2. Hanya dapat mengkonfersi energi angin 50 dikarenakan adanya gaya drag
tambahan. 3.
Bekerja pada putaran rendah, sehingga energi angin yang dihasilkan kecil. 4.
Dipasang ditempat rendah maka faktor keselamatan perlu diperhatikan.
2.3 Grafik Hubungan Antara C
p
Terhadap Tsr
Menurut Albert Betz Ilmuan Jerman bahwa koefisien daya maksimal dari kincir angin adalah sebesar 59 seperti yang terlihat pada Gambar 2.3 dia menamai batas
maksimal tersebut dengan Betz limit. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.3
Gambar 2.3 Grafik Hubungan Antara Koefisien Daya Cp dengan Tips Speed Ratio TSR dari beberapa jenis kincir.
sumber :
http:www.intechopen.com,2013
2.4 Kincir Angin Propeler
Dalam tugas akhir saya buat ini akan membahas mengenai kincir angin poros horisontal atau Horizontal Axis Wind Turbin HAWT jenis propeler. Kincir angin
propeler merupakan kincir angin yang konvensional dimana suatu putaran searah dengan arah angin dengan jumlah sudut dua, tiga ataupun lebih yang berpenampang
airfoil. Kelebihan kincir angin Propeler
1. Mampu menghasilkan daya yang besar.
2. Mampu berputar dengan kecepanan tinggi.
3. Kontruksi kincir lebih sederhana.
4. Penempatanya jauh dari permukaan tanah sehingga memiliki faktor
keamanan yang cukup tinggi.
Gambar 2.4 Penempatan kincir Propeler dipinggir pantai.
http:www.pouted.com,2013
2.5 Rumus Perhitungan
Berikut ini adalah rumus –rumus yang digunakan untuk melakukan perhitungan
dan analisis kerja kincir angin yang diteliti.
2.5.1 Rumus Energi Kinetik
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda yang bergerak.
Energi yang terdapat pada angin adalah energi kinetik, sehingga dapat dirumuskan :
E
к
= 12 m v
2
1 dengan :
E
к
: energi kinetik m : massa udara
v : kecepatan angin Daya adalah energi persatuan waktu, sehingga dapat dituliskan dengan rumus
sebagai berikut : = 12
ṁ v
2
2 dengan :
: daya angin watt. ṁ = massa udara yang mengalir pada satuan waktu kgs.
dimana : ṁ = � A v
3 dengan :
� : massa jenis udara kgm³ A : luas penampang sudu m²
Dengan mengunakan persamaan 3, maka daya angin dapat dirumuskan
menjadi : = 12
� A v v
2
, yang dapat disederhanakan menjadi : = 12
� A v³ 4
2.5.2 Rumus Tip Speed Ratio tsr
Tip speed ratio tsr adalah perbandingan antara kecepatan ujung sudu kincir angin dengan kecepatan angin.
Kecepatan diujung sudu V
t
dapat dirumuskan sebagai :
= ω r
5 dengan :
= kecepatan ujung sudu. ω = kecepatan sudut rads.
r = jari – jari kincir m.
sehingga trs-nya dapat dirumuskan sebagai berikut: 6
dengan : r : jari
– jari kincir m. n : putaran poros kincir tiap menit rpm.
v : kecepatan angin ms.
2.5.3 Rumus Torsi
Torsi adalah hasil kali dari gaya pemebebanan F dengan panjang lengan torsi l. Perhitungan torsi dapat dirumuskan sebagai berikut :
T = F l 7
dengan : F : gaya pembebanan N.
l : panjang lengan torsi ke poros m.
2.5.4 Rumus Daya
Daya yang dihasilkan kincir adalah daya yang dihasilkan kincir akibat
adanya angin yang melintasi sudu kincir. Sehingga daya kincir yang dihasilkan oleh gerakkan melingkar kincir dapat dirumuskan :
= T ω 8
dengan : T : torsi dinamis N.m.
ω : kecepatan sudut didapatkan dari ω =
=
