Sejarah kincir angin

بِسْــــــــــــــــمِ اﷲِالرَّحْمَنِ اارَّحِيم

Kincir angin telah banyak digunakan sejak lama . pada awalnya, kincir angin digunakan sebagai penggerak pompa air, ataupun digunakan untuk menggiling biji bijian. Namun , akibat ditemukannya bahan bakar fosil yang lebih murah, penggunaan kincir angin mulai ditinggalkan . Akan tetapi, kenyataan yang ada sekarang ini adalah sumber bahan bakar fosil tersebut persediaannya semakin menipis dan diperkirakan akan habis dalam puluhan tahun yang akan datang. Dunia membutuhkan banyak energy baik itu bahan bakar fosil ataupun bahan bakar jenis lainnya untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Manusia mulai mencari sumber energy lain yang dapat diperbaharui untuk dapat mengatasi masalah energy ini, termasuk penggunaan energy angin. Atas alasan inilah, pemakaian kincir angin sebagai penghasil energy listrik mulai banyak dilakukan bukan hanya sebagai penggerak pompa air ataupun pemecah biji bijian . ada perbedaan mendasar antara kincir angin dan turbin angin . perbedaannya adalah kincir angin digunakan untuk memanfaatkan energy angin untuk dikonversi menjadi tenaga mekanik seperti energy pompa ataupun pemecah biji bijian, sedangkan turbin angin digunakan untuk memanfaatkan energy angin sebagai penghasil listrik dengan cara menggerakkan generator.

sejarah kincir angin

Tidak ada  bukti yang meyakinkan tentang sejarah kincir angin . bangsa mesir ,yunani dan romawi telah lama mengetahui tentang kincir angin . beberapa foto telah dipakainya kincir angin ditunjukkan oleh sebuah kincir angin yang  terdapat di perbatasan iran-afghanistan yang digunakan untuk menggiling padi.

 

Kincir angin berporos vertical yang digunakan untuk menggiling padi. Kincir angin ini masih digunakan sampai sekarang

Selain kincir angin yang terdapat di daerah afganistan diatas, di cina ditemukan juga sebuah kincir angin yang digunakan untuk mengalirkan sawah . kincir angin ini tergolong sangat sederhana karena terbuat dari bamboo dengan susunan benang sebagai layarnya . kincir angin ini termasuk jenis kincir angin dengan poros vertikal.

 Kincir angin yang ditemukan di cina untuk mengairi persawahan . 

 

Post windmill

Kincir angin jenis ini terdiri atas tiang utama yang disokong oleh 4 tiang penyangga. Tinggi tiang ini adalah sekitar setengah dari tinggi bangunan kincir angin. Struktur dari kincir angin jenis ini ditunjukkan sebagai berikut. 

 

German post windmill

 
construction of windmill

kincir jenis ini bisa berputar bersamaan dengan rumah kincirnya.

Pengembangan lebih lanjut dari kincir ini digunakan untuk memutar sekop(scoop) untuk memompa air. Kincir angin jenis ini merupakan pengembangan dari kincir angin jenis sebelumnya. Kincir jenis ini dinamakan Hollow post mill.

 

Hollow post mill or “Kokermolen”

Pengembangan dan penelitian kincir angin

Pengembangan jenis kincir angin tidak terlepas dari penelitian dan pengembangan yang sistematis . ada beberapa pengembangan yang didapatkan secara kebetulan atau juga memang karena telah lama dilakukan penelitian.

Ide dasar pertama dalam mengembangkan kincir angin timbul pada massa renaissance. Beberapa nama terkenal telah banyak mengembangkan idenya tentang kincir angin seperti Leonardo da vinci , veranzo dan lainnya melalui beberapa karya seninya. Namun beberapa design yang ditawarkan oleh kedua ilmuan ini tidak memiliki arti keteknikan yang berarti karena mereka melakukannya hanya dengan seni .Perhitungan yang lebih sistematis dilakukan oleh Leibniz, Bernoulli serta Euler .

Perbaikan teknis yang penting datang dari inggris raya . sekitar tahun 1750 , Scotsmen meikle and lee menemukan ekor(fantail) yang membuat kincir dapat berputar . gambar dari fantail disajikan sebagai berikut . 
 

Fantail untuk memungkinkan kincir angin berputar .

Beberapa tahun kemudian , yaitu 1792, meickle membangun windmill yang pertama yang disebutnya sebagai spring sail. 

 

 

Windmill (Dutch ground windmill) with spring sails

Beberapa perkembangan kincir angin ditunjukkan oleh beberapa foto berikut

 

Kincir angin dengan tambahan “ventikanten sail” . pada gambar ventikanten sail(kanan)

Penggunaan ekor ventikanten ini setelah penelitian tentang gaya aerodinamis telah dikembangkan  oleh Albert Betz yang telah memformulasikan hokum dasar tentang konservasi energy di tahun 1920 . penelitian lebih lanjut , perancangan sirfoil yang lebih modern telah dikembangkan di industri penerbangan. Major kurt bilau adalah orang yang mengenalkan pengetahuan ini pada perancangan kincir angin.

Ekor ventikanten ini dikembangkan bersama dengan Betz . ekor ini dibentuk dengan lembaran aluminium seperti sayap pesawat terbang . ekor ini memeliki celah yang dapat mengatur day dan kecepatan dari kioncir angin . sampai dengan tahun 1940 Bilau telah melengkapi ekor ventikanten ini pada sekitar 130 kincir angin.

Turbin angin amerika

 Turbin angin ini ditemukan oleh seorang mekanik bernama Daniel Halladay dari daerah Connecticut . turbin angin jenis ini digunakan untuk memompa air dari dalam sumur karena memang di daerah pantai timur amerika , tidak ada sumber air permukaan yang dapat digunakan secar langsung. 

Turbin angin Halladay untuk mengisi air in the Union Pacific Railroad in Laramie,1868. Turbin angin diatas merupakan turbin angin yang telah disempurnakan oleh halliday .

 

 

Turbin angin amerika dengan design “eclipse”. Turbin angin jenis ini ditemukan oleh The reverend Leonhard R. Wheeler dari Wisconsin . merke menemukan sistem yang lebih sederhana dibandingkan dengan sistem yang dipakai oleh turbin angin Halladay . turbin jenis ini menjadi standar dalam perancangan turbin angin amerika .

ENERGI ANGIN UNTUK MEMBANGKITKAN ENERGI LISTRIK

Penggunaan energy angin untuk penggerak pompa ataupun penggiling padi ,mulai diarahkan untuk membangkitkan energy listrik . beberapa turbin angin yang telah dibangun ditunjukkan gambar gambar berikut .

Poul La Cour’s first electricity producing wind turbine in 1891 in Askov, Denmark

La-Cour-Lykkegard  wind turbine in Denmark (rotor diameter 18 m, approx. 30 kW power output at 12 m/s wind speed)

Smidth “ Aeromotor” (rotor diameter 17.5 m, rated power approx. 50 kW), 1941/2

 

Smidth“Aeromotor” with  concrete tower (rotor diameter 17.5 m, rated power approx. 50 kW), 1942

Smidth“Aeromotor” with three-bladed rotor (rotor diameter 24 m, rated power approx.70 kW), 1942

Pembangkit listrik tenaga angin berskala besar

Pembangunan pembangkit listrik tenaga angin dimulai sejak masa sebelum perang dunia I . sampai tahun 1930 an, total sebanyak 3600 turbin angin dibangun di jerman oleh sekitar 10 perusahaan . kebanyakan turbin angin yang dibangun ini digunakan untuk memompa air , tujuan tertentu namun beberapa dari turbin angin ini dimodifikasi untuk membangkitkan tenaga listrik .

Beberapa turbin angin yang telah dibangun di jerman ditunjukkan sebagai  berikut,

Pecangan sebuah turbin angin skala besar oleh Hermann Honnef , 5 rotor masing masing berdiameter 160 m dan berdaya keluaran 20000 kW dan tinggi towernya 250 m

Proyek MAN-Kleinhenz (diameter rotor , energy yang dihasilkan 10000 kW) 1942

Turbin angin Russia , WIME D-30 di balaklava di Crimea( diameter rotor 30 m, energy angin yang dihasilkan 100 kW)

Turbin angin di Amerika

Pembangunan turbin angin di amerika ditujukan untuk mensupply konsumen swasta yang tidak terhubung dengan jaringan perusahaan negeri , pembangunan dipusatkan pada turbin angin skala kecil dengan beberapa kilowatt saja . turbin angin kecil ini dikenal sebagai wind charger , yang digunakan untuk mencharger baterai dan kegunaan lain. beberapa turbin angin yang telah dibangun disana ditunjukkan oleh foto berikut ,

Jacobs wind charger(diameter rotor sekitar 4 m,daya yang dihasilkan 1,8 sampai 3 kW)1932

Turbin angin di tahun 1950 an—sebelum krisis energi

 

Turbin angin smith Putnam di Vermont , USA (diameter rotor 53,3 m, energy angin yang dihasilkan sekitar 1250 kW)

masih ada kelanjutan dari artikel ini ,,...

semoga bermanfaat ya...........
:)