"Perancangan dan pembuatan turbin angin vertikal hybrid (Giromill tipe-H +Savonius) dengan daya 200 watt"

SETIAWAN, Purwo Widodo, Prof. Dr. Ir. Indarto, DEA

2010 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Penggunaan peralatan tradisional (Gembor) maupun dengan menggunakan Mesin diesel untuk mengairi tanaman menjadikan pertanian tidak efisien. Padahal Potensi energi angin di Indonesia sekitar 75 TW. Oleh karena itu dalam penelitian dilakukan untuk memanfaatkan energi angin sebagai penggerak turbin angin untuk menggerakkan pompa air. Pengujian Turbin angin ini dilakukan dengan 3 tahapan. Tahap pertama yaitu pengujian turbin Savonius , selanjutnya tahap kedua adalah pengujian turbin angin Giromill dan tahap terakhir adalah pengujian turbin angin Hybrid. Dari ketiga tahap tersebut akan diketahui performa terbaik untuk ketiga jenis turbin angin yang akan diterapkan untuk penggerak pompa air. Hasil pengujian turbin angin Hybrid mempunyai Performa terbaik dengan Koefisien Torsi maksimum sebesar 0.824 pada Tip Speed Ratio TSR) 0.645 dan 0.667 pada kecepatan dibandingkan Turbin Angin Savonius yang mempunyai Koefisien Torsi Maksimum 0.686 pada TSR 0.400 dan Turbin Angin Giromill Koefisien Torsinya sebesar 0.213 pada TSR 0.202. Pada kecepatan angin 4.6 m/s dan torsi maksimum sebesar 19.914 Nm dan putaran 36 rpm, untuk turbin angin Savonius pada kecepatan angin 4.2 m/s dan torsi maksimum sebesar 17.42 Nm dan putaran turbin 19.1 rpm, sedangkan turbin angin Giromill pada kecepatan angin 5.5 m/s dan torsi maksimum 8.712 Nm dan putaran 12 rpm.Dari ketiga jenis turbin Turbin angin Hybrid yang mempunyai peforma terbaik dan menjadi solusi untuk pemecahan masalah Self-starting pada Turbin Giromill karena menurunkan Cut In speed dari 4.4 m/s menjadi 1.7 m/s. Turbin angin Hybrid dengan performa terbaik dapat digunakan sebagai penggerak pompa air dan menghasilkan air rata-rata sebesar 0.24 l/s pada kecepatan angin rata-rata 3.9 m/s. Sehingga dengan hasil tersebut dapat menjadi solusi untuk penyiraman tanaman palawija para petani yang lebih efisien.

Crops irrigation through traditional tools (gembor) or Diesel engine was inefficient agricultural field, whereas wind power potential in Indonesia were around 75 TW. The research objective was to investigate the efficiency of wind power as wind turbine to drive the water pump .There were three type of examination to determine the wind turbine type that had the best performance to be applied for water pump drive inlcuding savonius , giromill and hybrid wind turbine examination. The result shown that hybrid turbine had the best performance with maximum torque coefficient as big 0.824 on TSR 0.645 compared with Svonius Wind Turbine that had maximum torque coefficient as big as 0.686 on TSR 0.400 and the Giromill Wind Turbine had the maximum torque coefficient about 0.213 on TSR 0.202. Hybrid wind turbine on the wind speed 4.6 m/s, maximum torque 19.914 Nm and 36 rpm rotation of shaft. For Savonius, on the wind speed 4.2 m/s, maximum torque 17.42 Nm and 19.1 rpm rotation of shaft. Meanwhile Giromill wind turbine on the wind speed 5.5 m/s, maximum torque 8.712 Nm and 12 rpm rotation of shaft. Hybrid turbin could solve the self-starting problem on the Giromill Turbine due to Cut In Speed decrease from 4.4 m/s to 1.7 m/s. Hybrid wind turbine could be used for water pumping with the average discharge about 0.24 l/s on the wind speed approximately 3.9 m/s. So, this turbine could be problem solving for watering crops and more efficient than diesel machine from cost side.

Kata Kunci : Hybrid,Savonius,Giromil,Self,starting,TSR,Cut in speed