Prinsip Kerja Kincir Angin Pembangkit Listrik

Ilustrasi kincir angin pembangkit listrik

Kincir angin telah dikenal dan digunakan orang sejak zaman dahulu. Sekitar abad ke-7 SM, bangsa Persia memanfaatkan kincir angin dalam kegiatan irigasi dan pengolahan biji-bijian, termasuk padi. Seiring berjalannya waktu, teknologi kincir angin berkembang pesat sehingga alat ini tidak lagi hanya digunakan dalam kegiatan irigasi dan pengolahan biji-bijian, tetapi digunakan dalam berbagai kegiatan, seperti memompa air, menggergaji kayu, dan membuat kertas.

Pada akhir 1890-an, di Denmark, kincir angin dimanfaatkan untuk membangkitkan listrik. Sejak saat itu, penggunaan kincir angin pembangkit listrik berkembang secara luas dengan segala penyempurnaannya. Bagaimana prinsip kerja kincir angin pembangkit listrik tersebut?

Kincir angin yang digunakan pada mesin pembangkit listrik sering disebut dengan turbin angin. Pada dasarnya, cara kerja turbin angin tidak jauh berbeda dengan turbin-turbin lainnya.

Dalam hal ini, turbin adalah mesin putar (rotary engine) yang mengubah energi dari aliran suatu zat (biasanya air, gas, uap, dan angin) menjadi energi mekanik yang dapat memutarkan turbin tersebut. Untuk turbin angin, energi penggeraknya adalah aliran udara.

Turbin angin sederhana terdiri sebuah roda atau rotor yang dilengkapi dengan baling-baling (propeller) atau sudu-sudu (blade). Baling-baling atau sudu-sudu inilah yang berfungsi untuk “menangkap” energi angin sehingga dapat membuat roda atau rotor turbin tersebut berputar.

Energi putaran rotor turbin kemudian diteruskan melalui batang penggerak (drive shaft) untuk menjalankan generator listrik. Jadi, komponen-komponen utama pada mesin pembangkit listrik tenaga angin adalah sebagai berikut.

• Rotor, yaitu komponen yang berfungsi untuk mengubah energi angin menjadi energi gerak atau mekanik.
• Batang penggerak, yaitu komponen yang berfungsi untuk meneruskan energi gerak dari rotor ke generator listrik.
• Generator listrik, yaitu komponen yang berfungsi untuk mengubah energi gerak atau mekanik menjadi energi listrik.

Biasanya, turbin angin yang digunakan untuk menggerakkan generator listrik dilengkapi dengan komponen-komponen tambahan, seperti gearbox dan alat pengatur kecepatan. Gearbox yang dimaksud di sini adalah komponen alat yang dapat meningkatkan kecepatan sudut rotor.

Sementara itu, alat pengatur kecepatan merupakan alat yang dirancang sedemikian rupa untuk membuat putaran turbin sesuai dengan spesifikasi generator listrik yang dipasang.

Untuk mesin-mesin pembangkit listrik tenaga angin modern, alat pengatur kecepatan ini memungkinkan mesin-mesin tersebut bekerja secara otomatis berdasarkan kecepatan angin. Misalnya, mesin akan mulai bekerja ketika kecepatan angin mencapai 19 km/jam dan akan berhenti bekerja ketika kecepatan angin mencapai 100 km/jam.