STUDI EKPERIMENTAL UNJUK KERJA TURBIN ANGIN SUMBU HORISONTAL BERSUDU LOOPWING DAN PERANCANGAN SISTEM TRANSMISINYA

JHON ARNOLDOS WABANG, Agung Bramantya,ST.,MT.,M.Eng.PhD

2014 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Turbin angin adalah alat yang dapat digunakan untuk mengubah energi kinetik angin menjadi energi mekanik pada turbin yang selanjutnya energi mekanik turbin angin dikonversikan menjadi energi listrik melalui generator. Mekanisme pemanfaatan energi angin untuk menghasilkan tenaga listrik merupakan langkah positif karena energi tidak menimbulkan polusi dan ramah lingkungan. Turbin angin loopwing dengan penambahan diffuser merupakan salah satu jenis turbin angin yang saat ini masih dalam tahap penelitian untuk peningkatan efisiensinya karena sudu yang berbentuk loop dan memiliki jumlah sudu yang cukup untuk menagkap energi kinetik angin yang dapat dikonversikan menjadi energi mekanik maupun energi listrik. Desain yang berbentuk loop ini sangat cocok untuk daerah atau wilayah yang memiliki potensi kecepatan anginnya rendah. Penelitian ini masih berskala laboratorium dengan tujuan untuk mengetahui unjuk kerja turbin angin bersudu looopwing dengan penambahan diffuser dan pengaruh variasi kecepatan angin terhadap torsi dan daya yang dibangkitkan serta variasi transmisi roda gigi yang cocok untuk digunakan pada generator DC yang memiliki frekuensi putaran 500 rpm dan torsi <0,2 Nm. Mekanisme pengujian dilakukan dengan menggunakan lampu pijar DC 3 watt sebagai tahanan dan pengukuran beban dengan menggunakan neraca pegas untuk mengetahui torsi maksimum dan daya maksimum. Dari hasil eksperimen, pada kecepatan angin sebesar 6,50 m/dt diperoleh torsi maksimum dan daya maksimum masing masing sebesar 0,09 Nm dan 0,179W untuk transmisi rasio roda gigi,i=0,94; 0,154Nm dan 0,268W untuk rasio transmisi roda gigi,i=1, serta 0,158 Nm dan 0,181W untuk transmisi rasio roda gigi,i=1,06. Dari hasil ini dapat disimpulkan bahwa transmisi rasio roda gigi yang cocok pada kecepatan angin 6,50 m/dt adalah i=1 karena daya yang dibangkitkan lebih besar dibandingkan dengan rasio transmisi roda gigi lainya.

Wind turbine is a device that can be used to convert the kinetic energy in wind into mechanical energy and mechanical energy is converted into electrical energy via generator. Mechanism for utilization wind energy to generate electric power is a positive step because the energy is not polluting and environmentally friendly. Loopwing wind turbine with addition of a diffuser is one kind of wind turbine that is currently still in the research stage for increased efficiency due to blde shaped loop and have a sufficient number of blades to catch the wind kinetic energy that can be converted into mechanical energy and electrical energy. Loop-shaped blade design is very suitable for the area or areas that have the potential for low wind speed. This study was a laboratory scale in order to determine the performance of the wind turbine blade looopwing with addition diffuser and influence of wind speed variation on the torque and power generated as well as variations in the transmission gears are suitable for use in a DC generator that has a frequency of 500 rpm rotation and torque <0.2 Nm. Mechanisms of testing performed using 3 watt incandescent DC as a resistor and load measurement using a balance of weigh to determine the maximum torque and maximum power. From the experimental results, on the wind speed is 6.50 m / sec obtained maximum power and maximum torque of 0,09 Nm and 0,179W for transmission gear ratio,i=0,94; 0,154Nm dan 0,268W for gear ratio transmission,i= 1, and 0,158 Nm dan 0,181W for the transmission gear ratio,i= 1,06. These results it can be concluded that the transmission gear ratio that matches the wind speed 6.50 m / sec is i=1 because the power generated is greater than the other gear transmission ratio.

Kata Kunci : Turbin angin, loopwing, diffuser.