Tenaga angin – contoh, kegunaan, cara kerja

Tenaga angin atau energi angin, adalah energi yang diperoleh dari kekuatan angin dan pemanfaatannya untuk menghasilkan energi listrik. Energi angin adalah jenis energi terbarukan yang ditangkap melalui turbin angin, yang bekerja melalui energi kinetik angin.

Dari segi teknis, definisi energi angin dipahami sebagai penggunaan energi kinetik yang dibawa oleh massa udara ketika mencapai kecepatan tertentu dan yang juga dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik.

Jenis energi ini digunakan untuk menghasilkan listrik dalam skala besar di fasilitas yang dikenal sebagai ladang angin, yang terdiri dari turbin angin yang dapat didirikan di darat atau di dasar laut.

Detail penting tentang energi angin adalah pertumbuhan dan penggunaannya yang konstan di seluruh dunia dalam beberapa tahun terakhir. Saat ini diketahui bahwa lebih dari 5% energi listrik yang dihasilkan di seluruh dunia diperoleh dari energi angin, dimana negara-negara dengan produksi listrik domestik tertinggi dari ladang angin adalah Amerika Serikat, Denmark, Jerman, Cina, India, Spanyol, dan Brasil..

Peningkatan tenaga angin disebabkan oleh dampak lingkungan yang minimal dan kinerja yang tinggi, karena energi angin berasal dari sumber yang tidak habis-habisnya seperti angin, sehingga tidak perlu menggunakan bahan bakar fosil untuk menjaga fasilitas tetap beroperasi.

Dengan semua faktor ini mendukung, setiap hari energi angin mengambil peran yang lebih penting dalam panorama dunia untuk mengurangi dampak lingkungan dari produksi energi.

Contoh energi angin

Energi angin dan penggunaannya dapat lebih jelas dipahami dari contoh nyata energi angin. Berikut adalah beberapa di antaranya:

Turbin angin

Juga dikenal sebagai pembangkit tenaga angin, mereka adalah contoh paling jelas dan paling penting dari penggunaan energi angin. Jenis peralatan ini terdiri dari turbin berbentuk kincir dengan tiga bilah angin yang dirancang untuk bergerak dengan energi kinetik massa udara.

Gerakan inilah yang memungkinkan terjadinya pembangkitan energi listrik. Selain itu, ada dua jenis turbin angin; yang turbin angin sumbu horisontal, yang digunakan industri di peternakan angin, dan turbin angin sumbu vertikal, yang jauh lebih kecil dan dapat digunakan di rumah-rumah dan kota-kota kecil.

Peternakan angin

Mereka dikenal sebagai ladang angin, untuk pembangkit yang dibangun untuk memanfaatkan energi angin dalam skala besar dan menghasilkan listrik yang akan tersedia untuk konsumsi massal penduduk. Peternakan angin terdiri dari sekelompok sejumlah besar turbin angin, yang bersama-sama menghasilkan energi listrik.

Pabrik pompa

Pabrik pompa, meskipun bukan pabrik itu sendiri, adalah peralatan yang terdiri dari bilah yang memanfaatkan energi angin untuk bergerak dan dengan itu, mengoperasikan sistem hisap yang memungkinkan untuk mengekstrak air dari tempat tidur bawah tanah untuk digunakan.. Jenis sistem ini digunakan di daerah pedesaan dan kota-kota kecil di mana pertanian dan peternakan sangat penting.

Kincir angin

Kincir angin, seperti namanya, menggunakan energi angin untuk memindahkan dua batu besar, yang digunakan untuk menggiling biji-bijian menjadi tepung. Jenis penggilingan ini banyak digunakan beberapa abad yang lalu karena efisiensinya yang besar dan fakta bahwa penggilingan ini memungkinkan pengurangan upaya fisik yang terlibat dalam melakukan semua pekerjaan penggilingan.

Perahu layar

Perahu layar adalah perahu yang tidak bergantung pada mesin untuk bergerak, karena mereka memanfaatkan energi angin melalui layar untuk bergerak dan melakukan perjalanan hampir semua jarak tanpa menggunakan jenis energi lain. Jenis kapal ini menunjukkan pentingnya energi angin sepanjang sejarah umat manusia.

Bagaimana energi angin dihasilkan

Energi angin dihasilkan sebagai hasil dari arus angin, yang berasal sebagai konsekuensi dari variasi suhu di udara. Variasi ini dihasilkan oleh pemanasan yang tidak merata dari permukaan planet bumi, yang menghasilkan asal usul angin seperti yang kita kenal.

Untuk memanfaatkan energi angin, turbin angin digunakan pada ketinggian yang cukup untuk menangkap aliran angin yang kuat dan konstan. Dengan cara ini, turbin angin memanfaatkan energi kinetik angin melalui bilahnya dan dengan demikian mengoperasikan generator listrik yang memungkinkan kita memperoleh energi listrik yang dapat digunakan.

Bagaimana cara kerjanya

pengoperasian angin energi didasarkan pada prinsip-prinsip fisika cukup sederhana, karena itu, kita akan menjelaskan bagaimana energi angin bekerja.

  • Asal: Energi angin berasal sebagai produk dari variasi suhu di permukaan bumi. Udara yang lebih dekat ke tanah cenderung memiliki suhu yang lebih tinggi, sedangkan yang lebih jauh memiliki suhu yang lebih rendah. Produk dari gradien suhu ini menghasilkan perubahan tekanan di atmosfer yang menghasilkan arus angin.
  • Penggunaan angin: Arus angin dan intensitasnya bergantung pada faktor-faktor seperti ketinggian, variasi suhu dan, tentu saja, geografi medan. Untuk alasan ini, untuk memanfaatkan energi angin, dipasang peralatan khusus (turbin angin) yang dipasang pada ketinggian sedemikian rupa sehingga memungkinkan untuk menangkap aliran angin dengan cara yang seefisien mungkin.
  • Transformasi energi angin menjadi energi listrik: Angin, sebagai jenis materi, memiliki massa, sehingga aliran angin mampu membawa energi kinetik bersamanya. Justru energi kinetik berupa angin inilah yang digunakan turbin angin untuk mengoperasikan dan mengubah energi angin ini menjadi listrik. Untuk ini, energi kinetik menghasilkan gerakan yang diperlukan untuk memulai turbin angin yang terhubung ke generator listrik, yang berkat gerakan ini mampu menghasilkan listrik bolak-balik.

Aplikasi

Energi angin memiliki banyak kegunaan sepanjang sejarah, karena penggunaannya tidak terbatas pada produksi listrik, tetapi seiring berjalannya waktu, manusia telah berhasil memperoleh utilitas dari angin untuk berbagai keperluan. Di sini kita menyoroti beberapa yang paling penting:

Selancar angin – olahraga ekstrim.

  1. Dalam produksi energi listrik dalam skala besar atau kecil. Dari ladang angin dengan sejumlah besar turbin angin vertikal, hingga yang terkecil yang digunakan di pertanian, tempat tinggal atau kota kecil, energi angin digunakan oleh peralatan ini untuk menghasilkan listrik bolak-balik.
  2. Untuk menggiling biji-bijian dan sereal, kincir angin digunakan, yang bekerja secara mekanis berkat penggunaan energi angin. Struktur ini banyak digunakan di zaman kuno dan bahkan belakangan ini, di beberapa daerah pedesaan masih diterapkan.
  3. Energi angin juga digunakan untuk penyejuk udara dan pendinginan dalam ruan
    gan, karena banyak sistem bekerja dari angin untuk menperedaran aliran udara segar di dalam ruang hidup atau di mana suhu mesin atau peralatan elektronik perlu diturunkan.
  4. Perahu layar menggunakan energi angin untuk bergerak tanpa membutuhkan mesin pembakaran.
  5. Hal ini memungkinkan ekstraksi air dari sumur bawah tanah melalui pabrik air, jenis sistem yang tidak bergantung pada sumber energi lain untuk berfungsi.

Keuntungan dan kerugian Tenaga angin

Di bawah ini adalah keuntungan dan kerugian utama dari energi angin dan penggunaannya di seluruh dunia.

Keuntungan

  • Itu tidak menghasilkan produk sampingan yang mencemari, karena penggunaan energi angin tidak memerlukan jenis energi lain dari sumber yang tidak terbarukan.
  • Itu berasal dari sumber energi bebas, karena arus udara dihasilkan secara alami di permukaan bumi secara konstan.
  • Itu memungkinkan produksi energi listrik melalui generator tenaga angin.
  • Ladang angin dan turbin angin pada umumnya, adalah fasilitas yang memerlukan sedikit perawatan untuk tetap beroperasi dalam jangka waktu yang lama.
  • Peternakan angin terdiri dari satu set struktur yang tidak sepenuhnya invasif dengan medan, sehingga dapat hidup berdampingan dengan jenis kegiatan lain seperti pariwisata, pertanian dan sejenisnya.
  • Energi angin merupakan salah satu jenis energi terbarukan, sehingga penggunaan dan pemanfaatannya tidak memerlukan pembakaran bahan bakar fosil.
  • Turbin angin dapat dipasang di wilayah darat dan laut, yang menyediakan penggunaan ruang yang lebih baik.
  • instalasi dan konstruksi peternakan angin biasanya relatif cepat.

Kekurangan

  • investasi awal untuk peralatan yang mengambil keuntungan dari energi angin umumnya tinggi.
  • Ini terputus-putus, karena tergantung pada kecepatan angin.
  • Ini mencakup area yang luas dari tanah untuk memungkinkan untuk menghasilkan sejumlah besar energi listrik.
  • Ini memiliki dampak negatif pada fauna unggas, karena banyak spesies burung yang bermigrasi diubah oleh perubahan arus udara yang memanfaatkan generator tenaga angin.
  • Tidak semua daerah dapat memanfaatkan energi angin, karena arus udara yang diperlukan untuk operasi optimal ladang angin bergantung pada banyak faktor seperti iklim setempat, geografi, dan ketinggian.
  • Karena tidak dapat disimpan, energi angin harus segera mensuplai energi yang dihasilkan ke jaringan listrik.
  • Ini menghasilkan kebisingan dan dampak visual, karena turbin angin dapat memiliki ketinggian hingga 80 meter. Selain itu, aliran angin yang menerpa bilah peralatan ini menghasilkan kebisingan. Kedua faktor tersebut dapat menyebabkan ketidaknyamanan bagi penduduk.

rumus matematika

Dalam bidang teknik, tenaga angin dihitung dengan rumus matematika berikut :

[lateks] P = frac {1} {2} * rho * S * V <3} [/ lateks]

Dalam persamaan ini:

  • P = Tenaga angin (dalam W / m 3 ).
  • = Massa jenis udara (dalam kg / m 3 ).
  • S = Permukaan angin yang mempengaruhi sudu-sudu turbin angin (dalam m 2 ).
  • V = Kecepatan angin (dalam m / s).

Related Posts