Apa itu Turbin Angin?

Read Also

Turbin angin adalah evolusi dari kincir angin klasik yang dapat dilihat di lebih banyak daerah pedesaan di dunia. Tujuannya adalah untuk mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil untuk menciptakan energi dan juga menciptakan energi dengan cara yang tidak boros. Mereka beroperasi dengan menggunakan energi kinetik angin, yang mendorong bilah turbin dan memutar motor yang mengubah energi kinetik menjadi energi listrik untuk digunakan konsumen.

Turbin Angin adalah mesin berputar yang dapat digunakan secara langsung untuk menggiling atau dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dari tenaga kinetik angin. Mereka menyediakan energi bersih dan terbarukan bagi kita baik di rumah maupun di kantor. Turbin Angin adalah cara yang bagus untuk menghemat uang dan membuat lingkungan bersih dan hijau.

Proses ini telah diadaptasi untuk digunakan untuk berbagai aplikasi dan dapat dilihat digunakan oleh perahu, rambu lalu lintas, atau seluruh komunitas yang menggunakan ladang angin untuk tenaga. Pengembangan turbin angin merupakan langkah besar untuk merombak cara kita menghasilkan energi.

Pada dasarnya ada dua jenis pembangkit angin, yaitu yang memiliki sumbu vertikal dan yang memiliki sumbu horizontal. Mereka dapat digunakan untuk menghasilkan listrik baik di darat maupun di lepas pantai. Turbin Angin dapat digabungkan untuk membentuk kelompok yang disebut "peternakan angin" yang digunakan oleh perusahaan besar untuk menggunakan kekuatan itu sebagai cadangan mereka. Selain menghasilkan listrik, mereka juga dapat digunakan untuk penggilingan biji-bijian, pemompaan air, pengisian baterai.

Secara historis, turbin angin digunakan untuk berlayar, irigasi, dan penggilingan biji-bijian. Itu di awal abad ke-20 yang digunakan untuk menghasilkan tenaga. Saat ini, turbin angin besar dapat dilihat di daerah pedesaan atau dekat pantai laut di mana kecepatan angin umumnya sepanjang hari. Perangkat yang disebut penilaian sumber daya angin digunakan untuk memperkirakan kecepatan angin.

Komponen Turbin Angin

Sistem turbin angin terdiri dari banyak peralatan berbeda yang semuanya berfungsi untuk menyalurkan listrik ke tempat yang dituju. Dari sekian banyak bagian yang berbeda, daftar di bawah ini berfungsi sebagai cetak biru umum untuk komponen utama yang dapat dan sering kali akan ditemukan dalam sistem turbin angin terlepas dari jenis desainnya.

Rotor – Rotor terbuat dari bilah yang dipasang pada bagian tengah. Bilahnya dibentuk sedemikian rupa sehingga ketika angin mendorongnya, bilahnya akan berputar

Pitch Drive – Digunakan untuk memutar bilah untuk mengakomodasi angin berkecepatan tinggi

Nacelle – Rotor terpasang ke unit rumah yang disebut nacelle, yang melindungi berbagai komponen lain yang diperlukan untuk pengoperasian turbin angin

Rem – Diperlukan untuk memperlambat rotor

Poros Kecepatan Rendah – Menempel pada rotor dan berputar saat rotor berputar dengan rasio 1:1

Gear Box – Melayani fungsi yang sama seperti mobil, rotor berputar perlahan saat angin mendorongnya dan gearbox atau transmisi meningkatkan kecepatan rotasi untuk generator

Poros Kecepatan Tinggi – Menempel ke gearbox dan generator dan berputar pada kecepatan yang lebih tinggi daripada rotor atau poros kecepatan rendah

Generator – Mekanisme aktual yang mengubah energi kinetik rotasi menjadi listrik

Wind Vane – Mendeteksi arah angin dan menyesuaikan rotor dan nacelle untuk mengimbanginya

Yaw Drive – Menjaga rotor dan turbin menghadap angin

Menara – Mengangkat komponen yang disebutkan di atas ke ketinggian yang mengoptimalkan paparan angin

Bagaimana Turbin Angin Bekerja?

Turbin Angin beroperasi pada sistem yang terdiri dari banyak komponen penting yang memungkinkan energi angin kinetik diubah menjadi energi listrik. Tidak peduli jenis sistem turbin angin, semuanya bekerja dengan prinsip yang sama yang memungkinkan generator menghasilkan listrik. Prinsip ini adalah jika magnet diputar di sekitar kumparan kawat, atau kumparan kawat berputar di dalam medan magnet, listrik yang dihasilkan cukup cepat.

Alat total magnet dan konduktor membentuk generator. Menggunakan angin untuk memutar baling-baling menciptakan gaya yang dibutuhkan untuk memutar magnet atau kumparan konduktor yang pada gilirannya menghasilkan listrik. Di bawah ini adalah proses langkah demi langkah yang menyoroti metode dimana turbin angin benar-benar datang untuk menghasilkan listrik.

1. Menara dibangun yang menempatkan sistem turbin angin pada ketinggian yang tepat di mana angin bergerak dengan kecepatan yang lebih tinggi dan lebih konstan

2. Bilah rotor terkena angin yang memaksanya untuk mulai berputar

3. Saat rotor berputar, poros kecepatan rendah, yang terhubung ke gearbox, berputar dengan kecepatan yang sama

4. Gearbox mengambil kecepatan rotasi lambat ini dan melalui persneling yang benar mengubahnya menjadi kecepatan rotasi yang lebih cepat

5. Poros berkecepatan tinggi, yang berada di ujung keluar gearbox dan terhubung ke generator, berputar dengan kecepatan lebih tinggi

6. Generator berputar pada kecepatan tinggi yang memutar magnet di sekitar gulungan kawat logam dan menghasilkan listrik

7. Listrik mengalir dari generator melalui kabel ke aplikasi yang diperlukan apakah itu peralatan langsung atau baterai

Berikut adalah grafik info tentang cara kerja turbin angin yang akan membantu Anda memahami tentang berbagai komponen turbin angin.

 

Jenis Turbin Angin

Ada dua jenis utama turbin angin yang dapat dilihat dalam desain dan implementasi di industri energi angin saat ini. Jenis pertama dan paling umum adalah turbin angin sumbu horizontal yang mengandalkan poros horizontal yang berjalan tegak lurus dengan sudu yang berputar secara vertikal. Sistem turbin angin ini dapat dilihat digunakan di ladang angin utama serta operasi tunggal.

Jenis kedua yang kurang umum di antara industri energi angin adalah turbin angin sumbu vertikal. Seperti yang mungkin dapat disimpulkan, turbin sumbu vertikal memiliki poros vertikal di mana bilah atau rotor terhubung dan berputar secara horizontal. Ada banyak variasi turbin angin sumbu vertikal tetapi manfaat utamanya adalah perawatannya lebih mudah karena gearbox dan generator lebih mudah diakses.

Turbin Angin Sumbu Horizontal – Ini adalah jenis turbin angin standar di mana poros kecepatan rendah yang terhubung ke rotor adalah horizontal. Ada berbagai cara untuk membangun turbin angin ini tetapi semuanya mengikuti konsep yang sama seperti yang diuraikan di atas. Rotor berputar dengan angin dan energi kinetik rotasi diubah menjadi energi listrik melalui generator

Turbin Angin Sumbu Vertikal – Turbin angin jenis ini kurang umum tetapi memiliki keunggulan karena rotor tidak perlu menghadap angin. Poros yang menghubungkan ke rotor adalah vertikal dan gearbox serta generator umumnya berada di bagian bawah menara. Ada banyak jenis turbin angin sumbu vertikal yang semuanya mengikuti konsep gaya yang sama sepanjang sumbu X (sejajar dengan tanah) sebagai lawan dari turbin sumbu horizontal yang menggunakan gaya sepanjang sumbu Y (tegak lurus ke tanah).

Berikut ini adalah variasi berbeda yang berasal dari sistem turbin angin sumbu vertikal. Banyak dari ini direkayasa beberapa dekade yang lalu dan tidak lagi terlihat digunakan saat ini, namun desain untuk ini telah disesuaikan dan diubah sedemikian rupa sehingga model yang lebih baru dapat dikembangkan yang lebih efisien dengan lebih sedikit masalah daripada yang lebih lama.

a. Turbin Angin Darrieus – Turbin angin sumbu vertikal ini menggunakan bilah melengkung yang berputar dan menciptakan kekuatan angin internal yang memungkinkan rotor berputar dengan kecepatan tinggi terlepas dari kecepatan angin. Kelemahannya adalah turbin ini umumnya membutuhkan motor eksternal untuk mulai berputar

b. Giromill – Variasi dari Turbin Angin Darrieus yang menggunakan rotor berbentuk H. Perbedaan keduanya adalah giromill menggunakan sudu lurus yang sejajar dengan poros. Selain itu, keduanya beroperasi pada prinsip yang sepenuhnya sama

c. Cycloturbine – Jenis giromill yang tidak hanya memiliki bilah lurus yang berjalan secara vertikal tetapi juga bilah lurus yang dapat berputar sendiri di sekitar poros tengahnya. Keuntungan turbin jenis ini adalah menghasilkan daya paling banyak dan dapat memulai sendiri (mulai tanpa bantuan eksternal).

d. Turbin Angin Savonius – Turbin angin sumbu vertikal ini mengandalkan prinsip drag dan wind resistance untuk berfungsi. Bilahnya berbentuk seperti S dengan dua bagian melengkung dari S yang bergerak mengikuti angin. Bagian melengkung menciptakan lebih sedikit drag dan karena itu rotor dapat berputar. Turbin ini tidak menghasilkan banyak energi.

e. Turbin Angin Vortexis – Ini adalah pengembangan terbaru dari turbin angin sumbu vertikal. Itu telah digunakan di Afghanistan dan Irak oleh pasukan khusus yang perlu memberi daya pada perangkat mereka. Turbin ini memiliki dua set bilah, satu set lebih kecil yang duduk dalam lingkaran dan satu set yang lebih besar yang mengelilingi set yang lebih kecil dalam lingkaran yang lebih besar, yang bertindak seperti mode gearbox. Set bilah terluar menggunakan angin untuk berputar dan dengan set bilah yang berputar, mereka memaksa anginnya sendiri untuk memutar set bilah yang lebih kecil di dalam. Baling-baling ini terhubung ke poros yang kemudian memutar generator.