Studi eksperimental turbin angin kombinasi sumbu vertikal darrieus-savonius dengan poros kembar

  • Muhammad Ihsan Riady Teknik Mesin, Universitas Sriwijaya, Palembang – Indonesia
  • Dyos Santoso Teknik Mesin, Universitas Sriwijaya, Palembang – Indonesia
  • Bazlina Dawami Afrah Teknik Kimia, Universitas Sriwijaya, Palembang – Indonesia
  • Juliet Patricia Arsadha Teknik Kimia, Universitas Sriwijaya, Palembang – Indonesia
  • Rupinder Rupinder Teknik Kimia, Universitas Sriwijaya, Palembang – Indonesia
  • Miftahurrizka Afrah Teknik Pertambangan dan Perminyakan, Institut Teknologi Bandung, Bandung - Indonesia
Keywords: kombinasi poros kembar, kombinasi poros tunggal, turbin darrieus, turbin savonius

Abstract

Energi angin merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang melimpah di Indonesia. Potensi angin yang besar ini dapat dimanfaatkan dengan menggunakan turbin angin sebagai teknologi yang ramah lingkungan. Turbin angin Savonius dan turbin angin Darrieus merupakan turbin angin sumbu vertikal yang sesuai dengan karakteristik angin yang tersedia. Pada penelitian ini, turbin Darrieus dikombinasikan dengan turbin Savonius dalam rangka memperbaiki kemampuan self-starting turbin tersebut. Untuk mendapatkan performansi turbin yang lebih baik, daya yang dihasilkan oleh turbin Savonius juga dimanfaatkan sehingga tidak semata-mata berfungsi sebagai perangkat starting saja. Untuk tujuan itu, rotor Savonius dipasang pada poros dengan menggunakan one way bearing sehingga masing-masing rotor dapat beroperasi secara terpisah dan memiliki kecepatan putaran yang berbeda. Profil sudu yang digunakan dalam penelitian ini adalah airfoil NACA 0018 untuk rotor Darrieus dan modifikasi airfoil e377-il untuk rotor Savonius. Tujuan utama penelitian ini adalah mengevaluasi peningkatan peformansi yang diperoleh pada kombinasi turbin Darrieus Savonius poros kembar bila dibandingkan dengan kombinasi poros tunggal. Pada kombinasi poros tunggal, rotor Savonius terpasang tetap pada poros turbin Darrieus dan hanya digunakan sebagai starting, sedangkan pada kombinasi poros kembar, daya yang dihasilkan oleh kedua rotor dimanfaatkan. Hasil dari pengujian ini memperlihatkan bahwa daya yang dibangkitkan oleh kombinasi poros kembar mengalami peningkatan yang signifikan dibandingkan oleh kombinasi poros tunggal yaitu sebesar 28.54% (0.528 W) pada kecepatan angin 4.38 m/s.

References

[BPS] Badan Pusat Statistik. 2019. “Berita Resmi Statistik.” Bps.Go.Id (27): 1–52. https://papua.bps.go.id/pressrelease/2018/05/07/336/indeks-pembangunan-manusia-provinsi-papua-tahun-2017.html.
Didik Notosudjono. 2018. Teknologi Energi Terbarukan / Didik Notosudjono, Fikri Adzikri. 1st Editio. Bogor: Bogor : Unpak Press, 2018 ©2018.
Gatlewar, Abhishekh R., Nitin K. Mandavgade, Mahesh T. Kanojiya, and Vijay N. Kalbande. 2021. “Material Selection for Rotor Blade of Vertical Axis Wind Turbine.” Materials Today: Proceedings 46(xxxx): 8489–93. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.03.505.
Hadi Ali, Mohammed. 2013. “Experimental Comparison Study for Savonius Wind Turbine of Two & Three Blades At Low Wind Speed.” International Journal of Modern Engineering Research (IJMER) www.ijmer.com 3(5): 2978–86.
Hassan Saeed, Hassan A., Ahmed M. Nagib Elmekawy, and Sadek Z. Kassab. 2019. “Numerical Study of Improving Savonius Turbine Power Coefficient by Various Blade Shapes.” Alexandria Engineering Journal 58(2): 429–41. https://doi.org/10.1016/j.aej.2019.03.005.
Jonan, Ignasius. 2018. “Laporan Kinerja Kementerian Energi Dan Sumber Daya Mineral Tahun 2018.” : 40. https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.esdm.go.id/assets/media/content/content-laporan-kinerja-kementerian-esdm-tahun-2018.pdf&ved=2ahUKEwii2Kbj3sLnAhUFOSsKHcBPBZ0QFjAAegQIBBAB&usg=AOvVaw2teXH9HvKLqJP2l950b5rv.
Kacprzak, K., and K. Sobczak. 2014. “Numerical Analysis of the Flow around the Bach-Type Savonius Wind Turbine.” Journal of Physics: Conference Series 530(1).
Mahmoud, N. H., A. A. El-Haroun, E. Wahba, and M. H. Nasef. 2012. “An Experimental Study on Improvement of Savonius Rotor Performance.” Alexandria Engineering Journal 51(1): 19–25. http://dx.doi.org/10.1016/j.aej.2012.07.003.
McDuffie, Erin E. et al. 2021. “Source Sector and Fuel Contributions to Ambient PM2.5 and Attributable Mortality across Multiple Spatial Scales.” Nature Communications 12(1): 1–12.
Morshed, Khandakar Niaz, Mosfequr Rahman, Gustavo Molina, and Mahbub Ahmed. 2019. “Aerodynamic Analysis of a Three-Bladed Pivoted Savonius Wind Turbine: Wind Tunnel Testing and Numerical Simulation.” Journal of Applied Fluid Mechanics 12(3): 819–29.
Mustika, Lisa. 2020. “Pengembangan Media Konversi Energi Angin Menjadi Energi Listrik.” Jurnal Pendidikan Fisika dan Sains 3(2): 20. https://ejurnalunsam.id/index.php/JPFS.
Nadhief, Muhammad Ilham, Syamsul Hadi, and Dominicus Danardono Prija Tjahjana. 2019. “Studi Eksperimental Pengaruh Variasi Sudut Blade Arc Terhadap Performa Savonius Horizontal Axis Water Turbine Tipe L Pada Aliran Dalam Pipa.” Mekanika: Majalah Ilmiah Mekanika 18(2): 35–38.
Sahim, Kaprawi, Dyos Santoso, and Dewi Puspitasari. 2018. “Investigations on the Effect of Radius Rotor in Combined Darrieus-Savonius Wind Turbine.” International Journal of Rotating Machinery 2018.
Salih Meri AR, Hamidon Bin Salleh B, Mohammed Najeh Nemah, Balasem A. Al-Quraishi, Nor Zelawati. 2019. “Performance Evaluation of Savonius Wind.” International Journal of Mechanical Engineering and Technology (IJMET) 10(01): 837–46.
Santoso, D. et al. 2020. “Effect of the Utilizing Savonius Machine as Auxiliary Starting Device on the Performance of Darrieus Machine.” Journal of Physics: Conference Series 1500(1).
Sugiarti. 2015. “Gas Pencemar Udara Dan Pengaruhnya Bagi Kesehatan Manusia.” Jurnal Chemical: 50–58.
Tim Sekretaris Jenderal Dewan Energi Nasional. 2019. “Indonesia Energy Out Look 2019.” Journal of Chemical Information and Modeling 53(9): 1689–99.
Wagner, H. J. 2017. “Introduction to Wind Energy Systems.” EPJ Web of Conferences 148: 1–16.
Wenehenubun, Frederikus, Andy Saputra, and Hadi Sutanto. 2015. “An Experimental Study on the Performance of Savonius Wind Turbines Related with the Number of Blades.” Energy Procedia 68: 297–304. http://dx.doi.org/10.1016/j.egypro.2015.03.259.
Zemamou, M., M. Aggour, and A. Toumi. 2017. “Review of Savonius Wind Turbine Design and Performance.” Energy Procedia 141(August 2018): 383–88.
Published
2022-03-01