1
2
Kondisi daerah pemukiman sekitar pantai bandealit yang sampai saat ini belum teraliri listrik PLN dan hanya mengandalkan Genset yang hidup 4 jam dalam sehari
Kondisi daerah pantai Bandealit yang dikelilingi oleh taman nasional Meru Betiri yang tidak memungkinkan untuk dibangun saluran listrik dari luar
Kondisi laut selatan pulau jawa (Samudra Hindia) yang memiliki kecepatan angin yang cukup namun belum dimanfaatkan secara maksimal
Adanya Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Angin yang bisa diaplikasikan di daerah pemukiman tersebut tanpa melalui taman nasional
3
4
5
Untuk mengetahui daya yang dihasilkan oleh Pembangkit listrik tenaga angin yang diaplikasikan di pantai Bandealit. Untuk Mengetahui Desain VAWT yang menghasilkan torsi yang Optimal yang diaplikasikan di pantai bandealit Jember.
6
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) :8m 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 digambarkan sebagai berikut:
Power yang terdapat pada angin dikonversi oleh turbin angin untuk menjadi energy gerak berupa putaran. Besarnya power yang bisa dihasilkan oleh turbin angin, PT, dapat dirumuskan sebagai berikut
Power Elektris
Hasil perhitungan terhadap variasi kecepatan angin
Pemodelan 1. Proses pertama yang dilakukandalam proses penggambaran adalah menentukan koordinat dari profil 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 diberi surface
Gambar 4.4 PemodelanVAWT yang telah dimeshing.
Proses Pre-Processor/ Pre-Solver
Proses simulasi CFD diperlukan suatukondisi yang kita harus sesuaikan dengankondisinyata agar hasil yang didapatkan menjadi maksimal. Kecepatan fluida yang diasumsikan konstan 3 m/s. Proses Solver CFD Solver adalah proses perhitunganoleh computer. Dengan memasukkan Boundary condition untuk mendapatkankondisibatas yang diinginkan. Proses CFD Post-Processor Post-Processor adalah tahapan dalam CFD dimana mengorganisasi dan menginterprestasi data hasil simulasi CFD yang bisa berupa gambar, kurva dan animasi.
Variasi
Berikut ini variasi yang dilakukan dalam pemodelan VAWT pada penelitian skripsi ini. Seperti yang bisa dilihat pada Tabel 4.5 di bawah.
Perhitungan Gaya Lift dan Gaya Drag Contoh perhitungan Dari 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 diperolehdarihasilsimulasiVariasi
Data yang diperoleh dari hasil simulasi berupa data numeric adalah harga gaya Torsi yang ditabulasikan pada 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 variasi panjang chord 1.5 m dengan sudut pitch 10o dan jumlah blade 4 buah dengan nilai 134.9452198 Nm, sedangkan torsi rata-rata terendah terdapat pada variasi panjang chord 2 m dengan sudut pitch 11o dan
jumlah blade 3 buah dengan nilai 44.57426729 Nm..
3. Power elektris terbesar didapatkan pada variasi panjang chord 1.5 m dengan sudut pitch 10o dan jumlah blade 4 buah dengan nilai 1237.714 Wat. 4. Efesiensi terbesar terdapat pada variasi panjang chord 1.5 m dengan sudut pitch 10o dan jumlah blade 4 buah dengan nilai 57.29 %, sedangkan efesiensi terendah terdapat pada variasi panjang chord 2 m dengan sudut pitch 11o dan jumlah blade 3 buah dengan nilai 18.93%. 5. Penambahan jumlah blade menyebabkan peningkatan torsi rata-rata, power turbin, power elektris dan efesiensi yang dihasilkan oleh VAWT.
6. Penambahan panjang chord memberikan penurunan torsi rata-rata, power turbin, power elektris dan efesiensi yang dihasilkan oleh VAWT. Namun besarnya penurunan tersebut tidak terlalu besar. 7. Peningkatan sudut pitch menyebabkan penurunan yang 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 ini
didapatkan pada sudut pitch 10o.
Presure
Presure
Velocity
Force
