jenis turbin angin dibagi menjadi 2 berdasarkan penempatan dan bentuk pisau rotor yang digunakan pada turbin angin, yaitu HAWT (Horiontal Axis Wind Turbine) dan VAWT (Vertical Axis Wind Turbine).
HAWT (Horizontal Wind Turbine)
Jika bilah rotor dihubungkan dengan poros horizontal, turbin itu adalah HAWT. Turbin HAWT paling banyak digunakan untuk aplikasi komersial. Turbin angin sumbu horizontal dapat didesain dengan rotor-upwind untuk menerima angin dari rotor atau desain rotor-downwind untuk menerima angin melewati arah belakang mengenai menara dan nacelle sebelum menyentuh rotor. Kebanyakan turbin angin modern memiliki konfigurasi desain melawan angin dan jangkauan dari prototipe di dalam kelas MW ke kelas lebih kecil dengan nominal output dari 20 ke 150 kW. Parameter desain utama HAWT adalah diameter rotor, jumlah dan sudut puntir bilah rotor, ketinggian menara, daya listrik terukur, dan strategi pengendalian.
Ketinggian menara HAWT sangat penting karena kecepatan angin meningkat seiring bertambahnya ketinggian. Diameter rotor (D) sama pentingnya karena menentukan area (A) yang dibutuhkan untuk memenuhi tingkat daya keluaran tertentu. Sistem HAWT paling cocok untuk pembangkit tenaga listrik dan turbin mikro yang terdiri dari dua hingga enam bilah rotor.
Performa output daya HAWT dapat dioptimalkan dengan menentukan rasio antara diameter rotor (D) dan tinggi hub (H) yang sangat mendekati kesatuan. Keluaran daya terukur dari turbin angin adalah daya maksimum yang diizinkan untuk pembangkit listrik terpasang. Sistem kontrol harus memastikan bahwa daya ini tidak terlampaui di lingkungan angin kencang untuk menghindari kerusakan struktural pada sistem. Sistem HAWT biasanya menggunakan dua atau tiga bilah rotor. Turbin dengan dua bilah rotor lebih murah, tetapi berputar lebih cepat, tetapi efisiensi aerodinamis dari rotor dua bilah lebih rendah daripada rotor tiga bilah. [18]
2. VAWT (Vertical Axis Wind Turbine)
Vertical Axis Wind Turbine (VAWT) adalah turbin angin dengan rotor vertikal yang kurang sensitif terhadap perubahan arah angin, sehingga ideal untuk lokasi dengan arah angin yang bervariasi. Generator VAWT berada di dasar turbin, membuatnya lebih mudah diakses dibandingkan Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT) yang komponennya terpasang di ketinggian. Meskipun demikian, VAWT memiliki efisiensi lebih rendah dibandingkan HAWT karena hambatan udara yang lebih besar dan output daya yang lebih sedikit. Desain turbin angin sangat terkait dengan fenomena aerodinamika yang kompleks, seperti aliran putaran, stall, dan turbulensi, yang membuat perhitungan torsi atau daya secara akurat menjadi sulit. Untuk perhitungan yang detail, biasanya digunakan software Cradle CFD dari Hexagon yang dapat memvariasikan model geometri dan kondisi operasional turbin, seperti kecepatan angin, rpm, atau TSR. [18]
VAWT dibagi menjadi beberapa jenis lagi yaitu sebagai berikut :
Turbin Angin Savonius
Turbin angin Savonius memiliki bilah yang memiliki susunan seperti heliks saat melilit poros vertikal. Turbin angin ini memiliki permukaan penerima angin yang kokoh, yang merupakan salah satu kualitas terpenting dari perangkat ini. Turbin angin ini terutama bergantung pada proses yang dikenal sebagai hambatan aliran untuk mengaktifkan rotor. Ini berarti bahwa gaya dinamis angin pada bilah turbin adalah gaya aktif yang membuat rotor berputar.
Pada saat yang sama, sisi berlawanan dari bilah-bilah tersebut berhadapan dengan gaya aerodinamis yang bersifat menahan. Hal ini serupa dengan apa yang kita rasakan saat berlari atau bersepeda, karena angin bertiup dari arah yang berlawanan. Oleh karena itu, turbin dapat berputar pada kecepatan yang sebanding dengan kecepatan angin. Silakan klik tautan ini jika Anda menginginkan informasi tambahan tentang Turbin Angin Savonius [19].
2. Turbin Angin Darrieus
Nama "turbin angin Darrieus" berasal dari pencipta perangkat tersebut, seorang warga negara Prancis bernama Georges Darrieus. Di kalangan tertentu, turbin ini juga dikenal sebagai "pengocok telur". Turbin ini memiliki sayap panjang dan melengkung yang dihubungkan di bagian atas dan bawah poros rotor. Setiap ujung sayap ini terhubung ke poros rotor.
Jenis turbin angin ini mendapatkan putarannya dari daya angkat yang disediakan oleh gaya aerodinamis. Angin akan menghasilkan daya isap pada permukaan depan turbin angin saat mengalir di sekitar gedung, yang akan menyebabkan sayap berputar ke arah yang berlawanan. Turbin ini, seperti turbin Savonius, memiliki sayap yang dibentuk sedemikian rupa sehingga mengurangi jumlah hambatan yang dialaminya. Setelah putaran dimulai, kecepatan turbin ini akan meningkat sehingga dapat berputar pada kecepatan yang lebih besar daripada kecepatan angin. Silakan klik tautan ini jika Anda menginginkan informasi tambahan tentang Turbin Angin Darrieus.
Referensi
[18] https://pttensor.com/2024/02/15/jenis-jenis-turbin-angin/
[19] Prasetyo, Y., & Multazam, T. (2019). Analisa Perbedaan Kinerja Turbin Angin Tipe Savonius dengan Savonius Helius. Jurnal Geuthèë: Penelitian Multidisiplin, 2(2), 259-266.