56
4.3 Grafik Pengujian
4.3.1 Grafik pengujian tiga sudu
Gambar 4.2 Grafik pengaruh tip speed ratio terhadap efisiensi turbin angin Darrieus H dengan jumlah sudu 3 buah
Dari grafik diatas ditunjukkan bahwa pada masing masing pembebanan yang dilakukan pada turbin dengan jumlah sudu tiga buah, efisiensi turbin akan
bertambah jika tip speed ratio turbin naik. Hal ini disebabkan bahwa tip speed ratio merupakan fungsi dari kecepatan sudut. Dimana jika kecepatan sudut turbin
bertambah maka otomatis generator akan menghasilkan tegangan yang lebih besar. Dari grafik didapat bahwa efisiensi maksimum turbin terjadi pada
pembebanan 10 W sebesar 11.37 terjadi pada tip speed ratio 0.65. TSR diperlukan untuk dapat mengetahui besarnya kecepatan putar rotor.
0.0 2.0
4.0 6.0
8.0 10.0
12.0
0.2 0.4
0.6 0.8
1 1.2
E fisi
en si
TSR TSR vs
Ƞ
Beban 10 W Beban 5 W
Beban 3 W
Universitas Sumatera Utara
57 Gambar 4.3 Grafik pengaruh sudut pitch
ϕ terhadap efisiensi turbin anginDarrieus H dengan jumlah sudu 3 buah
Efisiensi turbin maksimum terjadi pada saat turbin dibebani lampu dengan daya 10 W yaitu 11.37 dengan sudut pitch
ϕ turbin sebesar 8 . Pada
pembebanan turbin dengan daya lampu 5 W dan 3 W efisiensi turbin yang maksimum pada kedua pembebanan tersebut diperoleh pada sudut serang sudu
turbin sebesar 8 .
Gambar 4.4 Grafik pengaruh sudut pitch ϕ terhadap tip speed ratio turbin angin
Darrieus H dengan jumlah sudu 3 buah
0.0 2.0
4.0 6.0
8.0 10.0
12.0
2 4
6 8
10 12
14
E fisi
en si
ϕ ϕ vs Ƞ
Beban 10 W Beban 5 W
Beban 3 W
0.0 0.2
0.4 0.6
0.8 1.0
1.2
2 4
6 8
10 12
14
T S
R
ϕ ϕ vs TSR
Beban 10 W Beban 5 W
Beban 3 W
Universitas Sumatera Utara
58 Tip speed ratio TSR turbin maksimum terjadi pada saat turbin dibebani
lampu dengan daya 3 W yaitu 1.02 dengan sudut pitch ϕ turbin sebesar 8
. Hal ini sebanding dengan pembebanan yang dilakukan, semakin kecil beban yang di
berikan pada turbin ini maka penurunan rpm yang terjadi pun semakin kecil. TSR diperlukan untuk dapat mengetahui besarnya kecepatan putar rotor.
4.3.2 Grafik pengujian 4 sudu
Gambar 4.5 Grafik pengaruh tip speed ratio terhadap efisiensi turbin angin Darrieus H dengan jumlah sudu 4 buah
Dari grafik diatas ditunjukkan bahwa pada masing masing pembebanan yang dilakukan pada turbin dengan jumlah sudu empat buah, efisiensi turbin akan
bertambah jika tip speed ratio turbin naik. Hal ini disebabkan bahwa tip speed ratio merupakan fungsi dari kecepatan sudut. Dimana jika kecepatan sudut turbin
bertambah maka otomatis generator akan menghasilkan tegangan yang lebih besar. Dari grafik didapat bahwa efisiensi maksimum turbin dengan jumlah sudu
empat buah terjadi pada pembebanan 10 W sebesar 12.19 terjadi pada tip speed ratio 0.68.
0.0 2.0
4.0 6.0
8.0 10.0
12.0 14.0
0.2 0.4
0.6 0.8
1 1.2
E fisi
en si
TSR TSR vs
Ƞ
Beban 10 W Beban 5 W
Beban 3 W
Universitas Sumatera Utara
59 Gambar 4.6 Grafik pengaruh sudut pitch
ϕ terhadap efisiensi turbin angin Darrieus H dengan jumlah sudu 4 buah
Efisiensi turbin maksimum terjadi pada saat turbin dibebani lampu dengan daya 10 W yaitu 12.19 dengan sudut pitch
ϕ turbin sebesar 8 . Pada
pembebanan turbin dengan daya lampu 5 W dan 3 W efisiensi turbin yang maksimum pada kedua pembebanan tersebut diperoleh pada sudut serang sudu
turbin sebesar 8 .
Gambar 4.7 Grafik pengaruh sudut pitch ϕ terhadap tip speed ratio turbin angin
Darrieus H dengan jumlah sudu 4 buah
0.0 2.0
4.0 6.0
8.0 10.0
12.0 14.0
2 4
6 8
10 12
14
E fisi
en si
ϕ
ϕ vs Ƞ
Beban 10 W Beban 5 W
Beban 3 W
0.0 0.2
0.4 0.6
0.8 1.0
1.2
2 4
6 8
10 12
14
T S
R
ϕ
ϕ vs TSR
Beban 10 W Beban 5 W
Beban 3 W
Universitas Sumatera Utara
60 Tip speed ratio TSR turbin maksimum terjadi pada saat turbin dibebani
lampu dengan daya 3 W yaitu 1.08 dengan sudut pitch ϕ turbin sebesar 8
. Hal ini sebanding dengan pembebanan yang dilakukan, semakin kecil beban yang
diberikan pada turbin ini maka penurunan rpm yang terjadi pun semakin kecil.
4.3.3 Grafik pengujian 5 sudu
Gambar 4.8 Grafik pengaruh tip speed ratio terhadap efisiensi turbin angin Darrieus H dengan jumlah sudu 5 buah
Dari grafik di atas ditunjukkan bahwa pada masing masing pembebanan yang dilakukan pada turbin dengan jumlah sudu lima buah, efisiensi turbin akan
bertambah jika tip speed ratio turbin naik. Hal ini disebabkan bahwa tip speed ratio merupakan fungsi dari kecepatan sudut. Dimana jika kecepatan sudut turbin
bertambah maka otomatis generator akan menghasilkan tegangan yang lebih besar. Dari grafik didapat bahwa efisiensi maksimum turbin terjadi pada
pembebanan 10 W sebesar 14.69 terjadi pada tip speed ratio 0.73. Tip speed ratio diketahui supaya diketahui pengaruh putaran turbin terhadap efisiensi yang
dihasilkan turbin. Tip speed ratio turbin juga berpengaruh terhadap besarnya sudut serang dari sudu turbin.
0.0 2.0
4.0 6.0
8.0 10.0
12.0 14.0
16.0
0.2 0.4
0.6 0.8
1 1.2
1.4
E fisi
en si
TSR
TSR vs Ƞ
Beban 10 W Beban 5 W
Beban 3 W
Universitas Sumatera Utara
61 Gambar 4.9 Grafik pengaruh sudut pitch
ϕ terhadap efisiensi turbin angin Darrieus H dengan jumlah sudu 5 buah
Efisiensi turbin maksimum terjadi pada saat turbin dibebani lampu dengan daya 10 W yaitu 14.69 dengan sudut pitch
ϕ turbin sebesar 8 . Pada
pembebanan turbin dengan daya lampu 5 W dan 3 W efisiensi turbin yang maksimum pada kedua pembebanan tersebut diperoleh pada sudut serang sudu
turbin sebesar 8 .
Gambar 4.10 Grafik pengaruh sudut pitch ϕ terhadap tip speed ratio turbin angin
Darrieus H dengan jumlah sudu 5 buah
0.0 2.0
4.0 6.0
8.0 10.0
12.0 14.0
16.0
2 4
6 8
10 12
14
E fi
si e
n si
ϕ ϕ vs Ƞ
Beban 10 W Beban 5 W
Beban 3 W
0.0 0.2
0.4 0.6
0.8 1.0
1.2 1.4
2 4
6 8
10 12
14
T S
R
ϕ
ϕ vs TSR
Beban 10 W Beban 5 W
Beban 3 W
Universitas Sumatera Utara
62 Tip speed ratio TSR turbin maksimum terjadi pada saat turbin dibebani
lampu dengan daya 3 W yaitu 1.19 dengan sudut pitch ϕ turbin sebesar 8
. Hal ini sebanding dengan pembebanan yang dilakukan, semakin kecil beban yang
diberikan pada turbin ini maka penurunan rpm yang terjadi pun semakin kecil.
Gambar 4.11 Grafik sudut pitch
ϕ vs ɳ pada turbin dengan jumlah sudu 3, 4, 5
dan yang dilakukan pada pembebanan 3, 5, 10 Watt Pada grafik ini ditampilkan grafik sudut pitch
ϕ vs efisiensi turbin pada
masing masing jumlah sudu dan pembebanan yang digunakan. Efisiensi turbin yang paling maksimum terjadi pada turbin dengan jumlah sudu 5 buah yaitu
sebesar 14.69 . Efisiensi ini terjadi saat sudut pitch dari turbin di atur sebesar 8
.
2 4
6 8
10 12
14 16
2 4
6 8
10 12
14
E fisi
en si
ϕ ϕ vs ɳ
3 SUDU BEBAN 3 Watt 3 SUDU BEBAN 5 Watt
3 SUDU BEBAN 10 Watt 4 SUDU BEBAN 3 Watt
4 SUDU BEBAN 5 Watt 4 SUDU BEBAN 10 Watt
5 SUDU BEBAN 3 Watt 5 SUDU BEBAN 5 Watt
5 SUDU BEBAN 10 Watt
Universitas Sumatera Utara
63 Gambar.4.12. Grafik jumlah sudu terhadap efisiensi maksimum
Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa efisiensi efisiensi maksimum berada pada jumlah sudu lima buah yaitu sebesar 14,69
4.4 Perbandingan turbin angin Savonius dengan turbin angin Darrieus H
Kategori