[h-d203-5] pp.315-319 evaluasi perancangan turbin air cross-flow untuk pembangkit listrik tenaga

The 14 th Industrial Electronics Seminar 2012 (IES 2012) Electronic Engineering Polytechnic Institute of Surabaya (EEPIS), Indonesia, October 24, 2012 ISBN: 978-602-9494-28-0 315 Evaluasi Teoritis Unjuk Kerja Turbin Cross- flow Joke Pratilastiarso, Fifi Hesty Sholihah Program Studi Sistem Pembangkitan Energi, Departemen Teknik Mekanika dan En ergi Politeknik Elektronika Negeri Surabay a e-mail: [email protected], fifi@eepis-its .edu Abstrak Krisis listrik yang terjadi mendorong pengimplem entasian energi terbarukan sebagai upaya untuk memenuhi pasokan listrik Negara. Pengimplementasian PLTMH merupakan alternative yang paling baik untuk keluar dari masalah krisis listrik. Pada makalah ini telah dirancang sebuah turbin cross-flow sebagai upaya pemanfaa tan energi potens ial air. Rancangan t urbin ini kemudian dievaluasi untuk mendapatkan nilai optimal dari hasil perhitungan. Turbin cross-flow dirancang pada head 13 m dan debit 0.2 m 3 /s. Kecepatan optimal turbin 146.41 rpm dari kecepatan maksimum 287.07 rpm. Daya optimal turbin 20.4 kW dengan efisiensi 80%. Keywords: energi terbarukan, turbin cross -flow. 1. Pendahuluan Listrik adalah sumber daya yang paling banyak digunakan karena memiliki banyak fungsi, diantaranya dalam menunjang kehidupan manusia, listrik digunakan sebagai catu alat-alat elektronik dan alat lainnya yang membutuhkan listrik. Listrik menopang kelangsungan di berbagai bidang, seperti halnya bidang industri, bidang pendidikan, dan lain sebagainya. Dengan demikian listrik menempatkan dirinya pada posisi pertama sebagai kebutuhan primer bangsa. Namu n hal ini berbanding terbalik dengan terbatasnya bahan bakar yang digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik, karena pembangkit listrik dengan bahan bakar fosil masih sangat diandalkan. Hal ini membuat banyak negara termasuk Indonesia mencari cara dalam pemanfaatan energi untuk menambah pasokan listrik guna memenuhi kebutuhan di berbagai bidang dan aspek kehidupan. Selain mengandalkan pembangkit listrik berbahan bakar fosil, aplikasi yang diarahkan dalam pemanfaatan energi terbarukan yang ada di alam adalah pemanfaatan energi air, energi angin, energi matahari, dan panas bumi. Salah satu sumber energi terbarukan yang sangat berpotensi di Indonesia adalah pemanfaatan energi air dan apabila pemanfaatan energi tersebut secara meluas di seluruh wilayah Indonesia maka peluang keluar dari krisis listrik akan semakin besar mengingat bahwa terdapat banyak sungai yang berpotensi untuk dimanfaatkan dan semuanya menyebar di seluruh pulau-pulau besar yang ada di Indon esia. Potensi tenaga air yang t ersebar hampir diseluruh Indonesia diperkirakan mencapai 75000 MW, 500 MW diantaranya adalah potensi untuk pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH). Potensi mikrohidro yang mencapai 500 MW, baru dimanfaatkan hanya 4% saja yaitu 20 MW. Untuk memenuhi kebutuhan listrik daerah pedesaan yang belum terjangkau PLN dan men gingat sumber daya air Indonesia yang banyak dan tersebar namun pemanfaatannya masih di bawah potensinya maka penerapan PLTMH merupakan alternatif yang paling baik. Sungai-sungai di Indonesia yang merupakan energi mikrohidro memiliki banyak kondisi oleh karena itu bentuk turbin juga berbeda-beda tergantung dari kondisi sungai. Sungai dengan tinggi jatuh (head) rendah namun debit air besar maka turbin kaplan cocok untuk kondisi ini. Sungai dengan head tinggi dan debit air sedang, turbin pelton sangat cocok. Sungai dengan head sedang dan debit air yang cukup, solusinya adalah turbin cross-flow. Pada penelitian ini akan diuraikan tentang perancangan turbin cross-f low untuk daya 25 kW, perancangan ini selanjutnya dievaluasi secara teoritis untuk mengetahui karakteristiknya sebelum di kembangkan dalam bentuk turbin yang kompatibel. 2. Penelitian Terdahulu Turbin cross-flow adalah salah satu turbin air dari jenis turbin aksi (impulse turbi ne). Prinsip kerja turbin ini mula-mula ditemukan oleh seorang insinyur Australia yang bernama A.G.M. Michell pada tahun 1903. Kemudia n turbin ini dikembangkan dan dipatenkan di Jerman Barat oleh Prof. Donat Banki sehingga turbin ini diberi nama Turbin Banki. 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 (Haimerl, L.A 1960). Penghematan ini dapat dicapai karena ukuran Turbin Cross-Flow lebih kecil dan lebih kompak dibanding kincir air. Begitu juga dengan efisiensi turbin ini yang lebih besar daripada efisiensi kincir air. Tingginya effisiensi Turbin Cross-Flow ini akibat pemanfaatan energi air pada turbin ini

[h-d203-5] pp.315-319 evaluasi perancangan turbin air cross-flow untuk pembangkit listrik tenaga

Documents