 |
| Wind Turbine |
Angin adalah udara yang bergerak. Karena udara mempunyai massa maka energi yang ditimbulkannya dapat dihitung berdasarkan energi kinetik yang dirumuskan sebagai berikutt:
Energi Kinetik, Ek = 0.5 x m x V²
dimana :
m = mass (kg) (1 kg = 2.2 pounds)
V = kecepatan angin (m/detik) (meter = 3.281 feet = 39.37 inches)
Biasanya, kita lebih tertarik pada tenaga (perubahan dari waktu ke waktu) dari pada energi. Karena energi = tenaga x waktu dan massa udara lebih mudah dinyatakan sebagai density, maka persamaan energi kinetik diatas menjadi persamaan aliran :
Tenaga pada permukaan kincir adalah:
P = 0.5 x ρ x A x V³
dimana:
P = tenaga dalam watts (746 watts = 1 hp) (1,000 watts = 1 kilowatt)
ρ = density udara (1.225 kg/m³ at permukaan laut)
A = permukaan kincir (m²)
V = kecepatan angin dalam meters/detik (20 mph = 9 m/detik) (mph/2.24 = m/detik)
Persamaan ini merupakan tenaga dari aliran udara secara bebas. Tidak semua tenaga ini dapat diambil karena ada aliran udara yang lewat melalui kincir (hanya dinding tegak lurus arah angin yang dapat mengambil 100% energi aliran angin). Sehingga kita harus menurunkan persamaan baru yang lebih praktis untuk kincir angin.
Tenaga Kincir Angin :
P = 0.5 x ρ x A x Cp x V³ x Ng x Nb
dimana:
P =tenaga dalam watts (746 watts = 1 hp) (1,000 watts = 1 kilowatt)
ρ = density udara (1.225 kg/m³ at permukaan laut)
A = permukaan kincir (m²)
Cp = Koefisien kinerja (maksimum teoritis = 0,59 [Betz limit], Desain = 0,35)
V = kecepatan angin dalam m/detik (20 mph = 9 m/detik)
Ng = efisiensi generator (50% altenator mobil, 80% atau lebih utk permanent magnet generator)
Nb = efisiensi gearbox/bearing (jika bagus dapat mencapai 95%)