Design and Optimization of Vertical Axis Wind Turbines Combination of Darius Type and Savonius Type to Increase the Efficiency of Renewable Energy Source Power Generation
Desain dan Optimasi Turbin Angin Sumbu Vertikal Kombinasi Type Darius dan Type Savonius untuk Meningkatkan Efesiensi Pembangkit Listrik Sumber Energi Terbarukan
-
(1) * Witono Hardi
Indonesia
(2) Amat Umron Universitas Khairun
Indonesia
(3) Rudi Hartono Universitas Khairun
Indonesia
(4) M. Yusril Syafar Universitas Khairun
Indonesia
(*) Corresponding Author
Abstract
Penelitian ini bertujuan melakukan optimasi kinerja turbin savonius dan darius dengan menggabungkan kedua sifat turbin yang menguntungkan untuk mendapatkan efisiensi optimum. Penelitian dilakukan dengan membuat purwarupa turbin angin sumbu vertical darius-savonius dengan ukuran tinggi 30 cm dan diameter 25 cm, airfoil NACA 0020. Pengujian dilakukan dengan mencatat putaran turbin dengan tachometer dan mengukur arus – tegangan dynamo untuk mendapatkan daya turbin. Kemudian dilakukan penggabungan turbin pada satu poros yang sama dan dilakukan pengujian kecepatan putar serta daya yang dihasilkan. Hasil penelitian menunjukkan desain turbin angin hybrid savonius-darrieus optimum adalah pada tinggi bilah savonius 12 cm, yaitu memiliki daya turbin sebesar 0,42 Watt, dengan putaran poros turbin 550,92 rpm dan rasio kecepatan ujung (tip speed ratio) sebesar 1,18, serta efisiensi turbin sebesar 2,6%. Turbin jenis ini mempunyai waktu self starting 4,75 detik apabila tertiup angin dengan kecepatan rata-rata 7,3 m/s dan untuk menuju ke putaran konstan memerlukan waktu 18,94 detik.
References
I. hamsir Ayub Wahab, “Optimization of the Vertical Axis Wind Turbine as a Renewable Energy Plant in North Maluku,” in International Conference on Innovation in Science, Health and Technology, 2020.
D. Nongdhar, B. Goswami, P. Gogoi, and S. Borkataky, “Design of Horizontal Axis Micro Wind Turbine for Low Wind Speed Areas,” ADBU Journal of Electrical and Electronics Engineering (AJEEE), vol. 2, no. 2, pp. 39–47, 2018, [Online]. Available: www.tinyurl.com/ajeee-adbu
I. B. Alit, N. Nurchayati, and S. H. Pamuji, “Turbin angin poros vertikal tipe Savonius bertingkat dengan variasi posisi sudut,” Dinamika Teknik Mesin, vol. 6, no. 2, pp. 107–112, 2016, doi: 10.29303/d.v6i2.13.
A. Putranto, A. Prasetyo, and A. Zatmiko, Rancang Bangun Turbin Angin Vertikal Untuk Penerangan Rumah Tangga. 2011.
M. M. Herbalubun, W. Hardi, and R. Hartono, “Unjuk Kerja Turbin Angin Sumbu Vertikal dengan Optimasi Panjang Turbin,” Dinamika, vol. 6, pp. 58–62, 2021, [Online]. Available: http://ejournal.unkhair.ac.id/index.php/Dinamik/article/view/4107%0Ahttp://ejournal.unkhair.ac.id/index.php/Dinamik/article/view/4107/2647
K. S. Rasyid, S. Sudarno, and W. T. Putra, “PENGARUH VARIASI JUMLAH STAGE TERHADAP KINERJA TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL SAVONIUS TIPE- L,” KOMPUTEK, 2018, doi: 10.24269/jkt.v2i1.62.
P. Pitriadi, R. Bachmid, and I. M. Susanto, “ANALISIS PERFORMANCE KINCIR ANGIN SUMBU VERTIKAL TIGA SUDUT DENGAN KELENGKUNGAN 90°,” Jurnal Poli-Teknologi, 2018, doi: 10.32722/pt.v17i2.1234.
J. Castillo, “Small-Scale Vertical Axis Wind Turbine Design,” Ieee, 2011, doi: 10.1002/2014JC010017.
Y. I. Nakhoda and C. Saleh, “Rancang Bangun Kincir Angin Pembangkit Tenaga Listrik Sumbu Vertikal Savonius Portabel Menggunakan Generator Magnet Permanen,” Jurnal Inovatif, 2015.
S. Brusca, R. Lanzafame, and M. Messina, “Design of a vertical-axis wind turbine: how the aspect ratio affects the turbine’s performance,” International Journal of Energy and Environmental Engineering, vol. 5, no. 4, pp. 333–340, 2014, doi: 10.1007/s40095-014-0129-x.
A. Alaimo, A. Esposito, A. Messineo, C. Orlando, and D. Tumino, “3D CFD analysis of a vertical axis wind turbine,” Energies (Basel), vol. 8, no. 4, pp. 3013–3033, 2015, doi: 10.3390/en8043013.
R. Pangestu and P. N. Bandung, “Turbin Angin Vertikal Savonius Bertingkat Membentuk Helix SAVONIUS BERTINGKAT DENGAN VARIASI BLADE ‘ SAVONIUS HELICAL L ROTOR ’ Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas Operasi Sistem Energi II Program Studi Diploma III Teknik Konversi Energi D,” no. June, 2017, doi: 10.13140/RG.2.2.14852.73600.
A. Tools, “Airfoil database search (NACA 4 digit),” Airfoil Tools.
F. M. Akbar and C. Rangkuti, “Pengujian Kinerja Turbin Angin Kombinasi Darrieus,” Jurnal Teknik Mesin Universitas Trisakti, vol. 1, no. 1, pp. 173–178, 2018.
S. W. Wasiati, F. A. Augusta, V. R. P. Purwanto, P. Wulandari, and A. Syahrirar, “Darrieus type vertical axis wind turbine (VAWT) design,” J Phys Conf Ser, vol. 1517, no. 1, 2020, doi: 10.1088/1742-6596/1517/1/012064.
A. Fadila and I. Zakaria, “Rancang Bangun Turbin Angin Tipe Darrieus Tiga Sudu Rangkap Tiga dengan Profil NACA 0006,” Eksergi, vol. 15, no. 3, p. 102, 2020, doi: 10.32497/eksergi.v15i3.1785.
D. N. Ramadhani, “Design and Simulation of Vertical Sumbu Wind Turbins With Balance Rotor Sudu 0021 Desain Dan Simulasi Turbin Angin Sumbu Vertikal Dengan Sudu Rotor Naca 0021,” Procedia of Engineering and Life Science, vol. 1, no. 1, pp. 1–6, 2021.
“Figure 3. Cp to TSR in different types of wind turbines [5] : Review of Recent Advances of Wind Energy : Science and Education Publishing.” Accessed: Feb. 09, 2023. [Online]. Available: http://pubs.sciepub.com/rse/8/1/3/figure/3
Copyright (c) 2024 witono hardi, Amat Umron, Rudi Hartono, M. Yusril Syafar
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Copyright Notice
Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
