Energi Angin

Energi Angin

Energi angin merupakan energi alternatif dan menjadi salah satu energi terbarukan.

Menurut ilmu fisika klasik, energi kinetik dari suatu benda dengan massa m dan kecepatan v adalah Ek=1/2.m.v^2    (*)

m = massa ( kg )

v = kecepatan angin ( m/s )

Ek =  energi kinetik ( J )

Bila suatu blok udara yang mempunyau penampang A.m^2 dan bergerak dengan kecepatan v ( m/s ) maka jumlah massa yang melewati suatu tempat adalah :

m = A.V.q ( kg/s )  (**)

 dengan =

• A = penampang yang dilewati (m^2 )
• v = kecepatan angin ( m/s )
• kepadatan udara ( kg/m^3 )

Dari (*) dan (**)

P = 1/2 . q.A.v^3 ( persatuan waktu )

p = daya ( watt )

q = kepadatan udara ( kg.m^3 )

A = penampang ( m^2 )

V = kecepatan angin ( m/s )

Untuk keperluan praktis sering menggunakan rumus sebagai berikut :

P = K.A.V^3

dengan K adalah konstanta ( 1,37 . 10^-5 )

Dari rumus P = K.A.V^3 , K dan A digambarkan sebagai konstanta, pada prinsipnya besaran "K" mewakili suatu faktor seperti geseran dan effisiensi sistem, yang juga tergantung pada V luas penampang, sudu A, tergantung dari bentuk sudu.

Untuk keperluan estimasi sementara dan sangan kasar digunakan rumus :

P = 0,1 . v^3

P = daya ( watt )

v = kecepatan angin ( m/s )

Menurut E.W Golding, daya yang dihasilkan dari energi angin dirumuskan sebagai berikut : 

p = k.f.A.E.v^3

k = konstanta = 1,37 . 10^-5

E = Effisiensi rotor dan peralatan lain

V = kecepatan angin ( m/s )

F = faktor = 0,5926

A = penampang ( m^2 )

gaya-gaya yang bekerja pada sudu-sudu kincir pada dasarnya terdiri atas tiga komponen, yaitu : 

• gaya aksial "a" ,yang mempunyai arah sama dengan arah angin.
• gaya sentrifugal "s" , yang meninggalkan titik tengah.
• gaya tangensial "t" , yang menghasilkan momen, bekerja tegak lurus pada radius dan merupakan gaya produktif.

Gambar Kincir angin 3 sudu.

Gaya-gaya tersebut dapat dihitung dan dirumuskan sebagai berikut : 

a = 0,00142 v^2 . R^2  ( kg )

s = 367 R.P/V1.V   ( kg )

t = 0,00219 W. V2.V^2/R1  ( kg.m )

P = daya ( watt )

R = Radius daun rotor ( m )

R1 = Radius hingga titik berat daun

v = kecepatan angin

w = berat daun

V1 = kecepatan relatif ujung sudu terhadap V

V2 = kecepatan relatif titik berat sudut terhadap V