BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Potensi Tenaga Air Air merupakan sumber energi yang murah dan relatif mudah didapat, karena pada air tersimpan energi potensial (pada air jatuh) dan energi kinetik (pada air mengalir). Tenaga air (Hydropower) adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir. Energi yang dimiliki air dapat dimanfaatkan dan digunakan dalam wujud energi mekanis maupun energi listrik. Pemanfaatan energi air banyak dilakukan dengan menggunakan kincir air atau turbin air yang memanfaatkan adanya suatu air terjun atau aliran air di sungai. Besarnya tenaga air yang tersedia dari suatu sumber air bergantung pada besarnya head dan debit air. Dalam hubungan dengan reservoir air maka head adalah beda ketinggian antara permukaan air pada reservoir dengan air keluar dari turbin air. Total energi yang tersedia dari suatu reservoir air adalah merupakan energi potensial air yaitu : EE = mmmmh... (2.1) Dimana : m = massa air h = head (m) g = percepatan gravitasi (m/ s 2 ) Daya merupakan energi tiap satuan waktu EE sehingga persamaan (2.1) dapat tt dinyatakan sebagai : EE = mm tt tt ggh...(2.2) Dengan mensubsitusikan P terhadap EE dan mensubstitusikan ρq terhadap tt mm tt maka : P = ρ.q.g.h....(2.3) Dimana: P = daya [watt] Q = kapasitas aliran [m 3 /s] ρ = densitas air [kg/m 3 ]
Selain memanfaatkan air jatuh dapat diperoleh dari aliran air datar. Dalam hal ini energi yang tersedia merupakan energi kinetik EE = 1 2 mmvv2... (2.4) Dimana : v = kecepatan aliran air [m/s] Daya air yang tersedia dinyatakan sebagai berikut: PP = 1 2 ρqvv2... (2.5) atau dengan menggunakan persamaan kontinuitas Q = Av maka PP = 1 2 ρavv3... (2.6) Dimana : A = luas penampang aliran air (m 2 ) 2.2 Sejarah Turbin Air Kata "turbine" ditemukan oleh seorang insinyur Perancis yang bernama Claude Bourdin pada awal abad 19, yang diambil dari terjemahan bahasa Latin dari kata "whirling" (putaran) atau "vortex" (pusaran air). Perbedaan dasar antara turbin air dengan kincir air adalah komponen putaran air yang memberikan energi pada poros yang berputar. Komponen tambahan ini memungkinkan turbin dapat memberikan daya yang lebih besar dengan komponen yang lebih kecil. Turbin dapat memanfaatkan air dengan putaran lebih cepat dan dapat memanfaatkan head yang lebih tinggi. Untuk selanjutnya dikembangkan turbin impuls yang tidak membutuhkan putaran air. Sejarah di temukanya turbin yaitu bermula dari di temukanya kincir air yang sudah sejak lama digunakan untuk tenaga industri. Pada mulanya yang dipertimbangkan adalah ukuran kincirnya, yang membatasi debit dan head yang dapat dimanfaatkan. Perkembangan kincir air menjadi turbin modern membutuhkan jangka waktu yang cukup lama. Perkembangan yang dilakukan dalam waktu revolusi industri menggunakan metode dan prinsip ilmiah. Mereka juga mengembangkan teknologi material dan metode produksi baru pada saat itu. Ján Andrej Segner mengembangkan turbin air reaksi pada pertengahan tahun 1700. turbin ini mempunyai sumbu horizontal dan merupakan awal mula
dari turbin air modern. Turbin ini merupakan mesin yang simpel yang masih diproduksi saat ini untuk pembangkit tenaga listrik skala kecil. Segner bekerja dengan Euler dalam membuat teori matematis awal untuk desain turbin. Pada tahun 1820, Jean-Victor Poncelet mengembangkan turbin aliran kedalam. Pada tahun 1826, Benoit Fourneyon mengembangkan turbin aliran keluar. Turbin ini sangan efisien (80%) yang mengalirkan air melalui saluran dengan sudu lengkung satu dimensi. Saluran keluaran juga mempunyai lengkungan pengarah. Pada tahun 1844, Uriah A. Boyden mengembangkan turbin aliran keluar yang meningkatkan performa dari turbin Fourneyon. Bentuk sudunya mirip dengan turbin Francis. Pada tahun 1849, James B. Francis meningkatkan efisiensi turbin reaksi aliran kedalam hingga lebih dari 90%. Dia memberikan test yang memuaskan dan mengembangkan metode engineering untuk desain turbin air. Turbin Francis dinamakan sesuai dengan namanya, yang merupakan turbin air modern pertama. Turbin ini masih digunakan secara luas di dunia saat ini. Turbin air aliran kedalam mempunyai susunan mekanis yang lebih baik dan semua turbin reaksi modern menggunakan desain ini. Putaran massa air berputar hingga putaran yang semakin cepat, air berusaha menambah kecepatan untuk membangkitkan energi. Energi tadi dibangkitkan pada sudu dengan memanfaatkan berat jatuh air dan pusarannya. Tekanan air berkurang sampai nol sampai air keluar melalui sirip turbin dan memberikan energi. Sekitar tahun 1890, bantalan fluida modern ditemukan, sekarang umumnya digunakan untuk mendukung pusaran turbin air yang berat. Hingga tahun 2002, bantalan fluida terlihat mempunyai arti selama lebih dari 1300 tahun. Sekitar tahun 1913, Victor Kaplan membuat turbin Kaplan, sebuah tipe mesin balingbaling. Ini merupakan evolusi dari turbin Francis tetapi dikembangkan dengan kemampuan sumber air yang mempunyai head kecil. 2.3 Klasifikasi Turbin Air Turbin air dapat diklasifikasikan berdasarkan beberapa cara, namun yang paling utama adalah klasifikasi turbin air berdasarkan cara turbin air tersebut
merubah energi menjadi energi puntir. Berdasarkan klasifikasi ini, maka turbin air dibagi menjadi dua yaitu: 1. Turbin impuls, dan 2. Turbin reaksi. 2.3.1 Turbin Impuls Turbin Impuls adalah turbin yang bekerja karena aliran air. Energi potensial air diubah menjadi energi kinetik pada nosel. Air keluar nosel yang mempunyai kecepatan tinggi membentur sudu turbin. Setelah membentur sudu arah kecepatan aliran berubah sehingga terjadi perubahan momentum (impulse). Akibatnya roda turbin akan berputar. Turbin impuls adalah turbin tekanan sama karena aliran air yang keluar dari nosel tekanannya adalah sama dengan tekanan atmosfir sekitarnya. Semua energi tinggi tempat dan tekanan ketika masuk ke sudu jalan turbin dirubah menjadi energi kecepatan. 2.3.1.1 Turbin Pelton. Turbin Pelton merupakan turbin impuls. Turbin Pelton terdiri dari satu set sudu jalan yang diputar oleh pancaran air yang disemprotkan dari satu atau lebih alat yang disebut nosel. Turbin Pelton adalah salah satu dari jenis turbin air yang paling efisien. Turbin Pelton adalah turbin yang cocok digunakan untuk head tinggi.
Gambar 2.1 Turbin pelton (Sumber: http//turbin-pelton.blogspot.com) 2.3.1.2 Turbin Turgo Turbin Turgo dapat beroperasi pada head 30 s/d 300 m. Seperti turbin Pelton, turbin Turgo merupakan turbin impuls, tetapi sudunya berbeda. Pancaran air dari nozzle membentur sudu pada sudut 20 o. Kecepatan putar turbin Turgo lebih besar dari turbin Pelton. Akibatnya dimungkinkan transmisi langsung dari turbin ke generator sehingga menaikkan efisiensi total sekaligus menurunkan biaya perawatan
Gambar 2.2 Turbin turgo (Sumber:https://wiki.thayer.dartmouth.edu/Turgo) 2.3.1.3 Turbin Ossberger Atau Turbin Crossflow Turbin Cross-Flow adalah salah satu turbin air dari jenis turbin aksi (impuls turbine). Prinsip kerja turbin ini mula-mula ditemukan oleh seorang insinyur Australia yang bernama A.G.M. Michell pada tahun 1903. Kemudian turbin ini dikembangkan dan dipatenkan di Jerman Barat oleh Prof. Donat Banki sehingga turbin ini diberi nama Turbin Banki kadang disebut juga Turbin Michell- Ossberger (Haimerl, L.A., 1960). Pemakaian jenis Turbin Cross-Flow lebih menguntungkan dibanding dengan pengunaan kincir air maupun jenis turbin mikro hidro lainnya. Penggunaan turbin ini untuk daya yang sama dapat menghemat biaya pembuatan penggerak mula sampai 50 % dari penggunaan kincir air dengan bahan yang sama. Penghematan ini dapat dicapai karena ukuran Turbin Cross-Flow lebih kecil dan lebih kompak dibanding kincir air. Diameter kincir air yakni runnernya biasanya 2 meter ke atas, tetapi diameter Turbin Cross-Flow dapat dibuat hanya 20 cm saja sehingga bahan-bahan yang dibutuhkan jauh lebih sedikit, itulah sebabnya bisa lebih murah. Demikian juga daya guna atau effisiensi rata-rata turbin ini lebih tinggi dari pada daya guna kincir air. Hasil pengujian laboratorium yang dilakukan oleh pabrik turbin Ossberger Jerman Barat yang menyimpulkan bahwa daya guna kincir air dari jenis yang paling unggul sekalipun hanya mencapai 70 % sedangkan effisiensi turbin Cross-Flow mencapai 82 % (Haimerl, L.A., 1960).
Gambar 2.3 Turbin ossberger (Sumber:https://rimoo.wordpress.com) 2.3.2 Turbin Reaksi Turbin reaksi adalah turbin yang memanfaatkan energi potensial untuk menghasikan energi gerak. Sudu pada turbin reaksi mempunyai profil khusus yang menyebabkan terjadinya penurunan tekanan air selama melalui sudu. Perbedaan tekanan ini memberikan gaya pada sudu sehingga runner (bagian turbin yang berputar) dapat berputar. Turbin yang bekerja berdasarkan prinsip ini dikelompokkan sebagai turbin reaksi. Runner turbin reaksi sepenuhnya tercelup dalam air dan berada dalam rumah turbin. Jenis-jenis turbin reaksi yakni: 2.3.2.1. Turbin Francis Diciptakan oleh James Francis Bichens dari Inggris. Termasuk jenis turbin reaksi dengan arah aliran aksial-radial. Turbin ini beroperasi pada head (tinggi jatuh) 10 650 meter, dapat menghasilkan daya 10 750 MW dengan Ns (spesific speed) 83 1000 rpm. Pada umumnya turbin ini di desain dengan posisi poros vertikal untuk menjaga agar air tidak mengenai rumah generator dan peralatan bantu lainnya. Turbin dipasang diantara sumber air tekanan tinggi di bagian masuk dan
air bertekanan rendah di bagian keluar. Sudu pengarah pada turbin Francis merupakan suatu sudu pengarah yang tetap ataupun sudu pengarah yang dapat diatur sudutnya. Gambar 2.4Turbin prancis ( Sumber:https semayangboy.com) 2.3.2.2. Turbin Kaplan Turbin Kaplan termasuk kelompok turbin air reaksi jenis baling-baling (propeller). Keistimewaannya adalah sudut sudu geraknya (runner) bisa diatur (adjustable blade) untuk menyesuaikan dengan kondisi aliran saat itu yaitu perubahan debit air. Turbin ini beroperasi pada head (tinggi jatuh) 10 70 meter, dapat menghasilkan daya 5 120 MW dengan Ns (spesific speed) 79 429 rpm. Pada pemilihan turbin didasarkan pada kecepatan spesifiknya. Turbin Kaplan ini memiliki kecepatan spesifik tinggi (high spesific speed). Turbin kaplan bekerja pada kondisi head rendah dengan debit besar.
Gambar 2.5 Turbin kaplan (Sumber: http//turbin-kaplan.blogspot.com) 2.3.2.2.1. Prinsip Kerja Turbin Kaplan Tidak berbeda dengan turbin Francis, turbin Kaplan cara kerjanya menggunakan prinsip reaksi. Turbin ini mempunyai roda jalan yang mirip dengan baling-baling pesawat terbang. Bila baling-baling pesawat terbang berfungsi untuk menghasilkan gaya dorong, roda jalan pada Kaplan berfungsi untuk mendapatkan gaya F yaitu gaya putar yang dapat menghasilkan torsi pada poros turbin. Berbeda dengan roda jalan pada Francis, sudu-sudu pada roda jalan Kaplan dapat diputar posisinya untuk menyesuaikan kondisi beban turbin. Turbin Kaplan banyak dipakai pada instalasi pembangkit listrik tenaga air sungai, karena turbin ini mempunyai kelebihan dapat menyesuaikan head yang berubah-ubah sepanjang tahun. Turbin Kaplan dapat beroperasi pada kecepatan tinggi sehingga ukuran
roda turbin lebih kecil dan dapat dikopel langsung dengan generator. Pada kondisi pada beban tidak penuh turbin kaplan mempunyai efisiensi paling tinggi, hal ini dikarenakan sudu-sudu turbin Kaplan dapat diatur menyesuaikan dengan beban yang ada. 2.3.2.2.2 Komponen Utama Turbin Kaplan Komponen-komponen utama turbin Kaplan adalah: 1. Rumah turbin Air dari saluran pipa didistribusikan di sekeliling cincin rumah turbin. Rumah turbin didesain sedemikian sehingga luas penampang melintangnya berkurang secara seragam. Luas penampang melintangnya maksimum pada sisi masuk dan minimum pada ujung. Gambar 2.6 Rumah turbin
Rumah turbin akan mendistribusikan air secara merata kepada guide vane. Untuk mencapai aliran seragam pada runner blade, maka aliran air harus seragam masuk ke dalam guide vane. 2. Mekanisme pengarah (guide vane) Sudu pengarah (guide vane) terpasang tetap diantara dua cincin dalam bentuk roda. Roda ini dipasang tetap pada rumah turbin. Sudu pengarah didesain untuk: Supaya air masuk ke runner tanpa kejut. Supaya air mengalir tanpa membentuk arus Eddy. Supaya sejumlah air bisa memasuki turbin. Sudu pengarah bisa dibuka dan ditutup dengan memutar poros pengatur, sehingga jumlah air bisa diatur sesuai keperluan. Poros pengatur dioperasikan dengan menggunakan governor, yang fungsinya mengatur turbin (yaitu menjaga kecepatan turbin konstan pada beban yang bervariasi). Gambar 2.7 Guide vane Turbin Kaplan adalah salah satu jenis dari turbin reaksi aliran ke dalam (inward), yakni turbin reaksi dimana air memasuki roda pada bagian lingkaran luar dan mengalir menuju kedalam melalui sudu (yaitu menuju pusat roda). Turbin reaksi ini terdiri dari sudu pengarah tetap, yang mengarahkan air ke roda
bergerak dengan sudut yang benar. Air ketika mengalir pada sudu/vane, menghasilkan gaya ke roda. Gaya ini menyebabkan roda berputar. 3. Runner blade Runner blade terdiri dari sudu yang terpasang tetap pada poros atau cincin. Sudu didesain supaya air masuk dan meninggalkan turbin tanpa kejut. Runner blade terpasang pada poros. Jika porosnya vertikal, disebut turbin vertikal, dan jika poros horisontal maka disebut turbin horisontal. Untuk head rendah, runner blade bisa dibuat dari besi tuang, tetapi untuk head tinggi, runner blade dibuat dari baja atau paduan. Jika air secara kimia tidak murni, runner dibuat dari paduan spesial. Gambar 2.8 Runner blade 4. Draft tube Air setelah melewati runner, mengalir turun melalui pipa yang disebut draft tube. Draft tube mempunyai fungsi antara lain:
Meningkatkan head air sebesar tinggi runner dari permukaan air. Meningkatkan efisiensi turbin. Gambar 2.9 Draft tube 2.3.2.2.3 Dimensi Dasar Turbin Kaplan Dimensi dasar turbin Kaplan bergantung pada diameter luar runner (D), tinggi guide vane (B), jarak vertikal runner terhadap sisi dalam guide vane (λ), dan diameter hub (d) dapat dilihat pada gambar 2.10
Gambar 2.10 Elemen dasar turbin Kaplan (Sumber : http://jerryjerrseyy.blogspot.com/2013/12/jenis-turbin-hidrolik.html) Dengan Persamaan dasar untuk mencari diameter luar runner (D) : DD = (66,76 + 0,136 nnnn) HH eff nn ns = putaran spesifik [rpm] n = putaran turbin [rpm] Persamaan dasar untuk mencari tinggi guide vane (B) :...... (2.7) BB = 0,45 31,80 DD... (2.8) nnnn Sedangkan persamaan dasar untuk mencari jarak vertikal runner terhadap sisi dalam guide vane (λ): λ =0,25.D...... (2.9) Dan persamaan untuk mencari diameter hub (d) : dd DD = 0,70...(2.10)
2.3.2.2.4 Dimensi Dasar Runner Blade Segitiga kecepatan masuk pada runner blade dapat dilihat pada gambar 2.11 dibawah ini. u v v f u v v f 58,62 Arah Putaran Sudu (Blade) u 33,89 v f 146,11 v f v v f u Gambar 2.11 Segitiga kecepatan Dimana, V f U b U U wb U w ββ ii ββ ee = Kecepatan aliran air = Kecepatan tepi (rim) diameter boss = Kecepatan tepi (rim) diameter luar = Kecepatan pusaran air (whirl) diameter boss = Kecepatan pusaran air (whirl) diameter luar = Sudut sudu (blade) pada area fluida masuk (inlet) = Sudut sudu (blade) pada area fluida keluar (outlet)
Persamaan untuk mencari kecepatan aliran air (V f ) adalah: V f = 2gH...(2.11) Persamaan untuk mencari Kecepatan tepi (rim) diameter boss dan diameter dalam (UU bb dddddd UU) adalah: UU bb = ππ.dd bb.nn 60...(2.12) UU = ππ.dd.nn 60...(2.13) Persamaan untuk mencari Kecepatan pusaran air (whirl) diameter boss dan diameter dalam adalah : UU wwww = nn HH.gg.HH 100. UU bb...(2.14) UU ww = nn HH.gg.HH 100. UU...(2.15) Persamaan untuk mencari Sudut sudu (blade) pada area fluida masuk (inlet) adalah : tan (ββ ii ) = UU ff UU ww...(2.16) Persamaan untuk mencari Sudut sudu (blade) pada area fluida keluar (outlet) adalah : tan (ββ ee ) = VV ff UU wwww...(2.17)
2.4 KARAKTERISTIK TURBIN Perbandingan karakteristik turbin dapat kita lihat pada grafik head (m) vs flow (m 3 /s) dibawah ini. Gambar 2.12 Grafik perbandingan karakteristik turbin (Sumber : https://rahmanta13.wordpress.com/2011/05/20/turbin-air/) Dapat dilihat pada gambar 2.12 turbin Kaplan adalah turbin yang beroperasi pada head yang rendah dengan kapasitas aliran yang tinggi. Hal ini karena sudusudu turbin dapat diatur secara manual atau otomatis untuk merespon perubahan kapasitas.
2.5 SELEKSI AWAL JENIS TURBIN Seleksi awal dari jenis turbin yang cocok untuk suatu keperluan paling tepat dilakukan dengan kecepatan spesifik (Ns). Dalam tabel 2.1 disajikan nilai kecepatan spesifik (Ns) untuk berbagai jenis turbin. Tabel 2.1 dapat digunakan sebagai panduan awal dalam pemilihan jenis turbin yang tepat untuk nilai Ns tertentu. Nilai Ns yang tercantum dalam tabel 2.1 bukan nilai eksak. Untuk setiap jenis turbin terdapat suatu nilai kisaran tinggi terjun dan kecepatan spesifik yang sesuai. Korelasi empiris antara terjun (H) dan kecepatan spesifik (Ns) disajikan dibawah ini. Untuk turbin Francis, Moody memperoleh korelasi sebagai berikut: NNNN = 6803 + 84...(2.18) HH+9,75 Sedangkan untuk turbin propeller atau Kaplan, Moody memperoleh korelasi sebagai berikut: NNNN = 9431 HH+9,75 + 155...(2.19) Dengan H adalah tinggi terjun netto (m) dan Ns adalah kecepatan spesifik metrik.
Tabel 2.1 Jenis-jenis turbin air dan kisaran kecepatan spesifiknya (Ns) Jenis Turbin Ns (metrik) 1. Turbin Impuls a. Satu jet (Turbin Pelton) 4-30 b. Banyak jet (turbin Doble) 30-70 2. Turbin Reaksi a. Francis Ns rendah 50-125 Ns normal 125-200 Ns tinggi 200-350 Ns exspress 350-500 b. Propeller Sudu tetap (Turbin Nagler) 400-800 Sudu dapat diatur (Turbin Kaplan) 500-1000 Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Air selalu diusahakan agar generator dikopel langsung dengan turbin. Atau dengan kata lain putaran turbin terbatas pemilihannya agar dapat dikopel dengan generator. Putaran turbin berhubungan dengan spesifik sebagaimana persamaan 2.17 di atas, atau menurut referensi yang lain : NN ss = NN PP...(2.20) HH 5 4 dimana : N s = putaran spesifik [rpm] N = putaran turbin [rpm] P = daya air [kw]
H = tinggi terjun efektif [m] Dari nilai spesifik ini dapat ditentukan jenis turbin yang digunakan yang dapat dijelaskan sebagai berikut : N s = 8-50 jenis turbin Pelton N s = 50-149 jenis turbin Perancis N s = 150-1000 jenis turbin Kaplan atau Propeler Pemilihan putaran spesifik ini sangat berhubungan dengan dimensi peralatannya, yang berarti juga mempengaruhi konstruksi dan harga. Pemilihan turbin kebanyakan didasarkan juga pada head air yang didapatkan dan kurang lebih pada rata-rata alirannya. Umumnya, turbin impuls digunakan untuk tempat dengan head tinggi, dan turbin reaksi digunakan untuk tempat dengan head rendah. Turbin Kaplan baik digunakan untuk semua jenis debit dan head, efisiensinya baik dalam segala kondisi aliran. Turbin kecil (umumnya dibawah 10 MW) mempunyai poros horisontal, dan kadang dipakai juga pada kapasitas turbin mencapai 100 MW. Turbin Francis dan Kaplan besar biasanya mempunyai poros / sudu vertikal karena ini menjadi penggunaan paling baik untuk head yang didapatkan, dan membuat instalasi generator lebih ekonomis. Poros Pelton bisa vertikal maupun horisontal karena ukuran turbin lebih kecil dari head yang di dapat atau tersedia. Beberapa turbin impuls menggunakan beberapa semburan air tiap semburan untuk meningkatkan kecepatan spesifik dan keseimbangan gaya poros.
2. 6 GENERATOR LISTRIK Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik 5 runner blade dan analisa perbandingan sudut guide vane (30 0, 45 0 dan 60 0 ), yakni: Gambar 2.13 Generator 2.7 SABUK DATAR DAN PULI Belt (sabuk) digunakan untuk mentransmisikan daya dari poros yang satu ke poros yang lainnya melalui roda (pulley) yang berputar dengan kecepatan sama atau berbeda. Sabuk umumnya dipakai pada puli, sabuk ini lebih tenang dan efisien pada kecepatan tinggi, dan juga mampu mentransmisikan sejumlah daya yang besar pada jarak pusat pulley yang panjang.
pada sabuk: 2.7.1 Jenis Gerakan Pada Sabuk Energi dari suatu puli ditransmisikan kemanapun. Berikut jenis gerakan 1. Gerakan sabuk terbuka Gerakan sabuk terbuka ditunjukkan di dalam gambar 2.19, jenis ini digunakan diporos. Berputar dan paralel yang diatur ke arah yang sama. Ketika memusat jarak antara kedua poros besar, kemudian sisi yang ketat sabuk harus lebih rendah. Gambar 2.14 Sabuk terbuka 2. Gerakan membelit atau melingkar pada sabuk Gerakan membelit atau melingkar ditunjukkan di dalam gambar 2.20, digunakan poros pengatur berputar dan paralel di dalam arah kebalikannya. Tegangan yang kecil akan menunjukkan bahwa pada suatu titik silang sabuk, hal ini akan menggosok melawan terhadap satu sama lain dan di sana akan terjadi kerusakan disebabkan gesekan berlebih dalam rangka menghindari ini, poros
harus ditempatkan pada suatu jarak yang maksimum 20 b, dimana b menjadikan sabuk melebar dan kecepatan sabuk harus kurang dari 15m/sec. Gambar 2.15 Gerakan membelit atau melingkar pada sabuk 3. Gerakan dengan puli pengarah Gerakan sabuk dengan puli pengarah ditunjukkan didalam gambar 2.16, dengan menggunakan poros yang digunakan untuk pengaturan paralel dan ketika sabuk terbuka tidak adapat digunakan dalam sudut yang kecil dan penghubung pada puli kecil. Pengarah jenis ini disajikan untuk memperoleh perbandingan percepatan tinggi dan ketika tegangan sabuk yang diperlukan tidak bisa diperoleh oleh alat-alat lain. Ketika itu diinginkan untuk mentransmisikan gerakan dari satu poros ke beberapa poros, semua diatur didalam paralel, suatu sabuk menggerakan dengan banyak puli.
Gambar 2.16 Gerakan dengan puli pengarah 2.7.2 Perbandingan KecepatanPuli Karena kecepatan linier pada kedua puli sama, maka: ππdd 1 NN 1 = ππdd 2 NN 2...(2.21) Dan perbandingan putaran kedua puli menjadi: Dimana, NN 2 NN 1 = DD 1 DD 2...(2.22) N 1 = Putaran penggerak [rpm] N 2 = Putaran yang digerakkan [rpm] D 1 =Diameter puli penggerak [m] D 2 = Diameter puli yang digerakkan [m]
2.7.3 Efisiensi Puli Untuk mencari efisiensi puli menggunakan rumus sebagai berikut: ηη p = DD 2NN 2 DD 1 NN 1 xx 100%...(2.23) Dimana : η p = Efisiensi puli 2.8 DAYA LISTRIK Daya listrik adalah banyaknya energi tiap satuan waktu dimana pekerjaan sedang berlangsung atau kerja yang dilakukan persatuan waktu. Dari definisi ini, maka daya listrik (P l ) dapat dirumuskan: DDDDDDDD = EEEEEEEEEEEE WWWWWWWWWW...(2.24) Dimana: PP = EE tt PP = VV.II.tt tt P = V.I...(2.25) P = Daya listrik (Watt) V = Tegangan (Volt) I = Arus (Ampere)