Gambar 2.4 Kincir angin Savonius Sumber:
http:berandainovasi.comwp- contentuploads201310kincir-savonius.jpg, diakses 20 April
2015
Gambar 2.5 Kincir angin rotor Darrieus Sumber : http:1.bp.blogspot.com-i-
NzUgpxcscUxWbmOrFyyIAAAAAAAAAO4KoZzDzs3nyks160 0gambar+4ja.png, diakses 20 April 2015
Gambar 2.6 Kincir angin rotor Darrieus H Sumber : http:astacala.orgwpwp-
contentuploads201306wePower.jpg?e403de, diakses 29 Januari 2015
Kelebihan yang dimiliki oleh kincir angin poros vertikal diantaranya adalah: a.
Tidak membutuhkan struktur menara yang besar. b.
Memiliki torsi yang besar pada putaran rendah. c.
Dapat menerima arah angin dari segala arah. d.
Tidak perlu mengatur sudut–sudut untuk menggerakan sebuah generator. e.
Dapat bekerja pada putaran rendah. Disamping memiliki kelebihan kincir angin poros vertikal memiliki kekurangan,
kekurangan yang dimiliki oleh kincir angin poros horisontal diantaranya adalah: a.
Hanya dapat mengkonfersi energi angin 50 dikarenakan adanya gaya drag tambahan.
b. Bekerja pada putaran rendah, sehingga energi angin yang dihasilkan kecil.
c. Dipasang ditempat rendah maka faktor keselamatan perlu diperhatikan.
2.3 Rumus Perhitungan
Berikut ini adalah rumus –rumus yang digunakan untuk melakukan
perhitungan dan analisis kerja kincir angin yang diteliti.
2.3.1 Energi Angin
Angin adalah fluida yang bergerak sehingga memiliki energi kinetik, yang dapat dirumuskan sebagai berikut:
E
k
m v
2
1 dengan
E
k
adalah energi kinetik, m adalah massa, dan v adalah kecepatan fluida angin.
Daya adalah energi persatuan waktu, yang dapat di tuliskan sebagai berikut:
P
in
= ṁ
v
2
2 Dengan P
in
adalah daya angina, dan ṁ
adalah laju aliran massa fluida angin yang dalam hal ini:
ṁ = ρ A v 3
dengan ρ adalah massa jenis udara, dan A adalah luas penampang yang
membentuk sebuah lingkaran. Dengan menggunakan Persamaan 3, maka daya angin P
in
dapat dirumuskan menjadi:
P
in
= ρAv v
2
yang dapat disederhanakan menjadi: P
in
= ρ A v
3
4
2.3.2 Perhitungan Torsi dan Daya
Untuk mengetahui perbedaan unjuk kerja dari setiap variasi lapisan sudu dan lebar sudu yang divariasikan, maka perlu mencari torsi dinamis dan daya
yang dihasilkan oleh kincir.
2.3.3 Torsi
Torsi merupakan hasil perkalian vektor antara jarak sumbu putar dengan gaya yang bekerja pada titik yang berjarak tertentu dari sumbu pusat.
Pada penelitian ini digunakan mekanisme pengereman, sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut:
T = F r 5
dengan T adalah torsi dinamis yang dihasilkan dari putaran poros, F adalah gaya pengimbang torsi, dan
r
= jarak lengan torsi ke poros.
2.3.4 Daya Kincir
Pada umumnya perhitungan untuk menghitung daya pada gerak melingkar dapat dituliskan sebagai berikut:
P
out
= T ω
6 dengan T adalah torsi dinamis,
ω adalah kecepatan sudut didapatkan dari:
ω
=
n rpm
=
n
