MODEL TURBIN SAVONIUS 1-TINGKAT SEBAGAI PENGGERAK MULA POMPA AIR TANPA BAHAN BAKAR UNTUK PENGAIRAN

Abstract

Tujuan utama penelitian ini adalah  mengembangkan desain rotor turbin Savonius tipe-U multi stage memanfaatkan konstruksi setengah silinder sebagai penggerak mula pada pompa irigasi tanpa bahan bakar.  Selanjutnya mengoptimasi  jumlah tingkatan  rotor tersebut, serta mengkaji karakteristik masing-masing rotor angin tersebut. Tahap awal penelitian adalah menyiapkan 3 konstruksi silinder berdiameter 500 mm yang dibuat dari lembaran stainless steel ukuran 2 mm. Ketiga selubung silinder dibelah menjadi 1, 2, 3, dan 4 bagian. Bagian-bagian selubung tersebut diputar dengan pusat sumbu adalah bagian tengah busur selubung sehingga silinder-silinder tersebut membentuk turbin Savonius U. Rotor yang telah dibuat berjumlah 5 buah (rotor 1-tingkat, 2-tingkat, 3-tingkat). Piringan penahan sudu, ini dibuat dari pelat galvalum dengan tebal 3 mm dan piringan penahan sudu ini memiliki diameter 700 mm. Rotor tubin dilengkapi dengan sebuah poros pejal yang dibuat dari besi St 37 berdiameter 50 mm. Tahap selanjutnya adalah uji karakteristik model. Dalam uji ini akan dilakukan optimasi  jumlah sudu dan tingkat rotor Savonius U dengan variabel jumlah sudu dan jumlah tingkatan rotor. Uji dilakukan menggunakan blower sebagai sumber kecepatan angin. Parameter yang diukur adalah debit dan head aliran untuk menghitung daya input turbin serta head dan debit aliran yang dihasilkan oleh pompa  torak untuk menghitung daya output pompa. Kinerja pompa yang paling baik adalah yang menghasilkan head dan debit keluaran paling tinggi. Hasil akhir pada tahap ini adalah  jumlah tingkatan rotor yang optimum, dan jumlah sudu optimum. Hasil penelitian ini adalah spesifikasi turbin diameter 500 mm, tinggi sudu 400 mm, tebal sudu 1,2 mm, massa sudu 1,2 kg dengan diameter poros 50 mm. Daya hidrolis terbesar yang dihasilkan pompa adalah 1,27 watt, terjadi pada kecepatan angin 9,9  m/s dengan debit aliran terbesar adalah sebesar 0,000208 m3/s didapat pada variasi jumlah rotor 2-tingkat. Sedangkan efisiensi sistem yang paling tinggi adalah 1,06% yang diperoleh pada variasi rotor 2-tingkat, pada kecepatan angin 5 m/s.

Kata kunci : Konstruksi setengah silinder, Rotor bertingkat, Savonius U