Terbit online pada laman web jurnal http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jtm

## J URNAL T eknik M esin
Vol. 13 No. 2 (2020) 38 - 45
ISSN Media Elektronik: 2655-5670
Uji Eksperimental Pengaruh Panjang Chord Sudu Terhadap Kinerja Turbin Angin Sumbu Vertikal
E.H. Herraprastanti 1 , M.N. Mubarok 2 , Sarip 3 , Hendri Suryanto 4 1,2,3,4 Teknik Mesin, STT Ronggolawe Cepu
1 ev.hertna@gmail.com 2 ajibmubarok42@gmail.com
3 hidayatullohsarip566@gmail.com 4 hendrie_s@yahoo.com

## Abstract
Wind turbines as electricity generator from renewable energy can be a solution to reduce fuel use. Wind turbines continue to be developed with the hope that areas with low wind power potential can apply wind turbines to generate electricity. One of consideration  in  the  development  of  wind  turbines  is  the  design  of  turbine  blades.  The  shape  of  the  blade  will   affect  the performance of the wind turbine. This study aims to determine the effect of blade chord length on wind turbine performance. The research was conducted using a 4-blade vertical axis wind turbine (VAWT) type L. The blade chord length was varied into  140  mm, 170  mm  and  200  mm.  From  the  experimental results  it  can  be  concluded that the blade  chord length  affects wind  power,  rotor  power,  generator  power  and  the  coefficient  of  power  produced  by  the  vertical  axis  wind  turbine.  The longer the turbine blade chord, the greater the wind power, rotor power, generator power and the resulting power coefficient.
Keywords: wind power, chord length, turbine blade, wind turbine performance

## Abstrak
Turbin  angin  sebagai  pembangkit  listrik  dari  energi  terbarukan  bisa  menjadi  solusi  untuk  mengurangi  penggunaan  BBM. Turbin angin terus dikembangkan dengan harapan area dengan potensi tenaga angin yang kecil bisa mengaplikasikan turbin angin  sebagai  pembangkit  listrik.  Salah  satu  hal  yang  perlu  dipertimbangkan  dalam  pengembangan  turbin  angin  adalah perancangan  sudu  turbin.  Bentuk  sudu  akan  berpengaruh  terhadap  performa  turbin  angin.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengetahui pengaruh panjang chord sudu terhadap performa turbin angin. Penelitian dilakukan dengan menggunakan turbin angin sumbu vertikal (TSAV) 4 sudu tipe L  dengan panjang chord sudu divariasi menjadi 140 mm, 170 mm dan 200 mm. Dari  hasil  eksperimen  dapat  disimpulkan  bahwa  panjang chord sudu  berpengaruh  pada  daya  angin,  daya  rotor,  daya generator,  dan koefisien daya  yang dihasilkan turbin angin sumbu vertikal. Semakin panjang chord sudu turbin maka daya angin, daya rotor, daya generator, dan koefisien daya yang dihasilkan semakin besar.
Kata kunci : daya angin, panjang chord , sudu turbin, unjuk kerja turbin angin

## 1. Pendahuluan
Konsumsi  energi  di  Indonesia  untuk  periode  2000- 2012 meningkat rata-rata sebesar 2,9% per tahun atau meningkat  dari  764  juta  SBM  (setara  barel  minyak) pada tahun 2000 menjadi 1.079 juta SBM pada tahun 2012  [1].  Jenis  energi  yang  paling  dominan  untuk memenuhi  permintaan  energi  tersebut  adalah  bahan bakar  yang  berasal  dari  kilang  minyak.  Namun produksi  minyak  bumi  Indonesia  terus  menurun sementara  permintaan  energi  terus  tumbuh  sehingga menyebabkan peningkatan impor minyak mentah dan impor  produk  bahan  bakar  minyak.  Pemerintah  telah mengeluarkan  sejumlah  kebijakan  untuk  mengurangi penggunaan  BBM  sampai  saat  ini.  Salah  satu  usaha
untuk menunjang kebijkan pemerintah dalam mengurangi  penggunaan  BBM  adalah  dengan mengelola  pembangkit  listrik  energi  terbarukan seperti  radiasi  matahari,  energi  angin,  energi  air, panas bumi, bioenergi, dan sebagainya [2].
Turbin  angin  adalah  kincir  angin  yang  digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik [3]. Turbin angin ini  pada  awalnya  dibuat  untuk  mengakomodasi kebutuhan para petani dalam melakukan penggilingan padi,  keperluan  irigasi,  dan  lain-lain.  Prinsip  dasar kerja dari turbin angin adalah mengubah energi angin menjadi  energi  mekanik  pada  kincir,  lalu  putaran kincir  digunakan untuk memutar generator yang akan menghasilkan listrik [4].
E.H. Herraprastanti 1 , M.N. Mubarok 2 , Sarip 3 , Hendri Suryanto 4
Ada beberapa hal yang harus dipertimbangkan dalam perancangan turbin angin supaya dapat bekerja dalam kecepatan  angin  yang  rendah.  Salah  satu  hal  yang perlu  dipertimbangkan  adalah  perancangan  sudu untuk  turbin  angin  yang  meliputi  ukuran  (jari-jari rotor),  penampang airfoil ,  panjang chord ,  dan  sudut pitch sudu  [5].  Panjang chord sudu    adalah  panjang dari  garis lurus  yang menghubungkan  tepi  depan  dan belakang pada sudu. Korda ( chord ) adalah panjangnya garis  korda.  Garis  korda  ( chord  line )  adalah  garis lurus  yang  menghubungkan  tepi  depan  dan  tepi belakang [6].
Melihat permasalahan di  atas,  untuk  mengoptimalkan kinerja turbin angin tersebut, peneliti ingin memvariasi  panjang chord sudu  pada  kinerja  turbin angin  sumbu  vertikal  (TASV),  untuk  mengetahui pengaruh panjang chord sudu terhadap peforma turbin angin,  yang  meliputi:  Daya  Angin  (Pa),  Daya Generator  (Pg),  Daya  rotor  (Pr),  Torsi  (T), Tip  speed ratio (TSR),  dan  Koefisien  daya  (CP).  Dengan mengaplikasi  variasi  panjang chord sudu  pada  turbin angin,  diharapkan  dapat  diketahui  variasi  yang  mana yang  lebih  bagus  terhadap  performa  turbin  angin sumbu vertikal .
Salah  satu  keuntungan  dari  turbin  angin  sumbu vertikal  adalah  konstruksi  sederhana, start  up mesin tinggi  dan  momen  operasi  penuh,  dapat  menerima angin  dari  segala  arah,  kebisingan  dan  kecepatan sudut  dalam  pengoperasian  rendah,  serta  dapat mengurangi keausan pada bagian yang bergerak [7]. Penelitian  sebelumnya  [8]  mengkaji  tentang  Studi eksperimental  kinerja  turbin  angin  Savonius  dengan variasi  jumlah  sudu.  Hasil  penelitian  menunjukkan bahwa  jumlah  sudu  mempengaruhi  kinerja  turbin angin.  Penelitian  lain  [4]  tentang  pengaruh  panjang lengkung  sudu  terhadap  unjuk  kerja  turbin  angin poros  vertikal  Savonius,  didapatkan  hasil  jarak  celah sudu  berpengaruh  terhadap  performa  turbin  angin poros  vertikal  savonius.  Pada  penelitian  [9]  tentang Pengaruh  Kelengkungan  Sudu  Terhadap  Kinerja Turbin  Angin  Savonius,  didapatkan  hasil  semakin besar  kecepatan  angin  maka  daya  input,  laju  aliran massa udara, daya output, dan efisiensi akan semakin besar;  semakin  besar  beban  gaya  pada  poros  turbin maka torsi pada poros turbin juga akan semakin besar; hubungan  beban  gaya  dengan  daya  output  dan efisiensi  turbin  adalah  membentuk  kurva  parabolik. Sedangkan  [10]  dalam  penelitian  Turbin  Angin Savonius  Empat  Sudu  dengan  Variasi  Model  Profil Sebagai Media Belajar Siswa, didapatkan hasil bahwa kecepatan  angin  memberikan  pengaruh  terhadap kinerja  turbin.  Semakin  tinggi  kecepatan  angin, semakin  tinggi  putaran  rotor  dan  daya  yang dihasilkan. Profil terbaik diperoleh dari model L yang mencapai 177.63rpm dengan daya 6.35watt.
Dalam  penelitian  ini  penulis  membatasi  pada  sudu turbin  berjumlah  4  dengan  tipe  L  (gambar  1)  dengan variasi  panjang chord sudu 140  mm,  170  mm,  200 mm.  Bahan  sudu  menggunakan  pelat  alumunium
dengan ketebalan ±0,6 mm. Tinggi sudu ( span ) ± 600 mm.  Kecepatan  angin  5  m/s.  Menggunakan  sistem transmisi open  belt  drive (penggerak  sabuk  terbuka). Sumber  angin menggunakan  kipas angin.  Jarak  kipas angin  dengan  turbin  700  mm.  Desain  sudu  turbin ditunjukkan pada Gambar 1.
(a) (b) (c)
Gambar 1. Desain  Sudu Turbin (a) Panjang Chord 140 mm (b) Panjang Chord 170 mm (c) Panjang Chord 200 mm
1.1 Rumus Perhitungan
 Daya Angin ( Pa )
Angin  adalah  udara  bergerak  yang  diakibatkan  oleh rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara  di  sekitarnya.  Angin  bergerak  dari  tempat bertekanan  udara  tinggi  ke  tempat  bertekanan  udara rendah.  Energi  potensial  yang  terdapat  pada  angin dapat  memutarkan  sudu  yang  terdapat  pada  kincir angin,  dimana  sudu  ini  terhubung  dengan  poros  dan memutarkan  poros  yang  telah  terhubung  dengan generator  dan  akan  menimbulkan  arus  listrik.  Pada dasarnya  energi  yang  dihasilkan  angin  dapat  dihitung menggunakan rumus (1), (2), (3), dan  (4).
Udara  yang  memiliki  massa  ( m )  dan  kecepatan  ( v ) akan mengasilkan energi kinetik sebesar:
2 2 1 mv Ek  (Nm) …………………………………….(1)
Volume  udara  per  satuan  waktu (debit)  yang  bergerak dengan  kecepatan ( v )  dan melewati  daerah  seluas (A) adalah:
A v V .  …… ………………………………………...(2) Massa  udara  yang  bergerak  dalam  satuan  waktu dengan kerapatan ρ yaitu:
v A m . .   (kg/s) …………………………….……..(3)
Substitusi persamaan (3) ke persamaan (1) menghasilkan  daya  angin  yang  menggerakkan  turbin, seperti ditunjukkan persamaan (4) yaitu:
3 2 1 v A Pa   …………………………………….…...(4)
Dimana,
Pa = Daya Angin (W) = Densitas Udara (1,22 Kg/m 3 )
E.H. Herraprastanti 1 , M.N. Mubarok 2 , Sarip 3 , Hendri Suryanto 4
A = Luas Penampang Turbin (m 2 ) v = Kecepatan Angin (m/s)
 Daya Generator
Dengan  mengukur  besarnya  tegangan  dan  arus  yang dihasilkan,  dapat  diketahui  besarnya  daya  generator. Daya  generator  dapat  dihitung  dengan  menggunakan rumus  5.
I V Pg   ….……………………… …………………(5) Dimana, Pg = Daya Generator (W) V = Tegangan (Volt) I = Kuat Arus (Ampere)
 Daya Rotor
Pada  umumnya  perhitungan  untuk  menghitung  daya daya  pada  gerak  melingkar  dapat  dituliskan  seperti pada rumus 6.
30 Pr n T   ….……. …………………….………….…(6)
Dimana, Pr = Daya Rotor (W) T = Torsi (Nm) n = Putaran Poros (rpm)
 Torsi
Torsi  adalah  sebuah  gaya  yang  bekerja  pada  poros yang  dihasilkan  oleh  gaya  dorong  pada  sumbu  turbin angin,  dimana  gaya  dorong  ini  memiliki  jarak terhadap  sumbu  poros  yang  berputar.  Torsi  sebuah turbin angin dapat dihitung menggunakan rumus 7.
n P T generator
 2  .…. …………………………..…………(7)
Dimana, T = Torsi (Nm) Pg = Daya Generator (W)
n = Putaran Poros (rpm)
 Tip Speed Ratio (TSR) Tip  Speed  Ratio merupakan  perbandingan  antara kecepatan ujung rotor turbin terhadap kecepatan angin yang  melalui  rotor.  Rasio  kecepatan  ujung  rotor memiliki  nilai  nominal  yang  berubah-ubah  terhadap perubahan  kecepatan  angin. Tip  speed  ratio dapat diketahui dengan persamaan 8.
v r n 60 2    ……………………………………………(8)
Dimana, r = Jari-jari Turbin (m) n = Putaran Poros (rpm) v = Kecepatan Angin (m/s)
 Koefisien Daya
Koefisien daya adalah perbandingan antara daya yang dihasilkan  oleh  rotor  dengan  daya  angin.  Persamaan koefisien  daya  dapat  diartikan  seperti  ditulis  pada Persamaan 9.
% 100   angin rotor P P Cp …..…………………………………(9)
Dimana,
Cp
= Koefisien Daya (Cp)
Pr = Daya Rotor (W)
Pa = Daya Angin (W)
2. Metode Penelitian
2.1 Diagram Alir Penelitian
Diagram alir penelitian ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Diagram Alir Penelitian

## 2.2 Skema Alat Penelitian
Skema alat penelitian ini ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Skema Alat Penelitian
Keterangan : 1. Turbin                                      4. Multimeter
2. Anemometer                            5. Generator 3. Kipas Angin                             6. Tachometer

## 2.3Alat Penelitian
Sedangkan alat dalam penelitian ini meliputi:
1. Kipas angin sebagai sumber tenaga angin.
2. Anemometer untuk mengukur kecepatan angin.
3. Tachometer  untuk  mengukur  kecepatan  putaran poros.
4. Multimeter  untuk  mengukur  tegangan  dan  arus turbin angin.
E.H. Herraprastanti 1 , M.N. Mubarok 2 , Sarip 3 , Hendri Suryanto 4

## 2.4 Hipotesa Penelitian
Hipotesa dalam penelitian ini adalah: 1. Hipotesa 1 H 0 :  Tidak  ada  pengaruh  panjang chord sudu terhadap  daya  angin  turbin  angin  sumbu vertikal.
H 1 :   Ada pengaruh panjang chord sudu terhadap daya angin turbin angin sumbu vertikal.
2. Hipotesa 2 H 0 :  Tidak  ada  pengaruh  panjang chord sudu terhadap  daya  angin  turbin  angin  sumbu vertikal.
H 1 :    Ada  pengaruh  panjang chord sudu  terhadap daya angin turbin angin sumbu vertikal.
3. Hipotesa 3
H 0 :  Tidak  ada  pengaruh  panjang chord sudu terhadap  daya  rotor  turbin  angin  sumbu vertikal. H 1 :   Ada pengaruh panjang chord sudu terhadap daya rotor turbin angin sumbu vertikal. 4. Hipotesa 4
H 0 :  Tidak  ada  pengaruh  panjang chord sudu terhadap torsi turbin angin sumbu vertikal. H 1 :   Ada pengaruh panjang chord sudu terhadap torsi turbin angin sumbu vertikal. 5. Hipotesa 5
H 0 :  Tidak  ada  pengaruh  panjang chord sudu terhadap Tip  Speed  Ratio (TSR)  turbin angin sumbu vertikal. H 1 :   Ada pengaruh panjang chord sudu terhadap Tip Speed Ratio (TSR)  turbin angin sumbu vertikal.
6. Hipotesa 6
H 0 :  Tidak  ada  pengaruh  panjang chord sudu terhadap koefisien daya turbin angin sumbu vertikal.
H 1 :   Ada pengaruh panjang chord sudu terhadap koefisien daya turbin angin sumbu vertikal.
3.   Hasil dan Pembahasan
3.1  Hasil Prototype Sudu  Turbin  Angin  Sumbu Vertikal .
Pada  Gambar  4  merupakan prototype sudu  turbin angin  sumbu  vertikal  tipe  L,  dengan  variasi  panjang chord 140 mm, 170 mm dan 200 mm.
(a) (b)
(c)
Gambar 4. Prototype Sudu Turbin (a) Panjang Chord 140 mm (b) Panjang Chord 170 mm (c) Panjang Chord 200 mm 3.2 Prototype Turbin Angin Sumbu Vertikal
Pada  Gambar  5  merupakan prototype sudu  turbin angin sumbu vertikal tipe L
Gambar 5. Prototype Turbin Angin Sumbu Vertikal

## 3.3 Pembahasan
Dari  hasil  penelitian  dan  pengukuran  diperoleh  nilai tegangan, arus dan putaran poros seperti pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Pengukuran Uji Eksperimental
Panjang chord (cm) Uji Tegangan (V) Arus (A) Putaran Poros (rpm) 14 cm 1 2,7 1,8 29,0 2 2,7 1,7
29,0
3 2,8 1,7 31,7 Rata-rata 2,73 1,73 29,9 17 cm 1 3,0 1,9 41,0 2 2,9 2,0 42,4 3 2,9 2,0 41,0 Rata-rata 2,93 1,97 41,47 20 cm 1 3,2 2,5 59,2 2 3,0 2,2 45,4
3 3,2 2,4 57,3 Rata-rata 3,13 2,37 53,97
Dari  hasil  pengukuran  pada  Tabel  1  selanjutnya dilakukan  pengolahan  data  dengan  menggunakan rumus-rumus  (1)  sampai  dengan  (9),  maka  diperoleh hasil kinerja turbin angin seperti pada Tabel 2.
E.H. Herraprastanti 1 , M.N. Mubarok 2 , Sarip 3 , Hendri Suryanto 4
Tabel 2. Hasil Kinerja Turbin Angin Panjang chord (mm) Kecepatan angin (m/s) Putaran poros (Rpm) Daya Angin (Watt) Daya Generator (Watt) Daya Rotor (Watt) Torsi (N.m) TSR Cp (%) 140 5 29,9 12,81 4,72 0,078 0,025 0,11 0,6 170 5 41,47 15,55 5,77 0,095 0,022 0,15 0,61 200 5 53,97 18,3 7,42 0,118 0,021 0,20 0,64
Pada Tabel 2 dapat dilihat bahwa kinerja turbin angin dalam  penelitian  ini  ditentukan  berdasarkan  daya angin, daya generator, daya rotor (dalam Watt), Torsi (N.m), dan Tips Speed Ratio (TSR).
 Panjang Chord Terhadap Daya Angin
Hubungan  panjang chord terhadap  daya  angin  turbin ditunjukkan pada grafik di Gambar 6.
Gambar 6. Grafik Pengaruh Panjang Chord Terhadap Daya Angin
Pada grafik Gambar 6 menunjukan bahwa daya angin terbesar yang dihasilkan pada panjang chord 200 mm sebesar 22.556 Watt, sedangkan daya angin minimum terjadi  pada  panjang chord terkecil  yaitu  140  mm dengan  hasil  daya  14.996  Watt.  Pengaruh  panjang chord terhadap  daya  angin  disajikan  dalam  tabel Anova Program SPSS seperti pada Tabel 3.
Tabel 3. Anova Pengaruh Panjang Chord Terhadap Daya Angin
Jika  melihat  dari  hasil  pada  Tabel  3  dapat  dilihat bahwa  nilai  F hitung =  577,164  >  F tabel =  161,45,  dan nilai  signifikansi  sebesar  0,026  <  0,05.  Hal  ini menunjukkan  bahwa  H 0 ditolak  dan  menerima  H 1 . Artinya  bahwa  panjang chord berpengaruh  terhadap daya  angin  yang  dihasilkan  turbin  angin,  sehingga semakin  besar  panjang chord sudu  turbin  maka  daya angin yang dihasilkan juga semakin besar.
Daya  angin  turbin  berbanding  lurus  dengan  densitas udara,  luas  penampang  dan  kecepatan  angin  yang dibuat tetap yaitu 5 m/s. Pada panjang chord 200 mm membuat  penampang  sudu  menjadi  lebih  luas dibanding  panjang chord 140  mm  dan  170  mm.
Dengan penampang sudu yang lebih luas memungkinkan  udara  yang  menghantam  ke  sudu lebih besar sehingga lebih besar pula daya angin yang dihasilkan [3].
 Panjang Chord Terhadap Daya Generator
Hubungan  panjang chord terhadap  daya  generator pada  turbin  angin  ditunjukkan  dalam  grafik  pada Gambar 7.
Gambar 7. Grafik Pengaruh Panjang Chord Terhadap Daya Generator.
Pada  grafik  Gambar  7  menunjukan  bahwa  daya generator  terbesar  yang  dihasilkan  turbin  angin  yaitu pada  panjang chord 200  mm  sebesar  7.42  Watt, sedangkan  daya  generator  minimum  terjadi  pada panjang chord terkecil  yaitu  140  mm  dengan  hasil daya generator  4.72 Watt.
Daya generator berbanding lurus dengan tegangan dan kuat arus listrik. Daya generator juga berbanding lurus dengan  daya  angin.  Daya  angin  digunakan  untuk memutar  turbin,  sehingga  apabila  daya  angin  besar, maka daya generator yang dihasilkan pun meningkat. Hal  ini  tidak  terlepas  dari  putaran,  peningkatan putaran  pada  turbin  sejalan  dengan  peningkatan putaran pada generator.
Ketika  poros  generator  mulai  berputar  maka  akan terjadi  perubahan  fluks  pada  stator  yang  akhirnya karena  terjadi  perubahan  fluks  ini  akan  dihasilkan tegangan dan arus  tertentu  [11].  Dengan peningkatan panjang chord menyebabkan  luas  permukaan  sudu yang  menangkap  angin  lebih  besar,  sehingga  daya angin  yang  memutar  turbin  lebih  besar.  Dengan peningkatan  daya  angin  akan  meningkatkan  daya generator.
Pengaruh  panjang chord terhadap  daya  generator disajikan  dalam  tabel  Anova  Program  SPSS  seperti pada Tabel 4.
Tabel 4. Anova Pengaruh Panjang Chord Terhadap Daya Generator
E.H. Herraprastanti 1 , M.N. Mubarok 2 , Sarip 3 , Hendri Suryanto 4
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 13 No. 2 (2020) 38 – 45
Jika  melihat  dari  hasil  Tabel  4  dapat  dilihat  bahwa nilai  F hitung =  162,750  >  F tabel =  161,45,  dan  nilai signifikansi sebesar 0,041 < 0,05. Hal ini menunjukkan  bahwa  H 0 ditolak  dan  menerima  H 1 . Artinya    bahwa  panjang chord berpengaruh  terhadap daya generator yang dihasilkan turbin angin, sehingga semakin  besar  panjang chord sudu  turbin  maka  daya generator yang dihasilkan juga semakin besar.
 Panjang Chord Terhadap Daya Rotor
Hubungan  panjang chord terhadap  daya  rotor pada turbin angin ditunjukkan dalam grafik pada Gambar 8.
Gambar 8. Grafik Pengaruh Panjang Chord Terhadap Daya Rotor .
Pada  grafik  Gambar  8  menunjukan  bahwa  daya  rotor terbesar  yang  dihasilkan  turbin  angin  yaitu  pada panjang chord 200 mm sebesar 0.118 Watt, sedangkan daya  rotor  minimum  terjadi  pada  panjang chord terkecil  yaitu  140  mm  dengan  hasil  daya  rotor  0.078 Watt.
Daya rotor berbanding lurus dengan torsi dan putaran poros  [3],  sehingga  daya  rotor  terbesar  yaitu  0,188 Watt  dihasilkan  pada  putaran  poros  terbesar  yaitu 53,97  rpm.  Dengan  kata  lain  semakin  panjang chord akan semakin besar daya rotor yang dihasilkan.
Pengaruh panjang chord terhadap daya rotor disajikan dalam  tabel Anova  Program  SPSS  seperti pada Tabel 5.
Tabel 5. Anova Pengaruh Panjang Chord Terhadap Daya Rotor
Dari  hasil  Tabel  5  dapat  dilihat bahwa  nilai  F hitung = 533,333  >  F tabel =  161,45,  dan  nilai  signifikansi sebesar  0,028  <  0,05.  ini  menunjukkan  bahwa  H0 ditolak  dan  menerima  H1.  Artinya  bahwa  panjang chord berpengaruh  terhadap  daya  rotor  yang dihasilkan  turbin  angin,  sehingga  semakin  besar
panjang chord sudu  turbin  maka  daya  rotor  yang dihasilkan juga semakin besar.
 Panjang Chord Terhadap Torsi
Hubungan  panjang chord terhadap  torsi pada  turbin angin ditunjukkan dalam grafik pada Gambar 9.
Gambar 9. Grafik Pengaruh Panjang Chord Terhadap Torsi
Pada  grafik  Gambar  9  menunjukan  bahwa  torsi terbesar  yang  dihasilkan  turbin  angin  yaitu  pada panjang chord 140 mm sebesar 0.025 N.m, sedangkan torsi  minimum  terjadi  pada  panjang chord terbesar yaitu 200 mm dengan hasil torsi 0.021 N.m.
Torsi  berbanding  lurus dengan  daya  generator namun berbanding  terbalik  dengan  putaran  poros  [3].  Pada penelitian ini torsi terbesar dihasilkan pada chord 140 mm,  dan  putaran  poros  terkecil  yaitu  29,9  rpm  juga dihasilkan pada chord 140 mm.
Adapun  pengaruh  panjang chord terhadap  torsi disajikan  dalam  tabel  Anova  Program  SPSS  seperti pada Tabel 6.
Tabel 6. Anova Pengaruh Panjang Chord Terhadap Torsi
Dari hasil Tabel 6 dapat dilihat bahwa nilai F hitung = 12 < F tabel = 161,45, dan nilai signifikansi sebesar 0,179 > 0,05.  ini  menunjukkan  bahwa  H1  diterima  dan menolak  H0.  Artinya  bahwa  panjang chord tidak berpengaruh  terhadap  torsi  yang  dihasilkan  turbin angin.
 Panjang Chord Terhadap Tip  Speed  Ratio
(TSR)
Hubungan  panjang chord terhadap Tip  Speed  Ratio (TSR) pada    turbin  angin  ditunjukkan  dalam  grafik Gambar 10.
E.H. Herraprastanti 1 , M.N. Mubarok 2 , Sarip 3 , Hendri Suryanto 4
Gambar 10. Grafik Pengaruh Panjang Chord Terhadap Tip Speed Ratio (TSR)
Pada grafik Gambar 10 menunjukan bahwa Tip Speed Ratio (TSR)  terbesar  yang  dihasilkan  turbin  angin yaitu  pada  panjang chord 200  mm  sebesar  0.2, sedangkan TSR minimum  terjadi pada  panjang chord terkecil yaitu 140 mm dengan hasil TSR 0.11.
Tip  Speed  Ratio (TSR)  berbanding  lurus  dengan putaran  poros  dan  jari-jari  turbin,  namun  berbanding terbalik  dengan kecepatan  angin  [3].  Rasio kecepatan ujung rotor memiliki nilai nominal yang berubah-ubah terhadap  perubahan  kecepatan  angin.  Pada chord 200 mm  dan  kecepatan  angin  5  mm/s,  dihasilkan  putaran poros  terbesar  yaitu  53,97  rpm,  sehingga  TSR  yang dihasilkanpun maksimum yaitu  0,2. Hal ini menunjukkan  bahwa  dengan  semakin  meningkatnya putaran  turbin  maka  TSR  yang  dihasilkan  akan meningkat [11].
Pengaruh  panjang chord terhadap  TSR  disajikan dalam  tabel Anova  Program  SPSS  seperti pada Tabel 7.
Tabel 7. Anova Pengaruh Panjang Chord Terhadap Tip Speed Ratio
(TSR)
Dari  hasil  Tabel  7  dapat  dilihat  bahwa  nilai  F hitung = 243  >  F tabel =  161,45,  dan  nilai  signifikansi  sebesar 0,041 > 0,05. ini menunjukkan bahwa H0 ditolak dan menerima  H1.  Artinya    bahwa  panjang chord berpengaruh  terhadap Tip  Speed  Ratio (TSR)  yang dihasilkan  turbin  angin,  sehingga  semakin  besar panjang chord sudu  turbin  maka Tip  Speed  Ratio (TSR) yang dihasilkan juga semakin besar.
 Panjang Chord Terhadap  Koefisien  Daya (Cp)
Hubungan  panjang chord terhadap  koefisien  daya (Cp)  pada    turbin  angin  ditunjukkan  dalam  grafik Gambar 11.
Gambar 11. Grafik Pengaruh Panjang Chord Terhadap Koefisien Daya (Cp)
Pada  grafik  Gambar  11 menunjukan  bahwa  koefisien daya terbesar yang dihasilkan turbin angin yaitu pada panjang chord 200  mm  sebesar  0.64%,  sedangkan koefisien  daya  minimum  terjadi  pada  panjang chord terkecil yaitu 140 mm dengan hasil Cp 0.6%.
Koefisien  daya  berbanding  lurus  dengan  daya  rotor namun  berbanding  terbalik  dengan  daya  angin.  Daya rotor  berbanding  lurus  dengan  putaran  poros  [3]. Dalam  penelitian  ini  pada chord 200  mm,  daya putaran  poros  yang  dihasilkan adalah  53,97 rpm,  dan koefisien  daya  sebesar  0,64  %.  Hal  ini  menunjukkan bahwa  dengan  semakin  bertambah  panjangnya chord menyebabkan  bertambahnya  putaran  poros  turbin, sehingga koefisien daya semakin meningkat.
Pengaruh  panjang chord terhadap  koefisien  daya disajikan  dalam  tabel  Anova  Program  SPSS  seperti pada Tabel 8.
Tabel 8. Anova Pengaruh Panjang Chord Terhadap  Koefisien Daya (Cp)
Dari  hasil  Tabel  8  dapat  dilihat  bahwa  nilai  F hitung = 162  >  F tabel =  161,45,  dan  nilai  signifikansi  sebesar 0,018 > 0,05. ini menunjukkan bahwa H0 ditolak dan menerima  H1.  Artinya  bahwa  panjang chord berpengaruh terhadap  koefisien daya  yang dihasilkan turbin  angin,  sehingga  semakin  besar  panjang chord sudu turbin maka koefisien daya yang dihasilkan juga semakin besar.
Hal ini juga ditunjukkan dalam penelitian [12] bahwa panjang chord sudu  secara  signifikan  dapat mempengaruhi  koefisien  daya  turbin.  Semakin meningkat  panjang chord, maka  daya  turbin  yang dihasilkan juga meningkat.

## 4.   Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  data  pengujian  maka  kesimpulan yang dapat diambil dari pengujian ”Pengaruh Panjang
E.H. Herraprastanti 1 , M.N. Mubarok 2 , Sarip 3 , Hendri Suryanto 4
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 13 No. 2 (2020) 38 – 45
Chord  Sudu  Terhadap  Kinerja  Turbin  Angin  Sumbu Vertikal” adalah:
1. Panjang chord sudu  berpengaruh  terhadap  daya angin,  daya  rotor,  daya  generator  dan  koefisien daya.  Semakin  panjang chord sudu  turbin  maka daya  angin,  daya  rotor,  daya  generator  dan koefisien daya yang dihasilkan semakin besar.
2. Panjang chord sudu  berpengaruh  terhadap  torsi.
Semakin  panjang chord sudu  turbin  maka  torsi yang dihasilkan semakin kecil.
3. Panjang chord sudu  berpengaruh  terhadap Tip Speed  Ratio (TSR).  Semakin  panjang chord sudu turbin maka TSR yang dihasilkan semakin besar.

## Ucapan Terimakasih
Dalam kegiatan penelitian ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Pusat  Penelitian  dan  Pengabdian  Masyarakat (P3M)  Sekolah  Tinggi  Teknologi  Ronggolawe Cepu  melalui  hibah  Penelitian  Internal  sehingga penulis memiliki
kesempatan untuk menyumbangkan pemikiran.
2. Instruktur,  staf,  asisten  laboratorium  Konversi Energi, yang telah meluangkan waktu, tenaga dan pikiran  sehingga  prototype  dan  pengujian  pada turbin angin sumbu vertikal dapat dilakukan.

## Daftar Rujukan
[1]  A.  Sugiyono,  2016.  Outlook  Energi  Indonesia  2015-2035 : Prospek Energi Baru Terbarukan, pp. 87–96.
[2]  W.  Furqona,  2017.  Pemanenan  energi  listrik  dari  kincir  angin vertikal.
[3]  M. Adaramola, 2014. Wind Turbine Technology Principles and Design. Toronto, New Jersey: Apple Academic Press, Inc.
[4]  A.  Kusbiantoro,  R.  Soenoko,  and  D.  Sutikno,  2015.  Pengaruh panjang lengkung sudu terhadap unjuk kerja turbin angin poros vertikal savonius,” J. Rekayasa Mesin, vol. 1, no. 1, pp. 1–9.
[5]  V. Lyatkher, 2014. Wind Power Turbine Design, Selection, and Optimization, 1st ed. Salem, Massachusetts.
[6]  T.  Nurcahyadi  and  Sudarja,  2008.  Pengaruh  Lokasi  Ketebalan Maksimum  Airfoil  Simetris  Terhadap  Koefisien  Angkat Aerodinamisnya,” J. Ilm. Semesta Tek., vol. 11, no. 1, pp. 110– 124.
[7]  J. V. Akwa, H. A. Vielmo, and A. P. Petry, 2012. A review on the  performance  of  Savonius  wind  turbines,”  Renew.  Sustain. Energy Rev., vol. 16, no. 5, pp. 3054–3064.
[8]  F.  Wenehenubun,  A.  Saputra,  and  H.  Sutanto,  2015.  An experimental  study  on  the  performance  of  Savonius  wind turbines  related  with  the  number  of  blades,”  in  2nd International  Conference  on  Sustainable  Energy  Engineering and Application, ICSEEA 2014 An, vol. 68, pp. 297–304.
[9]  J.  Jamal,  A.  M.  S.  Yunus,  and  L.  Lewi,  2019.  “Pengaruh Kelengkungan Sudu Terhadap Kinerja Turbin Angin Savonius,” INTEK J. Penelit., vol. 6, no. 2, p. 139.
[10] E. S. Wijayanti, Saparin, and Y. Setiawan, 2019. Turbin Angin Savonius  Empat  Sudu  Dengan  Variasi  Model  Profil  Sebagai Media Belajar  Siswa,” Mach. J. Tek. Mesin, vol. 5, no. 2,  pp. 57–61.
[11] F. Aryanto, I. M. Mara, and M. Nuarsa, 2013. Terhadap Unjuk Kerja Turbin Angin Poros Horizontal,” Din. Tek. Mesin, vol. 3, no. 1, pp. 50–59.
[12] Z. Mao, W. Tian, and S. Yan, 2016. Influence analysis of blade chord length  on the  performance  of a four-bladed Wollongong wind turbine,” J. Renew. Sustain. Energy, vol. 8, no. 2.