mengoptimalkan daya angin yang dikonversi menjadi energi listrik maupun mekanis.
Dalam skala besar jika dibandingkan kincir angin poros vertikal, kincir jenis ini lebih banyak digunakan dalam pembangkit tenaga listrik karena mampu
mengonversi tenaga angin dengan kecepatan tinggi. Banyaknya material dalam pembuatan kincir jenis poros horisontal lebih sedikit dibanding jenis poros
vertikal. Dengan adanya gaya angkat angin, kecepatan putar pada kincir jenis ini lebih besar dari pada kecepatan angin.
Beberapa kekurangan kincir ini jika dibandingkan jenis poros vertikal yaitu instalasi yang lebih sulit karena menggunakan menara yang tinggi. Posisi menara
yang tinggi ini juga menyulitkan pada saat proses perbaikan atau maintenance sehingga memerlukan biaya ekstra. Karena harus menyesuaikan dengan arah
angin maka konstruksi kincir ini lebih rumit, mengingat bahwa komponen tambahan seperti kotak roda gigi dan generator terpasang di atas menara dan
terhubung dengan poros utama. Sumber: http:en.wikipedia.orgwikiWindmill, tanggal 27 Juli 2012
2.3 Rumus Perhitungan
Data penelitian yang diolah berpedoman pada rumus-rumus perhitungan untuk menganalisa unjuk kerja dari variasi kincir yang diuji.
2.3.1 Energi Angin
Angin merupakan udara yang bergerak dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah. Udara yang bergerak ini mempunyai massa
m dan kecepatan v. Hal ini menunjukan bahwa angin merupakan energi kinetik E
k
.
Gambar 2. 4. Ilustrasi Energi Angin
= 1
2 ∙ ∙
2
1
keterangan: : energi kinetik joule
: massa udara kg v
: kecepatan angin ms A
: luas penampang kincir m
2
B : hasil kali kecepatan angin dan waktu
: massa jenis udara kgm
3
, besarnya massa jenis udara = 1,18 kgm
3
Pada skema energi angin Gambar 2.4 diperlihatkan untuk mencari besarnya massa udara dengan mengilustrasikan udara yang melewati kincir
menyerupai tabung. Besarnya massa udara diperoleh melalui perhitungan berikut: B
B = v ∙
= ∙ ∙
= ∙ ∙ ∙
2
Dalam perhitungan selanjutnya, dari Persamaan 2 dapat ditentukan laju aliran masa per satuan waktu:
= ∙ ∙ 3
: Laju alir massa udara kgs Dengan mendapatkan laju alir massa per satuan waktu pada Persamaan 3, daya
aliran angin dalam satuan watt dapat ditentukan melalui persamaan berikut:
�
�
= 1
2 ∙ ∙
2
4
�
�
: Daya yang tersedia pada angin watt Substitusi anatara persamaan 3 dan 4 akan menghasilkan bentuk lain dalam
perhitungan daya yang disediakan oleh angin:
�
�
= 1
2 ∙ ∙ ∙ ∙
2
�
�
= 1
2 ∙ ∙ ∙
3
5
Dengan harga ρ sebesar 1,18 kgm
3
, perhitungan daya yang disediakan oleh angin dapat disederhanakan menjadi:
�
�
= 0,6 ∙ ∙
3
6
2.3.2 Torsi Kincir
Torsi pada bidang putar kincir yang berlawanan dengan hambatan menimbulkan gaya tangensial. Gaya tangensial F ini memiliki jarak lengan
sepanjang r terhadap sumbu putar poros, maka persamaannya dapat ditulis sebagai berikut:
� = ∙ 7
T : torsi kincir Nm
F : gaya pembebanan N
r : panjang lengan torsi m
2.3.3 Kecepatan Sudut Kincir
Pada saat pengambilan data di lapangan, besarnya kecepatan sudut kincir angin diperoleh melalui besarnya angka putaran yang dihasilkan dengan satuan
putaran per menit rpm. Besarnya angka putaran dalam rpm akan dikonversikan menjadi radian per sekon.
� =
2 60
.
8
ω : Kecepatan sudut radsec
n : Putaran per menit rpm
2.3.4 Daya yang Dihasilkan Kincir Angin
