Memahami energi kincir angin

Mempelajari bagaimana energi angin diubah menjadi bentuk energi lain, Anda pasti akrab dengan istilah kincir angin. Energi angin dikenal sebagai salah satu bentuk paling bersih untuk menghasilkan listrik. Kincir angin adalah alat untuk menyadap energi angin dengan menggunakan layar yang dipasang pada porosnya yang berputar. Layar ini juga disebut baling-baling atau bilah. Hari ini Anda akan mengenal definisi, aplikasi, komponen, diagram, jenis, dan cara kerja energi kincir angin. Anda juga akan mengetahui kelebihan dan kekurangan kincir angin.

Apa itu kincir angin?

Kincir angin adalah struktur yang mengubah tenaga angin menjadi energi rotasi melalui layarnya, digunakan khusus untuk penggilingan biji-bijian, pemompaan (pompa angin), dan pembangkit listrik (turbin angin). Banyak aplikasi lain dapat dirancang untuk menggunakan energi angin. Kincir angin memiliki layar yang dipasang pada suatu sudut atau diberi sedikit putaran sehingga kekuatan angin terhadap mereka dibagi menjadi bidang layar, dan memberikan rotasi. Jadi,

Kincir angin dapat didefinisikan sebagai mesin yang mengubah energi kinetik angin menjadi energi mekanik karena semua bilah kincir angin selalu berputar searah jarum jam. Tenaga angin pertama kali dimanfaatkan oleh para pelaut, yang mampu mengetahui daya angkat dan memanfaatkan tenaga angin melalui layar. Pengetahuan ini mengarah pada pengembangan kincir angin tipe layar sumbu vertikal. Ini digunakan oleh orang Persia dan Cina kuno untuk memompa air dan menggiling biji-bijian.

Aplikasi

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, aplikasi kincir angin digunakan untuk penggilingan biji-bijian, pemompaan air, dan ekstraksi minyak dari bijinya. Tujuan utama kincir angin saat ini adalah untuk mengubah energi angin menjadi energi listrik dan energi listrik ini selanjutnya digunakan untuk aplikasi akhir daya.

Komponen kincir angin

Komponen kincir angin meliputi bilah, rotor, anemometer, dan menara.

• Pisau adalah salah satu komponen penting dari kincir angin, yang mengontrol fungsi kecepatan rotor.
• Rotor – dibutuhkan sekitar 20% dari biaya perangkat, termasuk bilah yang mengubah energi angin menjadi energi rotasi kecepatan rendah.
• Generator – dibutuhkan sekitar 34% dari biaya turbin angin, termasuk generator listrik, elektronik kontrol, dan kemungkinan besar gearbox (misalnya, planetary gearbox), penggerak kecepatan yang dapat disesuaikan, atau transmisi variabel kontinu. Komponen turbin angin ini bertanggung jawab untuk mengubah putaran masuk berkecepatan rendah menjadi putaran berkecepatan tinggi yang sesuai untuk menghasilkan listrik.
• Struktur sekitar – biayanya sekitar 15% dari biaya kincir angin, termasuk menara dan mekanisme yaw rotor.
• Anemometer – digunakan untuk mengukur kecepatan angin.

Diagram kincir angin:

Jenis kincir angin

Berbagai jenis kincir angin adalah kincir angin sumbu vertikal dan kincir angin sumbu horizontal.

Kincir angin panemone merupakan kincir angin praktis pertama yang menggunakan layar yang berputar pada bidang horizontal. Jenis serupa kincir angin horizontal dengan bilah persegi panjang digunakan untuk irigasi. Kincir angin sumbu horizontal atau vertikal disebabkan oleh bidang pergerakan layarnya. Di bawah ini adalah empat jenis kincir angin sumbu horizontal:

• Pos pabrik
• Pabrik asap
• Pabrik menara
• Pabrik kipas

Prinsip kerja

Cara kerja kincir angin tidak terlalu rumit dan dapat dengan mudah dipahami. Secara konvensional, kincir angin dirancang dengan tiga bilah setelah berbagai penelitian tentang jumlah bilah yang paling sesuai. Baling-baling bersentuhan dengan angin, yang menyebabkan bilah bergerak bersama dengan poros. Inilah yang menghasilkan energi melalui generator. Generator ini mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.

Tonton video di bawah ini untuk mempelajari lebih lanjut cara kerja kincir angin:

Keuntungan dan kerugian dari kincir angin

Keuntungan:

Berikut manfaat kincir angin dalam berbagai aplikasinya:

• Untuk kincir angin sumbu horizontal dengan menara tinggi, bagian dasarnya memberikan akses ke angin yang lebih kuat di lokasi dengan geseran angin.
• Efisiensi tinggi, karena bilah bergerak tegak lurus terhadap angin, menerima daya melalui seluruh putaran dalam HAWT.

Untuk kincir angin sumbu vertikal

• Mereka menghasilkan listrik ke segala arah angin
• Biaya produksi rendah jika dibandingkan dengan turbin angin sumbu horizontal.
• Menara pendukung yang kuat tidak diperlukan
• Mudah dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain
• Biaya perawatan rendah.
• Dapat dipasang di daerah perkotaan.

Kekurangan

Terlepas dari keuntungan yang baik dari jenis kincir angin ini, beberapa keterbatasan masih terjadi. Di bawah ini adalah kerugian dari kincir angin.

Untuk kincir angin sumbu horizontal:

• Diperlukan konstruksi menara besar-besaran.
• Komponen seperti gearbox, poros rotor, dan rakitan rem sedang diangkat ke posisinya.
• Varian melawan arah angin mengalami kelelahan dan kegagalan struktural.

Untuk kincir angin sumbu vertikal:

• Efisiensi sangat rendah dibandingkan dengan HAWT.
• Getaran tinggi dialami.
• Polusi suara tercipta.
• Karena getaran, keausan bantalan meningkat, mengakibatkan biaya perawatan yang tinggi.
• Tekanan awal untuk memulai diperlukan.

Kesimpulan

Kincir angin adalah cara paling murni dan paling bersih untuk menghasilkan tenaga listrik. itu adalah struktur yang mengubah tenaga angin menjadi energi rotasi melalui layarnya, digunakan khusus untuk penggilingan biji-bijian, pemompaan (pompa angin), dan pembangkit listrik (turbin angin). Itu saja untuk artikel ini, di mana definisi, aplikasi, komponen, diagram, jenis, dan cara kerja kincir angin. Anda juga mempelajari kelebihan dan kekurangan kincir angin.

Saya harap Anda mendapatkan banyak dari membaca, jika demikian, silakan berbagi dengan siswa lain. Terima kasih telah membaca, sampai jumpa lagi!