Jenis, Komponen, dan Cara Kerja Kincir Angin

Kincir angin adalah mesin yang mengubah energi kinetik angin menjadi energi mekanik. Rotasi bilah kincir angin selalu searah jarum jam. Daniel Halladay, seorang penduduk Amerika Serikat, merancang kincir angin pertama pada tahun 1854. Ia dapat memanfaatkan energi dari angin dengan bantuan layar yang dipasang pada poros yang berputar. Pemasangan layar ini dilakukan secara miring untuk memastikan bahwa gaya angin yang melawannya terbagi menjadi dua bagian. Salah satu bagian ini memberikan rotasi ke layar. 

Kincir angin termasuk penggerak pertama yang digunakan sebagai sumber tenaga untuk menggantikan manusia. Ini sangat populer di Eropa pada abad ke-12, dan popularitasnya terus meningkat hingga awal abad ke-19. Setelah tenaga uap ditemukan, popularitasnya mulai menurun. Penurunan ini terlihat terutama setelah Perang Dunia I, ketika mesin pembakaran internal ditemukan. 

Jenis Kincir Angin

Anda mungkin bertanya-tanya apa jenis kincir angin itu. Berdasarkan sumbu putarnya, ada dua tipe dasar kincir angin kincir angin sumbu vertikal dan kincir angin sumbu horizontal. 

1. Kincir angin sumbu vertikal

Ini cukup populer pada tahap pengembangan awal dan digunakan secara luas. Desainnya sedemikian rupa sehingga bilah berada pada sudut yang tepat ke tanah. Ini terutama digunakan untuk memompa air atau menggiling biji-bijian. Namun karena ketidakmampuannya, kincir angin jenis ini kemudian digantikan oleh kincir angin sumbu horizontal. 

Nama lain dari kincir angin sumbu vertikal adalah kincir angin horizontal. Karena itu, Anda harus membaca namanya dengan cermat; jika tidak, Anda akan bingung dengan kincir angin sumbu horizontal (jika Anda melewatkan kata sumbu). 

2. Kincir angin sumbu horizontal

Ini menjadi lebih populer daripada kincir angin sumbu vertikal, memenangkan hati banyak orang karena betapa produktif dan efisiennya mereka. Kincir angin sumbu horizontal dikenal karena elastisitasnya, yang membuatnya dapat memanfaatkan lebih banyak angin, dan operator dapat dengan mudah mengubah arahnya tergantung pada aliran angin. Ini kadang-kadang juga dikenal sebagai kincir angin vertikal.

Kincir angin sumbu horizontal selanjutnya dapat diklasifikasikan ke dalam berbagai jenis — pabrik baju luar, pabrik kipas, pabrik pos, dan pabrik menara. Mari kita pelajari masing-masing jenis ini secara mendetail.

3. Pabrik pos

Post mill adalah jenis kincir angin sumbu horizontal tertua. Ini memiliki karakteristik unik: dipasang pada satu tiang vertikal yang dapat dipindahkan. Namanya ditetapkan setelah bagian terpentingnya — pos. Awalnya, tiang itu dulunya disembunyikan di pangkalan. Belakangan diganti dengan komponen kayu yang disebut trestle yang berfungsi sebagai penyangga. Karena terbuat dari kayu, trestle membutuhkan perlindungan dan oleh karena itu dikelilingi oleh sebuah rumah bundar. Post mill selanjutnya dibagi menjadi beberapa jenis seperti open trestle, sink, hollow, composite, dan post mill dengan rumah bundar. Popularitas post-mill mulai menurun pada abad ke-19 karena kincir angin yang lebih kuat seperti smock mills dan tower mills muncul.

4. Pabrik asap

Jenis pabrik sumbu horizontal ini memiliki enam hingga delapan sisi. Nama mereka berasal dari bentuk tubuh mereka yang terlihat seperti baju luar. Bagian kincir angin ini berbentuk bulat dan beratapkan rumbia. Ciri utamanya adalah bagian atasnya fleksibel. Oleh karena itu, dapat diputar mengikuti arah angin sementara bagian lainnya tetap diam. Karena tubuh utamanya tidak bergerak, ia jauh lebih tinggi. Diketahui fakta bahwa jumlah angin yang dipanen tergantung pada ketinggian menara. Oleh karena itu, semakin tinggi menara, semakin tinggi produktivitasnya.

5. Pabrik menara

Kincir angin jenis ini identik dengan smock mill, perbedaan utamanya adalah badan tower mill terdiri dari batu atau bata, sehingga sangat kokoh dan tahan. Sama seperti di pabrik baju luar, satu-satunya bagian yang fleksibel adalah tutupnya. Ini sangat tinggi dalam durasi serta efisiensi. Karena bahan pembuatnya adalah batu bata atau batu, badannya dapat dibuat dengan ketinggian berapa pun.

6. Pabrik kipas

Ini adalah kincir angin sumbu horizontal kecil yang dirancang terutama untuk tujuan sekali pakai. Pabrik kipas terutama digunakan untuk memompa air, dan memiliki 4-20 bilah. 

Cara kerja kincir angin

Banyak metode coba-coba digunakan untuk menentukan jumlah bilah yang harus dimiliki kincir angin. Akhirnya, setelah meneliti cara kerja kincir angin, ditentukan bahwa tiga bilah bekerja paling baik untuk kincir angin. Begitulah cara mereka memiliki tiga bilah. Sumber energi utama yang menggerakkan kincir angin adalah angin. Saat bilahnya menghadap angin, mereka bergerak sedemikian rupa sehingga poros mulai berputar, yang menghasilkan listrik. Konversi energi mekanik menjadi energi listrik dilakukan oleh generator.

Komponen Kincir Angin

Berikut adalah komponen-komponen kincir angin:

• Blades: Ini adalah komponen kincir angin yang sangat penting karena mengatur kecepatan kerja rotor.
• Rotor atau baling-baling 
• Anemometer : Fungsinya untuk mengukur kecepatan angin.
• Menara: Komponen ini bertindak sebagai sistem pendukung yang menyatukan baling-baling dan bilah.

Kegunaan Kincir Angin

Meskipun kita tahu apa itu kincir angin dan apa kegunaan kincir angin, mari kita mengenalnya lebih jauh. Fungsi utama kincir angin adalah untuk mengubah energi angin menjadi energi listrik, ketika energi listrik ini dihasilkan, maka digunakan dengan cara sebagai berikut: 

• Untuk derivasi minyak dari biji.
• Untuk memompa air tanah.
• Untuk menggiling biji-bijian.

Buat model kincir angin untuk taman atau ambang jendela Anda dan pelajari dasar-dasar energi angin dengan cara yang praktis. Energi listrik dihasilkan oleh turbin angin dengan menggunakan tenaga alami angin untuk menggerakkan generator. Energi angin dianggap sebagai salah satu sumber energi yang paling berkelanjutan.

Bahan yang dibutuhkan 

• Pensil
• Dempul Perekat Scotch
• Jerami atau tongkat tipis
• Gunting Presisi Scotch
• Pengikat kertas logam atau pushpin
• Penggaris atau kompas
• Kertas konstruksi berat

Prosedur Membangun Kincir Angin 

• Ambil satu inci dempul perekat di tangan Anda dan gulung menjadi bola, lalu simpan di satu sisi.
• Ambil kertas konstruksi dan potong menjadi bentuk persegi.
• Lipat selembar kertas persegi menjadi setengah secara diagonal untuk membentuk segitiga. Buka lipatannya.
• Lipat kertas lagi ke arah yang berlawanan untuk membentuk segitiga lainnya. 
• Buka lagi kertasnya. Kami akan melihat bahwa lipatan telah membentuk X.
• Ukur satu inci dari pusat X dengan bantuan kompas atau penggaris dan tandai titik dengan pensil di keempat sisinya.
• Potong kertas mengikuti garis yang ditandai.
• Sekarang tarik keempat sudut kertas ke tengahnya dan lipat ujung segitiga yang saling berhadapan secara merata.
• Kencangkan bagian tengah kertas dengan aman dengan bantuan pushpin atau pengikat logam. Pastikan itu menutupi keempat sudut dan keluar dari belakang.
• Tutupi bagian atas sedotan Anda dengan bola dempul yang Anda buat pada langkah pertama. Kemudian kencangkan ujung pengikat logam atau pin ke dalam dempul. 
• Kincir angin Anda sudah siap. Tiup dan saksikan putarannya!

Kesimpulan 

Banyak perbaikan telah dilakukan pada kincir angin, dan bentuk kincir angin yang baru dan lebih efisien diperkenalkan dari hari ke hari. Namun, satu-satunya hal yang berubah adalah bahan bakunya. Struktur dasar kincir angin sama seperti pada abad ke-18 saat pertama kali ditemukan.

Meskipun struktur kincir angin tidak banyak berkembang, tujuannya telah berubah secara spektakuler. Kincir angin kuno kini telah berkembang menjadi turbin angin yang secara efisien memanfaatkan energi angin untuk menghasilkan listrik. Ini memiliki masa depan yang cerah karena merupakan salah satu bentuk energi yang paling bersih dan berkelanjutan. Dengan eksploitasi sumber daya tak terbarukan yang berlebihan, ada kebutuhan mendesak untuk menemukan cara yang lebih efisien untuk memanfaatkan energi terbarukan, dan penggunaan kincir angin dapat menjadi solusi untuk banyak masalah tersebut.