KINERJA TURBIN ANGIN SAVONIUS DENGAN MODIFIKASI BENTUK GEOMETRI SUDU TIPE BACH

Turbin angin Savonius merupakan turbin sumbu vertikal berbasis drag dan digunakan sebagai sumber alternatif dalam pembangkit energi skala kecil. Kesederhanaan konstruksi, biaya rendah, kemampuan mulai yang baik, kecepatan operasi yang relatif rendah dan tidak tergantung pada arah angin adalah keunggulan utama rotor ini. Namun, efisiensinya lebih rendah daripada turbin angin tipe lainnya karena torsi negatif yang tinggi yang dihasilkan oleh sudu kembali. Tujuan penelitian ini adalah mengkaji modifikasi bentuk geometri sudu turbin angin Savonius tipe Bach untuk mendapatkan kinerja yang optimal. Modifikasi dilakukan pada bagian sudu lurus, dengan menekuk pada pertemuan sudu lengkung dan sudu lurus, ke arah dalam ke arah luar, sehingga membentuk sudut tertentu. Terdapat 5 model rotor yang diuji termasuk model baseline (tanpa tekukan atau β=90°), dua model ditekuk ke dalam (β=70° and β=80°), dan dua model ditekuk keluar (β=100° dan β=110°). Kelima model sudu yang diuji memiliki jarak antar sudu yang sama. Penelitian dilakukan dengan simulasi CFD secara statis untuk mendapatkan karakteristik aerodinamis dan simulasi dinamis untuk mendapatkan kinerja rotor. Selanjutkan penelitian eksperimental dilakukan juga secara statis dan dinamis, di mana model turbin angin Savonius diuji pada terowongan angin untuk memperoleh kinerja turbin dengan parameter koefisien drag (CD), koefisien momen (CM) dan koefisien daya (CP) terhadap perubahan rasio kecepatan ujung (TSR). Untuk simulasi statis, hasil penelitian menunjukkan nilai koefisien drag (CD) yang lebih tinggi diperoleh pada modifikasi turbin dengan sudut tekuk ke arah luar (β=100° dan 110°) pada posisi rotor 150° dan 330° dibandingkan model lainnya. Sedangkan nilai koefisien lift (CL) tertinggi diperoleh pada turbin model dengan sudut tekuk β=100° pada posisi rotor 90° and 270°. Hasil yand sama diperoleh pada pengujian eksperimental statis untuk nilai koefisien drag. Untuk simulasi CFD secara dinamis, hasil menunjukkan rotor dengan sudut sudu lurus β=100° memiliki koefisien daya tertinggi pada TSR=0.8. Sedangkan rotor dengan sudut sudu lurus β=70° memiliki koefisien daya terendah sebesar 0.172 pada TSR = 0.8. Hasil ini sesuai dengan data eksperimen, di mana rotor dengan sudut sudu lurus β=100° memiliki koefisien daya tertinggi sebesar 0.244 pada TSR=0.8. Sedangkan, koefisien daya maksimum untuk model I (β=90°), model V (β=110°), model III (β=80°) dan model II (β=70°) ditemukan 0,241, 0,234, 0,208 dan 0,205 berturut – turut, masingmasing pada TSR=0,8.