51 3. Karena generator dibuat sendiri oleh penulis, sehingga efisiensinya sangat
rendah, dan karena generator terdiri dari 1 fasa maka ketika dibebani terjadi getaran yang sangat tinggi yang mengurangi putaran dan daya
turbin. Getaran ini disebabkan oleh perbedaan sudut fasa generator yang sangat besar yaitu sebesar 360
.
4.5 Usaha dan tantangan untuk meningkatkan efisiensi turbin angin Darrieus-H
1. Megurangi gaya drag sudu Sudu merupakan komponen utama pada turbin angin. Pada saat sudu
berputar, sudu menghasilkan gaya lift dan gaya drag. Semakin besar gaya lift semakin baik, sebaliknya semakin kecil gaya drag semakin baik. Pada turbin
angin Darrieus, gaya drag pada sudu biasanya paling besar pada bagian ujung sudu. Karena pada bagian ini terjadi aliran vortex udara sehingga timbul pusaran
udara yang akan menghambat sudu. Untuk satu sudu turbin terdapat dua ujung sudu.
2. Pemilihan generator yang tepat Sistem konversi energi angin yang mengkonversikan energi angin menjadi
tenaga listrik menggunakan generator. Pemilihan generator yang tepat akan mempengaruhi efisiensi sistem turbin angin. Berikut ini merupakan perbandingan
beberapa generator: a Doubly-fed Induction Generator with Three-stage Gearbox DFIG3G
b Direct Drive Synchronous Generator with electrical excitation DDSG c Direct Drive Permanent Magnet Generator DDPMG
d Permanent Magnet Generator with Single-stage Gearbox PPMG1G e Doubly-fed Induction Generator with Single-stage Gearbox DFIG1G
Yang dibandingkan adalah biaya dan hasil energi tahunan yang dibangkitkan generator. DFIG3G merupakan solusi untuk biaya murah dengan
menggunakan komponen-komponen standar. DFIG1G merupakan generator yang paling diminati karena perbandingan biaya dan hasil energi yang dibangkitkan.
Sedangkan DDPMG merupakan generator dengan hasil energi tahunan yang
Universitas Sumatera Utara
52 paling tinggi dan lebih murah dari DDSG, tetapi masih lebih mahal jika
dibangdingkan dengan generator yang menggunakan gearbox Polinder, 2006. 3. Pemilihan sistem transmisi
Jika untuk alasan biaya harus menggunakan generator dengan sistem transmisi, maka perlu diterapkan sistem transmisi dengan kecepatan variable
variable speed transmission. Karena kecepatan angin tidak konstan maka putaran yang dihasilkan turbin juga tidak konstan. Begitu juga dengan putaran
generator akan terjadi fluktuasi, sehingga akan mengurangi efisiensi. Untuk itu perlu dikembangkan sistem tranmisi dengan kecepatan variabel. Dengan
menggunakan sistem transmisi ini, meskipun putaran turbin terjadi fluktuasi, tetapi putaran generator akan konstan.
4. Penerapan sistem variable pitch Pada turbin angin Darrieus, sudut serang sudu untuk satu putaran terus
berubah-ubah seiring dengan perubahan sudut azimuth sudu θ. Pada sudut
azimuth tertentu, sudut serang sudu akan melewati sudut serang kritis sudu sehingga terjadi stall pada sudu stall = kehilangan gaya angkat. Pada kondisi
stall, sudu akan menghasilkan gaya drag yang sangat besar sehingga akan mengurangi performansi turbin. Untuk mengatasi permasalahan ini, maka
dikembangkan sistem yang disebut dengan variable pitch. Dengan sistem ini, sudut serang sudu akan sama untuk setiap sudut azimuth sudu. Tetapi sistem ini
membutuhkan konstruksi yang lebih rumit. Ada dua jenis sistem variable pitch: a Passive variable pitch, dimana sistem variable pitch hanya berfungsi
seiring dengan perubahan sudut azimuth sudu θ.
b Active variable pitch, dimana sistem variable pitch berfungsi seiring dengan perubahan sudut azimuth
sudu θ dan tip speed ratio turbin TSR. Sistem ini lebih baik dari sistem passive variable pitch, tetapi
membutuhkan sistem yang lebih rumit.
Universitas Sumatera Utara
53
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
