Bagaimana Turbin Bekerja

Pandangan aerial pembangkit tenaga angin menunjukkan bagaimana sekumbulan turbin angin dapat menyediakan listrik bagi jaringan listrik (utility grid). Listrik dikirimkan melalui kabel transmisi dan distribusi ke rumah, perusahaan, sekolah dan lain-lain.

Turbin angin dengan tiga daun sudu dioperasikan "upwind", dengan daun baling-balingnya menghadap daun baling-baling. Tipe turbin angin lainnya adalah dua daun, dan downwind turbine.

Lalu bagaimana turbin angin menghasilkan listrik? Sederhananya, sebuah turbin angin bekerja berlawanan dengan kipas angin. Bukannya menggunakan listrik untuk membuat angin, seperti kipas angin, turbin angin memanfaatkan angin untuk menghasilkan listrik. Angin memutar sudu, yang memutar sebuah poros, yang berhubungan dengan generator dan menghasilkan listrik.Turbin skala komersial berukuran dari 50 sampai 750 kilowatt. Turbin-turbin kecil tunggal, di bawah 50 kilowatt digunakan untuk rumah, peralatan telekomunikasi atau pemompaan air.

Bagian-Bagian Turbin Angin

 
Anemometer: 

Mengukur kecepatan angin dan mentransmisikan data kecepatan ke pengendali (controller).

Blades :  

Atau sudu, kebanyakan turbin memiliki dua atau tiga sudu (blades). Angin meniup blades dan menyebabkan "lift" dan sudu berputar.

Brake : 

 Atau rem, sebuah piringan rem dapat dipasang secara mekanis, elektris atau hidrolis untuk menghentikan rotor dalam keadaan darurat.

Controller:  

Atau pengendali, menjalankan mesin pada kecepatan angin kira-kira 8 sampai 16 mil per jam (mph) dan menghentikan mesin pada kecepatan kira-kira 65 mph karena generator mengalami kelebihan panas.

Gear box:  

Atau roda gigi, menghubungkan poros yang berkecepatan rendah dengan poros berkecepatan tinggi dan meningkatkan kecepatan rotasional dari kira-kira 30 sampai 60 rotations per minute (rpm) sampai kira-kira 1200-1500 rpm, kecepatan putar yang dibutuhkan oleh kebanyakan generator untuk menghasilkan listrik. Roda gigi bagian yang cukup mahal dari turbin angin (dan berat) para isinyur sedang mempelajari generator yang digerakkan langsung yang beroperasi pada kecepatan putar yang lebih rendah sehingga tidak membutuhkan gear box.

Generator:  

Biasanya adalah generator induksi yang dibuat khusus dan menghasilkan listrik AC 60 cycle.

High-speed shaft:  

Poros kecepatan tinggi yang menggerakkan generatorrives the generator.

Low-speed shaft:

Rotor memutar poros kecepatan rendah 30 sampai 60 putaran per menit.

Nacelle:  

Rotor dipasangkan ke nacelle yang didudukkan di atas menara termasuk gearbox, poros kecepatan rendah dan tinggi, controller, dan rem. Sebuah penutup melindungi kompenen di dalam nacelle. Beberapa nacelle cukup besar untuk teknisi berada di dalamnya saat melakukan pekerjaannya.

Pitch:  

Daun baling-baling di putar atau pitched untuk menjaga agar rotor tidak berputar pada angin yang berkecepatan terlalu tinggi atau terlalu rendah untuk menghasilkan listrik.

Rotor:  

Daun baling-baling dan hub disebut rotor.

Tower:  

Menara dibuat dari baja berbentuk tabung atau rangka baja. Karena kecepatan angin semakin meningkat pada daerah yang lebih tinggi, semakin tinggi menara maka turbin dapat menangkap energi dan membangkitkan listrik yang lebih banyak.

Wind direction:  

Arah angin disebut turbin "up wind" karena beroperasi menghadap angin. Ada turbin lain yang didesain untuk bekerja "downwind" yang tidak menantang angin.

Wind vane: 

 Mengukur arah angin dan berkomunikasi dengan penggerak yaw untuk mengarahkan turbin dengan tepat terhadap angin.

Yaw drive:  

Turbin upwind menghadap angin; penggrak yaw dipakai untuk menjaga rotor menghadap angin saat arah angin berubah. Downwind turbin tidak memerlukan penggerak yaw, angin meniup rotor downwind.

Yaw motor:  

Memberikan tenaga bagi penggerak yaw.

Sumber : Referensi dari Buku Turbin