Jenis-jenis Kincir Angin Untuk Kegunaan Rumah

Penjanaan angin dan solar dapat menghasilkan tenaga yang lebih untuk rumah.

Masih lagi berkisar mengenai penghasilan tenaga elektrik untuk rumah secara individu. Kali ini kita ingin melihat jenis-jenis penjanaan tenaga elektrik menggunakan kincir angin untuk kegunaan domestik yang boleh didapati. Walaupun seperti yang kita sedia maklum, kincir angin (penjana kuasa angin) biasa berbentuk kipas, namun terdapat banyak bentuk-bentuk lain yang telah diolah oleh pereka-pereka kreatif dengan kelebihan-kelebihan tertentu. Tajuk kali ini adalah lebih menarik kerana kita akan melihat bagaimana bentuk-bentuk penjanaan kuasa menggunakan angin moden begitu berbeza daripada bentuk asalnya.

Sumber kuasa amat penting bagi membolehkan peralatan-peralatan tertentu berfungsi. Antara peralatan paling asas yang memerlukan kuasa elektrik adalah lampu. Ia membolehkan, kita meneruskan aktiviti apabila hari mulai gelap menjelang malam hari. Penggunaan bahanapi tidak lagi sesuai, selain harganya juga adalah lebih mahal pada hari ini. Malah dalam keadaan tertentu, penggunaan cahaya (pelita atau lilin) menggunakan bahanapi boleh mendatangkan bahaya kebakaran serta keracunan (sekiranya tertelan). Dengan kemajuan teknologi, teknik penghasilan tenaga boleh dihasilkan dengan lebih mudah daripada sumber-sumber seperti air, angin, cahaya matahari, bahan kimia (bateri), biogas, ombak dan lain-lain lagi (di sini kita menumpukan untuk penghasilan tenaga berskala kecil).

Tenaga angin berskala kecil jarang digunakan walaupun, penjanaan tenaga angin secara besar-besaran bukanlah satu perkara yang asing lagi. Sehubungan itu, penjanaan kuasa angin perlu dilihat sebagai satu potensi yang sesuai untuk digunakan bagi memenuhi keperluan tenaga bagi mereka yang tinggal jauh dari punca bekalan tenaga elektrik. Selain penjanaan kuasa secara individu (sumber angin sahaja), penjanaan kuasa angin ini boleh digabungkan dengan sistem-sistem penjanaan kuasa lain bagi memastikan sumber kuasa yang berterusan. 

Untuk memahami topik ini dengan lebih lanjut anda boleh merujuk kepada video ini yang menerangkan topik-topik berkaitan dengan kincir angin dengan ih terperinci.

Bentuk-bentuk Kincir Angin 

Bentuk kincir angin amat penting bagi memastikan ianya mampu menghasilkan pusingan yang maksimum dengan jumlah angin yang minima. Bentuk-bentuk kincir angin kini tidak lagi hanya menggunakan reka bentuk klasik dengan paksi mendatar (seperti kincir-kincir angin lama), malah kincir angin paksi menegak lebih banyak digunakan bagi kincir angin kecil, kerana ia berfungsi dengan lebih baik untuk kekuatan angin yang rendah. Walaubagaimanapun, bagi keseluruhan prestasi, kincir angin paksi menegak adalah lebih efektif dalam menukarkan tenaga angin kepada tenaga kenetik (putaran bilah kincir angin). Ini bermakna kincir angin dengan paksi mendatar menerima tolakan angin yang lebih kuat dan memerlukan sokongan tiang yang lebih kuat, kerana tiupan angin yang kuat boleh merosakkan kincir angin paksi mendatar dengan lebih mudah.

1. Kincir Angin Dengan Paksi Mendatar (Horizontal)

Kincir angin mendatar adalah reka bentuk yang paling popular.

Kincir angin dengan paksi mendatar adalah merujuk kepada paksi pusingan yang selari dengan permukaan bumi. Ia adalah bentuk asal rekaan kincir angin sepertimana yang biasa kita lihat semenjak dahulu lagi. Untuk memastikan kincir angin jenis ini boleh berfungsi dengan baik, ia juga memerlukan kincir angin menghadap kepada arah angin bagi membolehkan ia berputar dengan berkesan. Ini memerlukan mekanisma yang memutarkan kincir untuk sentiasa menghadap ke arah yang berlawanan dengan tiupan angin. Selain itu, bahagian ekor juga adalah penting untuk memandu arah kincir ini untuk berada pada arah yang betul.

Kemajuan sistem rekabentuk moden banyak membantu untuk menghasilkan rekaan kincir angin yang lebih baik selain bahan yang juga ringan dan tahan dengan tekanan angin yang kuat. Berbanding kincir-kincir angin mendatar klasik, kini rekaan-rekaan baru adalah jauh lebih baik dengan reka bentuk bilah yang efisyen dan bilangan bilah yang turut memberi kesan kepada prestasi kincir-kincir angin ini.

2. Kincir Angin Dengan Paksi Menegak (Vertical)

Kincir angin menegak dapat berfungsi dengan baik dengan kekuatan angin yang sederhana.

Kincir angin dengan paksi menegak merujuk kepada paksi putaran kipas yang berkedudukan menegak dengan permukaan tanah/bumi. Ia juga dikenali sebagai vertical-axis wind turbine (VAWT). Walaupun dari segi efisyensinya kincir jenis menegak tidaklah sebaik kincir angin mendatar, namun ia mempunyai kelebihan tersendiri. Ia lebih efektif bagi kincir angin bersaiz kecil, dan mampu menghasilkan tenaga elektrik pada kelajuan angin yang lebih rendah.

Terdapat banyak rekaan kincir angin jenis menegak. Malah dengan keupayaan teknologi reka bentuk digital, betuk rekaan ini menjadi semakin meluas menerokai bentuk-bentuk yang sebelum ini sukar untuk dihasilkan. Kincir angin menegak, walaupun tidak digunakan secara komersial, namun ia digunakan semakin meluas kerana faedah-faedahnya yang tidak terdapat pada kincir angin jenis mendatar.

i) Savonius - Mempunyai reka bentuk dengan bilah-bilah yang berbeza dan aci (shaft) yang juga berbeza.

ii) Darrieus - Mempunyai bilah-bilah yang melengkung dan berputar pada paksinya.

iii) Mixed turbine - Mempunyai reka bentuk gabungan daripada kedua-dua jenis rekaan di atas.

iii) Giromill - Mempunyai lelengan mendatar dengan bilah-bilah menegak yang bersambung ke aci (shaft).

Bentuk-bentuk asas kincir angin menegak.

Reka bentuk gabungan Savonius dan Darrieus pada satu kincir.

Banyak lagi pengkelasan bagi kincir-kincir angin yang menghasilkan tenaga elektrik secara komersial. Ini kerana penghasilan tenaga secara komersial perlu mengambil kira banyak faktor dari segi efisyensi, ekonomi, penyelenggaraan, keselamatan, geo politik, alam sekitar dan sebagainya.

Berbalik kepada tujuan kita iaitu melihat potensi penggunaan kincir angin dalam menghasilkan tenaga elektrik di kawasan-kawasan terpencil, faktor yang paling utama adalah menentukan kaedah yang paling mudah bagi kegunaan kecil (untuk sebuah atau beberapa buah rumah sahaja). Maka dengan itu, apa sahaja kaedah yang boleh menghasilkan elektrik dengan kos yang mampu dimiliki merupakan kaedah yang berguna.

Perlu diingatkan penghasillan tenaga menggunakan angin secara komersial adalah jauh berbeza berbanding penghasilan tenaga untuk kegunaan individu. Namun kita perlu sentiasa melihat teknologi-teknologi baru yang berkaitan bagi mendapatkan hasil yang terbaik. Terdapat banyak sumbeer-sumber rujukan yang boleh kita rujuk bagi memahami perkara ini dengan lebih lanjut.

Penghasilan tenaga merupakan satu perkara penting bagi membolehkan peralatan-peralatan penting boleh digunakan di kawasan-kawasan pendalaman. Peralatan-peralatan penting yang boleh membolehkan peralatan komunikasi, atau peralatan keperluan asas untuk berfungsi merupakan satu kepentingan yang perlu dinikmati oleh semua tidak kira di mana kita berada.

Memandangkan teknologi-teknologi lain juga kini boleh dinikmati di kawasan-kawasan pendalaman seperti internet satelit (Starlink dan operator-operator lain), maka keperluan tenaga di kawasan pendalaman juga merupakan keperluan asas yang perlu diusahakan.