Analisis Desain PLTB Horizontal 0,3 kW Berbasis QBlade di Tangerang
DOI:
https://doi.org/10.58466/rk1hyc07Kata Kunci:
HAWT, NACA 4412 , QBLADE, Tangerang, turbin anginAbstrak
Pemanfaatan energi angin skala kecil pada kawasan permukiman perkotaan memerlukan pendekatan desain yang mempertimbangkan kecepatan angin lokal, geometri bilah, konfigurasi rotor, dan kesesuaian generator. Artikel ini menganalisis rancangan PLTB poros horizontal 0,3 kW untuk kawasan Perumahan Grand Duta Tangerang menggunakan pendekatan simulasi QBlade. Rancangan menggunakan rotor horizontal tiga bilah dengan jari-jari 2 m, airfoil NACA 4412, dan konsep bilah taperless. Data angin diperoleh dari BMKG dan pengukuran langsung menggunakan anemometer, kemudian disederhanakan menjadi parameter desain. Kecepatan angin rata-rata lokal yang digunakan dalam perancangan sekitar 4 m/s, dengan acuan cut-in, rated, dan cut-out masing-masing 2,8 m/s, 8,0 m/s, dan 12,0 m/s. Desain bilah menggunakan NACA 4412 dengan sudut serang optimum 6 derajat, Cl/Cd 133,5, dan Cl 1,12. Hasil simulasi QBlade pada pitch 0 derajat menunjukkan rotor menghasilkan 252,676 W pada kecepatan angin 4 m/s dan putaran 300 rpm, sedangkan daya maksimum simulasi mencapai 2324 W pada 20 m/s. Pada pitch 6 derajat, daya maksimum simulasi mencapai 2837 W. Hasil ini menunjukkan rancangan layak secara teknis sebagai konsep turbin angin horizontal skala kecil, namun tetap membutuhkan pengujian prototipe untuk memvalidasi kekuatan struktur, kesesuaian generator, dan performa lapangan.
Unduhan
Referensi
[1] Cao H. Aerodynamics Analysis of Small Horizontal Axis Wind Turbine Blades by Using 2D and 3D CFD Modelling. University of Central Lancashire; 2011.
[2] Manwell JF, McGowan JG, Rogers AL. Wind Energy Explained: Theory, Design and Application. 2nd ed. London: John Wiley & Sons; 2009.
[3] Khurmi RS, Gupta JK. Machine Design. New Delhi: Eurasia Publishing House; 2005.
[4] Sarwando AG, Budiarto U, Zakki AF. Analisa efektifitas wind turbine sumbu horizontal dengan variasi jumlah dan jenis airfoil sebagai sumber energi listrik tambahan pada fisheries inspection. Jurnal Teknik Perkapalan. 2016;4(4).
[5] Ghofur MA. Rancang bangun konfigurasi three straight blade vertical axis wind turbine GR-1. Prosiding Senastindo AAU. 2019.
[6] Takahashi S, et al. Behaviour of the blade tip vortices of a wind turbine equipped with a brimmed-diffuser shroud. Energies. 2012;5:5229.
[7] Sun H, Kyozuka Y. Analysis of performances of a shrouded horizontal axis tidal turbine. OCEANS Conference; 2012.
[8] Perwita D, Banar W. A technical review of building integrated wind turbine system and a sample simulation model in Central Java, Indonesia. Energy Procedia. 2014;47:29-36.
[9] Hidayatullah NA, Nur H, Ningrum K. Optimalisasi daya pembangkit listrik tenaga angin turbin sumbu horizontal menggunakan metode maximum power point tracker. JEECAE. 2016;1(1):7-12.
[10] BMKG. Data Online Pusat Database BMKG: data kecepatan angin Stasiun Geofisika Tangerang. Jakarta: BMKG; 2023.
[11] QBlade. QBlade wind turbine design and simulation documentation. Technical documentation.
[12] Airfoil Tools. NACA 4412 airfoil coordinate and aerodynamic data. Technical database.
[13] Daryanto Y. Kajian potensi angin untuk pembangkit listrik tenaga bayu. Yogyakarta: Balai PPTAGG UPT-LAGG; 2007.
[14] Burton T, Jenkins N, Sharpe D, Bossanyi E. Wind Energy Handbook. 2nd ed. Chichester: John Wiley & Sons; 2011.
[15] Hansen MOL. Aerodynamics of Wind Turbines. 2nd ed. London: Earthscan; 2008.
[16] Piggott H. A Wind Turbine Recipe Book. Scotland: Scoraig Wind Electric; 2006.
[17] Rifadil M, Azim A, Jalil M. Comparison of horizontal axis wind turbine and vertical axis wind turbine. Technical paper.
[18] Ahmad S, Novi C. Perancangan dan pembuatan kincir angin tipe horizontal axis wind turbine untuk daerah pantai selatan Jawa. Jurnal Teknik Energi.
[19] Noppi E, Rozeff P, Eko P. Perancangan prototipe pembangkit listrik turbin angin empat blade tipe Savonius. Jurnal Teknik Elektro.
[20] Paramet P, Thanad K. A new design of blade for small horizontal axis wind turbine with low wind speed operation. Engineering paper; 2013.
[21] Putra TS, Prabowo E, Ramadani F. Pengaruh Overhaul Terhadap Kinerja High Pressure Heater Unit 3 PLTU Banten Lontar. JTM: JURNAL TEKNIK MESIN. 2026 Feb 1;2(1):10-5.
