Turbin angin gundik mengubah energi kinetik dari angin menjadi energi listrik. Memahami berapa banyak daya yang dapat dihasilkan turbin melibatkan penerapan prinsip fisik, termasuk Hukum Betz, yang mendefinisikan efisiensi maksimum ekstraksi energi angin.

Memahami Hukum Betz

Hukum Betz menyatakan bahwa tidak ada turbin angin yang dapat menangkap lebih dari 59,3% energi kinetik dalam angin.Had ini dikarenakan perlunya angin untuk melewati turbin, yang menyebabkan pengurangan kecepatan angin di belakang bilah.Hukum memberikan efisiensi maksimum teoretis untuk konversi energi angin.

Menghitung Keluaran Daya

Keluaran tenaga lentur turbin angin dapat dihitung menggunakan rumus:

[[GALAL:0]]P = 0.5 × ⁇ × ⁇ × A × v3 × ⁇ ⁇

Di mana:

  • [[GALAL:0]]P = Keluaran daya (watts)
  • [[NOLT:0]]2 = Kepadatan udara (kg/m3)
  • A = Swept area bilah (m2)
  • v = Kecepatan angin (m/s)
  • thale = Faktor efisiensi, dibatasi oleh Hukum Betz (~0.593)

Cara Menerapkan Hukum Betz dalam Praktek

Untuk memperkirakan output daya maksimum, perkalian efisiensi maksimum teoretis (sekitar 59,3%) oleh daya ideal yang dihitung dengan rumus di atas.Hal ini memberikan batas atas untuk kinerja turbin di bawah kondisi angin spesifik.

Misalnya, dengan kecepatan angin 12 m/s, kepadatan udara 1,225 kg/m3, dan luas bilah 1000 m2, keluaran daya maksimum kira-kira:

[[FLLT:0]]P max = 0.593 × 0.5 × 1.225 × 1000 × (12)3

Perhitungan ini membantu dalam merancang turbin dan menetapkan ekspektasi realistis untuk produksi energi berdasarkan kondisi angin.