BAB II LANDASAN TEORI

Transkripsi

1 4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Energi Angin Adanya perbedaan suhu antara wilayah yang satu dengan wilayah yang lain dipermukaan bumi ini menyebabkan timbulnya angin. Wilayah yang mempunyai suhu tinggi (daerah khatulistiwa) udara menjadi panas sehingga mengembang dan menjadi ringan, akibatnya bergerak keatas menuju wilayah yang mempunyai suhu lebih rendah (daerah kutub). Sebaliknya di wilayah yang mempunyai suhu rendah, udaranya menjadi dingin dan bergerak turun ke wilayah yang mempunyai suhu panas. Dengan demikian, terbentuk perputaran udara yaitu perpindahan udara dari daerah khatulistiwa ke daerah kutub dan sebaliknya dari daerah kutub ke daerah khatulistiwa (Kadir, 1995). Udara yang bergerak ini memiliki massa udara dan kecepatan tertentu. Hal ini akan menimbulkan energi kinetik pada massa udara yang bergerak tersebut. Energi kinetik yang sebanding dengan massa udara dan kuadrat kecepatan apabila melewati suatu titik tangkap dan menimbulkan drag force, dimana suatu "blok" udara yang mempunyai penampang A (m 2 ), dan bergerak dengan kecepatan V (m/s) maka jumlah massa persatuan waktu yang melewati suatu benda berbanding dengan kecepatan, luas penampang dan rapat jenis udara, seperti ditunjuk pada Persamaan (2.3). Sehingga energi yang dihasilkan per satuan waktu (daya) berbanding dengan rapat jenis udara, luasan titik tangkap dan 3 V. Dapat dilihat pada Persamaan (2.4). Ek = 1 2 m. V 2... (2.1) Daya angin (Pin) persamaan: P in = 1 2 m. V (2.2) Dimana dalam hal ini : m = A. ρ. V.... (2.3) Maka persamaan 2.2 dan 2.3 di substitusi menghasilkan persamaan 2.4 P in = 1 2 ρ. A. V (2.4)

2 5 dimana: Ek = Energi kinetik (Joule) m = massa benda (kg) m V = Laju aliran massa (kg/s) = Kecepatan udara (m/s) Pin = Daya angin (W) ρ = Density (kg/m 3 ) = 1,225 kg/m 3, (pada tekanan 1 atmosfer, T = 28 C) A = Luasan tegak lurus titik tangkap angin (m 2 ). Udara yang bergerak dan mengenai titik tangkap angin (turbin angin) akan dikonversikan menjadi torsi pada turbin. Jumlah torsi yang dikonversikan oleh turbin bergantung pada rapat jenis udara, luasan turbin dan kecepatan angin. Besarnya torsi yang dihasilkan dapat ditentukan dengan persamaan (2.4) di bawah ini : T = ΔW.r. (2.5) Dimana : T = Torsi (Nm) ΔW = Gaya berat rata-rata (N) r = Jari-jari pully (m) Selanjutnya besar daya turbin angin yang bisa dibangkitkan dapat dihitung dengan persamaan (2.5) sebagai berikut : Pout = T.ω (2.6) ω n = 2π (2.7) dimana : Pout = Daya turbin yang bisa dibangkitkan (Watt) ω = Kecepatan angular rotor (rad/s) n = Jumlah putaran (rpm)

3 6 2.2 Prinsip Kerja Angin Untuk memanfaatkan energi angin, sudu harus mampu menghentikan aliran udara atau lebih dikenal dengan drag force. Ini berarti untuk memanfaatkan energi secara menyeluruh harus menghentikan semua aliran angin. Namun pada kejadian dilapangan apabila angin dihentikan oleh suatu alat, angin memiliki sifat akan mencari jalan lain untuk keluar dari alat tersebut. Ini mengakibatkan alat tidak mampu memanfaatkan energi secara total. Oleh karena itu Persamaan (2.3) tidak bisa mewakili daya yang dihasilkan. Karena persamaan itu merupakan daya total dari turbin angin. Pada turbin angin juga terjadi penyimpangan beberapa saat sebelum angin mencapai turbin angin, sehingga energi angin tidak mampu terserap sepenuhnya. Melalui perhitungan teoritis diketahui bahwa hanya 59% dari total energi kinetik angin yang dapat dimanfaatkan (Ken Yousseffi, 2010). Sehingga daya total teoritis kincir angin dapat mencapai nilai sebagai berikut, terlihat pada persamaan (2.7). Ptotal teoritis = 0, ρ. A. V 3 = 0,295. ρ. A. V 3. (2.8) 2.3 Pengukuran Kecepatan Konsep Tekanan Tekanan adalah gaya persatuan luas. Tekanan adalah besaran yang berarah maju oleh karena itu selalu bernilai positif (untuk tekanan absolut). Karena tekanan yang dihasilkan fluida adalah merupakan manifestasi makroskopis dari energi kinetik yang dihasilkan oleh molekul-molekul fluida, maka tekanan bernilai nol absolute. Dari titik pandang vektor, tekanan adalah besaran skalar meskipun akan selalu dianggap bekerja tegak lurus pada permukaan pembatasnya. Tekanan relatif terhadap tekanan referensi (umumnya diambil tekanan atmosfer) disebut sebagai tekanan ukur (gage pressure).

4 Prinsip Bernoulli Persamaan Bernoulli representasi dari hukum konservasi (kekekalan) momentum untuk fluida incompressible dalam kondisi steadystate dan inviscid (tidak terjadi friksi dinding). Representasi tersebut umumnya di tuliskan sebagai persamaan (2.8) P 1 + v 2 1 ρg 2g + h 1 = P 2 + v 2 2 ρg 2g + h 2 = Konstan.... (2.9) Dalam keadaan stagnasi V2 = 0, maka persamaan 2.8, menjadi : P 1. g 2 V1 2. g P2. g V Sehingga : P2 P1 2. g. g dimana Δh = P P 2. g (2.10) V 2. g. h......(2.11) Dengan : P2 = Tekanan absolute (Pa) ρ = Densitas fluida (kg/m 3 ) v = Kecepatan fluida (m/s) g = Gravitasi (m/s 2 ) h = Elevasi terhadap lokasi1 dan 2 pada jalur aliran (m) Persamaan Bernoulli menyatakan bahwa energi kinetik dan energi potensial dari fluida adalah tetap konstan sepanjang jalur aliran. Penting kiranya untuk mengingat adanya asumsi yang diberikan dalam penurunan persamaan tersebut yaitu : Aliran steady-state Aliran Incompressible Aliran tanpa friksi Mengalir secara streamline

5 8 2.4 Mengukur Kecepatan Udara Untuk mengukur kecepatan aliran udara dengan menggunakan inclined manometer, perameter yang dibutuhkan adalah pertambahan panjang fluida ukur (minyak tanah) yang dapat diamati dengan mistar. Jika inclined manometer dipasang dengan sudut kemiringan sebesar 15 0, dan pertambahan panjang fluida ukur diberi notasi Δr, maka Δh dapat ditentukan dengan menggunakan suatu persamaan matematis sebagaimana gambar 2,1. r P2 P h = Δr. Sin 15 o h Gambar 2.1 Inclined Manometer Hubungan tekanan antara minyak tanah dengan air adalah tampak sebagaimana persamaan berikut ini : ρmt.g.δhmt = ρair.g.δhair (2.12) Dari persamaan 2.11 di atas diperoleh : mt. g. hmt mt. g Δhair =, dengan SGmt = maka :. g. g air Δhair=SGmt.Δhmt (2.13) air Dimana SG adalah spesifik gravity (m/s) Selanjutnya, hubungan antara tekanan udara dengan tekanan air tampak dalam persamaan berikut ini: ρudara.g.δhudara = ρair.g.δhair ρudara.g.δhudara = ρair.g.sgmt.δhmt Δhudara = ρ udara.g ρ air.g. SG mt. h mt, dengan SGudara = udara air. g. g maka :

6 9 Δhudara = SG mt. h mt SG udara Dengan Δh = Δr sin 15 0 maka : Δhudara= SG SG mt udara.... (2.14) x h (2.15) Jika persamaan 2.14 disubstitusikan ke dalam persamaan 2.10 maka diperoleh: V= SGmt 2. g xh (m/s) (2.16) SGudara 2.5 Konsep Kesetimbangan dinamometer Untuk mengetahui berapa beban yang mampu diterima oleh sudu dapat diperoleh dengan konsep kesetimbangan dynamometer, komponen terdiri dari pully, sabuk, timbangan, dan baut seperti model skematik alat ukur beban pada gambar 2.2. Gambar 2.2 Model Skematik Alat Ukur Beban Cara kerja alat pengujian : Pada saat turbin berputar, pulley juga akan ikut berputar. Selanjutnya pulley mulai diberi beban dengan cara memutar baut timbangan secara perlahan lahan, sampai putaran pulley sesaat mulai berhenti, sehingga didapat nilai besaran beban dengan melakukan perhitungan : ΔW=W2 W1....(2.17) Dengan pengujian ini, semua peralatan yang diperlukan ditempatkan dalam satu tempat dan dilakukan pengujian berdasarkan prosedur pengujian yang akan dilakukan.

7 Airfoil Airfoil adalah bentuk dari suatu sayap pesawat yang dapat menghasilkan gaya angkat (lift) atau efek aerodinamika ketika melewati suatu aliran udara. Airfoil merupakan bentuk dari potongan melintang sayap yang dihasilkan oleh perpotongan tegak lurus sayap terhadap pesawat, dengan kata lain airfoil merupakan bentuk sayap secara dua dimensi seperti pada gambar 2.3. Gambar 2.3 Bagian-bagian Airfoil (Raharjo, P. 2010) Dari gambar terminologi suatu airfoil diatas, dapat dijelaskan lebih rinci sebagai berikut : 1. Leading edge, merupakan bagian permukaan paling depan dari airfoil. 2. Trailing edge, merupakan bagian permukan paling belakang dari airfoil. 3. Mean chamber line, merupakan garis pertengahan yang membagi antara permukaan bagian atas dan permukaan bagian bawah dari airfoil. 4. Chord line, merupakan garis lurus yang menghubungkan leading edge dan trailing edge. 5. Chord, merupakan perpanjangan dari chord line mulai dari leading edge hingga trailing edge. Dengan kata lain, chord adalah karakteristik dimensi longitudinal dari suatu airfoil. 6. Maximum chamber, merupakan jarak antara mean chamber line dengan chord line. Maximum chamber membantu mendefinisikan bentuk dari mean chamber line. 7. Maximum thickness, merupakan ketebalan maksimum dari suatu airfoil, dan menunjukkan persentase dari chord. Maximum thickness membantu mendefinisikan bentuk dari airfoil dan juga performa dari airfoil tersebut. (Raharjo, P. 2010).

8 Downwash dan induced drag Gaya hambat udara (drag) merupakan gaya yang disebabkan oleh molekulmolekul dan partikel-partikel di udara. Gaya ini dialami oleh benda yang bergerak di udara. Pada benda yang diam gaya hambat udara nol. Ketika benda mulai bergerak, gaya hambat udara ini mulai muncul yang arahnya berlawanan dengan arah gerak, bersifat menghambat gerakan. Semakin cepat benda bergerak semakin besar gaya hambat udara yang dialami. Untuk mengatasi ini diperlukan gaya dorong (thrust), yang mana gaya dorong dihasilkan dari mesin. Supaya dapat terbang maka diperlukan gaya angkat (lift) yang dihasilkan dari sayap sebagaimana ditunjukkan pada gambar 2.4. Gambar 2.4 Efek Downwash pada Aliran yang Mengalir Melalui Bagian Airfoil Dari Sayap Gambar tersebut adalah hukum yang berlaku pada sayap. Partikel-partikel udara melintasi sayap pesawat. Sewaktu udara mengalir di bagian atas sayap tekanannya P1 ketika udara melewati bagian lengkung sayap tekanan udara turun menjadi P2. Akibatnya dipermukaan bagian atas sayap merupakan sisi kecepatan (Suction Side) dan bagian bawah sayap merupakan sisi tekanan. Bentuk sayap dengan span terbatas ( Finit Wings), pada ujung sayap bagian atas merupakan sisi

9 12 tekanan rendah sehingga udara akan mengisi bagian tersebut sebagaimana ditunjukkan pada gambar 2.4. Fenomena ini dikenal dengan istilah down wash. Gaya yang ditimbulkan oleh Down Wash akan mengurangi gaya angkat (Lift Force) pada sayap. Jika ingin terbang pada kecepatan dan ketinggian konstan maka resultan gaya-gaya tersebut harus nol. Ini berarti gaya dorong (thrust) harus sama besar dengan gaya hambat udara (drag), dan gaya angkat ke atas (lift) harus sama besar dengan gaya berat benda (weight). Jika ingin menambah kecepatan, kita harus menambah gaya dorong sehingga gaya dorong (thrust) lebih besar dari gaya hambat udara (drag). Kalau hambatan dari udara lebih besar dari gaya dorong yang dihasilkan mesin maka kecepatan akan berkurang. Jika ingin menambah ketinggian, kita hanya perlu menambah gaya angkat supaya gaya angkat lebih besar dari gaya berat, sebaliknya jika kita ingin mengurangi ketinggian, kita hanya perlu mengurangi gaya angkat (lift lebih kecil dari weight). 2.8 Wingtip vortex Dekat dengan ujung sayap udara bergerak dari daerah tekanan tinggi menuju daerah bertekanan rendah, menghasilkan putaran vortex pada wingtip (gambar 2.5). Wingtip vortex menghasilkan aliran downwash yang sangat kuat pada wingtip dan semakin berkurang menuju wing root. Induced drag merupakan gaya yang disebabkan karena down stream dan pengaruh dari wingtip vortek pada sayap tiga dimensi. Induced drag disebut juga drag karena gaya lift karena hanya terjadi pada saat sayap menghasilkan gaya lift. Gambar 2.5 Wingtip Vortex Sayap dengan Winglet dan Tanpa Winglet (Wingtip Device)

10 Gaya angkat (lift) Gaya angkat (lift) adalah resultan gaya aerodinamik yang tegak lurus arah gerakan udara, yang mengakibatkan suatu benda terangkat karena terjadinya perbedaan tekanan bagian atas dan bawah dari benda. Gambar 2.6 Sudu Menghasilkan Gaya Hambat Besarnya gaya angkat untuk mengangkat benda dengan bidang angkat Ap umumnya didefinisikan sebagai berikut: 2 CL.. V. A p FL 2...(2.18) dimana: FL = Gaya angkat (kg m/s 2 ) V = Kecepatan udara bebas (m/s) CL = Koefisien gaya angkat = Massa jenis udara (kg/m 3 ) AP = Proyeksi luasan maksimum dari benda atau bidang angkat (m 2 ) 2.10 Gaya Hambat Udara Ketika udara melewati suatu titik tangkap baik itu udara dengan kecepatan konstan (aliran steady) maupun dengan kecepatan yang berubah berdasarkan waktu (aliran unstedy), kecendrungan alat tersebut akan mengalami dua gejala, yaitu akan mengalami gaya hambat dan gaya angkat udara. Gaya hambat udara merupakan komponen gaya yang searah dengan aliran fluida pada benda yang terselimuti aliran (FD), sedangkan gaya angkat merupakan komponen gaya tegak lurus aliran fluida dapat diamati pada gambar (2.7).

11 14 Hal ini disebabkan adanya perbedaan tekanan yang terdistribusi disekitar alat tersebut dan karena adanya luasan daerah dari suatu titik tangkap yang berusaha menghentikan pergerakan udara. Adalah mungkin untuk menghasilkan gaya hambat tanpa gaya angkat, namun tidak mungkin menghasilkan gaya angkat tanpa gaya hambat (Mike Cross, 1987). FL F p da p da p da cos θ τda Gambar 2.11 Gaya tekan pada permukaan elemen pada benda yang terbenam aliran fluida (mike cross, 1987, Tenaga Angin) da U θ FD θ τda sin θ τda p da sin θ da θ τda cos θ Gambar 2.7 Gaya Tekan pada Permukaan Elemen pada Benda yang Terbenam Aliran Fluida (Mike Cross, 1987) Bagian elemen dari daerah da pada permukaan benda, akan menimbulkan p dan τ (tekanan statis dan tegangan geser). Komponen gaya berdasarkan p dan τ sepanjang arah aliran atau gerakan yang searah dikenal dengan drag force. Untuk benda yang sedang bergerak melalui aliran fluida dengan density, pada kecepatan yang sama akan menghasilkan penyelesaian matematis untuk menghitung drag force adalah terdapat pada Persamaan (2.19): V FD= CD. A. 2 dimana: 2...(2.19) FD = Gaya drag (kg m/s 2 ) CD = Koefisien gaya hambat V = Kecepatan relatif fluida (m/s) A = Luasan daerah (m 2 ) ρ = Rapat jenis massa (kg/m 3 )

12 Sudu Turbin Angin Tipe Ori Konstruksi turbin angin model tipe sudu ori memiliki poros yang posisinya dipasang horizontal searah dengan arah angin dan memiliki beberapa sudu yang berbentuk trapezium karena model sudu horizontal yang paling baik digunakan adalah bentuk sudu yang mendekati streamline, dalam pengujian ini digunakan bentuk trapezium sebagai bentuk yang mendekati kondisi streamline (Andika, M.N, 2007). Sisi sudu yang lebih lebar di pasang dekat dengan rotor, kemudian semakin ke ujung luasannya semakin mengecil ditambah dengan pemuntiran pada masing masing sudu sehingga dapat mengurangi gaya hambat (drag force). Sudu Ori merupakan sebuah istilah jenis angin dimana angin fohn, mendapat sebutan sebagai angin jatuh karena terjadi akibat adanya gerakan udara yang naik pegunungan dengan tinggi 200 meter di satu sisi lalu turun ke sisi yang lain. Angin fohn terjadi usai hujan orografis dan bertiup pada suatau wilayah dengan temperatur dan intensitas yang berbeda. Angin ini memiliki sifat panas dan kering sehingga seringkali tidak bersahabat bagi kesehatan manusia dan menyebabkan tanaman rusak. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut : Gambar 2.8 Gambar Profil Sudu Tampak Depan

13 16 Gambar 2.9 Gaya yang Terjadi pada Sudu Ori (Kadir. A, 1995). Gaya-gaya yang bekerja pada sudu ori yaitu : 1. Gaya Aksial (Fa), gaya yang mempunyai arah sama dengan angin. 2. Gaya Sentrifugal (Fs), gaya yang meninggalkan titik tengah. 3. Gaya Tangensial (Ft), gaya yang menghasilkan momen. Jenis turbin angin ada 2, yaitu : 1. Turbin angin sumbu horizontal (misalnya turbin angin Tipe Sudu Ori) 2. Turbin angin sumbu tegak (misalnya turbin angin Savoneus) Kelebihan Turbin Angin Sumbu Horizontal (misalnya turbin angin Tipe Sudu Ori) a) Dasar menara yang tinggi membolehkan akses ke angin yang lebih kuat di tempat-tempat yang memiliki geseran angin (perbedaan antara laju dan arah angin antara dua titik yang jaraknya relatif dekat di dalam atmosfer bumi. Di sejumlah lokasi geseran angin, setiap sepuluh meter ke atas, kecepatan angin meningkat sebesar 20%.

14 17 Kelemahan Turbin Angin Sumbu Horizontal (misalnya turbin angin Tipe Sudu Ori) a) Menara yang tinggi serta bilah yang panjangnya bisa mencapai 90 meter sulit diangkut. Diperkirakan besar biaya transportasi bisa mencapai 20% dari seluruh biaya peralatan turbin angin. b) TASH yang tinggi sulit dipasang, membutuhkan derek yang yang sangat tinggi dan mahal. c) Konstruksi menara yang besar dibutuhkan untuk menyangga bilah-bilah yang berat, gearbox, dan generator. Kelebihan Turbin Angin Sumbu Vertikal (misalnya turbin angin Savoneus) a) Tidak membutuhkan struktur menara yang besar. b) Sebuah TASV bisa diletakkan lebih dekat ke tanah, membuat pemeliharaan bagian-bagiannya yang bergerak jadi lebih mudah. c) TASV memiliki sudut airfoil (bentuk bilah sebuah baling-baling yang terlihat secara melintang) yang lebih tinggi, memberikan keaerodinamisan yang tinggi sembari mengurangi drag pada tekanan yang rendah dan tinggi. d) TASV tidak harus diubah posisinya jika arah angin berubah. Kekurangan Turbin Angin Sumbu Vertikal (misalnya turbin angin Savoneus) a) Kebanyakan TASV memproduksi energi hanya 50% dari efisiensi TASH karena drag tambahan yang dimilikinya saat kincir berputar. b) TASV tidak mengambil keuntungan dari angin yang melaju lebih kencang di elevasi yang lebih tinggi. c) Kebanyakan TASV mempunyai torsi awal yang rendah, dan membutuhkan energi untuk mulai berputar. d) Sebuah TASV yang menggunakan kabel untuk menyanggahnya memberi tekanan pada bantalan dasar karena semua berat rotor dibebankan pada bantalan. Kabel yang dikaitkan ke puncak bantalan meningkatkan daya dorong ke bawah saat angin bertiup.

15 Winglet Winglet adalah bagian lekukan pada ujung sudu turbin angin yang mampu mengurangi induced drag, sehingga dapat meningkatkan besarnya energi yang dihasilkan. Winglet sebelumnya sudah dimanfaatkan pada pesawat dimana pada ujung sayap dipasang sirip kecil yang tegak, kadang-kadang merupakan bagian sayap yang ditekuk ke atas seperti dapat dilihat pada banyak pesawat. Oleh winglet tekanan lebih tinggi tetap dipisahkan dari tekanan yang rendah sehingga dapat mencegah timbulnya turbulensi. Melihat penjelasan diatas maka mekanisme terbentuknya lift adalah karena adanya tekanan tinggi dibagian bawah dan tekanan rendah dibagian atas. Akibat ketidak setimbangan ini aliran diujung sayap cenderung menggulung dari daerah bertekanan tinggi dibagian bawah ke daerah bertekanan rendah dibagian atas. Sehingga dibagian atas sayap ada komponen aliran sepanjang sayap dari tip kearah root, dan dibagian bawah dari root ke arah tip. Hal ini menimbulkan banyak pusaran kecil yang terdistribusi sepanjang span, vortex-vortex kecil ini bergabung menjadi dua buah pusaran besar pada ujung sayap (wingtip vortex). Vortex cenderung menarik udara disekitarnya dan gerakan sekunder ini menghasilkan komponen kecepatan kearah bawah dibelakang trailing edge yang dinamakan downwash. Munculnya struktur vortex dan downwash ini menghasilkan sejumlah besar drag, yang disebabkan adanya komponen gaya angkat yang terinduksi menjadi drag atau dinamakan induced drag. Pada turbin angin sumber aliran tiga dimensi bukan hanya akibat perbedaan tekanan saja tetapi juga adanya gaya sentrifugal akibat putaran sudu sehingga udara cenderung mengalir dari root ke arah tip, yang kemudian menimbulkan tip vortex. Aliran pada sisi inlet turbin angin diasumsikan aksial, sehingga aliran dianggap satu dimensi. Pada kenyataannya ada sedikit pusaran udara ketika masuk sudu yang diabaikan. Ketika melintasi sudu karena interaksi dengan sudu kecepatan pusaran ini meningkat. Arah pusaran berlawanan dengan arah putaran sudu, akibatnya udara dibelakang sudu tidak hanya mengalami gerak translasi tetapi juga rotasi. Akibat pusaran sudu, wake yang terjadi pada rotor berbentuk holicoidal. Tip vortex membatasi wake dengan udara freestream dan menunda terjadinya percampuran dengan aliran udara freestream (Handayani, 2008).

16 Karena terbatasnya referensi mengenai desain winglet untuk turbin angin kemudian disini desain winglet didasarkan pada desain winglet pada pesawat terbang dan perkiraan fenomena aliran yang mungkin terjadi pada ujung sudu turbin angin. Penambahan winglet dimaksudkan untuk meningkatkan performance dari turbin angin dengan cara mengubah distribusi downwash pada sudu. Diperlukan winglet yang mempunyai beban aerodinamis sedemikian sehingga vortex sheet yang ditimbulkan winglet dapat mengurangi pengaruh tip vortex, mengurangi down wash dan induced drag. Perencanaan panjang dari pada winglet dapat ditentukan dengan menggunakan winglet ratio seperti dibawah ini : C winglet t Dimana,....(2.20) C = Panjang sudu tanpa menggunakan winglet (cm) t µwinglet = Winglet ratio = Panjang winglet (cm) Penelitian Terdahulu Berdasarkan Eka (2011) melakukan penelitian tentang performansi turbin angin model tipe sudu ori terhadap variasi jumlah sudu, dengan hasil penelitian : menunjukkan bahwa dari dari beberapa variasi jumlah sudu turbin angin yang dilakukan ternyata sudu turbin angin yang memiliki performansi terbesar yaitu variasi jumlah sudu 4. Berdasarkan Maha (2011) melakukan penelitian tentang efek pemuntiran sudu terhadap performansi turbin angin tipe sudu ori, dengan hasil penelitian: Hasil penelitian menunjukkan bahwa, dari beberapa pemuntiran model sudu turbin angin yang dilakukan ternyata pemuntiran sudu turbin angin yang memiliki kapasitas maksimum yaitu pada pemuntiran (sudut sudu) βa = 50, βb = 40, βc = 30.

17 20 Berdasarkan Darmawan (2011) melakukan penelitian tentang penggunaan winglet untuk meningkatkan performansi turbin angin tipe sudu ori, dengan hasil penelitian : a) α1 = e) α5 = 30 0 b) α2 = 0 0 f) α6 = 40 0 c) α3 = 10 0 g) α7 = 50 0 d) α4 = 20 0 h) α7 = 60 0 Dari 8 variasi sudut winglet yang dilakukan menunjukkan bahwa dengan penambahan sudut winglet yang semakin besar pada ujung sudu terbukti dapat mengurangi terjadinya Tip Vortex pada sudu maka akan mampu memperkecil kerugian energi yang terjadi pada sudu sampai sudut winglet 50 0 sehingga menghasilkan putaran, daya output, dan efisiensi yang meningkat. Hal ini menunjukkan bahwa terjadinya peningkatan performansi turbin angin tipe sudu ori pada sudut winglet 50 0.