ENERGI AIR

Anggota Kelompok :Wahyu Fitra (F1C011092)Rizki Yuli Widiantoro(F1C011082)I Ketut Sukrenewita(F1C011026)I Made Septayana(F1C011028)Sayid Khidir Ali M(F1C011086)Fahrul Rozi IdrisAhmad Badri AsriL Wira Kusuma

Energi AirEnergi air adalah energi yang telah dimanfaatkan

secara luas di Indonesia yang dalam skala besar telah digunakan sebagai pembangkit listrik. Beberapa perusahaan di bidang pertanian bahkan juga memiliki pembangkit listrik sendiri yang bersumber dari energi air. Di masa mendatang untuk pembangunan pedesaan termasuk industri kecil yang jauh dari jaringan listrik nasional, energi yang dibangkitkan melalui sistem mikrohidro diperkirakan akan tumbuh secara pesat.

Energi ini dapat dimanfaatkan dan dikonversikan menjadi listrik, dan pembangkit listrik tenaga air tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca. Ini juga merupakan sumber energi terbarukan karena air secara terus menerus mengisi ulang melalui siklus hidrologi bumi. Semua sistem hidroelectrik membutuhkan sumber air mengalir tetap, seperti sungai atau anak sungai, tidak seperti tenaga matahari dan angin, tenaga ini dapat menghasilkan tenaga terus menerus selama 24 jam setiap harinya. 

Gambaran Turbin AIRTurbin air dikembangkan pada abad 19 dan digunakan secara luas untuk tenaga industri untuk jaringan listrik. Sekarang lebih umum dipakai untuk generator listrik. Turbin kini dimanfaatkan secara luas dan merupakan sumber energi yang dapat diperbaharukan.

Teori Pengoperasian

Teori Pengoperasian

Air dari sungai dibendung, kemudian dialirkan melalui parit. Sebagian air dialirkan ke dalam bak penampungan dan sebagian lagi di alirkan untuk keperluan irigasi. Air dalam bak penampungan kemudian di saring dan dialirkan ke dalam bak penenang. Bak penenang berfungsi untuk menenangkan air agar tidak terjadi kumparan air yang dapat menyebabkan turbin bekerja tidak efisien. Air dalam bak penenang kemudian dialirkan melalui pipa-pipa besar yang disebut penstock yang menuju power house. Di dalam power house terdapat turbin dan generator. Putaran turbin menyebabkan generator berputar. Di dalam generator energi air yang digerakan turbin diubah menjadi energi listrik. Untuk menghasilkan tegangan yang tinggi maka perlu adanya transformator.

Daya

Tenaga yang didapat dari aliran air adalah,   P = η ρ g h i

Dimana · P = Daya (J/s or watts) · η = efisiensi turbin · ρ = massa jenis air (kg/m3) · g = percepatan gravitasi (9.81 m/s2) · h = head (m). Untuk air tenang, ada perbedaan berat antara

permukaan masuk dan keluar. Perpindahan air memerlukan komponen tambahan untuk ditambahkan untuk mendapatkan aliran energi kinetik. Total head dikalikan tekanan head ditambah kecepatan head.

· i = aliran rata-rata (m3/s)

Pompa Penyimpanan

Beberapa turbin air didesain untuk pompa penyimpan hidroelektrik. Pompa ini dapat mengalirkan dan mengoperasikan pompa untuk memenuhi reservoir tinggi selama listrik tidak beroperasi dan kemudian kembali ke turbin untuk membangkitkan daya selama permintaan listrik tidak beroperasi. Turbin tipe ini biasanya berupa desain turbin Deriaz atau Francis.

Efisiensi

Turbin air modern dioperasikan pada efisiensi mekanis lebih dari 90% (tidak terpengaruh efisiensi termodinamika).

Jenis-Jenis Turbin Air

Jenis-Jenis Turbin Air

Kincir Air Kaplan Francis Kincir air

Kincir air

Pemanfaatan energi air dalam skala kecil dapat berupa penerapan kincir air dan turbin. Dikenal ada tiga jenis kincir air berdasarkan sistem aliran airnya, yaitu : overshot, breast-shot, dan under-shot.

Pada kincir overshot, air melalui atas kincir dan kincir berada di bawah aliran air. Air memutar kincir dan air jatuh ke permukaan lebih rendah. Kincir bergerak searah jarum jam. Pada kincir breast-shot, kincir diletakkan sejajar dengan aliran air sehingga air mengalir melalui tengah-tengah kincir. Air memutar kincir berlawanan dengan arah jarum jam. Pada kincir under-shot, posisi kincir air diletakkan agak ke atas dan sedikit menyentuh air. Aliran air yang menyentuh kincir menggerakkan kincir sehingga berlawanan arah dengan jarum jam.

Turbin Kaplan

Turbin Kaplan termasuk kelompok turbin air reaksi jenis baling-baling (propeller). Keistimewaannya adalah sudut sudu geraknya (runner) bisa diatur (adjustable blade) untuk menyesuaikan dengan kondisi aliran saat itu yaitu perubahan debit air. Pada pemilihan turbin didasarkan pada kecepatan spesifiknya. Turbin Kaplan ini memiliki kecepatan spesifik tinggi (high spesific speed). Turbin kaplan bekerja pada kondisi head rendah dengan debit besar .

Turbin FrancisTurbin francis merupakan jenis turbin

tekanan lebih. Sudunya terdiri atas sudu pengarah dan sudu jalan yang keduanya terendam dalam air. Perubahan energi terjadi seluruhnya dalam sudu pengarah dan sudu gerak, dengan mengalirkan air ke dalam sebuah terusan atau dilewatkan ke dalam sebuah cincin yang berbentuk spiral atau rumah kosong.Turbin Francis paling banyak digunakan di Indonesia. Turbin ini digunakan untuk tinggi terjun sedang,yaitu 20-440 meter.Teknik mengkonversikan energi potensial menjadi energi mekanik pada roda air turbin dilakukan melalui proses reaksi sehingga turbin Francis juga sering disebut turbin reaksi.

Turbin PeltonTurbin Pelton adalah turbin untuk

tinggi terjun yang tinggi, yaitu di atas 300 meter. Teknik mengkonversikan energi potensial air menjadi energi mekanik pada roda air turbin dilakukan melalui proses impuls sehingga turbin Pelton disebut juga turbin impuls. Turbin Pelton disebut juga turbin impuls atau turbin tekanan rata atau turbin pancaran bebas karena tekanan air keluar nosel sama dengan tekanan atmosfer.

Pemeliharaan

PemeliharaanSebuah turbin Francis dalam masa akhir penggunaanya,

menunjukkan lubang kavitasi, retakan kelelahan dan kerusakan besar. Dapat dilihat bekas perbaikan sebelumnya dengan las stainless steel.

Turbin didesain untuk bekerja dalam jangka waktu puluhan tahun dengan sangat sedikit pemeliharaan pada elemen utamanya, interval pemeriksaan total dilakukan dalam jangka waktu beberapa tahun. Pemeliharaan pada sudu, pengarah dan part lain yang bersentuhan dengan air termasuk pembersihan, pemeriksaan dan perbaikan part yang rusak.

Keausan umumnya adalah lubang akibat kavitasi, retakan kelelahan dan pengikisan dari benda padat yang tercampur dalam air. Elemen baja diperbaiki dengan pengelasan, umumnya dengan las stainless steel. Area yang berbahaya dipotong atau digerinda, kemudian dilas sesuai dengan bentuk aslinya atau dengan profil yang diperkuat. Sudu turbin tua mungkin akan mempunyai banyak tambahan stainless steel hingga akhir penggunaannya. Prosedur pengelasan yang rumit mungkin digunakan untuk mendapatkan kualitas perbaikan terbaik.

Elemen lainnya yang membutuhkan pemeriksaan dan perbaikan selama pemeriksaan total termasuk bantalan, kotak paking dan poros, motor servo, sistem pendingin untuk bantalan dan lilitan generator, cincin seal, elemen sambungan gerbang dan semua permukaan.

Pengaruh Pada lingkungan

Pengaruh Pada Lingkungan

Turbin air mempunyai pengaruh positif dan negatif bagi lingkungan.Turbin adalah salah satu penghasil tenaga terbersih, menggantikan

pembakaran bahan bakar fosil dan menghapuskan limbah nuklir. Turbin menggunakan energi terbarukan dan dedesain untuk beroperasi dalam jangka waktu puluhan tahun. Turbin memproduksi sumber energi listrik dunia dengan jumlah yang besar.

Dalam sejarah turbin juga mempunyai konsekuensi negatif. Putaran sudu atau gerbang pengarah dari turbin air dapat mengganggu ekologi natural sungai, membunuh ikan, menghentikan migrasi dan menggangu mata pencaharian manusia. Contohnya, suku Indian Amerika di Pasific Northwest mempunyai mata pencaharian memancing ikan salmon, tapi pembangunan dam secara agresif menghancurkan jalan hidupnya. Hingga akhir abad 20, dapat dimungkinkan untuk membangun sistem pembangkit tenaga air yang mengalihkan ikan dan organisme lainnya dari saluran masuk turbin tanpa kerusakan atau kehilangan tenaga yang berarti. Sistem akan memerlukan sedikit pembersihan tetapi secara pada dasarnya lebih mahal untuk dibangun. Di Amerika Serikat sekarang menahan migrasi ikan adalah ilegal, sehingga tangga ikan harus disediakan oleh pembangun bendungan.

TERIMA KASIH