Perpustakaan Digital ITB

Tingkat konsumsi energi listrik per kapita di Indonesia mengalami kenaikkan sekitar 6 % sejak tahun 2013 hingga tahun 2018. Saat ini sebagian besar jenis energi yang digunakan untuk kebutuhan listrik di Indonesia adalah energi fosil. Namun Indonesia memiliki potensi energi terbarukan sebesar 443.208 MW dengan pemanfaatan energi air hanya sebesar 7,4 %. Penelitian ini bertujuan merancang desain turbin hidrokinetik sumbu horizontal yang optimal sesuai kondisi operasi yaitu pada kecepatan aliran air sebesar 2,5 m/s. Simulasi rancangan turbin ini dilakukan dengan memvariasikan beberapa parameter yaitu kepadatan (solidity) turbin, penambahan sudut pitch sudu turbin, dan penambahan geometri winglet pada ujung sudu turbin terhadap besar kinerja model turbin. Desain model turbin disimulasikan dengan perangkat lunak CFD untuk mengetahui besar kinerja model turbin. Hasil simulasi menunjukkan bahwa turbin dengan kepadatan besar (kepadatan 5 %) memiliki kinerja optimal pada TSR rendah sedangkan turbin dengan kepadatan kecil (kepadatan 3%) memiliki kinerja optimal pada TSR tinggi. Hasil simulasi turbin dengan penambahan sudut pitch akan menurunkan kinerja turbin pada setiap TSR karena adanya pemisahan aliran fluida dan perbedaan tekanan yang kecil antara permukaan atas dan bawah sudu. Hasil simulasi turbin dengan penggunaan geometri winglet dapat meningkatkan kinerja turbin pada setiap TSR dimana turbin M dengan winglet searah aliran dapat meningkatkan koefisien daya 8,350 % dan turbin L dengan winglet melawan aliran dapat meningkatkan koefisien daya 7,501 % dari turbin tanpa penggunaan winglet. Model turbin yang memiliki kinerja optimal sesuai kondisi operasi adalah model turbin M dengan winglet searah aliran yang menghasilkan koefisien daya terbesar 0,528 dan daya terbesar 6.338 W pada TSR 7.