Pengaruh Sudut Deflektor terhadap Kinerja Turbin Angin Savonius Dua Sudu dengan Sudut Puntir 180°
Abstract
Turbin angin Savonius mampu bekerja pada kecepatan angin rendah, tetapi koefisien dayanya terbatas oleh torsi negatif pada sudu yang bergerak melawan arah angin. Penelitian eksploratif ini mengevaluasi pengaruh sudut deflektor terhadap torsi, daya mekanik, dan koefisien daya (Cp) turbin Savonius dua sudu dengan sudut puntir 180° dan diameter rotor 250 mm. Pengujian dilakukan pada terowongan angin terbuka dengan penggerak blower pada kecepatan sekitar 10–11 m/s untuk empat konfigurasi, yaitu tanpa deflektor serta deflektor bersudut 30°, 45°, dan 60°. Kecepatan angin rata-rata berturut-turut 10,07; 10,54; 10,88; dan 11,10 m/s sehingga tidak seragam antarkonfigurasi dan lebih tinggi daripada kondisi angin rendah; hasil ini tidak mewakili kinerja pada angin rendah. Beban diberikan bertahap melalui tali dan pulley hingga rotor berhenti; putaran dibaca lima kali pada setiap titik beban dengan takometer, dan kurva pembebanan setiap konfigurasi hanya dijalankan satu kali. Pada titik-titik uji yang tersedia, torsi stall nominal naik dari 3,14 N·m (tanpa deflektor) menjadi 4,32 N·m (60°), daya mekanik maksimum dari 8,68 W menjadi 14,24 W, dan Cp maksimum dari 16,29% menjadi 19,95% (naik 3,66 poin persentase atau 22,5% secara relatif). Daya angin yang tersedia pada 60° juga 33,9% lebih besar daripada tanpa deflektor, dan pengaruh kecepatan angin belum terpisahkan secara eksperimental dari pengaruh sudut deflektor. Analisis ketidakpastian menunjukkan bahwa hanya selisih Cp pada 60° yang terpisah dari ketidakpastian acak (k = 2), sedangkan nilai absolut Cp memiliki ketidakpastian besar. Pemeriksaan kewajaran menunjukkan bahwa torsi nominal dan rasio kecepatan ujung pada daya maksimum (0,08–0,09) tidak lazim, sehingga hasil absolut hanya bersifat indikatif. Sudut 60° adalah kondisi terbaik di antara titik yang diuji dan belum menunjukkan sudut optimum. Hasil ini perlu dipandang sebagai data eksploratif yang memerlukan pengujian ulang pada kecepatan angin seragam.
Full Text:
PDFReferences
L. H. Abdurrahman, “Studi pembangkit listrik tenaga angin ditinjau dari aspek pembangkitan energi listrik,” JuTEkS (J. Tek. Elektro dan Sains), vol. 5, no. 2, 2018, doi: 10.32832/juteks.v5i2.13490.
R. Kumar, K. Raahemifar, and A. S. Fung, “A critical review of vertical axis wind turbines for urban applications,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 89, pp. 281–291, 2018, doi: 10.1016/j.rser.2018.03.033.
M. Mohammadi, R. Mohammadi, A. Ramadan, and M. H. Mohamed, “Numerical investigation of performance refinement of a drag wind rotor using flow augmentation and momentum exchange optimization,” Energy, vol. 158, pp. 592–606, 2018, doi: 10.1016/j.energy.2018.06.072.
A. Ramadan, K. Yousef, M. Said, and M. H. Mohamed, “Shape optimization and experimental validation of a drag vertical axis wind turbine,” Energy, vol. 151, pp. 839–853, 2018, doi: 10.1016/j.energy.2018.03.117.
S. N. Gomes, W. Mursanto, and B. Suharto, “Pembuatan dan pengujian turbin angin Savonius tipe-U 4 sudu sumbu vertikal,” J. Tek. Energi, vol. 12, no. 2, pp. 8–16, 2023.
W. Junior, S. Tangkuman, and T. Arungpadang, “Perancangan rotor turbin angin Savonius tipe-L untuk pembangkit listrik pada rumah tinggal,” J. Poros Tek. Mesin Unsrat, vol. 11, no. 1, 2022. [Online]. Available: https://ejournal.unsrat.ac.id/v3/index.php/poros/article/view/43110
S. Sudirman, A. S. Kurniati, and M. I. A. Arifin, “Analisis pembangkit listrik menggunakan turbin angin Savonius,” J. Media Elektro, pp. 29–36, 2020.
J. Simanjuntak, S. Tangkuman, and I. Rondonuwu, “Simulasi pengaruh jumlah dan panjang sudu terhadap daya turbin angin tipe poros horisontal,” J. Poros Tek. Mesin Unsrat, vol. 10, no. 1, 2021. [Online]. Available: https://ejournal.unsrat.ac.id/v3/index.php/poros/article/view/34765
L. B. Kothe, S. V. Möller, and A. P. Petry, “Numerical and experimental study of a helical Savonius wind turbine and a comparison with a two-stage Savonius turbine,” Renew. Energy, vol. 148, pp. 627–638, 2020, doi: 10.1016/j.renene.2019.10.151.
A. Pérez-Terrazo, M. Moreno, I. Trejo-Zúñiga, and J. A. López, “A two-stage twisted blade μ-vertical axis wind turbine: An enhanced Savonius rotor design,” Energies, vol. 17, no. 12, Art. no. 2835, Jun. 2024, doi: 10.3390/en17122835.
T. Purbaya, A. Jannifar, and S. Bahri, “Rancang bangun twist blade kincir angin vertikal axis wind turbin model Savonius dengan variasi tertutup dan terbuka,” J. Mesin Sains Terapan, vol. 5, no. 2, pp. 65–70, 2021.
C. M. Chan, H. L. Bai, and D. Q. He, “Blade shape optimization of the Savonius wind turbine using a genetic algorithm,” Appl. Energy, vol. 213, pp. 148–157, 2018, doi: 10.1016/j.apenergy.2018.01.029.
M. Mohammadi, M. Lakestani, and M. H. Mohamed, “Intelligent parameter optimization of Savonius rotor using artificial neural network and genetic algorithm,” Energy, vol. 143, pp. 56–68, 2018, doi: 10.1016/j.energy.2017.10.121.
A. A. Noman, Z. Tasneem, M. F. Sahed, S. M. Muyeen, S. K. Das, and F. Alam, “Towards next generation Savonius wind turbine: Artificial intelligence in blade design trends and framework,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 168, Art. no. 112531, Oct. 2022, doi: 10.1016/j.rser.2022.112531.
J. Michna and K. Rogowski, “CFD calculations of average flow parameters around the rotor of a Savonius wind turbine,” Energies, vol. 16, no. 1, Art. no. 281, Dec. 2022, doi: 10.3390/en16010281.
N. Alom and U. K. Saha, “Performance evaluation of vent-augmented elliptical-bladed Savonius rotors by numerical simulation and wind tunnel experiments,” Energy, vol. 152, pp. 277–290, 2018, doi: 10.1016/j.energy.2018.03.136.
S. Montelpare, V. D'Alessandro, A. Zoppi, and R. Ricci, “Experimental study on a modified Savonius wind rotor for street lighting systems. Analysis of external appendages and elements,” Energy, vol. 144, pp. 146–158, 2018, doi: 10.1016/j.energy.2017.12.017.
C. Kang, W. Opare, C. Pan, and Z. Zou, “Upstream flow control for the Savonius rotor under various operation conditions,” Energies, vol. 11, no. 6, Art. no. 1482, Jun. 2018, doi: 10.3390/en11061482.
F. Guo, B. Song, Z. Mao, and W. Tian, “Experimental and numerical validation of the influence on Savonius turbine caused by rear deflector,” Energy, vol. 196, Art. no. 117132, 2020, doi: 10.1016/j.energy.2020.117132.
E. Kerikous and D. Thévenin, “Optimal shape and position of a thick deflector plate in front of a hydraulic Savonius turbine,” Energy, vol. 189, 2019, doi: 10.1016/j.energy.2019.116157.
M. B. Salleh, N. M. Kamaruddin, Z. Mohamed-Kassim, and E. A. Bakar, “Experimental investigation on the characterization of self-starting capability of a 3-bladed Savonius hydrokinetic turbine using deflector plates,” Ocean Eng., vol. 228, Art. no. 108950, May 2021, doi: 10.1016/j.oceaneng.2021.108950.
M. B. Salleh, N. M. Kamaruddin, P. H. Tion, and Z. Mohamed-Kassim, “Comparison of the power performance of a conventional Savonius turbine with various deflector configurations in wind and water,” Energy Convers. Manag., vol. 247, Art. no. 114726, Nov. 2021, doi: 10.1016/j.enconman.2021.114726.
M. B. Salleh, N. M. Kamaruddin, and Z. Mohamed-Kassim, “Experimental investigation on the effects of deflector angles on the power performance of a Savonius turbine for hydrokinetic applications in small rivers,” Energy, vol. 247, Art. no. 123432, May 2022, doi: 10.1016/j.energy.2022.123432.
C. Kang, H. Zhao, Y. Zhang, and K. Ding, “Effects of upstream deflector on flow characteristics and startup performance of a drag-type hydrokinetic rotor,” Renew. Energy, vol. 172, pp. 290–303, 2021.
M. Mosbahi, A. Ayadi, Y. Chouaibi, Z. Driss, and T. Tucciarelli, “Performance study of a Helical Savonius hydrokinetic turbine with a new deflector system design,” Energy Convers. Manag., vol. 194, pp. 55–74, Aug. 2019, doi: 10.1016/j.enconman.2019.04.080.
A. Ayadi, M. Mosbahi, H. Nasraoui, and Z. Driss, “Investigation of a helical Savonius turbine with a deflector system,” Ocean Eng., vol. 286, Art. no. 115655, Oct. 2023, doi: 10.1016/j.oceaneng.2023.115655.
M. B. Salleh, N. M. Kamaruddin, and Z. Mohamed-Kassim, “The effects of a deflector on the self-starting speed and power performance of 2-bladed and 3-bladed Savonius rotors for hydrokinetic application,” Energy Sustain. Dev., vol. 61, pp. 168–180, Apr. 2021, doi: 10.1016/j.esd.2021.02.005.
A. Lolok, L. K. Mangalla, and B. A. Badia, “Effect of blade number on the performance of an H-rotor vertical axis wind turbine under low wind speed conditions,” Jurnal Polimesin, vol. 24, no. 2, 2026, doi: 10.30811/jpl.v24i2.8832.
Aji, A. A., Badia, B. A., Putra, M. I., Putra, F. C., Sahputra, W. P., Darwis, M., & Simanjuntak, R. A. H., "Optimasi Parameter Pembubutan Baja AISI 1045 Menggunakan Metode Taguchi," Jurnal Mekanova: Mekanikal, Inovasi dan Teknologi, vol. 11, no. 2, pp. 247-257, Oct. 2025. [Online]. Available: https://doi.org/10.35308/jmkn.v11i2.13719.
Erdani, Y., Fahrurozi, A., Suhada, M. G., Hidayatullah, C. T., Naufal, M., & Badia, B. A., "Analisis Dampak Kesalahan Penyetelan Screw Adjusting terhadap Kinerja Kelistrikan Horn Kendaraan," Jurnal Mekanova: Mekanikal, Inovasi dan Teknologi, vol. 11, no. 2, pp. 288-295, Oct. 2025. [Online]. Available: https://doi.org/10.35308/jmkn.v11i2.13774.
Asiri, M. H., Husen, M., Badia, B. A., & Syafrun, M., "Studi Kekuatan Sambungan Las Terhadap Material Baja TRS 500 Menggunakan Variasi Gerakan Elektroda," Jurnal Polimesin, vol. 18, no. 2, pp. 82-90, 2020. [Online]. Available: http://dx.doi.org/10.30811/jpl.v18i2.1828
Badia, B. A., Asiri, M. H., & Husen, M., "Analisa Variasi Gerakan Elektroda pada Hasil Las Bahan Baja Karbon Rendah (ST37) Terhadap Sifat Mekanik," Jurnal Po-limesin, vol. 19, no. 1, pp. 53-60, 2021. [Online]. Available: http://dx.doi.org/10.30811/jpl.v19i1.1912.
Badia, B. A., Sudia, B., Mangalla, L. K., Gunawan, Y., Aksar, P., Samhuddin, S., Putra, M. I., Larobu, F. E., Darwin, D., Efendi, R., Defi, S., Gamsir, L. O. A., & Darwis, M., "Analisis Pengaruh Komposisi Perekat Terhadap Karakteristik Termal Briket Arang Pelepah Sagu Sebagai Bahan Bakar Alternatif," Jurnal Mekanova: Mekanikal, Inovasi dan Teknologi, vol. 10, no. 1, pp. 38-44, 2024. [Online]. Avail-able: https://doi.org/10.35308/jmkn.v10i1.9208.
Nuryanti, N., Erdani, Y., Subekti, R., Purnomo, W., Indrajaya, N., & Badia, B. A., "Tracking Solar Panel Maximum Power Point Using IoT-Based Mamdani Fuzzy Log-ic Control," Jurnal Polimesin, vol. 23, no. 5, pp. 703-710, 2025. [Online]. Availa-ble: http://dx.doi.org/10.30811/jpl.v23i5.7709.
Aji, A. A., Cesar Putra, F., Badia, B. A., Idris Putra, M., Sahputra, W. P., Darwis, M., & Hasudungan Simanjuntak, R. A. (2025). Analysis Of The Effect Of Machining Variables On Surface Roughness and Vibration Amplitude in Turning AlSi 1045 Steel Using The Taguchi Method. PHENOMENON : Multidisciplinary Journal Of Sciences and Research, 3(01), 53–62. https://doi.org/10.62668/phenomenon.v3i1.1406
W. P. Sahputra, B. A. Badia, M. I. Putra, F. C. Putra, and A. A. Aji, “Rekayasa Pros-es Ekstraksi dan Pengelolahan Biji Nikel: Teknologi, Tantangan, Dan Prospek Masa Depan”, Kapalamada, vol. 4, no. 02, pp. 243–255, Jun. 2025.
Y. Erdani, R. A. Pratama, B. A. Badia, and G. I. Fadila, “Desain Sistem Kontrol Container Station Menggunakan Metode Waterfall Berbasis Internet of Things (IoT)”, G-Tech, vol. 8, no. 3, pp. 1415–1430, Jul. 2024.
R. A. H. Simanjuntak, M. Darwis, R. Utami, B. A. Badia, and F. C. Putra, “A systematic review of manual and equipment-based demolition techniques for low-rise buildings: Technical performance, safety implications, and method selection criteria,” Jurnal Mekanova: Mekanikal, Inovasi dan Teknologi, vol. 12, no. 1, 2026. [Online]. Available: http://jurnal.utu.ac.id/jmekanova/article/view/15217
J. Jumhur and B. A. Badia, “Analisis kinerja metode charging–discharging berbasis Arduino untuk pengukuran resistansi sensor elastis,” Jurnal Mekanova: Mekanikal, Inovasi dan Teknologi, vol. 12, no. 1, 2026. [Online]. Available: http://jurnal.utu.ac.id/jmekanova/article/view/15167
M. H. Asiri and B.A. Badia, “INVESTIGATION OF HARDNESS AND MICROSTRUCTURE IN Al+Sn POWDER ALLOY COMPOSITES REINFORCED WITH RESIN”, JET, vol. 1, no. 1, pp. 1–11, Apr. 2026, Accessed: Oct. 14, 2026. [Online].
B. A. Badia and C.Y. Syah, “MATERIAL ENGINEERING IN THE FABRICATION OF CHARCOAL BRIQUETTES FROM SAGO TREE WASTE: PHYSICAL CHARACTERISTICS AND COMBUSTION PERFORMANCE EVALUATION”, JET, vol. 1, no. 1, pp. 24–35, Apr. 2026, Accessed: Oct. 14, 2026. [Online].
A. Kadir, B. A. Badia, M. I. Putra, and C. Y. Syah, “Perancangan dan analisis struktural belt konveyor mesin pengayak pasir tipe rotary berbasis simulasi Autodesk Inventor untuk meningkatkan produktivitas,” Jurnal Mekanova: Mekanikal, Inovasi dan Teknologi, vol. 12, no. 1, 2026. [Online]. Available: http://jurnal.utu.ac.id/jmekanova/article/view/14861
B. A. Badia, M. H. Asiri, P. Aksar, and J. S. D. Saputra, “Inovasi material: Meningkatkan kualitas aluminium (Al) limbah piston daur ulang dengan penambahan timah (Sn) dengan proses pengecoran ulang,” Jurnal Mekanova: Mekanikal, Inovasi dan Teknologi, vol. 10, no. 2, 2024. [Online]. Available: http://jurnal.utu.ac.id/jmekanova/article/view/10504
F. E. Larobu, Y. Erdani, B. A. Badia, and L. O. M. F. Rachim, “Rancang Bangun PLTMH Skala Kecil Dengan Sistem On-Grid Untuk Respons Dinamis Terhadap Pe-rubahan Beban Listrik”, Kapalamada, vol. 4, no. 01, pp. 07–18, Mar. 2025.
A. Kadir and B. A. Badia, “Rancang Bangun Belt Konveyor Rotary Untuk Penga-yakan Pasir”, Kapalamada, vol. 4, no. 04, pp. 755–766, Dec. 2025
Badia, B. A., Delly, J., Ardiansal, M., & Rahmatullah, P., “Rancang Bangun dan Uji Kinerja Alat Pengiris Bawang Merah Otomatis Berbasis Motor Listrik untuk Mening-katkan Produktivitas UMKM”, Jurnal Teknologi Terapan (JTT), vol. 12, no. 1, pp. 84-94, 2026. https://doi.org/10.31884/jtt.v12i1.1294
S. Defi, L. Pagiling, M. N. A. Nur, F. E. Larobu, A. Jalil, and B. A. Badia, “Rancang bangun prototipe sistem kontrol automatic main failure (AMF) menggunakan SMS (Short Message Service) berbasis PLC (Programmable Logic Controller),” Jurnal Mekanova: Mekanikal, Inovasi dan Teknologi, vol. 10, no. 1, pp. 75–87, 2024. doi: https://doi.org/10.12345/jmekanova.v10i1.75-87
R. Efendi, D. Darwin, B. A. Badia, A. Tando, H. Herlina, and W. L. Padang, “Rancang bangun termokopel data logger berbasis Arduino Mega 2560 skala labora-torium,” Machine: Jurnal Teknik Mesin, vol. 9, no. 2, pp. 15–19, 2023. doi: https://doi.org/10.xxxxx/machine.v9i2.15-19.
E. Wardani, E. Rambak, L. Rahman, B. Badia, and M. Muchlisin, “Analyzing the modal shift from private vehicles to bicycles through the stated preference method: A case study of bicycle lane planning at Universitas Muhammadiyah Yogyakarta,” SCiEJ, vol. 6, no. 1, pp. 479–489, Apr. 2025.
F. C. Putra, B. A. Badia, S. Samhuddin, M. I. Putra, C. Y. Syah, and R. A. H. Simanjuntak, “Optimasi parameter injection moulding terhadap penyimpangan volume gantungan pakaian polipropilena menggunakan metode Taguchi,” Jurnal Mekanova: Mekanikal, Inovasi dan Teknologi, vol. 12, no. 2, Oct. 2026. [Online]. Available: http://jurnal.utu.ac.id/jmekanova/article/view/16468
B. A. Badia, L. Hasanuddin, S. Samhuddin, M. I. Putra, C. Y. Syah, D. Al-Fahri, R. Rohid, and A. Andri, “Rancang bangun dan uji kinerja mesin pengurai sabut kelapa skala kecil penghasil cocopeat dan cocofiber,” Jurnal Mekanova: Mekanikal, Inovasi dan Teknologi, vol. 12, no. 2, Oct. 2026. [Online]. Available: http://jurnal.utu.ac.id/jmekanova/article/view/16439.
DOI: https://doi.org/10.35308/jmkn.v12i2.16761
Refbacks
- There are currently no refbacks.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
p-ISSN: 2477-5029 I e-ISSN: 2502-0498 I DOI: 10.35308
Jl. Alue Peunyareng, Ujong Tanoh Darat, Meureubo, Kabupaten Aceh Barat, Aceh 23681, Indonesia
is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License