Perancangan Turbin Angin Tipe Horizontal Axis Sebagai Pembangkit Listrik Kapasitas Rendah Konfigurasi Lima Blade

Abstract

Produksi listrik di Indonesia saat ini masih didominasi oleh pembangkit listrik berbahan bakar fosil (DEN, 2019). Bahan bakar fosil merupakan sumber energi yang tidak dapat diperbarui sehingga jumlahnya akan habis dan dapat menimbulkan risiko krisis energi listrik dimasa yang akan datang. Untuk itu diperlukan sumber energi alternatif terbarukan yang salah satunya adalah energi angin, yang dapat digunakan untuk memutar turbin pembangkit listrik. Turbin angin memiliki dua tipe yaitu vertical axis dan horizontal axis. Vertical axis memiliki keunggulan yaitu dapat memanfaatkan tenaga angin dari segala arah serta tidak menggunakan struktur menara, namun memiliki kelemahan yaitu hanya sedikit energi angin yang dapat dimanfaatkan. Sedangkan horizontal axis dapat menggunakan struktur menara sehingga energi angin yang dapat dimanfaatkan lebih banyak dan sangat baik untuk digunakan sebagai turbin angin pembangkit listrik. Adapun metode yang digunakan yaitu dengan mengukur potensi energi angin pada area atap gedung Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara dan melakukan perhitungan desain serta uji simulasi dengan menggunakan software perancangan. Hasil dari pengukuran menunjukkan potensi kecepatan angin rata-rata sebesar 4,9m/s dengan perhitungan desain yaitu daya turbin 166,75 watt, diameter poros 0,9 meter, Tip Speed Ratio 2,512, putaran rotor 251, 3 rpm, rotor solidity 0,26, momen puntir poros turbin angin 775,94 Kg.mm dan diameter poros 13 mm. Berdasarkan simulasi aliran fluida dan distribusi tekanan angin menunjukkan bahwa blade turbin mampu berputar akibat adanya gaya dorong (Drag force) dan gaya angkat (Lift force).