BAB III PERANCANGAN TURBIN ANGIN SAVONIUS
3.1 Penerapan Prinsip Konversi Energi Angin
Berdasarkan studi literatur dan teori yang mendukung pada tinjauan pustaka, maka pada bab ini akan dibahas mengenai perancangan penelitian yang mengacu pada teori
pendukung yang telah dibahas pada bab sebelumnya. 3.1.1 Menentukan Kecepatan Angin untuk Pengujian
Sebelum perancangan dimensi turbin angin savonius, terlebih dahulu penulis mempertimbangkan kondisi angin yang merupakan sebagai sumber energi yang akan
dimanfaatkan. Berdasarkan data klimatologi dari Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika BMKG Sumatera Utara tanggal 22 Mei 2010, maka penulis akan melakukan
pengujian dengan variasi kecepatan angin 3,2; 4,0; 4,8; 5,4 dan 6,0 ms. Alasan penulis memilih kecepatan angin tersebut karena turbin savonius lebih ideal bekerja pada
kecepatan angin rendah dibandingkan kecepatan angin yang relatif tinggi. 3.1.2 Perhitungan Daya Maksimum Rotor
Menurut aturan Betz’ turbin angin sumbu horizontal mampu mengekstrak daya angin sebesar 59,25 dari daya total angin yang melalui area sapuan rotor turbin. Berikut
adalah daya maksimum teoritis yang dapat diekstrak rotor turbin angin dengan asumsi tidak ada loses yang terjadi dan tidak ada turbulensi.
Untuk turbin angin sumbu vertikal dengan diameter rotor 1 m, daya maksimum yang dapat diekstrak dari daya angin dengan temperatur udara 25
o
C pada variasi kecepatan angin seperti pada tabel berikut:
Universitas Sumatera Utara
Tabel 3.1 Daya rotor maksimum dengan diameter 1 m dengan variasi kecepatan angin Kecepatan angin ms
Daya rotor watt 1
2 3
4 5
6 7
1,1868 1,1868
1,1868 1,1868
1,1868 1,1868
1,1868 0,276
2,209 7,455
17,672 34,517
59,645 94,715
Namun untuk turbin angin jenis savonius secara teoritis hanya mampu mengekstrak daya angin sebesar 22 dari daya total angin yang melalui area sapuan rotor turbin.
3.1.3 Tip Speed Ratio Tip speed ratio merupakan rasio kecepatan ujung rotor turbin dengan kecepatan angin
yang melalui sudu rotor tersebut. Turbin savonius memanfaatkan gaya hambat drag force untuk mengekstrak daya angin. Pada umumnya turbin tipe drag memiliki tip speed ratio
relatif rendah dibanding turbin angin sumbu horizontal. Berdasarkan grafik koefisien daya vs tip speed ratio pada gambar 2.17, untuk turbin savonius memiliki nilai koefisien daya
maksimum pada nilai tip speed ratio berada dibawah 1. Berdasarkan hal ini juga sebagai acuan penulis dalam membuat perancangan turbin angin.
3.2 Perancangan dan Pembuatan Elemen Turbin Angin Savonius
Kategori