7/30/2019 Turbin Angin Persentasi

1/13

7/30/2019 Turbin Angin Persentasi

2/13

Turbin angin adalah kincir angin yang digunakan untukmembangkitkan tenaga listrik. Turbin angin ini pada awalnya

dibuat untuk mengakomodasi kebutuhan para petani dalammelakukan penggilingan padi, keperluan irigasi, dll. Turbinangin terdahulu banyak dibangun di Denmark, Belanda, dannegara-negara Eropa lainnya dan lebih dikenal denganWindmill.

Kini turbin angin lebih banyak digunakan untuk

mengakomodasi kebutuhan listrik masyarakat, denganmenggunakan prinsip konversi energi dan menggunakansumber daya alam yang dapat diperbaharui yaitu angin.Walaupun sampai saat ini pembangunan turbin angin masihbelum dapat menyaingi pembangkit listrik konvensonal(Co:PLTD,PLTU,dll), turbin angin masih lebih dikembangkan olehpara ilmuwan karena dalam waktu dekat manusia akandihadapkan dengan masalah kekurangan sumber daya alamtak terbaharui(Co : batubara, minyak bumi) sebagai bahandasar untuk membangkitkan listrik.

7/30/2019 Turbin Angin Persentasi

3/13

Perhitungan daya yang dapat dihasilkan oleh sebuah turbin

angin dengan diameter kipas r adalah :

dimana :

= kerapatan angin pada waktu tertentu

v = kecepatan angin pada waktu tertentu.

Umumnya daya efektif yang dapat dipanen oleh sebuah turbinangin hanya sebesar 20%-30%. Jadi rumus diatas dapat

dikalikan dengan 0,2 atau 0,3 untuk mendapatkan hasil yang

cukup eksak.

7/30/2019 Turbin Angin Persentasi

4/13

Prinsip dasar kerja dari turbin angin adalah mengubah energi

mekanis dari angin menjadi energi putar pada kincir, laluputaran kincir digunakan untuk memutar generator, yang

akhirnya akan menghasilkan listrik.

Sebenarnya prosesnya tidak semudah itu, karena terdapat

berbagai macam sub-sistem yang dapat meningkatkan safety

dan efisiensi dari turbin angin, yaitu :

1. Gearbox

Alat ini berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir

menjadi putaran tinggi. Biasanya Gearbox yang digunakan

sekitar 1:60

7/30/2019 Turbin Angin Persentasi

5/13

2. Brake system

Digunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah

gearbox agar bekerja pada titik aman saat terdapat angin

yang besar. Alat ini perlu dipasang karena generator Dampak

dari kerusakan akibat putaran berlebih diantaranya : overheat,

rotor breakdown, kawat pada generator putus, karena tidak

dapat menahan arus yang cukup besar.

7/30/2019 Turbin Angin Persentasi

6/13

3. Generator

Ini adalah salah satu komponen terpenting dalam pembuatan

sistem turbin angin. Generator ini dapat mengubah energi

gerak menjadi energi listrik. Prinsip kerjanya dapat dipelajari

dengan menggunakan teori medan elektromagnetik.

7/30/2019 Turbin Angin Persentasi

7/13

4. Penyimpan energy

Karena keterbatasan ketersediaan akan energi angin (tidak

sepanjang hari angin akan selalu tersedia) maka ketersediaan

listrik pun tidak menentu. Oleh karena itu digunakan alat

penyimpan energi yang berfungsi sebagai back-up energi

listrik.Contoh sederhana yang dapat dijadikan referensisebagai alat penyimpan energi listrik adalah aki mobil. Aki

mobil memiliki kapasitas penyimpanan energi yang cukup

besar.

7/30/2019 Turbin Angin Persentasi

8/13

5. Rectifier-inverter

Rectifier berarti penyearah. Rectifier dapat menyearahkan

gelombang sinusodal(AC) yang dihasilkan oleh generator

menjadi gelombang DC. Inverter berarti pembalik. Ketika

dibutuhkan daya dari penyimpan energi(aki/lainnya) maka

catu yang dihasilkan oleh aki akan berbentuk gelombang DC.Karena kebanyakan kebutuhan rumah tangga menggunakan

catu daya AC , maka diperlukan inverter untuk mengubah

gelombang DC yang dikeluarkan oleh aki menjadi gelombang

AC, agar dapat digunakan oleh rumah tangga.

7/30/2019 Turbin Angin Persentasi

9/13

Jenis turbin angin ada 2, yaitu :1. Turbin angin sumbu horizontal(Darrieus wind turbine)2. Turbin angin sumbu tegak

Turbin angin sumbu horizontal

Turbin angin sumbu horizontal (TASH) memiliki poros rotorutama dangenerator listrik di puncak menara. Turbin berukuran kecil diarahkan olehsebuah baling-baling angin (baling-baling cuaca) yang sederhana, sedangkanturbin berukuran besar pada umumnya menggunakan sebuah sensor anginyang digandengkan ke sebuah servo motor. Sebagian besar memiliki sebuah

gearbox yang mengubah perputaran kincir yang pelan menjadi lebih cepatberputar. Karena sebuah menara menghasilkan turbulensi di belakangnya,turbin biasanya diarahkan melawan arah anginnya menara. Bilah-bilah turbindibuat kaku agar mereka tidak terdorong menuju menara oleh anginberkecepatan tinggi. Sebagai tambahan, bilah-bilah itu diletakkan di depanmenara pada jarak tertentu dan sedikit dimiringkan. Karena turbulensimenyebabkan kerusakan struktur menara, dan realibilitas begitu penting,

sebagian besar TASH merupakan mesin upwind (melawan arah angin). Meskimemiliki permasalahan turbulensi, mesin downwind (menurut jurusan angin)dibuat karena tidak memerlukan mekanisme tambahan agar mereka tetapsejalan dengan angin, dan karena di saat angin berhembus sangat kencang,bilah-bilahnya bisa ditekuk sehingga mengurangi wilayah tiupan mereka dandengan demikian juga mengurangi resintensi angin dari bilah-bilah itu.

http://id.wikipedia.org/wiki/Rotorhttp://id.wikipedia.org/wiki/Generator_listrikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Baling-baling_angin&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Servo_motor&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Gearbox&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Turbulensi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Turbulensi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Gearbox&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Servo_motor&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Baling-baling_angin&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Baling-baling_angin&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Baling-baling_angin&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Generator_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Rotor

7/30/2019 Turbin Angin Persentasi

10/13

Kelebihan TASH

Dasar menara yang tinggi membolehkan akses ke angin yang lebih kuatdi tempat-tempat yang memiliki geseran angin (perbedaan antara lajudan arah angin antara dua titik yang jaraknya relatif dekat di dalamatmosfir bumi. Di sejumlah lokasi geseran angin, setiap sepuluh meterke atas, kecepatan angin meningkat sebesar 20%.

Kelemahan TASH

Menara yang tinggi serta bilah yang panjangnya bisa mencapai 90 metersulit diangkut. Diperkirakan besar biaya transportasi bisa mencapai 20%

dari seluruh biaya peralatan turbin angin. TASH yang tinggi sulit dipasang, membutuhkan derek yang yang sangat

tinggi dan mahal serta para operator yang tampil.

Konstruksi menara yang besar dibutuhkan untuk menyangga bilah-bilahyang berat, gearbox, dan generator.

TASH yang tinggi bisa mempengaruhi radarairport.

Ukurannya yang tinggi merintangi jangkauan pandangan danmengganggu penampilan lansekap.

Berbagai varian downwind menderita kerusakan struktur yangdisebabkan oleh turbulensi.

TASH membutuhkan mekanisme kontrol yawtambahan untukmembelokkan kincir ke arah angin.

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Geseran_angin&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Radarhttp://id.wikipedia.org/wiki/Radarhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Geseran_angin&action=edit&redlink=1

7/30/2019 Turbin Angin Persentasi

11/13

Turbin Angin Sumbu Vertikal

Turbin angin sumbu vertikal/tegak (atau TASV) memiliki poros/sumburotor utama yang disusun tegak lurus. Kelebihan utama susunan iniadalah turbin tidak harus diarahkan ke angin agar menjadi efektif.Kelebihan ini sangat berguna di tempat-tempat yang arah anginnyasangat bervariasi. VAWT mampu mendayagunakan angin dari berbagaiarah. Dengan sumbu yang vertikal, generator serta gearbox bisaditempatkan di dekat tanah, jadi menara tidak perlu menyokongnya danlebih mudah diakses untuk keperluan perawatan. Tapi ini menyebabkansejumlah desain menghasilkan tenaga putaran yang berdenyut. Drag(gaya yang menahan pergerakan sebuah benda padat melalui fluida (zat

cair atau gas) bisa saja tercipta saat kincir berputar. Karena sulitdipasang di atas menara, turbin sumbu tegak sering dipasang lebihdekat ke dasar tempat ia diletakkan, seperti tanah atau puncak atapsebuah bangunan. Kecepatan angin lebih pelan pada ketinggian yangrendah, sehingga yang tersedia adalah energi angin yang sedikit. Aliranudara di dekat tanah dan obyek yang lain mampu menciptakan aliranyang bergolak, yang bisa menyebabkan berbagai permasalahan yangberkaitan dengan getaran, diantaranya kebisingan dan bearing wear

yang akan meningkatkan biaya pemeliharaan atau mempersingkat umurturbin angin. Jika tinggi puncak atap yang dipasangi menara turbin kira-kira 50% dari tinggi bangunan, ini merupakan titik optimal bagi energiangin yang maksimal dan turbulensi angin yang minimal.

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Turbin_angin_sumbu_vertikal&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Gaya_hambathttp://id.wikipedia.org/wiki/Gaya_hambathttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Turbin_angin_sumbu_vertikal&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Turbin_angin_sumbu_vertikal&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Turbin_angin_sumbu_vertikal&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Turbin_angin_sumbu_vertikal&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Turbin_angin_sumbu_vertikal&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Turbin_angin_sumbu_vertikal&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Turbin_angin_sumbu_vertikal&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Turbin_angin_sumbu_vertikal&action=edit&redlink=1

7/30/2019 Turbin Angin Persentasi

12/13

Kelebihan TASV

Tidak membutuhkan struktur menara yang besar.

Karena bilah-bilah rotornya vertikal, tidak dibutuhkan mekanisme yaw.

Sebuah TASV bisa diletakkan lebih dekat ke tanah, membuat pemeliharaanbagian-bagiannya yang bergerak jadi lebih mudah.

TASV memiliki sudut airfoil (bentuk bilah sebuah baling-baling yang terlihatsecara melintang) yang lebih tinggi, memberikan keaerodinamisan yang tinggisembari mengurangi dragpada tekanan yang rendah dan tinggi.

Kekurangan TASV

Kebanyakan TASV memproduksi energi hanya 50% dari efisiensi TASHkarena drag tambahan yang dimilikinya saat kincir berputar.

TASV tidak mengambil keuntungan dari angin yang melaju lebih kencang dielevasi yang lebih tinggi.

Kebanyakan TASV mempunyai torsi awal yang rendah, dan membutuhkan

energi untuk mulai berputar. Sebuah TASV yang menggunakan kabel untuk menyanggahnya memberi

tekanan pada bantalan dasar karena semua berat rotor dibebankan padabantalan. Kabel yang dikaitkan ke puncak bantalan meningkatkan dayadorong ke bawah saat angin bertiup.

7/30/2019 Turbin Angin Persentasi

13/13

TERIMA KASIH