Abstrak—Energi  merupakan  kebutuhan  pokok  bagi  manusia pada  zaman  sekarang  mulai  dari  kebutuhan  rumah  tangga sampai  dengan  kebutuhan  di  bidang  indsutri.  Ketersediaan cadangan batu bara akan habis dalam kurun waktu 71 tahun. Energi  baru  terbarukan  dapat  menjadi  sebuah  solusi  untuk menangani masalah dan meinpisnya cadangan batu bara, salah satunya  pemanfaatan  energi  angin  dengan  turbin  angin Savonius. Pada penelitian ini digunakan turbin angin Savonius yang memiliki 2 sudu turbin dengan diameter sudu turbin (D) 165,2  mm,  tinggi  turbin  (H)  294,4  mm,  diameter  poros  (b)  19 mm, dan diameter end plates ( 𝐷 0 ) 321 mm. Turbin diletakkan di  samping  kayu  triplek  sebagai  model  dinding  bangunan dengan returning blade di sebelah dinding pada G/D = 1,5769. Variasi kecepatan angin yang digunakan yaitu 4 hingga 10 m/s. Hasil yang didapatkan pada penelitian ini adalah turbin angin Savonius  dengan  menggunakan  dinding  dapat  meningkatkan performa  turbin  angin  Savonius  pada  kecepatan  5  hingga  10 m/s, dengan nilai coefficient of power tertinggi pada kecepatan 7  m/s  sebesar  0,0386  pada  TSR  0,459.  Nilai  coefficient  of moment  tertinggi  pada  kecepatan  angin  7  m/s  dengan  nilai sebesar 0,1394. Penggunaan model dinding juga meningkatkan kemampuan  self  starting  pada  kecepatan  4  hingga  9  m/s,  di mana nilai coeffcient of static torque mininum mendekati nilai 0.
Kata  Kunci—Coefficient  of  Power  dan  Coefficient  of  Moment, Kecepatan Angin, Performa, Turbin Angin Savonius.

## I. PENDAHULUAN
NERGI merupakan kebutuhan pokok bagi manusia pada zaman  sekarang  mulai  dari  kebutuhan  rumah  tangga sampai  dengan  kebutuhan  di  bidang  indsutri.  Indonesia merupakan  negara  dengan  jumlah  penduduk  yang  sangat tinggi.  Berdasarkan  sensus  penduduk  pada  tahun  2020, Indonesia  memiliki  jumlah  penduduk  sebesar  270,20  juta jiwa dengan luas daratan Indonesia sebesar 1,9 juta km 2 . Laju pertumbuhan penduduk  per  Tahun  selama 2010-2020 rata - rata  sebesar  1,25%  [1] . Dengan  peningkatan  jumlah penduduk  maka  kebutuhan  energi  juga  akan  semakin meningkat,  salah  satunya  adalah  energi  listrik.  Berdasarkan data  Badan  Pusat  Statistik  negara  Indonesia  memiliki pembangkit  dengsn  total  kapasitas  sebesar  66.607,8  MW, PLTU yang terpasang mencapai total sebesar 34.814,21 MW [2] . Dilihat  dari  bahan  utama  untuk  menghasilkan  listrik  di Indonesia  masih  menggunakan  sumber  daya  fosil  dimana sumber daya tersebut semakin lama yang jumlahnya semakin berkurang,  sedangkan  permintaan  akan  energi  listrik  terus bertambah setiap tahunnya. Pada tahun 2018 cadangan batu bara  Indonesia  sebesar  38,89  miliar  ton  dengan  potensi 151,40  miliar  ton,  dengan  tingkat  prodoksi batubara  sekitar 558 juta ton per tahun, semua jenis cadangan batu bara akan habis  dalam  kurun  waktu  71  tahun  [3] . Disisi  lain  juga
penggunaan  sumber  daya  fosil  untuk  menghasilkan  energi listrik dapat menimbulkan masalah pada lingkungan dan juga energi yang lain. Maka dari itu, diperlukan sebuah perubahan untuk tidak menggunakan energi fosil melainkan menggunakan energi baru terbarukan (EBT).
Energi baru terbarukan (EBT) dapat menjadi sebuah solusi untuk  menanangani  masalah  dan  meipisnya  ketersedian sumber daya fosil yang ada. EBT berasal dari alam dimana energi  tersebut  tidak  akan  habis  selagi  siklus  alam  masih berjalan.  Disamping  itu  energi  baru  terbarukan  juga  ramah lingkungan  dan  tidak  merusak  keberadaan  lingkungan disekitarnya.  Indonesia  sendiri  kaya  akan  dengan  potensi energi baru terbarukan yang belum bisa dimanfaatkan secara maksimal.  Akan  tetapi  energi  baru  terbarukan  memiliki beberapa kekurangan dalam hal energi yang dihasilkan masih sangat  rendah  jika  dibandingkan  dengan  energi  fosil. Sehingga peran pemerintah untuk membangun infrastruktur sektor pembangkit energi baru terbarukan sangat diperlukan. Hal  ini  dapat  dilihat  dari  target  pemerintah  dengan peningkatan  EBT  ketenagalistrikan  pada  tahun  2025  yaitu sebesar  23%  dan  dengan  adanya  optimalisasi  sumber  daya EBT  untuk  pembangkit  listrik,  sehingga  pada  tahun  2050 mencapai  target  bauran  EBT  sebesar  31%.  Indonesia memiliki potensi energi angin sebesar 60,6 MW [4]. Dalam pemanfaatan  dan  pengembangan  energi  baru  terbarukan (EBT),  Indonesia  menurut  letak  geografisnya  memiliki kecepatan angin berkisar 3 – 6 m/s sehingga pengembangan turbin  angin  sekala  kecil  memiliki  potensial  untuk dikembangkan [5].
Penelitian  yang  bertujuan  untuk  meningkatkan  performa turbin  angin  Savonius  dengan  melakukan  variasi  geomteri dari turbin [6], yaitu jumlah stage pada rotor, jumlah blade, keberadaan  end  plate,  nilai  overlap  ratio,  dan  aspect  ratio. Variasi geometri dalam eksperimana ini adalah jumlah blade yang  digunakan  adalah dua blade  (2b),  tiga  blade  (3b), dan empat blade (4b); jumlah stage (single dan double); overlap ratio sebesar 0, 0.2, 0.25, 0.3, dan 0.35; aspect ratio sebesar 0.5, 1, 2, 4, 5); dan keberadaan  end  plate. Kecepatan  angin yang  keluar  dari  wind  tunnel  adalah  sebesar  0  –  13  m/s. Kesimpulan  dari  eksperimen  yang  dilakukan,  didapatkan bahwa turbin angin dengan 2 blades lebih efisien dari pada 3 dan 4 blades. Turbin angin dengan double stages lebih efisien dibandingkan dengan single states dan penggunaan end plates memberikan perfoma yang lebih baik.
Penelitian tentang pemanfaatan sistem Building intergrated Wind Turbine pada sebuah gedung bertingkat [7]. Penelitian  ini  mengusulkan  sebuah  inovasi  Building Intergrated  Wind  Turbine  (BIWT)  dengan  memanfaatkan area tidak terpakai dan tidak tersedia di semua sistem BIWT
E

## Studi Eksperimen Kinerja Turbin Angin Savonius dengan Returning Blade di Samping Gedung Pada Jarak G/D=1,5769 dari Dinding
Muhammad Naufal dan Tri Yogi Yuwono Departemen Teknik Mesin, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail: triyogi@me.its.ac.id
konvensional.  Analisis  dilakukan  menggunakan  software Computational  Fluid  Dynamics  (CFD)  untuk  mendapatkan desain akhir dari guide vane dan rotor. Selanjutnya dilakukan eksperimen  dengan  menggunakan  wind  tunnel  test.  Pada eksperimen  ini  didapatkan  kesimpulan  bahwa  dari  desain guide  vane  yang  diusulkan  adalah  tipe  2  karena  memiliki ruang di belakang guide vane yang lebih lebar dibandingkan dengan tipe 1, dengan diamter rotor sebesar 30 cm dan tipe blade F8 karena memeiliki perfoma yang baik.
Penelitian  tentang  pemanfaatan  tentang  gedung  tinggi sebagai potensi sumber energi baru terbarukan dengan aliran angin  sebagai  sumber  energi  [8] . Penelitian  ini  bertujuan untuk menjelaskan potensi pemanfaaran turbin angin Vertical Axis Wind Turbine (VAWT) terhadap gedung tinggi dan juga menjelaskan  tentang  konsep  Building  Augmented  Wind Turbine  (BAWT)  dalam  penggunaannya  sebagai  sumber energi pada  gedung  tinggi.  Dalam  penelitian  ini didapatkan hasil  bahwa  Vertical  Axis  Wind  Turbine  (VAWT)  yang berukuran  kecil  adalah  salah  satu  solusi  yang  efektif  untuk menggunakan  energi  baru  terbarukan  pada  gedung  tinggi. Dalam  penerapannya  ada  beberapa  hal  yang  harus
diperhatikan  seperti  lokasi  yang optimal  untuk  pemasangan turbin, kondisi angin dan model turbin.
Penelitian tentang pemanfaatan aliran angin pada gedung [9].  Peneltian  ini  bertujuan  untuk  meniliti  performa  turbin angin Savonius yang dipasang pada pojok atas gedung tinggi menggunakan  metode  numerik  dengan  menggunakan software  Computational  Fluid  Dynamics  (CFD).  Parameter yang digunakan dalam penelitian ini adalah gap antara turbin dengan gedung, pengaruh antara turbin yang berdekatan, dan arah aliran angin. Pada penelitian dapat disimpulkan bahwa Coefficent of Power (CoP) maksimum didapatkan pada celah turbin dan gedung sejauh 0,75 D. Kemudian pengaruh antar turbin  dapat  disimpulkan  bahwa  pada  sisi  kanan  dan  kiri Coefficient  of  Power  (CoP)  yang  lebih  besar  dan  nilai Coefficient  of  Power  (CoP)  maksimum  yang  didapatkan sebesar  1,2093  pada  sisi  kanan.  Sudut  angin  memiliki pengaruh  yang  signifikan  terhadap  daya  keluaran  turbin. Coefficient  of  Power  (CoP)  rata-rata  dari  turbin  di  bawah sudut  angin  3600  adalah  0,4256 dimana 92,5%  lebih  tinggi dari turbin beroperasi dalam kondisi uniform flow. Ini berarti turbin  Savonius  memiliki  perfoma  yang  lebih  baik  jika dipasang pada sebuah bangunan.
Penelitan  tentang  studi  eksperimen  kinerja  turbin  angin Savonius yang terintegrasi dengan gedung [10]. Penelitian ini bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  penempatan  turbin Savonius  pada  gedung  tinggi  dengan  jarak  (G/D)  =  0,3329 dengan variasi kecepatan aliran angin sebesar 4, 5, 6, 7, 8, dan 9  m/s  dan  posisi  dari  advancing  blade  diletakkan  di  dekat gedung.  Parameter  yang  digunakan  dalam  penilitian  ini adalah perbandingan jarak dinding gedung dan poros turbin dengan diameter sudu turbin (G/D) yaitu sebesar 1,214, jarak
Gambar 2. Parameter penelitian. Keterangan: ρ  : Massa jenis udara (kg/m3) μ  : Viskositas udara (Ns/m2) V  : Kecepatan aliran udara (m/s) G  : Jarak antara dinding terhadap poros turbin angin Savonius (m) S  : Jarak antara depan dinding terhadap poros turbin angin Savonius (m)
L  : Diameter turbin angin Savonius (m) D  : Diameter sudu turbin angin Savonius (m) Do : Diameter endplate (m)
T  : Jarak antara atas dinding terhadap endplate atas (m)
H  : Tinggi turbin angin Savonius (m)
K  : Jarak antara plat dasar penyangga turbin terhadap endplate bawah
(m) 1 2 3 4 5 6 7 Gambar 1. Skema brake dynamometer. Keterangan: 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
poros turbin depan dengan dinding depan (S/D) sebesar 4,912 dan jarak dinding atas dengan endpalte turbin (T/D) sebesar 1,159  dan  (K/D)  sebesar  1,31.  Pada  penelitian  ini  dapat disimpulkan  bahwa  turbin  angin  Savonius  memberikan peningkatan  Coefficient  of  Power  sebesar  77%  dan  nilai Cmmaks sebesar 50%, dengan menggunakan (G/D) sebesar 1,214 dan kecepatan aliran angin sebesar 4 m/s dibandingkan dengan  turbin  angin  Savonius  tanpa  menggunakan  dinding. Dari penelitian yang sudah dilakukan dapat dilihat bahwa jika advancing  blade  turbin  angin  Savonius  diletakkan  di  dekat gedung  power  maksimal  yang  dapat  dihasilkan  ketika kecepatan angin berada di kecepatan kisaran 4 m/s.
Dari  penjelasan  beberapa  peneliti  yang  telah  melakukan penelitian  terkait  turbin  angin  Savonius    dapat  disimpulkan bahwa penelitian tentang turbin angin Savonius masih dapat dikembangkan.  Pada  penelitian  ini  dilakukan  eksperimen turbin angin Savonius dengan returning blade diletakkan pada sisi  samping  sebuah  proyeksi  gedung  yang  terbuat  dari
triplek. Adapun parameter yang digunakan untuk melakukan eksperimen  adalah  perbandingan  jarak  triplek  dan  poros turbin  angin  Savonius  dengan  diamter  blade  turbin  (G/D) sebesar  1,5769,  perbandingan  jarak  dinding  depan  dengan diamter blade turbin (S/D) sebesar 4,91, (T/D) sebesar 1,16, dan (K/D) sebesar 1,31 dengan kecepatan variasi angin 4, 5, 6, 7, 8, 9, dan 10 m/s.

## II. METODE PENELITIAN
Parameter  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  dapat dilihat  pada  Gambar  1,  yaitu  antara  lain  variasi  kecepatan aliran angin (V), viskositas udara (µ), massa jenis udara (ρ), diamater blade turbin (D), tinggi turbin (H), diameter turbin angin Savonius (L), diameter end plate (D O ), jarak dari pusat turbin  ke  dinding  (G),  jarak  dari  pusat  turbin  ke  dinding bagian depan (S), jarak dari end plate atas ke dinding bagian atas  (T),  dan  jarak  dari  end  plate  bawah  ke  plat  dasar penyangga turbin (K).
Gambar 6. Skema dan instalasi peralatan.
Gambar  7.  Grafik  coefficient  of  power  (cop)  turbin  angin  savonius tanpa pemasangan dinding sebagai fungsi dari tip speed ratio (λ).
Gambar  8. Grafik  coefficient of  moment  (cm) turbin  angin  savonius tanpa pemasangan dinding sebagai fungsi dari tip speed ratio (λ).
Gambar 3. Grafik coefficient of static torque (c ts ) turbin angin savonius tanpa  pemasangan  dinding  terhadap  fungsi  sudut blade turbin  angin savonius (θ).
Gambar 4. Grafik coefficient of power (cop) tanpa dan dengan dinding terhadap fungsi tip speed ratio ( λ ) pada kecepatan angin 7 m/s.
Gambar 5. Grafik coefficient of moment (c m ) tanpa dan dengan dinding terhadap fungsi tip speed ratio (λ) pada kecepatan angin 7 m/s.

## A. Peralatan dan Alat Ukur
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini :
1) Turbin Angin Savonius
Spesifikasi dari turbin angin Savonius yang digunakan :
1. Diameter Blade (D)  : 165,22 mm
2. Tinggi Turbin (H) : 303,4 mm
3. Diameter Turbin (L) : 303,4 mm
4. Diameter Poros (b)  : 19 mm
5. Diameter End Plates : 321 mm
6. Tebal End Plates  : 1 mm
7. Tebal Blade Turbin  : 4 mm
8. Material Blade Turbin  : Pipa PVC
9. Material End Plates  : Aluminuim Claddin g

## 2) Axial Fan
Axial  fan  berfungsi  sebagai  sumber  aliran  udara.  Pada penelitian ini, axial fan yang digunakan adalah tipe CKE SF- 45 H .
3) Honeycomb
Honeycomb  merupakan  alat  yang  digunakan  unt u k membuat  aliran  angin  yang  berasal  dari  axial  fan  menjadi aliran angin yang uniform .
4) Bearing
Bearing  berfungsi  sebagai  tumpuan  sebuah  poros  agar dapat berputar tanpa mengalami gesekan yang berlebihan dan bearing yang digunakan adalah SKF 3201 ATN9.

## 5) Voltage Regulator
Voltage regulator merupakan sebuah alat yang digunakan untuk  mengatur  besar  kecilnya  keluaran  kecepatan  aliran udara  yang  keluar  dari  axial  fan  dengan  mengatur  output tegangan  yang  dibutuhkan. Voltage  regulator yang digunakan adalah tipe TDGC2-3kVA .
6) Anemometer
Anemometer  merupakan  sebuah  alat  yang  digunakan untuk  mengukur  kecepatan  angin.  Selain  untuk  mengukur kecepatan  angin,  anemometer  dapat  digunakan  untuk mengukur suhu udara. Anemometer yang digunakan adalah tipe OMEGA HHF141 .
7) Tachometer
Tachometer merupakan  sebuah  alat  untuk  mengukur kecepatan  putaran  dari  sebuah  objek  yang  berputar. Tachometer yang digunakan adalah t ipe OMEGA HHT12 .
8) Torque Meter
Torque  meter  merupakan  alat  yang  digunakan  untuk mengukur  torsi  statis  dari  suatu  poros.  Torque  meter  yang digunakan adalah tipe LUTRON TQ-8800

## 9) Brake Dynamometer
Brake  dynamometer  merupakan  sebuah  alat  ukur  yang digunakan untuk mengukur torsi dinamis pada putaran suatu objek yang diuji. Pada sistem brake dynamometer hasil yang didapatkan  berasal  dari  perhitungan  selisih  antara  massa pemberat dengan nilai yang dibaca pada neraca pegas. Pada Gambar 2 menunjukkan skema instalasi brake dynamometer.

## B. Metode Pengukuran
Skema  dan  instalasi  peralatan  pada  penelitian  ini ditunjukkan  pada  Gambar  3. Axial fan diletakkan  di  depan turbin  angin  Savonius  sejauh  3200  mm  serta  menempatkan
honeycomb  di  depan  axial  fan  sejauh  800  mm  agar  aliran angin  yang  mengalir  menjadi uniform .  Untuk  mengatur kecepatan angin dari axial fan digunakan voltage regulator . Dinding  yang  terbuat  dari  kayu  multiplek  diletakkan  di samping returning blade pada rasio G/D=1,5769. Kecepatan angin  yang  mengalir  diukur  dengan  menggunakan anemometer yang diletakkan pada jarak 8D di depan turbin angin Savonius.
Hasil pengukuran berupa nilai torsi statis dan torsi dinamis yang dapat digunakan untuk mendapatkan nilai coefficient of power, coefficient of moment dan coefficient of static torque.
C. Perhitungan Performa Turbin Angin Savonius
Pada  penelitian  ini,  turbin  angin  Savonius  dialiri  oleh aliran angin dengan variasi kecepatan 4, 5, 6, 7, 8, 9, dan 10 m/s atau jika dalam bilangan reynlods sebesar 7,7x10 4 hingga 19,2x10 4 .  Bilangan  Reynolds  dapat  dihitung  dengan menggunakan persamaan :
𝑅𝑒 𝐿 = ρ.U.L 𝜇 (1)
Dimana  ρ  merupakan  massa  jenis  udara  (kg/m 3 ),  U merupakan kecepatan aliran angin yaitu sebesar 4, 5, 6, 7, 8, 9,  dan  10  m/s,  μ  merupakan  viskositas  dinamis  udara (N.s/m 2 ),  L  merupakan  panjang  karakteristik  yang  sama dengan diameter turbin angin Savonius yaitu L=2D-b-2x.
Daya teoritis atau daya input adalah daya yang dihasilkan oleh aliran angin, dapat dituliskan dengan persamaan berikut :
𝑃 𝑊 = 1 2 . ρ . A . 𝑈 3 (2)
Daya  teoritis  (P W )  memiliki  satuan  Watt,  A  merupakan luas  penampang  yang  terkena  angin  serta  dapat  dituliskan dengan persamaan :
𝐴 =  𝐿 . 𝐻 (3)
Daya teoritis atau daya output adalah daya yang dihasilkan oleh  turbin  angin  Savonius,  dapat  dituliskan  dengan persamaan berikut :
𝑃 𝑇 =   𝑇 𝐷 . 𝜔 (4)
Daya  aktual  (P T )  memiliki  satuan  Watt,  ω  merupakan kecepatan  sudut  turbin  (rad/s)  yang  diukur  menggunakan tachometer ,  T D merupaka  torsi  dinamis  yang  dihitung menggunakan  sistem brake  dynamometer dengan  satuan (N.m) dan dapat ditulis dengan persamaan :
𝑇 𝐷 =   |𝑚 –  𝑠| . 𝑔 . 𝑟 (5)
Tip  Speed  Ratio (λ)  merupakan  perbandingan  antara kecepatan tangensial turbin angin Savonius dengan kecepatan angin, dapat ditulis dengan persaamaan :
𝜆 = ω .R 𝑈 (6)
Dimana R merupakan jari-jari turbin angin Savonius (m).
Coefficient of Moment (C M ) merupakan perbandingan torsi dinamis turbin angin Savonius atau torsi output dengan torsi teroritis  yang  dihasilkan  oleh  angin  atau  torsi input. Dapat dituliskan dengan persamaan :
𝐶 𝑀 = T D 1
2 . ρ .  A .R .U 2 (7)
Coefficient  of  Power (C P )  merupakan  perbandingan  daya mekanin  yang  dihasilkan  turbin  angin  Savonius  atau  daya output dengan  daya  kinetik  yang  dimiliki  oleh  angin  atau daya input. Dapat dituliskan dengan persamaan :
𝐶 𝑃 = |𝑚−𝑠|.  g .  r .  𝜋 .  𝑛 15 . ρ .  A .U 3 (8)
Coefficient of Static Torque (C TS ) merupakan perbandingan  torsi  statis  turbin  angin  Savonius  atau  torsi output dengan torsi teroritis yang dihasilkan oleh angin atau torsi input. Dapat dituliskan dengan persamaan :
𝐶 𝑇𝑆 = T S 1 2 . ρ .  A .R .U 2 (9)

## III. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
A. Analisa Performa Turbin Angin Savonius Tanpa

## Pemasangan Dinding
Analisa performa turbin angin Savonius tanpa menggunakan  model  dinding  bangunan  perlu  dilakukan sebagai pembanding terhadap performa yang dihasilkan serta efek yang ditimbulkan apabila diberi pemasangan dinding di samping returning blade turbin angin Savonius.
1) Analisa Coefficient of Power (CoP) Turbin Angin
Savonius Tanpa Menggunakan Dinding Gedung Terhadap Fungsi Tip Speed Ratio.
Pada  Gambar  4  memperlihatkan  grafik  coefficient  of power tanpa pemasangan dinding (CoP0) sebagai fungsi dari tip  speed  ratio  (λ)  memiliki  trendline  berbentuk  parabola menghadap ke bawah.
Pada  Gambar  4  Nilai coefficient  of  power meningkat hingga titik tertentu yang mengindikasikan nilai coefficient of power maksimum  kemudian  menurun  kembali.  Nilai coefficient of power maksimum menunjukkan nilai tip speed ratio (λ) yang optimum. Maka, dengan meningkatnya nilai tip speed ratio (λ) akan meningkatkan nilai coefficient of power hingga  mencapai  nilai coefficient  of  power maksimum. Setelah  itu  nilai coefficient  of  power akan  menurun  seiring dengan  bertambahnya  nilai  tip  speed  ratio  (λ).  Nilai coefficient  of  power maksimum  bernilai  0,0318  pada tip speed ratio (λ) sebesar 0,459 dan berkecepatan angin 8 m/s. Turbin  angin  Savonius  akan  meningkat  seiring  dengan meningkatnya kecepatan angin yang digunakan hingga pada kecepatan optimalnya. Karena semakin tinggi kecepatan yang digunakan,  maka  kecepatan  putar  turbin  juga  akan  semakin meningkat  sehingga  nilai  CoP  yang  terjadi  juga  semakin meningkat. Namun, apabila kecepatan yang digunakan terlalu tinggi, mengakibatkan putaran turbin yang terjadi akan sangat cepat dan turbin angin Savonius akan menjadi bersifat solid wall, dimana seolah olah aliran udara tidak dapat mengenai luasan  sudu  turbin.  Sehingga,  nilai  CoP  maksimum  terjadi ketika berada pada kecepatan optimumnya.
Berdasarkan dari hasil grafik yang dihasilkan, dapat dilihat bahwa  pada  setiap  variasi Tip  Speed  Ratio yang  dihasilkan memiliki nilai CoP yang berbeda beda. Adapun rentang Tip Speed Ratio yang menghasilkan nilai  CoP maksimum yaitu pada nilai 0,420 – 0,459. Variasi dari Tip Speed Ratio yang dihasilkan  dipengaruhi  oleh  pembebanan  yang  dilakukan pada  sistem brake  dynamometer .  Pembebanan  dilakukan dengan memberikan beban secara perlahan untuk mengetahui
nilai  Tip  Speed  Ratio  optimum  yang  dihasilkan  oleh  turbin angin Savonius. Namun, apabila pembebanan yang dilakukan terlalu  besar.  hal  ini  tentunya  akan  menimbulkan  kerugian mekanis  pada  turbin  angin  Savonius  dan  menyebabkan performa turbin angin Savonius semakin menurun.
2) Analisa Coefficient of Momenet (Cm) Turbin Angin Savonius Tanpa Menggunakan Dinding Gedung Terhadap Fungsi Tip Speed Ratio
Gambar 5 menunjukkan grafik coefficient of moment (C M ) turbin  angin  Savonius  tanpa  pemasangan  dinding  sebagai fungsi dari tip speed ratio (λ) dan dilakukan pada kecepatan angin 4, 5, 6, 7, 8, 9, dan 10 m/s. Nilai coefficient of moment merupakan  perbandingan  antara  torsi  dinamis  dari  turbin angin  Savonius  dengan  torsi  teoritis  yang  dihasilkan  oleh angin.
Grafik coefficient of moment turbin angin Savonius tanpa pemasangan dinding (C M0 ) sebagai fungsi dari tip speed ratio (λ)  seperti  yang  ditunjukkan  pada  Gambar  5  memiliki trendline  yang  menurun.  Apabila  semakin  besar  nilai tip speed  ratio (λ)  maka  nilai coefficient  of  moment yang dihasilkan oleh turbin angin Savonius mengalami penurunan. Nilai coefficient of moment maksimum didapatkan pada saat tip speed ratio (λ) bernilai 0. Hal tersebut mengindikasikan bahwa  pembebanan  maksimum  pada brake  dynamometer . Sedangkan  apabila  nilai coefficient  of  moment minimum, maka tip  speed  ratio (λ)  bernilai  maksimum.  Hal  tersebut menunjukkan bahwa tidak terdapat pembebanan pada brake dynamometer.
Pada Gambar 5 menunjukkan bahwa nilai tip speed ratio mengalami  peningkatan  hingga  kecepatan  8  m/s  kemudian mengalami  penurunan.  Adanya  perbedaan  pada  nilai tip speed  ratio maksimum  tersebut  dikarenakan  apabila kecepatan angin terlalu rendah, maka putaran yang dihasilkan oleh turbin angin Savonius juga rendah yang kemudian saat turbin angin Savonius diberi pembebanan akan menjadi cepat berhenti.  Sedangkan  apabila  kecepatan  angin  yang  tinggi akan  timbul  kerugian-kerugian  mekanis  serta  akan  terjadi efek solid wall . Efek solid wall tersebut akan membuat angin tidak dapat melewati sudu turbin dengan sempurna. Sehingga apabila diberikan pembebanan, maka turbin angin Savonius akan cepat berhenti.
3) Analisa Coefficient of Static Torque (C TS ) Turbin Angin Savonius Tanpa Menggunakan Dinding Gedung Terhadap Fungsi Sudut Blade Turbin Angin Savonius
Gambar  6  menunjukkan  grafik  nilai coefficient  of  static torque turbin  angin  Savonius  tanpa  pemasangan  dinding ( C 𝑇𝑆 )  terhadap  fungsi  sudut  sudu  turbin  angin  Savonius  (θ) serta dilakukan pada kecepatan angin sebesar 4, 5, 6, 7, 8, 9, dan 10 m/s. Pengukuran torsi statis dilakukan pada sudut sudu turbin  (θ)  0 ° hingga  180 ° dengan  kenaikan  10 ° .  Nilai coefficient  of  static  torque (C TS ) merupakan  perbandingan antara torsi statis yang dihasilkan pada turbin angin Savonius dengan torsi teoritis yang dihasilkan oleh angin.
Gambar 6 menunjukkan grafik coefficient of static torque turbin  angin  Savonius  tanpa  pemasangan  dinding  ( C TS ) terhadap  fungsi  sudut  sudu  turbin  angin  Savonius  (θ) memiliki trendline yang  berbentuk  sinusoidal.  Torsi  statis maksimum  berada  pada  sudut  sudu  turbin  (θ)  sebesar  30 ° untuk  semua  kecepatan  aliran  angin,  torsi  statis  minimum berada  pada  sudut blade turbin  (θ)  sebesar  130 ° untuk
kecepatan  angin  5,  6,  7,  8,  9,  10  m/s  dan  pada  sudut blade turbin (θ) sebesar 140 ° untuk kecepatan angin 4 m/s.
Pada  Gambar 6  memperlihatkan  bahwa  adanya peningkatan nilai coefficient of static torque pada sudut sudu turbin  (θ)  0 ° hingga  30 ° dan  pada  130 ° hingga  180 ° .  Hal tersebut  mengindikasikan  bahwa  terjadi  peningkatan  nilai torsi statis akibat gaya drag pada advancing blade meningkat dan  gaya drag pada returning  blade berkurang,  sehingga selisih gaya drag tersebut akan meningkat dan torsi statis pun meningkat. Sedangkan dengan adanya penurunan nilai torsi statis pada 30 ° hingga 130 ° mengindikasikan posisi advancing blade yang  semakin  menjauhi  arah  datangnya  angin, sehingga  akan  mengakibatkan  menurunnya  gaya drag pada advancing blade dan meningkatnya gaya drag pada returning blade karena sisi returning blade mendekati arah datangnya angin, kemudian selisih gaya drag tersebut akan menurun dan torsi statis pun menurun.
B. Analisa Performa Turbin Angin Savonius Maksimum dengan dan Tanpa Pemasangan Dinding
1) Analisis Nilai Coefficient of Power Turbin Angin
Savonius maksimum dengan dan tanpa Pemasangan Dinding (CoP max ) Terhadap Fungsi TSR
Gambar  7  menunjukkan  grafik  nilai coefficient  of  powe r (CoP) maksimum tanpa dan dengan pemasangan dinding di samping returning  blade turbin  angin  Savonius  terhadap fungsi tip  speed  ratio (λ)  yang  dilakukan  pada  rasio G/D=1,5769 dan kecepatan angin 7 m/s.
Berdasarkan simulasi angin di sekitar sebuah gedung, pada G/D=1,5769  dan  kecepatan  angin  7  m/s  dengan  posisi returning blade di dekat dinding dan returning blade berada pada low  velocity  region seperti  yang  ditunjukkan  oleh Gambar 7 [9]. Pada daerah high  velocity ,  aliran  angin yang mengalir  akibat  defleksi  mengalir  begitu  cepat  sehingga aliran angin yang mengenai advancing blade membuat gaya drag pada advancing blade meningkat. Dengan meningkatnya gaya drag yang terjadi pada advancing blade , maka  torsi  yang  dihasilkan  menjadi  meningkat  sehingga selisih torsi antara advancing blade dan returning blade pun meningkat. Sehingga daya yang dihasilkan oleh turbin angin Savonius  mengalami  peningkatan  apabila  diberi  peletakkan dinding  di  samping returning  blade .  Nilai coefficient  of power maksimum  dan tip  speed  ratio optimum,  yaitu  pada rentang  nilai tip  speed  ratio sebesar  0,35  –  0,55  apabila dengan  penempatan  dinding  di  samping returning  blade turbin angin  Savonius  pada G/D=1,5769  serta pada  rentang tip  speed  ratio sebesar  0,35  –  0,5  apabila  tanpa  adanya penempatan dinding.
2) Analisis Nilai Coefficient of Moment Turbin Angin
Savonius maksimum dengan dan tanpa Pemasangan Dinding (CoP max ) Terhadap Fungsi TSR
Gambar 8 menunjukkan grafik coefficient of moment (C M ) tanpa dan dengan pemasangan dinding di samping returning blade turbin angin Savonius terhadap fungsi tip speed ratio (λ) pada rasio G/D=1,5769 dan kecepatan angin 7 m/s.
Berdasarkan  grafik  pada  Gambar  8  didapat  bahwa  nilai coefficient  of  moment (C M )  maksimum  pada  turbin  angin Savonius tanpa pemasangan dinding sebesar 0,0980 dan nilai tip speed ratio (λ) maksimum 0,830. Untuk nilai coefficient of  moment (C M )  maksimum  pada  turbin  angin  Savonius
dengan adanya pemasangan dinding sebesar 0,1394  dan nilai tip speed ratio (λ) maksimum sebesar 0,843. Nilai coefficient of  moment (C M )  mengalami  peningkatan  sebesar  1,422  kali atau 42,2% apabila terdapat pemasangan dinding di samping returning blade turbin angin Savonius pada saat G/D=1,5769 dan  kecepatan  angin  sebesar  7  m/s.  Dengan  adanya peningkatan  nilai coefficient  of  moment (C M )  membuktikan bahwa peletakan dinding di samping returning blade turbin angin Savonius pada rasio jarak G/D = 1,5769 dan kecepatan angin  7  m/s  cukup  efektif  meningkatkan nilai coefficient  of moment (C M ) turbin angin Savonius.
Berdasarkan simulasi angin di sekitar sebuah gedung, pada G/D=1,5769  dan  kecepatan  angin  7  m/s  dengan  posisi returning  blade di  dekat  dinding,  diduga advancing  blade berada dalam high velocity region [10]. Di mana pada daerah high  velocity ,  aliran  angin  yang  mengalir  akibat  defleksi mengalir begitu cepat yang kemudian menyebabkan putaran turbin  angin  Savonius  dengan  adanya  penempatan  dinding lebih  cepat  daripada  tanpa  adanya  penempatan  dinding. Sehingga  dapat  meningkatkan  daya  dari  turbin  angin Savonius  dan  memungkinkan  dapat  meningkatkan  nilai coefficient of moment.

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisis  yang  telah  dilakukan  pada penilitian ini, maka didapatkan berupa kesimpulan mengenai pengaruh  peletakkan  dinding  di  samping returning  blade turbin  angin  Savonius  pada  perbandingan  G/D=1,5769  dan pada variasi kecepatan angin 4, 5, 6, 7, 8, 9 dan 10 m/s adalah sebagai berikut pada peletakkan dinding di samping returning blade turbin  angin  Savonius  dengan  G/D=1,5769  dan  pada kecepatan 7 m/s, didapat nilai coefficient of power (CoP) dan coefficient  of  moment (C M )  tertinggi  apabila  dibandingkan pada  variasi  kecepatan  lainnya.  Serta  mampu  memperbaiki kinerja turbin angin Savonius.
Nilai coefficient  of  power (CoP) tertinggi  yaitu  sebesar 0,0386 pada λ = 0,459 dengan kenaikan sebesar 26,59%, nilai coefficient  of  moment (C M )  tertinggi  yaitu  sebesar  0,1394 pada  λ  =  0  dengan  kenaikan  sebesar  42,2%,  serta  nilai tip speed ratio (λ) tertinggi yaitu sebesar 0,843 pada kecepatan angin 7 m/s.
Pada peletakkan dinding di samping returning blade turbin angin Savonius dengan G/D=1,5769 pada variasi kecepatan 4 hingga  9  m/s,  nilai coefficient  of  static  torque negatif mengalami peningkatan. Sehingga mampu untuk meningkatkan  kemampuan self  starting turbin  angin Savonius.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  BPS RI, Hasil Sensus Penduduk 2020 . Jakarta: Badan Pusat Statistik Republik Indonesia, 2021.
[2]  BPS, Neraca  Energi  Indonesia  2015-2019 .  Jakarta:  Badan  Pusat Statistik Republik Indonesia, 2020, ISBN: 0854-7068.
[3]  Pusat  Pengkajian  Industri  Proses  dan  Energi  (PPIPE), Perspektif Teknologi Energi Indonesia . Jakarta: Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), 2021, ISBN: 978-602-1328-20-0.
[4]  BPPT RI, Outlook Energi Indonesia 2021 . Jakarta: Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi, 2021.
[5]  Dewan  Energi  Nasional  (DEN), Indonesia  Energy  Outlook  2019 . Jakarta: Sekretaris Jenderal Dewan Energi Nasional, 2019.
[6]  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, 2012, doi:
10.1016/j.aej.2012.07.003.
[7]  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.
[8]  M. Casini, “Small vertical axis wind turbines for energy efficiency of buildings,” J. Clean Energy Technol. , vol. 4, no. 1, pp. 56--65, 2016.
[9]  Z. Mao, G. Yang, T. Zhang, and W. Tian, “Aerodynamic performance
analysis of a building-integrated savonius turbine,” energies , vol. 13, no. 10, 2020.
[10]  F. R. Refanio, “Studi Eksperimen Kinerja Turbin Angin Savonius yang Terintegrasi  Dengan  Gedung  “Studi  Kasus  untuk  Sudu  Returning Dekat  Dinding  Gedung  pada  Jarak  (G/D)=  1,  4558  dan  dengan Kecepatan  Angin  (U)=  4,  5,  6,  7,  8,  9  dan  10  (m/s),”  Departemen Teknik Mesin: Institut Teknologi Sepuluh Nopember, 2022.