Prinsip Dan Cara Kerja Kincir Angin Serta Manfaatnya

Manfaat dan Penggunaan Kincir Angin Dalam Berbagai Bidang dan Cara Kerjanya
Kincir angin yang pertama kali dipakai yaitu di Persia pada masa 5. Kemudian kincir angin tersebut menyebar ke seluruh Eropa. Di Belanda sendiri, kincir angin dipakai pertama kali sekitar masa 13. Pada ketika itu, masih banyak lokasi di Belanda yang masih berada di bawah air. Dengan memakai kincir air yang ada di dalam bangunan kincir angin tersebut, air yang ada di tanah Belanda dialihkan, disalurkan dan dibendung sehingga kita sanggup melihat ketika ini tidak banyak air di sini. Selanjutnya, tanah yang masih sedikit berair dikeringkan dengan kincir angin.

Dengan adanya perkembangan teknologi dan arsitektur, penggunaan kincir angin pun juga berkembang. Sekitar masa 17, banyak terjadi revolusi di negara-negara Eropa. Karena faktor tersebut, masyarakat di Belanda memakai kincir angin untuk kepentingan lain. Tidak hanya dipakai sebagai alat untuk mengalihkan dan membendung air, kincir angin juga dipergunakan sebagai salah satu sarana pembantu dalam bidang pertanian dan industri. Kincir angin memang memegang tugas penting dalam aneka macam bidang di negara ini.

Walaupun semua kincir angin di Belanda hampir terlihat sama, bersama-sama terdapat aneka macam jenis dari kincir angin tersebut. Menurut fungsinya, kincir angin dibagi menjadi dua jenis yaitu kincir angin untuk kepentingan industri dan kincir angin untuk penyaluran air. Kincir angin untuk kepentingan industri terdapat banyak jenisnya dan mereka diberi nama sesuai dengan penggunaan mereka, misalnya kincir angin untuk menggergaji (sawmill red.) atau kincir angin untuk menggiling jagung (cornmill red.).

Jenis kincir angin yang paling bau tanah yaitu kincir angin standar (standaardmolen atau postmill dalam bahasa inggrisnya). Kincir angin ini sanggup menangkap dan mengalihkan banyak angin dan terlebih lagi dengan kincir air yang terpasang di dalamnya, sanggup membantu proses pengalihan dan pengeringan air lebih cepat. Oleh lantaran itu, kincir angin tipe ini banyak ditemukan di sentra kota di Belanda, lantaran bermanfaat sekali untuk proses pengalihan angin dan air. Masih banyak jenis-jenis lain dari kincir angin, menyerupai misalnya kincir angin kecil (wipmolen, red.) dan menara kincir angin (torenmolen, red.) Banyak kegunaan dari sebuah kincir angin..

Pada awalnya, kincir angin dipakai untuk membantu proses irigasi, menggiling hasil panen, dan kadang juga dipakai sebagai sarana informasi: kalau anggota keluarga si pemilik kincir angin meninggal, maka posisi kincir menyimpang dari biasanya. Fungsi dari kincir angin pun kini bertambah, tidak hanya sebagai daerah obyek wisata, kincir angin juga mempunyai aneka macam macam kegunaan, antara lain untuk mengalihkan air dan angin, mengasah kayu, memproduksi kertas, mengeluarkan minyak dari biji, dsb.

Pada Prinsipnya kincir angin bekerja sebagai "Energy Receiver" artinya ia mendapatkan energy (kinetik) dari angin dan mentransfernya menjadi energy lain yang "consumable" menyerupai listrik.

Cara Kerja kincir angin:

• Angin akan meniup dan menumbuk sayap kipas
• Pusat rotasi menimbulkan Torsi pada sayap kipas
• Bagian sayap yang lain mengalami hal yang sama dan terjadila rotasi
• Poros dihubungkan ke gearbox, di gearbox kecepatan perputaran poros ditingkatakan dengan cara mengatur perbandingan roda gigi dalam gearbox
• Gearbox dihubungkan ke generator. generator merubah energi mekanik menjadi energi listrik dan dari generator energi listrik menuju transformer untuk menaikan tegangannya kemudian gres didistribusikan ke konsumen

Bagian-bagian / Komponen-komponen yang ada di dalam turbin angin yaitu :

Add caption

Tampak isi dari wind turbine

a. Anemometer
Mengukur kecepatan angin dan mengirimkan data kecepatan angin ke pengontrol.
b. Blades
Kebanyakan turbin baik dua atau tiga pisau. Angin bertiup di atas mengakibatkan pisau pisau untuk mengangkat dan berputar.
c. : Brake
Digunakan untuk menjaga putaran pada poros sehabis gearbox biar bekerja pada titik kondusif ketika terdapat angin yang besar. Alat ini perlu dipasang lantaran generator mempunyai titik kerja kondusif dalam pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energi listrik maksimal pada ketika bekerja pada titik kerja yang telah ditentukan. Kehadiran angin diluar diguaan akan mengakibatkan putaran yang cukup cepat pada poros generator, sehingga kalau tidak diatasi maka putaran ini sanggup merusak generator. Dampak dari kerusakan akhir putaran berlebih diantaranya overheat, rotor breakdown, kawat pada generator putus lantaran tidak sanggup menahan arus yang cukup besar.

Add caption

Komponen pembangkit listrik tenaga angin

d. Controller
Pengontrol mesin mulai dengan kecepatan angin sekitar 8-16 mil per jam (mph) dan menutup mesin turbin sekitar 55 mph. tidak beroperasi pada kecepatan angin sekitar 55 mph di atas, lantaran sanggup rusak lantaran angin yang kencang.
e. Gear box
Gears menghubungkan poros kecepatan tinggi di poros kecepatan rendah dan meningkatkan kecepatan sekitar 30-60 rotasi per menit (rpm), sekitar 1000-1800 rpm, kecepatan rotasi yang diharapkan oleh sebagian besar generator untuk menghasilkan listrik. gearbox yaitu cuilan mahal (dan berat) dari turbin angin dan insinyur generator mengeksplorasi direct-drive yang beroperasi pada kecepatan rotasi yang lebih rendah dan tidak perlu kotak gigi.
f. Generator
Biasanya standar induksi generator yang menghasilkan listrik dari 60 siklus listrik AC.
g. High-speed shaft
Drive generator.
h. Low-speed shaft
Mengubah poros rotor kecepatan rendah sekitar 30-60 rotasi per menit.
i. Nacelle
Nacelle berada di atas menara dan berisi gear box, poros kecepatan rendah dan tinggi, generator, kontrol, dan rem.
j. Pitch
Blades yang berbalik, atau nada, dari angin untuk mengontrol kecepatan rotor dan menjaga rotor berputar dalam angin yang terlalu tinggi atau terlalu rendah untuk menghasilkan listrik.
k. Rotor
Pisau dan terhubung bersama-sama disebut rotor
l. Tower
Menara yang terbuat dari baja tabung (yang ditampilkan di sini), beton atau kisi baja. Karena kecepatan angin meningkat dengan tinggi, menara tinggi memungkinkan turbin untuk menangkap lebih banyak energi dan menghasilkan listrik lebih banyak.
m. Wind direction
Ini yaitu turbin pertama”yang disebut lantaran beroperasi melawan angin. turbin lainnya dirancang untuk menjalankan “melawan arah angin,” menghadap jauh dari angin.
n. Wind vane
Tindakan arah angin dan berkomunikasi dengan yaw drive untuk menggerakkan turbin dengan koneksi yang benar dengan angin.

Add caption

Kelebihan dan Kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Keuntungan utama dari penggunaan pembangkit listrik tenaga angin secara prinsipnya yaitu disebabkan lantaran sifatnya yang terbarukan. Hal ini berarti eksploitasi sumber energi ini tidak akan menciptakan sumber daya angin yang berkurang menyerupai halnya penggunaan materi bakar fosil. Oleh karenanya tenaga angin sanggup berkontribusi dalam ketahanan energi dunia di masa depan. Tenaga angin juga merupakan sumber energi yang ramah lingkungan, dimana penggunaannya tidak mengakibatkan emisi gas buang atau polusi yang berarti ke lingkungan.

Penetapan sumber daya angin dan persetujuan untuk pengadaan ladang angin merupakan proses yang paling usang untuk pengembangan proyek energi angin. Hal ini sanggup memakan waktu sampai 4 tahun dalam masalah ladang angin yang besar yang membutuhkan studi efek lingkungan yang luas.

Emisi karbon ke lingkungan dalam sumber listrik tenaga angin diperoleh dari proses manufaktur komponen serta proses pengerjaannya di daerah yang akan didirikan pembangkit listrik tenaga angin. Namun dalam operasinya membangkitkan listrik, secara mudah pembangkit listrik tenaga angin ini tidak menghasilkan emisi yang berarti. Jika dibandingkan dengan pembangkit listrik dengan batubara, emisi karbon dioksida pembangkit listrik tenaga angin ini hanya seperseratusnya saja.

Disamping karbon dioksida, pembangkit listrik tenaga angin menghasilkan welirang dioksida, nitrogen oksida, polutan atmosfir yang lebih sedikit kalau dibandingkan dengan pembangkit listrik dengan memakai batubara ataupun gas. Namun begitu, pembangkit listrik tenaga angin ini tidak sepenuhnya ramah lingkungan, terdapat beberapa masalah yang terjadi akhir penggunaan sumber energi angin sebagai pembangkit listrik, diantaranya yaitu efek visual , derau suara, beberapa masalah ekologi, dan keindahan.

Dampak visual biasanya merupakan hal yang paling serius dikritik. Penggunaan ladang angin sebagai pembangkit listrik membutuhkan luas lahan yang tidak sedikit dan mustahil untuk disembunyikan. Penempatan ladang angin pada lahan yang masih sanggup dipakai untuk keperluan yang lain sanggup menjadi duduk kasus tersendiri bagi penduduk setempat.

Selain mengganggu pandangan akhir pemasangan barisan pembangkit angin, penggunaan lahan untuk pembangkit angin sanggup mengurangi lahan pertanian serta pemukiman. Hal ini yang menciptakan pembangkitan tenaga angin di daratan menjadi terbatas. Beberapa hukum mengenai tinggi bangunan juga telah menciptakan pembangunan pembangkit listrik tenaga angin sanggup terhambat. Penggunaan tiang yang tinggi untuk turbin angin juga sanggup mengakibatkan terganggunya cahaya matahari yang masuk ke rumah-rumah penduduk. Perputaran sudu-sudu mengakibatkan cahaya matahari yang berkelap-kelip dan sanggup mengganggu pandangan penduduk setempat.

Efek lain akhir penggunaan turbin angin yaitu terjadinya derau frekuensi rendah. Putaran dari sudu-sudu turbin angin dengan frekuensi konstan lebih mengganggu daripada bunyi angin pada ranting pohon. Selain derau dari sudu-sudu turbin, penggunaan gearbox serta generator sanggup mengakibatkan derau bunyi mekanis dan juga derau bunyi listrik.

Derau mekanik yang terjadi disebabkan oleh operasi mekanis elemen-elemen yang berada dalam nacelle atau rumah pembangkit listrik tenaga angin. Dalam keadaan tertentu turbin angin sanggup juga mengakibatkan interferensi elektromagnetik, mengganggu penerimaan sinyal televisi atau transmisi gelombang mikro untuk perkomunikasian.