Bagian Kincir Angin sebagai Pembangkit
Pembangkit listrik ini merupakan pembangkit listrik yang dapat mengkonversi (mengubah) energi angin menjadi energi listrik. Energi angin memutar turbin angin / kincir angin. Turbin angin yang berputar juga menyebabkan berputarnya rotor generator karena satu poros sehingga dapat menghasilkan energi listrik.
Proses Pembangkitan PLTB.
Ketika poros generator mulai berputar, maka akan terjadi perubahan fluks pada stator yang akhirnya dihasilkan tegangan dan arus listrik. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan melalui kabel jaringan listrik dan didistribusikan ke rumah-rumah, kantor, sekolah, dan sebagainya.
Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa AC (alternating current) yang memiliki bentuk gelombang kurang lebih sinusoidal. Energi Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan. Turbin untuk pemakaian umum berukuran 50-750 kilowatt. Sebuah turbin kecil, kapasitas 50 kilowatt, digunakan untuk kebutuhan rumah tangga, seperti kulkas, kipas angin, pompa air dan penerangan.
Turbin angin yang digunakan pembangkit listrik tenaga bayu / angin (PLTB) tersusun dari berbagai komponen, antara lain bagian-bagian dari turbin angin adalah:
Bagian-Bagian Kincir Angin
1. Baling-baling (sudu).
Rotor trubin angin yang terdiri dari baling-baling/ sudu dan hub merupakan bagian dari turbin angin yang berfungsi menerima energi kinetik dari angin dan merubahnya menjadi energi gerak (mekanik) perputaran pada poros penggerak. Pada sebuah turbin angin, baling-baling rotor dapat berjumlah 1, 2, 3 atau lebih.
2. Rotor Hub
Rotor hub merupakan bagian dari rotor yang berfungsi menghubungkan sudu denga shaft (poros) utama. Rotor. Kebanyakan turbin baik dua atau tiga baling-baling kipas. Angin bertiup di atas menyebabkan baling-baling berputar, dan terhubung bersama-sama pada porosnya.
3. Kontrol Pitch Sudu
Salah satu tipe rotor adalah dengan sudu terpasang variable yang dapat dirubah sudut serangnya dengan mengatur posisi sudut serang sudu terhadap arah angin bertiup. Rotor dengan mekanisme demikian disebut dengan rotor dengan pitch sudu variable. Tidak semua turbin angin menggunakan tipe rotor dengan sudut sudu variabel.
4. Rem dan Kopling
Rem berfungsi untuk menghentikan putaran poros rotor yang bertujuan untuk keamanan atau pada saat dilakukan perbaikan. Sedangkan kopling berfungsi untuk memindahkan daya poros ke transmisi gearboks atau langsung ke generator, dengan meredam getaran dari poros rotor serta sebagai salah satu sarana meluruskan sambungan (alignment).
5. Poros Rotor putaran rendah
Berfungsi untuk mengubah poros rotor kecepatan rendah sekitar 30-60 rotasi per menit. Gears menghubungkan poros kecepatan tinggi di poros kecepatan rendah dan meningkatkan kecepatan sekitar 30-60 rotasi per menit (rpm), sekitar 1000-1800 rpm, kecepatan rotasi yang diperlukan oleh sebagian besar generator untuk menghasilkan listrik. gearbox adalah bagian yang berat sebagai penggerak dari turbin.
6. Transmisi
Pada umumnya transmisi di turbin angin berfungsi untuk memindahkan daya dari rotor ke generator dengan dipercepat putaranya. Hal ini diperlukan karena umumnya putaran rotor berotasi pada putara rendah , sementara generatornya bekerja pda putara tinggi.
7. Generator
Generator merupakan komponen terpenting dalam sistem turbin angin, dimana fungsinya adalah merubah energi gerak (mekanik) putar pada poros penggerak menjadi energi listrik. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator dapat berupa alternating current (AC) maupun direct current (DC) dan tegangan out putnya dapat dari tegangan rendah ( 12 volt) atau sampai tegangan 680 volt atau lebih. Ada berbagai jenis generator yang dapat digunakan dalam sistem turbin angin, antara lain generator serempak (synchronous generator), generator tak-serempak (unsynchronous generator), rotor sangkar maupun rotor belitan ataupun generator magnet permanen.
8. Kontrol Yawing
Pada turbin angin yang relative besar, umumnya sudah menggunakan system geleng aktif (active yawing system), yang digerakkan oleh motor servo. Kontrol yawing disini berfungsi menerima input dari sensor anemometer (mendeteksi kecepatan angin) dan wind direction ( mendeteksi perubahan arah angin), dan memberikan komando kepada motor servo untuk membelokkan arah shaft turbin angin dan juga memberikan unputan kepada kontrol pitch. Pengontrol mesin mulai dengan kecepatan angin sekitar 8-16 mil per jam (mph) dan menutup mesin turbin sekitar 55 mph. tidak beroperasi pada kecepatan angin sekitar 55 mph di atas, karena dapat rusak karena angin yang kencang.
9. Anemomater Sensor
Anemometer ini berfungsi untuk mengontrol kecepatan rotor dan menjaga rotor berputar akibat hembusan angin yang terlalu tinggi atau terlalu rendah untuk menghasilkan listrik. Untuk menjaga putaran pada poros diberi gearbox agar saat ada hembusan angin besar tetap bekerja pada titik aman. Alat ini perlu dipasang karena generator memiliki titik kerja aman dalam pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energi listrik maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang telah ditentukan. Hembusan angin diluar digunakan dan menyebabkan putaran yang cukup cepat pada poros generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini dapat merusak generator. Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih diantaranya overheat, rotor breakdown, kawat email pada generator putus karena tidak dapat menahan arus yang cukup besar.
10. Wind Direction Sensor
Wind direction er berfungsi untuk mendeteksi perubahan arah angin angin, sebagai inputan kepada system control untuk mengendalikan operasional pada kondisi optimum.
11. Nasel (Nacelle)
Fungsi nasel adalah untuk menempatkan dan melindungi komponen-komponen turbin angin, yaitu : generator, gearbox, kopling, rem , kontrol , system geleng (yawing system). Nacelle ini ditempatkan di atas menara dan berisi gear box, poros kecepatan rendah dan tinggi, generator, kontrol dan rem.
12. Poros Rotor putaran tinggi
Poros rotor putaran tinggi berfungsi untuk memindahkan daya dari gearboks ke generator.
13. Roda gigi sistem geleng (Yaw drive)
Fungsi yaw drive adalah untuk menempatkan komponen turbin angin yang berada diatas menara menghadap optimal terhadap arah angin bertiup mengikuti perubahan arah angin. Yaw drive juga berfungsi mengukur kecepatan angin dan mengirimkan data kecepatan angin ke pengontrol.
14. Motor servo (Yaw motor)
Fungsi yaw motor adalah untuk menggerakan yaw drive untuk menempatkan komponen turbin angin yang berada diatas menara menghadap optimal terhadap arah angin bertiup mengikuti perubahan arah angin. Karena kecepatan angin meningkat dengan tinggi, menara tinggi memungkinkan turbin untuk menangkap lebih banyak energi dan menghasilkan listrik lebih banyak. Tower PLTB dapat dibedakan menjadi 3 jenis. Setiap jenis tower memiliki karakteristik masing-masing dalam hal biaya, perawatan, efisiensinya, ataupun dari segi kesusahan dalam pembuatannya.
15. Menara / Tower
Menara merupakan tiang penyangga yang fungsi utamanya adalah untuk menopang rotor , nasel dan semua komponen turbin angin yang berada di atasnya. Menara dapat berupa tipe latis (lattice) atau pipa (tubular) , baik yang dibantu dengan penopang tali pancang maupun yang self supporting.
16. Ekor Pengarah (Tail Vane)
Salah satu sistem orientasi yang pasif (passive yawing) adalah menggunakan ekor pengarah. Fungsi dari ekor pengarah (tail vane) adalah untuk membelokan posisi rotor terhadap arah datangnya angin, untuk mengoptimalkan operasional dan mengamankan dari putaran lebih apabila kecepatan angin telah melebihi kecepatan cut-out dari turbin angin tersebut.
Karena keterbatasan pembangkit listrik dari energi angin (tidak sepanjang hari angin akan selalu tersedia), maka ketersediaan listrik juga tidak menentu. Oleh karena itu digunakan alat penyimpan energi yang berfungsi sebagai back-up energi listrik. Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat meningkat atau ketika kecepatan angin suatu daerah sedang menurun, maka kebutuhan permintaan akan daya listrik tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu kita perlu menyimpan sebagian energi yang dihasilkan ketika terjadi kelebihan daya pada saat turbin angin berputar kencang atau saat penggunaan daya pada masyarakat menurun.
Contoh sederhana yang dapat dijadikan referensi sebagai alat penyimpan energi listrik adalah aki (battery). Aki 12 volt, 65 Ah dapat dipakai untuk mencatu rumah tangga selama 0.5 jam pada daya 780 watt.
Pada turbin angin yang relative besar, umumnya sudah menggunakan system geleng aktif (active yawing system), yang digerakkan oleh motor servo. Kontrol yawing disini berfungsi menerima input dari sensor anemometer (mendeteksi kecepatan angin) dan wind direction ( mendeteksi perubahan arah angin), dan memberikan komando kepada motor servo untuk membelokkan arah shaft turbin angin dan juga memberikan unputan kepada kontrol pitch. Pengontrol mesin mulai dengan kecepatan angin sekitar 8-16 mil per jam (mph) dan menutup mesin turbin sekitar 55 mph. tidak beroperasi pada kecepatan angin sekitar 55 mph di atas, karena dapat rusak karena angin yang kencang.
9. Anemomater Sensor
Anemometer ini berfungsi untuk mengontrol kecepatan rotor dan menjaga rotor berputar akibat hembusan angin yang terlalu tinggi atau terlalu rendah untuk menghasilkan listrik. Untuk menjaga putaran pada poros diberi gearbox agar saat ada hembusan angin besar tetap bekerja pada titik aman. Alat ini perlu dipasang karena generator memiliki titik kerja aman dalam pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energi listrik maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang telah ditentukan. Hembusan angin diluar digunakan dan menyebabkan putaran yang cukup cepat pada poros generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini dapat merusak generator. Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih diantaranya overheat, rotor breakdown, kawat email pada generator putus karena tidak dapat menahan arus yang cukup besar.
10. Wind Direction Sensor
Wind direction er berfungsi untuk mendeteksi perubahan arah angin angin, sebagai inputan kepada system control untuk mengendalikan operasional pada kondisi optimum.
11. Nasel (Nacelle)
Fungsi nasel adalah untuk menempatkan dan melindungi komponen-komponen turbin angin, yaitu : generator, gearbox, kopling, rem , kontrol , system geleng (yawing system). Nacelle ini ditempatkan di atas menara dan berisi gear box, poros kecepatan rendah dan tinggi, generator, kontrol dan rem.
12. Poros Rotor putaran tinggi
Poros rotor putaran tinggi berfungsi untuk memindahkan daya dari gearboks ke generator.
13. Roda gigi sistem geleng (Yaw drive)
Fungsi yaw drive adalah untuk menempatkan komponen turbin angin yang berada diatas menara menghadap optimal terhadap arah angin bertiup mengikuti perubahan arah angin. Yaw drive juga berfungsi mengukur kecepatan angin dan mengirimkan data kecepatan angin ke pengontrol.
14. Motor servo (Yaw motor)
Fungsi yaw motor adalah untuk menggerakan yaw drive untuk menempatkan komponen turbin angin yang berada diatas menara menghadap optimal terhadap arah angin bertiup mengikuti perubahan arah angin. Karena kecepatan angin meningkat dengan tinggi, menara tinggi memungkinkan turbin untuk menangkap lebih banyak energi dan menghasilkan listrik lebih banyak. Tower PLTB dapat dibedakan menjadi 3 jenis. Setiap jenis tower memiliki karakteristik masing-masing dalam hal biaya, perawatan, efisiensinya, ataupun dari segi kesusahan dalam pembuatannya.
15. Menara / Tower
Menara merupakan tiang penyangga yang fungsi utamanya adalah untuk menopang rotor , nasel dan semua komponen turbin angin yang berada di atasnya. Menara dapat berupa tipe latis (lattice) atau pipa (tubular) , baik yang dibantu dengan penopang tali pancang maupun yang self supporting.
16. Ekor Pengarah (Tail Vane)
Salah satu sistem orientasi yang pasif (passive yawing) adalah menggunakan ekor pengarah. Fungsi dari ekor pengarah (tail vane) adalah untuk membelokan posisi rotor terhadap arah datangnya angin, untuk mengoptimalkan operasional dan mengamankan dari putaran lebih apabila kecepatan angin telah melebihi kecepatan cut-out dari turbin angin tersebut.
Karena keterbatasan pembangkit listrik dari energi angin (tidak sepanjang hari angin akan selalu tersedia), maka ketersediaan listrik juga tidak menentu. Oleh karena itu digunakan alat penyimpan energi yang berfungsi sebagai back-up energi listrik. Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat meningkat atau ketika kecepatan angin suatu daerah sedang menurun, maka kebutuhan permintaan akan daya listrik tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu kita perlu menyimpan sebagian energi yang dihasilkan ketika terjadi kelebihan daya pada saat turbin angin berputar kencang atau saat penggunaan daya pada masyarakat menurun.
Contoh sederhana yang dapat dijadikan referensi sebagai alat penyimpan energi listrik adalah aki (battery). Aki 12 volt, 65 Ah dapat dipakai untuk mencatu rumah tangga selama 0.5 jam pada daya 780 watt.
Tags
TEKNOLOGI
Thanks for info jangan lupa kunjungi website resmi kami https://bit.ly/2OOjO7O
ReplyDelete