BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. penelitianya menggunakan sudu berbentuk sendok dan dengan runner

dokumen-dokumen yang mirip
BAB II LANDASAN TEORI

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

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

PROTOTYPE TURBIN PELTON SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF MIKROHIDRO DI LAMPUNG

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

UJI PERFORMANSI TURBIN PELTON DENGAN 24 SUDU PADA HEAD 5,21 METER DAN ANALISA PERBANDINGAN MENGGUNAKAN VARIASI BENTUK SUDU

UJI PERFORMANSI TURBIN PELTON DENGAN 26 SUDU PADA HEAD 9,41 METER DAN ANALISA PERBANDINGAN MENGGUNAKAN VARIASI BENTUK SUDU

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II LANDASAN TEORI

Perancangan Turbin Pelton

HYDRO POWER PLANT. Prepared by: anonymous

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENGARUH VARIASI DIAMETER NOSEL TERHADAP TORSI DAN DAYA TURBIN AIR

KAJI EKSPERIMENT PERFORMA TURBIN PELTON TYPE FM 32

Panduan Praktikum Mesin-Mesin Fluida 2012

PENGARUH UKURAN DIAMETER NOZZLE 7 DAN 9 mm TERHADAP PUTARAN SUDU DAN DAYA LISTRIK PADA TURBIN PELTON. Dr. Sri Poernomo Sari, ST., MT.

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

Publikasi Online Mahsiswa Teknik Mesin Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya Volume 1 No. 1 (2018)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

KARAKTERISASI DAYA TURBIN PELTON MIKRO DENGAN VARIASI BENTUK SUDU

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

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

ANALISA PENGARUH SUDUT KELUAR SUDU TERHADAP PUTARAN TURBIN PELTON ABSTRAK

SESSION 8 HYDRO POWER PLANT. 1. Potensi PLTA 2. Jenis PLTA 3. Prinsip Kerja 4. Komponen PLTA 5. Perencanaan PLTA

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

BAB II 2 LANDASAN TEORI. 2.1 Turbin Air

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II LANDASAN TEORI

PENGARUH VARIASI BENTUK SUDU TERHADAP KINERJA TURBIN AIR KINETIK (Sebagai Alternatif Pembangkit Listrik Daerah Pedesaan)

RANCANG BANGUN DAN PENGUJIAN TURBIN PELTON MINI BERTEKANAN 7 BAR DENGAN DIAMETER RODA TURBIN 68 MM DAN JUMLAH SUDU 12

BAB I PENGUJIAN TURBIN AIR FRANCIS

II. TINJAUAN PUSTAKA. Mikrohidro hanyalah sebuah istilah. Mikro artinya kecil sedangkan Hidro


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Makalah Pembangkit listrik tenaga air

PERENCANAAN SERTA PEMBUATAN PROTOTIPE TURBIN AIR TERAPUNG BERSUDU LENGKUNG DENGAN MEMANFAATKAN KECEPATAN ALIRAN AIR SUNGAI SKRIPSI

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

TUGAS AKHIR. Analisa Dan Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hindro ( PLTMH ) Berdasarkan Perhitungan Beban

BAB II DASAR TEORI. E p = Energi potensial (joule) m =Massa benda (kg) g = Percepatan gravitasi (m/s 2 ) h = Ketinggian benda (m)

BAB II LANDASAN TEORI...

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Publikasi Online MahsiswaTeknikMesin Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya Volume 1 No. 1 (2018)

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

KAJIAN EKSPERIMENTAL TURBIN TURGO DENGAN VARIASI SUDUT NOSEL

BAB I PENGUJIAN TURBIN AIR FRANCIS

ANALISIS DAYA DAN EFISIENSI TURBIN AIR KINETIS AKIBAT PERUBAHAN PUTARAN RUNNER

BAB II KAJIAN PUSTAKA

2. TINJAUAN LITERATUR

KARAKTERISTIK TURBIN KAPLAN PADA SUB UNIT PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR KEDUNGOMBO

BAB IV DESAIN STRUKTUR MEKANIKAL ELEKTRIKAL PLTMH JORONG AIA ANGEK

Stabilitas Konstruksi Bendungan

TUGAS AKHIR. Rancang Bangun Kincir Air Irigasi. Sebagai Pembangkit Listrik di Desa Talawaan

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro. Pembangkit listrik kecil yang dapat menggunakan tenaga air pada saluran

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

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

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

58. Pada tail race masih terdapat kecelakaan air 1m/det serta besarnya K = 0,1. Hitung : 1) Hidrolik Losses!

Gambar 9. Segitiga kecepatan untuk turbin reaksi aliran ke luar.

keuntungan dan kelebihan. Pemanfaatan energi tenaga air atau hydropower di Indonesia juga sangat minim [1]. digunakan adalah plat besi dan sekat sekat

Pembangkit Listrik Tenaga Air. BY : Sulistiyono

BAB II DASAR TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

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

2 a) Viskositas dinamik Viskositas dinamik adalah perbandingan tegangan geser dengan laju perubahannya, besar nilai viskositas dinamik tergantung dari

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

BAB II DASAR TEORI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR SKALA PIKO

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pengertian dan Klasifikasi Pembangkit Listrik Tenaga Air

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Dalam suatu sistem PLTA dan PLTMH, turbin air merupakan salah satu

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

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

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II DASAR TEORI 2.1 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO

II. TINJAUAN PUSTAKA

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

PENGARUH VARIASI JUMLAH NOZZLE TERHADAP DAYA LISTRIK YANG DIHASILKAN PADA PROTOTYPE TURBIN PELTON

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

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

operasional yang kontinyu dengan menggunakan debit yang normal pula.

KAJI EKSPERIMENTAL PENGARUH VARIASI DIAMETER NOZZEL DAN JUMLAH SUDU TERHADAP DAYA DAN EFFISIENSI PADA PROTOTYPE TURBIN PELTON DI LAB.

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

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

PENGUJIAN TURBIN AIR FRANCIS

Turbin Reaksi Aliran Ke Luar

PENGARUH JARAK SEMPROT NOZZLE TERHADAP PUTARAN POROS TURBIN DAN DAYA LISTRIK YANGDIHASILKAN PADA PROTOTYPE TURBIN PELTON

DAFTAR ISI. Halaman Judul... i. Lembar Pengesahan Dosen Pembimbing... ii. Lembar Pernyataan Keaslian... iii. Lembar Pengesahan Penguji...

BAB II LANDASAN TEORI

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

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

Transkripsi:

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Review Penelitian Sebelumnya Adapun Penelitian sebelumnya yang pernah dilakukan dalah sebagai berikut : Untuk jurnal yang pertama adalah prototype turbin pelton sebagai energi alternatif mikrohidro di lampung. Dalam jurnal tersebut dalam penelitianya menggunakan sudu berbentuk sendok dan dengan runner berdiameter 37 cm, memvariasikan jumlah sudunya yaitu : 40, 38 dan 36. Dan juga memvariasikan debit airnya mulai dari 30 l/m,28 l/m, 26 l/m. Setelah dilakukan beberapa kali percobaan dan analisa didapatkan hasil bahwa turbin paling efisien adalah menggunakan sudu 40 buah dan debit air 30 l/m = 0.0005m 3 /s. (Irawan, 2013) Jurnal yang kedua adalah Dengan judul uji performa turbin pelton dengan 24 sudu pada head 5,21 meter dan analisa perbandingan menggunakan variasi bentuk sudu. Dijelaskan dalam penelitian ini jumlah sudu yang digunakan adalah 24 dan 26 sudu, dengan ketinggian jatuh air sama yaitu 5,21 meter selain itu juga memvariasikan bukaan katup nozzel dari 60 75 dan 90 dan sudu yang digunakan dalam 2 bentuk yang pertama berbentuk mangkuk dan yang ke dua berbentuk setengah silinder. Setelah dilakukan beberapa pengujian didapatkan hasil turbin pelton yang bisa menghasilkan daya paling maksimal adalah turbin yang menggunkan 26 sudu dan katup nozzel dibuka 90 dengan sudu berbentuk mangkuk. (Gaol dan Sitepu, 2003) 6

Pada penelitian kali ini untuk variasi sudu yang digunakan adalah 40, 42, 44, 46, dan 48 sudu dengan diameter runner sama dengan penelitian yang sebelumnya yaitu 37 cm. jumlah nozzle yang digunakan adalah 1 nozzel dengan diameter lubang 5mm sedangakn debit airnya adalah 1.86 10 4 (m 3 /s) dan juga memvariasikan bentuk sudunya yaitu berbentuk sendok makan dan sendok sayur. 2.2. Dasar Teori 2.2.1 Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah suatu system pembangkit listrik yang biasanya terintegrasi dalam bendungan dengan memanfaatkan energi mekanis aliran air untuk memutar turbin yang kemudian akan diubah menjadi tenaga listrik oleh generator. (Irawan, 2013) 2.2.2 Turbin Air Turbin Air adalah mesin penggerak yang merubah energi potensial menjadi energi mekanik dengan air sebagai fluida kerjanya. Menurut sejarahnya turbin hidrolik sekarang berasal dari kincir-kincir air pada zaman abad pertengahan yang dipakai untuk memecah batu bara dan keperluan pabrik gandum. Salah satu kincir air tersebut dapat dilihat di Aungrabad (India) yang telah berumur 400 tahun-an. (Susatyu dan Hakim, 2003) 7

2.2.3 Jenis Turbin Pengelompokkan jenis turbin dapat didasarkan dari cara kerjanya, konstruksinya (susunan poros dan pemasukkan air) dan kecepatan spesifiknya. (Susatyu dan Hakim, 2003) a. Jenis turbin menurut cara kerjanya 1) Turbin aksi atau turbin impuls Turbin aksi atau impuls adalah turbin yang berputar karena adanya gaya impuls dari air. Yang termasuk kedalam turbin jenis ini yaitu turbin pelton. 2) Turbin reaksi Pada turbin reaksi air masuk kedalam jaringan dalam keadaan bertekanan dan kemudian mengalir ke sudu. Sewaktu air mengalir ke sekeliling sudu piringan, turbin akan berputar penuh dan saluran belakang (tail race) akan terendam air seluruhnya. Tinggi angkat air sewaktu mengalir ke sekeliling sudu akan diubah menjadi tinggi angkat kecepatan dan akhirnya berkurang hingga tekanan atmosfer sebelum meninggalkan pringan turbin. Yang termasuk kedalam jenis ini adalah turbin francis dan kaplan. b. Jenis turbin berdasarkan susunan poros 1) Turbin poros vertikal Yang termasuk turbin jenis ini adalah turbin propeller dan turbin pelton. 8

2) Turbin poros horizontal Yang termasuk turbin jenis ini adalah turbin crossflow, francis dan kaplan. 2.2.4 Turbin Pelton Pemilihan jenis turbin umumnya didasarkan pada besarnya kecepatan spesifik dari kondisi kerjanya. Kecepatan spesifik adalah kecepatan turbin model (turbin dengan bentuk sama tetapi skalanya berlainan). Kecepatan spesifik dipakai sebagai tanda batasan untuk membedakan tipe roda turbin dan dipakai sebagai suatu besaran yang penting dalam merencanakan turbin air. (Tampubolon dan Sitepu, 2014) Turbin Pelton termasuk dalam kelompok jenis turbin Impuls. Karakteristik umumnya adalah pemasukan sebagian aliran air ke dalam runner pada tekanan atmosfir. Pada turbin Pelton puntiran terjadi akibat pembelokan pancaran air pada mangkok ganda runner. Oleh karena itu turbin Pelton juga disebut Turbin Pancaran Bebas. Penyempurnaan terbesar yang dilakukan Pelton (sebagai penemu turbin) yakni dengan menerapan mangkok ganda simetris. 2.2.5 Bagian bagian dari Turbin Turbin pelton terdiri dari tiga bagian utama yaitu : - Nozzel - Runner dan Sudu - Rumah Turbin 9

a. Nozzel Nozzel mempunyai beberapa fungsi yaitu: 1). Mengarahkan pancaran air ke sudu turbin. 2). Mengubah tekanan menjadi energi kinetik. 3). Mengatur kapasitas air yang masuk turbin. Pada nosel terdapat jarum yang berfungsi untuk mengatur kapasitas dan mengkonsentrasikan air yang terpancar di mulut nosel. Panjang jarum sangat menentukan tingkat konsentrasi air, makin panjang jarum air makin terkonsentrasi. Untuk turbin pelton dengan daya kecil, debit bisa diatur dengan hanya menggeser kedudukan jarum sudu. Untuk instalasi yang lebih besar harus menggunakan dua buah sistem pengaturan atau lebih. Tujuan pengaturan ini adalah untuk menghindari terjadinya tekanan tumbukan yang besar dalam pipa pesat yang timbul akibat penumpukkan nosel secara tiba-tiba ketika beban turbin berkurang dengan tiba-tiba, untuk mengurangi putaran turbin pada kondisi atas, pembelokkan pancaran akan berayun kedepan jarum nosel terlebih dahulu sehingga pancaran air dari nozzel berbelok sebagian. b. Runner dan Sudu Runner/roda jalan berfungsi sebagai roda yang memutarkan poros dari tekanan yang ditimbulkan air. Runner mempunyai jumlah sudu yang variatif terhadap diameter runner itu sendiri. 10

Di bagian ruuner terdapat sudu-sudu yang berfungsi sebagai penampang tekanan air dari nozzel sehingga air dapat dikonsentrasikan menjadi putaran. Runner dari sebuah turbin Pelton harus merupakan piringan melengkung yang dipasang pada poros vertikal. Pada bagian keliling luar dari runner terdapat sejumlah bucket (mangkok) secara sama baik bentuk, ukuran maupun jaraknya. Dalam perancangan ini sudu menggunakan sendok makan dan sendok sayur yang cekunganya lebih dalam dan sendok ini dipasang dengan baut pada runner. Untuk sendok yang digunakan ini berbahan stainless dengan pengujianya memvariasikan jumlahnya dalam 5 kali percobaan untuk setiap jenis sendoknya. Bentuk dan dimensi ukuran dari kedua sudu yang digunakan adalah sebagai berikut : c. Rumah Turbin. Rumah turbin ini adalah rangka yang berfungsi untuk dudukan dari runner dan nozzel. Agar runner tidak terendam air maka posisi dari rumah turbin harus di atas dari permukaan air dan kontruksinya harus kuat karena tekanan air dari nozzel juga sangat kuat. posisi runner di tutup rapat dengan rangka yang ditutup dengan kaca agar air tidak menyebar kemana mana. 2.3. Parameter dalam pengukuran Parameter yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : Debit air dari pompa dihitung dengan rumus 1. : 11

Debit air (Q) = Volume Air (liter) Satuan Waktu (menit) untuk menghitung kecepatan aliran dapat dihitung dengan menggunakan rumus 2. (Pieterz dkk, 2013) : v = Q A Dimana : v : Kecepatan (m/s) Q : Debit air (m 3 /s) A : Luas saluran (m 2 ) Untuk menghitung massa aliran digunakan persamaan 3: m = ρ. Q Dimana : m : Massa aliran (kg/s) ρ : massa jenis air (kg/m 3 ) Q : Debit air (m 3 /s) Daya air dapat dihitung dengan mempergunakan persamaan 4: P a = 1. ρ. A. v3 2 Dimana : P a : Daya air (watt) ρ : Massa jenis air (kg/m 3 ) A : Luas saluran (m 2 ) v : Kecepatan (m/s) 12

Daya turbin diketahui dengan rumus 5. (Sri P dan Yusuf, 2013) : W = V. I Dimana : W : Daya (watt) V : Tegangan (volt) I : Kuat arus ( Amper) 13