PERANCANGAN TURBIN STRAIGHT BLADE DARRIEUS DENGAN TIGA SUDU

dokumen-dokumen yang mirip
BAB II LANDASAN TEORI

ANALISA GENERATOR 3 PHASA TIPE MAGNET PERMANEN DENGAN PENGGERAK MULA TURBIN ANGIN PROPELLER 3 BLADE UNTUK PLTB

PENERBITAN ARTIKEL ILMIAH MAHASISWA Universitas Muhammadiyah Ponorogo

ANALISA PEMANFAATAN POTENSI ANGIN PESISIR SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK

BAB II LANDASAN TEORI

DESAIN MODEL TURBIN ANGIN EMPAT SUDU BERBASIS SILINDER SEBAGAI PENGGERAK POMPA AIR

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

OPTIMASI DAYA TURBIN ANGIN SAVONIUS DENGAN VARIASI CELAH DAN PERUBAHAN JUMLAH SUDU

Studi Eksperimental tentang Karakteristik Turbin Angin Sumbu Vertikal Jenis Darrieus-Savonius

ANALISIS TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL DENGAN 4, 6 DAN 8 SUDU. Muhammad Suprapto

Jurnal Dinamis Vol.II,No.14, Januari 2014 ISSN

KAJI EKSPERIMEN TURBIN ANGIN POROS HORIZONTAL TIPE KERUCUT TERPANCUNG DENGAN VARIASI SUDUT SUDU UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN

Penelitian Numerik Turbin Angin Darrieus dengan Variasi Jumlah Sudu dan Kecepatan Angin

Karakterisasi Turbin Angin Poros Horizontal Dengan Variasi Bingkai Sudu Flat Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Angin

PENGGUNAAN BENTUK SUDU SETENGAH SILINDER ELLIPTIK UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI TURBIN SAVONIUS

PENGARUH JUMLAH BLADE DAN VARIASI PANJANG CHORD TERHADAP PERFORMANSI TURBIN ANGIN SUMBU HORIZONTAL (TASH)

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

BAB II LANDASAN TEORI

PENGARUH VARIASI SUDUT BLADE ALUMINIUM TIPE FALCON TERHADAP UNJUK KERJA KINCIR ANGIN Horizontal Axis Wind Turbines (HAWT) DENGAN KAPASITAS 500 WATT

PENGEMBANGAN METODE PENENTUAN KARAKTERISTIK RANCANGAN AWAL ROTOR TURBIN ANGIN

Pengaruh Pemasangan Sudu Pengarah dan Variasi Jumlah Sudu Rotor terhadap Performance Turbin Angin Savonius

MODEL TURBIN ANGIN PENGGERAK POMPA AIR

BAB I LANDASAN TEORI. 1.1 Fenomena angin

Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya

KAJI EKSPERIMENTAL KINERJA TURBIN ZANETTE BERBASIS SUDU EKOR IKAN TUNA

PERFORMANSI TURBIN ANGIN SAVONIUS DENGAN EMPAT SUDU UNTUK MENGGERAKKAN POMPA SKRIPSI

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

PENGARUH PEMASANGAN SUDU PENGARAH DAN VARIASI JUMLAH SUDU ROTOR TERHADAP UNJUK KERJA TURBIN ANGIN SAVONIUS

STUDI EKSPERIMEN PENGARUH SUDUT PITCH TERHADAP PERFORMA TURBIN ANGIN DARRIEUS-H SUMBU VERTIKAL NACA 0012

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

JURNAL TEKNIK PERKAPALAN Jurnal Hasil Karya Ilmiah Lulusan S1 Teknik Perkapalan Universitas Diponegoro

Gambar 2.1. Grafik hubungan TSR (α) terhadap efisiensi turbin (%) konvensional

PRINSIP KERJA TENAGA ANGIN TURBIN SAVOUNIUS DI DEKAT PANTAI KOTA TEGAL

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

PENGEMBANGAN METODE PARAMETER AWAL ROTOR TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL TIPE SAVONIUS

UNJUK KERJA MODEL KINCIR ANGIN PROPELER TIGA SUDU DATAR DARI BAHAN TRIPLEK DENGAN SUDUT PATAHAN 10 LEBAR 10,5 CM DENGAN EMPAT VARIASI PERMUKAAN SUDU

Analisa Bentuk Profile dan Jumlah Blade Vertical Axis Wind Turbine terhadap Putaran Rotor untuk Menghasilkan Energi Listrik

Turbin angin poros vertikal tipe Savonius bertingkat dengan variasi posisi sudut

STUDI EKSPERIMENTAL TURBIN ANGIN SAVONIUS SUDU U DENGAN PENAMBAHAN SUDU NACA 0012

RANCANG BANGUN TURBIN ANGIN SAVONIUS 200 WATT

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN KINCIR ANGIN TIPE HORIZONTAL AXIS WIND TURBINE (HAWT) UNTUK DAERAH PANTAI SELATAN JAWA

Pengaruh Desain Sudu Terhadap Unjuk Kerja Prototype Turbin Angin Vertical Axis Savonius

SKRIPSI Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik EKAWIRA K NAPITUPULU NIM

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB IV ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN

PEMBUATAN KODE DESAIN DAN ANALISIS TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL DARRIEUS TIPE-H

Studi Simulasi dan Eksperimental Pengaruh Pemasangan Plat Bersudut Pada Punggung Sudu Terhadap Unjuk Kerja Kincir Angin Savonius

PERANCANGAN TURBIN ANGIN TIPE SAVONIUS L SUMBU VERTIKAL. Hendra Darmawan Penulis, Program Studi Teknik Elektro, FT UMRAH,

KAJI EKSPERIMENTAL KINERJA TURBIN ANGIN VERTIKAL MULTIBLADE TIPE SUDU CURVED PLATE PROFILE DILENGKAPI RUMAH ROTOR DAN EKOR SEBAGAI PENGARAH ANGIN

STUDI EKSPERIMENTAL SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK PADA VERTICAL AXIS WIND TURBINE

ANALISIS POTENSI KINCIR ANGIN SAVONIUS SEBAGAI PENGGERAK POMPA SUBMERSIBLE

ANALISIS DAN OPTIMASI SUDU SKEA 5 KW UNTUK PEMOMPAAN

Studi Eksperimen Pengaruh Sudut Plat Pengganggu Di Depan Returning Blade Turbin Angin Tipe Savonius Terhadap Performa Turbin

Prestasi Kincir Angin Savonius dengan Penambahan Buffle

RANCANG BANGUN ALAT PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN SUMBU VERTIKAL DI DESA KLIRONG KLATEN Oleh Bayu Amudra NIM:

LAPORAN TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN PROTOTYPE TURBIN ANGIN VERTIKAL DARRIEUS TIPE H

Studi dan Simulasi Getaran pada Turbin Vertikal Aksis Arus Sungai

SISTEM PERENCANAAN DAN PERANCANGAN TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL SAVONIUS DENGAN BLADE TIPE L

RANCANG BANGUN TURBIN ANGIN TIPE-H DENGAN BENTUK AIRFOIL NACA MODIFIKASI

BAB II LANDASAN TEORI

DESAIN DAN UJI UNJUK KERJA KINCIR ANGIN ABSTRACT

Desain Turbin Angin Sumbu Horizontal

BAB IV ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN

Analisa Peletakan Multi Horisontal Turbin Secara Bertingkat

Rancang Bangun Turbin Angin Vertikal Jenis Savonius Dengan Integrasi Obstacle Untuk Memperoleh Daya Maksimum

BAB II LANDASAN TORI

KARAKTERISTIK KINCIR ANGIN MAGWIND 5 SUDU

UNJUK KERJA TURBIN ANGIN SAVONIUS DUA TINGKAT EMPAT SUDU LENGKUNG L

PENGARUH KECEPATAN ANGIN DAN VARIASI JUMLAH SUDU TERHADAP UNJUK KERJA TURBIN ANGIN POROS HORIZONTAL

PENGARUH PEMASANGAN SUDU PENGARAH DAN VARIASI JUMLAH SUDU ROTOR TERHADAP PERFORMANCE TURBIN ANGIN SAVONIUS TIPE L

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

KAJI EKSPERIMENTAL TURBIN ANGIN DARRIEUS-H DENGAN BILAH TIPE NACA 2415

E =Fu... (1) F = ρav(v-u) BAB II TEORI DASAR. 2.1 Energi Angin. Menurut Kadir (1987) bahwa sebagaimana telah banyak diketahui, angin

HASIL DAN PEMBAHASAN

PENGARUH VARIASI SUDUT BLADE AIRFOIL CLARK-Y FLAT BOTTOM PADA UNJUK KERJA KINCIR ANGIN Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT) DENGAN KAPASITAS 500 WATT

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Studi Numerik 2D dan Uji Eksperimen tentang Karakteristik Aliran dan Unjuk Kerja Helical Savonius Blade dengan Variasi Overlap Ratio 0,1 ; 0,3 dan 0,5

RANCANGAN MODEL TURBIN SAVONIUS SEBAGAI SUMBER ENERGI LISTRIK. Daniel Parenden, Ferdi H. Sumbung ;

BAB II DASAR TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka

PENGARUH JUMLAH SUDU TURBIN ANGIN SUMBU TEGAK (TAST) TERHADAP DAYA DAN EFISIENSI TURBIN LENNI PABRINA PANGARIBUAN

BAB II TEORI DASAR. sering disebut sebagai Sistem Konversi Energi Angin (SKEA).

ANALISIS KINERJA KINCIR ANGIN SEDERHANA DENGAN DUA SUDU POROS HORIZONTAL

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

PENGARUH VARIASI JUMLAH BLADE TERHADAP AERODINAMIK PERFORMAN PADA RANCANGAN KINCIR ANGIN 300 Watt

Studi Kinerja Turbin Angin Sumbu Horizontal NACA 4412 dengan Modifikasi Sudu Tipe Flat Pada Variasi Sudut Kemiringan 0º, 10 º, 15 º

BAB 2 DASAR TEORI 2.1 Energi Angin

RANCANG BANGUN KINCIR ANGIN PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK SUMBU VERTIKAL SAVONIUS PORTABEL MENGGUNAKAN GENERATOR MAGNET PERMANEN ABSTRAK

PENGARUH SUDUT KELENGKUNGAN SUDU SAVONIUS PADA HORIZONTAL AXIS WATER TURBINE TERHADAP POWER GENERATION

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PROTOTIPE TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL TIPE SAVONIUS TUGAS AKHIR

PENGARUH SUDUT BLADE TERHADAP KINERJA TURBIN ANGIN SUMBU HORIZONTAL SKRIPSI. Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Syarat Guna

PENGARUH JUMLAH SUDU TERHADAP UNJUK KERJA TURBIN ANGIN SAVONIUS TYPE L

PENGARUH LEBAR BLADE TERHADAP KINERJA TURBIN ANGIN SUMBU HORIZONTAL

RANCANG BANGUN KINCIR ANGIN SAVONIUS UNTUK MEMBANGKITKAN ENERGI LISTRIK SKALA KECIL

Analisa Efisiensi Turbin Vortex Dengan Casing Berpenampang Lingkaran Pada Sudu Berdiameter 56 Cm Untuk 3 Variasi Jarak Sudu Dengan Saluran Keluar

PENGEMBANGAN PEMBANGKIT LISTRIK PERPADUAN TENAGA AIR DAN TENAGA ANGIN SEBAGAI SUMBER ENERGI TERBARUKAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Transkripsi:

EKSERGI Jurnal Teknik Energi Vol No. Mei 05; 4-46 ERANANGAN TURBIN STRAIGHT BLADE DARRIEUS DENGAN TIGA SUDU Supriyo rogram Studi Teknik Konversi Energi oliteknik Negeri Semarang Jl. rof. H. Sudarto, S.H., Tembalang, Kotak os 699 SMS, Semarang 5039 Telp. 747347, 746640 (Hunting), Fax.747396 ABSTRAK Karakteristik turbin angin tipe Vertical Axis Wind Turbine (VAWT) Straight Blade Darrieus berpenampang aerofoil NAA 000 dengan 3 sudu, sudut sudu (5, 0, 5, dan 0 ) serta pengaruh rumah pengarah angin model setengah silinder. Metode yang digunakan menguji turbin dengan rumah pengarah dan tanpa rumah pengarah angin. Menggunakan kecepatan angin dari blower 6 m/s, diameter rotor turbin tanpa rumah pengarah 50 cm, diameter rumah pengarah angin 65 cm, panjang sudu turbin 70 cm dan tinggi rumah pengarah angin 86 cm. ada sudut sudu 5 menghasilkan p 0,37 dengan Turbin 6,097 Watt, pada putaran turbin 7 rpm, dengan Torsi 0,459 Nm, t 0,30 dan TSR 0,554. Menggunakan rumah pengarah angin tipe setengah silinder menghasilkan data terbaik pada sudut sudu 5 menghasilkan p 0,073 dengan Turbin 3,60 Watt, pada putaran turbin 07 rpm, dengan Torsi 0,9 Nm, t 0,96 dan TSR 0,467. enggunaan turbin yang terbaik adalah tanpa menggunakan rumah pengarah angin pada sudut sudu 5 menghasilkan efisiensi 3,7 %. Kata kunci: Aerofoil, Darrieus, NAA 000, Sudut Sudu.. ENDAHULUAN Energi angin merupakan salah satu potensi energi terbarukan yang berkembang pesat di dunia saat ini. Energi angin dapat memberikan kontribusi yang signifikan terhadap kebutuhan energi lainnya seperti energi listrik dan mekanik. emanfaatan angin sebagai pembangkit energi listrik biasa disebut embangkit Listrik Tenaga Bayu (LTB) sedangkan pemanfaatan angin yang lain dipakai sebagai energi penggerak atau mekanik. Turbin Darrieus Turbin Darrieus diperkenalkan di erancis oleh Georges Jean Marie Darrieus, sekitar tahun 93. Turbin angin sumbu vertikal ini mempunyai bilah-bilah tegak yang berputar ke dalam dan ke luar dari arah angin. Bertipe gaya angkat yang menghasilkan lebih banyak daya output dan efisiensi tinggi. Desain Darrieus ini cukup baik dan dapat menghasilkan torsi yang besar. Memiliki kontur atau bentuk dari sudu turbin yang sebagian cembung membuat sekelompok aliran udara yang melewatinya akan memiliki dua aliran sehingga terjadinya perbedaan tekanan yang membuatnya terangkat atau berputar. Keunikan turbin ini, sudunya bisa mengembang dan mengempis. Akan mengembang ketika kecepatan angin tinggi dan mengempis bila sudu turbin dikenai kecepatan angin yang rendah. Dasar Konversi Energi Angin Daya yang dihasilkan poros suatu turbin merupakan transformasi energi etik yang terdapat pada aliran angin. Aliran angin yang bergerak dengan kecepatan tertentu diserap oleh susunan sudu dari turbin angin. ersamaan yang menyatakan energi etik dari udara yang bergerak dan hasil aliran masa yaitu jumlah energi yang melewati sebuah penampang per satuan waktu, persamaannya sebagai berikut :. m. m. A. v.. A. 3 v Suatu turbin angin akan memiliki kerja rotor yang nantinya akan menyerap energi 4

erancangan Turbin Straight Blade Darrieus Dengan Tiga Sudu (Supriyo) dalam bentuk daya putar dari hembusan angin yang menabrak sudu. Sudu akan menangkap angin dalam bentuk energi etik yang nantinya akan menimbulkan daya mekanik atau daya turbin. Jika kemudian rotor ini berputar dengan kecepatan sudut rotor tertentu (ω), maka daya ( T ) yang timbul dapat dihitung sebesar: T T. ω.. n 60.. n. T T 60 Seperti diketahui ternyata energi etik yang dimiliki angin tidak seluruhnya dapat dikonversikan menjadi gaya mekanik. Dengan demikian terjadi kerugian daya dan perbandingan antara daya yang dihasilkan dan daya yang dimiliki angin disebut dengan koefisien daya ( ) yang dapat ditulis: T.. A. v Effisiensi teoritis turbin adalah perbandingan antara daya turbin ( Turbin ) dengan daya masukan turbin ( ). t p 3 turbin p x 00% Hal tersebut terjadi pula pada torsi, sehingga koefisien torsi ( T ): T T.. A.. R Tip Speed Ratio (λ atau TSR) adalah perbandingan antara kecepatan ujung sudu dengan kecepatan angin yang melewatinya. Bila TSR > seperti VAWT Darrieus berarti lebih banyak bagian sudu yang mengalami gaya angkat. Maka secara matematik TSR dapat dihitung dengan: U. R v. METODE ENELITIAN (a) (b) Gambar. Turbin dengan 3 sudu Gambar (a) adalah turbin tanpa rumah pengarah angin dan yang (b) adalah turbin dengan rumah pengarah angin. 3. HASIL DAN EMBAHASAN Gambar. Grafik hubungan t dan λ 43

EKSERGI Jurnal Teknik Energi Vol No. Mei 05; 4-46 Grafik di atas menunjukkan nilai optimum dari oefficient of Torsi ( t ) sebesar 0,369 dengan Tip Speed Ratio (TSR) sebesar 0,436 terjadi pada sudut sudu 5 0 dengan oefficient of ower ( p ) sebesar 0,9 dengan daya mekanik yang dihasilkan sebesar 5,74 watt, pada putaran poros turbin angin sebesar 00 rpm. Nilai tertinggi dari Tip Speed Ratio (TSR) sebesar,08 terdapat pada sudut sudu 5 0, dengan kecepatan putaran turbin angin tertinggi sebesar 48 rpm. oefficient of Torsi ( t ) berbanding terbalik dengan TSR. oefficient of Torsi ( t ) yang besar disebabkan oleh nilai torsi dan beban yang tinggi sehingga menyebabkan putaran turbin menurun, adakalanya penurunan putaran ini menyebabkan efisiensi naik, lalu setelah mencapai nilai puncaknya akan kembali turun, hal ini dapat dilihat pada tabel oefficient of ower ( p ) yang tertinggi. Gambar 3. Grafik hubungan p dan λ ada grafik di atas menunjukkan nilai optimum dari oefficient of ower ( p ) yang dihasilkan sebesar 0,37 terdapat pada sudut sudu 5 0 dengan TSR sebesar 0,554 dengan daya mekanik sebesar 6,097 watt dan putaran turbin sebesar 7 rpm. Nilai tertinggi dari Tip Speed Ratio (TSR) sebesar,08 terdapat pada sudut sudu 5 0, dengan kecepatan putaran turbin angin tertinggi sebesar 48 rpm. Gambar 4. Grafik hubungan Torsi dan utaran turbin 44

erancangan Turbin Straight Blade Darrieus Dengan Tiga Sudu (Supriyo) Dari grafik di atas menunjukkan bahwa nilai torsi tertinggi terdapat pada sudut sudu 5 0 yaitu sebesar 0,547 Nm dengan putaran poros turbin 00 rpm yang juga mempengaruhi nilai Turbin yaitu sebesar 5,74 watt dengan nilai t sebesar 0,369. Sedangkan untuk kecepatan tertinggi sebesar 48 Rpm dan terdapat pada sudut sudu 5 0. Gambar 5. Grafik hubungan p dan utaran Turbin ada grafik di atas menunjukkan nilai optimum dari oefficient of ower turbin sebesar 0,37 terdapat pada sudut sudu 5 0 pada putaran turbin 7 rpm dengan daya mekanik yang dihasilkan sebesar 6,097 watt. Sedangkan nilai minimum oefficient of ower turbin terdapat pada sudut sudu 0 0 sebesar 0,030 pada putaran turbin 79 rpm dengan daya mekanik yang dihasilkan sebesar,3 watt. ada sudut 0 nilai optimum dari oefficient of ower adalah 0,8 dengan putaran poros turbin 40 rpm. Besarnya nilai optimum oefficient of ower pada sudut 5 adalah 0,5 dengan putaran poros turbin 06 rpm. Gambar 6. Grafik hubungan turbin dan N turbin 45

erancangan Turbin Straight Blade Darrieus Dengan Tiga Sudu (Supriyo) Grafik di atas menunjukkan nilai dari daya mekanik turbin angin Darrieus ini yang paling optimum dan mampu dihasilkan oleh turbin ini sebesar 6,097 watt dengan oefficient of ower ( p ) sebesar 0,37 pada putaran turbin 7 rpm, terdapat pada sudut sudu 5 0 dengan oefficient of Torsi ( t ) sebesar 0,30 dan Tip Speed Ratio (TSR) sebesar 0,554. Sedangkan nilai putaran turbin (rpm) tertinggi sebesar 48 rpm, pada sudut sudu 5 0. 4. KESIMULAN Berdasarkan hasil pengujian dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :. ada sudut sudu 5 menghasilkan p sebesar 0,37 dengan Turbin sebesar 6,097 Watt pada putaran turbin sebesar 7 rpm dengan Torsi sebesar 0,459 Nm. t sebesar 0,30 dan TSR sebesar 0,554. Mampu menghasilkan p sebesar 0,073 dengan Turbin sebesar 3,60 Watt, pada putaran turbin sebesar 07 rpm, dengan Torsi sebesar 0,9 Nm, t sebesar 0,96 dan TSR sebesar 0,467. DAFTAR USTAKA Hau, Erich. 006. Wind Turbines Fundamentals, Technologies, Application, Economics. Germany: Springer Verlag Berlin Helderberg. Leysen E. H. 983. Introduction To Wind Energy, Basic and Advance IntroducingTo Wind Energy with Emphasisi on Water umping Wingmills. Netherland: By Development oorporation. Sularso dan Kiyokatsu Suga. 978. Dasar erencanaan dan emilihan Elemen Mesin. Bandung: ratdnya aramita. Sabzevari, A. 978. ower Augmentation in A Ducted Savonius Rotor. Second International Symposium on Wind Energy Systems. Volume, Iran. udjanarsa, Astu, Ir, MT. dan Djati Nursuhud, rof. Ir. MSME. 006. Mesin Konversi Energi. Yogyakarta: V. Andi. 46