About The Wind Energy

Dasar Energi Angin
Semua energi yang dapat diperbaharui dan berasal dari Matahari. (kecuali.panas bumi)
Matahari meradiasi 1,74 x 1.014 kilowatt jam energi ke Bumi setiap jam (Bumi menerima 1,74 x 1.017 watt daya)
1-2 persen dari energi tersebut diubah menjadi energi angin.
Jadi, energi angin merupakan bentuk tidak langsung dari energi matahari, karena angin dipengaruhi oleh pemanasan yang tidak merata pada kerak bumi oleh matahari
Klasifikasi Angin
Angin Planetary
disebabkan oleh pemanasan yang lebih besar pada permukaan bumi dekat ekuator daripada kutub utara dan selatan
Angin Lokal
disebabkan 2 mekanisme, pertama perbedaan panas antara daratan dan air, kedua karena hill and mountain slide
Potensi energi angin di Indonesia
Potensi listrik tenaga angin di Indonesia: 9,29 GW, (baru 0,0005 GW termanfaatkan)
kecepatan angin di sebagian besar wilayah Indonesia hanya mencapai 3-5 meter/detik, kurang memadai untuk membangkitkan energi listrik.
Di beberapa lokasi, potensi kecepatan angin itu cukup memadai. (pantai selatan Jawa, pantai barat Sumatra, dan wilayah Indonesia Timur), kecepatan anginnya rata-rata di atas 6 m/dtk
angin terjadi karena ada perbedaan temperatur antara udara panas dan udara dingin.
Jika Bumi tidak berotasi pada sumbunya, maka udara akan tiba di kutub utara dan kutub selatan, turun ke permukaan lalu kembali ke khatulistiwa
Udara yang bergerak inilah yang merupakan energi yang dapat diperbaharui, yang dapat digunakan untuk memutar turbin dan akhirnya dapat menghasilkan listrik.
Prinsip Energi Angin
Tenaga Total
Tenaga total aliran angin adalah sama dengan laju energi kinetik aliran yang datang, KEi
P tot = m Kei = m Vi2/ 2gc
Laju aliran massa diberikan oleh persamaan kontinuitas :
M = ρ A Vi
Sehingga Ptot = 1/2gc ρ A Vi3
Tenaga Maksimum
Dengan mengasumsikan bahwa roda turbin mempunyai ketebalan a-b, tekanan masuk dan kec. Masuk adalah Pi dan Vi, dan pada bagian keluaran Pe dan Pe, maka akan diperoleh keseimbangan energi :
Pmaks = 8/27 gc ρ A Vi3
Efisiensi teoritis ideal atau maksimum (power coefficient) dari turbin angin adalah perbandingan tenaga maksimum yang diperoleh dari angin terhadap tenaga total angin tersebut :
ηmaks = Pmaks/Ptot
= 16/27 = 0,5926
( turbin dapat mengkonversikan tidak lebih dari 60% dari tenaga total angin menjadi tenaga berguna)
Tenaga Aktual
Karena roda turbin angin tidak dapat tertutup sempurna, dalam prakteknya turbin hanya dapat mencapai 50-70% dari efisiensi idealnya.
Efisiensi aktual η , adalah perkalian dengan ηmaks , dan perbandingan tenaga aktual terhadap tenaga total :
P = ηPtot = η 1/2gc ρ A Vi3

dimana η bervariasi 30- 40% untuk turbin aktual
Gaya Pada Sudut
Gaya pada sudut jenis turbin proveler ada 2:
1. Gaya keliling arahnya yaitu rotasi roda yang menyebabkan torsi
2.Gaya aksial ke arah alairan angin yang menyebabkan timbulnya gaya aksial
Gaya kelililng torsi (T), diperoleh dari :
T= P/ω = P/ π DN
Untuk turubin yang beroperasi pada P. torsi diberikan oleh :
T= η 1/8gc ρDVi3/N
Untuk turbin yang beroperasi pada ηmaks =16/27, torsi diberikan oleh :
Tmaks = 2/27gc PDVi2/N
Gaya aksial (axial thrust, diberikan oleh :
Fx = 2/2gc ρA (Vi2 - Ve2)
= π/8gc ρ D2 (Vi2 - Ve2)
Gaya aksial pada roda turbin yang beroperasi pada efisiensi maksimum dimana Ve=1/3 Vi diberikan oleh :
Fx, maks = 4/9gc ρ A Vi2 = π/9gc ρ D2 Vi2
Wind Power System : memanfaatkan angin melalui kincir untuk menghasilkan listrik
Sistem alat ini memanfaatkan tiupan angin untuk memutar motor. Hembusan angin ditangkap baling-baling, dan dari putaran baling-baling tersebut akan dihasilkan putaran motor yang selanjutnya diubah menjadi energi listrik
Wind Power System ini terdiri dari empat bagian utama,
Rotor, Transmisi, Elektrikal dan Tower. Bagian Rotor terdiri dari baling-baling dengan empat daun, bentuknya seperti baling-baling pesawat, dengan bentuk seperti ini diharapkan energi angin yang tertangkap bisa maksimal