REVOLUTIONIZING RENEWABLE ENERGY AN INNOVATIVE DESIGN OF ARCHIMEDES WIND TURBINE INTEGRATED WITH SOLAR PANELS - Sihmaulana Dwianto; Ardianto Syaifur Rohman; Tunjung Genarsih; Audha Fitrah Aulina (Scientific Journal of Mechanical Engineering Kinematika)
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kekuatan struktural dan performa aerodinamis dari Archimedes Screw Wind Turbine (ASWT) yang terintegrasi dengan panel surya sebagai sistem energi terbarukan hibrida. Metode yang digunakan mencakup simulasi statis menggunakan analisis elemen hingga (FEA) dan simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) menggunakan perangkat lunak Ansys. Desain turbin terdiri dari tiga bilah spiral berbahan aluminium 6061-T6, dengan parameter utama: diameter luar 300 mm, panjang bilah 137,4 mm, ketebalan 1,5 mm, dan sudut kemiringan 65°. Beban angin divariasikan pada kecepatan 50–100 m/s dari arah depan dan samping, serta diterapkan pula pada tiang penyangga. Hasil simulasi statis menunjukkan bahwa tegangan maksimum sebesar 19,8 MPa (frontal), 27,67 MPa (lateral), dan 2,6 MPa (penyangga) masih jauh di bawah batas luluh material 276 MPa. Sementara itu, simulasi CFD dengan kecepatan inlet 7 m/s dan variasi tip speed ratio (TSR) antara 4 hingga 10 menunjukkan efisiensi optimal pada TSR 7–8. Penurunan performa pada TSR tinggi disebabkan oleh efek solid wall dan terbentuknya wake vortex. Secara keseluruhan, desain ASWT yang terintegrasi dengan panel surya dinyatakan aman secara struktural dan efisien secara aerodinamis, meskipun diperlukan optimasi lanjutan terhadap geometri bilah dan pengendalian TSR.