PEMODELAN TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL TIPE H-ROTOR SEBAGAI SUMBER ENERGI PENERANGAN JALAN DI KABUPATEN PANDEGLANG
DOI:
https://doi.org/10.54314/jssr.v8i4.5098Abstrak
Abstract: This research aims to model and analyze the performance of a vertical axis wind turbine (VAWT) of H-Rotor type as an alternative renewable energy source for street lighting in Pandeglang Regency. The study employed both mathematical analysis and Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation using ANSYS CFX. Variations of design parameters included blade chord length, blade number, and pitch angle with NACA 0015 as the blade profile. The average wind speed of 4.25 m/s from Carita, Pandeglang, was used as input. The results showed that the optimal configuration (chord 6 m, 4 blades, pitch angle 15°) produced a theoretical torque of 352.8 Nm and power of 486 W, while CFD simulation yielded torque of 306.1 Nm and power of 422–454 W. The error margin of ±15% indicates the validity of the simulation model. With three turbines connected in parallel, an effective capacity of 1200 W can be achieved to support street lighting. This study concludes that the H-Rotor VAWT is feasible as a renewable energy solution for low wind speed regions.
Â
Keywords: VAWT, H-Rotor, torque, CFD, renewable energy, Pandeglang.
Â
Abstrak: Penelitian ini bertujuan memodelkan dan menganalisis kinerja turbin angin sumbu vertikal (VAWT) tipe H-Rotor sebagai sumber energi terbarukan alternatif untuk penerangan jalan di Kabupaten Pandeglang. Metode penelitian menggunakan analisis matematis dan simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) dengan perangkat lunak ANSYS CFX. Parameter desain yang divariasikan meliputi panjang chord, jumlah bilah, dan sudut pitch, dengan profil bilah NACA 0015. Data kecepatan angin rata-rata 4,25 m/s diambil dari Kecamatan Carita, Pandeglang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konfigurasi optimal (chord 6 m, 4 bilah, sudut pitch 15°) menghasilkan torsi teoritis 352,8 Nm dengan daya 486 W, sedangkan hasil simulasi CFD menunjukkan torsi 306,1 Nm dengan daya 422–454 W. Selisih hasil ±15% menunjukkan validitas model simulasi. Dengan tiga unit turbin paralel, dapat dihasilkan kapasitas 1200 W untuk kebutuhan penerangan jalan. Penelitian ini menyimpulkan bahwa VAWT H-Rotor layak diterapkan sebagai solusi energi terbarukan pada daerah dengan kecepatan angin rendah.
Kata kunci: VAWT, H-Rotor, torsi, CFD, energi terbarukan, Pandeglang.
Â
Unduhan
Referensi
Aries Permana Tarigan, R., Ariawan, R., Jauza Maulana, A., & Al Khorni, W. (2022). Pengaruh Sudut Sudu Turbin Jenis Taper Terhadap Tip Speed Ratio (TSR) dan Power Coefficient (CP) pada Turbin Angin Horisontal Berbasis Q-Blade. Accurate: Journal of Mechanical Engineering and Science, 3(1), 7–12. https://doi.org/10.35970/accurate.v3i1.1509
Didane, D. H., Bajuri, M. N. A., Boukhari, M. I., & Manshoor, B. (2022). Performance Investigation of Vertical Axis Wind Turbine with Savonius Rotor using Computational Fluid Dynamics (CFD). CFD Letters, 14(8), 116–124. https://doi.org/10.37934/cfdl.14.8.116124
Eftekhari, H., Mahdi Al-Obaidi, A. S., & Eftekhari, S. (2022). Aerodynamic Performance of Vertical and Horizontal Axis Wind Turbines: A Comparison Review. Indonesian Journal of Science and Technology, 7(1), 65–88. https://doi.org/10.17509/ijost.v7i1.43161
Hermanses, J. F., Rumbayan, M., & Sugiarso, B. A. (2020). Animasi Interaktif Pembelajaran Energi Listrik Turbin Angin. 9(3), 171–180.
Maulana, E., & Djatmiko, E. (2021). Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin dengan Turbin Angin Savonius Tipe-U untuk Kapasitas 100 W The Design of Wind Power Plant with a U-Type Savonius Turbine. 3, 183–190.
Muhamad, E., Mulyono, S., Handaya, D., & Assagaf, I. (2022). Analisis Sturktur Rangka Mounted Floor Frame Menggunakan Ansys Workbench. Prosiding Seminar Nasional Teknik Mesin Politeknik Negeri Jakarta, 1194–1201. http://prosiding.pnj.ac.id
Siregar, I. H., Effendy, M., & Rasyid, A. H. A. (2023). Pengaruh Jumlah Bilah Pengarah Angin Jenis Omnidirectional Terhadap Kinerja Model Turbin Angin Savonius. Otopro, 18(2), 65–70. https://doi.org/10.26740/otopro.v18n2.p65-70
Studi, P. D., Permesinan Kapal -Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya, T., Aurel Fadiilah, R., Santoso, M., Abu Jami, M., Endri Kusuma, G., Sukoco, D., Teknik Permesinan Kapal, J., Perkapalan Negeri Surabaya, P., & Teknik Kelistrikan Kapal, J. (2021). Proceeding 6 th Conference on Mechanical Engineering and its Application Optimasi Konversi Daya Turbin Angin Melalui Pengaturan Tsr (Tip Speed Ratio) dan Jenis Turbin. 2655, 1–6.
This is a repository copy of Aerodynamic investigation of the start-up process of H-type vertical axis wind turbines using CFD . White Rose Research Online URL for this paper : Version : Accepted Version Article : Celik , Y ., Ma , L ., Ingham , D . et al. (2020).
