Anda pasti pernah mendengar teknologi ramah lingkungan yang bernama turbin angin. Ya, benda ini merupakan salah satu teknologi yang tidak memberikan dampak berbahaya sama sekali terhadap lingkungan.
Keberadaannya justru memberikan manfaat kepada lingkungan dan manusia. Alat ini akan menangkap tenaga angin dan mengubahnya menjadi tenaga listrik. Tenaga listrik inilah yang akan dimanfaatkan untuk kepentingan manusia. Namun, tahukah Anda bagaimana cara kerja alat ini? Berikut penjelasan lengkapnya.
Prinsip Kerja Turbin Angin
Pada mulanya, turbin angin bukanlah alat yang dipakai untuk menghasilkan listrik namun bertujuan untuk membantu petani menggiling padi dan melakukan irigasi. Alat ini telah banyak dipergunakan di negara lain seperti Belanda, Denmark dan negara Eropa lainnya.
Turbin juga mulai banyak digunakan di Indonesia sebagai alternatif sumber energi penghasil listrik. Berikut ini adalah sistem kerja dari turbin tenaga angin, yaitu :
1. Menangkap Angin
Angin merupakan salah satu bentuk tenaga energi matahari. Angin adalah hasil pemanasan atmosfer yang berlangsung tidak merata di beberapa wilayah. Pemanasan tidak merata ini disebabkan oleh matahari, rotasi bumi dan penyimpangan permukaan bumi.
Angin yang ditangkap akan menggerakkan kipas dari turbin tenaga angin. Prinsipnya kebalikan dari kipas angin listrik yang ada di rumah. Jika kipas angin bisa berputar karena ada aliran listrik, maka turbin berbuat sebaliknya.
2. Memutar Rotor Turbin
Angin yang ditangkap oleh turbin akan menggerakkan kipas turbin. Angin akan memutar sudut turbin yang diteruskan pada perputaran rotor. Rotor terletak pada generator yang biasanya diletakkan di belakang turbin.
Teorinya, turbin akan mengubah energi kinetik yang ada di dalam angin menjadi energi mekanik yang menggerakkan rotor. Tenaga mekanik ini akan diubah menjadi energi listrik dengan bantuan generator.Tenaga mekanik turbin angin dapat pula dimanfaatkan untuk keperluan lainnya. Salah satu contohnya adalah menggiling gandum atau padi dan juga memompa air. Banyak aktivitas lain yang bisa diringankan dengan energi dari angin.
3. Perubahan Energi
Generator adalah alat yang berfungsi untuk mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Pada prinsipnya, rotor turbin angin yang digerakkan oleh tenaga angin akan membantu generator menghasilkan listrik. Perubahan energi ini didasarkan pada teori medan elektromagnetik. Yaitu, daerah di sekitar medan magnet mengandung aliran listrik. Sistemnya adalah memasang material ferromagnetik permanen yang berupa kumparan kawat berbentuk loop.
4. Proses Pengumpulan Energi Listrik
Ketika poros generator berputar karena gerakan angin, akan terjadi perubahan fluks pada stator. Perubahan fluks ini akan menghasilkan arus dan tegangan tertentu. Arus dan tegangan ini akan dikumpulkan dan disalurkan melalui kabel jaringan listrik. Tegangan listrik yang dihasilkan oleh generator memiliki sifat AC atau Alternating Current. Tegangan listrik ini memiliki gelombang dengan bentuk sinusodial. Energi listrik dari generator ini dapat langsung dimanfaatkan. Namun, kebanyakan disimpan terlebih dahulu dalam baterai.
Komponen Pendukung dalam Turbin Angin
Setelah mengetahui bagaimana sistem dan cara kerja turbin angin, sekarang mari kita lihat peralatan apa saja yang ada di dalamnya. Berikut ini adalah perlengkapan dalam turbin yang mendukung proses perubahan energi, yaitu :
1. Gearbox
Gearbox adalah alat yang berfungsi untuk mengubah putaran pada kincir. Mengubahnya dari putaran rendah ke putaran tinggi. Umumnya, perbandingan gearbox yang dipergunakan adalah 1 : 60.
2. Brake System
Brake system dipergunakan untuk menjaga putaran poros pada gearbox. Kita tidak selalu bisa memprediksi arah dan kekuatan angin. Hadirnya angin dengan kekuatan tidak terduga bisa menyebabkan putaran yang sangat cepat. Jika tidak dilindungi dengan brake system, putaran terlalu cepat akan merusak generator. Perlu diketahui bahwa generator memiliki titik aman untuk operasionalnya. Jika titik aman ini terlampaui, generator bisa mengalami overheat. Kondisi ini bisa berbahaya.
3. Alat Penyimpanan Energi
Energi angin mungkin besar pada satu waktu, namun bisa jadi tidak ada sama sekali dalam kurun waktu tertentu. Oleh sebab itu, untuk mengantisipasi ketiadaan energi angin, dibutuhkan alat penyimpanan energi. Alat ini akan bermanfaat saat energi angin menurun.
Itulah sistem kerja turbin angin yang bisa Anda pelajari. Alat ini adalah teknologi ramah lingkungan yang sangat bermanfaat sekali bagi kehidupan manusia. Dengan kehadiran alat ini, akan mengurangi ketergantungan kita akan sumber energi fosil yang semakin hari semakin menipis.