5 Negara Pemakai Kincir Angin Terbesar Di DuniaTRAVEL

BY UNIQPOST — 3 JAN '12 

0  28 

  19

Kekuatan angin adalah salah satu bentuk sumber energi terbarukan dan ramah lingkungan . Hal ini adalah juga salah satu cara untuk mengatasi keterbatasan energi yang tersedia. Sekitar 194.400 MW energi listrik telah dihasilkan oleh kincir anging diseluruh dunia.Kebanyakan negara-negara di belahan Eropa mayoritas memanfaatkan energi angin untuk memenuhi kebutuhan akan energi , dibanding belahan bumi lainnya. Setiap ladang terdiri dari ratusan Kincir angin dengan ladang seluas lebih dari ratusan mil persegi untuk menghasilkan energi listrik dalam skala besar. Sebagian besar dari kincir angin tersebut dipasang pada ladang-ladang pertanian penduduk setempat. Terdapat dua jenis ladang turbin , yang satu jenis on-shore dan yang lainnya jenis off-shore. Kali ini kami kemukakan beberapa negara yang berinvestasi dalam pemanfaatan ladang kincir angin untuk mencukupi kebutuhan energi.

 

1. China

Ladang kincir angin di China China telah memanfaatkan energi angin dalam jumlah yang sangat besar diseluruh dunia. Terhitung sekitar 45 Giga Watt energi yang dihasilkan dari sekitar 80 ladang kincir angin. Dan merekan akan terus memperbanyak ladang kincir hingga kapsitas 100 GW pada tahun 2015 untuk mencukupi semua kebutuhan energi mereka dengan mengandalkan keseluruhan kekuatan angin pada tahun 2030. China masih memiliki banyak rencana untuk meningkatkan kapasitas produksinya. Mereka harus memperbanyak kapasitas  energi  angin dengan cara memperbanyak memasang kincir angin. Salah satu alasan utama pemerintahan China untuk berinvestasi dalam memperbanyak kincir angin  adalah struktur geografik yang mendukung serta kebutuhan energi dengan jumlah yang sangat besar dengan jumlah penduduk yang tidak kalah banyak. Garis pantai Dataran China yang sangat panjang bahakan bisa dibilang terlalu panjang, sehingga mereka memutuskan untuk bisa memasang kincir angin lebih banyak. China juga mengupayakan energi dari kincir angin yang lebih kecil , yang biasanya dipasang pada atap gedungbertingkat dan pada lampu jalanan(wicak).

 

2. USA

Ladang kincir angin di AmerikaUSA menempati posisi Runer-up dalam bidang kapasitas energi listrik yang dihasilkan dari garakan kincir angin dengan jumlah sekitar 43 Giga Watt yang dihasilkan dari 101 kincir angin .Semenjak Amerika merasa membutuhkan energi jauh lebih besar dari pada negara lain dibelahan dunia manapun, mereka merasa harus menginvestasikan sebagian belanja negara untuk menghasilkan energi hijau. Amerika belum menginvestasikan ladang kincir angin off-shore akan tetapi dalam waktu dekat mereka akan melakukannya. Amerika merupakan salah satu pelopor dari penggunaan kincir angin .GE(General Elektrik ) Energy adalah pembuat kincir angin terbesar di Amerika .Terdapat Ladang turbin  Roscoe dengan jumah kincir angin sekitar 627 buah , yang merupakan ladang kincir angin terbesar di Dunia.Total kapasitas energi yang dihasilkan adalah 781 MW . Masing -masing kincir angin diladang ini menghasilkan listrik sebesar 1 MW energi listrik. ini bisa mensuplay listrik  sebanyak 260.000 Rumah penduduk Texas(wicak) .

 

3. Jerman

Ladang kincir angin di JermanKali ini jerman menduduki posisi ke 3 dalam pemanfaatan energi listrik dengan kapasitas 28 GW, hal ini terhitung sekitar 9 % dari total energi listrik yang dihasilkan diseluruh Jerman. Jerman telah mendirikan sekitar 21.607 kincir angin dan mereka fokus pada peningkatan kincir angin lepas pantai.Pada bagian tengah jerman terdapat pembangkit yang listrik terbesar.Enercon -126 adalah kincir angin terbesar di dunia yang dibuat serta dipasng di Jerman dengan diameter Rotor 126 meter. Dengan kapasitas senergi yang dihasilkan  sekitar 7 MW . Jerman termasuk negara eksportir terbesar dalam penjualan kincir angin(wicak).

 

4. Spanyol

Ladang kincir di SpanyolLadang kincir angin di Spanyol telah memenuhi kebutuhan energi listrik sebanyak 16 % dari seluruh energi yang dihasilkan dari negara itu. dan kali ini menduduki peringkat ke 4 di dunia . Denga total produksi sekitar 21 GW dan menduduki peringkat 3 terbesar energi yang digunakan di negara itu .Spanyol telah banyak berupaya untuk meningkatkan kapasitas produksi listrik dan mencoba meningkatkan energ listri menjadi sumber energi utama di negara itu. Sebagian besar ladang kincir angin mereka letakkan pada dataran perbukitan dan tidak begitu banyak yang berada di lepas pantai. Spayol adalah salah satu exportir terbesar dalam penjualan kincir angin (wicak).

5. India

Ladang kincir angin di India India adalah kelima yang terbesar di dunia dalam kapasitas kincir angin yang dihasilkan . dengan kapasitas sekitar 14 GW dan terhitung sebesar 1,6 % dari keperluan listrik yang dihasilkan oleh negara itu. salah satu yang terbesar adalah ladang kincir Muppandal yang terletak diwilayah Tamil Nadu adalah ladang kincir terbesar di Sub-benua ini dan sebagian  besar dimiliki secara pribadi oleh sebuah perusahaan. Kebanyakan ladang kincir angin di India terletak pada daerah pertanian serta wilayah pegunungan . Meskipun sebagian besar wilayah india tidak sesuai untuk pemanfaatan kincir angin sebagai sumber energi , akan tetapi mereka msih bia menduduki peringkat ke 5 dunia dalam kapasitas produksi listrik. Suzlon adalah pembuat kincir angin terkemuka di India dan juga instalatur terbesar dalam pemasangan kincir angin untuk kebutuhan pertanian(wicak).

Semakin banyak negara besar yang beberapa diantaranya memiliki cadangan energi terbesar didunia. tetap mengandalkan energi angin untuk masa depan bangsa mereka.

Masihkah kita mengandalkan energi yang semakin lama semakin menipis ? pola hidup konsumtif kita terkadang sangat membahayakan kelangsungan masa depan anak cucu kita kelak. berfikir jauh kedepan adalah salah satu solusi terbaik, mealui blog sederhana ini mudah-mudahan satu jalur mulai terbuka dan sebuah keputusan menjadi lebih bijaksana (wicak)

Pembangkit Listrik Turbin Angin: Turbin Axis Vertikal vs HorisontalPernah dengar listrik dengan turbin angin? Ternyata teknologi ini sekarang sudah banyak dikembangkan. Beberapa perusahaan telah meluncurkan produk-produk mereka. Energi listrik yang dihasilkan bervariasi tergantung frekwensi dan kecepatan angin yang ditangkapnya. Ada yang sampai 12kW seperti produk satu ini.

Turbin angin adalah kincir angin yang dipakai untuk mengubah energi kinetik dari angin menjadi energi mekanik. Bila energi mekanik ini digunakan untuk menghasilkan listrik, alat ini dapat disebut generator atau pengisi angin. Jika energi mekanik digunakan untuk menggerakkan mesin, seperti untuk menggiling biji-bijian atau memompa air, perangkat macam ini biasa disebut kincir angin atau pompa angin.

Teknologi macam ini sebenarnya telah dikembangkan lebih dari satu milenium, seribu tahun! Turbin-turbin angin masa kini diproduksi dalam berbagai jenis, tapi secara umum terdiri dari dua jenis: sumbu vertikal dan horisontal. Masing-masing punya kelebihan dan kekurangan.

Berikut ini beberapa video mengenail teknologi turbine angin:http://seadanyadeh.blogspot.com/2011/08/pembangkit-listrik-turbin-angin-turbin.html

Wind Harvester, Turbin Angin Baru Yang Tinggalkan Desain Konvensional

Tiga bilah rotor di atas sebuah menara dengan ketinggian tertentu hingga kini adalah tipe turbin yang paling banyak digunakan. Meski demikian, bertahan dari hempasan angin pada ketinggian tersebut adalah salah satu hal yang menjadikan turbin ini membutuhkan perawatan yang rutin dilakukan.

Turbin ini juga merupakan turbin angin yang menghasilkan kebisingan paling tinggi dibanding turbin angin jenis lainnya, seperti EcoWhisper, Windgate, atau Wing 7 Aeronautic. Alhasil turbin jenis itu juga harus ditempatkan di lokasi yang jauh dari pemukiman penduduk.

Dari sisi estetika, turbin dengan tiga bilah rotor tersebut juga memiliki kelemahan. Menaranya yang tinggi dan bilah-bilahnya yang panjang menjadikannya tidak bisa menyatu dengan lingkungan sekitarnya.

Menyiasati hal tersebut, sebuah proyek yang didukung oleh Wind Power Innovations dan Nottingham Trent University tengah mengembangkan turbin angin baru yang berbeda dari teknologi lainnya.

Wind Harvester, nama yang diberikan bagi turbin hasil inovasi Heath Evdemon, mempunyai sebuah bilah horisontal. Pada prototipnya, ukuran bilah hanya sepanjang 1 meter. Gerakan turbinnya hanya perulangan dari setiap gerakan.

Prinsip kerjanya menyerupai sayap pesawat terbang. Ketika angin melalui bilah tersebut, maka gaya angkat angin akan mendorong bilah naik. Dan ketika mencapai titik tertentu, sudut bilah akan berubah dan mendorong bilah kembali bergerak turun ke posisi semula. Dan ketika pada titik bawah, maka sudut bilah akan kembali sudut semula.

Hanya saja hingga saat ini, teknologi turbin angin baru tersebut masih belum diketahui besaran daya, energi listrik dan efisiensinya. Heath sendiri sedang merencanakan untuk mengembangkan prototipnya ke skala yang lebih besar dengan panjang bilah sudu mencapai 15 meter.wind power innovations

Kincir anginDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Belum Diperiksa

Kincir angin Pitstone, dipercaya sebagai kincir angin tertua di Britania Raya

Kincir angin adalah sebuah mesin yang digerakkan oleh tenaga angin untuk menumbuk biji-bijian. Kincir

angin juga digunakan untuk memompa air untuk mengairisawah. Kincir angin modern adalah mesin yang

digunakan untuk menghasilkan energi listrik, disebut juga dengan turbin angin. Turbin angin kebanyakan

ditemukan di Eropa dan Amerika Utara.

Daftar isi

[sembunyikan]

1 Sejarah Kincir Angin

2 Pembangkit Listrik

3 Refrensi

4 Pranala luar

[sunting]Sejarah Kincir Angin

Naskah tertua tentang kincir angin terdapat dalam tulisan Arab dari abad ke-9 Masehi yang menjelaskan

bahwa kincir angin yang dioperasikan di perbatasan Irandan Afganistan sudah ada sejak beberapa abad

sebelumnya, kadang disebut Persian windmill. Jenis yang sama juga digunakan di Cina untuk menguapkan air

laut dalam memproduksi garam. Terahir masih digunakan di Crimea, Eropa dan Amerika Serikat.

[sunting]Pembangkit Listrik

Kincir angin pertama kali digunakan untuk membangkitkan listrik dibangun oleh P. La Cour dari Denmark diahir

abad ke-19. Setelah perang dunia I, layar dengan penampang melintang menyerupai sudut propeler pesawat

sekarang disebut kincir angin type propeler' atau turbin. Eksperimen kincir angin sudut kembar dilakukan di

Amerika Serikat tahun 1940, ukurannya sangat besar yang disebut mesin Smith-Putman, karena dirancang

oleh Palmer Putman, kapasitasnya 1,25 MW yang dibuat oleh Morgen Smith Company dari York Pensylvania.

Diameter propelernya 175 ft(55m) beratnya 16 ton dan menaranya setinggi 100 ft (34m). Tapi salah satu

batang propelernya patah pada tahun 1945.

Turbin Angin

Pemanfaatan energi angin sebenarnya bukan barang baru bagi umat manusia. Dalam www.awea.org disebutkan

bahwa semenjak 2000 tahun lalu teknologi pemanfaatan sumber daya angin dan air sudah dikenal manusia dalam

bentuk kincir angin (wind mills). Selain ramah lingkungan, sumber energi ini juga selalu tersedia setiap waktu dan

memiliki masa depan bisnis yang menguntungkan. Kini sebagian besar negara maju di Eropa dan Amerika Serikat

telah memanfaatkan sumber energi ini. Kapan tersedia di Indonesia, ya?

Pada masa awal perkembangannya, teknologi energi angin lebih banyak dimanfaatkan sebagai sulih tenaga

manusia dalam bidang pertanian dan manufaktur, maka kini dengan teknologi dan bahan yang baru, manusia

membuat turbin angin untuk membangkitkan energi listrik yang bersih, baik untuk penerangan, sumber panas atau

tenaga pembangkit untuk alat-alat rumah tangga. Menurut data dari American Wind Energy Association (AWEA),

hingga saat ini telah ada sekitar 20.000 turbin angin diseluruh dunia yang dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik.

Kebanyakan turbin semacam itu dioperasikan di lahan khusus yang disebut “ladang angin” (wind farm).

Energi Alternatif

Di negara-negara Eropa, pemanfaatan sumber energi yang dapat diperbaharui diperkirakan bakal mencapai 8% dari

permintaan energi di tahun 2005. Energi angin menjadi salah satu alternatif yang banyak dipilih dan sekaligus

berfungsi mengurangi emisi gas karbondioksida (CO2) yang dihasilkan oleh perangkat sumber energi sebelumnya.

Tujuh tahun belakangan ini, kapasitas energi angin terpasang di Eropa melonjak hingga 40% per tahun dan saat ini

kapasitas tersebut dapat memenuhi kebutuhan listrik lebih dari 5 juta kepala keluarga. Industri energi tenaga angin

diperkirakan bakal memiliki kapasitas 40.000 MW (mega Watt) yang dapat mencukupi kebutuhan listrik untuk 50 juta

kepala keluarga pada tahun 2010.

Lima belas tahun lalu, energi angin belum terpikirkan untuk menjadi sumber energi komersil, akan tetapi kini telah

ada sekitar 60 perusahaan penyedia tenaga angin komersial diseluruh dunia dan kebanyakan berada di Eropa. Lebih

dari 10 bank terbesar Eropa dan 20 lembaga ekonomi Eropa menanamkan modal pada bidang energi angin, dan tak

terhitung lagi perseorangan atau perusahaan yang memanfaatkan atau berperan dalam mengembangkan teknologi

ini.

Industri ini juga menyerap lumayan banyak tenaga kerja, sehingga potensial untuk mengurangi angka

pengangguran. Sebagai contoh di Denmark saja, sekitar 8.500 orang tertampung dalam bidang industri energi angin,

dan 4000 peluang kerja di luar Denmark tercipta dari bisnis ini. Jumlah pekerja yang terlibat dalam industri energi

angin di Eropa diperhitungkan mencapai lebih dari 20.000 orang.

Ramah Lingkungan

Energi angin adalah energi yang relatif bersih dan ramah lingkungan karena tidak menghasilkan karbon dioksida

(CO2) atau gas-gas lain yang berperan dalam pemanasan global, sulphur dioksida dan nitrogen oksida (jenis gas

yang menyebabkan hujan asam). Energi ini pun tidak menghasilkan limbah yang berbahaya bagi lingkungan ataupun

manusia. Meski demikian, harap diingat bahwa sekecil apapun semua bentuk produksi energi selalu memiliki akibat

bagi lingkungan. Hanya saja efek turbin angin sangat rendah, bersifat lokal dan mudah dikelola. Di samping itu turbin

atau kincir angin memiliki pesona tersendiri dan menjadi atraksi wisata yang menarik, seperti misalnya saja kincir-

kincir angin di negeri Belanda.

Dari hasil perhitungan yang dilakukan AWEA juga memperlihatkan bahwa turbin angin sangat efektif untuk

mengurangi emisi gas karbon dioksida (CO2), gas utama penyebab efek rumah kaca. Turbin angin tunggal dengan

daya 750 kW (kilo Watt), bentuk turbin yang banyak dipasang di tempat penghasil sumber tenaga angin diseluruh

dunia, menghasilkan kira-kira 2 juta kWh (kilo Watt hour) daya listrik dalam setahun.

Berdasar ukuran rata-rata campuran bahan bakar di Amerika Serikat (AS), kira-kira dari setiap kWh yang digunakan

akan menghasilkan 1,5 pon CO2. Ini berarti setiap turbin angin biasa akan mencegah emisi sebesar 2 juta kWh x 1,5

pon CO2/kWh =3 juta pon CO2 atau 1,5 ton CO2 pertahun. Menurut Wackemagel dalam Our Ecological Footprint,

sepetak lahan hutan menyerap kurang lebih 3 ton CO2 per hektar pertahun. Jadi sebuah turbin angin sebesar 750

kWh dapat mencegah emisi CO2 sebesar yang dapat diserap oleh hutan seluas setengah hektar. Dan sekitar 3 miliar

kWh yang diproduksi oleh sumber energi angin California dalam setahun akan mampu menyingkirkan emisi CO2

sebesar 4,5 miliar pon (2,25 ton) atau jumlah yang baru terserap oleh hutan seluas 1.900 km persegi!

Fungsional dan Estetis

Ladang angin biasanya terdiri dari 20 turbin yang didirikan di lokasi seluas 1 km2. Namun tentu saja tidak semua

bagian tanah dipergunakan untuk bangunan turbin, karena hanya sekitar satu persen saja dari keseluruhan luas

tanah yang dipakai. Sisa lokasi yang lowong, pada kasus di beberapa negara Eropa, dapat dipergunakan sebagai

lahan pertanian atau taman. Jadi selain fungsional, kawasan ladang angin biasanya juga tampil estetis.

Selain teknologi turbin yang terpasang di wind farm yang terletak di daratan, kini juga dikembangkan turbin angin

yang dibangun di lepas pantai. Wind farm lepas pantai dinilai lebih menguntungkan karena ditempat tersebut

kecepatan angin rata-rata lebih tinggi dibanding ladang angin di darat dan tidak menyita lahan yang cukup luas di

darat.

Angin Turbin Jenis - Cara Perangkap Energi Angin Untuk Gunakan Produktifenergi angin merupakan konversi dari energi dari angin produktif untuk digunakan dalam banyak cara.

Ada banyak mesin, angin turbin, yang mengubah energi kinetik dari angin menjadi energi

mekanik dengan mengubahnya. energi mekanik kemudian bekerja dengan energi kinetik sehingga

menjadi seimbang menjadi sebuah sistem mekanis. Sekali ini energi mekanik diubah menjadi listriksistem

ini kemudian dikenal sebagai Turbin angin.

Horisontal Axis dan Axis vertikal adalah dua jenis yang berbeda dari Turbinangin yang dapat ditemukan.

Para Axis Turbin angin horizontal adalah lebih populer dari dua dan memiliki poros rotor utama dan

generator yang terletak di bagian atas turbin. Ada gearbox terpasang ke sebagian besar turbin, sehingga

lebih banyak listrik dapat dihasilkan dengan cepat berputar dari pisau. Turbin adalah menara tinggi

dengan Bilah yang menciptakan turbulensi untuk kekuasaan, dan mengubah baik ke atas atau ke bawah.

Dalam angin kencang, pisau ke atas dapat retak dan rusak karena mereka tidak mampu menahan

kondisi ini terlalu lama. Pisau ke bawah yang sejalan dan menghadapi angin sehingga mereka bertahan

lebih lama. Mereka bahkan tahan lama terhadap angin tinggi sehingga tidak pecah yang membantu untuk

menekan biaya.

Yang Berbeda Jenis Turbin Angin Poros Horisontal

Kincir angin - Mereka biasanya terdiri dari empat atau lebih pisau yang biasanya pendek. Ada beberapa

yang terbuat dari kayu dan pertama kali digunakan untuk menggiling gandum. Angin memutar

mekanisme pisau yang memutar sebuah penggilingan bahwa butir berlari melalui sehingga hancur.

Kincir angin Pedesaan - ini berasal dari Australia dan kemudian dibangun di seluruh Amerika Serikat

Petani menemukan ini berguna dalam kincir angin memompa air ke ladang dan listrik untuk lumbung.

Ada beberapa pisau pada jenis kincir angin, yang masih digunakan sampai sekarang dan dapat dilihat di

ladang. Sehingga listrik yang dapat dilakukan untuk pencahayaan atau bahkan radio, mereka dibangun

menggunakan logam.

Turbin modern - ini digunakan hari ini dan apa yang kita lihat berdiri di lahan kami. Fitur yang dari tiga

pisau yang menjadi menunjuk ke arah ujung. Alasan untuk bentuk yang tidak biasa adalah setelah

cobaan dan ujian, mereka terbukti terkuat untuk melebihi Kecepatan angin sampai 6 kali lebih banyak,

yang memungkinkan untuk efisiensi tinggi dan lebih handal.

Ini semacam turbin angin memiliki banyak keunggulan termasuk menjadi ditekuk, tahan lama, memiliki

stabilitas, kuat dan juga tinggi. Pada ujung yang lain, kelemahan adalah bahwa mereka tidak seperti

dalam permintaan besar, mereka tidak dapat beroperasi jika mereka terlalu dekat dengan tanah,

menginstal mereka adalah pekerjaan yang sulit serta mengangkut mereka dengan laut. Ada juga

kekhawatiran bahwa mereka dapat mempengaruhi radar, dan mereka dapat menderita kerusakan

strutual selama badai tinggi dan dengan keausan.

Jadi seperti yang Anda lihat, ada poin yang baik dan buruk untuk membeli dan menginstal jenis turbin.

Mereka melakukan pekerjaan jadi apakah Anda memilih untuk memiliki satu atau beberapa jika Anda

memiliki lapangan adalah terserah Anda. Mereka baik untuk membantu menghasilkan listrik dan banyak

hal lain yang kita mungkin harus melakukannya tanpa

Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Angin adalah salah satu bentuk energi surya. Angin ini disebabkan oleh pemanasan rata atmosfer matahari, penyimpangan dari permukaan bumi, dan rotasi bumi. pola aliran angin yang diubah oleh medan bumi, badan air, dan vegetasi. Manusia menggunakan aliran angin, atau energi gerak, untuk berbagai tujuan: berlayar, terbang layang-layang, dan bahkan pembangkit listrik.Istilah energi angin atau tenaga angin menggambarkan proses dimana angin digunakan untuk menghasilkan tenaga mesin atau listrik. turbin angin mengubah energi kinetik angin menjadi energi mekanik. Tenaga mesin ini dapat digunakan untuk tugas-tugas khusus (seperti menggiling biji-bijian atau memompa air) atau generator ini dapat mengkonversi daya mekanik menjadi listrik.Jadi, bagaimana turbin angin menghasilkan listrik? Secara sederhana, turbin angin bekerja kebalikan dari kipas angin. Bukannya menggunakan listrik untuk membuat angin, seperti kipas angin, turbin angin menggunakan angin untuk membuat listrik. Angin pisau yang berputar suatu poros, yang terhubung ke generator dan membuat listrik. Lihatlah turbin angin untuk melihat berbagai bagian. Lihatlah animasi turbin angin untuk melihat bagaimana cara kerja turbin angin.Pandangan udara dari pembangkit listrik tenaga angin menunjukkan bagaimana sekelompok turbin angin bisa membuat listrik untuk grid utilitas. listrik tersebut dikirim melalui transmisi dan jaringan distribusi ke rumah-rumah, bisnis, sekolah dan sebagainya.

Mempelajari lebih lanjut tentang teknologi energi angin:1. Jenis turbin angin2. Ukuran turbin angin3. Bagian dalam turbin anginJenis turbin anginturbin angin modern terbagi dalam dua kelompok dasar: kisaran sumbu horisontal, seperti yang terlihat pada foto dan desain sumbu vertikal, sebagai model untuk Darrieus-gaya pengocok telur, diberi nama setelah perusahaan penemu Prancis. turbin angin sumbu horisontal biasanya baik memiliki dua atau tiga modul. Turbin ini berbilah tiga dioperasikan "melawan angin," dengan modul menghadap ke angin.

Ukuran turbin angin

turbin skala Utility berbagai ukuran dari 100 kilowatt sama besar dengan beberapa megawatt. turbin besar dikelompokkan bersama-sama ke arah angin,yang memberikan kekuatan massal ke jaringan listrik.turbin kecil tunggal, di bawah 100 kilowatt, digunakan pada rumah, telekomunikasi, atau pemompaan air. turbin kecil kadang-kadang digunakan dalam kaitannya dengan generator diesel, baterai dan sistem fotovoltaik. Sistem ini disebut sistem angin hibrid dan sering digunakan di lokasi terpencil di luar jaringan, di mana tidak tersedia koneksi ke jaringan utilitas.

Turbin Angin Klasifikasi Turbin Angin

Turbin angin adalah kincir angin yang digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik. Turbin angin ini pada

awalnya dibuat untuk mengakomodasi kebutuhan para petani dalam melakukan penggilingan padi, keperluan irigasi,

dll. Turbin angin terdahulu banyak dibangun di Denmark, Belanda dan negara-negara Eropa lainnya dan lebih

dikenal dengan Windmill. Kini turbin angin lebih banyak digunakan untuk mengakomodasi kebutuhan listrik

masyarakat, dengan menggunakan prinsip konversi energi dan menggunakan sumber daya alam yang dapat

diperbaharui yaitu angin (Daryanto, 2007)

Saat ini pembangunan turbin angin masih belum dapat menyaingi pembangkit listrik konvensional

(Contoh: PLTD, PLTU, dll), namunturbin masih lebih dikembangkan oleh para ilmuwan karena dalam waktu dekat

manusia akan dihadapkan dengan masalah kekurangan sumber daya alam tak dapat diperbaharui (Contoh: batubara,

minyak bumi) sebagai bahan dasar untuk membangkitkan listrik. Turbin angin dapat dibagi menjadi dua kategori

utama, yaitu: turbin angin sumbu horizontal dan turbin angin sumbu vertikal (Daryanto, 2007)

Turbin Angin Sumbu Horisontal

Turbin angin sumbu horizontal ialah jenis turbin angin yang paling banyak digunakan. Turbin ini terdiri

dari sebuah menara yang di puncaknya terdapat sebuah baling-baling yang berfungsi sebagai rotor dan menghadap

atau membelakangi arah angin. Kebanyakan turbin angin jenis ini mempunyai dua atau tiga bilah baling-baling

walaupun ada juga turbin bilah baling-balingnya kurang atau lebih daripada yang disebut diatas. Contoh turbin angin

sumbu horizontal ditunjukan pada Gambar 1.

Gambar1 Turbin Angin Sumbu Horizontal.Sumber: Daryanto (2007).

Turbin angin sumbu vertikal

Turbin sumbu vertikal dibagi menjadi dua jenis yaitu: Savonius dan Darrieus.

a.    Turbin Darrieus

Turbin Darrieus mula-mula diperkenalkan di Perancis pada sekitar tahun 1920-an. Turbin angin sumbu vertikal ini

mempunyai bilah-bilah tegak yang berputar kedalam dan keluar dari arah angin (Daryanto, 2007). Contoh turbin

Darrieus ditunjukkan pada Gambar 2.

 Gambar 2  Turbin Darrieus.

Sumber: Daryanto (2007).

b.      Turbin Savonius

Turbin Savonius diciptakan pertama kali di negara Finlandia dan berbentuk S apabila dilihat dari atas. Turbin jenis

ini secara umumnya bergerak lebih perlahan dibandingkan jenis turbin angin sumbu horizontal, tetapi menghasilkan

torsi yang besar. Contoh turbin Savonius ditunjukkan pada Gambar 3.

Gambar 3 Turbin Savonius.

Sumber: http://www.reuk.co.uk/Savonius-Wind-Turbines.htm.

Gaya Aerodinamik pada Turbin angin Darrieus

Prinsip kerja dari rotor Darrieus dapat disederhanakan. Pertama, asumsikan arah angin datang dari depan

rotor baling-baling. Ketika pergerakan rotor lebih cepat menyamai dengan kecepatan angin yang tak terganggu yaitu

ratio kecepatan bladedengan kecepatan angin bebas, tsr > 3. Gambar 4 menunjukan garis vektor percepatan dari

bentuk airfoil baling-baling pada posisi angular yang berbeda-beda (Arsad et al, 2009)

Gambar 4 Gaya-gaya pada setiap blade

Sumber: Arsad et al (2009).

Dengan:

1.      Panah biru – kecepatan angin relatif.

2.      Panah merah – kecepatan relatif ke baling-baling.

3.      Panah hitam – resultan kecepatan udara relatif ke baling-baling.

4.      Panah hijau – gaya angkat (lift force).

5.      Panah abu-abu – gaya seret (drag force).

Dengan nilai tsr yang tinggi, baling-baling akan ”memotong” melalui angin dengan sudut serang (angle of

attack) yang kecil. Resultan gaya angkat (lift) akan membantu perputaran baling-baling,sedangkan gaya seret (drag)

akan melawan perputaran dari baling-baling itu. Ketika gaya angkat nol pada sisi kiri (0˚) dan sisi kanan (180˚)

dengan baling-baling simetris bergerak pararel menuju arah angin, torsi berubah menjadi negatif disekitar posisi ini.

Mendekati posisi depan (90˚) dan posisi dibelakang (270˚), komponen dari gaya 15 angkat (lift) lebih besar

dibandingkan gaya seret (drag) sehingga menghasilkan torsi. Torsi total per satu putaran akan bernilai positif jika

baling-baling diposisikan pada tempat yang tepat sehingga rotor akan berputar pada arah yang benar (Arsad et al,

2009)

Keuntungan turbin angin Darrieus (Kragten, 2004):

a.    tidak memerlukan pengarah angin dan memerlukan konstruksi yang mudah.

b.    biaya pembuatannya lebih murah dibanding dengan turbin angin sumbu horisontal dan memiliki desain rotor yang

lebih mudah

c.    dapat digunakan di kecepatan angin rendah.

Kerugian turbin angin Darrieus ( Kragten, 2004):

a.    tidak memiliki sistem self starting.

b.    rumit dalam pembuatan sudunya.c.    Sudut serang berubah ubah seiring dengan berputarnya turbin. 

Teori Elemen Bilah

Teori elemen bilah adalah metode sederhana yang digunakan unutk

menganalisis rotor, propeler, fan, dan kompresor. Teori ini digunakan untuk

menganalisa gaya aerodinamika padarotating machine. Pada teori ini, gaya

angkat dan gaya hambat dihitung per elemen sudu kemudian diintregasikan

sepanjang sudu.

Prinsip teori ini adalah membagi sudu menjadi beberapa bagian dan

menghitung gaya-gaya yang timbul pada setiap sub bagian untuk kemudian

disatukan kembali. Penerapan teori elemen bilah pada turbin angin Darrieus

tipe-H ditunjukkan pada gambar 5 di bawah ini:

Gambar 5: Gaya pada sudu turbin angin Darrieus

Sumber: Arsad et al (2009)

Dari gambar 2.18 dapat diturunkan kecepatan relatif:

Sudut serang α,

Koefisien normal dan tangensial,

                 

Sehingga Torsi yang diperoleh searah putaran pada θ tertentu suatu airfoil

adalah:

Dengan:Ur: kecepatan relatif(m/s)

ρ  :  masa jenis udara(kg/m3)

U’:kecepatan udara pada sudu(m/s)

ω : kecepatan tangensial turbin(rad/s)

Fl:Gaya angkat airfoil (N)Fd: Gaya hambat airfoil(N)R  : jari-jari turbin(m)

2.6  Teori momentum

Teori momentum adalah metode analisis dengan cara memperhitungkan

perubahan momentum udara selama melewati turbin angin. Teori momentum

mengasumsikan bahwa aliran adalah tidak viskos dan tunak, juga rotor dianggap

sebagai sebuah piringan dengan jumlah sudu tak terbatas. Pertimbangan yang

digunakan dalam teori momentum yang juga diaplikasikan pada teori elemen sudu

adalah (Liang, 2002):

1.        Daya merupakan fungsi sederhana dari thrust

2.        Kecepatan dianggap seragam

Gambar 6 Arah angin sebelum dan sesudah turbin

Sumber: Liang (2002)

Seperti pada Gambar 6 terlihat bahwa jika U adalah kecepatan angin di

depan rotor, U’ adalah kecepatan angin pada saat melalui rotor dan U” adalah

kecepatan angin dibelakang rotor, maka berdasarkan persamaan

kontinuitas (Liang, 2002):

 

Selanjutnya berdasarkan teorema Euler, gaya yang bekerja pada rotor

adalah:

              

Karenanya daya kinetik angin yang diserap oleh rotor adalah:

              

Selisih daya kinetik di depan dan di belakang rotor dapat dihitung

dengan persamaan energi kinetik:

                                                       

Dengan integral diperoleh:

                    

Lalu kita substitusikan kecepatan angin diatas ke dalam persamaan

bernoulli diperoleh:

                

Dengan menambahkan kedua persamaan untuk menghilangkan P maka diperoleh:

                

Dengan membandingkan dengan perbedaan energi kinetik di depan dan di

belakang rotor:

                 

Maka diperoleh:

                     

                 

Jika persamaan 2-19 disubstitusikan kedalam 2-10 dan 2-11 didapat:

                  

Untuk kecepatan U tertentu dapat dikaji besarnya Pt sebagai fungsi dari

U” dengan , mendeferensiasi persamaan.

 

Untuk persamaan diatas dapat diperoleh akar-akarnya dengan persamaan

dibawah:

 dengan:

a=-3

b=-2U

c=-U

Sehingga diperoleh dua akar persamaan yaitu: U” = -U yang berarti

mengahsilkan energi kinetik minimum dan  yang merupakan harga yang

menghasilkan energi kinetik maksimum. Dengan demikian energi kinetik maksimum

yang diperoleh adalah:

Efisiensi turbin angin adalah perbandingan antara energi kinetik yang

diserap oleh turbin angin terhadap energi kinetik angin yang tersedia.

Persamaan untuk mendapatkan efisiensi maksimum turbin angin adalah sebagai

berikut (Liang, 2002):

           

Dengan energi

kinetik maksimum dari persamaan 2-23 didapat:

              

Nilai 16/27 adalah batas maksimum Betz (Betz limit) yang menyatakan daya

maksimum yang mampu diserap oleh turbin angin tidak lebih dari 59,3% dari daya

angin yang tersedia.

Daya Turbin Angin

Daya yang dihasilkan dari konversi oleh rotor turbin angin sebanding

dengan pangkat tiga kecepatan angin. Daya yang dapat dihasilkan rotor turbine

adalah (Hunt, 1981):

   

                                                     

Dengan:        Pt          : daya keluaran rotor turbin angin (watt)

                               Cp         : koefisien daya turbin angin

                               ρ            : massa jenis udara (kg/m3)

                               A’         :Luas sapuan rotor(m2)

                               U          : kecepatan angin (m/s)

TURBIN ANGINTurbin angin adalah kincir angin yang digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik. Turbin angin ini pada awalnya dibuat untuk mengakomodasi kebutuhan para petani dalam melakukan penggilingan padi, keperluan irigasi, dll. Turbin angin terdahulu banyak dibangun di Denmark, Belanda, dan negara-negara Eropa lainnya dan lebih dikenal dengan Windmill.

Kini turbin angin lebih banyak digunakan untuk mengakomodasi kebutuhan listrik

masyarakat, dengan menggunakan prinsip konversi energi dan menggunakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui yaitu angin. Walaupun sampai saat ini pembangunan turbin angin masih belum dapat menyaingi pembangkit listrik konvensonal(Co: PLTD,PLTU,dll), turbin angin masih lebih dikembangkan oleh para ilmuwan karena dalam waktu dekat manusia akan dihadapkan dengan masalah kekurangan sumber daya alam tak terbaharui(Co : batubara, minyak bumi) sebagai bahan dasar untuk membangkitkan listrik.

Perhitungan daya yang dapat dihasilkan oleh sebuah turbin angin dengan diameter kipas r adalah :

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 diatas dapat dikalikan dengan 0,2 atau 0,3 untuk mendapatkan hasil yang cukup eksak.

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

Prinsip dasar kerja dari turbin angin adalah mengubah energi mekanis dari angin menjadi energi putar pada kincir, lalu putaran 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. GearboxAlat ini berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir menjadi putaran tinggi. Biasanya Gearbox yang digunakan sekitar 1:60

2. Brake systemDigunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox agar bekerja pada titik aman saat terdapat angin yang besar. Alat ini perlu dipasang karena generator memiliki titik kerja aman dalam pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energi listrik maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang telah ditentukan. Kehadiran angin diluar diguaan akan menyebabkan putaran yang cukup cepat pada poros generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini dapat merusak generator. Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih diantaranya : overheat, rotor breakdown, kawat pada generator putus, karena tidak dapat menahan arus yang cukup besar.

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. 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.

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. Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat meningkat atau ketika kecepatan angin suatu daerah sedang menurun, maka kebutuhan permintaan akan daya listrik tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu kita perlu menyimpan sebagian energi yang dihasilkan ketika terjadi kelebihan daya pada saat turbin angin berputar kencang atau saat penggunaan daya pada masyarakat menurun. Penyimpanan energi ini diakomodasi dengan menggunakan alat penyimpan energi. Contoh sederhana yang dapat dijadikan referensi sebagai alat penyimpan energi listrik adalah aki mobil. Aki mobil memiliki kapasitas penyimpanan energi yang cukup besar. Aki 12 volt, 65 Ah dapat dipakai untuk mencatu rumah tangga (kurang lebih) selama 0.5 jam pada daya 780 watt.

Kendala dalam menggunakan alat ini adalah alat ini memerlukan catu daya DC(Direct Current) untuk meng-charge/mengisi energi, sedangkan dari generator dihasilkan catu daya AC(Alternating Current). Oleh karena itu diperlukan rectifier-inverter untuk mengakomodasi keperluan ini. Rectifier-inverter akan dijelaskan berikut.

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.

Turbin angin

Turbin angin mengambil energi angin dengan menurunkan kecepatannya. Untuk bisa mencapai 100% efisien, maka sebuah turbin angin harus menahan 100% kecepatan angin yang ada, dan rotor harus terbuat dari piringan solid dan tidak berputar sama sekali, yang artinya tidak ada energi kinetik yang akan dikonversi. 

Energi angin bisa ditangkap dengan dua atau tiga buah bilah sudu yang didesain seperti

sayap pesawat terbang. Untuk mendapatkan kecepatan angin yang cukup tinggi, konstan, dan tidak terlalu banyak turbulensi biasanya turbin angin dipasang di atas sebuah menara pada ketinggian 30 meter atau lebih. 

Bilah sudu yang digunakan berfungsi seperti sayap pesawat udara. Ketika angin bertiup melalui bilah tersebut, maka akan timbul udara bertekanan rendah di bagian bawah dari sudu, Tekanan udara yang rendah akan menarik sudu bergerak ke area tersebut. Gaya yang ditimbulkan dinamakan gaya angkat. Besarnya gaya angkat biasanya lebih kuat dari tekanan pada sisi depan bilah, atau yang biasa disebut tarik. Kombinasi antara gaya angkat dan tarik menyebabkan rotor berputar seperti propeler dan memutar generator. Turbin angin bisa digunakan secara stand-alone, atau bisa dihubungkan ke jaringan transmisi atau bisa dikombinasikan dengan sistem panel surya. 

Untuk perusahaan listrik, sejumlah besar turbin angin dibangun berdekatan untuk membentuk pembangkit listrik tenaga angin. Secara teori, efisiensi maksimum yang bisa dicapai setiap desain turbin angin adalah 59%, artinya energi angin yang bisa diserap hanyalah 59%. Jika faktor-faktor seperti kekuatan dan durabilitas diperhitungkan, maka efisiensi sebenarnya hanya 35 - 45%, bahkan untuk desain terbaik. Terlebih lagi jika ditambah inefisiensi sistem wind turbin lengkap, termasuk generator, bearing, transmisi daya dan sebagainya, hanya 10-30% energi angin yang bisa dikonversikan ke listrik.

 

VAWT (Vertical Axis Wind Turbine)

Sesuai namanya, Vertical Axis Wind Turbine (VAWT) mempunyai sumbu vertikal dengan bilah-bilah sudu paralel dengan sumbunya. Turbin angin sumbu vertikal memiliki efisiensi yang lebih kecil dibandingkan dengan Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT) atau turbin angin sumbu horisontal. 

Ada beberapa kelebihan yang dimiliki oleh turbin sumbu vertikal, antara lain : aman, mudah membangunnya, bisa dipasang tidak jauh dari tanah, dan lebih baik dalam menangani turbulensi angin. Generator dan gearbox bisa ditempatkan tidak jauh dari permukaan tanah. Hal ini meringankan beban tower dan memudahkan perawatan. Turbin sumbu vertikal yang lazim digunakan adalah Savonius dan Darrieus. 

Savonius Savonius merupakan jenis turbin angin yang paling sederhana dan versi besar dari anemometer. Turbin Savonius dapat berputar karena adanya gaya tarik (drag). Efisiensi yang bisa dicapai turbin angin jenis ini sekitar 30%. 

Darrieus Turbin angin Darrieus mempunyai bilah sudu yang disusun dalam posisi simetri dengan sudut bilah diatur relatif terhadap poros. Pengaturan ini cukup efektif untuk menangkap berbagai arah angin. Berbeda dengan Savonius, Darrieus memanfaatkan gaya angkat yang terjadi ketika angin bertiup. Bilah sudu turbin Darrieus bergerak berputar mengelilingi

sumbu.

 

Horizontal Axis Wind Turbine

Turbin angin sumbu vertikal memiliki rotor shaft dan generator yang berada di puncak menara dan harus searah dengan arah angin. Turbin angin yang berukuran lebih kecil diarahkan dengan menggunakan sirip, sedangkan untuk turbin angin berkapasitas besar menggunakan sensor dan motor servo untuk menggerakkan turbin agar menghadap dan searah dengan arah angin. 

Energi angin yang ditangkap oleh bilah-bilah sudu menghasilkan putaran yang rendah pada hub-nya. Oleh karenanya, sebagian besar turbin angin menggunakan gear boxuntuk mengubah putaran rendah yang dihasilkan bilah sudu menjadi lebih cepat dan sesuai untuk memutar generator. 

Bilah sudu yang digunakan biasanya terbuat dari bahan yang kuat untuk menghindari bilah sudu tersebut terdorong dan mengenai menara ketika berputar pada saat angin kencang bertiup. Biasanya, jarak antara bilah sudu dan menara pun diatur, bahkan kadang-kadang agak sedikit dimiringkan ke atas, agar kemungkinan tersebut semakin kecil.

Jenis Turbin AnginJenis turbin angin ada 2, yaitu :

1. Turbin angin sumbu horizontal2. Turbin angin sumbu tegak (misalnya turbin angin Darrieus)

[sunting] Turbin angin sumbu horizontalTurbin angin megawatt pertama di dunia berada di Castleton, Vermont

Turbin angin sumbu horizontal (TASH) memiliki poros rotor utama dan generator listrik di puncak menara. Turbin berukuran kecil diarahkan oleh sebuah baling-baling angin (baling-baling cuaca)

yang sederhana, sedangkan turbin berukuran besar pada umumnya menggunakan sebuah sensor angin yang digandengkan ke sebuah servo motor. Sebagian besar memiliki sebuah gearbox yang mengubah perputaran kincir yang pelan menjadi lebih cepat berputar.

Karena sebuah menara menghasilkan turbulensi di belakangnya, turbin biasanya diarahkan melawan arah anginnya menara. Bilah-bilah turbin dibuat kaku agar mereka tidak terdorong menuju menara oleh angin berkecepatan tinggi. Sebagai tambahan, bilah-bilah itu diletakkan di depan menara pada jarak tertentu dan sedikit dimiringkan.

Karena turbulensi menyebabkan kerusakan struktur menara, dan realibilitas begitu penting, sebagian besar TASH merupakan mesin upwind (melawan arah angin). Meski memiliki permasalahan turbulensi, mesin downwind (menurut jurusan angin) dibuat karena tidak memerlukan mekanisme tambahan agar mereka tetap sejalan dengan angin, dan karena di saat angin berhembus sangat kencang, bilah-bilahnya bisa ditekuk sehingga mengurangi wilayah tiupan mereka dan dengan demikian juga mengurangi resintensi angin dari bilah-bilah itu.[sunting] Kelebihan TASH

* Dasar menara yang tinggi membolehkan akses ke angin yang lebih kuat di tempat-tempat yang memiliki geseran angin (perbedaan antara laju dan arah angin antara dua titik yang jaraknya relatif dekat di dalam atmosfir bumi. Di sejumlah lokasi geseran angin, setiap sepuluh meter ke atas, kecepatan angin meningkat sebesar 20%.

[sunting] Kelemahan TASH

* Menara yang tinggi serta bilah yang panjangnya bisa mencapai 90 meter sulit 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-bilah yang berat, gearbox, dan generator.* TASH yang tinggi bisa mempengaruhi radar airport.* Ukurannya yang tinggi merintangi jangkauan pandangan dan mengganggu penampilan lansekap.* Berbagai varian downwind menderita kerusakan struktur yang disebabkan oleh turbulensi.* TASH membutuhkan mekanisme kontrol yaw tambahan untuk membelokkan kincir ke arah angin.

[sunting] Turbin Angin Sumbu VertikalTurbin angin Darrieus30 m di Kepulauan Magdalen

Turbin angin sumbu vertikal/tegak (atau TASV) memiliki poros/sumbu rotor utama yang disusun tegak lurus. Kelebihan utama susunan ini adalah turbin tidak harus diarahkan ke angin agar menjadi efektif. Kelebihan ini sangat berguna di tempat-tempat yang arah anginnya sangat bervariasi. VAWT mampu mendayagunakan angin dari berbagai arah.

Dengan sumbu yang vertikal, generator serta gearbox bisa ditempatkan di dekat tanah, jadi menara tidak perlu menyokongnya dan lebih mudah diakses untuk keperluan perawatan. Tapi ini menyebabkan sejumlah 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 sulit dipasang di atas menara, turbin sumbu tegak sering dipasang lebih dekat ke dasar tempat ia diletakkan, seperti tanah atau puncak atap sebuah bangunan. Kecepatan angin lebih pelan pada ketinggian yang rendah, sehingga yang tersedia adalah energi angin yang sedikit. Aliran udara di dekat tanah dan obyek yang lain mampu menciptakan aliran yang bergolak, yang bisa

menyebabkan berbagai permasalahan yang berkaitan dengan getaran, diantaranya kebisingan dan bearing wear yang akan meningkatkan biaya pemeliharaan atau mempersingkat umur turbin angin. Jika tinggi puncak atap yang dipasangi menara turbin kira-kira 50% dari tinggi bangunan, ini merupakan titik optimal bagi energi angin yang maksimal dan turbulensi angin yang minimal.[sunting] 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 pemeliharaan bagian-bagiannya yang bergerak jadi lebih mudah.* TASV memiliki sudut airfoil (bentuk bilah sebuah baling-baling yang terlihat secara melintang) yang lebih tinggi, memberikan keaerodinamisan yang tinggi sembari mengurangi drag pada tekanan yang rendah dan tinggi.* Desain TASV berbilah lurus dengan potongan melintang berbentuk kotak atau empat persegi panjang memiliki wilayah tiupan yang lebih besar untuk diameter tertentu daripada wilayah tiupan berbentuk lingkarannya TASH.* TASV memiliki kecepatan awal angin yang lebih rendah daripada TASH. Biasanya TASV mulai menghasilkan listrik pada 10km/jam (6 m.p.h.)* TASV biasanya memiliki tip speed ratio (perbandingan antara kecepatan putaran dari ujung sebuah bilah dengan laju sebenarnya angin) yang lebih rendah sehingga lebih kecil kemungkinannya rusak di saat angin berhembus sangat kencang.* TASV bisa didirikan pada lokasi-lokasi dimana struktur yang lebih tinggi dilarang dibangun.* TASV yang ditempatkan di dekat tanah bisa mengambil keuntungan dari berbagai lokasi yang menyalurkan angin serta meningkatkan laju angin (seperti gunung atau bukit yang puncaknya datar dan puncak bukit),* TASV tidak harus diubah posisinya jika arah angin berubah.* Kincir pada TASV mudah dilihat dan dihindari burung.

[sunting] Kekurangan TASV

* Kebanyakan TASV memproduksi energi hanya 50% dari efisiensi TASH karena drag tambahan yang dimilikinya saat kincir berputar.* TASV tidak mengambil keuntungan dari angin yang melaju lebih kencang di elevasi 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 pada bantalan. Kabel yang dikaitkan ke puncak bantalan meningkatkan daya dorong ke bawah saat angin bertiup.http://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_angin

~ Listrik Alternatif Dari Turbin AnginKumpulan Artikel   - 103 - Energi Angin / Wind Turbine / Wind Mill

Turbin Angin sebagai Alternatif Pembangkit Listrik

Menurunnya tinggi permukaan air di berbagai bendungan-terutama yang dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit

listrik tenaga air (PLTA)-telah menurunkan pasokan listrik di Jawa hingga 500 megawatt. Sebagai salah satu sumber

pemasok listrik, PLTA bersama pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) dan pembangkit listrik tenaga gas (PLTG)

memang memegang peran penting terhadap ketersediaan listrik terutama di Jawa, Madura, dan Bali. Energi angin

yang sebenarnya berlimpah di Indonesia ternyata belum dimanfaatkan sebagai alternatif penghasil listrik.

Padahal, di berbagai negara, pemanfaatan energi angin sebagai sumber energi alternatif nonkonvensional sudah

semakin mendapatkan perhatian. Hal ini tentu saja didorong oleh kesadaran terhadap timbulnya krisis energi dengan

kenyataan bahwa kebutuhan energi terus meningkat sedemikian besarnya. Di samping itu, angin merupakan sumber

energi yang tak ada habisnya sehingga pemanfaatan sistem konversi energi angin akan berdampak positif terhadap

lingkungan.

Asal energi angin

Semua energi yang dapat diperbaharui dan bahkan energi pada bahan bakar fosil-kecuali energi pasang surut dan

panas bumi-berasal dari Matahari. Matahari meradiasi 1,74 x 1.014 kilowatt jam energi ke Bumi setiap jam. Dengan

kata lain, Bumi menerima 1,74 x 1.017 watt daya.

Sekitar 1-2 persen dari energi tersebut diubah menjadi energi angin. Jadi, energi angin berjumlah 50-100 kali lebih

banyak daripada energi yang diubah menjadi biomassa oleh seluruh tumbuhan yang ada di muka Bumi.

Sebagaimana diketahui, pada dasarnya angin terjadi karena ada perbedaan temperatur antara udara panas dan

udara dingin. Daerah sekitar khatulistiwa, yaitu pada busur 0°, adalah daerah yang mengalami pemanasan lebih

banyak dari Matahari dibanding daerah lainnya di Bumi.

Daerah panas ditunjukkan dengan warna merah, oranye, dan kuning pada gambar inframerah dari temperatur

permukaan laut yang diambil dari satelit NOAA-7 pada Juli 1984. Udara panas lebih ringan daripada udara dingin

dan akan naik ke atas sampai mencapai ketinggian sekitar 10 kilometer dan akan tersebar ke arah utara dan selatan.

Jika Bumi tidak berotasi pada sumbunya, maka udara akan tiba di kutub utara dan kutub selatan, turun ke

permukaan lalu kembali ke khatulistiwa. Udara yang bergerak inilah yang merupakan energi yang dapat

diperbaharui, yang dapat digunakan untuk memutar turbin dan akhirnya dapat menghasilkan listrik.

Mekanisme turbin angin

Sebuah pembangkit listrik tenaga angin dapat dibuat dengan menggabungkan beberapa turbin angin sehingga

menghasilkan listrik ke unit penyalur listrik. Listrik dialirkan melalui kabel transmisi dan didistribusikan ke rumah-

rumah, kantor, sekolah, dan sebagainya.

Turbin angin dapat memiliki tiga buah bilah turbin. Jenis lain yang umum adalah jenis turbin dua bilah.

Jadi, bagaimana turbin angin menghasilkan listrik? Turbin angin bekerja sebagai kebalikan dari kipas angin.

Bukannya menggunakan listrik untuk membuat angin, seperti pada kipas angin, turbin angin menggunakan angin

untuk membuat listrik.

Angin akan memutar sudut turbin, kemudian memutar sebuah poros yang dihubungkan dengan generator, lalu

menghasilkan listrik. Turbin untuk pemakaian umum berukuran 50-750 kilowatt. Sebuah turbin kecil, kapasitas 50

kilowatt, digunakan untuk perumahan, piringan parabola, atau pemompaan air.

Jenis turbin angin

Dalam perkembangannya, turbin angin dibagi menjadi jenis turbin angin propeler dan turbin angin Darrieus. Kedua

jenis turbin inilah yang kini memperoleh perhatian besar untuk dikembangkan.

Pemanfaatannya yang umum sekarang sudah digunakan adalah untuk memompa air dan pembangkit tenaga listrik.

Turbin angin propeler adalah jenis turbin angin dengan poros horizontal seperti baling- baling pesawat terbang pada

umumnya. Turbin angin ini harus diarahkan sesuai dengan arah angin yang paling tinggi kecepatannya.

Kecepatan angin diukur dengan alat yang disebut anemometer. Anemometer jenis mangkok adalah yang paling

banyak digunakan. Anemometer mangkok mempunyai sumbu vertikal dan tiga buah mangkok yang berfungsi

menangkap angin.

Jumlah putaran per menit dari poros anemometer dihitung secara elektronik. Biasanya, anemometer dilengkapi

dengan sudut angin untuk mendeteksi arah angin.

Jenis anemometer lain adalah anemometer ultrasonik atau jenis laser yang mendeteksi perbedaan fase dari suara

atau cahaya koheren yang dipantulkan dari molekul-molekul udara.

Turbin angin Darrieus merupakan suatu sistem konversi energi angin yang digolongkan dalam jenis turbin angin

berporos tegak. Turbin angin ini pertama kali ditemukan oleh GJM Darrieus tahun 1920. Keuntungan dari turbin angin

jenis Darrieus adalah tidak memerlukan mekanisme orientasi pada arah angin (tidak perlu mendeteksi arah angin

yang paling tinggi kecepatannya) seperti pada turbin angin propeler.

Di Indonesia telah mulai dikembangkan proyek percontohan baik oleh lembaga penelitian maupun oleh pusat studi

beberapa perguruan tinggi. Proyek ini perlu memperoleh perhatian dari pihak yang terkait untuk dikembangkan

karena membutuhkan riset yang cukup intensif mengenai kecepatan angin, lokasi penempatan turbin angin, serta

cara untuk mengatur pembebanan turbin yang tidak merata. Misalnya pada malam hari angin cukup kencang,

sedangkan pada pagi dan siang hari kecepatan angin turun sehingga harus ada mekanisme penyimpanan energi

serta mekanisme untuk menstabilkan fluktuasi tegangan listrik yang dihasilkan.

Dalam situasi yang serba kekurangan pasokan listrik seperti sekarang, tampaknya alternatif energi angin perlu dikaji

ulang. Selain hasilnya selalu berkelanjutan, harganya pun kompetitif dibanding pembangkit listrik lainnya.

Mochamad Safarudin Staf Pengajar dan Peneliti pada Sekolah Tinggi Teknologi Mandala, Bandung

Sumber: kompas

Turbin anginTurbin angin adalah kincir angin yang digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik. Turbin angin ini

pada awalnya dibuat untuk mengakomodasi kebutuhan para petani dalam melakukan penggilingan padi,

keperluan irigasi, dll. Turbin angin terdahulu banyak dibangun di Denmark, Belanda, dan negara-negara

Eropa lainnya dan lebih dikenal dengan Windmill.

Kini turbin angin lebih banyak digunakan untuk mengakomodasi kebutuhan listrik masyarakat, dengan

menggunakan prinsip konversi energi dan menggunakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui

yaitu angin. Walaupun sampai saat ini pembangunan turbin angin masih belum dapat menyaingi

pembangkit listrik konvensonal (Contoh: PLTD,PLTU,dll), turbin angin masih lebih dikembangkan oleh

para ilmuwan karena dalam waktu dekat manusia akan dihadapkan dengan masalah kekurangan sumber

daya alam tak terbaharui (Contoh : batubara, minyak bumi) sebagai bahan dasar untuk membangkitkan

listrik.

Perhitungan daya yang dapat dihasilkan oleh sebuah turbin angin dengan diameter kipas r adalah :

 dimana   adalah kerapatan angin pada waktu tertentu dan  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.

Prinsip dasar kerja dari turbin angin adalah mengubah energi mekanis dari angin menjadi energi putar

pada kincir, lalu putaran 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.

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 memiliki titik kerja aman dalam

pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energi listrik maksimal pada saat bekerja pada titik

kerja yang telah ditentukan. Kehadiran angin diluar diguaan akan menyebabkan putaran yang cukup

cepat pada poros generator, sehingga jika tidak di atasi maka putaran ini dapat merusak generator.

Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih diantaranya : overheat, rotor breakdown, kawat pada

generator putus karena tidak dapat menahan arus yang cukup besar.

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. 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.

4. Penyimpan energi

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. Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat meningkat

atau ketika kecepatan angin suatu daerah sedang menurun, maka kebutuhan permintaan akan daya

listrik tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu kita perlu menyimpan sebagian energi yang dihasilkan ketika

terjadi kelebihan daya pada saat turbin angin berputar kencang atau saat penggunaan daya pada

masyarakat menurun. Penyimpanan energi ini diakomodasi dengan menggunakan alat penyimpan

energi. Contoh sederhana yang dapat dijadikan referensi sebagai alat penyimpan energi listrik adalah aki

mobil. Aki mobil memiliki kapasitas penyimpanan energi yang cukup besar. Aki 12 volt, 65 Ah dapat

dipakai untuk mencatu rumah tangga (kurang lebih) selama 0.5 jam pada daya 780 watt.

Kendala dalam menggunakan alat ini adalah alat ini memerlukan catu daya DC (Direct Current) untuk

meng-charge/mengisi energi, sedangkan dari generator dihasilkan catu daya AC (Alternating Current).

Oleh karena itu diperlukan rectifier-inverter untuk mengakomodasi keperluan ini. Rectifier-inverter akan

dijelaskan berikut.

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.

Jenis turbin angin

Jenis turbin angin ada 2, yaitu :

1. Turbin angin sumbu horizontal

2. Turbin angin sumbu tegak (misalnya turbin angin Darrieus)

[sunting]Turbin angin sumbu horizontal

Turbin angin megawatt pertama di dunia berada di Castleton, Vermont

Turbin angin sumbu horizontal (TASH) memiliki poros rotor utama dan generator listrik di puncak menara.

Turbin berukuran kecil diarahkan oleh sebuahbaling-baling angin (baling-baling cuaca) yang sederhana,

sedangkan turbin berukuran besar pada umumnya menggunakan sebuah sensor angin yang

digandengkan ke sebuah servo motor. Sebagian besar memiliki sebuah gearbox yang mengubah

perputaran kincir yang pelan menjadi lebih cepat berputar.

Karena sebuah menara menghasilkan turbulensi di belakangnya, turbin biasanya diarahkan melawan

arah anginnya menara. Bilah-bilah turbin dibuat kaku agar mereka tidak terdorong menuju menara oleh

angin berkecepatan tinggi. Sebagai tambahan, bilah-bilah itu diletakkan di depan menara pada jarak

tertentu dan sedikit dimiringkan.

Karena turbulensi menyebabkan kerusakan struktur menara, dan realibilitas begitu penting, sebagian

besar TASH merupakan mesin upwind (melawan arah angin). Meski memiliki permasalahan turbulensi,

mesin downwind (menurut jurusan angin) dibuat karena tidak memerlukan mekanisme tambahan agar

mereka tetap sejalan dengan angin, dan karena di saat angin berhembus sangat kencang, bilah-bilahnya

bisa ditekuk sehingga mengurangi wilayah tiupan mereka dan dengan demikian juga mengurangi

resintensi angin dari bilah-bilah itu.

[sunting]Kelebihan TASH

Dasar menara yang tinggi membolehkan akses ke angin yang lebih kuat di tempat-tempat yang

memiliki geseran angin (perbedaan antara laju dan arah angin antara dua titik yang jaraknya relatif

dekat di dalam atmosfer bumi. Di sejumlah lokasi geseran angin, setiap sepuluh meter ke atas,

kecepatan angin meningkat sebesar 20%.

[sunting]Kelemahan TASH

Menara yang tinggi serta bilah yang panjangnya bisa mencapai 90 meter sulit 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-bilah yang berat, gearbox, dan

generator.

TASH yang tinggi bisa memengaruhi radar airport.

Ukurannya yang tinggi merintangi jangkauan pandangan dan mengganggu penampilan lansekap.

Berbagai varian downwind menderita kerusakan struktur yang disebabkan oleh turbulensi.

TASH membutuhkan mekanisme kontrol yaw tambahan untuk membelokkan kincir ke arah angin.

[sunting]Turbin Angin Sumbu Vertikal

Turbin angin Darrieus30 m di Kepulauan Magdalen

Turbin angin sumbu vertikal/tegak (atau TASV) memiliki poros/sumbu rotor utama yang disusun tegak

lurus. Kelebihan utama susunan ini adalah turbin tidak harus diarahkan ke angin agar menjadi efektif.

Kelebihan ini sangat berguna di tempat-tempat yang arah anginnya sangat bervariasi. VAWT mampu

mendayagunakan angin dari berbagai arah.

Dengan sumbu yang vertikal, generator serta gearbox bisa ditempatkan di dekat tanah, jadi menara tidak

perlu menyokongnya dan lebih mudah diakses untuk keperluan perawatan. Tapi ini menyebabkan

sejumlah 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 sulit dipasang di atas menara, turbin sumbu tegak sering dipasang lebih dekat ke dasar tempat ia

diletakkan, seperti tanah atau puncak atap sebuah bangunan. Kecepatan angin lebih pelan pada

ketinggian yang rendah, sehingga yang tersedia adalah energi angin yang sedikit. Aliran udara di dekat

tanah dan obyek yang lain mampu menciptakan aliran yang bergolak, yang bisa menyebabkan berbagai

permasalahan yang berkaitan dengan getaran, diantaranya kebisingan dan bearing wear yang akan

meningkatkan biaya pemeliharaan atau mempersingkat umur turbin angin. Jika tinggi puncak atap yang

dipasangi menara turbin kira-kira 50% dari tinggi bangunan, ini merupakan titik optimal bagi energi angin

yang maksimal dan turbulensi angin yang minimal.

[sunting]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 pemeliharaan bagian-bagiannya yang

bergerak jadi lebih mudah.

TASV memiliki sudut airfoil (bentuk bilah sebuah baling-baling yang terlihat secara melintang) yang

lebih tinggi, memberikan keaerodinamisan yang tinggi sembari mengurangi drag pada tekanan yang

rendah dan tinggi.

Desain TASV berbilah lurus dengan potongan melintang berbentuk kotak atau empat persegi

panjang memiliki wilayah tiupan yang lebih besar untuk diameter tertentu daripada wilayah tiupan

berbentuk lingkarannya TASH.

TASV memiliki kecepatan awal angin yang lebih rendah daripada TASH. Biasanya TASV mulai

menghasilkan listrik pada 10km/jam (6 m.p.h.)

TASV biasanya memiliki tip speed ratio (perbandingan antara kecepatan putaran dari ujung sebuah

bilah dengan laju sebenarnya angin) yang lebih rendah sehingga lebih kecil kemungkinannya rusak

di saat angin berhembus sangat kencang.

TASV bisa didirikan pada lokasi-lokasi dimana struktur yang lebih tinggi dilarang dibangun.

TASV yang ditempatkan di dekat tanah bisa mengambil keuntungan dari berbagai lokasi yang

menyalurkan angin serta meningkatkan laju angin (seperti gunung atau bukit yang puncaknya datar

dan puncak bukit),

TASV tidak harus diubah posisinya jika arah angin berubah.

Kincir pada TASV mudah dilihat dan dihindari burung.

[sunting]Kekurangan TASV

Kebanyakan TASV memproduksi energi hanya 50% dari efisiensi TASH karena drag tambahan yang

dimilikinya saat kincir berputar.

TASV tidak mengambil keuntungan dari angin yang melaju lebih kencang di elevasi 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 pada bantalan. Kabel yang dikaitkan ke puncak bantalan

meningkatkan daya dorong ke bawah saat angin bertiup.

Jenis-jenis Turbin AnginAda dua jenis turbin angin yang umum digunakan saat ini, yaitu berdasarkan arah poros berputar (sumbu): turbin angin sumbu horisontal dan turbin angin sumbu vertikal. Ukuran turbin angin bervariasi. Turbin kecil yang digunakan untuk memasok energi rumah tunggal atau bisnis mungkin memiliki kapasitas kurang dari 100 kilowatt. Beberapa turbin komersial berukuran besar mungkin memiliki kapasitas 5 juta watt, atau 5 megawatt. Turbin yang lebih besar sering dikelompokkan bersama-sama sebagi ladang angin yang memasok listrik ke jaringan listrik.

Turbin Angin Sumbu Horisontal

Kebanyakan turbin angin yang digunakan saat ini adalah tipe sumbu horisontal. Turbin angin sumbu horisontal memiliki bilah baling-baling seperti di pesawat. Sebuah turbin angin horisontal berdiri setinggi bangunan 20-lantai dan memiliki tiga pisau yang rentangnya menjangkau 200 kaki. Turbin angin terbesar di dunia memiliki baling-baling yang lebih lebih panjang dari lapangan sepak bola. Turbin angin yang tinggi dan lebar dibangun untuk menangkap lebih banyak angin.

Turbin Angin Sumbu Vertikal 

Turbin angin sumbu vertikal memiliki bilah yang memanjang dari atas ke bawah. Turbin angin jenis ini yang paling umum adalah turbin angin Darrieus, dinamai sesuai dengan nama insinyur Perancis Georges Darrieus yang desainnya dipatenkan pada tahun 1931.

Jenis turbin angin vertikal biasanya berdiri setinggi 100 meter dengan lebar 50 kaki. Turbin angin sumbu vertikal menempati porsi kecil untuk digunakan pada saat ini.

Pembangkit Listrik Tenaga AnginPembangkit listrik tenaga angin, atau sering disebut ladang angin, adalah kelompok turbin angin yang digunakan untuk menghasilkan listrik. Sebuah ladang angin biasanya memiliki puluhan turbin angin yang tersebar di area yang luas. Ladang angin terbesar di dunia, Wind Horse Horse Hollow Wind Energy Center berada di Texas, memiliki 421 turbin angin yang menghasilkan listrik yang cukup untuk 220.000 rumah per tahun.

Banyak pembangkit listrik tenaga angin tidak dimiliki oleh perusahaan utilitas publik. Sebaliknya, mereka dimiliki dan dioperasikan oleh para prbisnis yang menjual listrik yang dihasilkan di ladang angin untuk utilitas listrik. Perusahaan-perusahaan swasta ini dikenal sebagai pengembang listrik swasta.

Pengetahuan Dasar Mengenai Turbin Angin

Turbin angin merupakan elemen utama dari sebuah ladang angin (wind farm), dan digunakan untuk mengubah energi kinetik angin menjadi energi mekanik dan kemudian menjadi listrik. Dalam konteks produksi listrik, turbin angin ini juga dikenal sebagai generator angin. Sebuah turbin angin terdiri dari rotor, baling-baling yang melekat pada rotor, generator dan struktur menara.

Rotor adalah elemen dari turbin angin yang mengumpulkan energi dari angin. Baling-baling dari turbin angin melekat pada pusat rotor. Baling-baling ini diputar oleh aliran angin dengan menggunaan desain aerodinamis yang rumit. Tingkat putaran baling-baling tergantung pada kecepatan angin dan bentuk baling-balinganya.

Untuk menghasilkan listrik diperlukan generator, yang mengubah energi kinetik menjadi listrik. Dalam turbin angin komersial terdapat gearbox yang ditempatkan di antara rotor dan generator, untuk mengubah kecepatan putaran rendah baling-baling ke rotasi kecepatan tinggi yang diperlukan untuk memproduksi listrik. Kecepatan rotasi turbin angin

biasanya antara 40-400 rpm (rotasi per menit) sedangkan untuk menghasilkan listrik kita membutuhkan 1200-1800 rpm.

Turbin angin dipasang di atas struktur menara tinggi (biasanya di atas 80 meter) untuk dapat beroperasi pada ketinggian yang diperlukan. Turbin angin memanfaatkan aliran angin pada ketinggian yang lebih tinggi karena kecepatannya yang lebih tinggi dan lebih konstan (karena pengaruh penurunan drag).

Listrik dihasilkan ketika baling-baling pada turbin angin diputar oleh aliran angin, yang membuat rotor berputar. Rotor mentransfer kekuatan ke generator (melalui gearbox) yang pada gilirannya mentransmisikan daya yang telah dikonversi ke sebuah transformator dan akhirnya ke jaringan grid. Sebuah turbin angin komersial dapat menghasilkan daya listrik berkisar antara 1,5-7 MW, tergantung pada ukuran, desain, dan aliran angin di lokasinya dipasang.

Ada dua desain utama turbin angin, turbin angin sumbu horizontal dan turbin angin sumbu vertikal. Sebuah turbin angin sumbu horizontal berputar di sumbu horizontal turbin angin tersebut. Baling-baling turbin angin modern dikendalikan oleh motor yang terkontrol secata komputerisasi dan dioptimalkan sehingga mereka selalu menghadap ke arah yang terbaik untuk "menangkap" angin, sehingga dapat mempertahankan kinerja tinggi untuk waktu yang cukup lama. Turbin angin sumbu horizontal merupakan turbin angin tipe lama dan yang paling umum digunakan saat ini pada ladang angin komersial. 

Di sisi lain, turbin sumbu vertikal berputar pada sumbu vertikal (omni-directional) yang berarti mereka tidak perlu menghadap ke arah arah angin untuk berputar. Turbin angin sumbu vertikal tidak memerlukan kecepatan angin yang tinggi dan teratur untuk beroperasi seperti pada sumbu horizontal, sehingga turbin angin jenis ini dapat diletakkan pada ketinggian yang lebih rendah. Ini merupakan keuntungan turbin omni-directional, kemampuan yang mereka miliki membuatnya lebih cocok untuk daerah perkotaan dan di atas atap.

Turbin angin dapat didirikan baik di darat (dikenal sebagai turbin angin darat) atau di laut (turbin angin lepas pantai). Turbin angin darat biasanya lebih murah karena mereka lebih mudah untuk diinstal. Turbin angin lepas pantai lebih mahal, tetapi mereka memperoleh keuntungan dari hembusan angin yang lebih konstan dan lebih banyak yang ditemukan di laut, memungkinkan untuk dipasang dengan kapasitas yang lebih besar.

Untuk produksi skala besar, turbin angin listrik diinstal dalam bentuk ladang angin. Ladang angin yang besar luasnya dapat mencapai beberapa mil persegi dan terdiri dari beberapa ratus turbin angin. Ladang angin yang terletak di darat disebut ladang angin darat dan ladang angin yang diletakkan di laut disebut ladang angin lepas pantai. Lokasi turbin angin yang terbaik adalah yang memiliki hembusan konstan, kecepatan angin yang non-turbulen minimal 10m/h (16km/h), dan terletak di dekat sebuah sistem transmisi.

Sebelum membangun ladang angin, angin di lokasi tersebut dipantau dan diukur setidaknya selama satu tahun. Pengukuran dilakukan pada tempat dan ketinggian yang berbeda. Data yang dikumpulkan akan menentukan desain, ketinggian, lokasi turbin angin

di ladang angin, dan jarak antar turbin angin. Sebuah gardu juga diperlukan di lokasi tersebut, tempat semua listrik yang dihasilkan dari turbin angin individu (tegangan menengah) dikumpulkan dan ditransmisikan dalam sistem transmisi lokal (ditransformasikan ke tegangan tinggi).

Pada instalasi ladang angin di darat, tanah di antara turbin angin dapat digunakan untuk tujuan pertanian.