Abstrak—Bertambahnya  penduduk  Indonesia  tiap  tahun mengakibatkan  konsumsi  energi  yang  semakin  tinggi.  Dengan sumber energi yang masih didominasi oleh energi fosil dimana terus  mengalami  penurunan  produksi,  maka  diperlukan pengembangan Energi Baru Terbarukan (EBT). Turbin angin Savonius  merupakan  pilihan  terbaik  untuk  memanfaatkan potensi energi angin menjadi energi listrik dengan menginstalasikannya didekat bangunan tinggi guna mendapatkan aliran bebas hambatan. Penelitian ini dilakukan dengan  menggunakan  turbin  angin  Savonius  dua  sudu berdiameter  (D)  sebesar  165,2  mm.  Adapun  parameter penelitian yang digunakan adalah G/D = 1,335; H/L = 1; S/D = 4,91; T/D = 1,16; K/D = 1,31 dan kecepatan angin divariasikan sebesar 4, 5, 6, 7, 8, 9 dan 10 m/s. Eksperimen dilakukan dengan meletakkan  model  dinding  bangunan  didekat  returning  blade turbin  angin  Savonius.  Hasil  didapatkan  bahwa  performa optimum  turbin  tercapai  pada  kecepatan  angin  9  m/s  dengan nilai Coefficient of Power (C P ) maksimum sebesar 0,0361 pada 𝜆 = 0,459 dan nilai Coefficient of Moment (C M ) maksimum sebesar 0,0788  pada 𝜆 =  0,459.  Selain  itu,  penempatan  model  dinding juga  mampu  meningkatkan  kemampuan  self-starting  turbin angin Savonius pada seluruh variasi kecepatan angin.
Kata  Kunci—Coefficient  of  Moment,  Coefficient  of  Power, Coefficient  of  Static  Torque,  Kecepatan  Angin,  Model  Dinding Bangunan, Turbin Angin Savonius.

## I. PENDAHULUAN
NDONESIA  merupakan  negara  dengan  konsumsi  energi yang cukup tinggi diakibatkan dari semakin bertambahnya jumlah  penduduk  tiap  tahunnya.  Hasil  Sensus  Penduduk tahun 2020 (SP2020) tercatat penduduk Indonesia sebanyak 270,2  juta  jiwa,  meningkat  per  Juni  2021  menjadi  272  juta jiwa  [1-2].  Hal  ini  menyebabkan  posisi  ketahanan  energi Indonesia  semakin  merosot  dalam  beberapa  tahun  terakhir karena  tingginya  kebutuhan  akan  energi  tidak  sebanding dengan  laju  ketersediaan  energi.  Konsumsi  energi  akhir Indonesia  pada  tahun  2019  mencapai  5,36  juta  terajoule, mengalami  kenaikan  sekitar  9,0  %  dibandingkan  tahun sebelumnya dan pada tahun 2050 diproyeksikan permintaan energi final nasional mencapai 548,8 MTOE dan akan terus meningkat  dengan  rata-rata  pertumbuhan  per  tahun  sebesar 5%  [3-4].  Dalam  pemenuhan  kebutuhan  energi,  Indonesia masih  bergantung  pada  sumber  energi  fosil  yang cadangannya  semakin  lama  akan  semakin  menipis.  Pada tahun  2019  total  cadangan  minyak  bumi  nasional  hanya tersisa 2,5 miliar standar barel tangki (BSTB), menurun 21% dari  tahun  sebelumnya,  total  cadangan  gas  bumi  tersisa  50 triliun standar kaki kubik (TCF), menurun 1,9 % dari tahun sebelumnya, dan total cadangan batu bara tersisa 25,1 BTOE
[5]. Untuk itu perlu adanya pengembangan terhadap Sumber Energi Baru Terbarukan (EBT).
Terdapat  banyak  macam  sumber  untuk  EBT  diantaranya seperti,  tenaga  air,  panas  bumi,  bioenergi,  surya,  angin, maupun energi laut. Sumber energi yang didapat dari angin memiliki  potensi  yang  cukup  besar  untuk  digunakan  yakni mencapai  60.647  MW  namun  kapasitas  yang  terpasang hingga  saat  ini  hanya  sebesar  154  MW  [5].  Turbin  angin merupakan  suatu  mekanisme  yang  memanfaatkan  energi kinetik  angin  untuk  dirubah  menjadi  energi  listrik.  Dengan kecepatan angin rata-rata di wilayah Indonesia berkisar antara 3-6 m/s [6]. Maka jenis turbin yang paling sesuai digunakan adalah  turbin  angin  sumbu  vertical/ Vertical  Axis  Wind Turbine (VAWT).  Salah  satu  jenis  VAWT  adalah  Turbin Angin Savonius.
Terdapat  beberapa  penelitian  yang  telah  dilakukan sebelumnya  guna  meningkatkan  efisiensi  dari  turbin  angin Savonius.  Penelitian  yang  pernah  dilakukan  untuk meningkatkan  kinerja  dari  rotor  turbin  angin  Savonius menggunakan beberapa parameter seperti jumlah sudu turbin, yaitu  dua  sudu,  tiga  sudu,  atau  empat  sudu;  jumlah stages turbin yaitu satu stage dan dua stage; aspect ratio (𝛼) sebesar 0,5, 1, 2, 4 dan 5; overlap ratio (𝛽) sebesar 0, 0,2, 0,25, 0,3, dan 0,35; serta dengan ada atau tidaknya end plate pada turbin angin  Savonius,  menunjukkan  hasil  bahwa  performa optimum  dicapai  pada  turbin  dengan  dua  sudu,  dua stage ,

## Studi Eksperimental Pengaruh Penempatan Dinding Dekat Sudu Returning pada Jarak G/D = 1,335 terhadap Kinerja Turbin Angin Savonius
Miftihatul Jannah dan Tri Yogi Yuwono Departemen Teknik Mesin, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) e-mail : triyogi@me.its.ac.id
I
Gambar 1. Skema dan parameter penelitian.
Gambar 2. Skema instalasi peralatan.
tanpa  adanya overlap  ratio, dan  dengan  penggunaan endplate .    Selain  itu,  performa  turbin  Savonius  meningkat seiring dengan peningkatan nilai aspect ratio [7].
Penelitian  yang  dilakukan  dengan  menggunakan  analisa CFD  dimana  turbin  angin  Savonius  dipasang  pada  tepi bangunan.  Terdapat  tiga  parameter  utama  yang  digunakan yaitu turbine  gap,  wind  angle ,  dan adjacent  turbines . Didapatkan  hasil  bahwa  nilai Coefficient  of  Power (Cp) maksimum sebesar 0,7390 dicapai pada l = 0,75 D dan Tip speed ratio (TSR) = 1,2, lebih tinggi 234,4% daripada turbin angin Savonius yang bekerja pada uniform flow . Penggunaan adjacent turbine memberikan CoP maksimum sebesar 0,4319 atau 29,2% lebih rendah dibandingkan dengan turbin tunggal pada  l  =  1,00  D  dan 𝜙 = 45° .  Namun  nilai  Cp  yang dihasilkan jauh lebih tinggi daripada turbin yang beroperasi pada uniform  flow . Wind  angle juga  memberikan  pengaruh yang  signifikan  terhadap  daya  yang  dihasilkan  oleh  turbin. Nilai  rata-rata  Cp  pada  turbin  dengan  sudut  dibawah  360 ° adalah  sebesar  0.4256,  lebih  tinggi  92,5%  dibandingkan dengan turbin yang beroperasi pada uniform flow . Sehingga dapat  dibuktikan  bahwa  turbin  angin  Savonius  memiliki performa  yang  lebih  baik  apabila  dipasang  pada  bangunan
[8].
Sebuah  penelitian  juga  dilakukan  dengan  menggunakan metode  CFD  sekaligus  simulasi  prototipe,  memanfaatkan sistem Building  Integrated  Wind  Turbine (BIWT)  yang mengkombinasikan  rotor  dengan  bilah  pengarah  ( guide vane ).  Hasil  akhir  menunjukkan  bahwa  sistem  BIWT  yang diusulkan  mampu  meningkatkan  kecepatan  angin  sehingga nilai Cp juga meningkat. Dengan digunakannya rotor tipe F8 yang  memiliki  8  sudu  mampu  memberikan  performa  yang maksimal.  Sistem  ini  juga  diklaim  sebagai  sistem  produksi energi yang ramah lingkungan untuk wilayah perkotaan [9].
Penelitian lain mengenai teknologi BIWT dilakukan untuk tujuan menganalisa beberapa tipe VAWT yang ada dipasaran. Beberapa  konfigurasi  pemasangan  VAWT  pada  bangunan (BAWT)  antara  lain  BAWT  dipasang  didekat  bangunan seperti  pada  atap  atau  sisi  bangunan,  BAWT  dipasang diantara  bangunan,  dan  BAWT  dipasang  didalam  saluran udara  bangunan.  Turbin  angin  Savonius  dan  turbin  angin Darrieus  memiliki  tingkat  produktivitas  dan  biaya  energi yang dihasilkan lebih baik dibandingkan dengan penggunaan sistem photovoltaic . Penggunaan turbin angin Savonius juga
Gambar 3. Spesifikasi turbin angin Savonius.
Gambar 4. Skema instalasi brake dynamometer.
Gambar 5. Grafik nilai c p0 terhadap tip speed ratio turbin angin savonius tanpa dinding.
Gambar 6. Grafik nilai C P terhadap tip speed ratio turbin angin savonius dengan dinding pada g/d =1,335.
Gambar  7.  Grafik  nilai  C M0 terhadap tip  speed  ratio turbin  angin savonius tanpa dinding.
Gambar  8.  Grafik  nilai  C M terhadap tip  speed  ratio turbin  angin savonius dengan dinding pada g/d = 1,335.
Gambar  9.  Grafik  nilai  c ts0 terhadap  sudut  sudu (𝜃) turbin  angin savonius tanpa dinding.
Gambar  10.  Grafik  nilai  c ts terhadap  sudut  sudu (𝜃) turbin  angin savonius dengan dinding pada g/d = 1,335.
lebih menguntungkan untuk dipasang pada bangunan karena membutuhkan jarak minimum pemasangan yang lebih rendah daripada turbin angin Darrieus sehingga memungkinkan daya yang dihasilkan akan lebih tinggi [10].
Penelitian  tentang  kinerja  turbin  angin  Savonius  yang terintegrasi  dengan  gedung  juga  dilakukan  dengan menempatkan advancing blade turbin angin Savonius didekat dinding  gedung  pada  rasio  jarak  G/D  sebesar  1.335. Didapatkan  hasil  bahwa  peningkatan  nilai Coefficient  of Power (CoP), Coefficient of moment (C M ) dan Coefficient of Static Torque (C TS ) terjadi ketika kecepatan angin sebesar 4, 5, dan 6 m/s. Nilai CoP dan C M tertinggi didapatkan berturut- turut  sebesar  0,0897  saat 𝜆 = 0,714 dan  0,2163  saat 𝜆 = 0 pada kecepatan 5 m/s. Sedangkan nilai C TS positif maksimum berada  pada  kecepatan  4  m/s  yaitu  sebesar  2,01  pada  sudut 30º  dan  niliai  C TS negatif  tertinggi  pada  kecepatan  9  m/s sebesar -0,44 pada sudut 140º [11].
Penelitian dengan menempatkan circular cylinder didepan returning blade turbin angin Savonius secara eksperimental menghasilkan  bahwa  performa  turbin  angin  mengalami peningkatan  ketika  posisi circular  cylinder diletakkan  pada jarak  S/D  =  1.4.  1,6  dan  1,8.  Apabila  jarak  S/D  >  1,8 menyebabkan adanya circular cylinder tidak lagi memberikan pengaruh dan performa turbin angin relatif sama seperti turbin angin Savonius konvesional [12].

## II. METODE PENELITIAN
Penelitian  dilakukan  secara  bertahap  dimulai  dengan pengambilan  data  turbin  angin  Savonius  tanpa  dinding kemudian  ditempatkan  model  dinding  disamping  sisi returning  blade  turbin.  Skema  dan  parameter  penelitian  ini dapat dilihat pada Gambar 1.
Dimana: ρ  : Massa jenis udara (kg/m 3 ) μ  : Viskositas udara (N.s/m 2 ) V  : Kecepatan aliran udara (m/s) G  : Jarak poros turbin ke dinding (m) S  : Jarak poros turbin ke ujung depan dinding (m)
H  : Tinggi turbin (m)
T  : Jarak end plate bagian atas ke ujung atas dinding (m) K  : Jarak end plate bagian bawah ke plat dasar penyangga turbin (m)
A. Skema Penelitian
Keseluruhan skema instalasi peralatan penelitian ditunjukkan  pada  Gambar  2  dengan  menempatkan  model dinding bangunan disamping sudu returning turbin Savonius pada jarak G/D = 1,335. Sebuah axial fan diletakkan didepan turbin  Savonius  sebagai  penghasil  sumber  angin  dengan pengaturan  variasi  kecepatan  angin  melalui voltage regulator . Honeycomb yang  diletakkan  didepan axial  fan akan  menyeragamkan  aliran  angin  untuk  mengenai  turbin Savonius. Pengukuran kecepatan angin dilakukan pada jarak 8D dari poros turbin menggunakan anemometer. Tachometer diletakkan  didekat  poros  turbin  Savonius  untuk  mengukur kecepatan  putar  turbin  sedangkan torquemeter diletakkan pada  poros  bagian  atas  turbin  Savonius  guna  mencekam putaran turbin dan mengukur nilai torsi statis (Gambar 2).
B. Benda Uji
Benda  uji  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  ada  turbin
angin  Savonius  dan  model  dinding  bangunan  dengan spesifikasi sebagai berikut:

## 1) Spesifikasi Turbin Angin Savonius
Terdapat beberapa spesifikasi turbin angin Savonius yang digunakan pada penelitian ini seperti terlihat pada Gambar 3. Keterangan Gambar 3:
a) Diameter sudu turbin (D)  : 165,2 mm b) Tebal sudu turbin (x) : 4 mm c) Diameter turbin (L) : 303,4 mm d) Tinggi turbin (H) : 303,4 mm e) Diameter poros (b) : 19 mm f) Diameter end plate (D o )  : 321 mm g) Tebal end plate : 1 mm h) Material sudu turbin : Pipa PVC i) Material end plate : Aluminium Cladding 2024
2) Spesifikasi Model Dinding Bangunan
Berikut  adalah  spesifikasi  model  dinding  bangunan  yang digunakan pada penelitian ini: a) Panjang : 1550 mm b) Lebar : 450 mm c) Tinggi : 705 mm d) Tebal : 12 mm e) Material dinding : Kayu multiplek

## C. Alat Ukur
Alat ukur dalam penelitian ini meliputi:

## 1) Anemometer
Untuk  mengukur  kecepatan  angin  yang  dihasilkan  oleh axial  fan maka  digunakan  alat  ukur anemometer .  Pada penelitian ini digunakan anemometer merek OMEGA model HHF141A dengan ketelitian baca ±1,0%.
2) Torquemeter
Torquemeter merupakan  alat  yang  digunakan  untuk mengukur  torsi  statis  dari  poros  turbin. Torquemeter yang digunakan adalah merek LUTRON tipe TQ-8800 dengan unit satuan pembacaan adalah kg-cm, lb-inch dan N-cm.

## 3) Tachometer
Kecepatan putar poros turbin Savonius pada penelitian ini diukur  menggunakan tachometer merek  OMEGA  seri HHT12. Tachometer yang  digunakan  memiliki  ketelitian pembacaan 0,01% atau ±1 digit.

## 4) Brake Dynamometer
Untuk  mengukur  torsi  dinamis  yang  dihasilkan  oleh putaran  turbin  digunakan  mekanisme brake  dynamometer . Nilai  torsi  dinamis  didapatkan  dengan  menghitung  selisih antara massa pemberat dengan nilai yang terbaca pada neraca pegas.  Skema  sistem brake  dynamometer ditunjukkan  pada Gambar 4. Keterangan Gambar 4, dimana: 1  : Pulley 2  : Benang nilon
3  : Anak timbangan
4  : Neraca pegas
5  : Turbin angin savonius
6  : Poros turbin angin savonius
7  : Penyangga turbin angin savonius
Pada  penelitian  ini  digunakan  neraca  pegas  model NAGATA tipe C-5 dan anak timbangan merek NKH tipe M- 1 sebagai beban pemberat.

## D. Perhitungan Data
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  memberikan  variasi kecepatan angin (V) sebesar 4, 5, 6, 7, 8, 9 dan 10 m/s. Untuk dapat  mengetahui  nilai  bilangan  Reynolds  ( 𝑅 𝑒 )  maka dilakukan  perhitungan  dengan  menggunakan  persamaan berikut:
𝑅 𝑒 = 𝜌 𝑉 𝐿 𝜇 (1)
dimana 𝜌 adalah  massa  jenis  udara  (kg/m 3 ),  V  adalah kecepatan angin (m/s), 𝜇 adalah viskositas udara (N.s/m 2 ). 𝐿 adalah panjang karakteristik turbin (m) yang dapat dihitung dengan persamaan berikut:
𝐿 = 2𝐷 − 𝑏 − 2𝑥
(2)
dimana 𝐷 adalah  diameter  sudu  turbin  (m), 𝑏 adalah diameter poros turbin dan 𝑥 adalah ketebalan sudu turbin (m). Nilai  Tip  Speed  Ratio (𝜆) dapat  dihitung  dengan persamaan berikut:
𝜆 = 𝜔 𝑅 𝑉 (3)
dimana 𝑅 adalah jari-jari turbin (m), 𝜔 adalah kecepatan sudut  turbin  (rad/s)  yang  dapat  dihitung  dengan  persaman berikut:
𝜔 = 2 𝜋 𝑛 60 (4)
dengan 𝑛 adalah  jumlah  putaran  poros  turbin  per  menit (rpm) yang didapatkan dari pengukuran dengan tachometer . Coefficient  of  Power ( 𝐶 𝑃 )  dapat  dihitung  dengan menggunakan persamaan berikut:
𝐶 𝑃 = |𝑚 − 𝑠|.  𝑔 .  𝑟 .  𝜋 .  𝑛 15 𝜌 𝐴 𝑈 3 (5)
dimana 𝑚 adalah massa pemberat (kg) sedangkan 𝑠 adalah massa yang terbaca pada neraca pegas (kg) pada pengukuran dengan  sistem brake  dynamometer , 𝑔 adalah  percepatan gravitasi (m/s 2 ), 𝑟 adalah jari-jari poros yang menerima beban (m), 𝐴 adalah  luas  penampang  turbin  yang  dikenai  aliran angin yang dapat dihitung dengan persamaan berikut:
𝐴 = 𝐿 𝐻 (6)
dimana 𝐻 adalah tinggi turbin Savonius (m).
Coefficient  of moment ( 𝐶 𝑀 ) dapat dihitung  menggunakan persamaan berikut ini:
𝐶 𝑀 = 2 𝑇 𝐷 𝜌 𝐴 𝑅 𝑈 2 (7)
dimana 𝑇 𝐷 adalah torsi dinamis yang  dapat dihitung melalui persamaan berikut:
𝑇 𝐷 = |𝑚 − 𝑠| . 𝑔 . 𝑟 (8)
Coefficient  of  Static  Torque ( 𝐶 𝑇𝑆 )  didapatkan  dengan menggunakan persamaan berikut:
𝐶 𝑇𝑆 = 𝑇 𝑆 1 2 𝜌 𝐴 𝑈 2 𝑅 (9)
dimana 𝑇 𝑆 adalah nilai torsi statis (N.m) yang didapatkan dari pengukuran dengan torquemeter.
Dari  hasil  perhitungan  yang  dilakukan  akan  didapatkan grafik Coefficient of  Power ( 𝐶 𝑃 ) dan Coefficient of  moment ( 𝐶 𝑀 ) terhadap Tip Speed Ratio (𝜆) , serta grafik Coefficient of Static Torque ( 𝐶 𝑇𝑆 ) terhadap sudut sudu turbin Savonius (𝜃) .

## III. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
A. Analisis Nilai Coefficient of Power ( 𝐶 𝑃 )
Nilai Coefficient of Power didapatkan dengan membandingkan  daya  yang  dihasilkan  oleh  turbin  terhadap daya  teoritis  yang  diberikan  aliran  angin  ke  turbin  angin. Daya yang dihasilkan oleh turbin Savonius merupakan hasil perkalian antara torsi dinamis dengan kecepatan sudut turbin. Sistem brake  dynamometer digunakan  untuk  mendapatkan nilai  torsi  dinamis,  sedangkan  untuk  mendapatkan  besar kecepatan  sudut  turbin  dilakukan  pengukuran  kecepatan putaran turbin dengan tachometer . Grafik Coefficient  of  Power turbin  angin  savonius  tanpa pemasangan  dinding  ( 𝐶 𝑃0 ) terhadap Tip  Speed  Ratio (𝜆) ditunjukkan pada Gambar 5, sedangkan grafik Coefficient of Power turbin  angin  savonius  dengan  pemasangan  dinding ( 𝐶 𝑃 ) terhadap Tip Speed Ratio (𝜆) ditunjukan pada Gambar 6.  Dapat  dilihat  jika  kedua  grafik  memiliki  trendline  yang sama yaitu parabolik. Hal ini disebabkan karena terdapat dua variabel  tak  tentu  yang  mempengaruhi  nilai 𝐶 𝑃0 yaitu  nilai torsi dinamis ( 𝑇 𝐷 ) dan kecepatan sudut turbin (𝜔) .
Dapat  dilihat  pada  Gambar  5  jika  nilai 𝐶 𝑃0 maksimum (𝐶 𝑃0 𝑚𝑎𝑥 ) semakin meningkat dari kecepatan angin sebesar 4 m/s hingga kecepatan angin 8 m/s yang kemudian menurun dari  kecepatan  angin  9  m/s  ke  kecepatan  angin  10  m/s berturut-turut. Nilai 𝐶 𝑃0 𝑚𝑎𝑥 tertinggi terjadi pada kecepatan angin  8  m/s  sebesar  0,0318  dengan 𝜆 = 0,459 .  Apabila kecepatan  angin  yang  mengenai  turbin  terlalu  rendah  maka akan mengakibatkan rendahnya nilai 𝐶 𝑃 yang dihasilkan.
Namun,  apabila  kecepatan  angin  yang  mengenai  turbin terlalu tinggi maka akan terjadi fenomena solid wall dimana turbin angin akan berputar  sangat cepat yang menyebabkan sudu  turbin  angin  seolah-olah  seperti  silinder  pejal.  Hal  ini akan  menghambat  aliran  angin  untuk  melewati  sudu  turbin dengan  maksimal.  Selain  itu,  dengan  putaran  turbin  angin yang  semakin  cepat,  maka  akan  terjadi  kerugian  mekanis yang semakin tinggi.
Sehingga  kerugian-kerugian  ini  akan  menyebabkan  daya input  yang  diberikan  oleh  angin  tidak  dapat  dimanfaatkan sepenuhnya  oleh  turbin  angin  Savonius  (terjadi losses )  dan menghasilkan performa turbin yang rendah (Gambar 6).
Disisi  lain  nilai 𝐶 𝑃 maksimum (𝐶 𝑃𝑚𝑎𝑥 ) turbin  dengan dinding yang dapat dilihat pada Gambar 6 menunjukkan nilai paling rendah terjadi pada kecepatan angin 4 m/s kemudian meningkat  seiring  dengan  bertambahnya  kecepatan  angin berturut-turut hingga mencapai kecepatan 9  m/s,  setelah itu nilai 𝐶 𝑃 kembali turun pada kecepatan angin 10 m/s. Hal ini dapat  terjadi  dikarenakan  pada  kecepatan  rendah,  defleksi aliran angin yang menabrak sekitar pojok dinding cenderung mengenai sisi returning blade turbin Savonius dan semakin bertambahnya kecepatan angin akan mengakibatkan defleksi angin  mengenai  sisi advancing  blade. Namun  apabila kecepatan  angin  terlalu  tinggi,  maka  defleksi  aliran  yang terjadi akan semakin jauh dan menyebabkan turbin Savonius berada pada low velocity region dan mengakibatkan nilai 𝐶 𝑃 kembali turun [8].
Performa turbin dengan adanya pemasangan dinding dekat sudu returning pada  jarak  G/D  =  1,335  paling  optimum terjadi pada kecepatan angin 9 m/s. Dengan nilai 𝐶 𝑃𝑚𝑎𝑥 yang dihasilkan  sebesar  0,0361  pada 𝜆 = 0,459 ,  menyebabkan
adanya  peningkatan  nilai  sebesar  1,39  kali  atau  38,85% dibandingkan  dengan  turbin  konvensional  yang  memiliki nilai 𝐶 𝑃0 𝑚𝑎𝑥 sebesar  0,026  pada 𝜆 = 0,446 .  Peningkatan nilai 𝐶 𝑃𝑚𝑎𝑥 ini  disebabkan  karena  pada  kecepatan  angin  9 m/s,  defleksi  aliran  angin  yang  terjadi  cenderung  mengenai sudu advancing sehingga  menyebabkannya  berada  pada daerah high velocity [8].
B. Analisis Nilai Coefficient of Moment ( 𝐶 𝑀 )
Perbandingan nilai torsi dinamis turbin Savonius terhadap torsi teoritis yang dihasilkan oleh aliran angin yang mengenai turbin akan menghasilkan nilai Coefficient of Moment (𝐶 𝑀 ) . Gambar 7 menunjukkan grafik Coefficient of Moment turbin angin savonius tanpa dinding ( 𝐶 𝑀 0 ) terhadap Tip Speed Ratio (𝜆) ,  sedangkan  grafik  Coefficient  of  Moment  turbin  angin savonius  dengan  pemasangan  dinding  ( 𝐶 𝑀 0 ) terhadap  Tip Speed Ratio (𝜆) dapat dilihat pada Gambar 8.
Kedua grafik memiliki trendline yang sama yaitu menurun. Hal ini diakibatkan karena hanya satu variabel tak tentu yang mempengaruhi  nilai 𝐶 𝑀 yaitu  nilai  torsi  dinamis. Pembebanan yang diberikan pada sistem brake dynamometer akan  menghasilkan  nilai  selisih  massa  pemberat  dengan massa yang terbaca pada neraca dan mempengaruhi nilai torsi dinamis turbin.
Pemberian  pembebanan  yang  maksimum  pada  brake dynamometer menyebabkan nilai Tip Speed Ratio (𝜆) yang minimum.  Kemudian,  nilai  Coefficient  of  Moment ( 𝐶 𝑀 0 ) akan terus menurun seiring dengan meningkatnya nilai Tip  Speed  Ratio (𝜆) .  Hal  ini  dapat  dikatakan  jika  nilai Coefficient  of  Moment  ( 𝐶 𝑀 0 ) adalah  berbanding  terbalik terhadap nilai Tip Speed Ratio (𝜆) .
Berdasarkan grafik pada Gambar 7 dapat diamati jika nilai 𝐶 𝑀 0 maksimum (𝐶 𝑀 0 𝑚𝑎𝑥 ) terjadi pada saat TSR bernilai nol dan  juga  sebaliknya  nilai  TSR  maksimum (𝜆 𝑚𝑎𝑥) terjadi pada  saat 𝐶 𝑀 0 bernilai  nol  untuk  semua  variasi  kecepatan angin. nilai 𝐶 𝑀 0 𝑚𝑎𝑥 semakin meningkat dari kecepatan angin sebesar 4 m/s hingga kecepatan angin 8 m/s yang kemudian menurun dari kecepatan angin 9 m/s ke kecepatan angin 10 m/s  berturut-turut.  Nilai 𝐶 𝑀 0 𝑚𝑎𝑥 tertinggi  dicapai  pada kecepatan 8 m/s sebesar 0,1067 dan memiliki nilai 𝜆 𝑚𝑎𝑥 = 0,827.
Sedangkan  nilai 𝐶 𝑀 maksimum (𝐶 𝑀 𝑚𝑎𝑥 ) turbin  dengan dinding yang dapat dilihat pada Gambar 8 menunjukkan jika nilai 𝐶 𝑀 𝑚𝑎𝑥 paling rendah terjadi pada kecepatan angin 4 m/s kemudian meningkat seiring dengan bertambahnya kecepatan angin berturut-turut hingga mencapai kecepatan 9 m/s, setelah itu nilai 𝐶 𝑀 kembali turun pada kecepatan angin 10  m/s.  performa  optimum  turbin  terjadi  pada  kecepatan angin 9 m/s dengan nilai 𝐶 𝑀 𝑚𝑎𝑥 sebesar 0.1251 pada 𝜆 = 0 , meningkat  1,34  kali  atau  33,65%  dibandingkan  turbin konvensional dengan nilai 𝐶 𝑀0 𝑚𝑎𝑥 yang didapatkan sebesar 0,0936  pada 𝜆 = 0 .  Peningkatan  nilai 𝐶 𝑀 yang  terjadi diakibatkan  pada  kecepatan  ini  turbin  berada  pada  daerah high velocity [8].
Selain itu, pada kecepatan angin yang relatif lebih tinggi, performa turbin kembali menurun disebabkan karena adanya fenomena solid wall sekaligus terjadi kerugian mekanis yang menyebabkan adanya losses (Gambar 8).

## C. Analisis Nilai Coefficient of Static Torque ( 𝐶 𝑇𝑆 )
Nilai  Coefficient  of  Static  Torque  didapatkan  dari perbandingan  torsi  statis  turbin  Savonius  terhadap  torsi teoritis  yang  dihasilkan  oleh  aliran  angin  yang  mengenai turbin.  Nilai  torsi  statis  turbin  angin  didapatkan  dari pengukuran dengan menggunakan torquemeter. Pengukuran ini dilakukan dengan memvariasikan sudut sudu turbin angin (𝜃) pada 0° hingga 180° dengan rentang kenaikan tiap 10° untuk setiap variasi kecepatan angin.
Grafik Coefficient of Static Torque turbin angin savonius tanpa  dinding  ( 𝐶 𝑇𝑆 0 ) terhadap  Sudut  Sudu (𝜃) turbin ditunjukkan pada Gambar 9 dan grafik Coefficient  of Static Torque turbin angin savonius dengan adanya dinding ( 𝐶 𝑇𝑆 0 ) terhadap Sudut Sudu (𝜃) turbin ditunjukkan pada Gambar 10. Dapat  dilihat  jika  kedua  grafik  memiliki trendline yang sama  yaitu  sinusoidal  dimana  nilai 𝐶 𝑇𝑆 meningkat  seiring dengan peningkatan sudut sudu turbin (𝜃) hingga mencapai titik  maksimumnya  kemudian  menurun  hingga  mencapai nilai  minimumnya  dan  akan  kembali  naik  hingga  mencapai sudut 180° . Peningkatan nilai 𝐶 𝑇𝑆 pada rentang sudut tersebut menandakan  terjadinya  peningkatan  nilai  torsi  statis. Begitupun sebaliknya, penurunan nilai 𝐶 𝑇𝑆 menandakan jika nilai torsi statis yang didapatkan menurun.
Nilai 𝐶 𝑇𝑆 0 𝑚𝑎𝑥 terjadi pada kecepatan angin 4 m/s sebesar 0,1118  pada 𝜃 = 30° sedangkan  nilai 𝐶 𝑇𝑆 0 𝑚𝑖𝑛 terjadi  pada kecepatan  angin  5  m/s  sebesar  -0,046  pada 𝜃 = 140° yang dapat  dilihat  pada  Gambar  9.  Sedangkan  pada  Gambar  10 untuk turbin dengan dinding didapatkan nilai 𝐶 𝑇𝑆 𝑚𝑎𝑥 terjadi pada kecepatan angin 4 m/s sebesar 0,095 pada 𝜃 = 30° dan 𝐶 𝑇𝑆 𝑚𝑖𝑛 terjadi pada  kecepatan  5  m/s sebesar −0,0245 𝜃 = 150° .  Adanya 𝐶 𝑇𝑆 yang  bernilai  negatif  ini  menandakan bahwa  pada  sudut  sudu  turbin  tersebut,  kemampuan self- starting dari turbin akan memburuk.
Berdasarkan  data  yang  didapatkan  dapat  diketahui  jika nilai 𝐶 𝑇𝑆 maksimum  pada  kedua  konfigurasi  turbin  terjadi pada sudut sudu yang sama yaitu 𝜃 = 30° . Sedangkan nilai 𝐶 𝑇𝑆 minimumnya terjadi pada sudut sudu yang berbeda-beda. Selain  pada  kecepatan  angin 4  m/s  terjadi  pergeseran  sudut sudu turbin untuk nilai 𝐶 𝑇𝑆 minimum.
Adanya perbedaan besar sudut sudu turbin pada nilai 𝐶 𝑇𝑆 minimum  disebabkan  karena  pada  turbin  dengan  dinding terjadi defleksi aliran angin yang mengenai sisi pojok depan dinding,  sehingga  bentuk  aliran  disekitar returning  blade didekat dinding tidak lagi searah namun dibelokkan menuju sisi  yang  lebih  jauh  dari  dinding.  Maka  turbin  memerlukan sudut  sudu  yang  lebih  besar  untuk  mencapai  nilai 𝐶 𝑇𝑆 minimum dibandingkan dengan turbin tanpa dinding.
Selain  itu,  dengan  adanya  pemasangan  dinding  akan menyebabkan adanya efek nozzle pada celah diantara dinding dengan sisi sudu returning. Aliran freestream akan mengenai turbin  dan  melewati  celah  diantara  dinding  dan  sudu returning yang luasannya lebih sempit. Aliran yang mengalir melewati  celah  sempit  tersebut  bagaikan  seperti nozzle sehingga kecepatan aliran yang keluar akan lebih cepat dan mengenai  sisi returning  blade lainnya  sehingga  menambah gaya drag pada sudu returning dan menyebabkan selisih torsi semakin menurun hingga semakin menyebabkan bertambahnya nilai torsi negatif pada turbin pada sudut sudu tersebut.

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisis  yang  telah  dilakukan  pada penelitian  ini,  maka  dapat  ditarik  kesimpulan  mengenai pengaruh pemasangan model dinding didekat sudu returning turbin angin Savonius pada rasio jarak G/D = 1,335 terhadap performa turbin angin dengan variasi kecepatan angin sebesar 4, 5, 6, ,7 ,8, 9, dan 10 m/s sebagai berikut: (1) Dengan adanya penempatan  model  dinding  didekat  sudu returning turbin angin  Savonius  pada  rasio  jarak  G/D  =  1,335  mampu meningkatkan  performa  turbin  pada  kecepatan  angin optimum yaitu 9 m/s, dengan nilai Coefficient of Power (𝐶 𝑃 ) maksimum yang didapatkan sebesar 0,0361 pada 𝜆 = 0,459 . Hal  ini  memberikan  peningkatan  nilai 𝐶 𝑃 𝑚𝑎𝑥 sebesar  1,39 kali atau 38,85% dari nilai Coefficient of Power maksimum (𝐶 𝑃0 𝑚𝑎𝑥 ) turbin angin Savonius  tanpa dinding. (2) Dengan adanya  penempatan  model  dinding  didekat  sudu returning turbin angin Savonius pada rasio jarak G/D = 1,335 mampu meningkatkan  performa  turbin  pada  kecepatan  angin optimum  yaitu  9  m/s,  dengan  nilai Coefficient  of  Moment (𝐶 𝑀 ) maksimum  yang  didapatkan sebesar  0,0788  pada 𝜆 = 0,459 . Hal ini memberikan peningkatan nilai 𝐶 𝑀 𝑚𝑎𝑥 sebesar 1,34  kali  atau  33,65%  dari  nilai Coefficient  of  Moment maksimum (𝐶 𝑀0 𝑚𝑎𝑥 ) turbin  angin  Savonius  tanpa dinding. (3) Dengan adanya penempatan model dinding didekat sudu returning turbin angin Savonius pada rasio jarak G/D = 1,335 pada seluruh variasi  kecepatan  angin  membuat peningkatan terhadap  nilai  torsi  negatif.  Hal  ini  menyebabkan  nilai Coefficient of Static Torque negatif mengalami peningkatan, sehingga  mampu  meningkatkan  kemampuan self-starting turbin angin Savonius pada seluruh kecepatan angin.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  BPS, Hasil  Sensus  Penduduk  2020 ,  1st  ed.  Jakarta:  Badan  Pusat Statistik, 2020.
[2]  Dirjen Dukcapil, Distribusi Penduduk Indonesia Per Juni 2021: Jabar terbanyak, Kaltara paling Sedikit , 1st ed. Jakarta: Direktorat Jenderal Kependudukan dan Pencatatan Sipil (Dirjen Dukcapil), 2021. [3]  BPS, Neraca Energi Indonesia 20152019 , 1st ed. Jakarta: Badan Pusat Statistik, 2020.
[4]  Suharyati et  al. , Indonesia  Energy  Outlook  2019 ,  1st  ed.  Jakarta: Jenderal Dewan Energi Nasional (DEN), 2019.
[5]  PPIE and BPPT, Outlook Energi Indonesia 2021: Perspektif Teknologi Indonesia , 1st ed. Jakarta: Pusat Pengkajian Industri Proses dan Energi (PPIE) dan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), 2021. [6]  P. KEBTKE, “Potensi Energi Angin Indonesia 2020.” Pusat Penelitian dan  Pengembangan  Teknologi  Ketenagalistrikan,  Energi  Baru, Terbarukan,  dan  Konservasi  Energi,  Bogor,  2020,  Available: https://p3tkebt.esdm.go.id/pilot-plan-project/energi_angin/potensi- energi-angin-indonesia-2020.
[7]  N. H. Mahmoud, A. A. El-Haroun, E. Wahba, and M. H. Nasef, “An experimental study on improvement of Savonius rotor performance,” Alexandria  Eng.  J. ,  vol.  51,  no.  1,  pp.  19–25,  2012,  doi: 10.1016/j.aej.2012.07.003.
[8]  Z. Mao, G. Yang, T. Zhang, and W. Tian, “Aerodynamic performance analysis of a building-integrated savonius turbine,” Energies , vol. 13, no. 10, p. 2636, 2020, doi: 10.3390/en13102636.
[9]  J. Park, H.-J. Jung, S.-W. Lee, and J. Park, “A new building-integrated wind  turbine  system  utilizing  the  building,” Energies ,  vol.  8,  no.  10, pp. 11846–11870, 2015, doi: 10.3390/en81011846.
[10]  M. Casini, “Small vertical axis wind turbines for energy efficiency of buildings,” J. Clean Energy Technol. , vol. 4, no. 1, pp. 56–65, 2016, doi: 10.7763/jocet.2016.v4.254.
[11]  M.  Asif,  R.  Alexander,  T.  Fazeelat,  and  K.  Grice,  “Sedimentary processes for the geosynthesis of heterocyclic aromatic hydrocarbons and fluorenes by surface reactions,” Org. Geochem. , vol. 41, no. 5, pp. 522–530, 2010.
[12]  F. A. Kurniawan, “Studi Eksperimen Kinerja Turbin Angin Savonius yang Terintegrasi dengan Gedung: Studi Kasus untuk Sudu Advancing Dekat Dinding Gedung pada Jarak G/D= 1,214 dan dengan Kecepatan 4, 5, 6, 7, 8 dan 9 m/s,” Institut Teknologi Sepuluh Nopember, 2021.