perancangan mikro hidro
TRANSCRIPT
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 1/42
PERANCANGAN
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO
Disusun Sebagai Tugas Mata Kuliah Bangunan Tenaga Air
Dikerjakan Oleh :
/ / /
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 2/42
i b / / /
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang karena rahmat dan
karunianya ( kekuatan, pemikiran, ketekunan, kesabaran dan banyak lagi) penulis dapat
menyelesaikan laporan tugas perancangan pembangkit listrik tenaga mikrohidro ini.
Pembuatan tugas ini dimaksudkan untuk mengaplikasikan teori – teori yang telah
diperoleh untuk merancang Pembangkit listrik tenaga mikrohidro. Tugas ini diharapkan
dapat menjadikan mahasiswa menjadi insinyur yang kompeten.
Terima kasih sebanyak – banyaknya penulis ucapkan kepada semua pihak yang telah
membantu dalam terselesaikannya tugas perancangan fondasi dalam ini, yaitu :
1. Orang tua penulis atas do’a, cinta dan kasih sayang sehingga penulis memiliki
kekuatan dan kemampuan dalam mengerjakan tugas perancangan fondasi ini.
2. Prof. Dr. Ir. Bambang Triatmodjo CES DEA, Ir. Djoko Luknanto M.Sc, Ph.D. selaku
dosen mata kuliah Bangunan Tenaga Air atas ilmu dan bimbingannya
3. Pihak – pihak lain yang telah membantu kelancaran dalam proses pembuatan
laporan tugas perancangan pembangkit listrik tenaga mikrohidro ini.
Penulis menyadari bahwa laporan ini kurang dari kesempurnaan dan kritik serta saran
b if t b t li h k S l i i d t b f t
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 3/42
b if t b t li h k S l i i d t b f t
BAB I
PENDAHULUAN
Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH), adalah suatu pembangkit listrik
skala kecil yang menggunakan tenaga air sebagai tenaga penggeraknya seperti, saluran
irigasi, sungai atau air terjun alam dengan cara memanfaatkan tinggi terjunan (head ) dan
jumlah debit air (Wikipedia Indonesia). Secara teknis, mikrohidro memiliki tiga komponen
utama yaitu air (sebagai sumber energi), turbin dan generator Mikrohidro mendapatkan
energi dari aliran air yang memiliki perbedaan ketinggian tertentu Pada dasarnya,
mikrohidro memanfaatkan energi potensial jatuhan air (head )
Prinsip dasar mikrohidro adalah memanfaatkan energi potensial yang dimiliki oleh
aliran air pada jarak ketinggian tertentu dari tempat instalasi pembangkit listrikSebuah
skema mikrohidro memerlukan dua hal yaitu, debit air dan ketinggian jatuh (head ) untuk
menghasilkan tenaga yang dapat dimanfaatkanHal ini adalah sebuah sistem konversi energi
dari bentuk ketinggian dan aliran (energi potensial) ke dalam bentuk energi mekanik dan
energi listrikDaya yang masuk (Pgross) merupakan penjumlahan dari daya yang dihasilkan
(Pnet) ditambah dengan faktor kehilangan energi (loss) dalam bentuk suara atau panas.
Daya yang dihasilkan merupakan perkalian dari daya yang masuk dikalikan dengan efisiensi
konversi (Eo)
Pnet = Pgross ×Eo (kW)
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 4/42
4. Pipa Pesat (Penstock ). Penstock dihubungkan pada sebuah elevasi yang lebih rendah
ke sebuah roda air, dikenal sebagai sebuah turbin.
5. Turbin. Turbin berfungsi untuk mengkonversi energi aliran air menjadi energi
putaran mekanis.
6. Pipa Hisap. Pipa hisap berfungsi untuk menghisap air, mengembalikan tekanan aliran
yang masih tinggi ke tekanan atmosfer.
7. Generator. Generator berfungsi untuk menghasilkan listrik dari putaran mekanis.
8. Panel kontrol. Panel kontrol berfungsi untuk menstabilkan tegangan.
9. Pengalih Beban (Ballast load ). Pengalih beban berfungsi sebagai beban sekunder
(dummy ) ketika beban konsumen mengalami penurunan. Kinerja pengalih beban ini
diatur oleh panel kontrol.
Penggunaan beberapa komponen disesuaikan dengan tempat instalasi (kondisi geografis,
baik potensi aliran air serta ketinggian tempat) serta budaya masyarakat. Sehingga terdapat
kemungkinan terjadi perbedaan desain mikrohidro serta komponen yang digunakan antara
satu daerah dengan daerah yang lain.
Adanya krisis energi listrik pada sistem kelistrikan pada masing-masing daerah di
Indonesia sudah dapat dipastikan akan mengakibatkan terjadinya kelangkaan energi, hal ini
disebabkan karena pasokan listrik yang tersedia dengan jumlah pemakaian listrik danpermintaan pemasangan baru oleh pelanggan tidak seimbang. Kebutuhan energi di
Indonesia khususnya dan di dunia pada umumnya terus meningkat karena pertambahan
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 5/42
Ada beberapa alasan mengapa PLTMH merupakan pilihan yang tepat di Indonesia:
1. Indonesia kaya akan hutan sehingga kaya akan air.
2. Membangun PLTMH berarti melestarikan sumber air. Karena agar Instalasi tetap dapat
beroperasi maka das harus benar-benar dijaga
3. PLTMH bisa beroperasi sehari penuh karena air tidak tergantung siang dan malam hari.
Sedangkan Pembangkit Listrik Tenaga Surya hanya bisa beroperasi siang hari.
4. Alat-alat PLTMH sudah bisa diproduksi di dalam negeri dan peralatan pengganti bisa
didapat di kota-kota besar seperti Bandung.
5. PLTMH lebih awet, jika dipelihara dengan baik, dibanding pembangkit yang lain seperti
PLTS, PLTU dll.
6. Pengoperasian PLTMH tidak memerlukan biaya yang mahal (dibandingkan dengan
pengoperasian generator diesel).
7. Penggunaan energi baik energi listrik maupun energi gerak dari PLTMH untuk kegiatan
produktif bisa dilakukan. Seperti charge aki dengan energi listrik atau penggilingan
menggunakan energi gerak yang tersedia langsung dari turbin.
8. PLTMH teknologinya tidak begitu sulit sehinga mudah dioperasikan sebagai base load
maupun peak load (dapat dengan cepat on/off), karena turbin air pada PLTMH dapat
diberhentikan setiap saat.
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 6/42
BAB II
TEORI PERANCANGAN PLTMH
1. Skema PLTMH
Bangunan Penyadap / Intake
Terdiri dari bendung, ambang pengambilan dan pintu pengambilan. Dalam menentukan
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 7/42
Ambang Pengambilan :
- Elevasi ambang bangunan pengambilan ditentukan dari tinggi dasar sungai.
- Ambang direncana di atas dasar dengan ketentuan berikut:
- 0,50 m jika sungai hanya mengangkut lanau
- 1,00 m bila sungai juga mengangkut pasir dan kerikil
- 1,50 m kalau sungai mengangkut batu-batu bongkah.
- Pengambilan dilengkapi skot balok di kedua sisi pintu, agar pintu itu dapat dikeringkan
untuk pemeliharaan dan perbaikan.
- Guna mencegah masuknya benda-benda hanyut, puncak bukaan direncanakan di bawah
muka air hulu.
- Jika bukaan berada di atas muka air, maka harus dipakai kisi-kisi penyaring.
- Bangunan Pembilas
- Lantai pembilas merupakan kantong tempat mengendapnya bahan-bahan kasar di depan
- pembilas pengambilan.
- Sedimen yang terkumpul dapat dibilas dengan membuka pintu pembilas secara berkala
guna
- menciptakan aliran terkonsentrasi tepat di depan pengambilan.
- Lebar pembilas ditambah tebal pilar pembagi sebaiknya sama dengan 1/6 – 1/10 dari lebar
bersih bendung (jarak antara pangkal-pangkalnya), untuk sungai-sungai yang lebarnya
kurang dari 100 m.
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 8/42
Berfungsi dalam mengendapkan sedimen yang berada dalam air dari bangunan
pengambilan agar air lebih bersih saat masuk ke saluran pembawa.
Pendimensian kolam pengendapan
Lebar Kolam : agar mengurangi kecepatan dari aliran air di kolam pengendapan, lebar kolam
harus ditentukan terlebih dahulu. Lebar kolam dapat diambil berdasarkan ruang yang
tersedia, tapi biasanya diambil 2 sampai 15 kali lebar saluran. Dalam kasus saluran
trapezium, digunakan lebar rata – rata. Jika saluran terbuat dari tanah maka disarankan
diberi perkerasan lima meter sebelum memasuki kolam dengan beton.
Panjang Kolam : Panjang Kolam Pengendapan Juga harus dirancang sesuai tempat yang
tersedia. Debit aliran dan lebar haru diketahui terlebih dahulu. Dengan data ini maka
kedalaman dapat ditentukan. Panjang kolam dirancang agar partikel dapat dipastikan
mengendap sampai ujung kolam. Hal ini tergantung kepada kecepatan endap partikel.
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 9/42
Saluran dapat berupa saluran terbuka berbentuk trapezium maupun segi empat
ataupun pipa maupun terowongan. Dalam perhitungan saluran etrbuka dapat digunakan
perhitungan tampang lintang ekonomis
Saluran terbuka Tampang trapezium
Agar didapat tampang lintang ekonomis maka = y = ½ x R
Tampang Segi empat
Syarat Tampang Lintang Ekonomis = R = 0.5 y
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 10/42
Kolam penenang juga berfungsi agar ketika muka air rendah mencegah adanya udara
masuk ke dalam pipa penstock yang bisa menyebabkan kerusakan. Volume desain dari bak
penenang berkisar 10 - 20 kali dari debit yang dibutuhkan untuk memutar turbin. Besar
kecilnya dimensi kolam penenang tergantung juga dari panjang pipa penstock.
Kolam penenang juga harus direncanakan untuk mengendapkan partikel dengan
kecepatan sesuai kecepatan endap partikel yang diijinkan masuk ke dalam penstock.
Pipa Penstock
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 11/42
Dengan : D = diameter pipa (m)
Q = debit desain (m3/s)
L = Panjang penstock (m)
N = koefisien Manning
H = Tinggi jatuh (m)
C (constants) = 1.273 = 4 / (phi)
V (water velocity ) = 1 - 2.8 m /d
Sedangkan untuk perhitungan tebal pipa digunakan rumus :
To = + ( ) dan to > 0.4 cm atau to > (d+80)/40 cm
dengan
t0 : tebal minimum pipa
P : tekanan air rencana : tek. hidrostatis + water hammer (kgf/cm2) ,
Untuk Mikrohidro : P = 1.1 × tekanan hidrostatis.
D : diameter (cm)
Θa : tegangan ijin bahan pipa (kgf/cm2) SS400: 1300kgf/cm2
Η : efsiensi pengelasan (0.85 ~ 0.9)
Η : efsiensi pengelasan (0.85 ~ 0.9)
δt : margin (pada umumnya 0.15 cm)
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 12/42
unutk menggerakkan turbin. Sedang turbin reaksi menggunakan prinsip perbedaan tekanan
untuk menggerakkan turbin.
Jenis TurbinHead
Tinggi Sedang Rendah
Turbin Impuls
Pelton Crossflow Crossflow
Turgo Multijet
Pelton
Turgo
Turbin ReaksiFrancis Propeller
Kaplan
Untuk sederhananya dapat digunakan table berikut untuk menentukan jenis turbin yang
dipakai
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 13/42
Perhitungan Perletakan Fondasi agar tidak terjadi kavitasi
Kavitasi adalah pembentukan gelembung gas dari cairan yang mengalir di daerah di mana
tekanan cairan turun di bawah tekanan uap-nya, Jika kavitasi timbul pada turbin yang
sedang berjalan, maka akan terjadi gejala-gejala yang berbahaya terhadap turbin, di
antaranya, menurunnya efisiensi, timbulnya getaran, terdengarnya suara berisik, dan lain-
lain. Dalam turbin air, kavitasi terutama terjadi pada bagian-bagian sudu rotor yang
menghisap air, pada ujung sebelah bawah dan atas dari roda putar, pada pipa isap, pada
bagian belakang sudu rotor, dan sebagainya.
Perhitungan Kavitasi = =
Dengan :
Hs : tinggi tekanan hisap
Hv : tinggi tekanan uap air di sebelah bawah sudu rotor atau di bagian atas pipa lepas
Ha : tinggi tekanan udara luar
σ : Faktor kavitasi Thoma
H : tinggi jatuh (head) efektif
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 14/42
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 15/42
BAB II
PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL
1. Data Perancangan
Peta kontur yang digunakan untuk perancangan terdapat pada gambar terlampir.
Data – data yang digunakan adalah fiktif dan dengan menggunakan asumsi
PLTM Bayeman
DataSungai = Sungai Tirtolawe
Kampung/dukuh = Hargotirto
Desa = Pangkeb
Kecamatan = Kemalang
Kabupaten = Klaten
Provinsi = Jawa Tengah
Data Teknis
Debit Rencana = (02+10+68)/10 = 8 m3/s ( jml 2 no mhsw terakhir : 10)
Head = 40 m
Kondisi Tanah / Sedimen = Kepasiran
Panjang Saluran Pengantar = (4402+5210+5568)/3 = 5060 m
Debit Banjir Sungai = (02+10+68)/3 = 26.67 m3/s
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 16/42
2. Perhitungan Dimensi
Perhitungan dimensi Bangunan Pengambilan
Tampang sungai empat persegi panjang
Kemiringan Rerata = 0.002
Lebar Rerata Sungai = 20 m
Koefisien Kekasaran = 0.040 ( saluran dengan dasar batu dan tebing rumput )
Diambil elevasi muka air di dekat sebelah hilir pintu pengambilan +50.00
Elevasi dasar sungai di lokasi bendung = +47 m
Elevasi dasar sungai dekat sebelah hulu bendung = +45 m
Elevasi Muka Tanah di sekitar lokasi bendung = +51.5 m
Debit Pengambilan = 26.67 x 120%
= 3 2 m3/s (20% untuk antisipasi pengembangan ke depan )
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 17/42
=. .
. .= 1.3 m
Lebar Saluran Pada bagian Pintu air = 1.3 m
Elevasi M.A bag. Hulu pintu = Elv. Hilir Pintu + v2/2g
= +50.0 + 1.52/2*9.78
= +50.12 m
Lebar ambang pengambilan (sudut 45o) = lebar sal. Pintu pengambilan x 2^0.5
= 1.3 x 2^0.5 = 1.84 m
Tinggi air di ambang pengambilan =.
. .
=. .
. . .= 3 m
Elevasi Dasar Ambang Pengambilan = 50.12 – 3
= +47.12 m
Pintu Pembilas
Elevasi Dasar Pintu Pembilas = Elevasi Dasar Hulu
= +47 m
Elevasi Muka Air bendung Normal = Elevasi m.a ambang pengambilan + v2/2*g
= 50.12 + 0.8^2/(2*9.78)
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 18/42
P = 12 + 2h
R = A/P
= 12h/ (12 +2h) = 6/ (6+h)
32 = 12h x 1/0.04 x (6/(6+h))2/3
x (0.002)1/2
h = 32 x 0.04 x (6+h)2/3
/(12x(0.002)1/2
x6h2/3
)
dengan Trial and error diperoleh H banjir = 1.88 m
Koefisien Peluapan = 1.33
Lebar Pilar bendung = 2 m
Lebar Efektif Bendung = lebar sungai - lebar pintu pembilas – lebar pilar
= 1 2 – 0 . 8 3 – 2
= 9.17 m
Tinggi air di atas Mercu = debit banjir/(m x B x (9.78) 0̂.5)) (̂2/3)
= 0.89 m
Perhitungan dilakukan dengan menggunakan Rumus Bunchu
He = 1.5 x h
= 1.5 x 0.89 = 1.33 m
K = v2/2g
= 0.03
H = He + K
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 19/42
D (m) = H + 1.1 x Z
= 1.37 + 1.1 x 4.6 = 6.43 m
L (m) = D
= 6.43 m
A = 0.2 H (H/Z)^0.5
=0.15 m
2a = 0.30 m
Elevasi Tembok tepi = 51.48+1 = +52.48 m ( elevasi muka tanah 51.5) perlu tanggul
setinggi 1 meter)
Hasil Perancangan Bangunan Intake
Parameter Nilai
Bendung Lebar Efektif Bendung 9.17 m
Lebar Pilar 2m
Z 4.60 m
D 6.43 m
L 6.43 m
a 0.15 m
2a 0.3 m
Elevasi Mercu +50.15 m
i i l
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 20/42
Perhitungan Dimensi Kolam Penangkap Pasir
Data :
Volume Rancangan = 120% x 2.67 m3/s = 3.2 m3/s
Jenis Tanah Kepasiran, digunakan :
- Diameter partikel (d) = 0,07 mm
- Faktor tekuk = 0,7 (untuk pasir alamiah)
- Dipakai suhu air 20o
Periode Pembilasan = 2 minggu
Volume tampungan
Volume bahan layang yang harus diendapkan, dimisalkan 0,5 permil dari volume air yang
mengalir melalui kantong lumpur (KP.02 hal-136). Debit pengambilan rencana Qn = 3,2
m3/dt. Jarak Waktu pembersihan/pembilasan kantong lumpur untuk tujuan dan
perencanaan biasanya diambil dua minggu (KP.02 hal-145)
V = 0,0005*Qn*T
= 0,0005*3,2*(2*7*24*3600)
= 1935,36 m3
Luas rata-rata perkiraan kantong lumpur
W
Qn LB
dimana :
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 21/42
Sumber : Kriteria Perencanaan 02(bangunan utama)
Gambar 1.1. Hubungan antara diameter saringan dan kecepatan endap untuk air tenang
Maka,
LB = Qn/w
= 3,2/0,004= 800 m2
L/B > 8, maka L
L
/800> 8
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 22/42
Luas penampang basah (A)
284,0
2,3m
Vn
Qn An
Dengan lebar rata-rata (B) = 9 m, kedalaman air (hn) menjadi
m B
Anhn 89,0
9
8
Keliling basah (Pn)
Pn = b + 2hn
= 9 + 2*0,89
=10,78 m
Jari-jari hidraulis (R)
Rn = An/Pn = 8/10,78 = 0,74
Sehingga :
Vn = k*R2/3
*Sn1/2
2
32*
/ Rk
VnSn
4
2
32 10.18,174,0*45
4,0
/ Sn
Kemiringan energi selama pembilasan (As)
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 23/42
hs = 0,284 m
Jari-jari hidraulis (Rs) :
268,0)284,0*2(9
56,2
Ps
As Rs
Untuk pembilasan koefisien kekasaran adalah 40 (KP.03 hal-30), maka besarnya kemiringan
saluran pada saat pembilasan :
Vs = k*R2/3
*S1/2
0,00816268,0*45
5,1
*
2
32
2
32
/ / Rsk
VsSs m
Pada saat pembilasan harus diusahakan kecepatan alirannya dalam subkritis(Fr<1), hal ini
untuk menghindari gerusan pada saluran akibat kecepatan aliran.
10,89284,0*8,9
5,1
*
hs g
Vs Fr . . . ok!!!
Panjang sandtrap
Volume sandtrap yang diperlukan :
V= 1935,36 m3
Rumus volume sand trap:
V = (0,5*b*L) + 0,5(Ss-Sn)*b*L2
1935,36 = (0,5*9)L + 0,5(0,00816*1,18.10-4
)L2
0,07236L2
+ 4,5L - 1935,36 = 0
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 24/42
Kemiringan Saluran : 0.0001
Angka Manning : 0.025 ( untuk pasangan batu yang diplester )
Bentuk Tampang Saluran Persegi
Q = A x V dengan A = B x y
V = 1/n x R2/3
x I1/2
R = A/P dimana P = B + 2y
Untuk tampang ekonomis, diambil B = 2y, maka R = y/2 dan A = 2y2
Q = A x V
Q = 2y2
x 1/n x R2/3
x I1/2
dengan R = y/2
3.2 = 2y2
x 1/0.025 x (y/2)2/3
x 0.00011/2
Dari penjabaran rumus diatas, didapat
y = 2 m, dan
B = 2y = 2 x 2 = 4 m
Diambil freeboard 0.5 m
Parameter Nilai
Lebar Saluran 4 m
Tinggi Saluran 2.5m
Perhitungan Dimensi Pipa Penstock
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 25/42
Tebal pipa pesat
To = + ( ) dan to > 0.4 cm atau to > (d+80)/40 cm
Dengan p = 1.1 x 40000 x 0.001 kgf/cm3
= 44 kgf/cm2
To =.
+ 0.15 ( ) = 0.318 + 0.15 = 0.468 cm… diambil 0.47 cm
Cek to > 0.4 cm…. ok!!1
Parameter Nilai
Panjang Penstock 375 m
Diameter Penstock 1.6 m
Tebal penstock 0.47 cm
Perhitungan Dimensi Kolam Penenang ( forebays )
Kapasitas bak penenang :
Vf = Af.hs = Bf.Lf.df
Dengan :
Vf = kapasitas bak penenang (m3),
Af = luas bak penenang (m2),Lf = panjang bak penenang (m),
hs = kedalaman air dari sebuah saluran,
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 26/42
Pelimpah berada pada elevasi sama dengan muka air saluran = +50 – 0.0001 x 5020 =
+49.5m
Elevasi ambang =
Hc = {(α x Q)/(g x B2)}
1/3α = 1.33 g =9.8
= {( 1.33 x 3.2 )/(9.8/42)}
1/3= 1.51 m
Elevasi ambang ada pada = +49.5 – 1.51 = +47.9 m
Tinggi air pada spillway saat dilakukan pemeliharaan turbin, Debit spillway 3.2 m3/s = 1.51 m,
tinggi jagaan = 1.51 + 0.5 m = 2m
Parameter Nilai
Lebar Kolam 6 m
Panjang Kolam 4 m
Elevasi Ambang +47.9 cm
Perancangan Turbin
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 27/42
= (3.2/2.2 x 390.5
))0.5
= 0.48 m
Kecepatan Spesifik (Ns) = N x P0.5
/H1.25
diambil putaran N = 750 rpm
= 750 x 7600.5/391.25 = 212 rpm
Parameter Nilai
Jenis Turbin Turbin Francis
Diameter 0.48 m
Kecepatan Spesifik 212 rpm
Perancanaan Elevasi Pondasi Turbin
Pondasi turbin direncanakan pada elevasi tertentu agar tidak terjadi kavitasi/hisapan yang
akan merusak turbin
Data
Suhu =25 Co
Ns =212
Muka air belakang pada elevasi 10 m
Head efektif H = 39 m
=Dengan :
Hs : tinggi tekanan hisap
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 28/42
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 29/42
Hatm = 10 m kolom air
Hv = 0.325 m
0.17 =10 − 0.325 −
39
Hs = 10 - 0.325 - 39x0.17 = 3.045 m
Jadi turbin dipasang maksimum pada elevasi +10 + 3.045 = +13.045 m
Cek muka air banjir
Dengan menganggap tampang sungai dan debit banjir sama dengan hilir bending maka
kedalaman air saat banjir 1.88 m
Jika dasar sungai dianggap pada elevasi +4 maka muka air banjir sampai elevai +5.88 m
Diambil fondasi turbin terletak pada elevasi +12.00 m
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 30/42
BAB IV
PENUTUP
1. Kesimpulan
Dari analisis perancangan yang telah dilakukan didapat data – data analisis sebagai
berikut :
Parameter Nilai
Bangunan Pengambilan
Bendung Lebar Efektif Bendung 9.17 m
Lebar Pilar 2m
Z 4.60 m
D 6.43 m
L 6.43 m
a 0.15 m
2a 0.3 m
Elevasi Mercu +50.15 m
Tinggi Tanggul 1 m
Pintu Pembilas Lebar Pintu Pembilas 0.83 m
Elevasi Dasar Pintu +47 m
Elevasi Mercu +50.15
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 31/42
Tinggi Saluran 2.5m
Kolam Penenang
Lebar Kolam 6 m
Panjang Kolam 4 m
Elevasi Ambang +47.9 cm
Turbin
Jenis Turbin Turbin Francis
Diameter 0.48 m
Kecepatan Spesifik 212 rpm
Elevasi Fondasi Turbin +12.00 m
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 32/42
BENDUNG
50
KOLAM PENANGKAP
PASIR
40
30SALURAN PEMBAWA
20
FOREBAYS
4020 10
50 30 10
POWERTAIL RACE
HOUSE
DENAH TATA LETAK BANGUNANskala 1:30000
UNIVERSITAS GADJAH MADA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
TUGAS BANGUNAN
TENAGA AIR semester ganjil
2011 / 2012
NAMA No. Mhs.
RIO HANUNG PRABOWO
ADITYA RISKI TAUFANI
RIFQI ANRA WIJAYA
34402
35210
35568
DOSEN
Prof. Dr. Ir. BAMBANG TRIATMODJO, DEA
CATATAN
GAMBAR SKALA
DENAH TATA LETAK
BANGUNAN1:30000
JUMLAH LEMBAR NO. LEMBAR
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 33/42
POT 1-1
+ 48
+ 47
DENAH BENDUNGskala 1:500
UNIVERSITAS GADJAH MADA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
TUGAS BANGUNAN
TENAGA AIR semester ganjil
2011 / 2012
NAMA No. Mhs.
RIO HANUNG PRABOWO
ADITYA RISKI TAUFANI
RIFQI ANRA WIJAYA
34402
35210
35568
DOSEN
Prof. Dr. Ir. BAMBANG TRIATMODJO, DEA
CATATAN
GAMBAR SKALA
DENAH BENDUNG 1:500
JUMLAH LEMBAR NO. LEMBAR
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 34/42
+50.15
460
643 +.00
+45.00184
643
POT 1-1 BENDUNGskala 1:200
UNIVERSITAS GADJAH MADA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
TUGAS BANGUNAN
TENAGA AIR semester ganjil
2011 / 2012
NAMA No. Mhs.
RIO HANUNG PRABOWO
ADITYA RISKI TAUFANI
RIFQI ANRA WIJAYA
34402
35210
35568
DOSEN
Prof. Dr. Ir. BAMBANG TRIATMODJO, DEA
CATATAN
GAMBAR SKALA
POT 1-1 BENDUNG 1:200
JUMLAH LEMBAR NO. LEMBAR
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 35/42
UNIVERSITAS GADJAH MADA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
TUGAS BANGUNAN
TENAGA AIR semester ganjil
2011 / 2012
200 POT A-A
400 900 400
10500
TAMPAK ATAS SAND TRAPskala 1:200
NAMA No. Mhs.
RIO HANUNG PRABOWO
ADITYA RISKI TAUFANI
RIFQI ANRA WIJAYA
34402
35210
35568
DOSEN
Prof. Dr. Ir. BAMBANG TRIATMODJO, DEA
CATATAN
GAMBAR SKALA
TAMPAK ATAS SAND
TRAP1:200
JUMLAH LEMBAR NO. LEMBAR
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 36/42
UNIVERSITAS GADJAH MADA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
TUGAS BANGUNAN
TENAGA AIR semester ganjil
2011 / 2012
250
150
10500
POTONGAN A-A SAND TRAPskala 1:200
NAMA No. Mhs.
RIO HANUNG PRABOWO
ADITYA RISKI TAUFANI
RIFQI ANRA WIJAYA
34402
35210
35568
DOSEN
Prof. Dr. Ir. BAMBANG TRIATMODJO, DEA
CATATAN
GAMBAR SKALA
POTONGAN A-A SAND
TRAP1:200
JUMLAH LEMBAR NO. LEMBAR
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 37/42
200
PINTU INTAKEskala 1:50
130
UNIVERSITAS GADJAH MADA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
TUGAS BANGUNAN
TENAGA AIR semester ganjil
2011 / 2012
NAMA No. Mhs.
RIO HANUNG PRABOWO
ADITYA RISKI TAUFANI
RIFQI ANRA WIJAYA
34402
35210
35568
DOSEN
Prof. Dr. Ir. BAMBANG TRIATMODJO, DEA
CATATAN
GAMBAR SKALA
PINTU INTAKE 1:50
JUMLAH LEMBAR NO. LEMBAR
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 38/42
50
200
100
400
PENAMPANG SALURAN PENGANTARskala 1:50
UNIVERSITAS GADJAH MADA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
TUGAS BANGUNAN
TENAGA AIR semester ganjil
2011 / 2012
NAMA No. Mhs.
RIO HANUNG PRABOWO
ADITYA RISKI TAUFANI
RIFQI ANRA WIJAYA
34402
35210
35568
DOSEN
Prof. Dr. Ir. BAMBANG TRIATMODJO, DEA
CATATAN
GAMBAR SKALA
PENAMPANG SALURAN
PENGANTAR1:50
JUMLAH LEMBAR NO. LEMBAR
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 39/42
60
1.6000
POT I-I
100
400 560
200 400
TAMPAK ATAS FOREBAYSskala 1:100
UNIVERSITAS GADJAH MADA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
TUGAS BANGUNAN
TENAGA AIR semester ganjil
2011 / 2012
NAMA No. Mhs.
RIO HANUNG PRABOWO
ADITYA RISKI TAUFANI
RIFQI ANRA WIJAYA
34402
35210
35568
DOSEN
Prof. Dr. Ir. BAMBANG TRIATMODJO, DEA
CATATAN
GAMBAR SKALA
TAMPAK ATAS
FOREBAYS
1:100
JUMLAH LEMBAR NO. LEMBAR
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 40/42
400
200
160
60 240
POT I-I FOREBAYSskala 1:100
UNIVERSITAS GADJAH MADA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
TUGAS BANGUNAN
TENAGA AIR semester ganjil
2011 / 2012
NAMA No. Mhs.
RIO HANUNG PRABOWO
ADITYA RISKI TAUFANI
RIFQI ANRA WIJAYA
34402
35210
35568
DOSEN
Prof. Dr. Ir. BAMBANG TRIATMODJO, DEA
CATATAN
GAMBAR SKALA
POT I-I FOREBAYS 1:100
JUMLAH LEMBAR NO. LEMBAR
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 41/42
PIPA PENSTOCKKETERANGAN :
- PANJANG PIPA = 375 m
- DIAMETER PIPA = 1.6 m
skala 1:500 - TEBAL PENSTOK = 0.47 cm
UNIVERSITAS GADJAH MADA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
TUGAS BANGUNAN
TENAGA AIR semester ganjil
2011 / 2012
NAMA No. Mhs.
RIO HANUNG PRABOWO
ADITYA RISKI TAUFANI
RIFQI ANRA WIJAYA
34402
35210
35568
DOSEN
Prof. Dr. Ir. BAMBANG TRIATMODJO, DEA
CATATAN
GAMBAR SKALA
PIPA PENSTOCK 1:500
JUMLAH LEMBAR NO. LEMBAR
PIPA PENSTOCKSkala 1: 500
5/13/2018 Perancangan Mikro Hidro - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mikro-hidro 42/42
+49.5
+12
+10
Elevasi Fondasi Turbinskala 1:100
UNIVERSITAS GADJAH MADA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
TUGAS BANGUNAN
TENAGA AIR semester ganjil
2011 / 2012
NAMA No. Mhs.
RIO HANUNG PRABOWO
ADITYA RISKI TAUFANI
RIFQI ANRA WIJAYA
34402
35210
35568
DOSEN
Prof. Dr. Ir. BAMBANG TRIATMODJO, DEA
CATATAN
GAMBAR SKALA
ELEVASI FONDASI
TURBIN
1:100
JUMLAH LEMBAR NO. LEMBAR