memerlukan tempat pemasangan yang begitu luas serta menghasilkan momen yang besar merupakan suatu pertimbangan penulis dalam memilih jenis turbin angin ini.
Hal inilah yang membuat penulis ingin melakukan analisa pada turbin angin yang dapat digunakan pada kondisi tersebut yaitu dengan mengembangkan turbin angin
vertikal axis Savonius.
1.2 TUJUAN PENELITIAN
Tujuan penelitian pengaruh jumlah sudu dan kecepatan angin terhadap daya dan
putaran turbin angin Vertikal Axis Savonius adalah :
1. Untuk mengetahui pengaruh jumlah sudu terhadap besarnya daya dan putaran
yang dihasilkan turbin angin. 2.
Untuk mengetahui pengaruh kecepatan angin terhadap daya dan putaran yang dihasilkan turbin angin
3. Mencari nilai koefisien daya dari turbin angin Savonius yang telah dirancang.
1.3 RUMUSAN DAN BATASAN MASALAH 1.3.1 Rumusan Masalah
Dalam penelitian turbin angin Vertikal Axis Savonius yang terkonsentrasi pada pengaruh jumlah dan profil sudu terhadap daya dan putaran yang dapat dibangkitkan
turbin ini yang kemudian dikonversikan dalam bentuk energi listrik. Daya dan putaran yang dihasilkan turbin angin tentu bervariasi terhadap
penggunaan jumlah dan profil sudu yang digunakan serta kecepatan angin yang akan melalui turbin ini. Berdasarkan data klimatologi dari Badan Meteorologi Klimatologi
dan Geofisika BMKG Sumatera Utara tanggal 22 Mei 2010, kecepatan angin berkisar 1
– 6,5 ms untuk daerah Sumatera utara, maka penulis akan melakukan pengujian pada kecepatan angin pada interval 3
– 6 ms. Sebagai perbandingan, digunakan data kecepatan angin dari pengukuran Laboratorium Teknik Pendingin
selama seminggu mulai dari tanggal 28 Juni 2011 sampai 4 Juli 2011 yang diukur diatas gedung Pasca Sarjana Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara. Dari data yang diperoleh pada akhir bulan Juni 2011 kecepatan nominal angin antara 1 sampai 5 ms, sedangkan pada awal bulan Juli 2011 menurun
menjadi 1 sampai 3 ms.
Universitas Sumatera Utara
Adapun jumlah sudu yang digunakan yaitu 3, 4 dan 6. Tujuan penggunaan sudu 3, 4 dan 6 adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan jumlah sudu dan jumlah sudu
yang optimal dalam mengekstrak energi angin serta memberi kemudahan bagi penulis dalam pemasangan sudu turbin terhadap sudut 360
o
. Sedangkan profil sudu turbin yang digunakan yaitu profil sudu lengkung dengan jari-jari r 198 mm seperti pada
gambar lampiran. Sebelum
penulis melakukan
penelitian ini,
terlebih dahulu
penulis menumbuhkembangkan ide yang tertata dan dan terkonsep serta merumuskan
permasalahan tersebut dalam bentuk pertanyaan berikut : 1.
Bagaimanakah pengaruh kecepatan angin terhadap daya dan putaran yang dihasilkan oleh turbin angin ?
2. Bagaimanakah jumlah sudu turbin angin terhadap daya dan putaran yang
dihasilkan turbin angin?
1.3.2 Batasan Masalah
Banyak aspek yang melibatkan rancang bangun dan pengaruh jumlah, profil sudu dan pengaruh kecepatan angin terhadap daya dan putaran turbin, namum tidak semua
aspek yang akan ditinjau dalam penelitian ini. Melihat ruang lingkup penelitian ini sangat luas, penulis membuat batasan masalah sehingga tujuan dan target penelitian
dapat dicapai sesuai dengan perencanaan. Batasan masalah penelitian ini adalah : 1.
Rancang bangun turbin angin sesuai dengan desain yang ditentukan oleh penulis.
2. Spesifikasi turbin angin meliputi :
a. Diameter rotor : 1.000 mm
b. Tinggi rotor
: 900 mm c.
Jumlah sudu : 3, 4 dan 6
d. Profil sudu
: lengkung dengan jari-jari kelengkungan 198 mm. 3.
Variasi kecepatan angin untuk pengujian berkisar 3 – 6 ms. 4.
Desain turbin angin termasuk sistem transmisi.
Universitas Sumatera Utara
1.4 MANFAAT PENELITIAN
Penelitian yang penulis lakukan ini kiranya dapat bermanfaat bagi penulis sendiri, bagi para pembaca atau pihak
– pihak yang berkepentingan. Manfaat penelitian ini dapat ditinjau dari :
1. Aspek keilmuan atau akademis
Penelitian ini erat hubungannya dengan mata kuliah mesin fluida, Turbin dan Mesin Konversi Energi sehingga dengan dilakukanya penelitian ini diharapkan
dapat memberikan wawasan yang luas bagi peneliti serta mengembangkan pola pikir tentang turbin angin Vertikal Axis Savonius yang kemudian mampu
memberikan gagasan dalam inovasi turbin angin khususnya pada jenis Vertikal Axis Savonius.
2. Aspek praktik atau implementasi
Peneliti memfokuskan penelitian turbin angin jenis vertikal axis yang akan direncanakan pemakaiannya pada industri rumah tangga skala kecil, penggerak
pompa air dalam skala kecil, dan gedung – gedung tinggi yang memiliki
potensi angin.
1.5 SISTEMATIKA PENULISAN
Penulis menyusun laporan hasil penelitian ini dengan sistematika penulisan sebagai berikut:
Bab I. Pendahuluan Pada bab pendahuluan terdiri dari sub-bab latar belakang, tujuan, rumusan dan
batasan masalah, manfaat penelitian dan sistematika penulisan. Pada sub-bab latar belakang berisi hal
– hal yang melatarbelakangi dan awal sudut pandang penulis sehingga akan dilakukannya suatu penelitian. Penelitian merupakan kegiatan ilmiah
yang tentunya memiliki tujuan yang akan dicapai dibahas dalam sub-bab tujuan penelitian. Banyak aspek yang terlibat pada saat dilakukannya suatu penelitian, namun
tidak semua aspek tersebut dilibatkan dalam penelitian sehingga dibuat suatu rumusan dan batasan masalah penelitian untuk menjaga penelitian tersebut pada target dan
tujuan yang telah ditentukan, hal ini dibahas pada rumusan dan batasan masalah. Tingkat keberhasilan suatu penelitian tentu memberikan manfaat bagi pembaca dan
penulis khususnya. Suatu penelitian yang telah dilakukan disusun dalam bentuk
Universitas Sumatera Utara
laporan hasil penelitian yang memiliki sistematika penulisan yang ilmiah, hal ini dibahas pada sub-bab sistematika penulisan.
Bab II. Tinjauan Pustaka Pada bab tinjauan pustaka terdiri dari beberapa sub-bab yang keseluruhan sub-
bab berisikan teori – teori pendukung untuk melakukan pendekatan – pendekatan
teoritis dalam menganalisis data hasil pengujian
prototype
turbin Angin Vertikal Axis Savonius akibat variasi kenaikan kecepatan angin
Uo
dan jumlah sudu. Bab III. Perancangan Turbin Angin Savonius
Dalam bab ini dibahas penjelasan tentang metode penelitian berupa bahan dan peralatan yang digunakan, perancangnan, waktu dan tempat penelitian, prosedur dan
variabel yang diamati. Bab IV. Analisa Data dan Pembahasan
Pada bab ini berisikan hasil penelitian yang dilakukan berupa daya dan putaran yang dihasilkan oleh turbin angin . Dalam bab ini juga dipaparkan mengenai
perhitungan dari data yang diperoleh dengan menggunakan teori yang ada pada bab II. Bab V. Kesimpulan dan Saran
Pada bab ini merupakan kesimpulan dan saran dari hasil analisa serta permasalahan yang ada pada skripsi ini.
Universitas Sumatera Utara
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 POTENSI ANGIN INDONESIA
Pada dasarnya angin terjadi karena ada perbedaan suhu antara udara panas dan udara dingin. Didaerah katulistiwa, udaranya menjadi panas mengembang dan
menjadi ringan, naik keatas dan bergerak ke daerah yang lebih dingin. Sebaliknya daerah kutub yang dingin, udaranya menjadi dingin dan turun ke bawah. Dengan
demikian terjadi suatu perputaran udara berupa perpindahan udara dari kutub utara ke garis katulistiwa menyusuri permukaan bumi dan sebaliknya suatu perpindahan udara
dari garis katulistiwa kembali ke kutub utara, melalui lapisan udara yang lebih tinggi. Angin dapat bergerak secara horizontal maupun vertikal dengan kecepatan yang
dinamis dan fluktuatif. Pergerakan angin secara horizontal dinamakan adveksi, sedangkan pergerakan secara vertikal dinamakan konveksi. Pergerakan perputaran
bumi juga berpengaruh terhadap angin, yang disebut gaya
coriollis.
Gambar 2.1 Siklus Terjadinya Angin Dunia Sumber :
http:gienzmedia.blogspot.com
Hubbert memperkirakan bahwa konveksi arus yang ditimbulkan oleh lautan dan atmosfer bergabung membentuk suatu energi yang besarnya 3,7.10
14
Watt.
Universitas Sumatera Utara
