Andreas Cristian Manik m13 [PDF]

Citation preview

Konversi Energi Pada Pembangkit Hydropower



LAPORAN AWAL



ANDREAS CRISTIAN MANIK 140310170030



UNIVERSITAS PADJADJARAN FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PROGRAM STUDI FISIKA 2020



ABSTRAK Hydropower adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir. Energi yang dimiliki air dapat dimanfaatkan dan digunakan dalam wujud energi mekanis maupun energi listrik. Hydropower bekerja menggunakan prinsip konversi energi dari energi potensial menjadi energi listrik. Hydropower menggunakan turbin untuk mengubah energi potensial menjadi energi mekanik lalu generator akan mengubah dari energi mekanik menjadi energi listrik. Pada percobaan ini bertujuan untuk Memahami prinsip kerja sistem pembangkit hidro power mekanik, Menentukan ketinggian level air maksimum yang dapat dicapai, Menentukan debit air yang keluar pada beberapa ketinggian yang ditentukan. 1.



Pada



praktikum



maksimum yang dapat dicapai ialah 1,45 m. 1.



ini



ketinggian



lever



Pada praktikum ini didapat debit



air keluar pada ketinggian tertentu yaitu 6.9446 m3/s 9.9845 m3/s 1.49474 m3/s Kata Kunci : Hydropower,, Konversi Energi.



i



air



DAFTAR ISI ABSTRAK.....................................................................................................................i DAFTAR ISI................................................................................................................ii BAB I PENDAHULUAN............................................................................................1 1.1 Latar Belakang....................................................................................................1 1.2 Tujuan.................................................................................................................1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA.................................................................................2 2.1 Energi...................................................................................................................2 2.2 Hydropower........................................................................................................3 2.2.1 Prinsip Kerja Hydropower............................................................................4 2.2.2 Debit Aliran..................................................................................................5 2.2.3 Turbin Air.....................................................................................................6 2.2.4 Pompa...........................................................................................................6 2.2.5 Generator......................................................................................................7 2.3 Hukum Bernoulli................................................................................................7 BAB III METODE PENELITIAN...........................................................................10 3.1 Rencana Perancangan Algoritma Penelitian......................................................10 3.2 Alat-alat Percobaan............................................................................................11 3.3 Prosedur Percobaan..........................................................................................11 BAB IV Pembahasan.................................................................................................13 4.1 Data Hasil Praktikum.........................................................................................13



ii



4.2 Pengolahan Data................................................................................................13 4.3 Grafik.................................................................................................................14 4.4 Analisa dan Kesimpulan....................................................................................15 4.4.1 Analisa........................................................................................................15 4.4.1 Kesimpulan.................................................................................................17 DAFTAR PUSTAKA................................................................................................18 Lampiran....................................................................................................................20 1.Tugas Pendahuluan...............................................................................................20 2.Tugas Praktikum...................................................................................................21



iii



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam Kehiudpan sehari hari sering kita menggunakan sumber energi listrik.Salah satu cara untuk membuat sumber energi listrik dengan menggunakan Air. Air termasuk energi terbarukan, artinya sumber energi ini tidak akan habis dan akan bisa terus dimanfaatkan. Karena dibandingkan dengan penghasil listrik lainnya yang menggunakan sumber energi tidak terbarukan, tentu dengan memanfaatkan kelebihan ini akan menjadi sumber energi yang efektif dalam memproduksi energi listrik. Dan lebih lagi akan menjadi lebih ramah lingkungan dibandingkan pembangkit listrik lainnya. Air dapat dimanfaatkan menjadi sumber energi listrik dengan cara mengkonversi energi tersebut. Ada berbagai macam cara untuk mengkonversi energi, salah satunya ialah menggunakan sistem Hydropower. Hydropower adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir. Energi yang dimiliki air dapat dimanfaatkan dan digunakan dalam wujud energi mekanis maupun energi listrik. Oleh karena itu untuk mengetahui lebih dalam lagi cara kerja konversi energi air menggunakan Hydropower dilakukanlah praktikum ini 1.2 Tujuan 1. Memahami prinsip kerja sistem pembangkit hidro power mekanik. 2. Menentukan ketinggian level air maksimum yang dapat dicapai. 3.



Menentukan debit air yang keluar pada beberapa ketinggian yang ditentukan.



1



BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Energi Definisi energi, energi merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Energi merupakan besaran yang kekal, artinya enegi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk yang lain. Pada dasarnya sumber energi di dunia banyak dan tersebar dimana-mana. Tetapi hanya sebagian saja yang dimanfaatkan oleh manusia yaitu energi dari minyak bumi, bahan fosil dan gas alam, sedangkan sumber energi lain seperti sampah dedaunan, kayu, angin, air, matahari, dan gelombang pasang sedikit sekali dimanfaatkan. Energi mempunyai sifat yaitu : Semua jenis energi yang ada di alam bersifat kekal, atau dengan kata lain tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Namun, energi dapat diubah bentuknya menjadi energi yang lain. Energi adalah sifat kuantitatif yang harus ditransfer ke suatu objek untuk melakukan pekerjaan pada, atau untuk memanaskan, suatu objek. Adapun beberapa sifat energi adalah sebagai berikut (Stevi Nathanael Wenes, 2015).: 1. Transformasi Energi; suatu energi dapat diubah menjadi bentuk lain. Contohnya; pada alat setrika energi listrik diubah menjadi energi panas. 2. Transfer Energi; suatu energi pada material atau tempat dapat ditransfer ke material atau tempat lain. Contohnya; pada proses memasak air, energi panas dari api ditransfer ke panci logam sehingga panas tersebut mendidihkan air dan membuat air menguap. 3. Perpindahan Energi; hampir sama dengan transfer energi, energi yang terdapat pada suatu benda dapat bergeser ke benda lainnya oleh suatu gaya (energi mekanik). 2



3



4. Kekekalan Energi; semua energi di alam tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan. 2.2 Hydropower 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. 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 muka air pada reservoir dengan muka air keluar dari kincir air/turbin air. (Elena , 2017)



Gambar 2.1 Energi Dari Aliran Fluida ( Douglas, 1995) Suatu elemen fluida, seperti gambar 2.1 akan menghasilkan energi potensial karena adanya ketinggian sebesar z dan energi kinetik karena adanya kecepatan sebesar ν, pada saat yang sama pada suatu objek. Untuk elemen berat mg, Energi potensial = mgz



(1)



Energi potensial per unit berat = z Energi kinetic =



1 m v2 2



(2)



4



Enegi kinetik per unit berat =



v2 2g



(3) Pada fulida yang mengalir steadi dapat juga terjadi tekanan. Itu dapat dilihat pada penampang melintang, tekanan menghasilkan gaya, dan sebagai fluida yang mengalir penampang melintang ini akan bergerak terus dan kerja akan dihasilkan. Jika tekanan pada bagian AB adalah p dan area potongan melintang adalah A,: Gaya yang diberikan pada AB = pA Setelah suatu berat mg dari fluida mengalir sepanjang streamtube, bagian AB akan bergerak ke A’B’: Volume yang lewat AB



=



m m = ρg ρ



=



m ρA



(4)



Maka, Jarak AA’



(5) Kerja yang dihasilkan



=gaya x jarak AA’ = ρA



m ρA



(6) Kerja yang dihasilkan per unit berat



=



p ρg



(7)



Sehingga p/ρg inilah yang diketahui sebagai kerja aliran atau energi tekanan. (Douglas, 1995) 2.2.1 Prinsip Kerja Hydropower PLTMH pada prinsipnya memanfaatkan beda ketinggian dan jumlah debit air per detik yang ada pada aliran air saluran irigasi, sungai atau air terjun. Aliran air ini



5



akan memutar poros turbin sehingga menghasilkan energi mekanik. Energi ini selanjutnya menggerakkan generator dan generator menghasilkan listrik. Sebuah skema mikrohidro memerlukan dua hal yaitu, debit air dan ketinggian jatuh (head) untuk menghasilkan tenaga yang dapat dimanfaatkan. Hal ini adalah sebuah sistem konversi energi dari bentuk ketinggian dan aliran (energi potensial) kedalam bentuk energi mekanik dan energi listrik . Potensi daya mikrohidro dapat dihitung menggunakan persamaan (8) (Donald , 1994) (8) Dimana: P = Daya yang dibangkitkan PLTMH (Watt) 𝜌 = massa jenis air (kg/m3) g = gravitasi (9,81 m/s2) Q = Debit aliran Air (m3/s) H = beda ketinggian (m) η = efisiensi sistem PLTMH, efisiensi sistem PLTMH umumnya 0,85 2.2.2 Debit Aliran Debit aliran adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan waktu. Sistem satuan SI besarnya debit dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m3/dt). Dalam laporan-laporan teknis, debit biasanya ditunjukkan dalam bentuk hidrograf aliran (Chay Asdak, 2007: 190). Pengukuran debit aliran dapat dilakukan dengan mengukur waktu tempuh pelampung untuk panjang atau jarak tertentu yang ditentukan. Dari besaran jarak dan waktu dapat dihitung kecepatan air. Karena pelampung hanya mengukur kecepatan



6



pada permukaan air diperlukan modifikasi (mengisi pelampung dengan air agar massa jenisnya hampir sama dengan air sehingga melayang) agar kecepatannya bisa mewakili seluruh luas penampang (Menik Windarti, 2014). PLTMH skala kecil sangat tergantung dengan ketersediaan air dan kondisi alam sekitar pembangkit, untuk itu perkiraan debit air dan maksimum sangat penting dalam suatu perencanaan. Untuk menghitung jumlah debit air dapat digunakan persamaan (9). (9) Dimana : Q = Debit aliran air (m3/s) A = Luas penampang aliran (m2) v = Kecepatan aliran (m/s) 2.2.3 Turbin Air Turbin air adalah turbin yang menggunakan air sebagai fluida kerja. Air mengalir dari tempat yang lebih tinggi menuju tempat yang lebih rendah. Dalam proses aliran didalam pipa, energi potensial berangsur-angsur berubah menjadi energi kinetik. Didalam turbin, energi kinetik air diubah menjadi energi mekanis dimana air akan memutar roda turbin yang ditransmisikan pada generator untuk menghasilkan energi listrik. Untuk menghitung energi listrik yang dihasilkan dapat digunakan persamaan sebagai berikut (Poernama Sari, dan Fasha 2012): 𝑃𝑙𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑘=𝑉 . 𝐼



Dimana: PListrik = Energi Listrik (W) V = Tegangan (V)



(10)



7



I = Arus (A) 2.2.4 Pompa Pompa adalah mesin atau peralatan mekanis yang digunakan untuk menaikkan fluida dari dataran rendah ke dataran tinggi atau untuk mengalirkan fluida dari daerah bertekanan rendah kedaerah yang bertekanan tinggi. Hal ini dicapai dengan membuat suatu tekanan yang rendah pada sisi masuk atau suction dan tekanan yang tinggi pada sisi keluar atau discharge dari pompa. Pada prinsipnya pompa mengubah energi mekanik motor menjadi energi aliran fluida. Energi yang diterima oleh fluida akan digunakan untuk menaikkan tekanan dan mengatasi tahanan – tahanan yang terdapat pada saluran yang dilalui (Solarso , 2000). 2.2.5 Generator Generator merupakan alat untuk merubah energi mekanik menjadi energi listrik. Energi listrik yang dihasillkan melalui adanya medan magnet yang diputar melalui rotor dan akan menimbulkan medan magnet yang timbul disisi stator. Kemudian medan magnet yang terjadi di stator dengan pola-pola tertentu akan menimbulkan arus listrik yang mengalir dikumparan stator yang dialirkan melalui saluran transmisi sebagai arus listrik. Semakin besar putaran generator maka semakin besar energi listrik yang didapat dan semakin besar energi kinetis yang diperlukan untuk memutarnya. Beban yang terpasang merupakan beban listrik yang digunakan sebagai media penerangan (Jasa dkk, 2010). Generator merupakan salah satu mesin listrik, untuk mengubah energi gerak atau mekanik menjadi energi listrik. Generator terdiri atas dua bagian utama yaitu kumparan jangkar dan kumparan medan yang ditempatkan pada stator dan rotor. Stator merupakan bagian yang diam sedangkan rotot merupakan bagian yang bergerak. (Nurhadi, dkk 2013).



8



2.3 Hukum Bernoulli Persamaan Ueler diberikan sebagai berikut:



(11) Persamaan ini diberikan dalam bentuk deferensial, hubungan antara tekanan p, kecepatan ν, massa jenis ρ, dan beda ketinggian z sepanjang suatu garis alir untuk aliran steadi. Itu tidak dapat diintegrasikan sampai hubungan antara massa jenis ρ dan tekanan p diketahui Untuk fluida inkompresibel, dimana massa jenis ρ konstan, integrasi dari persamaan (11) sepanjang garis alir, diberikan:



(12) Untuk energi per unit massa dibagi dengan g,



(13) Persamaan inilah yang diketahui sebagai persamaan Bernoulli diamana hubungan antara tekanan p, kecepatan ν, dan beda ketinggian z dalam kondisi aliran steadi, inkompresibel, tanpa gesekan dan massa jenis ρ konstan. Dari persamaan (14) dapat dilihat bahwa tiga bagian dari persamaan bernouli bahwa energi tekanan per unit berat, energi kinetik per unit berat dan energi potensial per unit berat dan H konstan adalah total energi per unit berat. Persamaan Bernoulli dapat diterapkan pada sembarang 2 (dua) penampang aliran fluida sepanjang garis arus ( streamline) apabila masih sesuai dengan tiga asumsi lainnya, misalkan antara penampang 1 dan 2 persamaan Bernoulli menjadi :



9



(14)



Gambar 2.2 Aliran fluida pada penampang garis arus (Sukardi , 2017) Atau total energi per unit berat pada 1 = total energi per unit berat pada 2. Persamaan (12) diasumsikan bahwa tidak ada energi yang ditambahkan dan diambil dari fulida antara poin 1 dan 2. Energi dapat ditambahkan oleh misalnya pompa, atau energi dapat diambil atau hilang oleh karena gesekan atau kerja mesin seperti turbin. Persamaan Bernoulli dapat ditulis kembali dengan memasukkan beberapa kondisi diatas, sehingga diberikan: (Sukardi , 2017)



(15)



10



BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Rencana Perancangan Algoritma Penelitian Mempersiapkan alat dan bahan



mengukur diameter dalam pipa 1 dan pipa 2 lakukan 3 kali pengukuran, mengukur debit air yang keluar dari pipa 2,



waktu yang diperlukan untuk mengosongkan tandon I



Melakukan variasi tinggi pipa dan volume air



Mencatat hasil



Analisa dan kesimpulan



Gambar 3.1 Diagram Alir Percobaan



11



3.2 Alat-alat Percobaan 1. Tandon air (reservoir) 1 berfungsi Untuk Menampung air masuk 2. Pipa air masuk (pipa 1) berfungsi sebagai jalur untuk aliran air masuk 3. Katup pengatur air untuk mengontrol aliran air 4. Turbin, Poros transmisi daya, Pulley sebagai penghasil energi mekanik 5. Tandon air ke 2 berfungsi Untuk Menampung air 6. Pipa air keluar (pipa 2) berfungsi sebagai jalur untuk aliran air keluar 7. Tandon air buangan. Untuk Menampung air 8. Pompa air. Mengantarkan air ke tempat yang lebih tinggi 3.3 Prosedur Percobaan Menghitung debit air, laju alir dan energi potensial air. 1. Periksalah terlebih dahulu semua komponen peralatan seperti terlihat pada gambar. 2. Ukur diameter dalam pipa 1 dan pipa 2 dengan menggunakan jangka sorong, lakukan 3 kali pengukuran. 3. Pastikan katup penutup air dalam keadaan tertutup, lalu isi tandon 1 dan tandon 2 sampai penuh. 4. Siapkan stopwatch yang akan digunakan untuk mengukur debit air yang keluar dari pipa 2, siapkan pula penampung air buangan yang berskala. 5. Buka katup 3, catat waktu yang diperlukan untuk mengosongkan tandon I dan catat pula volume air yang ada di buangan. 6. Lakukan prosedur 3, 4, dan 5 tiga kali pengulangan. Adakah perbedaan basil pengukuran laju alir melalui persamaan kontinuitas dan hukum kekekalan energi, jika ada perbedaan mengapa demikian? Beri penjelasan! Selain itu ukur pula ketinggian air maksimum yang dapat dicapai pada pipa 2, ini adalah head maksimum yang dapat dicapai oleh pompa.



12



7. Ulangi percobaan 6 dengan mengatur ketinggian pipa 2, yaitu 3/4 x ketinggian maksimum. Hitung debit yang keluar dari pipa 2. 8. Ulangi percobaan 7 dengan mengatur ketinggian pipa 2, ½ x ketinggian maksimum, hitung debit yang keluar dari pipa 2. 9. Isi tandon dengan air, dengan volume ½ x volume semula, catat waktu yang diperlukan untuk mengosongkan air. 10. Mengukur diameter poros



Gambar 3.2 Rangkaian Alat



BAB IV Pembahasan 4.1 Data Hasil Praktikum Tabel 4.1 Tabel hasil Praktikum A1 Rata-rata A2 rata-rata A2 (cm) (cm^2) (cm^2) 52.4 5.4968768 1.150364 52.4 5.4761143 5.496889881 1.159891 1.15353988 52.35 5.5176786 1.150364



dm (Cm) dk (Cm) hm (cm) A1 (cm^2) 2.645 2.64 2.65 Variasi Full



3/4



1/2



1.21 1.215 1.21



hk (cm)



t (s)



143 120 143 110 138 145 109 124 137



22.15 24.93 20.31 15.95 14.47 14.95 10.41 8.72 9.37



h rata rata (cm)



t Rata rata (s)



V1 (m^3)



Q1(m^3/ V2 (m^3) Q2(m^3/s) s)



v1 (m/s)



A=π ×



131



123.3333



15.12333 0.01584 0.001047 0.00151 9.98457E-05 1.90542E-08 8.65559E-09 0.128182



9.5



0.011088 0.001167 0.00142 0.000149474 2.12331E-08 1.29578E-08 0.180664



Luas Lingkaran Pipa d2 2.6452 = 3.14 × = 5.4968768 cm2 4 4



Arata-rata = (539468768+5.4761143+5.5176786)/3 = 5.496889881 cm2  Q=



debit



V 0.022715 = =0.001011248m3/s t rata−rata 22.4633







P (watt)



135.3333 22.46333 0.022716 0.001011 0.00156 6.94465E-05 1.83967E-08 6.0203E-09 0.092105



4.2 Pengolahan Data 



v2 (m/s)



Laju Air



13



14



v=



Q 0.001011248 = =1.8396 ×10−8 m/s A 5.9688 



Daya



𝑃 = 𝜌𝑎𝑖𝑟 ∗ 𝑔 ∗ 𝑄2 ∗ ℎ𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 = 1*9.8*0.006943*1.35= 0.092087 watt 4.3 Grafik



(a)



(b)



Gambar 4.1 (a) Grafik hubungan debit masuk Terhadap ketinggian (b) Grafik hubungan debit keluar Terhadap ketinggian



15



(a)



(b)



Gambar 4.2 (a) Grafik hubungan debit masuk Terhadap kecepatan (a) Grafik hubungan debit keluar Terhadap kecepatan



Gambar 4.3 Grafik hubungan daya Terhadap volume keluar



16



Gambar 4.4 Grafik hubungan daya Terhadap debit air keluar 4.4 Analisa dan Kesimpulan 4.4.1 Analisa Praktikum ini bertujuan untuk Memahami prinsip kerja sistem pembangkit hidro power mekanik, Menentukan ketinggian level air maksimum yang dapat dicapai, Menentukan debit air yang keluar pada beberapa ketinggian yang ditentukan. Percobaan dilakukan dengan cara mengukur diameter masing-masing pipa, lalu mengisi tandon dngan air sampai penuh, lalu mengukur waktu debit air yang keluar dari pipa 2, lalu mencatat waktu mengosongkan tandon 1, lalu melakukan dengan pipa yang kedua, dan melakukan percobaan tersebut dengan variasi volume air ¾ dan ½ dari volume semula.. Pada percobaan ini, luas lingkaran pipa disini berpengaruh pada kecepatan aliran air, semakin besar luas lingkaran pipa maka semakin kecil kecepatan aliran air, hal ini sesuai dengan teori pada subab 2.3 mengenai hokum bernouli yaitu kecepatan aliran air berbanding lurus dengan luas penampang. Keceptan Aliran air juga dipengaruhi oleh volume air yang terdapat pada tandon atau penampung, pada data diatas ditunjukkan bahwa pada variasi volume ½ kecepatan aliran air lebih besar daripada ¾ ataupun pada saat volume dalam keadaan penuh, begitu juga sebaliknya, hal ini dikarenakan adanya pengaruh tekanan udara. Ketika ada bagian ruang yang tidak



17



terisi oleh air maka bagian itu akan diisi oleh udara dan menekan air tersebut, yang mengakibatkan bertambahnya kecepatan aliran air yang keluar dari penampang. Dari data yang diperoleh bahwa, semakin tinggi pipa maka debit yang dihasilkan akan semakin kecil, hal ini sesuai dengan teori yang ada pada sub bab 2.2.2 yaitu debit diukur dengan mengukur waktu tempuh pelampung untuk panjang atau jarak tertentu yang ditentukan, jadi apabila semakin jauh jarak yang ditempuh oleh air maka debit juga akan semakin kecil pula. Begitu juga sebaliknya apabila jarak yang ditempuh semakin sedikit maka debit yang dihasilkan akan semakin besar. Data diatas juga menunjukkan bahwa semakin cepat aliran air maka debit akan semakin besar, hal ini juga sesuai dengan teori pada sub bab 2.2.2 mengenai jarak tempuh, apabila kecepatan aliran air semakin besar maka waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak tersebut juga akan semakin singkat sehingga menghasilkan debit yang besar. Daya yang dihasilkan pada percobaan ini dipengaruhi oleh Volume air keluar dan debit air keluar. Ketika volume air keluar semakin besar, maka daya yang dihasilkan semakin besar pula dikarenakan ketika volume air yang keluar semakin besar maka debit air pun akan mengecil dimana hal ini dipengaruhi oleh kecepatan rata rata aliran air yang berpengaruh debit air dan juga akan mempengaruhi daya hasil dari perputaran turbin, oleh karena itu semakin besar volume air yang keluar maka semakin kecil daya yang dihasilkan, begitu juga sebaliknya. Namun hal ini berbanding terbalik dengan debit aliran semakin besar debit yang dihasilkan maka semakin besar pula daya yang diperoleh hal ini dikarenakan apabila debit semakin besar maka akan berpengaruh pada perputaran turbin yang semakin cepat, dan menghasilkan daya yang semakin besar. 4.4.1 Kesimpulan 1. Prinsip kerja Hydropower mekanik mengubah energi potensial menjani energi mekanik lalu menjadi energi listrik. Hydropower menggunakan turbin yang



18



berfungsi sebagai mengubah energi potensial menjadi enrgi mekanik, lalu dengan generator yang akan mengubah energi mekanik menjadi energi listrik dengan menggunakan prisnip induksi magnetik 2. Pada praktikum ini ketinggian lever air maksimum yang dapat dicapai ialah 1,45 m 3. Pada praktikum ini didapat debit air keluar pada ketinggian tertentu yaitu 6.9446 m3/s 9.9845 m3/s 1.49474 m3/s



DAFTAR PUSTAKA Asdak, Chay. 2007. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Universitas Gadjah Mada: Yogyakarta.



Brown, H. Douglas. (1984). Principles of Language Learning and Teaching. EnglewoodCliffs. Prentice-Hall.



Dwiyanto, Very. 2016. Analisis Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) Studi Kasus: Sungai Air Anak (Hulu Sungai Way Besai). Skripsi, Fakultas Teknik Universitas Lampung: Bandar Lampung (Tidak Dipublikasikan).



Elena, D., Nistoran, G., Abdelal, D., & Ionescu, C. S. (2017). A Simple Method to Assess Theoretical Hydropower Potential of a River. (January). https://doi.org/10.1109/ATEE.2017.7905068



Fox, Robert W and Alan T.Mc.Donald. 1994. Introduction to Fluid Mechanics, fourth edition. SI Version, John Wiley & Sons, Inc. Canada



Jasa. 2010. Generator. Online. http//www.generator – prnsip kerja.123 gt.com. (diakses tanggal 05 Juni pukul 05.25)



Nathanael, Stevi Wenes. 2016. Study Kelayakan Saluran Irigasi Persawahan Di Desa Talawaan Sebagai Pembangkit Tenaga Listrik. Teknik Elektro. Politeknik Negeri Manado: Manado.



Nurhadi. 2013. Perancangan Generator. Universitas Sumatera Utara: Medan.



19



20



Saputri, Septriani Dwie. Mei 2009. Rancang Bangun Venturimeter Berbasis Mikrokontroler. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Program Studi Fisika Universitas Indonesia: Depok.



Sari, S.P. dan Yusuf, R. 2012. Pengaruh Jarak dan Ukuran Nozzle Pada Putaran Sudu Terhadap Daya Listrik Turbin Pelton. Universitas Gunadarma : Jakarta.



Sukardi, M.Giatman, Lapisa, R., Purwantono, & Refdinal. (2017). A Mincro Hydro Power Generator as an Alternative Solution For Energy Problem Solving in Indonesian Remote Area. (November).



Sularso dan Tahara, Haruo. 2000. Pompa dan Kompresor Pemilihan, Pemakaian dan Pemeliharaan. Jakarta : Pradaya Paramita.



Windarti, Menik. 2014. Potensi Debit Air Bendung Tegal Untuk PLTMH. Universitas Negeri Yogyakarta: Yogyakarta.



Lampiran 1.Tugas Pendahuluan 1. Jelaskan fungsi masing-masing komponen peralatan yang ada pada mesin hidro power mekanik (turbin, poros transmisi,pulley, dan pompa air). = Turbin berfungsi sebagai alat yang mengubah energi potensial menjadi energi mekanik, yaitu dengan air yang dapat memutar turbin tersebut Poros sebagai penerus putaran pengerak kepada impeler dan pompa.



Pulley adalah suatu alat mekanis yang digunakan sebagai pendukung pergerakan belt atau sabuk lingkar untuk menjalankan sesuatu kekuatan alur yang berfungsi menghantarkan suatu daya. Pompa air adalah mesin atau peralatan mekanis yang digunakan untuk menaikkan fluida dari dataran rendah ke dataran tinggi atau untuk mengalirkan fluida dari daerah bertekanan rendah kedaerah yang bertekanan tinggi



2. Bagaimana prinsip kerja peralatan seperti pada soal 1. = Air yang berada pada ketinggian tertentu akan jatuh atau diteruskan melalui pipa menuju turbin, lalu trubin tersebut akan memutar yang mengubah energi poternsial menjadi enrgi mekanik, hal terbut juga dibantu oleh poros transmisi dalam pemutarannya agar dapat mempercepat turbin dan akan diteruskan ke generator yang mungubah energi mekanaik menjadi energi listrik dengan memanfaatkan induksi medan magnetic.dan daya tersebut diteruskan menggunakan pulley dan disebarkan ke pemukiman. Lalu air yang sudah melalui turbin akan dteruskan keatas dengan ketinggian tertentu menggunakan pompa air. 3. Jelaskan bahwa mesin ini dapat digunakan untuk mengairi sawah yang terletak jauh di atas permukaan sungai.



21



22



= dengan memanfaatkan pompa air tersebut mesin ini dapat mengairi sawah yang berada di ketinggian tertentu dari pemukaan sungai, lalu air dari sungai akan menuju mesin hydropower lagi, dan terjadilah siklus yang berulang dari mesin ini. 4. Efisiensi mesin adalah kajian penting dalam setiap produk engineering, Apakah yang dimaksud dengan efisien mesin? Berilah penjelasan efisiensi mesin dari alat hidro power yang akan anda operasikan. = Efisiensi mesin adalah seberapa efektifnya mesin tersebut dalam melakukan kerja, dalam kasus ini mengubah energi potensial menjadi listrik. Efisiensi mesin dapat ditingkatkan melalui berbagai cara, dalam mesin hydropower efisiensi mesin dapat ditingkatkan melalui kecepatan air, ketinggian air, Optimasi turbin cross flo. 2.Tugas Praktikum Buatlah desain Potensi Hydropower di sungai Pesisir Barat Lampung dengan menggunakan software Hydropower Base Casimir (https://bit.ly/aplikasisimulasi). Pada kasus ini, hanya sebesar 85% debit air keluar yang digunakan untuk desain. Sungai tersebut memiliki debit air keluar 5.65 m3/s2, debit minimal turbin 0.1 m3/s2, debit maksimal turbin 5 m3/s2, switch point ketinggian air 6 m3/s2, ketinggian (Head) 46 m, dan efisiensi turbin 60%. Amati dan lampirkan hasil parameter tahunan dan harian, kemudian analisa desain tersebut dan hasil yang didapat.



23



\ Analisa : Dari data yang diperoleh pada pemakaian Hydropower dengan ketinggian 46 m , dan debit maksimal 4.4 m3/s dan minimal 0.01 . dapat dilihat bahwa daya minimum yang dihasilkan adalah 0.0kW dan daya maksimal 1055.95 kW. Dengan efisiensi 60% yang artinya daya yang dapat digunakan atau dipakai dalam kehidupan sehari hari adalah 60% dari total daya yang dihaslikan oleh turbin. Hal ini dikarenakan bahwa daya yang 40% nya lagi digunakan untuk konsumsi penyalaan sistem Hydropower tersebut. Data penggunaan rata-rata daya yang dihasilkan ialah 13034.51



24



kWh. Daya tertinggi dihasilkan disekitar hari ke 175 dengan depit 4.5 m 3/s. dengan penggunaan listrik sehari hari dibantu oleh daya yang dihasilkan oleh hydropower dapat menghemat 16995.701 euro.