Studi Eksperimental Tentang Pengaruh Sudut Deflektor Di Depan Sudu Returning Dan Advancing Terhadap Kinerja Turbin Angin Savonius “Studi Kasus untuk Deflektor dengan Kemiringan α = 0° ; β = 0°, 10°, 20°, 30°, 45°; Variasi Kecepatan Angin 5 dan 7 m/s”

Qatrunnada, Shafa (2025) Studi Eksperimental Tentang Pengaruh Sudut Deflektor Di Depan Sudu Returning Dan Advancing Terhadap Kinerja Turbin Angin Savonius “Studi Kasus untuk Deflektor dengan Kemiringan α = 0° ; β = 0°, 10°, 20°, 30°, 45°; Variasi Kecepatan Angin 5 dan 7 m/s”. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007211167-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (13MB)

Abstract

Energi merupakan kebutuhan penting manusia yang terus meningkat seiring pertumbuhan penduduk dan teknologi. Pada 2023, konsumsi listrik per kapita di Indonesia mencapai 1.285 kWh dan diperkirakan naik pada 2024. Namun, pasokan energi masih didominasi batu bara (44,7%), sehingga diperlukan pengembangan energi terbarukan. Salah satunya adalah energi angin yang dapat dikonversi menjadi listrik menggunakan turbin angin vertikal tipe Savonius. Turbin ini mampu bekerja pada angin dari berbagai arah, tetapi efisiensinya masih rendah. Penelitian ini bertujuan meningkatkan kinerja turbin Savonius melalui penempatan deflektor di depan sudu advancing dansudu returning, serta pengujian pada berbagai kecepatan angin. Dengan memaksimalkan perbedaan gaya drag antara kedua sudu, diharapkan efisiensi turbin dapat ditingkatkan.
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan menempatkan plat deflektor berukuran lebar (l) 325 mm dan tinggi (h) 735 mm untuk mengambil data dengan variasi sudut kemiringan kemiringan β sebesar 0°, 10°, 20°, 30°, 45°, dan sudut α sebesar 0°. Serta menggunakan dua variasi kecepatan angin (U), yaitu 5 m/s dan 7 m/s. Alat yang digunakan untuk menunjang kegiatan eksperimen ini yaitu axial fan yang bertujuan untuk menghasilkan angin, honeycomb yang digunakan untuk menjaga aliran agar uniform, voltage regulator, untuk mengatur kecepatan angin, anemometer digunakan untuk mengukur kecepatan angin, torquemeter digunakan untuk mengukur torsi statis dan brake dynamometer digunakan untuk mengukur torsi dinamis.
Hasil dari penelitian ini adalah instalasi deflektor di depan returning blade dengan kemiringan berupa sudut (β) sebesar 0°, 10°, 20°, 30°, dan 45° dan di samping advancing blade dengan kemiringan berupa sudut (α) sebesar 0° pada turbin angin Savonius memberikan penurunan performa turbin karena pada parameter Coefficient of Power (CoP) dan Coefficient of Moment (CM) seluruhnya memiliki nilai yang lebih rendah dibandingkan dengan konfigurasi konvensional atau tanpa penggunaan deflektor. Meskipun demikian, terdapat peningkatan pada salah satu parameter, yaitu nilai Coefficient of Static Torque (CTS) pada kecepatan angin 5 dan 7 m/s. Instalasi deflektor ini juga mampu meningkatkan kemampuan self-starting turbin angin Savonius karena nilai Coefficient of Static Torque (CTS) yang didapat selalu bernilai positif pada seluruh konfigurasi. Peningkatan CTSmax pada kecepatan angin 5 dan 7 m/s masing-masing sebesar 29,4% dan 28,1%.
=======================================================================================================================================
Energy is a fundamental human need that continues to grow in line with population growth and technological advancement. In 2023, Indonesia’s per capita electricity consumption reached 1,285 kWh and is projected to increase further in 2024. However, the country’s energy supply is still predominantly dependent on coal (44.7%), underscoring the urgency of developing renewable energy sources. One such alternative is wind energy, which can be converted into electricity using vertical-axis wind turbines, such as the Savonius type. Although this turbine can operate effectively with wind from various directions, its efficiency remains relatively low. This study aims to improve the performance of the Savonius wind turbine by installing deflector plates in front of the advancing and returning blades, tested under varying wind speeds. By maximizing the difference in drag force between the two blades, it is expected that turbine efficiency can be enhanced.
This research employs an experimental method by installing deflector plates with a width of 325 mm and a height of 735 mm, and testing them at deflector angle (β) variations of 0°, 10°, 20°, 30°, and 45°, while maintaining a fixed angle (α) of 0° beside the advancing blade. Two wind speeds (U) were used for testing: 5 m/s and 7 m/s. Supporting equipment included an axial fan to generate airflow, a honeycomb structure to ensure uniform flow, a voltage regulator to control wind speed, an anemometer for wind velocity measurement, a torquemeter for static torque, and a brake dynamometer for dynamic torque measurements.
The results indicate that the addition of deflectors in front of the returning blade (at angles β = 0° to 45°) and beside the advancing blade (at α = 0°) reduces the overall performance of the Savonius wind turbine. This is evidenced by a decrease in both the Coefficient of Power (CoP) and the Coefficient of Moment (CM) compared to the conventional configuration without deflectors. However, an improvement was observed in the Coefficient of Static Torque (CTS) at both wind speeds. The deflectors enhanced the turbine’s self-starting capability, as all configurations maintained positive CTS values. The maximum CTS values (CTSmax) increased by 29.4% at 5 m/s and by 28.1% at 7 m/s.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Deflektor, Turbin angin Savonius, Sudu Advancing, Sudu Returning, Deflector, Savonius Wind Turbine, Advancing Blade, Returning blade
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:	Shafa Qatrunnada
Date Deposited:	05 Aug 2025 09:18
Last Modified:	05 Aug 2025 09:18
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/127604

Actions (login required)

View Item