peningkatan efisiensi turbin dengan pembaharuan desain turbin

Download peningkatan efisiensi turbin dengan pembaharuan desain turbin

Post on 23-Jan-2017

230 views

Category:

Documents

7 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015

    Kuta, 29-30 Oktober 2015 | iii

    UDAYANA UNIVERSITY PRESS2015

    SEMINAR NASIONALDAN TEKNOLOGI

    Kuta, 29 - 30 Oktober 2015

    LEMBAGA PENELITIAN DAN PENGABDIANKEPADA MASYARAKAT

    UNIVERSITAS UDAYANA

  • SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015

    iv | Kuta, 29-30 Oktober 2015

    Ni Made Ary Esta Dewi Wirastuti, S.T., MSc. PhDProf. Dr. Drs. IB Putra Yadnya, M.A.Prof. Dr. Ir. I Gede Mahardika, M.S.

    Dr. Ni Ketut Supasti Dharmawan, SH., MHum., LLM.Prof. Dr. drh. I Nyoman Suarsana, M.Si

    Prof. Dr. Ir. I Gede Rai Maya Temaja, M.P.Ir. Ida Ayu Astarini, M.Sc., Ph.D

    Prof. Dr. Ir. Nyoman Gde Antara, M.EngDra. Ni Luh Watiniasih, MSc, Ph.D

    Prof. Dr. drh. Ni Ketut Suwiti, M.Kes.Prof. Dr. Ir. I Made Alit Karyawan Salain, DEA.

    Ir. I Nengah Sujaya, M.Agr.Sc., Ph.D.Ir. Ida Bagus Wayan Gunam, MP, Ph.D

    dr. Ni Nengah Dwi Fatmawati, SpMK, Ph.DDr. Agoes Ganesha Rahyuda, S.E., M.T.

    Putu Alit Suthanaya, S.T., M.Eng.Sc, Ph.D.I Putu Sudiarta, SP., M.Si., Ph.D.

    Dr. Ir. Yohanes Setiyo, M.P.Dr. P. Andreas Noak, SH, M.Si

    I Wayan Gede Astawa Karang, SSi, MSi, PhD.Dr. Drh. I Nyoman Suarta, M.Si

    lUdayana University Press,

    Lembaga Penelitian dan PengabdianKepada Masyarakat Universitas Udayana

    2015, xli + 2191 hal, 21 x 29,7

    SEMINAR NASIONAL SAINSDAN TEKNOLOGI 2015

    Kuta, 29 - 30 Oktober 2015

  • SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015

    xxx | Kuta, 29-30 Oktober 2015

    ENERGI BARU DAN TERBARUKAN

    PRODUKSI BIODIESEL DARI BIJI MALAPARI (PONGAMIA PINNATA (L.) PIERRE)Ni Luh Arpiwi ......................................................................................................................................1341

    PENINGKATAN EFISIENSI TURBIN DENGAN PEMBAHARUAN DESAIN TURBIN BANKIUNTUK MIKRO HIDRO DI DAERAH TROPISLie Jasa, Ardyono Priyadi, Mauridhi Hery Purnomo ............................................................................1348

    PEMANFAATAN PIKO HIDRO UNTUK MEMPERCEPAT PERTUMBUHANIKAN AIR DERAS DI DUSUN PAGI DESA SENGANAN KECAMATAN PENEBELKABUPATEN TABANANI Putu Ardana, Lie Jasa ....................................................................................................................... 1336

    MODEL DAN SIMULASI KATUP TEKAN MODEL PLAT, BOLA,DAN SETENGAH-BOLA PADA POMPA HYDRAMMade Suarda, Anak Agung Adhi Suryawan, I Nengah Suweden ........................................................... 1363

    PENGUJIAN KARAKTERISTIK PENGERING ANYAMAN ATA DENGAN MENGGUNAKANVARIAN BAHAN BAKAR BIOMASSA LIMBAH PERTANIAN SEBAGAGAI UPAYAMENINGKATKAN PRODUKTIVITAS.I.N. Suarnadwipa, I.W.B. Adnyana .......................................................................................................1371

    PENERAPAN MOTEDE KONDENSASI PAKSA TIPE CROSSFLOWPADA PROSES PRODUKSI BAHAN BAKAR ALTERNATIF ARAKTERHADAP KUALITAS DAN KAPASITAS PRODUKSIIGK Sukadana, IGN. Putu Tenaya, IKG. Wirawan ..............................................................................1378

    EVALUASI POTENSI SUMBER DAYA BIOMASSA DI BALIMade Sucipta, dan I Wayan Dana .........................................................................................................1391

    CONTROLLING HARMFUL GAS HYDROGEN SULFIDE (H2S) BY DESULRUIZERIN SEWAGE TREATMENT PLANT (STP).CASE STUDY: PATRA JASA BALI RESORT &VILLAS INDONESIATjokorda Gde Tirta Nindhia, I Wayan Surata, I Dewa Gde Putra Swastika .........................................1396

    PENYEDIAAN AIR BERSIH BANJAR CEBLONG DESA MENYALIDENGAN MENERAPKAN KINCIR AIR PENGGERAK POMPA AIRM. Sucipta, I N. Suarnadwipa, dan I W. Dana ......................................................................................1400

    ARAK SEBAGAI PEREAKSI RAMAH LINGKUNGANDALAM PEMBUATAN ENERGI BIODIESELI Wayan Bandem Adnyana, Ni Made Suaniti ..........................................................................................1405

    PENGARUH SUBSTITUSI UNSUR GD PADA STRUKTUR KRISTALSUPERKONDUKTOR SISTEM BISMUTH FASE 2223 : BI2SR2(GD1-XCA1+X)CU3.05OZIda Bagus Alit Paramarta, I Gusti Agung Ayu Ratnawati ....................................................................1409

  • SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015

    1348 | Kuta, 29-30 Oktober 2015

    PENINGKATAN EFISIENSI TURBIN DENGAN PEMBAHARUANDESAIN TURBIN BANKI UNTUK MIKRO HIDRO DI DAERAH TROPIS

    Lie Jasa1), Ardyono Priyadi2) Mauridhi Hery Purnomo3)1Teknik Elektro, Universitas Udayana, Bukit Jimbaran Bali 80361

    Telp/Fax : 0361-703315, E-mail : liejasa@unud.ac.id2,3Teknik Elektro, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Sukolilo Surabaya 60111

    ABSTRAK

    kapasitasnya semakin menurun. Sumber energi alternatif diperlukan untuk menambah kapasitas pasokan. Penelitiandan pemanfaatan sumber energi terbarukan oleh peneliti dunia sudah semakin berkembang. Air adalah salah satusumber energi terbarukan yang potensinnya cukup besar di seluruh wilayah Indonesia. Untuk dapat memanfaatkanenergi air sebagai pembangkit listrik diperlukan perangkat mikro hidro. Mikro hidro adalah pembangkit listriktenaga air skala kecil dengan kapasitas 5 kVA. Masalah utama dari pembangkit listrik tenaga air adalah adanyadebit air yang tidak kontinyu sepanjang tahun, karena terpengaruh oleh musim dan kelestarian lingkungan. Mikrohidro dapat beroperasi secara optimal sepanjang tahun diperlukan suplai air yang cukup dan turbin yang digunakan

    air(Q), kecepatan aliran air(v) dan ketinggian(H). Sedangkan parameter desain yang berpengaruh adalah jumlahsudu, bentuk sudu, diameter turbin, rpm, lebar turbin, sudut nozzle, dan posisi nozzle. Penelitian ini bertujuan untuk

    survei lokasi, pemodelan matematika, analisis Desain, simulasi dan ujicoba purwarupa dari beberapa model. Hasilyang didapatkan dari penelitian ini adalah turbin model sudu segitiga maksimum air yang tertahan pada sudu !"#$%&'

    pada sudut nozzle 17,5o dan posisi nozzle 35o.

    Kata kunci: Mikro hidro, Turbin Sudu segitiga, Banki, Nozzle

    ABSTRACT

    (

    !)

    decreases. Alternative energy resources needed to increase capacity supply. Research and utilization of renewableenergy resources by the world researchers is growing. Water is one of the renewable energy resources, is a largepotential in all regions of Indonesia. To be able to harness the energy of water as a power generation needs amicro-hydro device. Micro hydro is a small capacity hydroelectric power station with scale 5 kVA. The main

    )

    *+*

    +

    the environment. Micro hydro can operate optimally throughout the year required adequate water supply and to )&' *

    * ,-. )*+* ,!. ,/.( +

    ))*

    )00

    00&)*&*

    conducted through literature studies, site survey, mathematical modeling, design analysis, simulation and testingof prototypes several models. The results of this study is the turbine models triangular blade, the water suspended

    1 !)"#$%&)))

    propeller blade at an angle 17,5o nozzle and nozzle position 35o.

    Keyword : micro hydro, turbine blade triangular, bamki, Nozzle.

    1. PENDAHULUANSaat ini, dunia mengalami krisis energi, karena seiring berjalannya waktu energi minyak bumi

    jumlahnya semakin terbatas. Tidak semua negara di dunia memiliki cadangan energi minyak yang cukupuntuk memenuhi kebutuhannya sendiri. Konsumsi energi minyak bumi terus meningkat sedangkan kapasitasproduksi minyak cenderung menurun. Untuk menutupi kekurangan sumber energi minyak, dibutuhkan

  • SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015

    Kuta, 29-30 Oktober 2015 | 1349

    sumber energi baru dan terbarukan sebagai pengganti. Belakangan ini sumber energi terbarukan(Agar andRasi, 2008) mulai banyak dikembangkan oleh para peneliti dunia di berbagai negara. Renewable energyyang dikembangkan diantaranya bersumber dari energi angin, surya, biomassa, air, panas bumi dan aruslaut. Masing-masing sumber energi baru dan terbarukan masih memiliki kelemahan terutama masalahkeberlanjutan pasokan bila dibandingkan dengan energi minyak selama ini.

    Survei lokasi dari beberapa tempat menunjukkan bahwa, masing-masing lokasi memiliki karakteristikdan data lapangan yang berbeda-beda. Artinya setiap lokasi yang potensial dibangun mikro hidro harusdirancang secara khusus(Jasa et al., 2011). Sehingga mikro hidro tidak bisa diproduksi secara masal dandipasang dibanyak tempat dengan desain parameter yang sama. Berdasarkan latar belakang ini, ingindikembangkan model turbin mikro hidro yang dapat bekerja optimal di setiap lokasi. Masing-masing lokasiterkadang memiliki debit air yang besar, namun ketinggiannya rendah atau sebaliknya memiliki ketinggianyang tinggi namun debit airnya kecil(Muller, 1899). Selama ini belum pernah ditemukan lokasi yang idealuntuk dibangun pembangkit mikro hidro secara langsung, tanpa melakukan desain khusus turbin yangakan digunakan(Jasa et al., 2012).

    Melalui penelitian ini ingin ditemukan parameter desain turbin sudu segitiga dan cross flow yangtepat, untuk dapat meningkatkan efisiensi dari sebuah mikro hidro. Parameter ditemukan dengan melakukanproses pelacakan parameter turbin seperti: sudut sudu, posisi sudu, kelengkungan sudu, volume sudu,bentuk sudu, sudut nozzle dan posisi nozzle. Dengan meningkatnya efisiensi turbin, maka efisiensi sistemsecara keseluruhan akan meningkat pula. Parameter input (masukan) dari turbin berupa ketinggian (H),debit air (Q), kecepatan aliran air (V1), sedangkan parameter desain yang mungkin diubah-ubah adalahlebar turbin (W), diameter turbin (D1), sudut kelengkungan sudu (1), sudut nozzle (N) dan jumlah sudu(N). Semua parameter tersebut digunakan untuk menentukan besarnya efisiensi yang dihasilkan dari turbinmikro hidro.

    Penelitian yang dilakukan oleh Sakurai(Sakurai et al., 2009), adalah melakukan ujicoba terhadappurwar