Analisis Pengaruh Pola Renang Gerombolan Ikan Sebagai Basis Desain Ladang Turbin Angin Poros Vertikal

DIDIEK AINUL YAQIN, Ir. Kutut Suryopratomo, M.T., M.Sc.; Ir. Agus Arif, M.T.

2019 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Terlepas dari berkembang pesatnya penelitian turbin angin modern, masih terdapat diskonektifitas antara berlimpahnya potensi sumber angin yang ada dan terbatasnya pembangkitan energi angin ke dalam bentuk energi listrik. Salah satu faktor yang membuat potensi energi angin sebagai sumber penggerak turbin angin tidak secara optimal dimanfaatkan adalah paradigma pembangkitan energi listrik melalui turbin angin yang terpaku pada jenis turbin angin poros horizontal. Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT) hanya optimum memanen angin dengan kecepatantinggi, menyisakan angin berkecepatan rendah terabaikan dan tidak termanfaatkan. Untuk itu, melalui penelitian pola wind farm dengan mengadaptasi konfigurasi renang gerombolan ikan ini, menghasilkan susunan turbin yang dapat diletakkan pada jarak yang berdekatan dan rapat tanpa harus khawatir terhadap efek aerodinamis bagi turbin lain disekelilingnya. Dengan turbin-turbin Vertical Axis Wind Turbine (VAWT), wind farm dapat memanfaatkan angin dengan karakteristik kecepatan tinggi dan rendah, serta penggunaan rotor yang vertikal dengan mudah memanfaatkan arah angin dari arah mana saja. Pengujian dilakukan dengan menggunakan sumber angin dari kipas angin, pada range kecepatan 6 m/s sampai 7 m/s. pengujian dilakukan dengan membandingkan performansi wind farm dalam memanen energi angin dari tiga variasi sudut pengukuran arah sumber angin, sudut 0 derajat, sudut 45 derajat, dan sudut 90 derajat. Dua pola wind farm pengujian performansi di antaranya pola acuan dan pola modifikasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pola acuan menghasilkan performansi yang lebih unggul dari pola modifikasi pada sudut pengukuran 0 derajat dan 45 derajat, sedangkan pola modifikasi memiliki performansi yang lebih unggul pada pengukuran sudut 90 derajat.

Despite increasingly high in research and development of modern wind turbine today, there remains a persistent disconnect between vast global wind energy resource and the limited electrical power generation from those wind resources. One of the few factor which cause the potential of wind energy as source to move turbine's blade not optimally used and beneficient, is the paradigm in which the generation of wind power through wind turbine only exclusively using HAWT type of wind turbine which requires wind source at hight wind speed. This makes the low wind speed wasted away. In addition, installing a HAWT wind farm, it needs a vast area because of its aerodynamics sensitivity can reduce the neighboring turbines. Therefore, research on wind farm arrays or pattern that adapting the schooling fish configuration, results in a wind farm array who can be closely separated without any concern of the aerodynamics effect on surrounding wind turbine. Using VAWT turbines, it optimally works for both low and high wind speed, and with a vertical rotor position, it also can harness multi-directional wind. The test is carried out by using wind from the fan with the range velocity of wind 6 m/s to 7m/s. Finding out wich wind farm design have the highest performance is obtained by comparing the wind farm average rpm from variatively using three angle of measurements of wind source direction, which are angle of 0 degree, angle of 45 degree, and angle of 90 degree, in respect to the wind farm's middle point. The results of the study show that the referenced farm design have higher performance than the modified farm design at angle of measurement of 0 degree and 45 degree, while at 9 degree the modified farm design have higher performance than the referenced farm design.

Kata Kunci : wind farm, VAWT, HAWT, rotation per minute (rpm)