Pemodelan Variasi Jumlah Bilah dan Profil Airfoil Terhadap Performa Turbin Angin Horizontal Bilah Taperless

Abstract

Pemanfaatan angin berkecepatan rendah dapat dilakukan salah satunya dengan menggunakan turbin angin. Turbin angin dapat digolongkan dalam dua jenis, yakni Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT) dan Vertical Axis Wind Turbine (VAWT). Pada HAWT poros berada sejajar dengan permukaan tanah dan pergerakan dari HAWT mengikuti arah mata angin. Proses konversi energi pada turbin angin terjadi pada saat energi kinetik pada aliran udara memberikan dorongan pada bilah turbin angin. Adapun permukaan pada bilah berbentuk menyerupai sayap pesawat atau airfoil. Profil dari geometri Airfoil dirancang pada bagian atas memiliki kecepatan yang lebih besar tetapi menghasilkan tekanan lebih rendah, sedangkan pada bagian bawah memiliki kecepatan yang lebih rendah tetapi menghasilkan tekanan yang lebih tinggi sehingga memberikan gaya angkat. Jumlah bilah pada HAWT penggunaannya cukup bervariasi, yakni satu bilah, dua bilah, tiga bilah, serta multi bilah. Bentuk dari bilah pada HAWT dapat dibagi menjadi tiga jenis yakni taper, taperless, dan inverse taper. Penelitian ini mencoba melakukan pemodelan variasi jumlah bilah 3,4, dan 5 dengan menggunakan profil airfoil NACA 4412 , NACA 4712, SG 6043, serta G4510 terhadap performa turbin angin horizontal bilah taperless. Perhitungan menggunakan software Excel dan analisis numerik Blade Element Momentum (BEM) pada software QBlade digunakan untuk mengetahui performa yang dihasilkan. Hasil analisis pada variasi jumlah bilah dan jenis airfoil untuk aplikasi kecepatan angin rendah sekitar 6.75 m/s, 5.29 m/s, serta 2.12 m/s, menunjukkan penggunaan lima bilah dan airfoil SG 6043 menghasilkan performa yang lebih baik.