Mengenal Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (Bagian 1)

Mengenal Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (Bagian 1)

1


Selain energi cahaya matahari seperti yang sudah penulis paparkan di artikel terdahulu, sumber energi alternatif terbarukan yang juga melimpah di negeri kita adalah angin. Jika PLTS hanya menghasilkan energi listrik pada siang hari maka PLTB (Pembangkit Listrik Tenaga Bayu, bukan tenaga angin agar akronimnya tidak rancu dengan Pembangkit Listrik Tenaga Air yang disingkat PLTA) bisa menghasilkan energi listrik 24 jam sepanjang tahun.

Pada prinsipnya PLTB mengkonversi tenaga gerak angin menjadi tenaga putar oleh turbin, kemudian tenaga putar digunakan untuk menggerakkan sebuah generator listrik atau dinamo. Oleh karena itu fungsi terpenting sebuah PLTB terletak pada turbin dan dinamonya. Dalam praktek perancangan PLTB pemilihan jenis turbin dan dinamo harus dilakukan dengan cermat disesuaikan dengan kondisi tempat didirikannya PLTB agar diperoleh hasil yang maksimal dalam hal efisiensinya.

Berbicara PLTB tentu tidak bisa dilepaskan dengan turbin angin. Ada dua macam pengelompokan turbin angin berdasarkan arah sumbunya. Turbin Angin Sumbu Horisontal atau TASH (Horizontal Axis Wind Turbine atau HAWT) mempunyai sumbu mendatar sejajar dengan tanah. Bilah turbin terpasang tegak lurus dengan sumbunya. Sedang Turbin Angin Sumbu Vertikal atau TASV (Vertical Axis Wind Turbine atau VAWT) mempunyai sumbu yang tegak lurus dengan tanah dan bilahnya dipasang sejajar dengan sumbu.

Turbin Angin Sumbu Horisontal

 

Turbin Angin Sumbu Horisontal Savonius

Turbin Angin Sumbu Verikal Darrieus Tipe H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Turbin Angin Sumbu Vertikal Darrieus Tipe H Terpuntir

Turbin Angin Sumbu Vertikal Darrieus Tipe Oval

 

 

 

 

 

 

 

 

TASH mempunyai bilah dengan penampang mirip penampang rotor atau propeler pesawat terbang. Prinsip kerjanya pun mirip, hanya berkebalikan. Kalau pada rotor pesawat terbang digerakkan oleh mesin untuk menghasilkan daya dorong angin, sedang pada TASH daya dorong angin digunakan untuk menggerakkan turbin sehingga menghasilkan tenaga gerak putar yang selanjutnya digunakan untuk memutar sumbu generator listrik.

TASV mempunyai dua jenis yang dibedakan dari bentuk bilahnya, yaitu :

  1. Turbin Savonius, mempunyai bilah berbentuk setengah tabung berjumlah 2 atau 3 dan disambungkan dengan sumbu ditengahnya.
  2. Turbin Darrieus, mempunyai bilah yang penampangnya berbentuk seperti penampang sayap pesawat terbang yang dipasang sejajar sumbu melalui sebuah pemegang.

Sampai saat ini masih menjadi perdebatan mengenai turbin mana yang lebih efisien. Penulis sendiri cenderung menyesuaikan pemilihan jenis turbin dengan penempatannya mengingat karakteristik dari TASH dan TASV yang berbeda. Untuk memilih jenis turbin harus memperhatikan kelebihan dan kekurangan masing-masing jenis turbin sebagai berikut.

Turbin Sumbu Horisontal (TASH).

Kelebihan :

  1. Lebih mudah start dari kondisi diam dengan angin berkecepatan rendah.
  2. Menghasilkan putaran per menit (RPM / Rotary Per Minute) yang lebih tinggi.
  3. Lebih bisa memanfaatkan perbedaan kecepatan angin akibat perbedaan ketinggian karena perletakannya di atas tiang atau menara.

Kekurangan :

  1. Torsi yang dihasilkan lebih kecil.
  2. Memerlukan pengarah (yaw) agar permukaan bilah selalu menghadap arah datangnya angin.
  3. Memerlukan tiang yang tinggi.
  4. Sulit untuk membangun turbin berukuran besar, baik secara konstruksi maupun pengoperasiannya, sehingga nyaris tidak mungkin untuk diaplikasikan pada pembangkit daya besar.
  5. Biaya konstruksi lebih mahal.
  6. Tingkat kebisingan lebih tinggi.
  7. Rentan terhadap badai, oleh sebab itu biasanya dipasangkan rem untuk mengurangi kecepatan putar saat angin bertipu sangat kencang.

Turbin Angin Sumbu Vertikal (TASV).

Kelebihan :

  1. Mempunyai torsi yang lebih besar.
  2. Tidak memerlukan tiang atau menara yang tinggi.
  3. Tidak memerlukan pengarah (yaw).
  4. Karena konstruksinya yang dekat dengan tanah memungkinkan dibangun dalam skala besar dan memungkinkan pembangunan pembangkit berdaya besar.
  5. Tingkat kebisingan lebih rendah.
  6. Biaya konstruksi lebih murah.
  7. Lebih tahan terhadap badai.

Kekurangan :

  1. Lebih sulit start dari posisi diam, membutuhkan angin berkecepatan lebih tinggi.
  2. Putaran per menit lebih rendah.
  3. Efisiensi lebih kecil karena adanya hambatan pada bilah yang berlawanan.
  4. Tidak bisa memanfaatkan perbedaan kecepatan angin akibat perbedaan ketinggian.

Catatan  : perkembangan terbaru turbin Darrieus memungkinkan turbin start dengan kecepatan angin rendah, dengan menambahkan perangkat pengarah bilah turbin agar selalu berada sesuai dengan sudut serang angin.

Kebanyakan PLTB saat ini menggunakan turbin jenis TASH termasuk yang dikembangkan oleh Ricky Elson, ahli motor penggerak listrik bersama timnya di Ciheras, Tasikmalaya Jawa Barat.

TASV kurang populer selain karena efifiensinya yang rendah juga karena kecepatan putarnya yang rendah membuatnya memerlukan dinamo khusus putaran rendah (low RPM generator) untuk mendapatkan tegangan listrik yang cukup. Masih cukup sulit menemukan generator putaran rendah di Indonesia, sehingga jika kita memaksakan menggunakan TASV alternatifnya adalah membuat sendiri generatornya. (bersambung)

Share.

About Author

Bukan siapa-siapa dan bukan apa-apa FB: https://www.facebook.com/seno.aji

  • About

    Seword.com adalah website opini terpercaya dan terbuka untuk umum. Bagi yang ingin bergabung menulis, kirimkan contoh artikelnya ke email redaksi@seword.com

    Ada kompensasi Rp 3 perhits/view dan dibayarkan setiap bulannya. Misal anda menulis 10 artikel dengan hits/view 11.212 perartikel maka anda berhak mendapat Rp 336.360,-

    Untuk pemasangan iklan atau kerjasama lainnya dapat dikirim ke iklan@seword.com

    Donasi ke rekening Mandiri
    13700 13064 080
    PT SEWORD MEDIA UTAMA

    Alifurrahman
    WA: +150 6802 8643

  • Seword Fanspage