Gambar 4.16 Grafik nilai TSR vs efisiensi turbin untuk semua jumlah sudu Dari grafik di atas terlihat bahwa semakin besar nilai TSR, maka nilai
efisiensi turbin angin juga akan semakin besar. Turbin angin yang memiliki jumlah sudu 5 buah memiliki tingkat efisiensi yang paling tinggi
dibandingkan dengan turbin angin yang memiliki jumlah sudu 3, 4 maupun 6 buah. Nilai maksimum efisiensi untuk turbin dengan jumlah sudu 5 buah
mencapai pada 58,9413 pada TSR 1.8. Sedangkan efisiensi paling rendah dimiliki oleh jumlah sudu 3 buah dengan nilai efisiensi 55,2841 pada TSR
1,65.
4.3 Perbandingan dengan Eksperimental
Penelitian secara eksperimental telah dilakukan sebelumnya terhadap turbin angin tipe Darrieus H-rotor dengan menggunakan airfoil NACA 0018.
Jumlah sudu yang digunakan 3 buah, diameter turbin angin 1,5 meter, dan kecepatan angin 3 ms. Pengujian dilakukan secara langsung di tambak udang di
daerah Jalan Young Panah Hijau Kelurahan Labuhan Deli Kecamatan Medan Marelan. Berikut ini data yang diperoleh dari hasil pengujian yang dilakukan
secara eksperimen di lapangan.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.10 Data pengujian eksperimen 3 sudu sebelum dikenakan beban dan sesudah dikenakan beban aerator.
Sebelum pembebanan Setelah pembebanan
n rpm
TSR P
t
Watt n
rpm TSR
P
t
Watt 80
2.09 16.07
16 0.418
8.39 Tabel 4.11 Data pengujian simulasi 3 sudu sebelum dikenakan beban dan sesudah
dikenakan beban aerator Sebelum pembebanan
Setelah pembebanan n
rpm TSR
ν
ave
ms Cp
P
t
Watt η
n rpm
TSR
ν
ave
ms Cp
P
t
Watt η
2.09 2.09
1.34 0.578 27.178 57.88
16 0.42 2.328
0.353 16.57
35.29 Kesimpulan yang dapat diambil dari data di atas yaitu sebagai berikut.
• Daya turbin yang diperoleh dari hasil eksperimen turbin angin tipe Darrieus H-rotor sebelum pembebanan sebesar 16.07 Watt, setelah
pembebanan aerator menjadi 8.39 Watt. • Daya turbin yang diperoleh dari hasil simulasi turbin angin tipe Darrieus
H-rotor sebelum pembebanan sebesar 27,178 Watt, setelah pembebanan aerator menjadi 16,57 Watt.
• Perbedaan dari hasil eksperimen dan hasil simulasi dikarenakan pada metode simulasi nilai-nilai efisiensi dari bantalan, generator serta massa
konstruksi turbin angin diabaikan. Simulasi CFD merupakan pendekatan teoritis melalui aplikasi software.
Universitas Sumatera Utara
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian dan analisa yang telah dilakukan dan dilaporkan
pada bab-bab sebelumnya, maka kesimpulan dari hasil penelitian ini yaitu:
1. Pada saat sudut serang 0 nilai koefisien gaya angkat airfoil NACA 0018
bernilai nol, hal ini akan mengakibatkan tidak adanya gaya aerodinamis dari profil airfoil. Ini disebabkan karena profil airfoil ini berbentuk simetri,
dimana bentuk bagian atas profil sama dengan bentuk bagian bawah profil airfoil. Unjuk kerja aerodinamis profil airfoil NACA 0018 akan memiliki
nilai optimum pada sudut serang α = 7 , nilai ini diperoleh dari
perbandingan antara koefisien gaya angkat dengan koefisien gaya hambat tertinggi yang diperoleh dari hasil simulasi yang nilainya sebesar 44,106.
2. Simulasi turbin angin dengan variasi tip speed ratio menunjukkan nilai koefisien daya terkecil 0,553 dihasilkan oleh jumlah sudu 3 buah dengan
nilai tip speed ratio sebesar 1.65, sedangkan koefisien daya terbesar 0,589 dihasilkan oleh jumlah sudu 5 buah dengan nilai tip speed ratio 1.8.
3. Turbin angin dengan jumlah sudu 5 buah lebih efisien untuk mengekstrak energi angin daripada turbin angin dengan jumlah sudu 3 buah, 4 buah dan
6 buah. Hal ini disebabkan karena ketika jumlah sudu 5 buah kerapatan luas sapuan turbin semakin besar.
Efisiensi maksimum untuk tiap jumlah sudu yaitu: • 3 sudu,
η
max
= 56.203 • 4 sudu,
η
max
= 58.098 • 5 sudu,
η
max
= 58.941 • 6 sudu,
η
max
= 58.534 4. Setelah dilakukan perbandingan dengan penelitian lain yang dilakukan
secara eksperimen didapatkan hasil yang cukup mendekati. Penelitian yang dilakukan secara eksperimen dengan menggunakan 3 sudu, panjang
sudu 45 cm menghasilkan daya sebesar 8.39 Watt pada putaran turbin 16
Universitas Sumatera Utara
