Pengaruh Jumlah Bilah dan Sudut Pasang terhadap Daya Turbin Angin Poros Vertikal Tipe H-Darrieus Termodifikasi sebagai Energi Alternatif Pembangkit Tenaga Listrik Skala Rumah Tangga

  • Susilo Susilo Program Studi Teknik Elektro Universitas Kristen Indonesia, Jakarta
  • Bambang Widodo Program Studi Teknik Elektro Universitas Kristen Indonesia, Jakarta
  • Eva Magdalena Silalahi Program Studi Teknik Elektro Universitas Kristen Indonesia, Jakarta
  • Atmadi Priyono Program Studi Teknik Mesin, Universitas Kristen Indonesia, Jakarta

Abstract

Bentuk sudu taper linier merupakan bentuk sudu yang paling optimal untuk kecepatan angin yang rendah. Jumlah sudu yang baik untuk kecepatan angin rendah berkisar antara 3-7 buah sudu, namun desain sudu dengan menggunakan airfoil dan profil pada sudut pasang sudu yang bagaimana memberikan daya keluaran dan tegangan keluaran yang optimal. Turbin angin didesain dengan 2 bilah dan 4 bilah dengan sudut pasang yang bisa diatur untuk mendapatkan perbedaan daya optimal masing-masing desain. Pengujian dilakukan di 3 area berbeda untuk mendapatkan gambaran geografis kondisi angin yang berbeda khususnya masalah kecepatan angin di ksiaran 2 m/s - 7 m/s. Pengujian dilakukan dengan luas penampang turbin angin (A) sebesar 3m2 Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai terbaik diperoleh pada kecepatan angin maksimal 4 m/s dan jumlah blade 4  sedangkan untuk nilai terkecil diperoleh pada kecepatan angin 3 m/s dan jumlah blade 2 yaitu. Untuk nilai TSR maksimal pada kecepatan maksimal 4 m/s terjadi pada jumlah blade 4, sedangkan untuk nilai terendah pada kecepatan angin 3 m/s dihasilkan pada jumlah blade 2. Melalui pengukuran berbasis teknologi smart monitoring system, dari penelitian diperoleh semakin tinggi kecepatan angin maka tegangan keluaran semakin tinggi. Semakin tinggi tegangan keluaran, semakin tinggi daya keluaran pada generator. Sudut pasang ? dan jumlah sudu mempengaruhi kecepatan putaran rotor turbin angin. Kecepatan putaran rotor turbin angin berelasi dengan tegangan keluaran generator. pada sudut pasang ? dan jumlah sudu 4, diperoleh daya keluaran yang sebesar 150 watt namun pada kecepatan angin 7 m/s daya turbin yang dihasilkan mencapai 600 watt. Dengan kondisi ini cukup memenuhi untuk alternatif cadangan listrik skala rumah tangga khusunya di pedesaan dan daerah terpencil (rural area).


The linear taper blade shape is the most optimal blade shape for low wind speeds. The number of blades that are good for low wind speeds ranges from 3-7 blades, but the blade design uses an airfoil and profile on the blade mounting angle which is how to provide optimal output power and output voltage. Wind turbines are designed with 2 blades and 4 blades with adjustable tide angles to get the difference in the optimal power of each design. Tests were carried out in 3 different areas to obtain a geographical description of different wind conditions, especially the problem of wind speed in the range of 2 m / s - 7 m / s. Tests carried out with a cross section area of  wind turbines (A) of 3m2 The results showed that the best value was obtained at a maximum wind speed of 4 m / s and number 4 blade while the smallest value was obtained at wind speeds of 3 m / s and number 2 blades namely. For the maximum TSR value at a maximum speed of 4 m / s occurs in the number of 4 blades, while for the lowest value at 3 m / s wind speed is produced on the number of blades 2. From the research, the higher the wind speed, the higher the output voltage. The higher the output voltage, the higher the output power at the generator. The ? tide angle and number of blades affect the speed of the wind turbine rotor rotation. The rotational speed of the wind turbine rotor is related to the generator output voltage. at the tide angle ? and number of blades 4, the output power of 150 watts is obtained but with wind speed 7 m/s turbine power 600 watt achieved. With this condition, it is sufficient for alternative household electricity reserves, especially in rural and remote areas (rural areas).

References

1.Tushar K. Ghosh, Mark A. Prelas. 2011. “Energy Resources and Systems. Volume 2: Renewable Resources”, Springer. USA.
2.Ion Bostan, Adrian Gheorghe, Valeriu Dulgheru, Ion Sobor, Viorel Bostan, Anatolie Sochirean. 2013. “Resilient Energy Systems. Renewables: Wind, Solar, Hydro”. Volume 19. Springer. USA.
3.Siegfried Heier, Rachel Waddington. 1998. “Grid Integration of Wind Energy Conversion Systems”. John Wiley & Sons.
4.Firman Aryanto, I Made Mara, Made Nuarsa. 2013. “Pengaruh Kecepatan Angin dan Variasi Jumlah Sudu Terhadap Unjuk Kerja Turbin Angin Poros Horizontal”. Jurnal Universitas Mataram Teknik Mesin. Nusa Tenggara Barat.
5.I Made Adi Sayoga, I Kade Wiratama, I Made Mara, Agus Dwi Catur. 2014. “Pengaruh Variasi Jumlah Sudu Terhadap Aerodinamik Performan Pada Rancangan Kincir Angin 300 watt”. Jurnal Universitas Mataram Teknik Mesin. Nusa Tenggara Barat.
6.Sulistyo Atmadi, Ahmad Jamaiudin Fitroh. 2011. “Analisa Pengaruh Sudut Pitch, Untuk Memperoleh Daya Optimal Turbin Angin LPN-SKEA 50 KW Pada Beberapa Kondisi Kecepatan Angin”. Jurnal Teknologi Dirgantara: Bandung.
7.Marcel Veldy, Sapto Wiratno Satoto, Budi Baharudin. 2015. “Pengaruh Sudut Tulang Blade Terhadap Nilai Kecepatan Putar Poros Turbin Angin Horizontal Golden Blade”. Jurnal Politeknik Negeri Batam
Program Studi Teknik Mesin.
8.Sulistyo Atmadi, Ahmad Jamaiudin Fitroh .2011. “Rancang Bangun Rotor Turbin Angin 10kW untuk Memperoleh Daya Optimum pada Variasi Jumlah dan Diameter Sudu”. Jurnal Teknologi Dirgantara: Bandung.
9.Farrid Ridha Muttaqin, Bambang L, Widjiantoro, dan Ali Musyafa. 2011. “Pemilihan Sudut Pitch Optimal Untuk Prototipe Turbin Angin Skala Kecil Dengan Tipe Bilah Non-Uniform Airfoil Nrel S83n”. Jurnal Institut Teknologi Surabaya Teknik Industri. Surabaya.
10.Angga Priyatna, Heri Haryanto, Ri Munarto. 2014. “Pengujian Karakteristik Generator DC Magnet Permanen Sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB)”. Jurnal Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Teknik Elektro. Cilegon.
Published
2019-10-31
How to Cite
SUSILO, Susilo et al. Pengaruh Jumlah Bilah dan Sudut Pasang terhadap Daya Turbin Angin Poros Vertikal Tipe H-Darrieus Termodifikasi sebagai Energi Alternatif Pembangkit Tenaga Listrik Skala Rumah Tangga. Jurnal Energi Dan Manufaktur, [S.l.], v. 12, n. 2, p. 92-98, oct. 2019. ISSN 2541-5328. Available at: <https://ojs.unud.ac.id/index.php/jem/article/view/52322>. Date accessed: 22 jan. 2020. doi: https://doi.org/10.24843/JEM.2019.v12.i02.p08.
Section
Articles