dengan menambah produksi energi di semua interval. Tambahkan produksi energi itu kedalam semua interval yang akan memberikan total produksi energi tahunan E
a 400
300 200
100 5
10 15
20
200 400
600 800
1000
5 10
15 20
50 100
150 200
5 10
15 20
Distribusi Kecepatan Angin
dikalikan secara vertikal dihasilkan
Produksi Energi dalam interval kecepatan Angin
PV
V
.
Gambar 3.16 Produksi energi tahunan
[12]
Dapat diekspresikan di kurva daya PV dan frekuensi fungsi probabilitas untuk kecepatan angin fV
Whtahun V
fV PV
T E
a
∂ ×
=
∫
3.24 Dimana T adalah jumlah jam selama setahun 8760.
III. 11. Perkiraan Produksi Energi Pada Mesin Ideal Dan Mesin Riil
Universitas Sumatera Utara
Faktor energi dan kapasitas yang spesifik. Kiranya kita mempunyai mesin, adalah hal yang mungkin untuk mengekstrak daya pada nilai konstan dari koefisien daya C
P
dan efisiensi
η pada semua kecepatan angin, sebagai contoh pada nilai maksimum c
P
. η
max
Kemudian, .
× ×
= Watt
A V
2 1
C PV
3 max
P
ρ η
3.25 Dengan persamaan 3.25 dapat kita temukan :
∫
∂ ×
× =
2 1
C T
E
3 max
P a
V V
f V
A ρ
η 3.26
Atau menggunakan persamaan 3.27 2
1 k
A C
T E
3 E
max P
a av
V ρ
η ×
× ×
= 3.27
Sekarang nilai tipe untuk iklim k
E
di eropa barat adalah 1,9. Sebagai shape faktor k adalah 2. Nilai yang bagus untuk C
P
Whtahun 2
1 A
T 77
, E
3 a
av
V ρ
× ×
= adalah 0.45 ; dan
η = 0.9, 3.28
Dengan kerapatan air ρ=1.2
46 ,
E
3 a
tahun Wh
T A
V
av
× ×
× =
3.29 Atau dengan,
hun kWhm2ta
C E
3 E
a av
V ×
=
3.30
maka kita temukan “nilai teoritis”,
hun kWhm2ta
4,0 E
3 a
av
V =
3.31
Dengan mengindikasikan bahwa produksi rotor tahunan per m
2
sapuan pertahun tentunya hal itu merupakan nilai yang sensitif untuk nilai rata – rata kecepatan angin. C
E
disebut “faktor energi spesifik” dan merupakan ukuran dari efektivitas pengekstrakan energi oleh turbin angin pada semua cakupan kecepatan angin. Tentunya mesin ril
menjaga keluaran daya konstan diatas kecepatan angin rata – rata V
rated
rugi – rugi 5 – 10 dan memiliki keluaran daya nol dibawah V
cut - in
kerugian sepele. Pada masa
Universitas Sumatera Utara
sekarang nilai 3,5 dari spesifikasi faktor energi yang merupakan nilai umum untuk disain turbin angin yang sangat bagus.
5 ,
3 E
2 3
a
tahun m
kWh V
av
≈
3.32 Faktanya nilai dari C
P
dan η berturut – turut adalah 0,5 dan 0,95. artinya pada suatu
lokasi daratan yang baik dengan rata kecepatan angin pada tinggi poros 7 ms, dengan hasil energi adalah 1.200 kWhm
2
tahun. Jelas bahwa generator angin hanya memproduksi daya rata – ratanya selama sebagian kecil waktu. Hal ini dapat dirumuskan
oleh C
F
Umumnya nilai tersebut berkisar antara 2.000 dan 2.500 jam pertahun dimana suatu mesin komersil dalam beberapa hal dipasang pada suatu lokasi dengan kecepatan angin
yang tinggi, faktor kapasitasnya hampir mendekati 0,5 tetapi hal ini seperti dikatakan terkecuali. Kadang – kadang kita menemukan rata – rata daya keluaran yang spesifik
yang digunakan sebagai pengganti persamaan 3.32. Hal ini ditemukan dengan membagi hasilnya dengan 8760 dan mengkonversikannya dari kW ke watt. Maka dapat
dirumuskan sebagai berikut : , “faktor kapasitas, yang digambarkan sebagai persentase dari waktu generator
yang beroperasi pada daya rata – rata untuk memproduksi jumlah energi yang sama yang diproduksinya selama periode tersebut. Nilai dari faktor kapasitas berkisar antara 0,2 –
0,3, setara dengan beroperasinya selama 1.750 – 2.600 jam per tahun pada daya rata – rata.
4 ,
2 3
,
m Watt
V P
av tahunan
ave
≈
3.33a Catatan, untuk generator angin dengan elektrik yang kecil, suatu nilai yang rendah
dicapai
3 ,
2 ,
2 3
,
m Watt
V P
av tahunan
ave
− ≈
3.33b Dan untuk pompa angin
15 ,
05 ,
2 3
,
m Watt
V P
av tahunan
ave
− ≈
3.33c
III. 12. Daya dan Torsi Pada Rotor Riil
