PUSAT LISTRIK TENAGA ANGIN

Angin adalah gerakan udara yang terjadi ketika naik udara hangat dan udara dingin di bergegas untuk menggantinya. Energi angin telah digunakan selama berabad-abad untuk kapal layar dan kincir angin untuk menggiling gandum. Hari ini, energi angin ditangkap oleh turbin angin dan digunakan untuk menghasilkan listrik

Ditemukan kincir angin telah digunakan untuk menggiling tepung di Persia pada Abad ke‑7. Sungguhpun bentuk kincir‑kincir angin ini berlainan dengan kincir‑kincir angin Eropa, kincir‑kincir angin Persia itu merupakan asal‑muasal kipas angin Eropa. Kincir angin di Negeri Belanda yang dipakai untuk menggerakkan pompa irigasi dan untuk menggiling tepung hingga kini masih tersohor, walaupun pada saat ini hanya berfungsi sebagai objek pariwisata. Akan tetapi, dalam rangka mencari bentuk‑bentuk sumber energi yang bersih dan terbarukan kembali energi angin mendapat perhatian yang besar.

RUMUS

Sebagaimana diketahui menurut fisika klasik energi kinetik dari sebuah benda dengan massa m dan kecepatan v adalah E = 0,5 mv².  Rumus itu berlaku juga untuk angin, yang merupakan udara yang bergerak.

Sehingga E = 0,5 m.v²

Dengan        E = Energi                       (joule);

                   m = massa udara              (kg);

v = kecepatan angin         (m/detik).

Bilamana suatu "blok" udara, yang mempunyai penampang A m² dan bergerak dengan kecepatan v m/detik, maka jumlah massa yang melewati sesuatu tempat adalah:

                             m = A.v.q              (kg/det)

dengan                  A = penampang      (m²);

v = kecepatan         (m/det);

q = kepadatan udara (kg/m³);

Dengan demikian maka energi yang dapat dihasilkan per satuan waktu adalah:

P = E per satuan waktu

   = 0,5 q.A.V³ per satuan waktu

dengan                  P = daya      (W);

                             E = energi    (J);

                             q = kepadatan udara (kg/m³);

A = penampang      (m^z);

v = kecepatan         (m/det).

BEBERAPA DATA

Penggunaan tenaga angin diperkirakan dapat dilakukan untuk keperluan‑keperluan seperti:

a.     menggerakkan pompa air untuk irigasi; tambak ikan/udang, atau untuk  mendapatican air tawar bagi ternak

b.     Menggiling padi untuk memperoleh beras;

c.     Menggergaji kayu

d.     Mernbangkitkan tenaga listrik.

Untuk pemanfaatan kincir angin bagi pernbangkitan tenaga listrik skala kecil, diperlukan sebuah pengatur tegangan, oleh karena kecepatan angin yang berubah‑ubah, sehingga tegangan juga berubah. Diperlukan sebuah baterai untuk menyimpan energi, karena sering terjadi angin tidak bertiup. Bila angin tidak bertiup, perlu dicegah generator bekerja sebagai motor: oleh karena itu peru pula sebuah pemutus otomatik. Gambar dibawah memperlihatkan skema sebuah kipas angin bagi pembangkit listrik yang kecil.

Gambar 5.4 memperlihatkan suatu lengkiing daya‑waktu, berupa kecepatan angin pangkat tiga sebagai fungsi dari waktu dalam jam setahun, dari suatu tempat tertentu

Gambar dibawah memperlihatkan secara skematis seuah rumah yang mendapatkan energi yang diperlukannya dari matahari dan angin

Kolektor energi surya menyediakan air panas (A), sedangkan kincir angin dan generator menyediakan tenaga listrik (B). Sebuah baterai diperlukan.