jenis-jenis turbin angin

Apa pun yang bergerak memiliki energi kinetik, dan ilmuwan serta insinyur menggunakan energi kinetik angin untuk menghasilkan listrik. Energi angin, atau tenaga angin, dibuat menggunakan turbin angin, alat yang menyalurkan tenaga angin untuk menghasilkan listrik.

Angin meniup bilah turbin, yang melekat pada rotor. Rotor kemudian memutar generator untuk menghasilkan listrik. Ada dua jenis turbin angin: Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT) dan Vertical Axis Wind Turbine (VAWT). HAWT adalah jenis turbin angin yang paling umum. HAWT biasanya memiliki dua atau tiga bilah tipis panjang yang terlihat seperti baling-baling pesawat. Bilah diposisikan sehingga mereka menghadap langsung ke angin. VAWT memiliki bilah melengkung yang lebih pendek dan lebih lebar yang menyerupai pengocok yang digunakan dalam mixer listrik.

Tipe-tipe turbin angin

Kategori HAWT terdiri dari turbin angin dengan upwind rotor, turbin angin dengan rotor downwind, turbin kincir angin, turbin angin roda, dan turbin dengan high tip speed ratio mulai dari 1 ke 8. VAWT terdiri dari konfigurasi Savonius rotor, Darrieus, dan Giromill.

Turbin angin menggunakan konsep rotor tertentu ditunjukkan pada gambar di bawah. Gambar di bawah juga menampilkan koefisien daya sebagai fungsi rasio kecepatan angin terhadap blade tip speed (rpm x keliling) untuk baling-baling tipe windmill, turbin yang menggunakan rotor dua bilah berkecepatan tinggi, turbin dengan rotor multi-bilah, turbin dengan konfigurasi rotor Savonius, dan jenis Dutch.

Grafik Koefisien daya Cp vs Ratio blade tip speed dengan kecepatan angin

Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT)

Skema HAWT

Jika bilah rotor dihubungkan dengan poros horizontal, turbin itu adalah HAWT. Turbin HAWT paling banyak digunakan untuk aplikasi komersial. Turbin angin sumbu horizontal dapat didesain dengan rotor-upwind untuk menerima angin dari rotor atau desain rotor-downwind untuk menerima angin melewati arah belakang mengenai menara dan nacelle sebelum menyentuh rotor. Kebanyakan turbin angin modern memiliki konfigurasi desain melawan angin dan jangkauan dari prototipe di dalam kelas MW ke kelas lebih kecil dengan nominal output dari 20 ke 150 kW. Parameter desain utama HAWT adalah diameter rotor, jumlah dan sudut puntir bilah rotor, ketinggian menara, daya listrik terukur, dan strategi pengendalian.

Ketinggian menara HAWT sangat penting karena kecepatan angin meningkat seiring bertambahnya ketinggian. Diameter rotor (D) sama pentingnya karena menentukan area (A) yang dibutuhkan untuk memenuhi tingkat daya keluaran tertentu. Sistem HAWT paling cocok untuk pembangkit tenaga listrik dan turbin mikro yang terdiri dari dua hingga enam bilah rotor.

Performa output daya HAWT dapat dioptimalkan dengan menentukan rasio antara diameter rotor (D) dan tinggi hub (H) yang sangat mendekati kesatuan. Keluaran daya terukur dari turbin angin adalah daya maksimum yang diizinkan untuk pembangkit listrik terpasang. Sistem kontrol harus memastikan bahwa daya ini tidak terlampaui di lingkungan angin kencang untuk menghindari kerusakan struktural pada sistem. Sistem HAWT biasanya menggunakan dua atau tiga bilah rotor. Turbin dengan dua bilah rotor lebih murah, tetapi berputar lebih cepat, tetapi efisiensi aerodinamis dari rotor dua bilah lebih rendah daripada rotor tiga bilah.

Vertical Axis Wind Turbine (VAWT)

Jenis-jenis VAWT. Sumber: https://www.ijsrit.com/uploaded_all_files/1914623653_d6.pdf

VAWT adalah salah satu jenis turbin angin yang rotornya memutar dipasang secara vertikal. Cara desain seperti ini memungkinkan sensitivitas yang lebih rendah terhadap arah angin, menjadikannya pilihan yang sempurna untuk tempat-tempat di mana arah angin sering berubah. Ke mana pun arah angin bertiup, baling-baling akan tetap bergerak dan memutar poros untuk menghasilkan tenaga.

Generator turbin angin jenis ini terletak di dasar turbin. Konfigurasi ini membuat VAWT lebih mudah dibandingkan dengan HAWT yang semua komponennya dipasang pada ketinggian tertentu. Namun, VAWT memiliki efisiensi yang lebih rendah daripada HAWT karena sejumlah besar hambatan udara pada rotor untuk beberapa desain, serta output daya yang lebih sedikit.

>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA SEPUTAR ENERGI TERBARUKAN !

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Jha, A.R. 2011. Wind Turbine Technology. Florida: CRC Press Taylor & Francis Group.

https://www.linquip.com/blog/types-of-wind-turbines/ (diakses pada tanggal 26 Oktober 2021)

https://www.ijsrit.com/uploaded_all_files/1914623653_d6.pdf (diakses pada tanggal 26 Oktober 2021)

Author: admin

0 replies

Leave a Reply

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *