Studi Eksperimen Peningkatan Kinerja Turbin Angin Savonius dengan Penempatan Silinder Pengganggu di Depan Returning Blade Turbin pada S/D =1,2

Abstract

Berdasarkan Statistik Ketenagalistrikan 2018 Edisi No. 32 Tahun Anggaran 2019, konsumsi tenaga listrik tahun 2018 mengalami peningkatan sebesar 0,04 GWH perkapita dari konsumsi listrik tahun 2017. Pada sumber data yang sama disebutkan juga bahwa 81,3% energi listrik dihasilkan dari pembangkit-pembangkit dengan bahan bakar sumber daya tak terbarukan seperti batu bara, minyak bumi, dan gas alam. Sebagai negara dengan garis pantai yang panjang, potensi angin di beberapa daerah Indonesia cukuplah besar dengan kecepatan rata-rata berkisar 3 – 6 m/s. Dengan potensi seperti ini, maka diperlukan sebuah turbin angin yang mampu bekerja di kecepatan angin rendah seperti turbin angin Savonius. Turbin angin Savonius merupakan salah satu turbin angin jenis vertikal yang bekerja cara dengan menerima drag dari aliran angin untuk diubah menjadi torsi dan membuat rotor berputar yang kemudian diubah menjadi energi listrik oleh generator. Dengan beberapa keuntungan yang dimiliki seperti kontruksi yang sederhana dan biaya operasi yang murah, pada turbin angin Savonius ditemukan kelemahan berupa tingkat efisiensinya yang rendah. Salah satu cara untuk meningkatkan kinerja dari turbin Savonius adalah dengan meletakkan sebuah pengganggu berupa silinder sirkular di depan returning blade turbin. Penelitian peningkatan kinerja turbin Savoinus ini dilakukan menggunakan turbin angin Savonius single stage dengan 2 sudu turbin. Turbin yang digunakan memiliki dimensi berupa diameter sudu (D) sebesar 165,2 mm, tinggi (H) 294,4 mm, aspect ratio (H/L) ≈ 1, diameter end plate (Do) 321 mm, dan diameter poros (b) sebesar 19 mm. Penelitian juga menggunakan silinder pengganggu yang diletakkan di depan returning blade dengan rasio diameter silinder pengganggu terhadap diameter sudu turbin (d/D) sebesar 0,2. Variasi yang digunakan adalah variasi rasio jarak silinder pengganggu terhadap diameter sudu turbin (S/D) sebesar 1,3, serta variasi kecepatan angin sebesar 4, 5, 6, 7, 8, 9, dan 10 dalam satuan m/s. Pada penelitian digunakan pula beberapa alat pengukuran agar didapatkan nilai yang tepat seperti anemometer untuk mengukur kecepatan angin, torquemeter untuk pengukuran torsi statis, dan tachometer untuk mengukur kecepatan putar turbin. Hasil yang didapatkan pada penelitian ini adalah penggunaan silinder pengganggu berrasio d/D = 0,2 di depan returning blade sejauh S/D = 1,3 terbukti efektif meningkatkan performa turbin angin Savonius pada seluruh variasi kecepatan. Peningkatan performa didasark…