Experimental Study of Savonius Wind Turbine Performance with Blade Layer Addition

Abstract

Savonius, a type of vertical axis wind turbine (VAWT), is applicable for harvesting wind energy in Indonesia, having an average wind speed of 4-5 m/s. Owning the advantages as suitable for placing in the urban areas as well as reducing the huge electricity load, the Savonius received considerable attention from researchers in making the performance improvement. Therefore, the current research provides an investigation on the effect of adding extra layers on concave blades on the performance of the Savonius wind turbine model. As the novelty, the modification of conventional Savonius turbine has been developed by adding single and multiple layer blades on the tip blade with an overlap ratio (OR) of 10 and 15%. It was tested under wind speeds of 6.46, 6.99, and 7.27 m/s, which generated by the fans blower with a 2x2 configuration. The results show that the addition of multiple layers increased the Savonius power coefficient by 22.4% and 11.2% at OR of 10 and 15%, respectively. The highest power coefficient (Cp) is found at 0.12, which obtained by the Savonius turbine with multiple layers of 90⁰ and OR of 10% configuration. It is concluded that adding the multiple layer blades enhanced the performance of Savonius wind turbines.

Untitled

“…Gambar 1. Turbin angin tipe Savonius [7] Turbin Savonius dapat mengekstrak energi kinetik angin < 2 m/s dan dari segala arah angin sehingga sangat cocok diaplikasikan di area perkotaan khususnya gedung bertingkat. Turbin Savonius memiliki kekurangan yaitu memiliki nilai efisiensi yang rendah.…”

“…Dengan melakukan pengujian secara simulasi, koefisien daya (CP) turbin maksimum dicapai pada 0,226 pada kecepatan 8,23 m/s. Kurniawan [7] melakukan penelitian terhadap turbin Savonius dengan metode pengujian secara eksperimen. Pengujian dilakukan dengan 4 blower fan yang dihadapkan pada turbin sebagai sumber energi angin.…”

“…Setelah melakukan pengujian dan pengolahan data prototipe turbin Savonius dengan extra layer, data tersebut akan dibandingkan dengan data hasil penelitian Kurniawan [7]. Penelitian terdahulu melakukan pengujian secara eksperimental skala laboratorium terhadap turbin Savonius.…”

“…Kedua grafik dari turbin angin Savonius baik secara eksperimen maupun prototipe membentuk kurva parabola. Nilai koefisien daya (CP ) pada penelitian Kurniawan [7] lebih tinggi dibandingkan hasil pengujian prototipe pada penelitian ini. CP maksimum yang mampu di peroleh pada penelitian Kurniawan [7] adalah 0,12 pada TSR 0,42 sedangkan CP yang dihasilkan pada pengujian prototipe 0,082 pada TSR 0,36.…”

“…Nilai koefisien daya (CP ) pada penelitian Kurniawan [7] lebih tinggi dibandingkan hasil pengujian prototipe pada penelitian ini. CP maksimum yang mampu di peroleh pada penelitian Kurniawan [7] adalah 0,12 pada TSR 0,42 sedangkan CP yang dihasilkan pada pengujian prototipe 0,082 pada TSR 0,36. Kedua penelitian ini memiliki kesamaan pada CP maksimum yang dihasilkan yaitu pada TSR 0,3 -0,5.…”