2024. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Semakin bertambahnya jumlah penduduk Indonesia mengakibatkan konsumsi energi yang tinggi tiap tahunnya. Dengan pemenuhan kebutuhan energi yang masih didominasi oleh sumber energi fosil seperti minyak bumi, gas dan batu bara dimana produksinya terus mengalami penurunan dapat mengakibatkan ketidakseimbangan ketahanan energi di Indonesia. Maka dari itu, diperlukan pengembangan Energi Baru Terbarukan (EBT) yang mampu untuk mengurangi ketergantungan akan sumber daya fosil. Salah satu sumber Energi Baru Terbarukan (EBT) adalah energi angin. Indonesia memiliki potensi energi angin mencapai 60.647 MW namun kapasitas yang terpasang hingga saat ini hanya sebesar 154 MW. Energi angin tersebut dapat dimanfaatkan dengan penggunaan turbin angin untuk menghasilkan daya listrik. Dengan kecepatan angin rata-rata di Indonesia antara 3-6 m/s, membuat turbin Savonius sangat sesuai digunakan karena kemampuannya untuk bekerja pada kecepatan angin yang rendah serta kontruksinya yang relatif sederhana. Turbin Savonius dapat dipasang didekat gedung tinggi untuk mendapatkan aliran yang bebas gangguan seperti pepohonan maupun bangunan lain. Dikarenakan efisiensi turbin Savonius yang paling rendah dibandingkan turbin angin lainnya, maka diperlukan penelitian untuk mendapatkan kinerja yang optimum pada turbin Savonius yang dipasang didekat gedung.

Pada penelitian ini, digunakan turbin angin Savonius dua sudu berdiameter (D) = 165,2 mm. Sebuah model dinding bangunan diletakkan didekat sudu returning turbin Savonius. Rasio jarak dinding ke poros turbin terhadap diameter sudu turbin (G/D) diatur sebesar 1,335. Variasi kecepatan angin yang digunakan sebesar 4, 5, 6, 7, 8, 9, dan 10 m/s dihasilkan dari axial fan dengan mengatur voltage regulator. Untuk mendapatkan aliran angin yang uniform maka honeycomb dipasang didepan axial fan. Anemometer digunakan untuk mengukur nilai kecepatan angin. Sistem brake dynamometer digunakan untuk mengukur nilai torsi dinamis turbin Savonius yang terdiri dari neraca pegas, benang nylon, sistem katrol, dan pemberat. Tachometer digunakan untuk mengukur putaran turbin Savonius sedangkan torquemeter digunakan untuk mengukur nilai torsi statis turbin Savonius.

Hasil yang didapatkan dalam penelitian ini menunjukkan bahwa dengan menempatkan model dinding didekat sudu returning turbin angin Savonius pada jarak G/D = 1,335 mampu meningkatkan performa turbin pada kecepatan angin 9 m/s. Hal ini dibuktikan dengan adanya peningkatan nilai Coefficient of Power (C_P) maksimum sebesar 38,85% serta nilai Coefficient of Moment (C_M) maksimum sebesar 33,65%. Di sisi lain, nilai Coefficient of Static Torque (C_TS).minimum mengalami kenaikan pada seluruh variasi kecepatan angin, sehingga menandakan adanya peningkatan kemampuan self-starting turbin angin Savonius pada seluruh variasi kecepatan angin.
======================================================================================================
The increasing number of Indonesians results in high energy consumption every year. The fulfilment of energy needs that are still dominated by fossil energy sources such as petroleum, gas, and coal, where production continues to decline, can result in an imbalance of energy security in Indonesia. Therefore, the development of Renewable Energy is needed to reduce the dependence on fossil resources. One of the sources of Renewable Energy is wind energy. Indonesia has wind energy potential reaching 60.647 MW, but the installed capacity to date is only 154 MW. Wind energy can be utilized by using wind turbines to generate electrical power. With an average wind speed in Indonesia of between 3-6 m/s, Savonius turbines are very suitable for use due to their ability to work at low wind speeds as well as their relatively simple construction. Savonius turbines can be installed near tall buildings to get an uninterrupted flow, such as trees and other buildings. Because the efficiency of Savonius turbines is the lowest compared to other wind turbines, research is needed to obtain optimal performance in Savonius turbines installed near buildings.

In this study, two-blade Savonius wind turbines with a diameter (D) = 165.2 mm was used. A model of the building's walls is placed near the returning blade of the Savonius turbine. The ratio of the distance of the wall to the turbine shaft to the diameter of the turbine blade (G/D) is set at 1.335. Variations in wind speeds used 4, 5, 6, 7, 8, 9, and 10 m/s generated from the axial fan by adjusting the voltage regulators. A honeycomb is installed in front of an axial fan to get a uniform wind flow. Anemometer is used to measure the value of wind speed. The brake dynamometer system is used to measure the dynamic torque value of Savonius turbines consisting of spring balances, nylon threads, pulley systems, and ballast. The tachometer is used to measure the rotation of Savonius turbines, while the torque meter is used to measure the static torque value of Savonius turbines.

The results obtained in this study showed that placing a wall model near the returning blade of the Savonius turbine at a distance of G/D = 1.335 was able to improve the turbine's performance at a wind speed of 9 m/s. It is evidenced by an increase in the maximum value of the coefficient of power (C_P) by 38.85% and the maximum value of the coefficient of moment (C_M) by 33.65%. On the other hand, the minimum coefficient of static torque (C_TS) increases in all wind speed variations, thus indicating an increase in the self-starting capability of Savonius wind turbines in all wind speed variations.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Turbin angin Savonius, kecepatan angin, model dinding bangunan, Coefficient of Power, Coefficient of Moment, Coefficient of Static Torque. Savonius wind turbine, wind speed, building wall model, Coefficient of Power, Coefficient of Moment, Coefficient of Static Torque.
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:	Miftihatul Jannah
Date Deposited:	17 Feb 2022 06:28
Last Modified:	31 Oct 2022 04:20
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/94359

Actions (login required)

View Item