Studi Eksperimen Kinerja Turbin Angin Savonius Yang Terintegrasi Dengan Gedung “Studi Kasus Untuk Sudu Returning di Dekat Dinding Gedung Pada Jarak G/D=1,5769 dan dengan Kecepatan Angin 4, 5, 6, 7, 8, 9, dan 10 (m/s)”

Naufal, Muhammad (2022) Studi Eksperimen Kinerja Turbin Angin Savonius Yang Terintegrasi Dengan Gedung “Studi Kasus Untuk Sudu Returning di Dekat Dinding Gedung Pada Jarak G/D=1,5769 dan dengan Kecepatan Angin 4, 5, 6, 7, 8, 9, dan 10 (m/s)”. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[thumbnail of 02111740000183-Undergraduate_Thesis.pdf] Text
02111740000183-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only until 1 April 2024.

Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Energi merupakan kebutuhan pokok bagi manusia pada zaman sekarang mulai dari kebutuhan rumah tangga sampai dengan kebutuhan di bidang indsutri. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik, negara Indonesia memiliki pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) yang terpasang dengan kapasitas 34.814,21 MW dari kapasitas total sebesar 66.607,8 MW. Menurut Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), dengan tingkat produksi batubara sekitar 558 juta ton per tahun, semua jenis cadangan batu bara akan habis dalam kurun waktu 71 tahun. Energi baru terbarukan (EBT) dapat menjadi sebuah solusi untuk menanangani masalah dan meipisnya ketersedian sumber daya fosil yang ada, salah satunya pemanfaatan energi angin dengan turbin angin Savonius. Penerapan turbin angin Savonius sesuai dengan konsidi kecepatan angin di Indonesia yaitu berkisar 3 – 6 m/s. Akan tetapi, performa turbin Savonius masih paling rendah dibandingkan turbin jenis lain. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisa performa turbin angin Savonius yang terintegrasi dengan model dinding gedung tinggi pada variasi kecepatan 4, 5, 6, 7, 8, 9, dan 10 m/s pada jarak G/D = 1,5769.
Turbin angin Savonius yang digunakan memiliki 2 sudu turbin dengan diameter sudu turbin (D) 165,2 mm, tinggi turbin (H) 294,4 mm, diameter poros (b) 19 mm, dan diameter end plates (D0) 321 mm. Penelitian dilakukan dengan menggunakan kayu triplek sebagai model gedung tinggi. Variasi kecepatan yang digunakan yaitu 4, 5, 6, 7, 8, 9, dan 10 m/s. Peralatan yang digunakan adalah axial fan sebagai sumber angin dimana kecepatan yang dihasilkan diatur dengan Voltage Regulator, honeycomb yang digunakan untuk mendapatkan aliran uniform. Selanjutnya, kayu multiplek diletakkan di samping turbin angin Savonius dengan sisi advancing blade dekat dengan dinding pada rasio jarak G/D 1,5769. Alat ukur yang digunakan yaitu brake dynamometer sebagai alat ukur torsi dinamis, torquemeter digunakan untuk mengukur torsi statis, Anemometer digunakan untuk mengukur kecepatan aliran angin, dan tachometer digunakan untuk mengukur putaran turbin angin Savonius.
Hasil yang didapatkan pada penelitian ini adalah turbin angin Savonius dengan menggunakan dinding dapat meningkatkan performa turbin angin Savonius pada kecepatan 5 hingga 10 m/s, dengan nilai coefficient of power tertinggi pada kecepatan 7 m/s sebesar 0,0386 pada TSR 0,459. Nilai coefficient of moment tertinggi pada kecepatan angin 7 m/s dengan nilai sebesar 0,1394. Penggunaan model dinding juga meningkatkan kemampuan self starting pada kecepatan 4 hingga 9 m/s, di mana nilai coeffcient of static torque mininum mendekati nilai 0.
======================================================================================================
Energy is a basic need for humans today, ranging from household to industrial needs. Based on data from the Central Statistics Agency (BPS), Indonesia has 34,814.21 MW installed steam power plants out of a total capacity of 66,607.8 MW. According to the agency for the Assesment and Application of Technology (BPPT), with a coal production rate of around 558 million tons per year, all types of coal reserves will be exhausted within 71 years. New and renewable energy (EBT) can be a solution to overcome the problems and availability of existing fossil resources, one of which is wind energy with the Savonius wind turbine. The application of the Savonius wind turbine is in accordance with the wind speed conditions in Indonesia, which is in the range of 3 – 6 m/s. However, the performance of the Savonius turbine is still the lowest compared to other types of turbines. This research was conducted to analyze the performance of the Savonius wind turbine, which is integrated with the walls of a model tall building at variations of speed 4, 5, 6, 7, 8, 9, and 10 m/s at a distance of G/D = 1,5769.
The Savonius wind turbine used has 2 (two) turbine blades with turbine blade diameter (D) 165.2 mm, turbine height (H) 294.4 mm, shaft diameter (b) 19 mm, and endplate diameter (D0) 321 mm. The research was conducted using multiplex wood to embody a high building. The speed variations used are 4, 5, 6, 7, 8, 9, and 10 m/s. The equipment used is an axial fan as a wind source where a Voltage Regulator adjusts the resulting speed honeycomb to obtain a uniform flow. Furthermore, the multiplex wood is placed next to the Savonius wind turbine with the advancing blade side close to the wall at a G/D distance ratio of 1,5769. The measuring instrument used is a brake dynamometer as a dynamic torque measurement tool, a Torque Meter is used to measure static torque, an Anemometer is used to measure wind flow speed, and a tachometer is used to measure the rotation of the Savonius wind turbine.
The results obtained in this study are that the Savonius wind turbine using a wall can improve the performance of the Savonius wind turbine at a speed of 5 to 10 m/s, with the highest coefficient of power value at a speed of 7 m/s of 0.0386 at a TSR of 0.459. The highest coefficient of the moment at a wind speed of 7 m/s with a value of 0.1394. The use of the wall model also increases the self-starting capability at 4 to 9 m/s speeds where the minimum value of the coefficient of static torque is close to 0.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Turbin angin Savonius, Performa, Kecepatan angin, Coefficient of Power, Coefficient of Moment Savonius wind turbine, performance, Wind velocity, Coefficient of Power, Coefficient of Moment
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ808 Renewable energy sources. Energy harvesting.
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: Muhammad Naufal
Date Deposited: 16 Feb 2022 13:30
Last Modified: 16 Feb 2022 13:30
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/94512

Actions (login required)

View Item View Item