TUGAS PENGANTAR REKAYASA DAN DESAIN

Shinfaani Azkia16214024Yelian Ansari16214044Shinta Ajeng M16214084Khaulah Naadiatul H16214134

Kincir Angin Kincir angin adalah suatu mesin yang menukar kuasa angin kepada tenaga putaran melalui bilah yang dikenali sebagai layar kincir angin atau pada umumnya biasa disebut dengan baling-baling. Kincir angin di ini di manfaatkan untuk mengubah energi angin menjadi energi listrik yaitu dengan menggunakan generator listrik yang dipasang pada kincir angin, angin yang mengenai turbin akan memutar turbin sehingga menggerakan rotor generator dan membangkitkan energi listrik. Berikut bagian-bagian dari generator kincir angin:

Pada umumnya, sistem pembangkit listrik tenaga angin memiliki komponen-komponen berikut:

a. GearboxGearbox pada kincir angin ini berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir menjadi putaran tinggi untuk generator angin.

b. Sistem pengeremanSistem pengereman ini digunakan untuk menjaga putaran poros rotor generator agar bekerja pada kondisi yang aman pada saat kondisi angin berlebih. Perangkat ini perlu sekali dipasang karena generator memiliki titik kerja aman untuk pengoperasiannya.

c. GeneratorIni 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. Singkatnya, (mengacu pada salah satu cara kerja generator) poros pada generator dipasang dengan material ferromagnetik permanen. Setelah itu disekeliling poros terdapat stator yang bentuk fisisnya adalah kumparan-kumparan kawat yang membentuk loop. Ketika poros generator mulai berputar maka akan terjadi perubahan fluks pada stator yang akhirnya karena terjadi perubahan fluks ini akan dihasilkan tegangan dan arus listrik tertentu. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan melalui kabel jaringan listrik untuk akhirnya digunakan oleh masyarakat. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa AC(alternating current) yang memiliki bentuk gelombang kurang lebih sinusoidal.

d. Penyimpan EnergiKarena keterbatasan akan energi angin (tidak sepanjang hari angin akan selalu tersedia) maka ketersediaan listrik pun tidak menentu. Oleh karena itu digunakan media penyimpan energi yang berfungsi sebagai backup atau penyimpan cadangan energi lisrik.

e. Rectifier dan Inverter.Rectifier berarti penyearah. Rectifier dapat menyearahkan listrik bergelombang sinusoidal (AC) yang dihasilkan oleh generator menjadi listrik DC, komponen rectifier yang digunakan adalah diode bridge. Rectifier digunakan pada sitem listrik tenaga angin untuk mensuplai daya ke baterai karena suplai daya ke baterai harus dengan listrik DC.Inverter berarti pembalik. Ketika dibutuhkan daya dari penyimpanan energi/baterai maka catu yang dihasilkan oleh baterai tersebut akan berbentuk listrik DC. Karena semua peralatan menggunakan listrik AC, maka diperlukan Inverter untuk mengubah listrik DC yang dikeluarkan oleh baterai menjadi listrik AC.

2.2 Proses menghasilkan energi listrik

Perhitungan daya yang dapat dihasilkan oleh sebuah turbin angin dengan diameter kipas r adalah:P=12R2v3dimanaadalah kerapatan angin pada waktu tertentu danvadalah kecepatan angin pada waktu tertentu.Umumnya daya efektif yang dapat dipanen oleh sebuah turbin angin hanya sebesar 20%-30%. Jadi rumus di atas dapat dikalikan dengan 0,2 atau 0,3 untuk mendapatkan hasil yang cukup eksak.