TUGAS PENGANTAR REKAYASA DAN DESAIN

Shinfaani Azkia 16214024

Yelian Ansari 16214044

Shinta Ajeng M 16214084

Khaulah Naadiatul H 16214134

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. Gearbox

Gearbox pada kincir angin ini berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir

menjadi putaran tinggi untuk generator angin.

b. Sistem pengereman

Sistem 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. 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. 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 Energi

Karena 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= 12ρ π r 2v3 dimana ρ adalah kerapatan angin pada waktu tertentu dan v adalah 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.