Apa saja peralatan yang membentuk sistem pembangkit listrik tenaga angin?

Mar.27.2024

Sistem pembangkitan tenaga angin dapat dibagi menjadi sistem on grid dan off grid berdasarkan skenario aplikasi yang berbeda. Hari ini kita akan membahas secara utama sistem pembangkitan tenaga angin off grid.

Sistem energi angin off grid umumnya terdiri dari turbin angin, pengontrol, inverter, baterai, dan komponen lainnya.

Turbine angin terutama mencakup bagian-bagian berikut:

1. Rotor angin

Sebagian besar rotor turbin angin terdiri dari 3-5 bilah, yang merupakan komponen yang mengubah energi angin menjadi energi mekanik. Saat ini ada dua bahan utama untuk bilah turbin angin. Salah satunya adalah bahan fiberglass, yang biasanya ditempel secara manual dengan kain serat kaca dan resin epoksi yang telah disiapkan di dalam cetakan, serta beberapa material pengisi ditambahkan ke dalam rongga. Pengeleman manual cocok untuk bilah dengan berbagai bentuk dan penampang yang berbeda, namun produksi manual membutuhkan banyak tenaga kerja dan waktu, serta kualitas produk sulit dikontrol. Kipas kecil luar negeri juga menggunakan produksi mekanis untuk bilah dengan penampang tetap, yang secara signifikan meningkatkan efisiensi produksi bilah dan kualitas produk.

2. Pembangkit Listrik

Turbin angin umumnya menggunakan alternator magnet permanen. Arus bolak-balik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik yang digerakkan oleh turbin angin direktifikasi menjadi arus searah yang dapat disimpan di baterai.

3. Mekanisme pengatur arah, mekanisme pengatur kecepatan, dan mekanisme pemberhentian

Untuk memperoleh energi dari angin, permukaan rotasi roda angin harus tegak lurus terhadap arah angin. Pada turbin angin dengan poros horizontal, fungsi ini dicapai dengan menggunakan ekor sebagai mekanisme pengarah.

Pada saat yang sama, seiring dengan peningkatan kecepatan angin, kecepatan rotasi roda angin harus dibatasi. Hal ini karena di satu sisi, kecepatan rotasi yang berlebihan dapat merusak roda angin dan komponen lain dari turbin angin; di sisi lain, daya keluaran generator perlu dibatasi dalam rentang tertentu.

Karena struktur turbin angin kecil relatif sederhana, metode regulasi kecepatan dengan bias sisi baling-baling umumnya digunakan saat ini. Mekanisme regulasi kecepatan ini dapat dengan mudah menyebabkan rotor angin dan ekor berayun ketika kecepatan dan arah angin berubah secara signifikan, yang pada gilirannya menyebabkan getaran pada turbin angin. Oleh karena itu, ketika kecepatan angin tinggi, terutama ketika baterai penuh, turbin angin harus dihentikan secara manual.

Beberapa turbin angin kecil dirancang dengan mekanisme pengereman manual. Selain itu, dalam praktiknya, metode parkir samping dapat digunakan, yaitu tali elastis diperbaiki pada sayap ekor. Ketika perlu untuk menghentikan, tarik sirip ekor untuk memutar roda angin ke sisi arah angin untuk mencapai tujuan penghentian.

4. Menara Turbin Angin Kecil

Umumnya terdiri dari tabung menara dan 3-4 kabel, dengan ketinggian 6-9 meter. Juga bisa dipilih secara fleksibel sesuai dengan kondisi lokal aktual.

Peralatan lain yang termasuk dalam sistem pembangkitan tenaga angin

1. Kontroler

Fungsi kontroler sistem pembangkitan tenaga angin adalah untuk mengontrol dan menampilkan pengisian baterai oleh turbin angin untuk memastikan bahwa baterai tidak akan terisi berlebihan atau terkuras berlebihan, serta untuk memastikan penggunaan normal baterai dan operasi andal dari seluruh sistem. Saat ini, kontroler turbin angin umumnya dilengkapi dengan beban konsumtif. Fungsinya adalah untuk menyerap energi listrik yang dihasilkan oleh turbin angin ketika baterai penuh dan beban eksternal kecil.

2. Inverter

Inverter adalah perangkat yang mengubah daya DC (12V, 24V, 36V, 48V) menjadi daya AC 220V. Karena banyak alat elektronik di pasaran saat ini menggunakan 220V, perangkat ini diperlukan dalam banyak aplikasi.

3. Baterai

Ini merupakan komponen yang sangat penting dalam sistem pembangkitan tenaga angin. Secara umum, tersedia baterai asam timbal atau baterai litium.