Berikut ini adalah karakteristik dari angin
- Kecepatan angin rata-rata – Ini memperkirakan hasil angin tahunan meskipun tidak memberikan distribusi.
- Distribusi kecepatan angin – Ada tiga aspek yaitu karakteristik tahunan, harian dan musiman. Memahami variasi kecepatan angin dan penyebaran diperlukan saat memilih tempat untuk energi angin.
- Turbulance – Ini adalah pergerakan angin yang tidak bisa diprediksi polanya. Turbulans dihasilkan dari sifat-sifat gerakan angin yang terus berubah dan akan berdampak pada produksi energi.
- Fluktuasi jangka panjang – Angin tidak teratur menyebabkan pasokan energi tidak bisa dipastikan. Sebelum turbin angin disetting, kita harus melakukan studi tentang kondisi angin didaerah tersebut
- Distribusi arah angin – Ini sangat penting dalam menetukan posisi kincir angin terutama untuk jenis sumbu horizontal.
- Wind shear – Shear adalah perubahan arah angin, kecepatan atau ketinggian di mana kecepatan maksimum terjadi.
Pola Kecepatan Angin
Pola angin sangat penting untuk dianalisis menggunakan spektrum angin. Nilai tinggi dari spektrum angin mewakili perubahan besar dalam kecepatan angin pada interval waktu tertentu. Jika direpresentasikan pada grafik, puncaknya menggambarkan turbulensi yang terjadi berdasarkan waktunya.
Distribusi kecepatan angin
berikut ini Ada tiga distribusi kecepatan angin :
- Diurnal – Disebabkan oleh perbedaan antara suhu siang hari dan malam hari.
- Depresi – Terjadi dengan interval empat hari di sepanjang wilayah pantai.
- Tahunan – Distribusi tergantung pada garis lintang.
untuk memahami energi angin, maka kita harus paham tentang teori konservasi massa dan konservasi energi.gambar dibawah ini menjelaskan tentang angin yang masuk dan keluar dari ruang turbin
Velocity Va diasumsikan sebagai rata-rata V1 dan V2. Energi kinetik di mulut tabung adalah
KE = 1/2 mV2
KE energi berubah = 1/2 mV12 – 1/2 mV22
1/2 m (V12 – V22)
Karena m = p.A.Va maka KE berubah, Pk = 1/2 p.A.Va (V12 – V22)
Pada penyederhanaan lebih lanjut, perkiraan energi angin diberikan sebagai –
KE, pk = 0,5925 * 1 / 2pAV13
Teori Elemen Blade
Teori elemen Blade mengasumsikan bahwa aliran pada bagian tertentu dari bilah turbin angin tidak mempengaruhi bagian yang berdekatan. Pembagian pada blade ini disebut annulus. Momentum dihitung untuk setiap annulus. Semua nilai dijumlahkan dimana merepresetasikan blade dan propelernya.
Pada setiap annulus, kecepatan yang didistribusikan secara merata diasumsikan telah diinduksi.
Dynamic Matching
Model inflow dinamic digunakan untuk meningkatkan estimasi dari teori momentum dan element blade.konsep dasar dinamis dalam teori aliran membantu memperkirakan efek turbulensi blade dan daerah swept membantu dalam menurunkan perkiraan kecepatan rata-rata.
Teori BEM memberikan estimasi hanya pada angin yang stabil dan terjadi turbolensi.dan ini dihitung dengan model inflow dinamic supaya memberikan estimasi yang masuk akal.
