Kincir angin merupakan pemandangan umum di banyak negara dan daerah di seluruh dunia. Tapi pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana kincir angin bekerja?

Sebuah kincir angin pada dasarnya adalah generator listrik terbalik. Alih-alih menggunakan listrik untuk menghasilkan energi angin, kincir angin menggunakan energi angin untuk menghasilkan listrik. Ketika angin cukup kuat, itu akan dapat memutar bilah dari kincir angin berputar. Bilah kincir angin terhubung ke generator dengan bantuan poros kecepatan rendah, gearbox, dan poros kecepatan tinggi.

Faktor eksternal dari kincir angin sebagai berikut.

1. Menara

Salah satu fitur yang paling mencolok dari kincir angin adalah menaranya yang tinggi. Menara yang umum terlihat adalah kincir angin menara yang lebih dari 200 kaki tingginya. Ini tidak memperhitungkan ketinggian bilah. Ketinggian bilah kincir angin dengan mudah menambah 100 kaki lainnya menjadi ketinggian total kincir angin di atasnya. Menara memiliki scaffold untuk awak konstruksi mengakses puncak kincir angin. Jalur tegangan tinggi juga dipasang dan diletakkan di menara untuk membawa listrik yang dihasilkan oleh kincir angin ke bagian dasarnya.

2. Sel Mesin

Di atas menara, seseorang masuk ke sel mesin. Ini adalah penutup dilapisi kebawah. Komponen internal dari kincir angin ditegakkan di dalam. Nacelle menyerupai kotak persegi dan terletak di atas menara. Nacelle memberikan perlindungan untuk komponen internal penting dari kincir angin. Komponen ini termasuk generator, gearbox, serta poros kecepatan rendah dan tinggi.

3. Bilah Rotor

Mungkin, elemen yang paling mencolok dari kincir angin adalah bilahnya. Bilah kincir angin bisa melebihi 100 kaki panjangnya, dan kita akan selalu menemukan kincir angin yang dipasarkan akan dilengkapi dengan tiga bilah yang membentuk rotor. Bilah kincir angin dirancang secara aerodinamis sehingga lebih mudah memanfaatkan energi angin. Ketika angin bertiup, bilah kincir angin mulai berputar, memberikan energi kinetik yang dibutuhkan untuk menghasilkan listrik dalam generator.

4. Anemometer dan Wind Vane

Faktor eksternal lain dari kincir angin termasuk anemometer dan wind vane. Faktor-faktor ini tidak mudah dipasang pada kincir angin yang dipasarkan dari kejauhan karena ukurannya yang cukup kecil dibandingkan dengan kincir angin. Anemometer dan wind vane umumnya dipasang di belakang nacelle dan digunakan untuk mengukur kecepatan dan arah angin saat ini. Data ini juga dapat dimasukkan ke dalam sistem kontrol internal kincir angin, yang dapat menyesuaikan sudut yau kincir angin dan pitch bilah untuk memaksimalkan efektivitasnya. Perlu dicatat bahwa tidak semua kincir angin yang tersedia secara komersial memiliki mekanisme pakan dan pitch.

Faktor yang pensiun dari kincir angin sebagai berikut.

1. Poros Kecepatan Rendah

Ketika bilah kincir angin berputar, poros kecepatan rendah digerakkan oleh putaran bilah kincir angin. Poros kecepatan rendah mengirimkan energi kinetik ke gearbox.

2. Transmisi

Gearbox adalah perangkat berat dan bernilai yang menghubungkan poros kecepatan rendah ke poros kecepatan tinggi. Tujuan dari gearbox adalah untuk meningkatkan kecepatan dengan cukup tinggi untuk menghasilkan listrik.

3. Poros Kecepatan Tinggi

Poros kecepatan tinggi menghubungkan gearbox ke generator untuk tujuan tunggal mendorong generator untuk menghasilkan listrik.

4. Generator

Generator didorong oleh poros kecepatan tinggi dan menghasilkan listrik ketika poros kecepatan tinggi memberikan energi kinetik yang memadai.

5. Motor Pitch dan Yaw

Beberapa kincir angin memiliki motor pitch dan yaw untuk membantu memaksimalkan efektivitas kincir angin dengan menempatkan bilah pada arah dan sudut yang paling optimal. Motor pitch umumnya dapat dipasang dekat dengan pusat rotor, yang akan membantu memiringkan bilah untuk memberikan aerodinamika yang lebih baik. Motor pitch yaw akan ditempatkan di dasar di bawah nacelle dan akan menjaga nacelle dan rotor menghadap arah angin saat ini.

6. Sistem Pengereman

Elemen kunci dari kincir angin adalah sistem penurunan kecepatan. Fungsinya adalah membantu bilah kincir angin dari berputar terlalu cepat dan menyebabkan kerusakan pada faktor-faktor. Ketika pengereman diterapkan, sebagian energi kinetik dikonversi menjadi panas.

7. Sistem Kontrol

Kincir angin memiliki sistem kontrol internal yang melayani beberapa tujuan. Ini dapat memulai kincir angin ketika kecepatan, dan arah angin cukup tinggi. Sistem kontrol juga menjadi medium untuk menghitung pitch dan yaw yang paling efektif dari kincir angin berdasarkan kecepatan dan arah angin.

Bagaimana kincir angin menghasilkan listrik?

1. Proses ini dimulai oleh rotor bilah kincir angin. Saat angin bertiup, maka bilah yang dirancang secara aerodinamis mulai berputar oleh angin.

2. Ketika bilah kincir angin berputar, energi kinetik dari gerakan ini ditransfer ke dalam kincir angin dengan menggunakan poros kecepatan rendah, yang berputar pada kecepatan sekitar 30 hingga 60 rpm.

3. Poros kecepatan rendah terhubung ke gearbox, yang merupakan unit transmisi yang bertanggung jawab untuk menambahkan kecepatan dari sekitar 30 hingga 60 putaran per menit ke kecepatan rotasi yang diminta dari generator (umumnya antara 1.000 dan 1.800 putaran per menit).

4. Poros kecepatan tinggi mentransfer energi kinetik dari gearbox ke generator, yang juga mulai berputar dan menghasilkan listrik.

5. Pada akhirnya, listrik yang dihasilkan dari kincir angin disalurkan dari istana kincir angin melalui kabel tegangan tinggi dan umumnya akan disalurkan ke jaringan atau digunakan sebagai sumber daya awal.