Di Amerika Serikat saat ini, turbin angin adalah salah satu cara yang umum dan paling bersih untuk menghasilkan tenaga. Pembangkit listrik ini berlangsung dari ladang angin besar hingga turbin kecil yang menggerakkan satu rumah. Turbin angin di seluruh dunia menghasilkan listrik bersih yang mampu melayani berbagai kebutuhan listrik.
Hari ini Anda akan mengetahui definisi, aplikasi, fungsi, komponen, diagram, jenis, dan cara kerja turbin angin. Anda juga akan mengetahui kelebihan dan kekurangan turbin angin jenis ini.
Turbin angin adalah mesin yang mengubah energi kinetik dari angin menjadi listrik bersih. Itu juga dapat dilihat sebagai perangkat yang mengubah energi kinetik angin menjadi energi listrik yang bersih dan terbarukan.
Turbin memiliki bilah yang berputar antara 13 dan 20 putaran per menit, meskipun itu tergantung pada teknologinya. Ini bisa disebabkan oleh kecepatan konstan atau variabel, yaitu kecepatan rotor berbeda dalam kaitannya dengan kecepatan angin. Ini sering membantu mencapai efisiensi yang lebih besar.
Turbin angin dirancang untuk memiliki umur rata-rata lebih dari 25 tahun. Evolusi pesat teknologi angin telah meningkatkan daya tahan dan kegunaan turbin angin.
Turbin angin memiliki berbagai macam ukuran dan jenis, baik sumbu horizontal maupun vertikal. Mereka bisa disebut ladang angin di mana ratusan ribu turbin besar dipasang. Mereka menghasilkan lebih dari 650 gigawatt daya, dengan 60 GW ditambahkan setiap tahun, yang membuat mereka menjadi sumber yang semakin penting dari energi terbarukan intermiten. Sebagian besar negara menggunakan turbin angin untuk menurunkan biaya energi dan mengurangi penggunaan bahan bakar fosil.
Aplikasi turbin angin sangat luas karena energi dibutuhkan di hampir semua fenomena manusia. Sejak awal penggunaan energi angin, telah digunakan untuk menghasilkan tenaga mekanik. Sejak 5000 SM, orang Mesir menggunakan energi angin untuk menggerakkan perahu di sepanjang Sungai Nil. Koloni Amerika menggunakan sistem ini untuk memompa air, menggiling biji-bijian, dan memotong kayu di penggergajian kayu.
Saat ini turbin angin yang lebih kecil digunakan untuk aplikasi seperti rambu peringatan lalu lintas daya, pengisian baterai untuk daya tambahan untuk kapal atau karavan. Turbin yang lebih besar dirancang untuk berkontribusi pada pasokan listrik domestik karena daya yang tidak terpakai dijual kembali ke pemasok utilitas melalui jaringan listrik.
Selanjutnya, pada turbin besar, aplikasinya adalah untuk menyediakan daya ke jaringan, yang berkisar dari 100 kilowatt hingga beberapa megawatt. Turbin skala utilitas ini sering dikelompokkan bersama di ladang angin sehingga jumlah listrik yang lebih besar dapat dihasilkan. Daya yang dihasilkan cukup untuk dapat memberi daya pada puluhan ribu rumah.
Dalam turbin angin kecil, mereka biasanya dekat dengan aplikasi akan daya, misalnya, di dekat stasiun pompa air, rumah, piring telekomunikasi, dll menghasilkan hingga 100 kilowatt. Turbin ini terkadang dihubungkan ke generator diesel, baterai, dan sistem fotovoltaik. Ini juga disebut sistem angin hibrida.
Akhirnya, turbin angin lepas pantai cenderung besar dan lebih tinggi. Mereka mampu menangkap angin laut yang kuat dan menghasilkan sejumlah besar energi sekitar 4.000 gigawatt listrik. Ini sering digunakan di banyak negara untuk memanfaatkan energi yang kuat.
Catatan :fungsi utama turbin angin adalah menghasilkan tenaga atau langsung menggunakannya untuk energi mekanik.
Turbin angin mengubah energi angin menjadi energi listrik untuk didistribusikan. Di bawah ini adalah komponen turbin sumbu horizontal konvensional.
Pada dasarnya ada dua jenis turbin angin di luar sana:sumbu horizontal dan sumbu vertikal.
Kebanyakan turbin angin yang digunakan saat ini adalah sumbu horizontal, yang berarti, gaya baling-baling sudu dirancang untuk berputar di sekitar sumbu horizontal. Turbin angin jenis ini bersifat melawan angin, yaitu angin mengenai baling-baling sebelum menara. Downwind adalah jenis lainnya, di mana angin menerpa menara sebelum baling-baling.
Upwind menggunakan penggerak yaw dan motor, komponen yang memutar nacelle untuk menjaga agar rotor tetap menghadap angin ketika arahnya berubah. Hal ini dicapai dengan menggunakan sensor angin yang dipasang pada sistem yaw untuk turbin yang lebih besar. Turbin kecil diarahkan ke baling-baling angin sederhana.
Turbin angin sumbu horizontal disingkat HAWT. Saat ini sudah umum bahwa turbin angin sumbu horizontal tiga bilah besar dengan bilah melawan angin menara menghasilkan sebagian besar tenaga angin di dunia saat ini.
Jenis turbin angin bawah dibuat untuk menghilangkan beberapa mekanisme tambahan untuk menjaga mereka tetap sejalan dengan angin. Bilahnya dirancang untuk menekuk saat angin kencang, yang mengurangi area sapuan dan dengan demikian hambatan anginnya.
Terlepas dari manfaatnya, penawaran melawan arah angin, desain melawan arah angin masih lebih disukai. Hal ini karena perubahan pembebanan dari angin saat setiap sudu lewat di belakang menara pendukung dapat merusak turbin.
Turbin angin sumbu vertikal atau VAWT memiliki poros rotor utama yang diatur secara vertikal. Tujuan dari pengaturan ini adalah bahwa turbin tidak perlu mengarahkan angin untuk efektivitas. Ini adalah keuntungan untuk situs di mana arah angin sangat bervariasi. Ini juga merupakan keuntungan ketika turbin diintegrasikan ke dalam bangunan karena secara inheren kurang dapat dikendalikan.
Pada turbin angin jenis ini, generator dan girboks dapat ditempatkan di dekat tanah menggunakan penggerak langsung dari rakitan rotor ke girboks berbasis tanah. Ini meningkatkan aksesibilitas untuk pemeliharaan. Namun, desain ini menawarkan energi yang jauh lebih sedikit dibandingkan rata-rata dari waktu ke waktu, yang merupakan kelemahan utama.
Jenis turbin vertikal memiliki efisiensi yang jauh lebih rendah daripada desain horizontal. Kecepatan rotasi yang relatif rendah dengan konsekuensi torsi yang lebih tinggi dan biaya drive train yang lebih tinggi juga mempengaruhi sistem. Jenis turbin angin ini terbagi dalam dua desain utama:
Turbin berbasis tarik, atau savonius – umumnya memiliki rotor dengan baling-baling padat yang berputar pada sumbu vertikal.
Turbin berbasis angkat, atau Darrieus – memiliki gaya airfoil vertikal yang tinggi, meskipun beberapa tampaknya memiliki bentuk pengocok telur. Menara angin adalah jenis turbin berbasis lift meskipun masih menjalani pengujian independen.
Cara kerja turbin angin tidak terlalu rumit dan dapat dengan mudah dipahami. Sebagian besar turbin angin terdiri dari tiga bilah, meskipun yang memiliki dua bilah adalah hal yang umum. Pisau ini dipasang ke menara yang terbuat dari baja berbentuk tabung. Turbin memanfaatkan kecepatan angin yang lebih cepat yang ditemukan di ketinggian yang lebih tinggi karena menara berada pada ketinggian 100 kaki atau lebih di atas tanah.
Energi angin ditangkap dengan bilah seperti baling-baling, tampak seperti sayap pesawat terbang. Jadi, ketika angin bertiup, kantong udara bertekanan rendah terbentuk di satu sisi bilah. Kantong udara bertekanan rendah ini kemudian menarik bilah ke arahnya, membuat rotor berputar. Ini dikenal sebagai angkat. Kekuatan kiri jauh lebih kuat daripada kekuatan angin terhadap sisi depan bilah, yang disebut drag. Kombinasi gaya angkat dan tarik menyebabkan rotor berputar seperti baling-baling.
Serangkaian roda gigi digunakan untuk meningkatkan putaran rotor dari sekitar 18 putaran per menit. Ini kira-kira 1.800 putaran per menit, yang memungkinkan generator turbin menghasilkan listrik AC.
Seperti yang dinyatakan sebelumnya, nacelle adalah bagian yang menampung beberapa komponen turbin utama. Ini termasuk rotor, roda gigi, dan generator, dipasang di atas menara turbin. Nacelles ini cukup besar. Bagian penting lainnya adalah pengontrol turbin, yang menjaga kecepatan rotor agar tidak melebihi 55 mph. Ini membantu menjaga sistem tetap aman dari angin kencang.
Anemometer digunakan dalam sistem untuk mengukur kecepatan angin secara terus menerus dan mengirimkan data ke pengontrol. Nacelle juga berisi rem yang menghentikan rotor secara mekanis, elektrik, atau hidraulik dalam keadaan darurat.
Berikut adalah manfaat turbin angin dalam berbagai aplikasinya:
Untuk PPN
Terlepas dari keuntungan yang baik dari jenis turbin angin ini, beberapa keterbatasan masih terjadi. Di bawah ini adalah kerugian dari turbin angin.
Untuk HAWT:
Untuk PPN:
Turbin angin adalah mesin yang mengubah energi kinetik dari angin menjadi listrik bersih. Ini terdiri dari dua jenis, yang disingkat HAWT dan VAWT. Keseluruhan bekerja secara berbeda dan menawarkan manfaat yang berbeda. Itu saja untuk artikel ini, di mana kami menjelaskan definisi, aplikasi, fungsi, komponen, diagram, jenis, dan cara kerja turbin angin. Kami juga mencantumkan kelebihan dan kekurangan turbin angin ini.
Saya harap Anda mendapat banyak dari posting ini, jika demikian, silakan bagikan dengan siswa lain. Terima kasih sudah membaca. Sampai jumpa lagi!
Proses manufaktur
Latar Belakang Turbin angin adalah mesin yang mengubah energi kinetik angin menjadi energi mekanik putar, yang kemudian digunakan untuk melakukan kerja. Dalam model yang lebih maju, energi rotasi diubah menjadi listrik, bentuk energi paling serbaguna, dengan menggunakan generator. Selama ribuan
Diumumkan pada tanggal 5 Februari bahwa GE Research, GE Renewable Energy (Paris Prancis) dan LM Wind Power (Kolding, Denmark), bisnis GE Renewable Energy, baru-baru ini dipilih oleh Departemen Energi AS (DOE) untuk meneliti desain dan pembuatan turbin angin cetak 3D pisau. Unit bisnis GE akan bermi
Produsen turbin angin global Vestas (Aarhus, Denmark) mengumumkan pada 20 Januari bahwa mereka berencana untuk memproduksi turbin angin tanpa limbah pada tahun 2040, sebagai bagian dari fokus perusahaannya pada keberlanjutan. Vestas mengatakan bahwa ini adalah produsen turbin pertama yang berkomitm
GE Renewable Energy (Paris, Prancis) pada tanggal 30 November memperkenalkan versi 6.0-164 platform turbin angin darat Cypress, menjadikannya apa yang diklaim perusahaan sebagai turbin angin darat paling kuat yang pernah ada. Turbin 6,0-164, kata GE, akan meningkatkan produksi energi tahunan (AEP)
