Studi numerik turbin angin Darrieus - Savonius dengan penambahan stage rotor Darrieus

Sebagai salah satu pengekstrak energi yang terbaharukan, turbin angin memiliki peranan penting dalam mengatasi permasalahan ketersediaan energi yang semakin dibutuhkan. Turbin angin dengan posisi sumbu poros tegak lurus (Vertical Axis Wind Turbine / VAWT), belakangan menjadi sorotan banyak peneliti karena jenisnya yang mampu banyak dimodifikasi untuk mengoptimalkan ekstraksi. Turbin angin Darrieus – Savonius, merupakan modifikasi dari 2 jenis turbin angin yaitu turbin angin dengan rotor Savonius, dan turbin angin dengan rotor Darrieus. Modifikasi ini, bertujuan untuk meningkatkan kemampuan rotor Darrieus menghasilkan torsi pada putaran rendah. Salah satu bentuk modifikasi yang menarik untuk dilakukan adalah penambahan jumlah stage pada Darrieus. Pasalnya, penelitian telah banyak membutktikan, bahwa penambahan stage pada rotor Savonius dapat meningkatkan performa rotor menjadi lebih kontinyu dalam mengekstraksi enegi. Dalam penelitian ini, penulis bertujuan untuk menganalisa performa dari turbin angin Darrieus – Savonius bilamana terdapat penambahan stage pada rotor Darrieus. Dalam penelitian ini, dilakukanlah studi numerik tentang pengaruh penambahan jumlah stage dengan rotor Darrieus jenis straight bladed pada instalasi turbin angin hybrid Darrieus – Savonius. Tujuannya, untuk mengetahui apakah konfigurasi penambahan ini dapat meningkatkan performa daripada tubin. Untuk membantu studi numerik ini dibantu menggunakan perangkat lunak (software) STAR-CCM+ 9.02.007-R8. Variasi yang digunakan pada penelitian ini adalah jumlah stage pada rotor Darrieus. Model penelitian yang dipakai adalah turbin angin Darrieus - Savonius dengan tipe rotor Darrieus straight bladed bersudu airfoil simetris mengikuti profil NACA 0024. Sementara itu rotor Savonius berada diantara rotor Darrieus merupakan rotor Savonius dengan dual stage yang memiliki jumlah sudu sebanyak 2. Sementara itu, kecepatan angin divariasikan pada kecepatan 5,10 dan 15 m/s. Setelah penelitian numerik dilakukan, maka dapat dilihat bahwa torsi dan koefisien daya mengalami peningkatan seiring dengan peningkatan tip speed ratio. Torsi yang dihasilkan akan meningkat seiring bertambahnya kecepatan angin. Torsi maksimum yang mampu dihasilkan oleh turbin angin Darrieus – Savonius terjadi pada kecepatan 15 m/s dan. Koefisien daya maksimum yang dihasilkan oleh Turbin Darrieus – Savonius dengan rotor Darrieus single stage terjadi pada kecepatan 15 m/s. ================================================================================================================== As one of the green energy extractor, wind turbine has a potential role to solve the problem in energy demand. Vertical axis wind turbine, has gotten many researchers attention because there are so many type of this turbine and has so many ways to modify and optimize the energy extraction. Darrieus – Savonius wind turbine is a modified version from two types of turbine. therefore it has two types of rotor which is Darrieus rotor and Savonius rotor. this modification aims to increase the performance of Darrieus rotor to produce torque in low angular velocity. The other modification which is interesting to be done is an addition of Darrieus stage. Researchers have proven that Savonius rotor performance can be increased due to addition of stages in Savonius. Therefore, in this researcher writer aims to analyze the performance of Darrieus – Savonius wind turbine when the stage in rotor Darrieus is added. In this research, numerical study about adding stages in a hybrid wind turbine installation is done to review whether this configuration will increase the overall performance of the turbine. Numerical solving is done through software STAR-CCM+ 9.02.007-R8. This research uses number of stage as the variation in Darrieus rotor. The geometry used in this research is Darrieus – Savonius wind turbine with straight-bladed Darrieus with symmetrical airfoil following the NACA 0024 profile. The Savonius rotor coupled in the turbine is a dual stage rotor with 2 buckets each stage. Wind is varied in 5,10, and 15 m/s. after the numerical solving is done. then it can be concluded that the torque and the power coefficient has been increasing with the increased number of tip speed ratio. Maximum torque which can produced by the Darrieus – Savonius wind turbine is found in the wind speed of 15 m/s and also the power coefficient is this point