Gambar 4.2 Grafik Kecepatan angin dan putaran pada turbin dengan variasi kecepatan angin dan beban head statis pemompaan
4.3 Daya yang diserap turbin dari angin
Daya yang diserap oleh turbin savonius 4 sudu tanpa beban dengan V
1
= 6 ms , A = 0,9 m
2
diperoleh putaran turbin N = 69,73 rpm dan kecepatan angin setelah melewati turbin V
2
= 2.08 ms dapat dihitung dengan persamaan 22 sehingga didapat daya yang diserap oleh turbin yaitu:
�
�
= 1
4 ���
1 2
− �
2 2
�
1
+ �
2
�
�
=
1 4
1.1492030,96
2
− 2.08
2
6 + 2.08 = 66,17574 �
Perbandingan antara daya turbin dengan daya angin dapat diperoleh C
P
koefisien daya dengan menggunakan persamaan 23: �
�
= �
�
�
= 66,17574
111.71 = 0.59243 … … … … … … … … … … 23
0,00 10,00
20,00 30,00
40,00 50,00
60,00 70,00
80,00 90,00
5,0 5,5
6,0 6,5
7,0 7,5
8,0 8,5
P u
ta ra
m T u
tb in
rp m
Kecepatan angin ms
tanpa beban Beban 2 meter
Beban 5 meter
Universitas sumatera utara
4.4 Tip Speed Ratio
Dari data pengujian 4 sudu tanpa beban pada kecepatan angin V
1
= 6,0 ms dan diperoleh putaran rotor turbin N =68,16 rpm, dengan menggunakan
persamaan 7 diperoleh nilai tip speed ratio: � =
2 ���
� ∙ 60 =
2 �68,16. 0,5
6 ∙ 60
= 0,59748
Berikut adalah tabel hasil perhitungan nilai daya yang diserap rotor, koefisien daya dan tip speed ratio hasil dari pengujian turbin angin 4 sudu untuk
variasi kecepatan dan tinggi head statis pompa.
Tabel 4.5 Hasil perhitungan daya turbin, koefisien daya, dan tip speed ratio tanpa beban
v
1
ms v
2
ms n
rpm Daya turbin Pt
Watt Koefisien daya
Cp Tip speed ratio
λ 6.0
2.08 68.16 66.17574
0.59243 0.59478
7.0 2.20 75.25
105.04681 0.59222
0.56284 8.0
2.46 82.26 156.72446
0.59191 0.53837
Tabel 4.6 Hasil perhitungan daya turbin, koefisien daya, dan tip speed ratio untuk head statis 2 meter
v
1
ms v
2
ms n
rpm Daya turbin Pt
Watt Koefisien daya
Cp Tip speed ratio
λ 6.0
1.09 51.64 63.81948
0.57133 0.45067
7.0 1.15 55.22
100.47323 0.56643
0.41307 8.0
1.17 58.54 148.50417
0.56087 0.38314
Universitas sumatera utara
Tabel 4.7 Hasil perhitungan daya turbin, koefisien daya, dan tip speed ratio untuk head statis 5 meter
v
1
ms v
2
ms n
rpm Daya turbin Pt
Watt Koefisien daya
Cp Tip speed ratio
λ 6.0
1.16 40.74 64.17350
0.57450 0.35552
7.0 1.30 45.51
101.53372 0.57241
0.34039 8.0
1.41 57.00 150.85365
0.56974 0.37309
4.5 Kapasitas pompa
