adanya sistem -...

1

2

Kondisi daerahpemukimansekitar pantaibandealit yang sampai saat inibelum teralirilistrik PLN danhanyamengandalkanGenset yang hidup 4 jam dalam sehari

Kondisi daerahpantai Bandealityang dikelilingioleh tamannasional MeruBetiri yang tidakmemungkinkanuntuk dibangunsaluran listrikdari luar

Kondisi lautselatan pulaujawa (SamudraHindia) yang memilikikecepatanangin yang cukup namunbelumdimanfaatkansecaramaksimal

Adanya SistemPembangkitListrik TenagaAngin yang bisadiaplikasikan didaerahpemukimantersebut tanpamelalui tamannasional

3

4

5

Untuk mengetahui daya yang dihasilkan olehPembangkit listrik tenaga angin yang diaplikasikan di pantai Bandealit.

6

Untuk Mengetahui Desain VAWT yang menghasilkan torsi yang Optimal yang diaplikasikan di pantai bandealit Jember.

7

Data Kecepatan Angin

Sedangkan jumlah rumah penduduk berjumlah 50 rumah yang tersebar di dekat pantai. Diasumsikan masing-masing rumah disuplai dengan sumber energi listrik 450 W

Perhitungan awal Sehingga total kebuthan daya didaerah tersebut

adalah 450 X 50 = 2250 W.

Spesifikasi Design Tipe : Darrieus Diameter (D) : 8 m JariJari (R) : 4 m Tinggi (H) : 6.5 m Angle of attack : 0o

JumlahDaun : 3 dan 4 Sudut pitch : 10o dan 11o

Airfoil : NACA 0015 Kecepatan udara : 3 m/s

Tenaga angin yang yang dapat diambil dari daerah blade dari rotor turbin yang tersapu dapat digambarkansebagai berikut:

Power yang terdapat pada angin dikonversi oleh turbinangin untuk menjadi energy gerak berupa putaran. Besarnya power yang bisa dihasilkan oleh turbinangin, PT, dapat dirumuskan sebagai berikut

Power Elektris

Hasil perhitungan terhadap variasi kecepatan angin

Pemodelan1. Proses pertama yang dilakukandalam proses

penggambaran adalah menentukan koordinat dariprofil NACA 0015 tersebut yang didapat dari rumus.

Dimana Yt adalah nilai dari separuh ketebalan profil (m). c adalah panjang chord (m). X adalah posisi pada chord dari 0 sampai c. t adalah persentase dari ketebalan maksimum profile. Berikut tabel hasil perhitungan di Ms Excel untuk panjang chord 1.5 m dan 2 m.

Gambar 4.1 Koordinat dan Garis profil NACA 0015

Gambar 4.2 Pemodelan VAWT diputar 10o

Gambar 4.3 Pemodelan VAWT yang telah diberisurface

Gambar 4.4 PemodelanVAWT yang telah dimeshing.

Proses Pre-Processor/ Pre-SolverProses simulasi CFD diperlukan suatukondisi yang kita harus sesuaikan dengankondisinyata agar hasilyang didapatkan menjadi maksimal.

Kecepatan fluida yang diasumsikan konstan 3 m/s. Proses Solver CFD

Solver adalah proses perhitunganoleh computer. Dengan memasukkan Boundary condition untukmendapatkankondisibatas yang diinginkan.

Proses CFD Post-ProcessorPost-Processor adalah tahapan dalam CFD dimanamengorganisasi dan menginterprestasi data hasilsimulasi CFD yang bisa berupa gambar, kurva dananimasi.

VariasiBerikut ini variasi yang dilakukan dalam pemodelan VAWT pada penelitian skripsi ini. Seperti yang bisa dilihat pada Tabel 4.5 di bawah.

PerhitunganGaya Lift dan Gaya DragContoh perhitunganDari simulasi hasil yang didapatkan berupa besarnya

gaya lift dan gaya drag. Sebagai contoh pada variasipanjang chord 1.5 m, sudut pitch 10o, didapatkan gaya lift sebesar 130.9687 N dan gaya drag 23.3231 N.

Koifisien lift

Koifisien Drag

Sehingga koifisien tangensial dapat dihirung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

Torsi yang dihasilkan dapat dihitung dengan menggunanakan rumus :

Untuk jumlah blade 3 buah, torsi rata-rata yang dihasilkan dapat dihitung dengan menggunanakan rumus :

Data yang diperolehdarihasilsimulasiVariasiData yang diperoleh dari hasil simulasi berupa data

numeric adalah harga gaya Torsi yang ditabulasikanpada table berikut.

Pada panjang chord 1.5 m

Pada panjang chord 2 m

Tabel Hasil Pehitungan

Kesimpulan Berdasarkanhasilsimulasi, analisa data

danpembahasan yang telahdilakukan, makadapatdiambilbeberapakesimpulansebagaiberikut :

1. Untuk memenuhi suplai daya pada daerah penelitian dibutuhkan vertical axis wind turbine sebanyak 19 buah.

2. Torsi rata-rata terbesar terdapat pada variasipanjang chord 1.5 m dengan sudut pitch 10o danjumlah blade 4 buah dengan nilai 134.9452198 Nm, sedangkan torsi rata-rata terendah terdapat pada variasi panjang chord 2 m dengan sudut pitch 11o danjumlah blade 3 buah dengan nilai 44.57426729 Nm..

3. Power elektris terbesar didapatkan pada variasipanjang chord 1.5 m dengan sudut pitch 10o danjumlah blade 4 buah dengan nilai 1237.714 Wat.

4. Efesiensi terbesar terdapat pada variasi panjangchord 1.5 m dengan sudut pitch 10o dan jumlah blade 4 buah dengan nilai 57.29 %, sedangkan efesiensiterendah terdapat pada variasi panjang chord 2 m dengan sudut pitch 11o dan jumlah blade 3 buahdengan nilai 18.93%.

5. Penambahan jumlah blade menyebabkanpeningkatan torsi rata-rata, power turbin, power elektris dan efesiensi yang dihasilkan oleh VAWT.

6. Penambahan panjang chord memberikanpenurunan torsi rata-rata, power turbin, power elektrisdan efesiensi yang dihasilkan oleh VAWT. Namunbesarnya penurunan tersebut tidak terlalu besar.

7. Peningkatan sudut pitch menyebabkan penurunanyang besar pada koefeisien tangensial, torsi rata-rata, power turbin, power elektris dan efesiensi yang dihasilkan oleh VAWT. Sudut pitch untuk mendapatkan torsi yang besar pada penelitian inididapatkan pada sudut pitch 10o.

Presure

Presure

Velocity

Force