KAJI EKSPERIMENTAL KINERJA TURBIN CROSSFLOW BERBASIS KONSTRUKSI SILINDER (DRUM) POROS VERTIKAL UNTUK POTENSI ARUS SUNGAI

dokumen-dokumen yang mirip
MODEL TURBIN SAVONIUS 1-TINGKAT SEBAGAI PENGGERAK MULA POMPA AIR TANPA BAHAN BAKAR UNTUK PENGAIRAN

Rancang Bangun Model Turbin Crossflow sebagai Penggerak Mula Generator Listrik Memanfaatkan Potensi Pikohidro

MODEL TURBIN ANGIN PENGGERAK POMPA AIR

KAJI EKSPERIMENTAL KINERJA TURBIN AIR HASIL MODIFIKASI POMPA SENTRIFUGAL UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO

DESAIN MODEL TURBIN ANGIN EMPAT SUDU BERBASIS SILINDER SEBAGAI PENGGERAK POMPA AIR

KAJIAN EKSPERIMENTAL OPTIMASI TIPE LEKUK SUDU TURBIN PELTON SUDU BASIS KONSTRUKSI ELBOW PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO

PENERAPAN NOSEL BERPENAMPANG SEGI EMPAT PADA TURBIN PIPA BELAH DUA

Pengaruh Variasi Ketinggian Aliran Sungai Terhadap Kinerja Turbin Kinetik Bersudu Mangkok Dengan Sudut Input 10 o

PERANCANGAN DAN PENGUJIAN TURBIN KAPLAN PADA KETINGGIAN (H) 4 M SUDUT SUDU PENGARAH 30 DENGAN VARIABEL PERUBAHAN DEBIT (Q) DAN SUDUT SUDU JALAN

ANALISA PENGARUH SUDUT KELUAR SUDU TERHADAP PUTARAN TURBIN PELTON ABSTRAK

KAJI EKSPERIMENTAL KINERJA TURBIN ANGIN VERTIKAL MULTIBLADE TIPE SUDU CURVED PLATE PROFILE DILENGKAPI RUMAH ROTOR DAN EKOR SEBAGAI PENGARAH ANGIN

UNJUK KERJA TURBIN AIR TIPE CROSS FLOW DENGAN VARIASI DEBIT AIR DAN SUDUT SERANG NOSEL

RANCANG BANGUN TURBIN PELTON UNTUK SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO-HIDRO DENGAN VARIASI BENTUK SUDU

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

KAJIAN EKSPERIMENTAL TURBIN TURGO DENGAN VARIASI SUDUT NOSEL

KAJI EKSPERIMENTAL KINERJA TURBIN ZANETTE BERBASIS SUDU EKOR IKAN TUNA

Prestasi Kincir Angin Savonius dengan Penambahan Buffle

KARAKTERISASI DAYA TURBIN PELTON MIKRO SUDU SETENGAH SILINDER DENGAN VARIASI BENTUK PENAMPANG NOSEL

Pembangkit Listrik Tenaga Air. BY : Sulistiyono

PENGARUH SUDUT PIPA PESAT TERHADAP EFISIENSI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO ( PLTMH )

RANCANG BANGUN ALAT PRAKTIKUM TURBIN AIR DENGAN PENGUJIAN BENTUK SUDU TERHADAP TORSI DAN DAYA TURBIN YANG DIHASILKAN

II. TINJAUAN PUSTAKA. Kebutuhan listrik menjadi masalah yang tidak ada habisnya. Listrik menjadi

KAJI EKSPERIMEN TURBIN ANGIN POROS HORIZONTAL TIPE KERUCUT TERPANCUNG DENGAN VARIASI SUDUT SUDU UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN

PENGUJIAN PROTOTIPE TURBIN HEAD SANGAT RENDAH PADA SUATU SALURAN ALIRAN AIR

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENGARUH JUMLAH SUDU DAN VARIASI KEMIRINGAN PADA SUDUT SUDU TERHADAP DAYA YANG DIHASILKAN PADA TURBIN KINETIK POROS HORIZONTAL SKRIPSI

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

BAB II LANDASAN TEORI

PERANCANGAN DAN PENGUJIAN TURBIN KAPLAN PADA KETINGGIAN (H) 4 MSUDUT SUDU JALAN 45º DENGAN VARIABEL PERUBAHANDEBIT (Q) DAN SUDUT SUDU PENGARAH

PROTOTYPE PERANCANGAN PEMINDAH DAYA PADA TURBIN PELTON

PERANCANGAN DAN PENGUJIAN TURBIN KAPLAN DENGAN VARIABEL PERUBAHAN KETINGGIAN 4M,3M,2M DAN PERUBAHAN DEBIT NASKAH PUBLIKASI

Kata Kunci : PLTMH, Sudut Nozzle, Debit Air, Torsi, Efisiensi

DRAFT PATENT LINTASAN RANTAI BERBENTUK SEGITIGA PYTHAGORAS PADA ALAT PEMBANGKIT ENERGI MEKANIK DENGAN MENGGUNAKAN ENERGI POTENSIAL AIR

PENGARUH VARIASI DIAMETER NOSEL TERHADAP TORSI DAN DAYA TURBIN AIR

OPTIMASI DAYA TURBIN ANGIN SAVONIUS DENGAN VARIASI CELAH DAN PERUBAHAN JUMLAH SUDU

PERANCANGAN KINCIR TERAPUNG PADA SUNGAI UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK

REKAYASA BENTUK SUDU TURBIN PELTON UNTUK SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

SISTEM PERENCANAAN DAN PERANCANGAN TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL SAVONIUS DENGAN BLADE TIPE L

Analisa Efisiensi Turbin Vortex Dengan Casing Berpenampang Lingkaran Pada Sudu Berdiameter 56 Cm Untuk 3 Variasi Jarak Sudu Dengan Saluran Keluar

Jl. Banda Aceh-Medan Km. 280 Buketrata - Lhokseumawe Abstrak

Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi ke-2 Tahun 2011 Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim Semarang A.13

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PEMBUATAN TURBIN MIKROHIDRO TIPE CROSS-FLOW SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK DI DESA BUMI NABUNG TIMUR

II. TINJAUAN PUSTAKA. A. Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH)

KAJI EKSPERIMENTAL TURBIN ANGIN MULTIBLADE TIPE SUDU FLATE PLATE SEBAGAI PENGGERAK MULA POMPA AIR

BAB I PENDAHULUAN. penting bagi masyarakat. Salah satu manfaatnya adalah untuk. penerangan. Keadaan kelistrikan di Indonesia sekarang ini sangat

PENGARUH JUMLAH SUDU RODA JALAN TERHADAP EFISIENSI TURBIN ALIRAN SILANG (CROSS FLOW)

PERENCANAAN PEMBANGUNAN SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO (PLTMH) DI KINALI PASAMAN BARAT

Tekanan Dan Kecepatan Uap Pada Turbin Reaksi Perbandingan Antara Turbin Impuls Dan Turbin Reaksi

BAB I PENDAHULUAN. melakukan sebuah usaha seperti foto kopi, rental komputer dan. warnet. Kebutuhan energi lisrik yang terus meningkat membuat

II. TINJAUAN PUSTAKA. Pemanfaatan tenaga air untuk berbagai kebutuhan daya (energi ) telah dikenal

MODEL FISIK KINCIR AIR SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK

ANALISIS KINERJA RODA AIR ALIRAN BAWAH SUDU LENGKUNG 180 o UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK

Turbin Screw Untuk Pembangkit Listrik Skala Mikrohidro Ramah Lingkungan

BAB I PENDAHULUAN. energi tanpa mengeluarkan biaya yang relatif banyak dibanding dengan

BAB I PENGUJIAN TURBIN AIR FRANCIS

BAB I PENDAHULUAN. memindahkan fluida dari suatu tempat yang rendah ketempat yang. lebih tinggi atau dari tempat yang bertekanan yang rendah ketempat

Jurnal Rekayasa Mesin Vol.4, No.3 Tahun 2013: ISSN X. Pengaruh Variasi Sudut Input Sudu Mangkok Terhadap Kinerja Turbin Kinetik

ANALISIS PERBANDINGAN DAYA PADA SALURAN PEMBAWA UNTUK SUPLAI TURBIN ULIR ARCHIMEDES

ANALISA PERANCANGAN TURBIN VORTEX DENGAN CASING BERPENAMPANG SPIRAL DAN LINGKARAN DENGAN 3 VARIASI DIMENSI SUDU

a. Turbin Impuls Turbin impuls adalah turbin air yang cara kerjanya merubah seluruh energi air(yang terdiri dari energi potensial + tekanan +

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR KAJIAN EKSPERIMENTAL KINERJA BLOWER ANGIN SENTRIFUGAL YANG DIGUNAKAN SEBAGAI TURBIN AIR

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

ANALISA KETINGGIHAN DAN DEBIT AIR PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO PADA DAERAH TERPENCIL

SIMULATOR PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PIKO HIDRO UNTUK MODUL PRAKTIKUM DI LABORATORIUM KONVERSI ENERGI

KARAKTERISTIK TURBIN KAPLAN PADA SUB UNIT PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR KEDUNGOMBO

BAB II DASAR TEORI. bagian yaitu pompa kerja positif (positive displacement pump) dan pompa. kerja dinamis (non positive displacement pump).

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

DAFTAR ISI DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR SIMBOL... A. Latar Belakang B. Tujuan dan Manfaat C. Batasan Masalah...

Karakterisasi Turbin Angin Poros Horizontal Dengan Variasi Bingkai Sudu Flat Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Angin

BAB II 2 LANDASAN TEORI. 2.1 Turbin Air

BAB IV DESAIN STRUKTUR MEKANIKAL ELEKTRIKAL PLTMH JORONG AIA ANGEK

ANALISIS VARIASI JUMLAH SUDU BERENGSEL TERHADAP UNJUK KERJA TURBIN CROSS FLOW ZERO HEAD

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. 2.1 Dasar Teori Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro

SKRIPSI. Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik GIBRAN

LAMPIRAN. Panduan Manual. Alat Peraga PLTMH Dengan Turbin Pelton. 1. Bagian Bagian Alat. Gambar 1.1 Bagian Alat. Keterangan gambar:

LAPORAN TUGAS AKHIR MODIFIKASI RANCANG BANGUN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR DENGAN MENGGUNAKAN TURBIN PELTON

Pengaruh Variasi Tebal Sudu Terhadap Kinerja Kincir Air Tipe Sudu Datar

I. PENDAHULUAN Saat ini Negara berkembang di dunia, khususnya Indonesia telah membuat turbin air jenis mini dan mikro hydro yang merupakan salah satu

Panduan Praktikum Mesin-Mesin Fluida 2012

ANALISIS POTENSI KINCIR ANGIN SAVONIUS SEBAGAI PENGGERAK POMPA SUBMERSIBLE

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. fluida yang dimaksud berupa cair, gas dan uap. yaitu mesin fluida yang berfungsi mengubah energi fluida (energi potensial

PERANCANGAN TURBIN STRAIGHT BLADE DARRIEUS DENGAN TIGA SUDU

SIMULASI PERANCANGAN TURBIN PROPELLER SUMBU VERTIKAL UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO

KARAKTERISASI DAYA TURBIN PELTON MIKRO DENGAN VARIASI BENTUK SUDU

BAB III METODE PENELITIAN. Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah :

II. TINJAUAN PUSTAKA. digalakan penemuan-penemuan atau pemanfatan-pemanfaatan energi-energi

TURBIN AIR. Turbin air mengubah energi kinetik. mekanik. Energi kinetik dari air tergantung dari massa dan ketinggian air. Sementara. dan ketinggian.

UNJUK KERJA TURBIN ANGIN SAVONIUS DUA TINGKAT EMPAT SUDU LENGKUNG L

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. Pengujian dilakukan dengan beberapa variabel tetap seperti lubang buang sebesar

Turbin Parson adalah jenis turbin reaksi yang paling sederhana dan banyak digunakan. Turbin mempunyai komponen-komponen utama sebagai berikut:

I. PENDAHULUAN. EKSERGI Jurnal Teknik Energi Vol 11 No. 2 Mei 2015; 47-52

PEMODELAN TURBIN CROSS-FLOW UNTUK DIAPLIKASIKAN PADA SUMBER AIR DENGAN TINGGI JATUH DAN DEBIT KECIL

Deni Rafli 1, Mulfi Hazwi 2. Universitas Sumatera Utara (USU) Jl. Almamater, Kampus USU Medan INDONESIA

RANCANG BANGUN TURBIN ANGIN SAVONIUS 200 WATT

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

MODUL 3 TEKNIK TENAGA LISTRIK PRODUKSI ENERGI LISTRIK (1)

Transkripsi:

B.10. Kaji eksperimental kinerja turbin crossflow... (Sahid) KAJI EKSPERIMENTAL KINERJA TURBIN CROSSFLOW BERBASIS KONSTRUKSI SILINDER (DRUM) POROS VERTIKAL UNTUK POTENSI ARUS SUNGAI Sahid Program Studi Teknik Konversi Energi, Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof. Sudarto, SH Tembalang Semarang Fax.(024) 7472396 E-mail: shda@plasa.com Abstrak Tujuan utama penelitian ini adalah mengkaji kinerja turbin crossflow berbasis konstruksi silinder (drum) poros vertikal untuk potensi arus sungai. Tahap awal penelitian adalah menyiapkan konstruksi silinder berdiameter 1 m yang dibuat dari lembaran stainless steel ukuran 2 mm. Selubung silinder dibelah menjadi empat bagian. Bagian-bagian selubung tersebut diputar dengan pusat sumbu adalah bagian tengah busur selubung sehingga silindersilinder tersebut membentuk turbin crossflow. Pada bagian luar dipasang rumah turbin yang dilengkapi pengarah aliran menuju sudu-sudu turbin. Turbin crosflow dihubungkan dengan pompa sentrifugal (sebagai beban) melalui sistem transmisi poros dan roda gigi. Tahap selanjutnya adalah uji karakteristik turbin. Dalam uji ini akan dilakukan optimasi sudut sudu jalan turbin. Uji dilakukan di aliran sungai. Parameter yang diukur adalah debit dan head aliran sungai untuk menghitung daya input turbin serta head dan debit aliran yang dihasilkan oleh pompa irigasi untuk menghitung daya output pompa. Berdasarkan pada hasil pengujian, turbin aliran silang poros vertikal sebagai penggerak pompa air yang dibuat berdasarkan konstruksi silinder yang dibelah menjadi empat mempunyai sudut sudu jalan optimum 60 o dengan debit aliran masukan sebesar 0,23 m 3 /det, debit aliran keluaran pompa sebesar 0,000253 m 3 /det, daya hidrolis yang dihasilkan pompa sebesar 3,05 watt, dan mempunyai efisiensi sistem sebesar 4,98 %. Kata kunci: Turbin Crossflow, Konstruksi Silinder, Arus Sungai, karakteristik turbin. PENDAHULUAN Krisis energi yang dikenal secara internasional sebagai Peak Oil yang disebabkan oleh kelangkaan bahan bakar minyak, telah mendorong pemerintah untuk mengambil kebijakan di bidang energi antara lain melalui Keppres Nomor 43 tahun 1991 tentang konservasi energi, Keppres Nomor 10 tahun 2005 tentang penghematan energi. Keppres ini mengisyaratkan perlunya segera mengembangkan dan menerapkan sumber energi terbarukan guna mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil. Pertanian adalah salah satu bidang yang memerlukan pengembangan teknologi pengolahan memanfaatkan sumber energi alternative, antara lain adalah pompa irigasi tanpa bahan bakar. Selama ini petani menggunakan pompa sentrifugal untuk keperluan irigasi. berukuran kecil dan medium. Penggerak yang digunakan adalah motor bakar torak yang menggunakan bahan bakar minyak (BBM). Sekitar 56,8% petani menggunakan pompa berukuran kecil (diameter 50 mm) dan 32.4% petani menggunakan pompa berukuran sedang (diameter 100 mm). Para petani menggunakan sumber air dari aquifer dangkal dan sumber air dari sungai-sungai yang ada untuk mensuplai irigasi saat musim kering. Pompa-pompa tersebut mengairi sekitar 120.000 hektar di Jawa (Prabowo dkk, 2003). Penggunaan BBM pada pompa irigasi menambah biaya operasional untuk pengolahan lahan. Menurut Supriyadi petani dari desa Cangkrep Purworejo, 1 hektar sawah memerlukan biaya rata-rata sebesar Rp 150.000/minggu (harga solar Rp 4.300/liter) selama musim kemarau. Demikian juga disampaikan oleh Subagio ketua kelompok tani Sebaung Makmur Ambarawa Semarang, mereka harus mengeluarkan biaya bahan bakar sebesar 6 juta rupiah untuk mengairi 4,5 hektar sawah (komunikasi langsung, 2008). Berdasarkan masalah yang dihadapi para petani, maka perlu dilakukan usaha untuk mengatasi kesulitan para petani. Salah satunya adalah pemanfaatan energi aliran sungai untuk menggerakkan pompa irigasi bagi daerah persawahan yang memanfaatkan air sungai untuk irigasi. Turbin crossflow merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengerakkan pompa memanfaatkan B.54 ISBN 978-602-99334-1-3

tenaga aliran sungai. Pengembangan desain turbin crossflow ke arah yang lebih sederhana sangat diperlukan, karena turbin crossflow yang saat ini biasa digunakan memiliki desain yang rumit. Tujuan utama penelitian ini adalah mengkaji secara eksperimental kinerja turbin crossflow berbasis konstruksi silinder dengan poros vertikal memanfaatkan potensi aliran sungai. Turbin crossflow digunakan untuk menggerakkan pompa sentrifugal (sebagai beban). Turbin crossflow biasa digunakan sebagai penggerak mula pada pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMh). Pemanfaatan turbin crossflow sebagai penggerak mula untuk beban lain seperti pompa belum pernah dilakukan. Sehingga penelitian ini merupakan terobosan baru dalam pemanfaatan turbin crossflow sebagai penggerak mula. Turbin crossflow yang biasa digunakan mempunyai desain yang rumit dan harus memenuhi kaidah-kaidah tertentu. Penelitian ini merupakan salah satu tahapan dalam mendesain turbin crossflow yang beorientasi pada kemudahan, baik desain maupun pembuatannya memanfaatkan konstruksi silinder sebagai bahan utama pembuatan. Michell dan Banki, tahun 1920, mengembangkan turbin tekanan sama yang cocok untuk tinggi jatuh air lebih rendah, yang dikenal dengan turbin aliran silang atau Crossflow (Bellis, 2002). Salah satu keistimewaan turbin aliran silang adalah masih bisa digunakan pada tinggi jatuh 1 m dengan kapasitasnya antara 0,02 m 3 /dt sampai dengan 7m 3 /dt (Dietzel,1995). Di Indonesia turbin crossflow biasa digunakan sebagai penggerak mula pada Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMh). Turbin crossflow skala mikro dibuat oleh Sahid dan Gatot (2004), digunakan untuk membangkitkan tenaga 1 kw. Turbin ini masih memiliki efisiensi rendah 30 %. Mengacu pada penelitian tersebut beberapa optimasi kemudian dilakukan untuk meningkatkan efisiensi turbin crossflow. Antara lain Sahid dan Gatot (2006) mengkaji optimasi jumlah sudu pada turbin crossflow. Hasil penelitian menunjukkan efisiensi maksimum diperoleh pada jumlah sudu 16 sebesar 50, 1% sehingga ada peningkatan 20,1 % dibandingkan turbin sebelumnya. Kajian eksperimental terhadap sudut sudu keluaran turbin crossflow juga dilakukan oleh Gatot dkk. (2006). Turbin crossflow dengan sudut keluaran 30 0 menghasilkan efisiensi terbaik sebesar 72 %. Turbin ini kemudian digunakan sebagai penggerak mula pada PLTMh (skala lab.). Gatot dkk. (2007) meneliti tentang pengaruh sudut sudu pengarah aliran jet terhadap kinerja turbin crossflow. Hasil penelitian menunjukkan turbin crossflow dengan sudut sudu pengarah 16 0 memberikan hasil yang optimum. Hasil-hasil penelitian yang terkait dengan pompa air antara lain adalah model pompa lobe yang digerakkan oleh turbin angin savonius. Penelitian ini dilakukan oleh Gatot dkk. Tahun 2005. Model pompa yang dibuat menghasilkan kapasitas yang kecil (debit 15 l/mnt dan head 70 cm), sehingga untuk diterapkan di lapangan memerlukan dimensi savonius yang sangat besar. Model pompa jenis ini hanya cocok untuk daerah yang mempunyai potensi angin dengan kecepatan minimal 5 m/s sedangkan untuk daerah yang mempunyai potensi aliran sungai penggerak turbin air lebih cocok digunakan. Model pompa lain tipe sudu luncur dengan penggerak turbin angin nibe dibuat oleh Yusuf DH (2008). Kapasitas yang dihasilkan juga kecil sehingga tidak cocok jika diterapkan untuk pompa irigasi. Edi Wibowo mengembangkan model pompa air tipe lain yaitu pompa sentrifugal dengan penggerak turbin aksial (2007). Turbin aksial merupakan turbin reaksi yang memanfaatkan energi aliran menjadi energi mekanik yang digunakan untuk menggerakkan pompa. Oleh karena pompa sentrifugal beroperasi pada putaran tinggi (1500 3000 rpm), maka model pompa irigasi ini hanya cocok digunakan untuk daerah yang mempunyai potensi aliran sungai yang besar. Selain itu turbin aksial sebagai penggerak pompa termasuk jenis turbin reaksi yang memerlukan instalasi pipa masukan dan keluaran turbin yang rumit serta mahal. Pengembangan turbin air sebagai penggerak pompa dengan teknologi yang lebih sederhana sangat diperlukan sehingga mudah diterapkan dan cocok bagi para petani yang rata-rata berpendidikan SMA kebawah. METODE PENELITIAN Tahap awal penelitian adalah menyiapkan konstruksi silinder berdiameter 1 m yang dibuat dari lembaran stainless steel ukuran 1 mm. Selubung silinder dibelah menjadi 4 bagian. Bagianbagian selubung tersebut diputar dengan pusat sumbu adalah bagian tengah busur selubung sehingga silinder tersebut membentuk turbin crossflow. Pada bagian luar dipasang rumah turbin Prosiding SNST ke-3 Tahun 2012 Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim Semarang B.55

B.10. Kaji eksperimental kinerja turbin crossflow... (Sahid) yang dilengkapi pengarah aliran menuju sudu-sudu turbin. Turbin crosflow dihubungkan dengan pompa sentrifugal melalui sistem transmisi poros dan roda gigi. Pada tahap ini akan dihasilkan model pompa irigasi tanpa bahan bakar dengan penggerak turbin crossflow dengan jumlah sudu 4 buah. Tahap selanjutnya adalah uji karakteristik model. Dalam uji ini akan dilakukan optimasi sudut putar selubung silinder atau sudut sudu jalan. Sudut sudu jalan yang merupakan variable penelitian ini divariasikan masing-masing 10 0 hingga 90 0 dengan kelipatan 10 0. Uji dilakukan di aliran sungai. Parameter yang diukur adalah debit dan head aliran sungai untuk menghitung daya input turbin serta head dan debit aliran yang dihasilkan oleh pompa irigasi untuk menghitung daya output pompa. Kinerja turbin yang paling baik adalah yang menghasilkan head dan debit keluaran paling tinggi. Rancangan turbin crossflow poros vertikal sebagai penggerak pompa sentrifugal dapat dilihat pada Gambar 1 dan 2. T Gambar 1. Konstruksi Sudu Jalan Turbin basis silinder Gambar 2. Turbin crossflow basis silinder penggerak pompa air B.56 ISBN 978-602-99334-1-3

HASIL DAN PEMBAHASAN Prinsip kerja dari turbin aliran silang poros vertikal yaitu air yang mengalir di sungai diarahkan melalui parit menuju tempat dipasangnya turbin. Kemudian air dialirkan melalui sudu pengarah yang berfungsi untuk mengarahkan aliran air agar tepat menumbuk sudu jalan turbin sehingga turbin bisa berputar secara optimal. Kemudian air menumbuk sudu jalan turbin dan turbin tersebut akan menghasilkan energi mekanik. Energi mekanik berupa putaran turbin digunakan untuk menggerakkan pompa sentrifugal dengan melalui transmisi roda gigi, sehingga impeller pompa sentrifugal tersebut berputar dan menghasilkan daya hidrolik pompa. Pengujian turbin aliran silang poros vertikal ini bertujuan untuk mengetahui sudut sudu jalan optimum dari turbin aliran silang poros vertikal sehingga menghasilkan daya hidrolis optimal pompa. Hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 3 sampai dengan 5, masing-masing merupakan grafik hubungan antara perubahan sudut sudu jalan turbin terhadap debit yang dihasilkan pompa (Gambar 3), grafik hubungan antara perubahan sudut sudu jalan terhadap daya hidrolis yang dihasilkan pompa (Gambar 4), dan grafik hubungan antara perubahan sudut sudu jalan terhadap efisiensi sistem (Gambar 5). Gambar 3. Grafik Hubungan Antara Perubahan Sudut Sudu Jalan Terhadap Debit yang dihasilkan Pompa Berdasarkan pada Gambar 3 terlihat bahwa sudut sudu jalan mempengaruhi jumlah debit yang dihasilkan oleh pompa. Pada sudut sudu jalan 10 o menghasilkan debit keluaran pompa 0,00003 m 3 /dt. Debit keluaran pompa yang dihasilkan meningkat dengan meningkatnya sudut sudu jalan hingga mencapai debit keluaran pompa tertinggi sebesar 0,000253 m 3 /dt pada sudut sudu jalan 60 o. Kemudian debit keluaran pompa menurun pada sudut sudu jalan di atas 60 o. dari hasil ini dapat ditunjukkan bahwa sudut sudu jalan 60 0 merupakan sudut sudu jalan optimum dimana debit yang dihasilkan pompa adalah yang paling besar dengan debit masukan yang relatif konstan yaitu sebesar 0,023 m 3 /det. Demikian juga jika dilihat dari daya hidrolik keluaran pompa (Gambar 4), terlihat di atas bahwa pada bukaan sudut sudu jalan turbin mulai dari 10 o daya hidrolis yang dihasilkan pompa yaitu sebesar 0,46 watt cenderung bertambah sampai pada sudut sudu jalan 60 o. Tetapi pada sudu jalan turbin 60 o ke atas sampai pada sudu jalan turbin 90 o daya hidrolis yang dihasilkan pompa terus menurun. Dari pengamatan grafik ini dapat diketahui bahwa bukaan sudut sudu jalan turbin yang menghasilkan daya hidrolis pompa yang paling banyak adalah pada bukaan sudut sudu 60 o yaitu sebesar 3,05 Watt dengan debit aliran masukan relatif konstan yaitu sebesar 0,23 m 3 /det. Hal ini tidak jauh berbeda dengan pengamatan pada gambar 3, karena debit yang dihasilkan pompa akan berbanding lurus dengan daya hidrolis yang dihasilkan pompa. Prosiding SNST ke-3 Tahun 2012 Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim Semarang B.57

B.10. Kaji eksperimental kinerja turbin crossflow... (Sahid) Gambar 4. Grafik Hubungan Antara Perubahan Sudut Sudu Jalan Terhadap Daya Hidrolis yang dihasilkan Pompa Gambar 5. Grafik Hubungan Antara Perubahan Sudut Sudu Jalan Terhadap Efisiensi Sistem Tren yang sama juga ditunjukkan oleh Gambar 5, dimana sudut jalan 60 0 memberikan hasil yang paling baik. Titik-titik debit, daya hidrolik, dan efisiensi disekitar sudut sudu 60 0 terlihat berdekatan. Pada awalnya pengujian dilakukan pada sudut sudu kelipatan 10 dan menghasilkan sudut sudu terbaik pada 60 0. Oleh karena ring sudut yang besar, maka untuk meyakinkan hasil ini dicoba juga sudut sudu di sekitar 60 0 yaitu 53 0, 58 0, dan 65 0. Hasilnya seperti terlihat, yaitu titik optimum terjadi pada sudut sudu jalan 60 0 dengan efisiensi 4,98 %. B.58 ISBN 978-602-99334-1-3

KESIMPULAN Penelitian ini dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Turbin aliran silang poros vertikal sebagai penggerak pompa air untuk pengairan ini dibuat berdasarkan konstruksi silinder dengan diameter 528 mm yang dibelah menjadi empat dan masing masing bagian selubung silinder yang berfungsi sebagai sudu jalan turbin tersebut diputar pada sudut 60 o. turbin aliran silang poros vertikal ini memiliki diameter dalam 133 mm, diameter luar 808,9 mm, lebar sudu jalan turbin 400,4 mm, tinggi sudu jalan turbin 1000 mm, tebal sudu jalan turbin 1,2 mm, jari jari kelengkungan sudu jalan 264 mm, massa sudu jalan turbin 32 kg dengan diameter poros 65 mm. 2. Berdasarkan pada hasil pengujian, turbin aliran silang poros vertikal sebagai penggerak pompa air untuk pengairan yang dibuat berdasarkan konstruksi silinder yang dibelah menjadi empat mempunyai sudut sudu jalan optimum 60 o dengan debit aliran masukan sebesar 0,23 m 3 /det, debit aliran keluaran pompa sebesar 0,000253 m 3 /det, daya hidrolis yang dihasilkan pompa sebesar 3,05 watt, dan mempunyai efisiensi sistem sebesar 4,98 %. DAFTAR PUSTAKA Bellis. 2002. Lester Allan Pelton-Water Turbines and the Beginnings of Hydroelectricity. Inventors Journal. http://inventors.abuot.com/gi/ dynamic/offsite.htm Dietzel F. 1993. Turbin Pompa dan Kompresor. Erlangga. Jakarta Edi Wibowo, Fitroh Amalia, Nadhir Yusmalina, Riza Muhamad N Z. 2007. Pompa sentrifugal dengan penggerak turbin air tipe Aksial untuk keperluan irigasi. Polines. Semarang Gatot S., Bono. 2005. Rancang bangun turbin savonius untuk menggerakkan pompa lobe. Jurnal Eksergi. Vol 1 nomor 2. hal 60-66. ISSN 0216-8685 Gatot S., Bono, Yusuf DH. 2007. Optimasi Turbin Crossflow Terhadap Variasi Sudut Sudu pengarah untuk Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidr. Jurnal Eksergi. Vol 3 nomor 1 hal 22-28. ISSN 0216-8685. Gatot S., Sahid, Yusuf DH. 2007. Optimasi Turbin Crossflow Terhadap Variasi Sudut Sudu outlet untuk Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro. Jurnal Eksergi Vol 3 nomor 1 hal 9-16. ISSN 0216-8685 Prabowo A, A Hendriadi, Novi S, Hari G, dan Affifudin. 2003. Metode Perbaikan Disain Pompa Sentrifugal Diterapkan Untuk Pompa Buatan Lokal. Temu Ilmiah Pengembangan Mekanisasi Pertanian. Bogor, 16 Desember 2003 Sahid, Suwoto G. 2004. Rancang Bangun Turbin Mikro Aliran Silang untu Sistem Pembagkit Listrik Tenaga Mikrohidro. Proseding Seminar Nasional Hasil-hasil Penelitian dan Pengabdian pada Masyarakat. Politeknik negeri Semarang, Semarang Sahid, Gatot S. 2006. Peningkatan kinerja melalui optimasi jumlah sudu pada turbin crossflow untuk PLTMh. Rekayasa mesin vol III nomor 3. hal 133-144. ISSN 1411-6863 Yusuf DH. 2008. Unjukkerja Turbin Angin Nibe 3-sudu Menggunakan Pompa Sudu Luncur untuk Pengambilan Air, Jurnal Eksergi. Vol 4 nomor 2. hal 52-60. ISSN 0216-8685 Prosiding SNST ke-3 Tahun 2012 Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim Semarang B.59