360 likes | 987 Views
Pertemuan-7. ENERGI ANGIN (Wind Energy). Ir. Erhaneli , MT TE-FTI-ITP. PENDAHULUAN . Energi angin telah lama dikenal dan dimanfaatkan manusia , misalnya untuk perahu layar menggunakan energi angin untuk melewati perairan .
E N D
Pertemuan-7 ENERGI ANGIN (Wind Energy) Ir. Erhaneli, MT TE-FTI-ITP
PENDAHULUAN • Energiangintelah lama dikenaldandimanfaatkanmanusia, misalnyauntukperahulayarmenggunakanenergianginuntukmelewatiperairan. • Padaazasnyaanginterjadikarenaadanyaperbedaansuhuantaraudarapanasdandingin. • Daerah khaktulistiwa yang panasmengembangmenjadiringan, naikkeatasdanbergerakkedaerahkutub yang lebihdingin, udaranyamenjadidingindanturunkebawah. • Dengandemikianterjadisuatuperputaranudaraatauperpindahanudaradarikutubutarakegariskhatulistiwamenyusuripermukaanbumidansebaliknyamelaluilapirsanudara yang lebihtinggi. • Perpindahaninilah yang dikenaldengananginpasat.
Selainamginpasatadalagianginmusim ( anginmousson ), anginpantaidananginlokal. Prinsipnyaadalah : bahwaanginterjadikarenaadanyaperbedaansuhuudaradibeberapatempatdimukabumi
EnergiKinetiktenagaAngin Rumus yang digunakanuntukmenentukananginsepertihalnyaenergikinetikdarisebuahbendadenganmassa (m) dankecepatan (v) adalah ; Dengan E = Energikinetik( joulle ) m = massaudara (kg ) v = kecepatanangin (m/detik)
Bilamanasuatublokudara yang mempunyaipenampang (A) m2, danbergerakdengankecepatan (v) m/dtk, makajumlahmassa yang melewatisuatutempatadalah : m = A . v . q Dengan A = penampang (m2) V = kecepatan ( m/dtk) q = kepadatanudara (kg/m3) Dengandemikianmakaenergi yang dapatdihasilkanpersatuanwaktuadalah : P = E per satuanwaktu = 0,5 q . A. V3persatuanwaktu P = daya (watt), E = energi (J ), q = kepadatanudara (m/det ), A = penampang , v = kecepatan (m/dt)
Untukkeperluanpraktisseringdipakairumuspendekatansbb : P = k A. v3 Dengan P = daya (kW) K = suatukonstanta (1,37.10-5 A = luassudukipas (m2) V = kecepatanangin (km/jam) • Untukkeperluanestimasisementara yang sangatkasar, seringdipakairumussederhana: • P = 0,1 .v3 • P = dayapersatuanwaktu ( W/m2) • v = kecepatanangin (m/detik)
Rumus yang dikembangkanoleh “ GOLDING “ adalah : P = k F.A. E.v3 Dengan ; P = daya (kW) K = suatukonstanta = 1,37.10-5 F = suatu factor yang merupakanbagiandariangin, yang dapatsecaramaksimaldimanfaatkan dengansebuahkipasdaritenagaangin= 0,5926) A = penampangarusangin (m2) v = kecepatanangin (km/jam)
Gaya-gayapadasusu-sudukincirangin • Gaya aksial(a), yang mempunyaiarahsamadenganangindangayainiharusditampungolehporosdanbantalan • Gaya sentrifugal(s), yang meninggalkantitiktengah, bilakipasbentuknyasimestrikmakasemuagayasentrifugalakansalingmeniadakanatauresultannyasamadengan nol. • Gaya tangensial(t), menghasilkanmomen, yagbekerjategakluruspada radius dan yang merupakangayaproduktif.
Besargaya-gayapadasudu-sudukincirangindapatdihitungdenganrumusempirisberikut :
Penggunaantenagaangin • Penggunaantenagaangindapatdilakukanuntukkeperluan-keperluansebagaiberikut : • Menggerakkanpompa air untukirigasi, tambakikan/udang • menggilingpadiuntukmemperolehberas • Untukmenggergajikayu • Membangkitkantenagalistrikangin/ bayu
DasarEnergiAngin • Semuaenergi yang dapatdiperbaharuidanberasaldariMatahari. (kecuali.panasbumi) • Mataharimeradiasi 1,74 x 1.014 kilowatt jam energikeBumisetiap jam (Bumimenerima 1,74 x 1.017 watt daya)1-2 persendarienergitersebutdiubahmenjadienergiangin. • Jadi, energianginmerupakanbentuktidaklangsungdarienergimatahari, karenaangindipengaruhiolehpemanasan yang tidakmeratapadakerakbumiolehmatahari
AnginsebagaienergiPotensial • Energiangindapatdimanfaatkansebagaipenggantibahanbakarfosil. • Ketersediaannyadiaalamcukupbanyak. • Dapat diperoleh secara gratis di alam. • Dalampemanfaatannyasecaralangsung, tidakmenimbulkanpencemaranudara. Ataudengankata lain pemanfaatannyaramahlingkungan
PemanfaatanenergiAngin • Pemanfaatananginuntukenergiterbagiatasduabentuktenagautama, yaitu: • Sepenuhnyamekanik,sepertipompa air ataupenggeraklainnya • 2. Listrikdenganmemanfaatkanpembangkitlistriktengaangin
PemanfaatanenergiAngin • Pemanfaatananginuntukenergiterbagiatasduabentuktenagautama, yaitu: • Sepenuhnyamekanik,sepertipompa air ataupenggeraklainnya • 2. Listrikdenganmemanfaatkanpembangkitlistriktengaangin
WWEA (World Wind Energy Association) • Berdasarkan data dari WWEA(World Wind Energy Association), sampaidengantahun 2007 perkiraanenergilistrik yang dihasilkanolehturbinanginmencapai 93.85 GigaWatts, menghasilkanlebihdari 1% dari total kelistrikansecara global. • Amerika, Spanyoldan China merupakannegaraterdepandalampemanfaatanenergiangin. • Diharapkanpadatahun 2010 total kapasitaspembangkitlistriktenagaanginsecaraglogalmencapai 170 GigaWatt.
EnergiAngindi Indonesia • Di tengahpotensianginmelimpahdikawasanpesisir Indonesia, total kapasitasterpasangdalamsistemkonversienergianginsaatinikurangdari 800 kilowatt. • Di seluruh Indonesia, lima unit kinciranginpembangkitberkapasitasmasing-masing 80 kilowatt (kW) sudahdibangun. • Tahun2007, tujuh unit dengankapasitassamamenyusuldibangundiempatlokasi, masing-masingdiPulauSelayartiga unit, Sulawesi Utara dua unit, dan Nusa Penida, Bali, serta Bangka Belitung, masing-masingsatu unit.
Kebijakan DEN (DewanEnergiNasional ) Mengacupadakebijakanenerginasional, makapembangkitlistriktenagaanginataubayu (PLTB) ditargetkanmencapai 250 megawatt (MW) padatahun 2025.
KlasifikasiAngin Angin Planetary disebabkan oleh pemanasan yang lebih besar pada permukaan bumi dekat ekuator daripada kutub utara dan selatan 2. AnginLokal disebabkan 2 mekanisme, pertama perbedaan panas antara daratan dan air, kedua karena hill and mountain slide
Potensi energi angin di Indonesia • Potensilistriktenagaangindi Indonesia: 9,29 GW, (baru 0,0005 GW termanfaatkan) • kecepatanangindisebagianbesarwilayahIndonesia hanyamencapai 3-5 meter/detik, kurangmemadaiuntukmembangkitkanenergilistrik. • Di beberapalokasi, potensikecepatananginitucukupmemadai. (pantaiselatanJawa, pantaibarat Sumatra, danwilayah Indonesia Timur), kecepatananginnya rata-rata diatas 6 m/dtk
Gambar : Rumahmandirienergimemanfaatkanenergisuryadanenergiangin