ANALISIS PENGARUH PEMBUKAAN KATUP TERHADAP KINERJA TURBIN AIR
DOI:
https://doi.org/10.51878/knowledge.v3i4.2672Keywords:
Turbin Kinetik, Debit, Daya, EfisiensiAbstract
Utilization of water energy is carried out using water turbines that utilize waterfalls or river water flows. The amount of hydropower available from a water source depends on the water head and discharge. The type of turbine used in this research is a kinetic turbine whose shaft is placed vertically, where The water directly hits the blades on one half of the turbine wheel while the other half also gets hit but not as much as the first half so the turbine can still spin. This research was carried out by flowing water fluid into a water channel that had been prepared using a pump. The flowing fluid was created into turbulence so that the conditions were considered the same as the conditions of a flowing river. The water flow is set from 20 m3/hour, 22 m3/hour, 24 m3/hour, 26 m3/hour and 28 m3/hour, while the turbine rotation braking is varied from 80 rpm, 60 rpm, 40 rpm, 20 rpm and 10 rpm . This test was carried out to obtain data on rotation (n), force (F) and calculation of the flow velocity at the inlet at the end of the flow director (V),Maximum power is obtained at a runner speed of 60 rpm with a flow rate of 28 m3/hour of 4,284 watts,Maximum efficiency was obtained at a runner speed of 60 rpm with a flow rate of 28 m3/hour of 26.373%. The greater the flow of water flowing into the turbine blades, the greater the resulting turbine power and efficiency. Furthermore, the greater the rotation of the turbine runner, the greater the resulting turbine power and efficiency.
ABSTRAK
Pemanfaatan energi air dilakukan dengan menggunakan turbin air yang memanfaatkan air terjun atau aliran air sungai. Besarnya tenaga air yang tersedia dari suatu sumber air bergantung pada head dan debit air. Adapun jenis turbin yang di pergunakan dalam penelitian ini adalah turbin kinetik yang porosnya diletakan secara vertikal, dimana air langsung menumbuk sudu pada setengah bagian roda turbin sedangkan setengah bagian yang lain juga mendapat tumbukan tetapi tidak sebesar setengah bagian yang pertama sehingga turbin masih bisa berputar. Penelitian ini dilakukan dengan mengalirkan fluida air pada saluran air yang telah disiapkan dengan mempergunakan pompa, fluida yang dialirkan dibuat turbulensi agar kondisinya dianggap sama dengan kondisi sungai yang mengalir. Debit air diatur mulai 20 m3/jam, 22 m3/jam, 24 m3/jam, 26 m3/jam dan 28 m3/jam, Sedangkan pengereman putaran turbin divariasikan dari 80 rpm, 60 rpm, 40 rpm, 20 rpm, dan 10 rpm. Pengujian ini dilakukan untuk mendapatkan data putaran (n), gaya (F) dan perhitungan terhadap kecepatan aliran pada saluran masuk di ujung pengarah aliran (V), Daya maksimum diperoleh pada kecepatan runner 60 rpm dengan debit aliran 28 m3/jam sebesar 4.284 watt , Efisiensi maksimum diperoleh pada kecepatan runner 60 rpm dengan debit aliran 28 m3/jam sebesar 26.373 %. Semakin besar debit air yang dialirkan ke sudu sudu turbin, maka daya dan Efisiensi turbin yang dihasilkan semakin besar selanjutnya semakin besar putaran runner turbin maka daya dan efisiensi turbin yang dihasilkan juga semakin besar.
Downloads
References
Arismunandar W. 1982. Penggerak Mula Turbin. Bandung: ITB.
Arismunandar, W. (2004). Penggerak mula turbin, edisi kitiga ITB, Bandung.
Brian, Kirke., 2007, Vertical Kinetic Turbine Optimization, The University of Southern Australia.
Budiarso, Harinaldi, 2015, Sistem Fluida, Jakarta; Erlangga
Budiarso, Helmizar, Warjito, Agus, N., Wahyu, R., and Dendy, A.. Performance of breastshot waterwheel in run of river conditions. AIP Conference Proceedings 2227, 020014, 2020; https://doi.org/10.1063/5.0000940
Debby, E., Ikhwanul, Q., and Gatut, R. Tingkat kekasaran permukaan sudu dan sudut input air terhadap unjuk kerja turbin vortex, JUSTE (Journal of Science and Technology), 1(2), 182-194, 2021.
Gerard, A.D., 2021. Analisis kinerja kincir air sudu plat dengan variasi sudu material, Universitas Hasanuddin,
Haimerl LA. 1960: 3. The crossflow turbine. Jerman Barat. Hal 3. Luknanto D. 2008. Diktat Kuliah Bangunan Tenaga Air. Surabaya: ITS.
Hariani, Said Muh, J. F. A. (2017). Penerapan Media Pembangkit Listrik Tenaga Air ( Plta ). Jurnal Pendidikan Fisika, 5(2), 89–95.
Irawan, D. (2014). Prototype Turbin Pelton Sebagai Energi Alternatif Mikrohidro Di Lampung. Turbo: Jurnal Program Studi Teknik Mesin,3(1).
Irawansyah, H., Mesin konversi energy, Mesin Konversi Energi, 91, 399–404, 2017.
Kadir M.Z & Bambang,. 2010, Pengaruh tinggi sudu kincir air Terhadap daya dan efisiensi yang dihasilkan, Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM), Palembang
Lubis, A. 2007. Energi Terbarukan Dalam Pembangunan Berkelanjutan. Vol 8, No2. Jurnal Tek.Ling
Luknanto D. 2008. Diktat Kuliah Bangunan Tenaga Air. Surabaya: ITS.
Mahmuddin, M., Sulaiman, S., Honeng, J., Analisis prestasi roda air sudu plat miring dinamis, J- Move: Jurnal Teknik Mesin, 1(1), 1–10, 2019.
Mahyusal. 2013. Rancang Bangun Prototipe Pembangkit Listrik Tenaga Piko Hidro untuk beban DC. Banda Aceh, Jurusan Teknik Elektro Fakultas teknik Unsyiah .
Mitsuhiro Shiono, Kdsuyuki Suzuki, Sezji Kiho., 2002, Output Characteristics of Darrieus Water Turbine with Helical Blades for Tidal Current Generations, Proceedings of The Twelfth International Offshore and Polar Engineering Conference, Kitakyushu, Japan, May 26–31.
Muliawan, A., Yani, A. 2016. Analisa daya dan efisiensi turbin air kinetis akibat perubahan putaran runner. Journal of Sainstek, sumberdaya Energi, Jakarta
Nugraha, I. N. E., Waluyo, & Syahrial. (2013). Penerapan Dan Analisis Pembangkit Listrik Tenaga Pico Hydro Dengan Turbin Propeller Open Flume Tc 60 Dan Generator Sinkron Satu Fasa 100 Va Di Upi Bandung. Reka Elektronika, 1(4), 328–338.
Ohoirenan. W, Wahyudi. S, dan Sutikno, D, (2012). “Pengaruh Variasi Jumlah Sudu Terhadap Kinerja Turbin Kinetik Roda Tunggal”. Prosiding Seminar Nasional Science, Engineering and Technology, Brawijaya Malang.
Setyawan, E.Y., Djiwo, S., Praswanto, D.H., Suwandono, P., Siagian, P., Design of low flow undershot type water turbine, Journal Of Science And Applied Engineering (JSAE), 2(2), 50-55, 2019.
Soenoko R. 2012. Dual Kinetic Turbine Optimization as A Rural Electricity Power Generation. Prosiding Seminar Nasional Science, Engineering and Technology. Brawijaya Malang.
Syafriyudin, B., Fajar, Winoto, S.H., Facta, M., Early analysis of jumping water effect on breastshot waterwheel for microhydro power plant, The 2nd International Joint Conference on Science and Technology (IJCST) 2017Triono M. 2012. Pemodelan Turbin Cross-Flow Untuk Diaplikasikan Pada Sumber Air Dengan Tinggi Jatuh dan Debit Kecil. Jurnal Nutrino, Vol. 4 No. 2. Malang: Fakultas Saintek, UIN Maliki.
Tuapetel, J. V., & Poerwoko, D. (2018). Perancangan kincir terapung pada sungai untuk pembangkit listrik. Seminar Nasional Pakar 1, 39–45.
Yani. A, Wahyudi. S. dan Denny. W (2012) “Pengaruh variasi panjang sudu mangkok terhadap kinerja turbin kinetik” Prosiding Seminar Nasional Science, Engineering and Technology, Brawijaya Malang.
Zahri KM dan Bambang. 2010. Pengaruh tinggi sudu kincir air terhadap daya dan efisiensi yang dihasilkan. Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) ke-9 Palembang. 13-15.
