12 9.10
0.353 23.5
11.60 0.461
30.1 9.80
0.391 25.4
4.2 Analisa Data
4.2.1 Perhitungan daya angin P
angin
Kondisi angin pada saat dilakukan pengujian yaitu pada temperatur 32 C.
Sehingga massa jenis udara dapat dihitung,yaitu: T = 32
C = 305 K
udara
= 1.1594 kgm
3
T K
kgm
3
300 1.1774
305 1.1594
350 0.998
Kecepatan angin pada saat pengujian adalah 3.85 ms, sehingga daya angin yang melewati luas rotor turbin menjadi:
D
turbin
= 1.5 m H
turbin
= 1.5 m A
= D
turbin
x H
turbin
= 1.5 x 1.5 = 2.25 m
2
P
angin
= ½ A v
3
= 0.5 1.15942.253.85
3
= 74.43 Watt 4.2.2 Perhitungan tip speed ratio
Tip speed ratio TSR, merupakan rasio kecepatan ujung rotor turbin
dengan kecepatan angin yang melalui sudu rotor tersebut. TSR merupakan bilangan tanpa dimensi menunjukkan besarnya putaran turbin terhadap kecepatan
angin. = .rv
= 2 n60 Sebagai contoh perhitungan, diambil data 3 sudu pembebanan 3 Watt pada
sudut pitch 6 .
Universitas Sumatera Utara
n = 63.2 rpm
= 2 63.260 = 6.615 rads
= 6.615 x 0.75 3.85 = 1.290
Hasil perhitungan setiap data dibuat dalam bentuk tabel. 4.2.3 Perhitungan efisiensi turbin
t
Efisiensi merupakan perbandingan daya angin yang mampu diekstrak sudu turbin yang diukur dari besarnya energi listrik yang dihasilkan generator dengan
daya angin teoritis. Efisiensi turbin merupakan keefektifan rotor turbin dalam memanfaatkan energi kinetik angin
Daya turbin P
turbin
= V.I
g
Efisiensi turbin
t
= P
turbin
P
angin
Sebagai contoh perhitungan diambil data 3 sudu pembebanan 3 Watt pada sudut pitch 6
. V
ave
= 24.38 Volt I
ave
= 0.183 Ampere P
turbin
= 24.38 x 0.183 0.7 = 6.374 Watt
t
= 6.374 74.43 x 100 = 8.564
Hasil perhitungan setiap data dibuat dalam bentuk tabel. Tabel.4.8 Data pengujian 3 sudu beban 3 Watt
V
ave
Volt I
ave
A P
W Pt
W Pa
W n
ave
rpm rads
TSR 21.29 0.155 3.29 4.70 74.43 6.32
55.2 5.78
1.13 2
22.32 0.162 3.62 5.17 74.43 6.94 57.9
6.06 1.18
4 22.81 0.166 3.78 5.40 74.43 7.25
59.2 6.19
1.21 6
24.38 0.183 4.47 6.39 74.43 8.58 63.2
6.62 1.29
Universitas Sumatera Utara
8 22.28 0.162 3.60 5.15 74.43 6.92
57.8 6.05
1.18 10
19.30 0.140 2.70 3.86 74.43 5.19 50.0
5.24 1.02
12 17.58 0.130 2.29 3.26 74.43 4.39
45.6 4.77
0.93
Tabel.4.9 Data pengujian 4 sudu beban 3 Watt
V
ave
Volt I
ave
A P
W Pt
W Pa
W n
ave
rpm rads
TSR 17.38 0.126 2.19 3.12 74.43 4.19
45.1 4.72
0.92 2
18.51 0.134 2.48 3.54 74.43 4.76 48.0
5.03 0.98
4 19.48 0.141 2.75 3.92 74.43 5.27
50.5 5.29
1.03 6
22.87 0.165 3.78 5.40 74.43 7.26 59.3
6.21 1.21
8 21.43 0.155 3.32 4.75 74.43 6.38
55.6 5.82
1.13 10
21.07 0.152 3.21 4.59 74.43 6.17 54.7
5.72 1.11
12 20.10 0.145 2.92 4.17 74.43 5.61
52.1 5.46
1.06
Tabel.4.10 Data pengujian 5 sudu beban 3 Watt
V
ave
Volt I
ave
A P
W Pt
W Pa
W n
ave
rpm rads
TSR 17.05 0.123 2.10 3.00 74.43 4.04
44.2 4.63
0.90 2
17.32 0.125 2.17 3.10 74.43 4.17 44.9
4.70 0.92
4 19.88 0.144 2.86 4.09 74.43 5.49
51.6 5.40
1.05 6
21.03 0.152 3.20 4.57 74.43 6.14 54.5
5.71 1.11
8 21.88 0.158 3.46 4.95 74.43 6.65
56.7 5.94
1.16 10
19.91 0.144 2.87 4.10 74.43 5.51 51.6
5.40 1.05
12 18.35 0.133 2.44 3.48 74.43 4.68
47.6 4.98
0.97
Tabel.4.11 Data pengujian 3 sudu beban 5 Watt
V
ave
Volt I
ave
A P
W Pt
W Pa
W n
ave
rpm rads
TSR 19.13 0.298 5.69 8.14 74.43 10.93
49.6 5.19
1.01 2
19.68 0.306 6.03 8.61 74.43 11.57 51.0
5.34 1.04
4 21.26 0.331 7.03 10.05 74.43 13.50
55.1 5.77
1.12 6
22.16 0.345 7.64 10.91 74.43 14.66 57.5
6.01 1.17
8 19.99 0.311 6.22 8.88 74.43 11.93
51.8 5.43
1.06 10 17.69 0.275 4.87 6.95 74.43 9.34
45.9 4.80
0.94 12 15.27 0.238 3.63 5.18 74.43 6.97
39.6 4.15
0.81
Tabel.4.12 Data pengujian 4 sudu beban 5 Watt
Universitas Sumatera Utara
V
ave
Volt I
ave
A P
W Pt
W Pa
W n
ave
rpm rads
TSR 16.61 0.258 4.29 6.13 74.43 8.24
43.1 4.51
0.88 2
17.01 0.265 4.50 6.43 74.43 8.64 44.1
4.62 0.90
4 17.35 0.270 4.68 6.69 74.43 8.99
45.0 4.71
0.92 6
20.93 0.326 6.82 9.74 74.43 13.09 54.3
5.68 1.11
8 19.49 0.303 5.91 8.44 74.43 11.34
50.5 5.29
1.03 10
19.23 0.299 5.76 8.22 74.43 11.05 49.9
5.22 1.02
12 18.19 0.283 5.15 7.35 74.43 9.88
47.2 4.94
0.96
Tabel.4.13 Data pengujian 5 sudu beban 5 Watt
V
ave
Volt I
ave
A P
W Pt
W Pa
W n
ave
rpm rads
TSR 15.14 0.234 3.55 5.07 74.43 6.81
39.3 1.85
0.80 2
15.23 0.236 3.59 5.13 74.43 6.89 39.5
1.86 0.81
4 16.86 0.261 4.40 6.29 74.43 8.45
43.7 1.97
0.89 6
19.03 0.295 5.61 8.01 74.43 10.76 49.3
2.13 1.01
8 20.99 0.325 6.82 9.75 74.43 13.09
54.4 2.28
1.11 10
17.04 0.264 4.50 6.42 74.43 8.63 44.2
1.99 0.90
12 16.66 0.258 4.30 6.14 74.43 8.25
43.2 1.96
0.88
Tabel.4.14 Data pengujian 3 sudu beban 10 Watt
V
ave
Volt I
ave
A P
W Pt
W Pa
W n
ave
rpm rads
TSR 11.50 0.447 5.14 7.34 74.43 9.86
29.8 3.12
0.61 2
12.46 0.485 6.04 8.63 74.43 11.59 32.3
3.38 0.66
4 13.78 0.539 7.42 10.60 74.43 14.25
35.9 3.76
0.73 6
14.90 0.579 8.63 12.33 74.43 16.56 38.6
4.04 0.79
8 13.06 0.507 6.62 9.45 74.43 12.70
33.8 3.54
0.69 10
11.78 0.459 4.52 6.46 74.43 10.38 30.6
3.20 0.62
12 9.10
0.353 3.21 4.59 74.43 6.16 23.5
2.46 0.48
Tabel.4.15 Data pengujian 4 sudu beban 10 Watt
V
ave
Volt I
ave
A P
W Pt
W Pa
W n
ave
rpm rads
TSR 10.17 0.395 4.01 5.73 74.43 7.70
26.4 2.76
0.54 2
10.63 0.416 4.42 6.32 74.43 8.49 27.6
2.89 0.56
4 11.92 0.477 4.69 6.70 74.43 10.91
30.9 3.23
0.63 6
14.57 0.579 8.43 12.04 74.43 16.18 37.8
3.96 0.77
Universitas Sumatera Utara
8 13.21 0.537 7.09 10.13 74.43 13.61
34.3 3.59
0.70 10
12.97 0.526 6.82 9.74 74.43 13.09 33.7
3.52 0.69
12 11.60 0.461 5.35 7.65 74.43 10.27
30.1 3.15
0.61
Tabel.4.16 Data pengujian 5 sudu beban 10 Watt
V
ave
Volt I
ave
A P
W Pt
W Pa
W n
ave
rpm rads
TSR
8.79 0.354 3.11 4.44 74.43 5.97
22.8 1.54
0.46 2
9.10 0.366 3.33 4.76 74.43 6.39
23.6 1.56
0.48 4
10.75 0.418 4.49 6.42 74.43 8.63 27.9
1.69 0.57
6 12.17 0.483 5.87 8.39 74.43 11.27
31.6 1.83
0.64 8
13.09 0.519 6.79 9.70 74.43 13.03 34.0
1.91 0.69
10 10.36 0.475 4.92 7.03 74.43 9.44
27.5 1.70
0.56 12
9.80 0.391 3.83 5.48 74.43 7.36
25.4 1.62
0.52
Universitas Sumatera Utara
4.3 Grafik Pengujian
Kategori