Bagaimana angin diubah menjadi listrik? Anteseden langsung dari arus turbin angin adalah yang tua kincir angin, yang hingga saat ini masih digunakan untuk berbagai tugas, seperti mengekstraksi air atau menggiling biji-bijian. A kincir angin Ini adalah mesin dengan bilah atau bilah yang menempel pada poros umum, yang mulai berputar ketika angin bertiup.
Poros berputar ini dihubungkan dengan berbagai jenis mesin, seperti yang digunakan untuk menggiling biji-bijian, memompa air atau menghasilkan listrik.
Untuk menghasilkan listrik, pergerakan sudu mengaktifkan generator listrik yang mengubah energi mekanik rotasi dalam tenaga listrik. Generator ini dapat menjadi alternator atau dinamo, dan listrik yang dihasilkan dapat disimpan dalam baterai atau dikirim langsung ke jaringan listrik untuk didistribusikan. Yang benar-benar rumit bukanlah operasi itu sendiri, melainkan penelitian dan pengembangan yang diperlukan untuk mewujudkannya turbin angin lebih hemat.
Jenis Turbin Angin
Terutama ada dua jenis turbin angin: mereka sumbu horisontal dan orang-orang dari sumbu vertikal. Mereka dari sumbu horisontal adalah yang paling umum saat ini, sementara itu sumbu vertikal Mereka kurang umum, meskipun mereka memiliki kelebihan tertentu dalam situasi tertentu.
Los turbin angin de sumbu vertikal Mereka dibedakan karena tidak memerlukan sistem orientasi angin. Selain itu, generator listrik dapat diletakkan di atas tanah sehingga memudahkan perawatannya. Namun, miliknya produksi energi lebih rendah, dan memerlukan motor tambahan untuk mulai beroperasi.
Di sisi lain, turbin angin sumbu horizontal Mereka menghadirkan fleksibilitas yang lebih besar, karena dapat digunakan dalam aplikasi kecil, seperti instalasi terisolasi, atau di ladang angin besar.
Dalam jenis turbin angin vertikal, kami menemukan tiga varian utama:
- Savonius: Ini adalah turbin angin dengan efisiensi rendah, tetapi desainnya sangat sederhana.
- Giromill: Tipe ini menawarkan efisiensi yang lebih besar dibandingkan tipe Savonius, namun memerlukan kecepatan angin yang lebih tinggi.
- darrieus: Tipe ini dicirikan oleh bentuk sayapnya dan merupakan tipe yang memiliki performa tertinggi di antara tipe yang memiliki sumbu vertikal.
Kekurangan Turbin Angin
Salah satu masalah yang paling umum turbin angin Ukurannya yang sangat besar itulah yang menyebabkan getaran dan kebisingan. Oleh karena itu biasanya dipasang di daerah yang jauh dari pemukiman. Namun, tren terkini adalah perkembangan turbin yang lebih kecil o diam yang dapat berlokasi di perkotaan.
Tantangan lain di bidang tenaga angin adalah variabilitas angin. itu turbin angin Mereka dirancang untuk beroperasi secara optimal dalam kisaran kecepatan angin. Artinya, diperlukan kecepatan minimum agar bilah dapat mulai bergerak, dan pada gilirannya, terdapat batas maksimum untuk menghindari kerusakan pada mekanisme.
Umumnya turbin angin beroperasi dengan kecepatan angin antara 3 dan 24 meter per detik. Jika angin lebih lemah, daya yang dihasilkan tidak mencukupi, sedangkan jika terlalu kuat, turbin harus dimatikan untuk mencegah kerusakan, yang disebut dengan angin. kecepatan memotong.
Konstitusi turbin angin atau turbin angin
Los turbin angin sumbu horizontal, atau turbin angin sumbu horizontal (TEEH), terdiri dari beberapa segmen utama:
- Menara dan pondasi: Fondasinya bisa datar atau dalam, tergantung stabilitas yang diinginkan. Menara, pada bagiannya, memiliki berbagai jenis:
- Tubular baja: Ini adalah yang paling umum di ladang angin.
- beton: Mereka dibangun di lokasi dan memungkinkan penghitungan ketinggian yang tepat untuk memaksimalkan efisiensi.
- Struktur kisi: Mereka menggunakan profil baja, yang kurang umum digunakan pada turbin angin modern yang besar.
- Rotor: Ini adalah bagian yang menahan bilah. Fungsinya memanfaatkan energi angin dengan mengubahnya menjadi gerakan rotasi.
- Gondola: Sering disebut 'kepala' turbin angin, yang menampung semua mesin, termasuk generator, girboks, dan rem.
- Generator: Mengubah energi mekanik menjadi listrik. Dalam turbin angin modern, generator asinkron atau generator sinkron umpan ganda digunakan.
- Kotak pengali: Komponen ini memadukan kecepatan rendah rotor dengan kecepatan tinggi yang dibutuhkan generator untuk menghasilkan listrik yang efisien. Mengalikan putaran per menit (RPM) rotor dari 18-50 RPM menjadi sekitar 1.750 RPM.
- Rem: Rem mekanis menghentikan turbin angin dengan aman jika angin terlalu kencang atau jika diperlukan perawatan.
Peralatan listrik turbin angin
Los turbin angin termasuk a sistem makan yang menghubungkan energi yang dihasilkan ke jaringan listrik. Selain itu, mereka punya banyak sensor yang memantau variabel seperti kecepatan dan arah angin, serta suhu di dalam nacelle. Semua data ini memungkinkan pengendalian turbin angin secara efisien dan mengoptimalkan kinerjanya.
Selain sensor, itu turbin angin modern Mereka dilengkapi dengan mekanisme yang memungkinkan kemiringan bilah disesuaikan untuk mengoptimalkan penangkapan angin sesuai dengan intensitasnya.
Dengan perluasan peternakan angin, baik daratan maupun lautan, pemanfaatan angin menjadi salah satunya energi terbarukan lebih kompetitif dan bersih, yang berkontribusi signifikan terhadap pengurangan emisi CO2.
Energi angin terus berkembang, baik dalam menyempurnakan desain turbin angin maupun dalam mengoptimalkan kinerjanya dalam kondisi iklim yang berbeda.
Turbin angin memainkan peran penting dalam transisi menuju sistem energi yang lebih berkelanjutan, dengan memanfaatkan sumber yang tidak ada habisnya seperti angin.