## Analisa Daya Turbin Angin Sumbu Horizontal
BladeTaperless Berbahan Komposit Hybrid dengan AirfoilBlade Tipe NACA
Akmal, Mastariyanto Perdana * , Rahmadani Saputra, Hendriwan Fahmi, Sulaiman Teknik Mesin Institut Teknologi Padang, Indonesia Jl. Gajah Mada Kandis Nanggalo Padang 25143 e-mail korespondensi : mastariyanto@itp.ac.id *
Received 09 Maret 2022 | Revised 29 November 2022 | Accepted 03 Desmber 2022

## ABSTRAK
Pemanfaatan  angin  sebagai  pembangkit  listrik  di  Indonesia masih mengalami beberapa  kendala, diantaranya, kecepatan yang rendah,  yaitu kisaran  2,5-6 m/s. Parameter  utama  yang  perlu  diperhatikan untuk mengoptimalkan daya yang dihasilkan turbin angin, diantaranya tipe blade, jenis airfoil, dan material yang digunakan. Pada penelitian ini digunakan blade yang berasal dari serat hibrid dengan komposisi 70% resin epoksi, 18% fiberglass dan 12% coir, dengan tipe taperless airfoil NACA 5513, 4712, 4412. Tujuan penelitian menganalisa daya yang diekstrak turbin pada 3-6 m/s serta memanfaatkan coir sebagai bahan pembuatan blade. Pengujian dilakukan dalam skala labor berbantuan terowongan angin, kecepatan angin divariasikan 3, 4, 5, dan 6 m/s, data yang diolah adalah tegangan listrik yang dibangkitkan generator serta arus listrik yang dibebani dengan lampu LED 10 W DC 12V diukur menggunakan multimeter, data diambil sebanyak 25 kali per variasi kecepatan angin dengan jeda waktu pengambilan data 30 detik. Hasil pengujian daya-kecepatan angin NACA 4412 pada kecepatan 4 m/s adalah sebesar 1,439 Watt, NACA 4712 adalah sebesar 0,425 W, NACA 5513 adalah sebesar 0,37 W. Pada angin dengan kecepatan 5 m/s NACA 4412 memperoleh daya pada angka 2,88 W, NACA 4712 sebesar 1,66 W, dan NACA 5513 sebesar 1,310 W. Pada kecepatan angin 6m/s NACA 4412 sebesar 3,62 W, NACA 4712 sebesar 2,772 W, dan NACA 5513 sebesar  1,79  W. Hasil  penelitian  menunjukkan  tegangan  dan  daya  blade  NACA  4412  lebih  tinggi dibandingkan blade NACA 4712 dan 5513.
Kata kunci: Turbin angin, airfoil NACA, kecepatan angin, komposit, rotasi

## ABSTRACT
The use of wind as a power plant in Indonesia is still experiencing several obstacles, including the low speed, which is in the range of 2.5-6 m/s. To optimize the power generated by wind turbines, there are several main parameters that are considered such as the type of blade, the type of airfoil, and the material used. So that in this study the blade used came from hybrid fibers with a composition of 70% epoxy resin, 18% fiberglass and 12% coir, with taperless airfoil type NACA 5513, 4712, 4412. This research has a purpose to analyze the power extracted by wind turbines in wind of 3-6 m /s and use coir as material for making blades.The test was carried out on a labor scale assisted by a wind tunnel so that wind speeds could be varied by 3, 4, 5, and 6 m / s, the data processed were the mains voltage of the generator output and the electric current given a load of 10 W DC 12V LED lights was measured using a multimeter, data was taken as much as 25 times per wind speed variation with a data retrieval time interval of 30 seconds. The test results of the wind power-speed of NACA 4412 at a wind speed of 4 m/s of 1.439 Watts, NACA 4712 of 0,425 W, NACA 5513 of 0,37 W. In a wind speed of 5 m/s NACA 4412 obtained power of 2,88 W, NACA 4712 of 1,66 W, and NACA 5513 of 1,310 W.At wind speed of 6m/s NACA 4412 was 3,62 W, NACA 4712 was 2,772 W, and NACA 5513 was 1,79 W. Results showed that the voltage and power of the NACA 4412 blade were higher than the NACA 4712 and 5513 blades .
Keywords: Wind turbine, NACA airfoil, wind speed, composite, rotation

## 1. Pendahuluan
Energi ramah lingkungan merupakan salah satu bahan pembicaraan dewasa ini. Hal ini karena teknologi  yang  menggunakan  energi  listrik  semakin  meningkat  dan  berkembang  yang menyebabkan  manusia  terdorong  dalam  mencari  potensi  energi  baru  dan  terbarukan  sebagai alternatif  energi  konvensional  yang  sifatnya  terbatas  dan  tidak  bisa  diperbarui. Energi  ramah lingkungan merupakan alternatif solusi yang dapat dipilih untuk menjaga kelestarian bumi, karena energi konvensional seperti bahan bakar fosil bisa menimbulkan polusi dan pemanasan global. Energi ramah lingkungan menggambarkan energi yang non-polusi, seperti Energi Angin, karena energi angin termasuk  sumber  energi terbarukan  yang  tidak menimbulkan  polusi udara.  Pada dasarnya  energi  angin  tidak  dapat  langsung  dipakai,  sebab  itu  dibutuhkan  media  yang  bisa mengkonversi energi kinetik dari angin menjadi energi mekanik poros turbin yang selanjutnya diubah menjadi energi listrik dengan memanfaatkan kinerja generator. Media tersebut diistilahkan sebagai Turbin Angin [1],[2] . Menurut Badan Metereologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) Indonesiatahun 2018, Bahwa Indonesia memiliki angin dengan  kecepatan yang rata-rata rendah, yaitu lebih dari 3 m/s. Ini mengindikasikan layak untuk dibangun Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) dengan skala kecil di Indonesia. Pertimbangan itu menjadikan penelitian turbin angin di Indonesia banyak dikembangkan [3],[4] . Dalam upaya optimalisasi daya turbin angin yang dihasilkan, ada beberapa parameter yang harus diperhitungkan, diantaranya adalah bentuk blade, jenis airfoil , dan material yang digunakan.
Dalam beberapa pengujian yang pernah dilakukan, yaitu berupa simulasi dan pengujian lapangan turbin  angin  dengan blade NACA  4412  dan  4415  jenis taper dan taperless .  Pengujiannya memperlihatkan bahwa NACA 4412 jenis taperless memberikan nilai kinerja yang lebih tinggi daripada  jenis taper ,  ini  ditunjukkan  pada  simulasi  antara  daya  dan  kecepatan  angin.  Pada kecepatan 12 m/s, blade jenis taperless menghasilkan daya sebesar 1.549,88 W sedangkan blade jenis taper menghasilkan daya sebesar 1.235,31 W [5],[6] .
Penelitian lain  yang telah dilakukan adalah mengkaji  efek  dari  sudut  serang  terhadap  kinerja turbin  angin  sumbu  horizontal  dengan  jenis blade  airfoil NACA  4412  melalui  simulasi  CFD (Computational Fluid Dynamic) dan software QBlade v0.96.3. Pengujian  melalui simlasi ini dilakukan dengan variasi sudut serang 3 o , 6 o dan 9 o , 12 o , 15 o . Dari simulasi yang dilakukan, diperoleh koefisien performa turbin angin yang paling optimal adalah pada variasi sudut serang 3 o dan 6 o yaitu sebesar Cp 0,5. Turbin angin terbaik dari hasil simulasi adalah turbin angin dengan variasi  sudut  serang  6 o karena  pada  angin  3  m/s  sudah  menghasilkan  daya  12.5  W  dengan kecepatan putar 161 rpm, sedangkan daya puncak 500 W dicapai pada kecepatan 10.1 m/s dan kecepatan putarnya adalah 500 rpm [7] .
Desain Turbin Angin Sumbu Horizontal dengan airfoil NACA memberikan nilai CL/CD yang relatif  tinggi.  Simulasi  dalam  penelitian  ini  menunjukkan  bahwa  desain blade Turbin  Angin Sumbu Horizontal NACA 5513, jari-jari 0,9 m memberikan nilai CL/CD yang lebih tinggi yaitu sebesar 152,73 pada sudut α = 4°. Pada simulasi kecepatan angin (P - v), daya yang diperoleh mencapai 500 W dengan kecepatan angin 11 m/s dan kecepatan putar 263 - 1000 rpm [8] .
Pada percobaan yang telah dilakukan pada turbin angin dengan NACA 4418, diameter rotor 56 cm, panjang blade 80 cm, dengan jumlah blade sebanyak 3 buah yang terbuat dari fiberglass didapatkan perbandingan kecepatan ujung bilah ( Tip Speed Ratio ) yang optimal pada angka 1,7, yang diperoleh pada sudut blade 10 o , dengan kecepatan putar turbin 321 rpm dan kecepatan angin sebesar 5,42 m/s. Daya mekanik optimal dicapai pada blade dengan sudut 20 o , dengan kecepatan putar  turbin  381  rpm  dan  kecepatan  angin  6,4  m/s.  yaitu  apa  angka  19,4  W.  Koesifiendaya ( Coefficient of Power ) optimal yang diperoleh pada blade dengan sudut 10 o , dengan kecepatan putar turbin 198 rpm dan kecepatan angin 5,42 m/s , yaitu pada angka 0,202. Pada kondisi ini, didapatkan daya mekanik sebesar 8,5 W [9] . Penelitian turbin angin sumbu  horizontal yang juga telah dilakukan adalah pengujian turbin angin dengan bilah yang tidak terpuntir ( untwisted blade ) dengan desain airfoil jenis NREL S833dan diuji pada angin kecepatan rendah. Pada penelitian ini,
bilah  turbin  memiliki  sudut pitch optimal  sebesar  10°.  Dari  pengujian  yang  telah  dilakukan diketahuibahwa dayamaksimal dan putaran rotor optimal dicapai pada sudut 10°. Pengujian yang dilakukan  dengan  variasi  kecepatan  angin  2,43  m/s,  2,98  m/s  dan3,23  m/s  menghasilkan dayasebesar 0,605 W pada kecepatan putar rotor 406rpm, daya sebesar 1,311 W pada kecepatan putar rotor 513 rpm dan daya sebesar 1,673 W pada kecepatan putar rotor 561 rpm [3 ].
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kinerja tubin dan menganalisa daya listrik yang dapat diekstrak dari turbin angin dengan jenis airfoil NACA 5513, 4712, dan 4412 dan dibuat dari bahan komposit hibrid berbasis fieberglass dan coir . Pemilihan material yang dipakai untuk untuk blade dalam penelitian ini didasari dengan penelitian sebelumnnya yang menyatakan bahwa komposit hibrid berbasis fiberglass dan serat kelapa ( coir) dapat diaplikasikan sebagai material blade turbin angin,  dengan  perbandingan  70%  resin  epoksi,  18% fiberglass dan  12% coir [10],[11],[12] . Penggunaan  komposit  hybrid  berbasis coir untuk  material  turbin  angin  diharapkan  dapat mengurangi masalah lingkungan akibat penggunaan serat sintesis, karena coir bersifat lebih ramah lingkungan  dan  harganya lebih murah. Ketiga  jenis airfoil yang diuji memiliki dimensi  yang sama, yakni panjang blade 54 cm, lebar chord 9 cm. perbedaan yang dibuat dalam penelitian ini adalah  pada thickness atau tebal blade, yaitu pada airfoil NACA 4412 dan 4712 tebal blade adalah 1,08 cm, sedangakn pada airfoil NACA 5513 tebal blade adalah 1,17 cm.
2. Metodologi 2.1. Material
Serat coir yang dipakai untuk mebuat bilah turbin didapatkan dari daerah Pariaman, Sumatera Barat. Coir yang masih mengandung lignin dan kotoran dibersihkan menggunakan air bersih. Setelah coir dibersihkan,  kemudian dilalukan perlakuan alkali pada coir . Coir direndam dalam larutan NaOH 20% selama 30 menit [11] . Selanjutnya coir direndam lagi dengan air bersih untuk menetralkannya  dari  efek  NaOH.  Kemudian coir dikeringkan  tanpa  sinar  matahari  langsung. Fiberglass yang dipakai pada penelitian adalah fiberglass yang susunan seratnya random. Bahan matrik yang digunakan adalah matrik jenis resin epoksi yang disuplai oleh Nusa Kimia.
2.2. Pembuatan blade Komposit hibrid dibuat dengan metode cetak tekan dengan fraksi volume yang terdiri dari 70% resin epoksi, 18% fiberglass dan 12% coir . Komposit yang sudah dicetak selanjutnya dibentuk menjadi blade sesuai dengan jenis airfoil yang digunakan; NACA 4412, 4712, 5513.
2.3. Prosedur Pengujian Kemampuaj masing-masiing desain blade komposit untuk menghasilkan daya listrik diuji dalam skala laboratorium. Untuk melihat besar daya yang bisa diekstrak oleh blade maka digunakan terowongan angin sebagai alat bantu dan tempat pengujian yang akan mengarahkan aliran angin dari kipas (sumber angin) ke blade uji. Kecepatan angin yang digunakan dalam pengujian dibuat dengan variasi 3, 4, 5, dan 6 m/s yang diukur menggunakan anemometer. Setelah kecepatan angin stabil, dilakukan pengukuran putaran rotor, yaitu pada putaran generator dengan menggunakan Tacho  meter  mekanik.  Setelah  itu  diukur  tegangan  keluaran  generator  dengan  menggunakan multimeter  digital.  Selain  menggunakan  multimetr  digital,  tegangan  keluaran  generator  juga diukur  dengan menggunkan  beban,  yaitu  dengan menggunakan  sebuah  lampu LED 12V  DC. Besar  arus  dan  daya  listrik  diperoleh  dari  hasil  pengalian  besar  tegangan  keluaran  generator dengan besar arus listrik yang mengalir. Pengujian dilakukan sebanyak 25 kali untuk tiap 1 variasi kecepatan angin  pada setiap jenis airfoil blade uji.
2.4. Variabel Pengujian Variabel  pada  pembahasan  ini  mencakup  variabel  kontrol,  variabel  dependen  dan  veriabel independen. Variabel kontrol adalah variabel yang ditentukan, seperti jumlah blade 3 buah dalam 1 rangkaian turbin angin dengan tipe taperless , diameter rotor ( blade ) 54cm, lebar chord 9 cm, dan tip  speed  ratio (TSR)  7,  nilai  TSR  ini  digunakan  pada  proses  perancangan.  Sedangkan variabel independen yaitu variasi kecepatan angin terhadap 3 variasi airfoil NACA. Variasi airfoil
NACA adalah 5513, 4712, dan 4412. Turbin angin diuji pada kecepatan angin sebesar 3m/s, 4 m/s, 5 m/s, dan 6 m/s. Gambar blade turbin angin pada bahasan ini ditampilkan dalam gambar 1.
a) b) c) Gambar 1. a) blade NACA 5513  b) blade NACA 4712  c) blade NACA 4412
Variabel dependen dalam bahasan ini adalah daya listrik yang diekstrak turbin angin. Daya listrik yang diperoleh dihitung menggunakan persamaan berikut :
P = V x I (1)
Secara teoritis data lapangan dapat dihitung menggunakan persamaan di bawah ini; Persamaan  dalam  menghitung  besar  daya  angin  yang  tersedia  sebelum  diekstrak  oleh  turbin angin:
Pa = ρAv (2)
Persamaan dalam menghitung besar daya keluaran turbin dari generator:
Pt = t ρAv (3)
Persamaan dalam menghitung area sapuan rotor (A):
A = πr
Persamaan dalam menghitung efisiensi total alat ( t ) :
t = Cp x x (5)
3. Hasil dan Pembahasan Pengujian dan pengukuran kinerja yang dilakukan pada turbin angin dengan 3 variasi blade jenis airfoil  NACA memberikan hasil  sebagaimana yang disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1.
Data hasil pengukuran kecepatan angin, putaran rotor , tegangan, dan arus untuk tiap variasi blade tipe NACA Tipe NACA Kecepatan angin (m/s) Putaran rotor (rpm) Tegangan DC (Volt) Arus DC (A) Daya angin (W) Daya turbin (W) Daya listrik (W) 5513 3 290,812 1,304 0,000 15,148 5,756 0,000 4 639,300 8,513 0,044 35,907 13,645 0,375 5 818,720 9,292 0,141 70,131 26,649 1,310 6 928,696 10,174 0,176 121,187 46,051 1,791 4712 3 317,028 1,447 0,000 15,148 5,756 0,000 4 651,888 8,673 0,049 35,907 13,645 0,425 5 829,220 9,490 0,175 70,131 26,649 1,661 6 937,140 10,869 0,255 121,187 46,051 2,772 4412 3 546,588 3,512 0,000 15,148 5,756 0,000 4 712,096 9,288 0,155 35,907 13,645 1,439 5 943,456 11,303 0,255 70,131 26,649 2,882 6 1241,156 13,132 0,276 121,187 46,051 3,624
Dari perhitungan yang sudah dilakukan dan hasilnya dapat dilihat pada tabel 1.memperlihatkan bahwa kecepatan angin yang makin besar menerpa bilah turbin akan memberikan efek kepada peningkatankecepatan  putar rotor sertakenaikan  tegangan listrikyang  dapat  dibangkitnya. Sedemikian  hingga  dayakeluaran  pebangkit  listrik akan  semakin  besar  pula  baik  secara  teori maupun aktual di lapangan.
a) 3 m/s 4 m/s 5 m/s 6 m/s Tegangan V 1,304 8,513 9,292 10,174
Putaran rpm 290,812 639,3 818,72 928,696
0 200 400 600 800 1000 0 2 4 6 8 10 12 Pu ta ra n (rp m )
Teg an ga n (V ) Kecepatan Angin (m/s) Tegangan V Putaran rpm
b)
c)

## Gambar 2.
Hubungan kecepatan angin dengan tegangan dan putaran
a) NACA 5513  b) NACA 4712 c) NACA 4412
Gambar2. menampilkan grafik antara hubungan kecepatan angin, voltase dan putaran blade turbin anginNACA  5513,  4712,  4412,dari  gambar  2.  Grafik  tersebut  memperlihatkan  bahwa peningkatan  kecepatan  angin  sebanding  dengan  kenaikan  kecaptan    putar  rotor  turbin  dan tegangan yang dibangkitkan. Dengan kata lain semakin kencang angin yang menerpa bilah turbin, maka  putaran rotor turbin  akan  semakin  cepat. Semakin tinggi  energi  angin  yang  diberikan  ke turbin maka energi yang bisadiekstrak menjadi voltase listrik akan semakin besar, tersebabporos generator yang  berputar  akan  menimbulkan  perubahan  fluks  pada stator dan  pada  gilirnanya akanmembangkitkanarus dan tegangan dengan besar tertentu. Besar arus dan tegangan listrik t- ayng dihasilkan tentunya akansebanding dengan kecepatan angin. Ataudapat dikatakan bahwa daya listrik yang diperoleh dari generator sebanding dengan kecepatan putaran generator [13] .
3 m/s 4 m/s 5 m/s 6 m/s Tegangan V 1,447 8,673 9,49 10,869 Putaran rpm 317,028 651,888 829,22 937,14 0 200 400 600 800 1000 0 2 4 6 8 10 12 Pu ta ra n (rp m ) Teg an ga n (V ) Kecepatan Angin (m/s) Tegangan V Putaran rpm
3 m/s 4 m/s 5 m/s 6 m/s Tegangan V 3,512 9,288 11,303 13,132
Putaran rpm 546,588 712,096 943,456 1241,156 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0 2 4 6 8 10 12 14 Pu ta ra n (rp m )
Teg an ga n (V ) Kecepatan Angin (m/s) Tegangan V Putaran rpm

## Gambar 3. Grafik voltase terhadap kecepatan angin pada3 jenis bilah NACA
Grafik dalam gambar 3 memperlihatkan hubungan antara kecepatan angin dengan tegangan DC yang  dibangkitkan generator ,  diukur  pada  keluaran converter di  tiapjenis  bilah    NACA. Generator bekerja  dengan prinsip  memanfaatkan  kaedah  kaedah  Faraday’s  Law,  yakni  gaya gerak  listrik  (GGL)  induksi  akan  terbangkitkan  di  ujung-ujung  penghantar  jika  penghantar tersebut digerakkan dalam suatu medan magnet. Jikake-2 ujung penghantar dihubungkankepada beban, misalkan sebuah lampu, maka arus listrik akan mengalir dan akan timbul daya listrik [14] .
Pada  gambar  3.dapatdiamati  bahwa  tegangan  terbesar  yang  diperoleh  dari blade NACA  4412 adalah  13,132  Volt  pada  kecepatan  angin  sebesar  6  m/s.  Voltaseterkecil  dihasilkan  dari penggunaan blade NACA 5513, yaitu sebesar 1,304 Volt. Gambar 3. juga memperlihatkan bahwa tegangan yang dibangkitkandengan kecepatan angin 4 m/s adalahsebesar 3 kali lipat dari voltase yang  dibangkitkan  dengan  kecepatan  angin  3  m/s.Kemampuan blade mengalami penurunan karena adanya kehilangan kesetimbangan yangterjadi pada kecepatan hembungan angin antara 5 sampai 6 m/s, ini ditunjukkan dengan angka pembangkitan voltase yang tidak lebih besar daripada voltase yang dapat dibangkitkan dengan kecepatan henbusan angin sebesar 4 m/s.
Gambar 4. Grafik daya output generator
Dalam gambar 4. terlihat grafik daya output generator terhadap kecepatan angin, atau dengan nama lain power output of turbine, dimana daya yang dibangkutkan generatir  diberi beban satu unit lampu LED 10 Watt DC 12 Volt dengan nilai yang berbanding lurus. Hal ini dilakukan mengingatbahwapeningkatan  kecepatan  hembusan  angin  akan  diiringi  dengan  kenaikan  daya listrik  yang  dibangkitkan.Kenaikan  daya  listrik  yang  dibangkitkan  juga  merupakan  efek  dari putaran rotor, yang mana saat poros generator berputar maka akan mengakibatkan terjadinya
3 m/s 4 m/s 5 m/s 6 m/s NACA 5513 1,304 8,513 9,292 10,174 NACA 4712 1,447 8,673 9,49 10,869 NACA 4412 3,512 9,288 11,303 13,132 0 2 4 6 8 10 12 14 Teg an ga n (V ) Kecepatan Angin (m/s)
NACA 5513 NACA 4712
NACA 4412 3 m/s 4 m/s 5 m/s 6 m/s NACA 4412 0 1,528 2,968 3,611 NACA 4712 0 0,376 1,644 2,793 NACA 5513 0 0,346 1,277 1,726 0 2 4 6 8 10 Da ya (W ) Kecepatan Angin (m/s)
NACA 5513 NACA 4712
NACA 4412
perubahan fluks dalam stator hingga membangkitkan tegangan dan arus tertentu.
Jenis blade NACA yang menghasilkan daya terbesar adalah blade NACA 4412, kemudian blade NACA 4712, dan blade NACA 5513 yang dapat disebabkan oleh nilai TSR (Tip Speed Ratio) yang digunakan pada saat mendesain blade. TSR merupakanperbandigan nilai kecepatan angin terhadap besarnya kecepatan blade . NilaiTSR umumnyadipengaruhi jumlah bilahturbin. Jumlah bilah turbin yang dipakai dalam penelitian iniadalah sebanyak 3 buah. Nilai TSR untuk turbin dengan jumlah bilah sebanyak 3 buah berada pada kisaran angka 6 sampai dengan 8. Dalam penelitian  ini,angka  TSR  yang  dipakaiadalah  7  untuk  semua blade [5] .  Hasil  pengujian  yang memperlihatkan kemiripan menunjukkan bahwa pengunaan blade NACA 4412 memberikan hasil yang baik, berarti semakin besar TSR maka semakin tinggi kecepatan angin yang dibutuhkan, sebaliknya jika TSR besar maka kecepatan angin yang dihembuskan relatif kecil. Berdasarkan hasil desain Q-Balde pada airfoil NACA 4412 menunjukan nilai Cp sebesar 0.52 dan nilai TSR sebesar  7. Blade sesuai  dengan  desain  pada  Q-Blade  yang  menunjukkan blade terbaik  adalah desain airfoil NACA 4412 karena selain hasil TSR yang sesuai dengan TSR perancangan data awal, juga nilai koefisiensi performansi (Cp) paling tinggi, sehingga dapat menyerap energi angin lebih  besar  dan  energi  listrik  yang dihasilkan akan menjadi lebih  besar.Dalam  penelitian  lain menyebutkan  bahwa  turbin  angin  dengan airfoil NACA  4412  memiliki  nilai  Cp  maksimum sebesar 0,48 atau 48% pada rentang TSR 5,4 sampai 7 sedangkan pada NACA 4712 memiliki Cp maksimum 0,46 atau 46% pada rentang TSR 5,3 sampai 6,8 [15] . Berdasarkan hasil desain blade NACA 5513 dan simulasi airfoil yang telah dilakukan menghasilkan nilai CP hanya mencapai 0,2 atau 20% pada TSR 2-10. Sementara itu, simulasi kecepatan tenaga angin menghasilkan daya mencapai 500 W pada kecepatan angin 11 m/s ketika kecepatan sudu blade adalah 263 - 1000 rpm [8] .
4. Kesimpulan Kesimpilan  yang  bisa  diperoleh  dari  penelitian  turbin  angin  sumbu  hoziontal  adalah bahwapemilihan desain blade dalamsistem wind  turbine adalah  bagianterpenting  untuk dikaji,sebab komponen utama yang akan mengkonversi energi angin menjadi energi mekanik adalah blade .Desain blade terbaik  pada  penelitian  ini  adalah airfoilblade NACA
4412,sebabmampumengekstrak  potensi  angin  lebih  besarmenjadi  listrik  dibandingkan airfoil yang lain.Daya keluaran terbesardidapatkanpadakecepatan angin sebesar 6 m/sdengantipe airfoil NACA 5513,yaitusebesar 1,791 Wdengan putaran 928,696 rpm. Pada blade 4712  dihasilkan daya sebesar 2,772 W dengan putaran 937,140 rpm. Daya sebesar 3,642 W dihasilkan pada putaran 1241,256 rpm,yaitudengan blade NACA 4412. Blade airfoil NACA 4412 menghasilkan daya paling besar dibandingkan dengan bladeairfoil NACA 5513 dan 4712. Daftar Notasi P Dayalistrik [Watt] P a Daya angin [Watt] P t Daya turbin [Watt] Massa jenis angin, 1,225 [kg/m 3 ] v Kecepatan angin [m/s] A Luas area sapuan rotor [m 2 ] V Tegangan listrik [Volt] I Arus listrik [Amper] r Jari-jari rotor [m] ղ g Efisiensi generator, asumsi 0,8 ղ c Efisiensi converter, asumsi 0,8
Cp
Power coefficient, betz 0,593
ղ t Efisiensitotal turbin

## 5. Ucapan Terima Kasih
Terlaksananya penelitian ini adalah hasil bantuan/kontribusi dari berbagai pihak, salah satunya adalah  Institut  Teknologi  Padang.  Selakupenulis  kamisangatberterima  kasih  kepada  Lembaga
Penelitian  dan  Pengabdian  kepada  Masyarakat - Institut  Teknologi  Padang yang  membantu support moril maupun materil dalam kegiatan penelitian ini.

## 6. Daftar Pustaka
[1] Wardoyo.  2016.  Hubungan  Daya  Turbin  Angin  Berbentuk  Propeller  5  Blade  Terhadap Beban  Tower  Penyangganya  Wardoyo. Jurnal  Konversi  Energi  Dan  Manufaktur  UNJ . no.1.p.1–6.
[2] Rachman, A. 2019. Design and Performance Horizontal Axis Wind Turbine Taper Type. Teknik Mesin Institut Teknologi Padang . Vol.9 no.2.p.58–63.
[3] Faqihuddin,  M.  F.  2014.  Karakteristik  Model  Turbin  Angin  Untwisted  Blade  Dengan Menggunakan Tipe Airfoil NREL S833 Pada Kecepatan Angin Rendah. Mekanika . Vol.12 no.2.p.84–88.
[4] Haryanto, I., Labib, M. N., dan Utomo, M. T. S. 2009. Pengembangan Perancangan Airfoil Sudu  Turbin  Angin  Kecepatan  Rendah  Berbasis  Komputasi  Cerdas. Rotasi .  Vol.11 no.4.p.32–39.
[5] Dahlan, B. 2016. 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 Master, Institut Teknologi sepuluh Nopember.
[6] Latif, M., Nazir, R., dan Reza, H. 2013. Analisa Proses Charging Akumulator Pada Prototipe Turbin Angin Sumbu Horizontal Di Pantai Purus Padang. Jurnal Nasional Teknik Elektro . Vol.2 no.1.p.1–8.
[7] Sholichan. 2020. Pengaruh Sudut Serang Terhadap Koefisien Performa Turbin Angin Sumbu Horisontal Skala Mikro NACA 4412. Chasis Jurnal Teknik Mesin . Vol.1 no.1.p.1–11.
[8] Yohana, E., Sinaga, N., Haryanto, I., Taufik, V. R. I., dan Dharmawan, E. 2020. Taperless Type Blade Design with Naca 5513 Airfoil for Wind Turbine 500 TSD. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science , Vol.448 no.1.p.1–9.
[9] Herlambang, Y. D., Prasetiyo, B., Supriyo, dan Wahyono. 2019. Model Turbin Angin Airfoil NACA  4418  Terhadap  Variasi  Bukaan  Sudut  Sudu  Pada  Kecepatan  Angin  Berbeda. Integrasi . Vol.11 no.2.p97–102.
[10] Perdana, M. 2013. Pengaruh Moisture Content Dan Thermal Shock Terhadap Sifat Mekanik Dan  Fisik  Komposit  Hibrid  Berbasis  Serat  Gelas  Dan  Coir. Jurnal  Teknik  Mesin .  Vol.3 no.1.p.1–7.
[11] Perdana, M. 2015. Fracture Surface Pada Komposit Hibrid Berbasis Fiberglass dan Coir Akibat Pengaruh Moisture Content. Momentum . Vol.17 no.1.p.29–33.
[12] Perdana, M. 2016. Effect of Dynamic Load on the Stiffness of Fiberglass and Coir-Based Hybrid Composite. Teknik Mesin ITP . Vol.6 no.1.p.1–5.
[13] Latif, M. 2013. Analisa Proses Charging Akumulator Pada Prototipe Turbin Angin Sumbu Horizontal Di Pantai Purus Padang. Jurnal Nasional Teknik Elektro , Vol.2 no.1.p.1–8.
[14] Sumiati, R., & Amri, K. 2014. Rancang bangun micro turbin angin pembangkit listrik untuk rumah tinggal di daerah kecepatan angin rendah. Jurnal Teknik Mesin . Vol. no.p.1–5.
[15] Susilo, B. D. 2019. Analisis Karakteristik Turbin Angin Sumbu Horizontal Menggunakan Airfoil NACA 4712 . Skripsi. Universitas jember.