30
2.3 Rumus Perhitungan
2.3.1 Energi Angin
Angin adalah udara yang bergerak dari tempat bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah. Udara ini memiliki massa m dan kecepatan
v. Hal ini menunjukkan bahwa angin merupakan energi kinetik .
1
yang dalam hal ini: : energi kinetik Joule
m : massa udara kg
v : kecepatan angin ms
Sedangkan daya adalah energi per satuan waktu, maka dari persamaan 1 dapat dituliskan :
̇ 2
yang dalam hal ini: : daya angin watt
̇
: massa udara yang mengalir dalam waktu tertentu kgs
Dimana :
m =
3
31 yang dalam hal ini :
: massa jenis udara kg , besar massa jenis udara = 1,2 kg
A : luas penampang melintang arus angin yang ditangkap oleh kincir Dengan menggunakan persamaan 3, maka daya angin
dapat dirumuskan menjadi :
, disederhanakan menjadi :
4
Bila diasumsikan besarnya massa jenis udara adalah 1,2 kg
, maka dari persamaan 4 dapat disederhanakan menjadi :
5
2.3.2 Perhitungan Torsi
Torsi merupakan perkalian vektor antara jarak sumbu putar dengan gaya yang bekerja pada titik yang berjarak dari sumbu pusat. Yang dapat dirumuskan
sebagai berikut.
T = r.F 6
yang dalam hal ini : T
: torsi dinamis yang dihasilkan dari putaran poros Nm F
: gaya pada poros akibat puntiran N
32 r
: jarak lengan ke poros m
2.3.3 Daya Kincir Angin
Daya kincir angin adalah daya yang dihasilkan oleh kincir angin karena adanya kerja yang dilakukan oleh sudu dengan cara mengkonversi energi kinetik
menjadi energi listrik. Daya kincir angin berbeda dengan daya angin, sebab daya kincir angin dipengaruhi oleh koevisien daya angin.
Perhitungan daya pada gerak melingkar pada umumnya dapat dituliskan sebagai berikut.
= 7
yang dalam hal ini: : daya yang dihasilkan kincir watt
T : torsi dinamis Nm
: kecepatan sudut rads
Jika pada kincir angin besarnya daya kecepatan sudut dirumuskan sebagai :
8
=
kecepatan sudut
= n
rpm
33
=
rads
=
Maka besarnya daya kincir berdasarkan persamaan 7 dapat dinyatakan dengan :
9
yang dalam hal ini : : daya poros kincir angin Watt
T : torsi dinamis Nm
n : putaran poros setiap menit rpm
Dengan asumsi besarnya efisiensi generator adalah 0,8 sebagaimana telah
disepakati, maka dari persamaan 9 dapat disederhanakan menjadi:
10
2.3.4 Daya Listrik yang Dihasilkan
Kategori