BAB II TEORI DASAR
2.3 Perkembangan Kincir Angin
2.3.2 Kincir Angin Modern
Teknologi kincir angin dikembangkan lebih lanjut berdasarkan konsep dan bentuk yang dimungkinkan sejak 1945. Kincir angin modern skala kecil diameter rotor < 12 meter dan daya rata-rata < 40 kW, dirancang dengan konfigurasi kom-ponen berikut :
a. Rotor dirancang dengan prinsip aerodinamika, dua sudu atau lebih putaran variable, dan dibuat dari fiberglass atau kayu yang dilapisi epoxy.
b. Poros utama ditumpu dengan bantalan dan dibuat dari logam. c. Naf umumnya rigid, bentuk datar atau bersudut dibuat dari logam. d. Tranmisi daya mekanik (opsi) umumnya kotak gigi (gear box).
Fakultas teknik 14 Universitas Mercubuana e. Kontrol pitch tetap atau variable, dengan prinsip membatasi putaran
mak-simum.
f. Pengereman mekanik atau listrik.
g. Menara latis atau tubular dengan atau tanpa penguat, dibuat dari logam dan bertumpu pada fondasi beton.
Keunggulan dari pemanfaatan kincir angin adalah pengembangan teknologi tepat guna yang mengunakan konversi angin skala kecil sebagai energi alternatif, selain itu opsi ini dapat mengurangi ketergantungan energi konvensional (listrik, minyak bumi dan turunannya dan kayu bakar) dalam pengembangannya pada in-dustri menengah dan kecil, serta untuk pemasokan energi masyarakat untuk kebu-tuhan sendiri.
Manfaat lain dari pemanfaatan energi angin adalah mengurangi pencema-ran akibat emisi gas buang motor bakar, baik motor diesel maupun gasoline, serta mencegah penebangan pohon untuk keperluan kayu bakar. Keunggulan dari pe-manfaatan kincir angin sebagai sumber energi alternatif adalah sebagai berikut :
a. Pengoperasian dan pemeliharaannya mudah.
b. Dapat meningkatkan aktifitas ekonomi dan kualitas hidup masyarakat. c. Cocok untuk penggerak utama irigasi di daerah pertanian yang jauh dari
jangkauan listrik PLN dan pemasaran minyak bumi dan turunannya. d. Menghemat devisa Negara, karena dapat mengurangi subsidi BBM
pe-merintah.
Berikut selanjutnya adalah data spesifikasi teknis kincir-kincir angin yang ada dipasaran dunia.
Fakultas teknik 15 Universitas Mercubuana Tabel 2.1 Spesifikasi Beberapa Kincir Angin Modern
Manufaktur Model: Bergey Wind Power CO BWC 1500 Northern power system NortWind3 Windturbine industries EESI-12,5/23 Micon Energysys-tem M.22 Carter Wind system 25 Diameter rotor 3,1 m 5,0 m 7,0 m 9,8 m 9,9 m Daya rated 1,5 kW 3 kW 12,5 kW 22 kW 2 kW
Lokasi rotor Arus-hulu Arus-hulu Arus-hulu Arus-hulu Arus-hulu
Jumlah sudu 3 3 3 3 2
Control Pitch Tidak ada Rotor tilt Variable Tetap Tetap
Braking sys-tem -normal -speed. lebih Tidak ada Furling datar Furling tegak Furling tegak Disk-mech Aerodinamik Elect-mech Aerodina-mik Disk-mech aerodinamik
Gear box Tidak ada Tidak ada Offshet hypo-id
Poros seja-jar
Gigi miring bundar
Generator tipe Alternator Alternator Alternator Induksi Induksi
Kecepatan 60-450 rpm <300 rpm Variable 1800 rpm 1836 rpm
Tegangan Opsi Opsi Variable 480 V AC 220-440VC
System yaw Pasif Pasif Pasif Aktif Pasif
Tipe menara Opsi Opsi Latis Tubular
tanpa pen-guat
Tubular ber-penguat
Energi angin telah lama dikenal dan dimanfaatkan oleh manusia dimuka bumi, perahu-perahu layar yang menggunakan energi angin untuk melewati perai-ran benua, bahkan sebagian samudra. Pasukan Viking yang sangat ditakuti sekian ratus tahun silam, menggunakan kapal-kapal layar kecil untuk menelusuri
pantai-Fakultas teknik 16 Universitas Mercubuana pantai eropa dan Skandiavania. Bahkan Cristhoporos Columbos menggunakan kapal layar besar untuk menemukan benua eropa, seperti portugis dan spanyol ber-lomba mencari rempah-rempah dan melakukan perdagangan mengarungi berbagai samudera dan benua menggunkan kapal-kapal layar yang menggunakan energi an-gin sebagai penggerak utama.
Di Persia pada abad ke-7, telah ditemukan kincir angin yang digunakan un-tuk menggiling tepung, bahkan kincir-kincir angin Persia itu merupakan asal muasal kipas angin Eropa. Energi angin telah digunakan secara luas dalam industry pertanian sejak awal tahun 1900-an, dipesisir pantai Negara Belanda, Jerman, dan Denmark, bahkan negeri Belanda dikenal dengan sebutan “Negeri kincir angin”. Energi angin mulai berkembang lagi pada saat embargo minyak Negara-negara arab pada tahun 1974. Seiring dengan maraknya perkembangan energi alternatif lainnya.
Energi angin merupakan energi alternatif yang dapat diperbaharui menggu-nakan potensi angin yang dapat diperbaharui menggumenggu-nakan potensi angin yang ada, tidak menghasilkan gas buang yang dapat mencemari lingkungan, tentunya sangat akrab dengan lingkungan. Pada dasarnya penggunaan tenaga angin diperki-rakan untuk keperluan-keperluan seperti:
a. Menggerakkan pompa-pompa air untuk irigasi ataupun untuk mendapatkan air tawar bagi ternak.
b. Menggiling padi untuk mendapatkan beras. c. Menggergaji kayu dan,
d. Membangkitkan energi listrik
Ternyata angin banyak sekali fungsinya untuk membantu kegiatan dan ke-perluan manusia. Dengan memanfaatkan kekutan angin secara maksimal akan
da-Fakultas teknik 17 Universitas Mercubuana pat menghilangkan ketergantungan kita terhadap minyak bumi dan impian selama ini untuk menghasilkan sumber energi yang ramah lingkungan bukan hanya seke-dar menjadi mimpi belaka.
2.4 Pandangan Umum Mengenai Pompa
Pompa adalah suatu perangkat keras yang berfungsi mengalirkan, memin-dahkan bahkan dapat pula mensirkulasikan fluida cair dengan cara menaikkan te-kanan dan kecepatan melalui gerak piston atau impeller. Gerak tarik bumi atau yang biasa dikenal dengan gravitasi, menyebabkan suatu cairan yang mengalir dari tempat ynag lebih tinggi ke tempat yang lebih rendah, sehingga cairan dapat men-galir dan apabila cairan dikedua tempat memiliki tekanan yang sama, maka cairan tidak dapat mengalir ke salah satu tempat tersebut.
Pompa adalah suatu alat yang dapat memindahkan cairan dari tempat yang lebih rendah ke tempat yang mempunyai tekanan yang sama. Pompa menambah tekanan pada cairan sehingga dapat mengatasi gaya potensial, sehingga cairan da-pat mengalir. Pompa disamping berfungsi sebagai yang tersebut diatas juga dada-pat menempatkan kecepatan aliran dari cairan dan juga digunakan untuk memindahkan lebih banyak dalam batas waktu tertentu.
Pemindahan fluida ini dapat terjadi menurut arah mendatar ataupun tegak lurus. Pada pemindahan fliuda secara mendatar, hambatan terdapat atas gesekan atau pusaran, sedangkan pada pemindahan fluida secara tegak, hambatan yang ter-jadi sama ditambah dengan hambatan yang diakibatkan karena adanya perbedaan tinggi antara muka hisap dan muka tekan. Tenaga penggerak pompa biasanya ada-lah steam engine, gas engine, steam turie, motor listrik dan motor bakar, akan teta-pi disini pompa tersebut akan digerakkan dengan kincir angin.
Fakultas teknik 18 Universitas Mercubuana 2.5 Alternatif Pemilihan Pompa
Alternatif pemilihan pompa untuk mendistribusikan air bersih untuk irigasi haruslah diperhatikan beberapa pokok alasan dalam pemilihan pompa, hal tersebut adalah :
a. Karakteristik fluida itu sendiri. b. Tekanan.
c. Kapasitas.
Hal ini dikarenakan dimana pompa yang akan dipergunakan bertujuan un-tuk mengalirkan air bersih dari permukaan yang lebih rendah ke permukaan yang lebih tinggi.