Halo sahabat Gurunakal.com, artikel ini membantu menjawab pertanyaan “Bagaimana cara kerja kincir angin jelaskan!”. Ayo baca informasi menariknya di bawah ini.
Kincir angin merupakan sebuah alat yang telah ada sejak beberapa abad yang lampau. Alat ini memanfaatkan tenaga angin untuk diubah menjadi kekuatan mekanik.
Nantinya kincir angin tersebut digunakan untuk memompa air untuk mengairi sawah atau menggiling hasil panen berupa biji-bijian. Sebagai informasi, negara yang terkenal akan kincir anginnya adalah Belanda.
Masih belum diketahui dengan pasti siapa penemu kincir angin. Namun naskah tertua yang berisikan informasi mengenai kincir angin ditemukan pada abad ke-9.
Naskah tersebut ditulis dalam bahasa Arab dan menjelaskan bahwa kincir angin yang berada di perbatasan Iran dan Afganistan telah ada sejak beberapa abad sebelumnya.
Kini kincir angin tidak hanya digunakan untuk keperluan bertani, tapi juga sebagai pembangkit listrik. Nah, kincir angin yang berfungsi sebagai pembangkit listrik disebut dengan turbin angin.
Kira-kira bagaimana alat ini bekerja? Di bawah ini adalah bahasan singkat mengenai cara kerja kincir angin yang digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik.
Cara Kerja Kincir Angin Pembangkit Listrik
Kincir angin pembangkit tenaga listrik atau turbin angin beroperasi dengan prinsip yang sederhana. Energi angin mengubah dua atau tiga baling-baling di sekitar rotor. Rotor terhubung ke poros utama, yang memutar generator untuk menghasilkan listrik.
Bagian Depan Turbin
Desain sebuah turbin angin ditentukan oleh arah angin. Turbin yang melawan angin (upwind turbines) berhadapan dengan angin, sementara turbin yang melawan arah angin (downwind turbines) dibuat sebaliknya.
Baling-baling turbin angin akan terangkat dan berputar ketika angin bertiup di atasnya, sehingga menyebabkan rotor berputar. Kebanyakan turbin memiliki dua atau tiga baling-baling yang membentuk rotor bersama dengan hub.
Selanjutnya ada poros kecepatan rendah yang berputar sekitar 30 hingga 60 rpm. Gear box menghubungkan poros kecepatan rendah ke poros kecepatan tinggi (yang menggerakkan generator) dan meningkatkan kecepatan rotasi dari sekitar 30-60 rotasi per menit (rpm), menjadi sekitar 1.000-1.800 rpm.
Kecepatan rotasi di atas 1.000 rpm tersebut adalah yang dibutuhkan oleh sebagian besar generator untuk menghasilkan listrik. Generator tersebut menghasilkan listrik AC 60 siklus dan biasanya berjenis generator induksi off-the-shelf.
Sebagai informasi, gear box atau kotak roda gigi merupakan bagian yang mahal (dan berat) dari turbin angin. Namun para insinyur sedang membuat studi generator “penggerak langsung” yang beroperasi pada kecepatan rotasi yang lebih rendah dan tidak memerlukan kotak roda gigi.
Bagian Belakang Turbin
Di bagian belakang turbin terdapat bagian yang bernama anemometer yang bekerja mengukur kecepatan angin dan mentransmisikan data kecepatan angin ke bagian pengontrol atau controller.
Kemudian pengendali akan menghidupkan mesin dengan kecepatan angin sekitar 8 hingga 16 mil per jam (12,8 hingga 25,7 km per jam) dan mematikan mesin pada sekitar 55 mph (88,5 km per jam). Turbin tidak beroperasi pada kecepatan angin di atas 55 mph karena mereka mungkin rusak oleh angin kencang.
Untuk menjaga rotor agar tidak berputar dalam angin yang terlalu tinggi atau terlalu rendah untuk menghasilkan listrik, maka turbin dilengkapi dengan sistem pitch (pitch system).
Sistem tersebut bekerja mengeluarkan baling-baling dari angin untuk mengontrol kecepatan rotor. Turbin juga dilengkapi dengan rem untuk menghentikan rotor secara mekanis, elektrik, atau hidrolik, dalam keadaan darurat.
Di bagian belakang anemometer terdapat baling-baling angin (wind vane) yang akan mengukur arah angin dan berkomunikasi dengan penggerak yaw (yaw drive) untuk mengarahkan turbin dengan benar sehubungan dengan angin.
Yaw drive (yang digerakkan oleh yaw motor) sendiri mengarahkan turbin melawan angin agar tetap menghadap angin ketika arah berubah. Turbin melawan arah angin tidak memerlukan penggerak yaw karena angin secara manual meniup rotor darinya.
Bagian Utama Turbin
Dua bagian utama dari sebuah turbin angin adalah menara dan nacelle. Menara turbin dibuat dari baja tubular, beton, atau kisi baja yang mendukung struktur turbin.
Nacelle ditempatkan di atas menara dan berisi organ bagian dalam turbin, seperti kotak roda gigi, poros kecepatan rendah dan tinggi, generator, pengontrol, dan rem. Beberapa nacelle berukuran cukup besar dan bisa dihinggapi oleh sebuah helikopter!
Karena kecepatan angin meningkat dengan ketinggian, menara yang lebih tinggi memungkinkan turbin untuk menangkap lebih banyak energi dan menghasilkan lebih banyak listrik.
Nah, itulah bahasan singkat untuk membantu menjawab pertanyaan “Bagaimana cara kerja kincir angin jelaskan! . Bahasan ini bersumber dari situs Departemen Energi Amerika Serikat (U.S. Department of Energy).