Kontrol Angle of Attack untuk Optimasi Daya padaVertical Axis Wind Turbine Tipe Darrieus

WAHYU AULIA NURWICAKSANA, BUDHY SETIAWAN, IKA NOER SYAMSIANA, SEPTYANA RISKITASARI

Sari


ABSTRAK

VAWT (Vertical Axis Wind Turbine) tipe Darrieus NACA0015 merupakan salah satu model dari turbin angin yang bekerja dengan menggunakan angin sebagai sumber penggerak. Namun dari hasil pengamatan, kecepatan angin yang ada tidak konstan setiap saat. Sehingga dari permasalahan ini perlu suatu kontrol yaitu dengan mengendalikan sudut kerja blade VAWT yang dikenal dengan kontrol angle of attack (AoA). Prinsip kerja kontrol AoA yaitu sudut blade diatur agar VAWT bekerja secara optimum dan dapat meningkatkan efisiensi. Metode kontrol AoA menggunakan PID (Proportional–Integral–Derivative) dengan memberikan nilai trial and error pada Kp, Ki, Kd. VAWT ini menggunakan konstanta TSR (Tip Speed Ratio) yaitu 4. Hasil dari penelitian ini yaitu daya yang dihasilkan VAWT dengan kontrol AoA mendapatkan rata-rata efisiensi sebesar 5.16%, sedangkan VAWT tanpa kontrol mendapatkan efisiensi sebesar 3.49%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa dengan kontrol AoA, rata-rata efisiensi dayanya naik sebesar 1.67% dari yang tanpa kontrol.

Kata Kunci: Kontrol Angle of Attack (AoA), VAWT, TSR, Efisiensi

 

ABSTRACT

VAWT (Vertical Axis Wind Turbine) type Darrieus NACA0015 is one model of a wind turbine that works by using wind as a source of propulsion. Conditions from observations, wind speeds that are not constant every time. So from this problem needs control VAWT by controlling the working angle of the VAWT blade is the angle of attack control (AoA). The principle AoA control is that the blade angle adjusted so that the VAWT works optimally and can improve the efficiency. AoA control method uses PID (Proportional-Integral-Derivative) by providing trial and error values for Kp, Ki, Kd. VAWT uses TSR (Tip Speed Ratio) constant which is 4. The results of this research, VAWT with AoA control get an average efficiency of 5.16%, while without control gets an average efficiency of 3.49%. So it can be concluded that with AoA control, the average power efficiency increases by 1.67% from those without control.

Keywords: Angle of Attack (AoA) Control, VAWT, TSR, Efficiency


Kata Kunci


Kontrol Angle of Attack(AoA); VAWT; TSR; Efisiensi.

Teks Lengkap:

PDF

Referensi


Aji, D. R., & Cahyadi, M. N. (2015). Analisa Karakteristik Kecepatan Angin dan Tinggi Gelombang Menggunakan Data Satelit Altimetri (Studi Kasus : Laut Jawa). GEOID, 11(1), 75–78.

Aryanto, F., Mara, M., & Nuarsa, M. (2013). Pengaruh Kecepatan Angin Dan Variasi Jumlah Sudu Terhadap Unjuk Kerja Turbin Angin Poros Horizontal. Dinamika Teknik Mesin, 3(1), 50–59.

Atlas, G. W. (2017). Wind Speed Layer. Retrieved from https://globalwindatlas.info.

C.M.Vivek, P. Gopikrishnan, R. Murugesh, & Mohamed, R. R. (2017). a Review on Vertical and Horizontal Axis Wind Turbine. International Research Journal of Engineering and Technology, 4(4), 247–250.

Djalal, M. R., Imran, A., & Setiadi, H. (2017). Desain Sistem Kontrol Pitch Angle Wind Turbine Horizontal Axis Menggunakan Firefly Algorithm. Jurnal Teknik Elektro, 9(1), 1–6.

Elkhoury, M., Kiwata, T., & Aoun, E. (2015). Experimental and Numerical Investigation of a Three-Dimensional Vertical-Axis Wind Turbine with Variable-Pitch. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 139, 111–123.

Fachri, M. R., & Hendrayana, H. (2017). Analisa Potensi Energi Angin dengan Distribusi Weibull Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) Banda Aceh. CIRCUIT: Jurnal Ilmiah Pendidikan Teknik Elektro, 1(1), 1–8.

Gulve, P., & Barve, S. B. (2014). Design and Construction Of Vertical Axis Wind Turbine. International Journal of Mechanical Engineering and Technology (IJMET), 5(10), 148–155.

Hantoro, R., Utama, I. K. A. P., Erwandi, & Sulisetyono, A. (2011). An Experimental Investigation of Passive Variable-Pitch Vertical-Axis Ocean Current Turbine. ITB Journal of Engineering Science, 43(1), 27–40.

Jin, X., Zhao, G., Gao, K., & Ju, W. (2015). Darrieus Vertical Axis Wind Turbine: Basic Research Methods. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 42, 212–225.

Johari, M. K., Jalil, M. A. A., & Shariff, M. F. M. (2018). Comparison of Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT) and Vertical Axis Wind Turbine (VAWT). International Journal of Engineering and Technology(UAE), 7(4), 74–80.

Karan, S., Arpit, Y., Yuvraj, Z., Siddharth, P., & Dharmendra Sapariya, P. (2018). Design, Analysis and Fabrication of Vertical Axis Wind Turbine. IJSRD-International Journal for Scientific Research & Development, 6(03), 91–93.

Kholiq, I. (2015). Pemanfaatan Energi Alternatif Sebagai Energi Terbarukan untuk Mendukung Subtitusi BBM. Jurnal Iptek, 19(2), 75–91.

Korprasertsak, N., & Leephakpreeda, T. (2016). Analysis and Optimal Design of Wind Boosters for Vertical Axis Wind Turbines at Low Wind Speed. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 159, 9–18.

Ma, J., Koutsougeras, C., & Luo, H. (2016). Efficiency of a Vertical Axis Wind Turbine ( VAWT ) with Airfoil Pitch Control. International COMSOL 2016 Conference, Boston, 1–7.

Pahlevi, E. L., Turbine, W., & Coefficient, P. (2016). Pengaturan Pitch Angle Turbin Angin Berbasis Kendali Logika Fuzzy (Aplikasi Pada Data Angin Daerah Medan Tuntungan dan sekitarnya). Jurnal Singuda Ensikom, 14(40), 89–94.

Rezaeiha, A., Kalkman, I., & Blocken, B. (2017). Effect of Pitch Angle on Power Performance and Aerodynamics of a vertical Axis Wind Turbine. Applied Energy, 197, 132–150.

Sitorus, B. D. P., Santoso, A. W. B., & Rindo, G. (2015). Analisa Teknis Dan Ekonomis Penggunaan Wind Turbine. Jurnal Teknik Perkapalan, 3(1), 55–62.

Wenehenubun, F., Saputra, A., & Sutanto, H. (2015). An Experimental Study on the Performance of Savonius Wind Turbines Related with the Number of Blades. Energy Procedia, 68, 297–304.

Widyanto, S., Wisnugroho, S., & Agus, M. (2018). Pemanfaatan Tenaga Angin Sebagai Pelapis Energi Surya pada Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid di Pulau Wangi-Wangi. Seminar Nasional Sains Dan Teknologi 2018, 1–12.

Zhao, Z., Wang, R., Shen, W., Wang, T., Xu, B., Zheng, Y., & Qian, S. (2018). Variable Pitch Approach for Performance Improving of Straight-Bladed VAWT at Rated Tip Speed Ratio. Applied Sciences (Switzerland), 8(6), 1–23.




DOI: https://doi.org/10.26760/elkomika.v8i3.492

Refbacks

  • Saat ini tidak ada refbacks.


_______________________________________________________________________________________________________________________

ISSN (cetak) : 2338-8323 | ISSN (elektronik) : 2459-9638

diterbitkan oleh :

Teknik Elektro Institut Teknologi Nasional Bandung

Alamat : Gedung 20 Jl. PHH. Mustofa 23 Bandung 40124

Kontak : Tel. 7272215 (ext. 206) Fax. 7202892

Surat Elektronik : jte.itenas@itenas.ac.id________________________________________________________________________________________________________________________

Statistik Pengunjung

Free counters!

Web Analytics Made Easy - StatCounter

Lihat Statistik Jurnal

Jurnal ini terlisensi oleh Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Creative Commons License