Pada judul tema penelitian turbin angin
di Indonesia, peneliti lebih menspesifikkan lagi ke penelitian – penelitian
pangaruh sudu turbin terhadap unjuk kerja dari turbin angin. Sebenarnya banyak
penelitian yang membahas mengenai turbin angin, maka untuk membatasi tema yang
terlalu umum peneliti lebih menspesifikkan ke pengaruh sudu turbin terhadap
kerja dari turbin.
Pengertian
Angin
Angin adalah pergerakan udara karena
perbedaan tekanan udara yaitu antara tekanan tinggi dan daerah tekanan rendah
di atmosfer , sebagai akibat dari pemanasan yang berbeda di setiap bagian
permukaan dari bumi. Arah alirannya dari tekanan tinggi ke tekanan yang rendah
atau dari tempat yang mempunyai suhu rendah ke tempat yang mempunyai suhu lebih
tinggi.
Turbin
Angin
Turbin angin adalah sebuah sistem yang
berfungsi untuk mengubah energi gerak angin menjadi energi mekanik pada poros
turbin tersebut (Sargolzaei, 2007:51). Energi angin dikonversi sebagian menjadi
energy putar oleh rotor. Dengan atau tanpa roda gigi, putaran rotor tersebut
biasanya digunakan untuk memutar generator yang akan menghasilkan energi
listrik. Turbin angin savonius adalah jenis turbin angin tipe drag, dimana
turbin ini menghasilkan daya dengan memanfaatkan gaya drag yang di hasilkan
dari tiap tiap sudunya. Drag merupakan gaya yang bekerja berlawanan dengan arah
angin yang menumbuk sudu (White, 1986: 412).Turbin angin savonius bisa berputar
pada kecepatan angin rendah, proses manufactur turbin savonius mudah dan
memiliki koofisien daya rendah.
Sudu
turbin
Sudu turbin merupakan salah satu bagian
dari turbin yang berguna menangkap angin dan memutar poros sehingga turbin
dapat berputar sesuai dengan kekuatan angin yang menimpa sudu.
Penelitian
– Penelitian Turbin Angin Di Indonesia
Soelaiman
(dkk) 2007 melakukan beberapa penelitian tentang bebrapa macam
blade, yaitu savonius dengan blade tipe U dan savonius dengan blade tipe L. Dari
penelitian mereka menyimpulkan bahwa blade savonius tipe L menghasilkan unjuk
kerja yang paling baik dibandingkan dengan tipe yang lain.
Hendra
A. (2012), dalam penelitiannya yang berjudul
Pengaruh Jumlah Sudu Terhadap Unjuk Kerja Turbin Angin Savonius. Menggunakan
metode penelitian pengamatan dengan variasi jumlah sudu : 2, 3, dan 4 buah
dengan variabel bebas kecepatan angin pada wind tunnel dari kecepatan 3 m/s
sampai 7 m/s. Didapatkan hasil analisis bahwa turbin angina dengan jumlah sudu
3 buah memiliki unjuk kerja yang tinggi dibandingkan dengan jumlah sudu yang
lain. Hal ini terjadi karena pada turbin dengan jumlah sudu 3 buah mempunyai
jarak antara sudu yang satu dengan lainnya terhadap poros sudu turbin mempunyai
kerenggangan menjadikan aliran dapat mengalir dan menerpa sudu dibelakang poros
dan ini akan meningkatkan gaya momen serta mengurangi gaya hambat negatif pada
sudu sehingga aliran turbulensi yang terdapat pada turbin tersebut relative
kecil.
Bayu
Mahendra, Rudy Soenoko, Djoko Sutikno (2012), dalam
penelitian Pengaruh Jumlah Sudu Terhadap Unjuk Kerja Turbin Angin Savonius Type
L di dapat kesimpulan bahwa jumlah sudu berpengaruh pada unjuk kerja turbin
angin savonius type L. Unjuk kerja paling tinggi didapat pada turbin dengan
jumlah sudu 3. Pada kecepatan angin 7 m/s diperoleh BHP 0.267 watt, torsi
0.00398 Nm, dan efisiensi 10.20 %. Pada kecepatan 5 m/s. Hal ini dikarenakan
pada turbin savonius type L sudu 3 mempunyai jarak antara sudu yang satu dengan
lainnya terhadap poros sudu turbin mempunyai kerenggangan yang menjadikan
aliran dapat mengalir dan menerpa sudu dibelakang poros dan ini akan
meningkatkan gaya momen serta mengurangi gaya hambat negatif pada sudu sehingga
aliran turbulensi yang terdapat pada turbin tersebut relatif kecil. Unjuk kerja
paling rendah didapat pada turbin dengan jumlah sudu 4. Pada kecepatan angin 7
m/s diperoleh BHP 0.191 watt, torsi 0.00320 Nm, dan efisiensi 4.95 %. Hal ini
dikarenakan pada turbin savonius type L sudu 4 mempunyai nilai daya poros
terendah dibanding jumlah sudu yang lain hal ini dikerakan dengan bertambahnya
jumlah sudu berat dari turbin juga akan bertambah sehingga membutuhkan gaya
dorong yang lebih besar.
Sumber
: jurnal bayu mahedra dkk (2012)
Andreas
Andi Setiawan, Rudy Soenoko, Djoko Sutikno (2010)
dalam jurnal Pengaruh Jarak Celah Sudu Terhadap Unjuk Kerja Turbin Angin Poros
Vertikal Savonius didapat kesimpulan bahwa Pada jarak celah sudu yang sama dan
kecepatan angin yang meningkat, diperoleh daya poros dan torsi yang meningkat.
Pada
kecepatan angin yang sama jarak celah sudu berbeda, didapatkan daya poros
tertinggi, torsi tertinggi dan efisiensi tertinggi pada turbin dengan jarak
celah 1 cm. Maka dapat disimpulkan unjuk kerja tertinggi diperoleh pada turbin
dengan jarak celah sudu 1 cm.
Hubungan Antara Kecepatan Angin Terhadap
Daya Poros (BHP)
Sumber
: jurnal penelitian andreas andi setyawa dkk (2010)
Dari grafik diatas menunjukan bahwa
kecepatan angina berpengaruh pada daya poros yang dihasilkan. Semakin tinggi
kecepatan angina semakin tinggi pula daya poros yang dihasilkan. Besarnya daya
poros yang dihasilkan per ukuran celah sudu turbin berbeda. Untuk celah yang
semakin kecil maka daya poros yang dihasilkan juga semakin besar. Hal ini karena semakin kecil celah sudu
turbin maka mengakibatkan perbedaan tekanan antara sudu bagian depan dan sudu
bagian belakang meningkat. Peningkatan tekanan ini mengakibatkan daya drag juga
meningkat sehingga poros generator mengalami peningkatan putaran dan
menghasilkan daya yang semakin tinggi.
Hubungan Antara Kecepatan Angin Terhadap
Torsi
Sumber
: jurnal penelitian andreas andi setyawa dkk (2010)
Dari grafik diatas menunjukan bahwa
perbedaan celah sudu turbin juga menghasilkan torsi yang berbeda. Semakin kecil
jarak celah turbin maka semakin besar torsi yang dihasilkan. Torsi sendiri
merupakan gaya putar sudu terhadap poros. Apbila torsi yang dihasilkan besar
maka daya yang dihasilkan juga akan semakin besar begitupula sebaliknya.
Hubungan Antara Kecepatan Angin Terhadap
Efisiensi
Sumber
: jurnal penelitian andreas andi setyawa dkk (2010)
Dari grafik diatas menunjukan hubungan
antara kecepatan angin dan efisiensi, bahwa semakin meningkat kecepatan angin,
maka efisiensi juga meningkat. Peningkatan efisiensi dikarenakan, efisiensi
merupakan perbandingan antara daya poros dengan daya angin. Pada grafik diatas
menunjukan gambar grafik parabolik. Hal ini terjadi karena peningkatan daya
poros tidak sebanding dengan daya angin yang peningkatannya semakin besar
sesuai dengan meningkatnya kecepatan angin yang diterima oleh sudu turbin.
Berdasarkan beberapa referensi
penelitian diatas dapat di ketahui ada beberapa pengaruh sudu turbin terhadap
kecepatan dan kerja dari turbin. Diantaranya jumlah sudu turbin, sudut celah
turbin, bentuk sudu turbin , tingkat dari sudu turbin. Dalam segi jumlah sudu
turbin ada beberapa faktor yang mempengaruhi terhadap kerja dari turbin. Ada beberapa
turbin yang apabila menggunakan jumlah sudu semakin banyak maka kerja yang
dihasilkan bisa semakin besar misalnya dalam turbin survios begitu pula
sebaliknya semakin banyak sudu yang digunakan dalam suatu tipe turbin tertentu
maka kerja yang dihasilkan bias semakin kecil. Untuk sudut celah turbin banyak
berpengaruh terhadap kerja dari turbin diantaranya berpengaru pada besar
kecepatan angina yang diterima, daya poros, efisiensi, dan torsi. Untuk pengaruh
terhadap daya poros dan torsi, sudut celah turbin mempunyai kesamaan yaitu
semakin kecil sudut selah turbin maka semakin besar daya poros dan torsi yang
dihasilkan. Sedangkan terhadap efisiensi sudut celah turbin mempunyai pengaruh
yang tidak konsan. Hal ini terjadi karena dalam efisiensi di pengaruhi oleh
besarnya daya angin dan daya poros yang tidak sebanding.
Dari kesimpulan diatas maka dalam
mendesain dan membuat sebuah turbin angin harus melalui beberapa penelitian –
penelitian kecil yang membantu memperoleh data untuk membuat turbin angin dalam
skala yang lebih besar, sedangkan di Indonesia sendiri penelitian mengenai angin
masih jarang dilakukan karena terbatasnya pengetahuan tentang angin dan minat
yang rendah dalam meneliti mengenai turbin angin.
Referensi :
Bayu
Mahendra, Rudy Soenoko, Djoko Sutikno (2012), Pengaruh
Jumlah Sudu Terhadap Unjuk Kerja Turbin Angin Savonius Type L
Hendra
A. (2012), Pengaruh Jumlah Sudu Terhadap Unjuk
Kerja Turbin Angin Savonius
Andreas
Andi Setiawan, Rudy Soenoko, Djoko Sutikno (2010)
Pengaruh Jarak Celah Sudu Terhadap Unjuk Kerja Turbin Angin Poros Vertikal
Savonius
0 komentar:
Posting Komentar