PROPOSAL_PKMKC_SMART.docx

PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

PLTNH (PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NANO HIDRO)

(RANCANG BANGUN ALAT BERBASIS TENAGA AIR SEDERHANA UNTUK KEADAAN DARURAT DI INSTALASI PENERANGAN RUMAH

TANGGA)

BIDANG KEGIATAN :

PKM - KARSA CIPTA

Diusulkan oleh :

Reski Trimayuda Marani 3.31.13.1.16/2013

Arif Rochman 3.31.13.1.05/2013

Brian Ivan Baskara 3.31.13.1.06/2013

Erfan Djati Widodo 3.31.13.1.08/2013

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

SEMARANG

i

2015

PENGESAHAN PROPOSAL PKM – KARSA CIPTA

1. Judul Kegiatan : PLTNH : Pembangkit Listrik Tenaga Nano Hidro (Pembangkit Listrik Berbasis Tenaga Air Sederhana Untuk Keadaan Darurat Di Instalasi Penerangan Rumah Tangga)

2. Bidang Kegiatan : PKM – KC 3. Ketua Pelaksan Kegiatan

a. Nama Lengkap : Reski Trimayuda Maranib. NIM : 3.31.13.1.16c. Jurusan : Teknik Elektrod. Politeknik : Politeknik Negeri Semarange. Alamat Rumah dan No Tel./HP : Wonosari II/48 Semarang

085712164340f. Alamat Email : reski.trimayuda.marani @gmail.com

4. Anggota Pelaksana Kegiatan : 3 orang5. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar :Drs. Daeng Supriyadi Pasisarha, S.T. M.Eng

b. NIDN : 0009065802c. Alamat Rumah dan No Tel./HP : Jl. Sekip I/10 Tembalang

6. Biaya Kegiatan Totala. Sumber Dikti : Rp 12.000.000,00

7. Jangka Waktu Pelaksanaan : 5 bulan

Semarang, Oktober 2015

MenyetujuiKetua Jurusan Teknik Elektro

Adi Wasono, B.Eng, M.EngNIP. 196401221991031002

Ketua Pelaksana Kegiatan

Reski Trimayuda Marani NIM. 3.31.13.1.16

Wakil Direktur III

Poniman, SE, M.SiNIP. 196708121990031003

Dosen Pendamping

Drs. Daeng S. P, S.T. M.Eng NIDN. 0009065802

ii

mailto:[email protected]

DAFTAR ISI

Halaman Sampul............................................................................................... iHalaman Pengesahan........................................................................................ iiDaftar Isi........................................................................................................... iiiRingkasan......................................................................................................... iv

I. Pendahuluan..................................................................................... 1II. Tinjauan Pustaka.............................................................................. 2III. Metode Pelaksanaan........................................................................ 5IV. Jadwal Kegiatan dan Biaya.............................................................. 6V. Daftar Pustaka.................................................................................. 8

Lampiran - lampiran

iii

RINGKASAN

Pemadaman listrik akhir-akhir ini sering terjadi, terutama di kalangan rumah tangga. Hal ini disebabkan karena transmisi listrik dari PLN yang sulit terdistribusikan. Sehingga penulis merasa kurang nyaman apabila terjadi pemadaman dan harus menggunakan penerangan sederhana yang mahal dan beresiko terjadi kebakaran. Oleh karena itu, dalam kegiatan PKM ini tim penulis menciptakan inovasi terbaru untuk pembangkit listrik tenaga air yang berskala nano yang memanfaatkan air dari PAM yang mengalir deras. PLTNH diharapkan dapat mensuplai listrik untuk fungsi penerangan dalam rumah. Kegiatan ini bertujuan untuk menghasilkan produk PLTNH yang dapat digunakan untuk seluruh kalangan masyarakat dalam meningkatkan kenyamanan.

Produk PLTNH memiliki cara kerja seperti PLTA yang dasarnya adalah sebuah turbin yang digerakkan oleh air PAM yang kemudian disimpan dalam aki dan menggunakan inverter untuk mengubah tegangan dc menjadi tegangan ac. Dengan desain PLTNH yang kecil dan dengan harga terjangkau, PLTNH diharapkan dapat diproduksi masal untuk kalangan masyarakat.

Kegiatan ini dilakukan dengan kajian teori, melakukan percobaan berdasarkan teori yang ada, serta modifikasi dari hasil percobaan tersebut.

iv

I. PENDAHULUAN

Latar Belakang MasalahDalam usaha meningkatkan mutu kehidupan dan pertumbuhan ekonomi

dikalangan masyarakat, energi listrik memiliki peranan yang sangat penting. Ketersediaan energi listrik di kalangan masyarakat sebagai salah satu bentuk energi yang siap pakai, selain untuk penerangan tentu saja akan mendorong segala kegiatan di berbagai aspek. Salah satu inovasi ini dapat berpotensi untuk dijadikan sumber energi pembangkit listrik tenaga air skala mini. Untuk mengurangi keterbatasan sumber energi listrik maka pembangkit listrik ini dapat menjadi solusi. Pembangkit listrik ini menggunakan suatu inovasi teknologi baru yang dikembangkan untuk membuat suatu cadangan sumber energi listrik dalam skala kecil yang dapat digunakan untuk instalasi listrik di rumah tangga.

Melalui program PKM ini, penulis mencoba membuat sebuah desain PLTNH dengan memperhatikan efisiensi, biaya produksi serta kenyamanan. Besar harapan penulis agar PLTNH ini dapat menjadi pelopor teknologi kreatifitas dan solusi sebagai sumber energi cadangan di masyarakat.

Perumusan MasalahPerumusan yang akan digunakan adalah bagaimana membuat suatu desain

PLTNH yang memiliki tingkat kualitas efisiensi yang lebih tinggi serta mudah dan menarik. Efisiensi yang dimaksud adalah tingkat kebutuhan yang digunakan masyarakat, kualitas bahan, serta kenyamanan bagi pengguna. Desain yang dibuat mencakup sistem pembangkit listrik tenaga air sebagai dasar pembuatan PLTNH.

TujuanTujuan program yang hendak dicapai adalah sebagai berikut :

a. Mensosialisasikan suatu inovasi baru tentang PLTNH.b. Menumbuhkan jiwa kreatifitas mahasiswa dalam penggunaan sumber energi

listrik. c. Meningkatkan kemudahan disekitar lingkungan masyarakat.d. Meminimalisir keterbatasan sumber energi listrikyang ada di lingkungan

masyarakat. e. Menjadi suatu alat penyimpanan sumber energi listrik di lingkungan

masyarakat.

1

Luaran Yang DiharapkanLuaran yang diharapkan dalam program ini adalah :

a. Mencegah sering keterbatasan sumber energi listrik di lingkungan masyarakat.

b. Meningkatkan efisiensi penggunaan energi listrik di kalangan masyarakat.

c. Menemukan manfaat produk PLTNH bagi lingkungan masyarakat.

Kegunaana. Dapat membangkitkan energi listrik berbasis tenaga air

sebagai sumber energi listrik cadangan.b. PLTNH sebagai inovasi baru dalam pencegahan keterbatasan

sumber energi listrik di lingkungan masyarakat.c. Meningkatkan kreatifitas mahasiswa dalam menciptakan hasil

karya yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan dan menyimpan sumber energi listrik di lingkungan masyarakat.

d. Menumbuhkan rasa kenyamanan bagi penggunanya ketika suatu saat sumber energi listrik hilang atau padam.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Dasar Teori

PLTNH adalah suatu sistem yang memanfaatkan air yang mengalir, atau dialirkan sedemikian rupa, sehingga dapat menghasilkan energy listrik dalam skala kecil. Komponen pada system nano hidro, tidak jauh berbeda dengan sistem PLTA, yang antara lain adalah:

1. Turbin

2. Altenatoratau generator

3. Transmisi roda gigi

Sedangkan untuk mendapatkan hasil atau energi listrik yang optimal bias ditambahkan komponen lain seperti nosel ataupun accumulator untuk menyimpan energy listrik yang dihasilkan.

Prinsip kerja system nano hidro adalah:

Pertama, aliran air diarahkan ke turbin sedemikian rupa sehingga turbin dapat berputar. Putaran dapat terjadi karena aliran air menabrak sudu-sudu turbin sehingga energy mekanis dari air diubah untuk menggerakkan

2

turbin. Seiring perputaran turbin maka poros turbin pun ikut berputar. Putaran dari poros turbin tidak dapat secara langsung digunakan untuk memutar alternator karena putaran poros harus disesuaikan dengan spesifikasi alternator. Karena itulah diperlukan adanya transmisi roda gigi, tidak lain untuk menyesuaikan putaran seperti apa yang diinginkan (sesuai dengan spesifikasi alternator).

Jika didasarkan pada pemakaian atau tidaknya nosel pada turbin, maka turbin dapat dibedakan menjadi dua yaitu:

1. Turbin Impulse, dan

2. TurbinReaksi.

Turbin impulse menggunakan nosel untuk mempercepat aliran, sedangkan turbin reaksi dapat digunakan tanpa harus membuat nosel. Secara garis besar perbedaan kedua jenis turbin diatas adalah sebagai berikut:

Jenis Turbin Turbin Reaksi Turbin Impuls

Keunggulan Hasil lebih besarEfisien pada head rendah

Efisien pada head tingiTidak terpengaruh oleh pengotor air

Kelemahan Perawatan susah dan mahal Tidak optimal pada head yang rendah

Dalam dunia keteknikan dikenal banyak jenis turbin diantaranya adalah Turbin Cross-flow Francis, Pelton, Keplan, dan Turgo. Turbin Crossflow atau turbin bangki dapat bekerja baik pada head yang randah serta debit air yang tidak terlalu besar. Turbin Crossflow dapat bekerja efektif pada head 1 meter sampai dengan 12 meter. Banyak kemudahan yang bisa didapatkan dari turbin ini tidak hanya pembuatannya yang mudah dan murah, perawatannya pun tidak mahal dan tidak susah. Turbin Francis terdiri dari sudu sudu pengarah dan sudu jalan yang keduanya terendam dalam air. Turbin jenis ini menggunakan saluran berbentuk rumah keong untuk mengalirkan air. Karena kerumitannya turbin ini tentu sulit untuk dibuat. Turbin Kaplan seperti baling-baling kipas angin listrik. Kelengkungan sudu, jumlah sudu, dan belokan air dalam sudu pada Turbin Kaplan lebih kecil jika dibandingkan dengan Turbin Francis, karena turbin ini digunakan pada kapasitar aliran yang besar dengan head yang kecil. ( Dietzel, 1980)

Jika didasarkan pada pemakaian atau tidaknya nosel pada turbin, maka turbin dapat dibedakan menjadi dua yaitu:

1. Turbin Impulse, dan

3

2. Turbin Reaksi.

Pada tahap awal, pemilihan jenis turbin dapat diperhitungkan dengan mempertimbangkan parameter-parameter khusus yang mempengaruhi sistem operasi turbin, yaitu :

1. Potensi daya air

Daya potensial yang tersedia dari tenaga air dihitung dengan rumus:

P = γ x Q x H

Dimana:

γ = berat jenis air ( N/m3)

Q = debit air (m3/s)

H = tinggi jatuh air (m)

P = γ x Q x H

= 9800 x 0,0015 x 1

= 14,7 Watt

2. Daya output turbin

Daya output pada turbin dihitung dengan rumus :

P = g x Q x h x eff. turbin

Dimana:

P = Daya (watt)

g = percepatan gravitasi (9.8 m/s2)

H = head (m)

Q = debit air (liter/sekon)

eff. turbin = Efisiensi turbin (untuk tipe crossflow = 0,7-0,8)

Misal efisiensi turbin =570% (untuk turbin hingga 10kW)

P teoritis = (0,0015 x 1 x 9.8× 0.5)

= 7,35 Watt

4

III. METODE PELAKSANAAN

Diagram alur penelitian yang akan dilakukan :

5

Mulai

Studi Literatur

Desain Awal

Cek Fungsionalitas

Gaga

Desain Ulang

Berhasil

Cek Kualitas

Gagal

Selesai

Diagram alir penelitian PLTNH

IV. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN

A. Biaya

No Jenis Pengeluaran Biaya (Rp)1 Peralatan penunjang Rp. 103.000,002 Bahan habis pakai Rp. 4.722.000,003 Perjalanan Rp. 200.000,004 Lain-lain Rp. 58.000,00

Jumlah Rp. 5.083.000,00

6

B. Kegiatan

No Jenis Kegiatan

Waktu Kegiatan

Bulan 1 Bulan 2 Bulan 3 Bulan 4 Bulan 5

Minggu ke-

Minggu ke-

Minggu ke-

Minggu ke-

Minggu ke-

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 41 Persiapan dan pengumpulan hasil survey2 Analisa hasil survey

3Perancangan peralatan dan hasil komponen

4 Pengolahan dan analisisa data5 Perakitan komponen6 Pengujian rangkaian7 Membandingkan hasil analisis data8 Kesimpulan, saran, dan laporan akhir

Tabel 1. Jadwal Kegiatan

7

V. DAFTAR PUSTAKA

_______.2014,http://insyaansori.blogspot.com/2014/02/pembangkit-listrik-tenaga-mikro-hidro.html (diakses 10 September 2014)

_______.2014,http://xa.yimg.com/kq/groups/21848584/1643241799/name/PROPOSAL+PEMANFAATAN+MIKROHIDRO+SEBAGAI+PEMBANGKIT.docx(diakses 10 September 2014)

_______.2014,http://id.wikipedia.org/wiki/Mikrohidro(diakses 14 September 2014)

_______.2014,ahabe.wordpress.com/plth(diakses 14 September 2014)Arismunandar, Wiranto. 1977. Penggerak Mula Turbin. Bandung: ITB.

Dietzel, Fritz, & Dakso Sriyono. 1980. Turbin, Pompa, dan Kompressor. Jakarta:Erlangga.

Kadir, Abdul.1987. “Energi: Sumber Daya, Inovasi, Tenaga Listrik dan Potensi Ekonomi”: UI-Press.

Pekik A. Dahono. 2004. Sumber Energi Alternatif (SEA), Laboratorium Penelitian Konversi Energi Elektrik. Bandung: Teknik Elektro. ITB.

Zuhal. 197 Dasar Tenaga Listrik. Bandung: Institut Teknologi Bandung (ITB).

8

http://id.wikipedia.org/wiki/Mikrohidro

http://xa.yimg.com/kq/groups/21848584/1643241799/name/%20PROPOSAL+PEMANFAATAN+MIKROHIDRO+SEBAGAI+PEMBANGKIT.docx



http://insyaansori.blogspot.com/2014/02/pembangkit-listrik-tenaga-mikro-hidro.html

http://insyaansori.blogspot.com/2014/02/pembangkit-listrik-tenaga-mikro-hidro.html

LAMPIRAN – LAMPIRAN

LAMPIRAN 1

Ketua Pelaksana

1. Identitas Diri

Nama : Reski Trimayuda Marani

NIM : 3.31.13.1.16

Jurusan/ Program Studi : Teknik Elektro / Teknik Listrik

Perguruan Tinggi : Politeknik Negeri Semarang

Tempat/ Tanggal Lahir : Semarang, 29 Agustus 1995

Jenis Kelamin : Laki-laki

Alamat : Jl. Wonosari II/48, Semarang

HP : 085712164340

Email : [email protected]

2. Riwayat Pendidikan :

2013 – Sekarang : Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri

Semarang2010 – 2013 : SMK Negeri 3 Semarang

2007 – 2010 : SMP Negeri 5 Semarang

2001 - 2007 : SD Negeri Barusari 02 Semarang

Tanda tangan,

ReReski Trimayuda MaraniNIM. 3.31.13.1.16


Anggota 1

1. Identitas Diri

Nama : Arif Rochman

NIM : 3.31.13.1.05

Jurusan / Program Studi : Teknik Elektro / Teknik Listrik


Tempat/ Tanggal Lahir : Pandeglang, 21 November 1994


Alamat Rumah : Jl. Raya Jiput RT 01/RW 01 Pandeglang - Banten

HP : 081229706450




Semarang2010 – 2013 : MA Negeri 2 Kota Serang

2007 – 2010 : MTs Negeri Pandeglang 2

2001 - 2007 : SD Negeri Babadsari 1

Tanda tangan,

Arif RochmanNIM. 3.31.13.1.05


Anggota 2

1. Identitas Diri

Nama : Brian Ivan Baskara

NIM : 3.31.13.1.06



Tempat/ Tanggal Lahir : Cilacap, 22 Oktober 1995


Alamat Rumah : Perum BKD blok IV No. C21 Cilacap

HP : 085747756679




Semarang2010 – 2013 : SMK Negeri 2 Cilacap

2007 – 2010 : SMP Negeri 5 Cilacap

2001 - 2007 : SD Negeri Gunung Simping 01 Cilacap

Tanda tangan,

Brian Ivan BaskaraNIM. 3.31.13.1.06

Anggota 3

1. Identitas Diri

Nama : Erfan Djati Widodo

NIM : 3.31.13.1.08



Tempat/ Tanggal Lahir : Semarang, 16 Mei 1995


Alamat : Jl. Pedurungan Baru I / 90, Semarang

HP : 085740225508




Semarang2010 – 2013 : SMA Negeri 1 Semarang

2007 – 2010 : SMP Negeri 15 Semarang

2001 - 2007 : SD Negeri Jomblang 02 Semarang

Tanda tangan,

Erfan Djati WidodoNIM. 3.31.13.1.08


DOSEN PENDAMPING

Nama : Drs. Daeng Supriyadi Pasisarha, S.T. M.Eng


NIDN : 0009065802

Jabatan Fungsional : Lektor Kepala

Jurusan : Teknik Elektro

Bidang Keahlian : Listrik


Tanda tangan,

Drs. Daeng Supriyadi Pasisarha, S.T. M.Eng.NIP. 196312221991031005

Justifikasi Anggaran Kegiatan

1. Peralatan penunjang

Material JustifikasiPemakaian

Kuantitas HargaSatuan (Rp)

Jumlah (RP)

Solder 2160 jam 1 buah Rp 70.000,00 Rp 70.000,00

Tang Sekun 1116 jam 1 buah Rp 25.000,00 Rp 25.000,00

Atraktor 2060 jam 1 buah Rp 8.000,00 Rp 8.000,00SUB TOTAL (Rp) Rp 103.000,00

2. Bahan Habis Pakai

Material Justifikasi Pemakaian

Kuantitas Harga Satuan (Rp) Jumlah (RP)

Transformator step up/ step down

2160 jam 1 buah Rp. 750.000,00 Rp. 750.000,00

Turbin Tesla 2160 jam 1 buah Rp. 1.500.000,00 Rp. 1.500.000,00Rectifire 2160 jam 4 buah Rp. 10.000,00 Rp. 40.000 ,00Generator / motor stepper

2160 jam 1 buah Rp. 700.000,00 Rp. 700.000,00

Kabel NYAF 1,5 2160 jam 8 meter Rp. 5000,00 Rp. 40.000,00Terminal blok 2160 jam 5 meter Rp. 5000,00 Rp. 25.000,00Sekrup 0,1 mm2 2160 jam 1pak Rp. 30.000,00 Rp. 30.000,00Sepatu kabel1,5 mm2 2160 jam 10 buah Rp. 500,00 Rp. 5.000,00Timah 2160 jam 2buah Rp. 16.000,00 Rp. 32.000,00Panel besi 2160 jam 1 buah Rp. 400.000,00 Rp. 400.000,00Kabel NYMHY 2160 jam 25 meter Rp. 10.000,00 Rp. 250.000,00Aki 12V/24 V 2160 jam 1buah Rp. 750.000,00 Rp. 750.000,00Lampu LED 4W 2160 jam 2 buah Rp. 80.000,00 Rp. 160.000,00Fitting lampu 2160 jam 2 buah Rp. 5000,00 Rp. 10.000,00Stop kontak 2160 jam 4buah Rp. 5000,00 Rp. 20.000,00Steker 2160 jam 2 buah Rp. 5000,00 Rp. 10.000,00

SUB TOTAL (Rp)Rp. 4.722.000,00

3. Perjalanan

Material Justifikasi Perjalanan


Jumlah (Rp)

Perjalanan ke tempat/kota

Membeli bahan habis

pakai

- Rp. 200.000,00 Rp. 200.000,00

SUB TOTAL (Rp) Rp 200.000,00

4. Lain-lain

Material Justifikasi Perjalanan


Jumlah (Rp)

Pembuatan laporan

- - Rp. 58.000,00

Rp. 58.000,00

SUB TOTAL (Rp) Rp 58.000,00

SUSUNAN ORGANISASI TIM KEGIATAN DAN PEMBAGIAN TUGAS

No.

Nama/NIM Program Studi Bidang Ilmu

Alokasi Waktu

(Jam/Minggu)

Uraian Tugas

1. Reski Trimayuda

Marani/ 3.31.13.1.16

Teknik Listrik Ilmu Terapan

20 Mengkoordinasi seluruh anggota kelompok dan penanggung

jawab2. Arif Rochman/

3.31.13.1.05Teknik Listrik Ilmu

Terapan20 Penyusun

laporan, editor laporan dan

pencari narasumber

3. Brian Ivan Baskara/

3.3113.1.06


20 Penyusun laporan, survei lapangan dan

penyusun anggaran biaya

3. Erfan Djati Widodo/

3.3113.1.08


20 Penyusun laporan, editor

laporan dan survei lapangan

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

POLITEKNIK NEGERI SEMARANGJalan Prof. H. Soedarto, S.H. Tembalang, Semarang 50275, PO BOX

6199/SMSTelp. (024) 7473417, 7499586, Faks. (024) 7472396

http://www.polines.ac.id, E-mail : [email protected]

SURAT PERNYATAAN KETUA PENELITI/PELAKSANA

Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Reski Trimayuda Marani

NIM : 3.31.13.1.16

Program Studi : Teknik Listrik

Jurusan : Teknik Elektro

Dengan ini menyatakan bahwa proposal Program Kreativitas Mahasiswa bidang

Karsa Cipta (PKM - KC) saya dengan judul :

PLTNH (Pembamgkit Listrik Tenaga Nano Hidro) yang diusulkan untuk tahun

anggaran 2014/2015 bersifat original dan belum pernah dibiayai oleh lembaga

atau sumber dana lain.

Bilamana di kemudian hari ditemukan ketidaksesuaian dengan pernyataan ini, maka

saya bersedia dituntut dan diproses sesuai dengan ketentuan yang berlaku dan

mengembalikan seluruh biaya penelitian yang sudah diterima ke kas negara.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sesungguhnya dan dengan sebenar-benarnya.

Semarang, Oktober 2015

Mengetahui,

Wakil Direktur III Yang menyatakan,

http://www.polines.ac.id/

Poniman, S.E., M.Si Reski Trimayuda Marani

NIP. 196711071993031002 NIM. 3.31.13.1.16GAMBAR – GAMBAR

1. GAMBAR PLTNH

2. GAMBAR INSTALASI LAMPU DARURAT

PROPOSAL_PKMKC_SMART.docx

Documents

Transcript of PROPOSAL_PKMKC_SMART.docx