2.2 ENERGI ANGIN
Energi yang tersedia dalam angin pada dasarnya adalah energi kinetik dari massa udara yang bergerak di atas permukaan bumi. Sudu-sudu turbin angin
menerima energi kinetik dari angin, yang kemudian ditransformasikan ke bentuk mekanik atau listrik, tergantung pada penggunaan akhir yang di inginkan.
Efisiensi konversi energi angin kedalam bentuk-bentuk energi yang lain sangat tergantung pada efisiensi rotor berinteraksi dengan aliran angin.
Menurut ilmu fisika energi kinetik dari sebuah benda dengan massa m dan kecepatan v adalah E
k
=0.5.m.v
2
, dengan asumsi bahwa kecepatan v tidak mendekati kecepatan cahaya. Rumus diatas berlaku juga untuk menghitung energi
kinetik dari aliran udara sehingga dapat ditulis: =
1 2
[3] … … … … … … … . . … … … … … … … 2.1 Dimana: E
k
= energi Nm m
= massa udara kg v
1
= kecepatan angin ms Apabia aliran udara dengan kecepatan v melewati suatu penampang
dengan luas penampang A seperti pada gambar 2.3, maka volume aliran tersebut adalah:
= . ⁄ [3]… … . .… … … … … … . . … … … … … 2.2
dan massa aliran dengan massa jenis udara ρ adalah: = . .
[3] ⁄
… . . … … … … … … . . … … … … … … 2.3 dimana
= laju massa aliran udara kgs
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3. Aliran angin melalui silinder dengan luas A [4]
Persamaan yang menyatakan energi kinetik dari aliran udara dan massa aliran menghasilkan sejumlah energi yang melewati penampang A per satuan
waktu. Secara fisika energi ini identik dengan daya P
o
: =
1 2 . .
[3] … … . … … … … … … … … … … … … . 2.4 Dimana P
o
= daya angin Watt ρ = massa jenis udara kgm
3
A = luas penampang melintang aliran m
2
2.3 TURBIN ANGIN
Turbin angin
merupakan mesin
dengan sudu
berputar yang
mengkonversikan energi kinetik angin menjadi energi mekanik. Jika energi mekanik digunakan langsung secara permesinan seperti pompa atau grinding
stones , maka mesin turbin disebut windmill.
Sudah sejak dahulu angin berjasa bagi kehidupan manusia, salah satunya adalah para nelayan. Selain itu, turbin angin pada awalnya juga dibuat untuk
mengakomodasi kebutuhan para petani dalam melakukan penggilingan padi, keperluan irigasi, memompa air dan menggiling jagung. Penggunaan turbin angin
terus mengalami perkembangan guna memanfaatkan energi angin secara efektif, v
1
Universitas Sumatera Utara
terutama pada daerah-daerah dengan aliran angin yang relatif tinggi sepanjang tahun.
2.4 JENIS-JENIS TURBIN ANGIN
Kategori