Pengaruh Kecepatan Angin Terhadap Kinerja Turbin Angin Sumbu Vertikal 5 KW Menggunakan Nozzel Konvergen di Desa Sekar Banyu Sumber Manjing Kabupaten Malang

The Influence of Wind Speed on the Performance of a 5 KW Vertical Axis Wind Turbine Using a Convergent Nozzle in Sekar Banyu Village, Sumber Manjing District, Malang Regency

Pemanfaatan energi terbarukan berupa energi angin menjadi sumber daya baru dalam mengatasi penyusutan dan terbatasnya energi bahan bakar fosil. Kecepatan angin merupakan faktor utama dalam pemanfaatan energi angin.  Kecepatan angin di Desa Sekar Banyu Sumber Manjing memiliki potensi dalam pemanfaatan energi angin menggunakan turbin angin sumbu vertikal. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai perubahan kecepatan angin terhadap kinerja yang dihasilkan oleh turbin angin sumbu vertikal 5kw.

Metode yang digunakan peneliti merupakan metode eksperimen langsung dilapangan dibantu dengan menggunakan alat ukur multimeter digital, anemometer, dan tachometer guna mendapatkan nilai kinerja turbin angin sumbu vertikal 5kw. Turbin angin yang telah dirakit dihubungkan dengan alat ukur untuk mendapatkan nilai voltase, ampere, dan daya. Pengukuran nilai voltase, ampere, dan daya dilakukan bersamaan dengan pengukuran kecepatan angin menggunakan anemometer.

Hasil penelitian ini kecepatan angin merupakan faktor utama dalam peningkatan energi listrik yang dihasilkan oleh generator turbin angin sumbu vertikal 5 kW. Analisis menunjukkan bahwa tegangan, arus, dan energi listrik memiliki korelasi positif terhadap kecepatan angin. Dengan peningkatan kecepatan angin, daya yang dihasilkan oleh turbin angin meningkat secara signifikan, dari 0,29 watt hingga mencapai 33,43 watt. Hal ini menegaskan bahwa sistem pembangkit energi angin bekerja lebih optimal pada kecepatan angin tinggi, di mana energi kinetik angin yang tersedia dapat dikonversi secara lebih efektif menjadi energi listrik. Meskipun efisiensi sistem tetap relatif stabil pada tingkat rendah, analisis menyoroti perlunya peningkatan desain dan teknologi untuk meningkatkan kinerja sistem pada kecepatan angin rendah hingga menengah. Hal ini penting untuk memaksimalkan potensi energi angin sebagai sumber energi terbarukan yang andal.

The use of renewable energy in the form of wind energy is a new resource in overcoming shrinkage and limited fossil fuel energy. Wind speed is a major factor in the utilization of wind energy.  The wind speed in Sekar Banyu Sumber Manjing Village has potential in utilizing wind energy using vertical axis wind turbines. This study aims to determine the value of changes in real wind speed to the performance produced by vertical axis wind turbines. This study aims to determine the value of changes in real wind speed to the performance produced by 5kw vertical axis wind turbines.

The method used by the researcher is a direct experimental method in the field assisted by using digital multimeter measuring instruments and anemometers to obtain a 5kw vertical axis wind turbine performance value. Wind turbines that have been assembled are connected to measuring instruments to obtain voltage and amperage values. Measurement of voltage and amperage values is carried out simultaneously with wind speed measurements using an anemometer.

The results of this study indicate that wind speed is a key factor in the increase of electrical energy generated by a 5 kW vertical axis wind turbine generator. The analysis shows that voltage, current, and electrical energy have a positive correlation with wind speed. With the increase in wind speed, the power generated by the wind turbine increases significantly, from 0.29 watts to 33.43 watts. This confirms that the wind energy generation system works more optimally at high wind speeds, where the available kinetic wind energy can be more effectively converted into electrical energy. Although the system efficiency remains relatively stable at lower levels, the analysis highlights the need for improvements in design and technology to enhance system performance at low to medium wind speeds. This is crucial for maximizing the potential of wind energy as a reliable renewable energy source