Perpustakaan Digital ITB

Dalam beberapa dekade terakhir, energi angin memainkan peran yang semakin signifikan sebagai sumber energi yang andal dan berkelanjutan. Small Wind Turbine (SWT), membantu menyediakan energi yang lebih murah di daerah miskin dan terpencil, seperti dicontohkan oleh banyak proyek di dunia. Oleh karena itu, sebaiknya insinyur membantu mengembangkan SWT untuk digunakan di wilayah dengan koefisien elektrifikasi rendah. Penelitian ini bertujuan untuk merancang SWT horizontal tiga sudu dengan daya desain 5 kW, serta memvalidasi turbin angin tersebut dengan metode Blade Element Momentum (BEM) yang diimplementasikan di MATLAB. Proses desain dimulai dengan memilih dan menghitung parameter desain awal, contohnya daya dan kecepatan angin. Tahap selanjutnya adalah pemilihan airfoil sesuai kriteria SWT. Kemudian dilakukan perhitungan dimensi sudu optimal, pemodelan, dan simulasi menggunakan QBlade. Dari QBlade juga didapatkan strategi kontrol terbaik. Program MATLAB dibuat dengan menerapkan metode BEM dan kemudian digunakan untuk memvalidasi desain turbin angin. Pada kecepatan angin 9,5 m/s, QBlade menunjukkan bahwa turbin angin berpotensi menghasilkan hingga 5.900 Watt ketika beroperasi pada koefisien daya optimumnya. Tip speed ratio (TSR) juga menunjukkan bahwa ia beroperasi pada kecepatan yang aman, karena nilainya sedikit lebih rendah dari rancangan. Jenis kontrol yang dibutuhkan adalah strategi variable speed-variable pitch (VS-VP), yang berhasil mencapai kurva daya yang ideal. Operasi turbin angin dengan strategi VS-VP tervalidasi dengan error rata-rata 7,2%.