Bagaimana Sih Cara Turbin Angin Bekerja? Berikut 3 Faktor yang Mempengaruhi Kinerja Turbin Angin

Bagaimana cara kerja turbin angin?

Hai. Sebelum kamu membaca artikel ini jauh, berikut adalah beberapa hal yang harus kamu perhatikan agar lebih memahami artikel ini

• Yawing

Berasal dari kata Yaw yang artinya "oleng". Bisa diartikan, yawing adalah gerakan bilah yang oleng ke kanan dan kekiri apabila dilihat dari atas

• Rotor

Rotor adalah bagian generator yang berputar atau bergerak, di bagian rotor terdapat magnet yang berfungsi untuk membangkitkan gaya gerak listrik (ggl) induksi dari kawat kumparan stator (bagian yang tidak bergerak)

---------

Ilustrasi Turbin Angin (Sumber gambar : windsystemsmag.com)

Setiap 24 jam, angin menghasilkan energi kinetik yang cukup untuk menghasilkan sekitar 35 kali lebih banyak listrik daripada yang digunakan manusia setiap hari. Dan tidak seperti batu bara atau minyak, sumber daya ini diperbarui secara terus menerus setiap hari. Jadi bagaimana kita bisa memanfaatkan jumlah energi yang luar biasa ini, dan menurutmu apakah mungkin menciptakan dunia yang sepenuhnya ditenagai oleh energi angin?

Prinsip dasar energi angin sebenarnya cukup sederhana. Serangkaian layar atau bilah yang dipasang di sekitar rotor menangkap angin dan mengkonversi energi kinetiknya menjadi energi rotasi. Kincir angin tradisional menggunakan energi rotasi itu untuk menggiling gandum atau memompa air. Namun pada turbin angin modern, digunakanlah generator yang dapat menghasilkan listrik.

Ide untuk mengkonversi angin ke energi rotasi menjadi energi listrik ini telah menciptakan turbin angin sejak penemuannya pada akhir abad ke-19. Dan ada tiga faktor utama yang menentukan seberapa banyak energi yang dapat dihasilkan yaitu ukuran dan orientasi bilah, desain aerodinamis bilah, dan jumlah angin yang memutar rotor.

Pertama, orientasi bilah. Turbin angin dapat dirancang dengan rotornya pada sumbu vertikal atau sumbu horizontal. Bilah vertikal dapat menangkap angin yang datang dari segala arah, tetapi dengan efisiensi yang jauh lebih rendah daripada rotor sumbu horizontal. Desain horizontal memungkinkan bilah untuk menangkap kekuatan penuh angin dengan melacak arah angin dan berbalik menghadapnya. Proses belok ini disebut yawing, dan kincir angin yang lebih tua dapat mencapainya melalui pemantauan manual. Saat ini, sensor angin dan sistem komputer secara otomatis menyesuaikan bilah dengan presisi ahli untuk menangkap energi sebanyak mungkin.

 Orientasi luar rotor, bilah itu sendiri sejatinya perlu dibentuk untuk memaksimalkan efisiensi. Sementara desain awal menggunakan bilah datar, bilah modern dibentuk melengkung seperti sayap pesawat. Angin bergerak lebih cepat di atas permukaan melengkung, menciptakan kantong bertekanan rendah di atas bilah yang mendorongnya ke atas. Karena jumlah gaya angkat tergantung pada sudut di mana angin bergerak relatif terhadap bilah, bilah modern juga menggabungkan putaran, mengoptimalkan seberapa banyak bilah dapat memotong angin. Bilah Terbuat dari fiberglass dan lapisan resin, bilah ini cukup kuat untuk beroperasi ketika hujan, kilat, dan sinar matahari terik selama lebih dari 20 tahun. Bahkan dengan bilah aerodinamis dan rotor horizontal, turbin angin hanya dapat menangkap angin jika berada di lingkungan yang berangin.

Kecepatan angin biasanya meningkat semakin tinggi ke atmosfer. Jadi saat ini, kebanyakan turbin tingginya lebih dari 100 meter, dengan diameter rotor yang sama besar. Turbin dengan tinggi dan ukuran ini dapat menangkap angin dalam jumlah besar, menghasilkan listrik yang cukup setiap tahun untuk memberi daya pada 750 rumah di Amerika. Sebuah ladang angin dengan 200 turbin berukuran sama dapat memberi daya pada lebih dari 150.000 rumah di Amerika atau dua kali lebih banyak rumah di Eropa selama satu tahun penuh.

Ladang angin lepas pantai mengandung lebih banyak turbin yang bahkan ukurannya lebih besar. Pada tahun 2019 lalu, turbin angin terbesar yang pernah dibangun mulai beroperasi di lepas pantai Belanda. Dengan diameter rotor 220 meter, hanya satu turbin ini yang dapat memenuhi kebutuhan listrik tahunan 16.000 rumah tangga di Eropa. Meski memiliki potensi yang luar biasa, energi angin masih menghadapi beberapa tantangan. Angin mungkin merupakan bahan bakar gratis dan tidak terbatas, tetapi tidak peduli seberapa besar atau efisien turbin, ada batas matematis untuk berapa banyak angin yang dapat diubah menjadi listrik.

Fisikawan Jerman Albert Betz menghitung bahwa karena beberapa angin harus tetap ada agar baling-balingnya tetap berputar, turbin hanya dapat menangkap 59,3% energi angin. Selain itu, beberapa orang merasa turbin mengganggu pemandangan alam, dan ketersediaan energi angin yang terputus-putus dapat membuat sulit untuk diintegrasikan ke dalam jaringan listrik.

Tetapi bahkan dengan tantangan ini, turbin angin modern telah menjadikan energi angin sebagai sumber listrik yang paling efisien dan murah. Turbin angin sudah menyediakan energi penting bagi masyarakat di seluruh dunia. Dan bagi banyak petani, membuat turbin angin dapat menjadi sumber penghasilan tambahan yang dapat diandalkan. Dengan perbaikan terus-menerus dalam prakiraan angin, infrastruktur jaringan listrik dan penyimpanan energi, tenaga angin mungkin menghilangkan berbagai masalah ketersediaan energi kita.

Jika kamu merasa bahwa artikel ini bermanfaat bagimu atau orang yang kamu kenal dan kamu rasa perlu untuk membaca artikel ini (Seperti Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral atau ESDM, Mahasiswa Jurusan Energi Terbarukan, Mahasiswa Teknik Mesin dll), bagikanlah untuk kebermanfaatan bersama dan membuatku bersemangat untuk menyajikan konten konten bermanfaat lainnya.

Secara pribadi aku berterimakasih sama Kamu, penikmat karyaku untuk membaca artikel ini sampai selesai. Semoga di lain waktu kita bisa ketemu, tolong izinin aku untuk jabat tanganmu dan ngucapin terima kasih secara langsung karena telah menjadi bagian dari sahabat sekaligus penikmat karyaku.

Kamu juga bisa menikmati podcastku "SpotiCay" di spotify, konten audio visual ku di kanal youtube "Kautsar Ramadhan". Nikmati juga konten konten menarik lainnya di instagram di @ramadhan_kautsar. Terimakasih ^ _^.