STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH PENAMBAHAN DIFFUSER TERHADAP UNJUK KERJA TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL SUDU AIRFOIL DENGAN VARIABEL BENTUK DAN PANJANG DIFFUSER

Yestis Maiheva, Ir. Hermawan, M.Si

2012 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Semakin berkurangnya ketersediaan bahan bakar fosil (minyak dan gas) sebagai sumber pemenuh kebutuhan energi manusia, menuntut manusia untuk mengembangkan pemanfaatan energi alternatif yang terbarukan. Pemanfaatan energi angin sebagai sumber energi alternatif merupakan salah satu pilihan menjanjikan. Turbin angin merupakan alat untuk mengkonversi energi kinetis angin menjadi energi listrik. Turbin angin sumbu vertikal sudu airfoil mampu bekerja pada kecepatan angin rendah yang sesuai dengan kondisi angin di Indonesia. Penambahan diffuser berpotensi untuk meningkatkan efisiensi konversi energi turbin angin. Penelitian mengenai unjuk kerja turbin angin dengan penambahan diffuser dilakukan dengan menggunakan bentuk diffuser lingkaran, segi 8 dan segi 6 dengan masing-masing bentuk memiliki panjang diffuser 20 cm dan 30 cm. Penelitian ini dilakukan pada 3 kecepatan angin yaitu 3,49 m/s, 4,51 m/s dan 5,29 m/s yang diperoleh dari stand fan. Rotor dari model turbin adalah 8 buah sudu airfoil NACA 0018 dengan sudut serang 30°. Luas sapuan rotor pada objek penelitian ini adalah 0,3 m2. Penelitian dilakukan untuk mengetahui pengaruh penambahan diffuser serta pengaruh panjang dan bentuk dari diffuser terhadap unjuk kerja model turbin angin sumbu vertikal sudu airfoil. Parameter yang diperhatikan adalah putaran poros, torsi, tip speed ratio dan koefisien daya. Hasil penelitian menunjukkan adanya peningkatan putaran rotor dan torsi setelah ditambahkan diffuser pada model turbin angin, sehingga menghasilkan daya rotor yang lebih besar. Jenis diffuser lingkaran dengan panjang 30 cm memberikan peningkatan daya rotor paling besar yaitu sebesar 32,78% pada kecepatan angin 3,49 m/s, sebesar 30,32% pada kecepatan angin 4,51 m/s dan sebesar 25,69% pada kecepatan angin 5,29 m/s. Koefisien daya tertinggi dicapai pada kecepatan angin 3,49 m/s yaitu sebesar 0,1287 dengan tip speed ratio sebesar 0,529.

Kata Kunci : turbin angin sumbu vertikal sudu airfoil, diffuser, putaran rotor, torsi, tip speed ratio, koefisien daya, daya rotor.