Turbin angin mampu memutar bilahnya di lereng bukit, di laut, di samping pabrik, dan di atas rumah. Gagasan untuk membiarkan alam memberikan daya gratis ke rumah Anda mungkin tampak menarik, tetapi penting untuk mempelajari cara menghitung keluaran turbin angin sebelum membeli satu -- dan sangat penting untuk memahami perbedaan antara kapasitas terukur mesin dan output aktual yang dapat Anda harapkan saya t. Periksa peta angin yang disediakan oleh Laboratorium Energi Terbarukan Nasional untuk mengetahui apakah kecepatan dan ketersediaan angin di daerah Anda menjadikan energi angin pilihan yang baik untuk rumah Anda.
Kecepatan angin
Sebagian besar turbin angin terdiri dari bilah yang dipasang di rotor yang menyerupai baling-baling pesawat. Ketika udara bertiup melaluinya, mereka menyebabkan rotor memutar poros yang menggerakkan generator listrik. Sebagian besar turbin mati secara otomatis ketika kecepatan angin mencapai sekitar 88,5 kilometer per jam (55 mil per jam) untuk mencegah kerusakan mekanis. Hal ini mengurangi produksi listrik ketika angin kencang terjadi dan orang-orang membutuhkan listrik terus menerus dari angin. Mereka juga tidak menghasilkan listrik jika angin bertiup terlalu lambat. Jika kecepatan angin berkurang setengahnya, produksi listrik berkurang delapan kali lipat. Waktu di mana kondisi angin optimal di wilayah tertentu menentukan ketersediaan turbin angin. Turbin yang terletak di lokasi yang lebih tinggi menerima lebih banyak angin, yang berarti output yang lebih besar. Masing-masing memiliki rentang kecepatan angin — antara 30 dan 50 mil per jam — di mana ia beroperasi secara optimal.
Peringkat Efisiensi
Turbin angin modern menggunakan berbagai desain yang dimaksudkan untuk membantu mereka menangkap angin dengan lebih efisien. Efisiensi merupakan nilai penting untuk diketahui saat menilai turbin angin. Di dunia yang ideal, turbin akan mengubah 100 persen angin yang melewati baling-baling menjadi tenaga. Karena faktor seperti gesekan, mesin ini hanya memiliki peringkat efisiensi antara 30 persen dan 50 persen dari keluaran daya terukur. Output daya dihitung sebagai berikut:
\text{power}=\frac{\text{kerapatan udara}\times \text{luas bilah pisau}\times \text{kecepatan angin}^3}{2}
Luas daerah dalam meter kuadrat, kerapatan udara dalam kilogram per meter kubik dan kecepatan angin dalam meter per detik.
Perbedaan Kritis
Hanya karena turbin angin memiliki peringkat kapasitas 1,5 megawatt, itu tidak berarti akan menghasilkan banyak daya dalam praktiknya. Turbin angin biasanya menghasilkan jauh lebih sedikit daripada kapasitas pengenal, yang merupakan jumlah daya maksimum yang dapat dihasilkannya jika beroperasi sepanjang waktu. Misalnya, turbin angin 1,5 megawatt dengan faktor efisiensi 33 persen hanya dapat menghasilkan setengah megawatt dalam setahun — lebih sedikit jika angin tidak bertiup dengan andal. Turbin skala industri biasanya memiliki peringkat kapasitas 2 hingga 3 megawatt. Namun, jumlah energi yang benar-benar dihasilkan berkurang dengan efisiensi dan ketersediaan angin — persentase waktu suatu unit memiliki cukup angin untuk bergerak.
Tips Belanja Turbin Angin
Jika Anda mengetahui faktor kapasitas dan efisiensi unit, Anda dapat menghitung perkiraan output tahunannya menggunakan rumus berikut:
365\frac{\text{hari}}{\text{tahun}}\times 24\frac{\text{jam}}{\text{hari}}\times \text{kapasitas maksimum}\times \text{kapasitas faktor}=\text{kilowatt jam per tahun}
Misalnya, turbin dengan kapasitas pengenal 1,5 megawatt dan faktor efisiensi 25 persen diharapkan dapat menghasilkan sebagai berikut:
365\times 24\times 1500\times 0.25 = 3.285.000\text{ kilowatt jam per tahun}
Perhitungan ini mengasumsikan ketersediaan angin pada 24 jam sehari sepanjang tahun. Dalam aplikasi praktis, ini tidak terjadi. Anda dapat menggunakan peta angin NREL untuk menyesuaikan angka waktu Anda untuk angka spesifik lokasi yang lebih akurat.
