PENGUJIAN BENTUK DAN KELENGKUNGAN SUDU TURBIN MIKROHIDRO PADA HEAD RENDAHAbstrak Penggunaan MikroHidro merupakan salah satu penggunaan energi alternatif yang tepat guna dan bermanfaat bagi masyarakat sebab alat ini mengguanakan salah satu sumber saya energi yang terbaharukan yakni energi air,walaupun energi yang dihasilkan tidak terlalu relatif besar,namun bila dikembangkan di beberapa daerah tentunya diharapakan dapat membantu beban energi puncak yang sering terjadi. Dari sudut pandang teknis model mikrohidro terdapat komponen yang sangat berpengaruh pada putaran dan energi yang dihasilkan, komponen tersebut adalah sudu dari turbin Mikrohidro, tipe-tipe yang digunakan pada sudu turbin bermacam-macam tergantung pada jenis head di lokasi alat. Umumnya mikrohidro dipasang pada head yang tinggi dengan pertimbangan energi yang dihasilkan relatif besar dibandingkan dengan head rendah,namun permasalahannya tidak semua lokasi di daerah memilki head yang tinggi, oleh karena itu dalam pengujian ini bertujuan untuk mendesain bentuk sudu turbin baik

dimensi,kelengkungan pada head yang rendah supaya memilki nilai effisiensi yang tinggi. Pengujian data dilakukan pada lokasi mikrohidro dengan head yang rendah. Data-data yang digunakan meliputi, torsi, daya motor yang dihasilkan, kecepatan aliran air,

1.PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANGAkhir-akhir ini kebutuhan akan energi semakin meningkat, namun hal ini tidak sebanding dengan sumber daya energi yang tersedia, permasalahan bertambah karena kebanyakan sumber energi yang digunakan berasal dari sumber bahan bakar fossil, dimana sumber daya alam fossil merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui, tentunya apabila tidak dipertimbangkan dari sekarang bahan bakar fossil tersebut akan habis, hal ini tentunya membutuhkan salah satu solusi dan solusi tersebut adalah energi alternatif,meliputi energi angin, energi air, energi, panas matahari, energi ombak gelombang laut dll. Dari beberapa banyaknya energi alternatif tersebut, bisa

1

dipilih mana yang bisa menjadi pilihan terbaik, disesuaikan dengan kondisi dan lingkungan yang ada. Energi air dapat dimanfaatkan dengan cara memanfaatkan aliran yang mengalir, untuk mendapatkan energi dalam bentuk energi lain, yakni energi listik diperlukan suatu alat, yakni mikrohidro yang saat ini sedang berkembang, namun dalam mekanismenya untuk mengubah energi gerak aliran menjadi energi listrik tidak mudah, diperlukan pengukuran maupun model sudu turbIn yang tepat guna mencapai effisiensi yang maksimal. Sudu turbin merupakan salah satu komponen yang penting dari beberapa komponen yang ada,sebab dari sudu turbin ini energi gerak aliran ditransformasikan menjadi energi putaran, diteruskan menjadi energi mekanis, dan kemudian diubah menjadi energi listrik, dari energi listrik ini dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari seperti menghidupkan alat-alat rumah tangga, lampu penerangan, dll.

1.2 TINJAUAN PUSTAKAPemilihan tipe/bentuk turbin maupun blade yang digunakan untuk PLTMH prinsipnya sama seperti pemilihan tipe PLTA konvensial yang ada. Untuk menentukan bentuk dimensi ukuran blade turbin terlebih dahulu harus diketahui besaran: head,debit,dan putaran poros turbin yang diinginkan (asumsi). Salah satu bagian turbin yang akan lebih dibahas disini adalah sudu turbin (blade). Sudu berfungsi untuk menggerakan roda turbin akibat adanya gaya fluida (air) yang menggerakannya atau mengubah energi potensial menjadi energi kinetik. Dalam ilmu mekanika fluida terdapat beberapa macam bentuk-bentuk sudu/blade,yakni: Sudu turbin pelton Sudu turbin kaplan Sudu turbin Francis Sudu turbin Crossflow Dari beberapa macam bentuk blade, untuk PLTMH sendiri sering menggunakan sudu turbin jenis crossflow,namun untuk tipe ini memilki kekurangan nilai effisiensi lebih rendah dibandingkan tipe yang lain, oleh karena itu akan dirancang perhitungan dan model sudu turbin yang memiliki nilai effisiensi yang maksimal. Dalam perancangan2

sudu turbin lebih ditekankan pada ukuran maupun material bahan sudu yang akan digunakan. Di bawah ini merupakan gambar grafik beberapa jenis turbin berdasarkan flow (aliran) vs head (m).

Kecepatan spesifik diperlukan dalam perancangan suatu model sudu turbin. Kecepatan spesifik juga merupakan titik awal dari analisis desain dari sebuah turbin baru. Sekali kecepatan spesifik yang diinginkan diketahui, dimensi dasar dari bagian-bagian turbin dapat dihitung dengan mudah. Hal ini dapat dicari dengan menggunakan perumusan seperti dibawah ini:

Ns

P/ gH 5 / 4

Panjang turbin didapat dengan rumus L = 0,244 QN/H Diameter turbin didapat dengan rumus : N = (862/D1) xH0,5 D1 = (862 /N) x H0,5

3

Jumlah sudu: N= Jarak antar sudu dapat dihitung dengan perumusan sebagai berikut: t= s= k.Dt Dari beberapa persamaan diatas, dicari besaran sudut effisiensi maksimal dalam penelitian. Dengan mendapatkan besaran sudut yang tepat, tentunya didapatkan besar konversi energi yang maksimal, serta mengurangi rugi-rugi daya pada mikrohidro

1.3TUJUAN PENELITIANTujuan penelitian utama adalah menentukan bentuk dan ukuran sudu yang tepat dengan asumsi head low