Turbin Angin Poros Horizontal Tipe Flat Sudu Banyak Taper 4:5 dan Sudut Keluaran 25°
Sahid * , Mulyono, Totok Prasetyo, Dwiana Hendrawati, Yanuar Mahfud Safarudin dan Moh. Fani Alyasa
Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof. H. Sudarto, S.H., Tembalang, Semarang 50275, Indonesia
*Email : sahid.polines@gmail.com
Diterima: 19-11-2021; Direvisi: 07-12-2021; Dipublikasi: 30-04-2022

## Abstrak
Penelitian ini bertujuan melakukan kajian terhadap kinerja turbin angin poros horizontal tipe flat sudu banyak, dimana sudu yang digunakan merupakan penggabungan model tapper 4:5 yang dikembangkan Herlambang et al [1] dan model sudu dengan sudut keluaran 25°  yang dikembangkan Sahid et al [2]. Penelitian diawali dengan membuat 3 model sudu kemudian dipasang pada sistem uji kinerja pembangkit, langkah selanjutnya adalah melakukan uji karakteristik efisiensi terhadap  putaran.  Hasil  uji  ketiga  model  dikaji  dengan  membandingkan  efisiensi  masing-masing  model.  Hasil menunjukkan bahwa Turbin angin poros horizontal tipe flat sudu banyak taper 4:5 dan sudut keluaran 25° menghasilkan Efisiensi pada kecepatan 5 m/s dan 7 m/s, yaitu sebesar 4,253 % dan 1,947 %. Terjadi peningkatan dari model sudu taper 4:5 pada kecepatan 5 m/s dan 7 m/s yaitu masing-masing sebesar 75,38 % dan 91,13 %. Peningkatan efisiensi dari model sudu sudut keluaran 25° pada kecepatan 5 m/s dan 7 m/s sebesar 151,63 % dan 68,26 %. Pada kecepatan 9 m/s model sudu sudut keluaran 25° memiliki efisensi tertinggi, yaitu sebesar 1,087 % sehingga model sudu taper 4:5 mengalami penurunan efisiensi sebesar 7,37 %. Oleh karena itu turbin angin poros horizontal tipe flat sudu banyak taper 4:5 dan sudut keluaran 25° adalah model sudu yang paling cocok digunakan pada kecepatan angin ≤ 7 m/s. Model model sudu sudut keluaran 25° cocok digunakan pada kecepatan 9 m/s.
Kata kunci: flat sudu banyak; sudut keluaran; taper; turbin angin poros horizontal

## Abstract
This research aims to study the performance of a multi-blade flat horizontal axis wind turbine, where the blades used are a combination of the 4.5 tapper model developed by Herlambang et al [1] and the blade model with an output angle of 25 ° developed by Sahid et al [2]. The research begins with making 3 models of blades then installed on the generator performance test system, the next step is to test the efficiency characteristics of the rotation. The test results of the three models were reviewed by comparing the efficiency of each model. The results show that the horizontal axis wind turbine with 4:5 taper flat type and 25° output angle produces efficiency at speeds of 5 m/s and 7 m/s, which are 4.253 % and 1.947%. There was an increase from the 4:5 taper blade model at speeds of 5 m/s and 7 m/s, which were 75.38% and 91.13%, respectively. And the increase in efficiency from the 25° output angle blade model at speeds of 5 m/s and 7 m/s is 151.63% and 68.26%, respectively. At a speed of 9 m/s the 25° output angle blade model has the highest efficiency, which is 1.087% so that the 4:5 taper blade model has an efficiency decrease of 7.37%. Therefore, the horizontal axis wind turbine with 4:5 taper flat type and 25° output angle is the most suitable blade model for wind speed 7 m/s. The 25° output angle blade model is suitable for use at a speed of 9 m/s.
Keywords: multiple flat-blade; output angle; taper; horizontal axis wind turbine

## 1. Pendahuluan
Pada masa yang akan datang kebutuhan akan energi di Indonesia meningkat hampir dua kali lipat konsumsi listrik nasional pada tahun 2014, yaitu sebesar 221,296 GWh [3]. Untuk mencapai rasio elektrifikasi mendekati 100% selain perlu adanya peningkatan, akses rumah tangga yang mendapat listrik perlu ditambah. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut dapat dilakukan dengan memanfaatkan cadangan sumberdaya energi tak terbarukan seperti cadangan batubara, minyak bumi, dan gas alam yang dimiliki negara. Cara lain adalah dengan memanfaatkan potensi sumber energi terbarukan yang lebih ramah lingkungan seperti energi angin [3] .
Berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 79 Tahun 2014 tentang Kebijakan Energi Nasional, target bauran energi baru dan terbarukan pada tahun 2025 paling sedikit 23% dan 31% pada tahun 2050. Target kapasitas PLT-Angin (Pembangkit
Listrik Tenaga Angin) pada tahun 2025 yakni 255 MW. Sementara hingga tahun 2020 PLT-Angin baru terpasang sekitar 135  MW  dengan  perincian  75  MW  di  daerah  Sidrap  dan  sebesar  60  MW  di  daerah  Janeponto.  Dengan  demikian pengembangan energi angin di Indonesia masih menjadi tantangan nasional [4].
Pemanfaatan  potensi  energi  angin  pada  bidang  pembangkit  listrik  di  Indonesia  baik  untuk  keperluan  masyarakat maupun  untuk  tujuan  penelitian  yang  bersifat  sporadis  masih  berskala  sangat  kecil.  Kurangnya  pengetahuan  tentang perkembangan  teknologi  turbin  angin  yang  terus  berkembang  dan  informasi  wilayah  yang  berpotensi  angin  tinggi merupakan beberapa penyebabnya [5].
Turbin angin merupakan salah satu alat yang digunakan sebagai penggerak mula pembangkitan tenaga listrik yang memanfaatkan tenaga angin. Salah satu tipe turbin angin adalah turbin angin poros horizontal. Kelebihan dari turbin angin poros horizontal yaitu memiliki efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan turbin angin poros vertikal karena sudu selalu bergerak tegak lurus terhadap arah angin dan menerima daya sepanjang putaran. Turbin angin poros horizontal yang cocok  untuk  kecepatan  angin  rendah  (<5  m/s)  adalah  tipe flat sudu  banyak.  Sudu  turbin  ini  memiliki  penampang flat , sehingga tidak ada perbedaan tekanan pada sisi depan dan belakang sudu. Gaya yang didapatkan untuk menggerakan sudu di peroleh dari geseran angin terhadap permukaan sudu. Karena potensi angin di Indonesia yang masih besar adalah angin dengan kecepatan rendah, maka usaha untuk meningkatkan tipe turbin ini sangat diperlukan [6].
Herlambang et al [1] membuat turbin angin sumbu horizontal 9 sudu flat dengan variasi sudut sudu, menguji secara eksperimental kinerja turbin angin sudu 9 flat dengan berbagai macam variasi sudut sudu dan kecepatan angin, mengkaji karakteristik kerja turbin sumbu horizontal sudu 9 flat dengan sudut sudu dan lebar sudu top dan bottom menghasilkan pada sudu turbin dengan rasio lebar sudu 4:5 dan sudut sudu 30° dengan kecepatan angin bebas 5 m/s memiliki nilai ηs sebesar 9,67%, sudu turbin dengan rasio lebar sudu 3:5 dan sudut sudu 23° dengan kecepatan angin bebas 7 m/s memiliki nilai ηs sebesar  7,42%,  dan  sudu  turbin  dengan  rasio  lebar  sudu  2:5  dan  sudut  sudu  18°  dengan  kecepatan  angin  bebas  9  m/s memiliki nilai ηs yang lebih tinggi yaitu 5,80% [1].
Sahid et al [2] mengkaji kinerja turbin angin poros horizontal tipe flat tunggal sudu banyak ( single multiflat blade ) dimana pada sisi keluar sudu diberikan perlakuan perubahan sudut. Peningkatan efisiensi pada kecepatan angin 7m/s dan 5 m/s  masing-masing  sebesar  45,58%  sebesar  90,50%.  Sudut  keluaran  sudu  optimal  25 0 sangat  cocok  diterapkan  untuk potensi angin dengan kecepatan ≤ 7 m/s [2]. Hasil signifikan ini menunjukkan sudu dengan perlakuan sudut sisi keluar sangat cocok untuk potensi angin  ≤ 7 m/s. Desain sudu yang digunakan pada penelitian ini memiliki lebar sudu sama pada bagian top dan bottom. Mengacu hasil penelitian Herlambang [1], perlunya penerapan desain sudu turbin dengan rasio lebar sudu 4:5 pada sudu dengan perlakuan sudut sisi keluar ini.
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  melakukan  kajian  terhadap  kinerja  turbin  angin  poros  horizontal  tipe flat sudu banyak, dimana sudu yang digunakan merupakan penggabungan model tapper 4:5 yang dikembangkan Herlambang et al [1] dan model sudu dengan sudut keluaran 25°  yang dikembangkan Sahid et al [2]. Kinerja Model sudu taper 4:5 dengan sudut keluaran 25° dikaji dengan membandingkan hasil uji kinerja yang telah dilakukan oleh Herlambang dan Sahid.

## 2. Material dan metodologi
Penelitian diawali dengan perancangan dan pembuatan model sudu turbin angin. Model sudu terbuat material kayu jati dengan ketebalan 5 mm dengan 3 model sudu yang berbeda, yaitu: (a) Model sudu taper 4:5.  model ini memiliki lebar sudu bagian atas dan bawah memiliki panjang dengan rasio 4:5 sehingga sudu turbin angin yang dibuat memiliki dimensi lebar dengan rasio 110:137,5 mm. Model sudu ini dirancang dengan mengacu rancangan sudu yang dibuat oleh Herlambang et al [1]. Model sudu taper 4:5 dinotasikan dengan MT; (b) Model model sudu sudut keluaran 25 0 . Model sudu jenis ini memiliki bentuk persegi panjang dan pada bagian sisi keluar diberi sudut keluaran sebesar 25 0 . Model sudu ini dirancang
dengan mengacu rancangan sudu yang dibuat oleh Sahid et al [2]. Model sudu sudut keluaran 25° dinotasikan dengan MK; (c) Model model sudu taper 4:5 dan sudut keluaran 25°. Model sudu jenis ini merupakan gabungan dari model model sudu taper 4:5 dan model model sudu sudut keluaran 25°, yaitu memiliki bentuk profil taper 4:5, sehingga model sudu turbin angin yang dibuat memiliki dimensi lebar dengan rasio 110:137,5 mm dan pada bagian sisi keluar diberi sudut keluaran sebesar 25°. Model sudu taper 4:5 dan sudut keluaran 25° dinotasikan dengan MTK
Ketiga model sudu tersebut diuji kinerjanya di dalam sistem pembangkit listrik tenaga angin dan dibandingkan. Untuk mengetahui apakah model ketiga yang merupakan pengembangan dari model pertama dan kedua maka perlu dilakukan uji eksperimental. Ketiga model tersebut ditunjukkan pada Gambar 1 dan instalasi turbin angin ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 1. Rancangan Model Sudu Turbin Angin
(a) Taper 4:5; (b) Sudut keluaran 25 ° ; (c) Taper 4:5 dan sudut keluaran 25 °
Parameter-parameter yang diukur dalam pengujian ini adalah kecepatan angin (v) yang diukur dengan anemometer, putaran poros turbin (n) yang diukur dengan tachometer, tegangan (V) yang diukur dengan voltmeter, dan arus pada beban (I) yang diukur dengan amperemeter. Parameter tersebut diperoleh untuk mendapatkan daya kinetik (Pkin), daya generator (Pgenerator), dan efisiensi (η). Parameter-parameter yang diukur mengacu pada penelitian Aryanto, 2013 [7] . Hasil dari pengolahan  data  digunakan  sebagai  bahan  analisis.  Analisis  dilakukan  dengan  menyajikan  hasil  pengolahan  data  dalam bentuk  grafik  karakteristik  efisiensi  terhadap  putaran  turbin  angin  untuk  mengetahui  efisiensi  terbaik  berdasarkan karakteristik turbin angin pada kecepatan 5 m/s, 7 m/s, dan 9 m/s dan kecepatan terbaik berdasarkan karakteristik kecepatan turbin angin pada masing-masing model sudu dengan mengacu pada beberapa teori dan hasil penelitian dari jurnal ilmiah.
Gambar 2. Instalasi turbin angin

## 3. Hasil dan pembahasan
Gambar 3 menunjukkan grafik efisiensi terhadap putaran turbin angin yang diuji pada kecepatan 5 m/s. Terdapat tiga model sudu yaitu model MT (model tapping), MK (model sudut luaran), dan MTK (model tapping dan sudut luaran). Sudu model MT dan Mk merupakan desain sudu hasil penelitian terdahulu yaitu Herlambang et al [1] dan Sahid et al [2]. Sudu model MTK merupakan desain pengembangan dari MT dan MK.  Ketiga model (MT, MK, dan MTK) telah menunjukkan garis kecenderungan yang sama. Ketiganya menunjukkan penurunan putaran dengan meningkatnya beban dan mencapai puncak efisiensi pada putaran tertentu. Puncak efisiensi model MT, MK, dan MTK masing-masing adalah 2,42 %; 1,69 %; dan 4,25 %. Hasil ini menunjukkan bahwa urutan efisiensi kinerja model sudu terbaik berturut-turut adalah MTK, MT, dan MK. Hasil tersebut menujukkan bahwa penggabungan model taper 4:5 dan sudut keluaran 25° (MTK) memberikan dampak terhadap peningkatan efisiensi. Jika dibandingkan dengan MT meningkat sebesar 75,38 % dan jika dibandingkan dengan MK meningkat sebesar 91,13 %. Tren kurva hasil penelitian ini juga sesuai dengan hasil penelitian Taher et al [8], dimana efisiensi  system  meningkat  dengan  meningkatnya  putaran  turbin  hingga  mencapai  puncak  dan  mengalami  penurunan. Karakteristik yang sama juga dibuat oleh Rajakumar et al [9]. Bedanya karaketeristik dinyatakan dalam coefisien daya (Cp) terhadap tip  speed  ratio  (TSR). Besaran  Cp  berbanding  lurus  dengan  efisiensi  system  turbin  dan TSR  berbanding  lurus dengan putaran turbin, sehingga karakeristik yang dibangun hakekatnya mirip.
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 0 50 100 150 200 250 Ef is ien si (%) Putaran (rpm) MT MK MTK
Gambar 4 menunjukkan grafik karakterisitik efisiensi terhadap putaran turbin angin yang diuji pada kecepatan 7 m/s. Hasil  uji  ini  juga  menunjukkan  trend  yang  sama  pada  Gambar  3.  Peningkatan  kecepatan  angin  menghasilkan  puncak efisiensi yang berbeda, yaitu untuk MT sebesar 1,019 %, MK sebesar 1,157 %, dan MTK sebesar 1,947 %. Hasil tersebut menunjukkan bahwa pada pengujian kecepatan 7 m/s MTK memiliki efisiensi tertinggi, disusul oleh MK, dan MT memiliki efisiensi terendah. Sama halnya dengan pengujian pada kecepatan 5 m/s, penggabungan model taper 4:5 dan sudut keluaran 25° memberikan dampak terhadap peningkatan efisiensi. Terjadi peningkatan sebesar 151,63 % dari MT dan 68,26 % dari MK.
Gambar 3 . Grafik karakteristik efisiensi terhadap putaran pada kecepatan 7 m/s
Gambar 4. Grafik karakterisitik efisiensi terhadap putaran pada kecepatan 9 m/s
0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 Ef is ien si ( % ) Putaran (rpm) MT MK MTK
0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 0 50 100 150 200 250 300 ef is ien si ( % ) Putaran (rpm) MT MK MTK
Gambar 5 menunjukkan grafik karakteristik efisiensi terhadap putaran turbin angin pada pengujian kecepatan 9 m/s. Trend  yang  dihasilkan  pada  pengujian  ini  sama  dengan  pengujian  kecparan  5  m/s  dan  7  m/s,  tetapi  puncak  efisiensi menunjukkan penurunan. Pada MT menghasilkan efisiensi sebesar 0,664 %, pada MK menghasilkan efisiensi sebesar 1,087 %, dan pada MTK menghasilkan efisiensi sebesar 1,012 %. Berbeda dengan pengujian pada kecepatan  5 m/s dan 7 m/s, Hasil  ini  menunjukkan  bahwa  efisiensi  tertinggi  dihasilkan  oleh  MK  dilanjutkan  dengan  MTK,  dan  MT  mengahsilkan efisiensi terendah. Pada pengujian ini MTK mengalami penurunan dari MK sebesar 7,37 %, sedangkan dengan MT terjadi kenaikan sebesar 52,51%.
Peningkatan efisiensi yang terjadi pada MTK ini disebabkan pengaruh torsi yang terjadi pada desain taper 4:5. Torsi adalah ukuran kekuatan atau gaya yang dapat  menyebabkan obyek terputar. Torsi  dibutuhkan untuk mengimbangi gaya berat dari sudu turbin dan gaya gesek fluida (udara). Torsi pada sudu turbin dipengaruhi oleh aerodinamika sudu turbin dan kecepatan angin. Berdasarkan persamaan torsi ( 𝜏 = 𝑑 × 𝐹 ) besarnya torsi dipengaruhi oleh panjang lengan dan gaya. Gaya yang bekerja pada hal ini adalah gaya lift dan gaya drag. Karena pada sudu ini penampangnya adalah flat , maka tidak ada gaya lift yang terjadi. Priyadi et al menyatakan bahwa gaya drag merupakan gaya yang menahan pergerakan sebuah benda padat  melalui  fluida  (zat  cair  atau  gas).  Berdasarkan  persamaan  gaya drag ( 𝐹𝑑 = 1 2 𝜌 𝑣 2 𝐴 𝐶𝑑 )  besarnya  gaya  drag dipengaruhi  oleh  luas  sapuan  [10].  Dahlan  et  al  menyatakan  bahwa  taper  memiliki  luas  sapuan  yang  lebih  kecil dibandingkan dengan taperless [4]. Oleh karena area sapuan taper ini mengecil pada bagian ujungnya sehingga gaya drag yang dihasilkan akan semakin mengecil pada ujungnya. Gaya dorong yang semakin mengecil pada ujungnya menyebabkan besarnya torsi  pada setiap bagian sudu relatif sama [4]. Taper memberikan torsi  awal  yang baik dari  bagian yang lebar sekaligus mengurangi hambatan pada ujung yang mengakibatkan sudu berputar lebih cepat. Selain itu peningkatan efisiensi terjadi  karena  pengaruh  daya  yang  dihasilkan  sesuai  dengan  persamaan  efisiensi  ( 𝜂 = 𝑃 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑃 𝑘𝑖𝑛 × 100 ).  Dahlan  et  al menyatakan bahwa model sudu taper menghasilkan daya yang optimal pada kecepatan 5-7 m/s. Oleh karena daya yang dihasilkan besar maka efisiensi yang dihasilkan pun akan semakin besar [4]  .
Selain pengaruh taper 4:5, sudu ini memiliki sudut keluaran 25°, Sahid et al  [2] menyatakan bahwa sudut keluaran 25°  menghasilkan  kecepatan  absolut  angin  keluar  sudu  tangensial  dan  berlawanan  arah terhadap  gerak  sudu  yang  akan menyebabkan terjadinya gaya reaksi searah gerakan sudu dan memberikan tambahan tenaga yang dihasilkan oleh turbin angin. Sudu dengan taper 4:5 dan sudut keluaran 25° ini digabungkan akan menghasilkan putaran turbin angin yang lebih besar yang dapat mengakibatkan nilai tip speed ratio meningkat sesuai dengan persamaannya ( 𝜆 = 𝑛×𝜋×𝐷 60𝑣 ) dimana nilai tip speed ratio berbanding lurus terhadap putaran turbin angin. Hal ini juga selaras dengan hasil penelitian Madi, 2021 [11].
Hal ini sesuai dengan data yang disajikan pada Tabel 1.
Tabel  1  menunjukkan  bahwa  semakin  besar  putaran  mengakibatkan  nilai  tip  speed  ratio  semakin  tinggi.  Yerikho (2016) menyatakan bahwa semakin tinggi tip speed ratio akan meningkatkan besarnya nilai efisiensi yang tinggi hingga pada  titik  puncaknya  [12].  Hal  inilah  yang  menyebabkan  penggabungan  taper  4:5  dan  sudut  keluaran  25°  memberikan dampak peningkatan efisiensi yang signifikan pada kecepatan 5 m/s dan 7 m/s
Tabel 1. TSR sudu pada efisiensi tertinggi
No Model Sudu Kecepatan 5 m/s Kecepatan 7 m/s Putaran (rpm) Tip Speed Ratio Putaran (rpm) Tip Speed Ratio 1 Taper 4:5 135,4 1,559 190,5 1,019 2 Sudut keluaran 25° 169,4 1,95 205,6 1,691 3 Taper 4:5 dan sudut keluaran 25° 213,9 2,463 231,9 1,907
Hasil uji pada kecepatan angin 9 m/s menunjukkan bahwa MTK mengalami penurunan efisiensi dibandingkan dengan MK. Penurunan efisiensi ini dipengaruhi adanya pengaruh taper 4:5 ini tidak cocok diterapkan pada kecepatan angin 9 m/s sesuai dengan hasil penelitian Herlambang et al [1] yang berjudul “Rancang Bangun Turbin Angin Poros Horizontal 9 Sudu Flat Dengan Variasi Rasio Lebar Sudu Top dan Bottom untuk Meningkatkan Kinerja PLTB” menunjukkan bahwa rasio 4:5  tidak  cocok  diterapkan  pada  kecepatan  angin  9  m/s.  Hal  ini  serupa  dengan  hasil  uji  karakteristik  efisiensi  terhadap putaran MT pada Gambar 6.
Gambar 6, 7, dan 8 menujukkan grafik karakteristik efisiensi terhadap putaran turbin angin MT, MK, dan MTK. Trend pada ketiga grafik tersebut menunjukkan hasil yang sama, yaitu Turbin angin MT, MK, dan MTK menghasilkan efisiensi tertinggi  pada kecepatan angin 5 m/s. Hasil tersebut  sesuai  dengan jurnal  yang dibuat oleh Sahid et  al  [2] bahwa turbin angin poros horizontal tipe flat sudu banyak cocok untuk kecepatan angin rendah yang disebabkan karena sudu turbin ini memiliki penampang flat , sehingga tidak ada perbedaan tekanan pada sisi depan dan belakang sudu.
Gambar 5. Grafik karakteristik efisiensi terhadap putaran pada MT
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 0 50 100 150 200 250 Ef is ien si (%) Putaran (rpm) Kecepatan 5 m/s Kecepatan 7 m/s Kecepatan 9 m/s
Gambar 6 . Grafik karakteristik efisiensi terhadap putaran pada MK
Gambar 7. Grafik karaktristik efisiensi terhadap putaran pada MTK
Gambar  6,  7,  dan  8  grafik  yang  disajikan  menunjukkan  terjadinya  penurunan  efisiensi  seiring  dengan  kenaikan kecepatan  angin.  Penurunan  efisiensi  ini  disebabkan  adanya  pengaruh  rotor  solidity  terhadap  kecepatan  angin.  Pane menyatakan  bahwa  Besarnya  kecepatan  angin  berbanding  lurus  terhadap  besarnya  putaran  rotor  yang  dihasilkan  [13]. Kemudian  Aryanto  et  al  menyebutkan  besarnya  putaran  rotor  dipengaruhi  oleh  jumlah  sudu,  dimana  semakin  banyak jumlah sudu menyebabkan besarnya putaran karena jika jumlah sudu turbin angin sedikit maka jarak antar sudu terlalu jauh sehingga distribusi energi angin yang diterima oleh sudu tidak diterima secara maksimal disebabkan adanya banyak losses energi yang hilang melalui celah antar sudu sehingga putarannya akan kecil [7]. Banyaknya jumlah sudu ini berhubungan dengan  besarnya  rotor  solidity,  sesuai  dengan  persamaan  rotor  solidity (𝝈 = 𝒏 𝒂 𝑨 ) semakin  banyak  jumlah  sudu  maka semakin besar pula nilai rotor solidity-nya  [14]. Hasil penelitian Damara (2016)  menunjukkan rotor  solidity berbanding terbalik terhadap efisiensi yang disebabkan karena semakin tinggi rotor solidity akan menghasilkan gaya dorong yang tinggi akan menyebabkan turunnya nilai efisiensi [15]. Agar besarnya efisiensi meningkat ataupun konstan pada kecepatan angin
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 0 50 100 150 200 250 300 Ef is ien si ( % ) Putaran (rpm) Kecepatan 5 m/s Kecepatan 7 m/s Kecepatan 9 m/s
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 0 50 100 150 200 250 300 Ef is ien si ( % ) Putaran (rpm) kecepatan 5 m/s kecepatan 7 m/s kecepatan 9 m/s
tinggi maka besarnya rotor solidity harus diturunkan dengan cara mengurangi jumlah sudu pada turbin angin. Maka perlu dilakuan kajian lebih lanjut terhadap jumlah sudu turbin angin tipe flat sudu banyak untuk mendapatkan hasil yang optimal.

## 4. Kesimpulan
Turbin angin poros horizontal tipe flat sudu banyak taper 4:5 dan sudut keluaran 25° memberikan dampak peningkatan Efisiensi pada kecepatan 5 m/s dan 7 m/s terhadap model sudu taper 4:5 yaitu masing-masing sebesar 75,38 % dan 91,13 %. Peningkatan efisiensi terhadap model sudu dengan sudut keluaran 25° masing-masing sebesar 151,63 % dan 68,26 %. Turbin angin poros horizontal tipe flat sudu banyak sudut keluaran 25° memiliki efisensi tertinggi pada kecepatan 9 m/s. Efisiensi  menurun  sebesar  7,37  %  jika  dibandingkan  model  sudu  taper  4:5.  Berdasarkan  hasil  ini,  Turbin  angin  poros horizontal tipe flat sudu banyak taper 4:5 dan sudut keluaran 25° adalah model sudu yang paling cocok digunakan pada kecepatan angin ≤ 7 m/s.

## Daftar Pustaka
[1]  Herlambang,  Y.  D.,  Wahyono  Wahyono.  Rancang  Bangun  Turbin  Angin  Poros  Horizontal  9  Sudu Flat Dengan
Variasi Rasio Lebar Sudu Top Dan Bottom Untuk Meningkatkan Kinerja PLTB. Eksergi. 2019; 15(2): p. 70.
[2]  Sahid,  Hendrawati  D.,  Safarudin,  Y.,  M.,  Mulyono,  Azka. F.,  H...  Turbin  Angin  Poros  Horizontal Tipe Flat Sudu Banyak dengan Perlakuan Sudut Luaran. Prosiding NCIET. 2020; 1(1): p. B326-B335.
[3]  Gultom, Togar. Pemenuhan Sumber Tenaga Listrik Di Indonesia. Jurnal Ilmiah Research Sains. 2017; 3(1): p. 130– 39.
[4]  Dahlan,  Burhannudin.  Rancang  Bangun  Baling-Baling  Kincir  Angin  Kayu  Mahoni  (Swietenia  Macrophylla)  dan Pinus Design Of Wind Turbine Based On The Naca 4412 And 4415 Using Mahogany (Swietenia Macrophylla) dan Pines  Wood  (  Pinus  Merkusii). Tesis.  Surabaya:  Program  Magister  Bidang  Keahlian  Fisika  Instrumentasi  Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember; 2016.
[5]  Kamal,  Samsul.  Studi  Potensi  Energi  Angin  Daerah  Pantai  Purworejo  Untuk  Mendorong  Penyediaan  Listrik Menggunakan Sumber Energi Terbarukan Yang Ramah Lingkungan. J. Manusia dan Lingkungan. 2007;  14 (1): p. 26-34.
[6]  Saputra, M. Kajian Literatur Sudu Turbin Angin Untuk Skala Kecepatan Angin Rendah. Jurnal Mekanova. 2016; 2(1): p. 74-75.
[7]   Aryanto,  Firman,  Made  Mara,  and  Made  Nuarsa.  Pengaruh  Kecepatan  Angin  Dan  Variasi  Jumlah Sudu  Terhadap Unjuk Kerja Turbin Angin Poros Horizontal. Dinamika Teknik Mesin. 2013; 3(1): p. 50–59.
[8]  Taher  G.  Abu-El-Yazied,  Hossam  N.  Doghiem,  hmad  M.  Ali,  and  4  Islam  M.  Hassan.  Investigation  of  the Aerodynamic Performance of Darrieus Vertical Axis Wind Turbine. IOSR Journal of Engineering (IOSRJEN). 2015; 04 (05): p. 18-29.
[9]  Rajakumar,  S.,  Ravindran,  D.,  Sivakumar,  M.,  Venkatachalam,  G.,  dan  Muthukumar,  S.  Optimization  of  Power Coefficient of Wind Turbine Using Genetic Algorithm. Journal of The Institution of Engineers (India): Series C. 2016; 98 (2): p. 111-118.
[10]  Priyadi, Irnanda, Alex Surapati, and Vikriandi Tri Putra. Rancang Bangun Turbin Angin Horizontal Sebagai Salah Satu  Pembangkit Daya Pada Mobil Hybrid. Seminar Nasional Inovasi, Teknologi dan Aplikasi  (SenNITiA). 2018: 147–58.
[11]  Madi, M., Tuswan, T., Arirohman, I.D., dan Ismail, A. Comparative Analysis of Taper and Taperless Sudu Dsign for Ocean Wind  Turbines in  Ciheras Coastline, West  Java. Kapal  :  Jurnal Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Kelautan. 2021; 18(1): p. 8-17.
[12]  Yerikho,  Stephanus.  Unjuk  Kerja  Kincir  Angin  Poros  Horizontal  2  Sudu  Diameter  1  Meter  Berbahan  Komposit Dengan Lebar Maksimal 10 Sentimeter Dari Pusat Poros. 2016; p. 57–60.
[13]  Pane, O.P. Rancang Bangun Mekanisme Pitch Blade Control Dan Yaw Drive Control Turbin Angin Horisontal. Tugas Akhir. Program Studi DIII Teknik Mesin Departemen Teknologi Industri Sekolah Vokasi Universitas Diponegoro. Semarang; 2019.
[14]  Newscientist.com.  (2013,  25  September).  Catch  the  Breeze.  diakses  pada  11  Agustus  2021,  dari https://www.newscientist.com/article/dn24250-catch-the-breeze/.
[15]  Damara, Dony. Analisa Rotor Horizontal Axis Wind Turbine ( Hawt ) Dengan Variasi Geometri Dan Jumlah Bilah Kapasitas 10 Kw Turbine ( Hawt ) With Variation Geometry And Number Of Blade For Capacity 10 Kw”. Tugas Akhir. Surabaya: Jurusan Teknik Fisika Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember; 2016.