Perpustakaan Digital ITB

Berdasarkan data dari ditjen EBTKE tahun 2018, Indonesia memiliki potensi energi angin sebesar 60,6 GW. Tugas sarjana ini memiliki tujuan untuk menentukan desain sudu turbin angin 100 kW dengan kecepatan angin rata-rata 7 m/s, mendapatkan performa dengan simulasi numerik, dan mengetahui Annual Energy Production (AEP) turbin angin dengan kondisi kerja di Indonesia. Pada penentuan geometri rotor turbin angin, airfoil seri NACA dan DU digunakan dalam desain sudu. Variasi airfoil, panjang chord, dan sudut twist di sepanjang sudu berdasarkan referensi turbin angin NREL 5 MW. Hasil gambar 3D desain sudu dan simulasi performa turbin angin didapat dengan menggunakan perangkat lunak QBlade yang terdiri dari simulasi Rotor BEM, Turbine BEM, QFEM, dan FAST. Geometri sudu didapatkan dengan parameter input panjang chord, sudut twist, jenis airfoil yang digunakan, dan posisi span airfoil di sepanjang sudu. Hasil simulasi didapatkan dengan parameter input berupa kecepatan putar rotor, kecepatan angin, dan jenis kontrol daya. Nilai AEP ditentukan berdasarkan data frekuensi kecepatan angin dari windPROSPECTING dan kurva daya turbin angin terhadap kecepatan angin dari hasil simulasi. Hasil simulasi Rotor BEM berupa grafik koefisien daya (Cp) terhadap tip speed ratio (?). Hasil simulasi Turbine BEM berupa grafik daya rotor (P) terhadap kecepatan angin (V). Hasil simulasi QLLT berupa bentuk gambar aliran pusaran/wake, nilai Cp, dan daya rotor untuk kecepatan 4 m/s, 7 m/s, 11 m/s, 15 m/s, dan 20 m/s pada kecepatan rotasi 28,086 rpm. Hasil simulasi tersebut menunjukkan bahwa bentuk pusaran atau wake semakin teratur apabila tip speed ratio semakin rendah atau kecepatan angin semakin tinggi. Berdasarkan hasil simulasi QFEM untuk V = 20 m/s dan 28,086 rpm, didapat tegangan maksimum sudu sebesar 28,26 MPa. Untuk hasil simulasi FAST, didapat grafik Cp dan daya rotor terhadap waktu serta nilai Cp maksimum 0,4749 s.d. 0,4761 dengan tip speed ratio = 7,5. Nilai AEP didapat dari 1,27 GWh s.d. 1,33 GWh untuk berbagai jenis hasil simulasi.