rangkuman konversi

4
 Angin adalah salah satu bentuk energi yang tersedia di alam, Pembangkit Listrik T enaga Angin mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin. Cara kerjanya cukup sederhana, energi angin yang memutar turbin angin, diteruskan untuk memutar rotor pada generator dibagian belakang turbin angin, sehingga akan menghasilkan energi listrik. Energi Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan. Secara sederhana sketsa kincir angin adalah sebagai berikut : sumber : http://www.kincirangin.info/plta-gbr.php  Indonesia, negara kepulauan yang 2/3 wilayahnya adalah lautan dan mempunyai garis pantai terpanjang di d unia yaitu ± 80.791,42 Km merupakan wilayah potensial untuk pengembangan pembanglit listrik tenaga angin, namun sayang potensi ini nampaknya belum dilirik oleh pemerintah. Sungguh ironis, disaat Indonesia menjadi tuan rumah konfrensi dunia mengenai pemanasan global di Nusa Dua, Bali pada akhir tahun 2007, pemerintah justru akan membangun pembangkit listrik berbahan bakar batubara yang merupakan penyebab nomor 1 pemanasan global. Syarat  syarat dan kondisi angin yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik dapat dilihat pada tabel berikut. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah Pembangkit Listrik yang memanfaatkan energy potensial dan kinetic air menjadi energy listrik. Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah Generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh tenaga kinetik dari air. Jenis-jenis Turbin air Turbin atau kincir adalah komponen utama dalam proses pembangkitan tenaga listrik, turbin berfungsi sebagai pemutar generator.

Transcript of rangkuman konversi

5/11/2018 rangkuman konversi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/rangkuman-konversi 1/4

Angin adalah salah satu bentuk energi yang tersedia di alam, Pembangkit Listrik Tenaga Angin mengkonversikan energi angin

menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin. Cara kerjanya cukup sederhana, energi angin yang

memutar turbin angin, diteruskan untuk memutar rotor pada generator dibagian belakang turbin angin, sehingga akan menghasilkan

energi listrik. Energi Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan. Secara sederhana sketsa kincir

angin adalah sebagai berikut :

sumber : http://www.kincirangin.info/plta-gbr.php 

Indonesia, negara kepulauan yang 2/3 wilayahnya adalah lautan dan mempunyai garis pantai terpanjang di dunia yaitu ± 80.791,42

Km merupakan wilayah potensial untuk pengembangan pembanglit listrik tenaga angin, namun sayang potensi ini nampaknya belum

dilirik oleh pemerintah. Sungguh ironis, disaat Indonesia menjadi tuan rumah konfrensi dunia mengenai pemanasan global di Nusa

Dua, Bali pada akhir tahun 2007, pemerintah justru akan membangun pembangkit listrik berbahan bakar batubara yang merupakan

penyebab nomor 1 pemanasan global.

Syarat – syarat dan kondisi angin yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik dapat dilihat pada tabel berikut.

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah Pembangkit Listrik yang memanfaatkan energy potensial dan kinetic air menjadi

energy listrik. Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah Generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan olehtenaga kinetik dari air.

Jenis-jenis Turbin air Turbin atau kincir adalah komponen utama dalam proses pembangkitan tenaga listrik, turbin berfungsi sebagai pemutar generator.

5/11/2018 rangkuman konversi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/rangkuman-konversi 2/4

 

a. Turbin Impuls : Adalah turbin yang bekerja karena aliran air. Energi potensial air diubah menjadi energi kinetik pda nozle. Air

keluar nozle yang mempunyai kecepatan tinggi membentur sudu turbin. Setelah membentur sudu arah kecepatan aliran berubah

sehingga terjadi perubahan momentum (impulse). Akibatnya roda turbin akan berputar. Turbin impuls adalah turbin tekanan sama

karena aliran air yang keluar dari nosel tekanannya adalah sama dengan tekanan atmosfir sekitarnya. Semua energi tinggi tempat dan

tekanan ketika masuk ke sudu jalan turbin dirubah menjadi energi kecepatan.

Contoh : 

  Turbin Pelton. Untuk pembangkit skala besar membutuhkan head lebih kurang 150 meter tetapi untuk skala mikro head 20

meter sudah mencukupi.

Gambar Turbin Pelton 

  Turbin Turgo. Dapat beroperasi pada head 30 s/d 300 m. Seperti turbin pelton turbin turgo merupakan turbin impulse, tetapi

sudunya berbeda 

Gambar Turbin Turgo 

  Turbin Crossflow. Salah satu jenis turbin impuls ini juga dikenal dengan nama Turbin Michell-Banki yang merupakanpenemunya. Selain itu juga disebut Turbin Osberger yang merupakan perusahaan yang memproduksi turbin crossflow.

Turbin crossflow dapat dioperasikan pada debit 20 litres/sec hingga 10 m3 /sec dan head antara 1 s/d 200 m.

b. Turbin Reaksi : Sudu pada turbin reaksi mempunyai profil khusus yang menyebabkan terjadinya penurunan tekanan air selama

melalui sudu. Perbedaan tekanan ini memberikan gaya pada sudu sehingga runner  (bagian turbin yang berputar) dapat berputar.

Turbin yang bekerja berdasarkan prinsip ini dikelompokkan sebagai turbin reaksi. Runner turbin reaksi sepenuhnya tercelup dalam air

dan berada dalam rumah turbin.

Contoh :

5/11/2018 rangkuman konversi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/rangkuman-konversi 3/4

  Turbin francis. Turbin Francis merupakan salah satu turbin reaksi. Turbin dipasang diantara sumber air tekanan tinggi dibagian masuk dan air bertekanan rendah di bagian keluar. Turbin Francis menggunakan sudu pengarah. Sudu pengarah

mengarahkan air masuk secara tangensial. 

Gambar Turbin Francis

  Turbin Kaplan dan propeller merupakan turbin rekasi aliran aksial. Turbin ini tersusun dari propeller seperti pada perahu..

Propeller tersebut biasanya mempunyai tiga hingga enam sudu.

Tabel Daerah Operasi Turbin

Jenis Turbin  Variasi Head, m 

Kaplan dan Propeller 2 < H < 20

Francis 10 < H < 350

Peiton 50 < H < 1000

Crossflow 6 < H < 100

Turgo 50 < H < 250

Kriteria Pemilihan Jenis Turbin Pemilihan jenis turbin dapat ditentukan berdasarkan kelebihan dan kekurangan dari jenis-jenis turbin, khususnya untuk suatu desain

yang sangat spesifik. Pada tahap awal, pemilihan jenis turbin dapat diperhitungkan dengan mempertimbangkan parameter-parameterkhusus yang mempengaruhi sistem operasi turbin, yaitu :

Faktor tinggi jatuhan air efektif (Net Head) dan debit yang akan dimanfaatkan untuk operasi turbin merupakan faktor utama yang

mempengaruhi pemilihan jenis turbin, sebagai contoh : turbin pelton efektif untuk operasi pada head tinggi, sementara turbin propeller

sangat efektif beroperasi pada head rendah.

Faktor daya (power) yang diinginkan berkaitan dengan head dan debit yang tersedia.

Kecepatan (putaran) turbin ang akan ditransmisikan ke generator. Sebagai contoh untuk sistem transmisi direct couple antara generator

dengan turbin pada head rendah, sebuah turbin reaksi (propeller) dapat mencapai putaran yang diinginkan, sementara turbin pelton

dan crossflow berputar sangat lambat (low speed) yang akan menyebabkan sistem tidak beroperasi.

Ketiga faktor di atas seringkali diekspresikan sebagai "kecepatan spesifik, Ns", yang didefinisikan dengan formula:Ns = N x P0.51W .21

dimana :

N = kecepatan putaran turbin, rpm

P = maksimum turbin output, kWH = head efektif , m

Output turbin dihitung dengan formula:

P = 9.81 xQxHx qt

Dimana

Q = debit air, m 3 ldetik 

H = efektif head, m

ilt = efisiensi turbin

= 0.8 - 0.85 untuk turbin pelton

= 0.8 - 0.9 untuk turbin francis

= 0.7 - 0.8 untuk turbin crossfiow

= 0.8 - 0.9 untuk turbin propellerlkaplan

Kecepatan spesifik setiap turbin memiliki kisaran (range) tertentu berdasarkan data eksperimen. Kisaran kecepatan spesifik beberapa

turbin air adalah sebagai berikut:

12≤Ns≤25 

5/11/2018 rangkuman konversi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/rangkuman-konversi 4/4

Turbin pelton

TurbinFrancis 60≤;Ns≤300 

Turbin Crossflow 40≤Ns≤200 

Turbin Propeller 250≤Ns≤ 1000 

Dengan mengetahui kecepatan spesifik turbin maka perencanaan dan pemilihan jenis turbin akan menjadi lebih mudah. Beberapa

formula yang dikembangkan dari data eksperimental berbagai jenis turbin dapat digunakan untuk melakukan estimasi perhitungan

kecepatan spesifik turbin, yaitu :

Turbin pelton (1 jet) Ns = 85.49/H0.243 (Siervo & Lugaresi, 1978)

Turbin Francis Ns = 3763/H0.854 (Schweiger & Gregory, 1989)Turbin Kaplan Ns = 2283/H

0.486(Schweiger & Gregory, 1989)

Turbin Crossfiow Ns = 513.25/H0.505

(Kpordze & Wamick, 1983)

Turbin Propeller Ns = 2702/H0.5 (USBR, 1976)

Komponen PLTA 

PLTA yang paling konvensional mempunyai empat komponen utama sebagai berikut :

1.  Bendungan,  berfungsi menaikkan permukaan air sungai untuk menciptakan tinggi jatuh air. Selain menyimpan air,

bendungan juga dibangun dengan tujuan untuk menyimpan energi.2.  Turbine, gaya jatuh air yang mendorong baling-baling menyebabkan turbin berputar. Turbin air kebanyakan seperti kincir

angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk memutar baling-baling digantikan air untuk memutar turbin.

Selanjutnya turbin merubah energi kenetik yang disebabkan gaya jatuh air menjadi energi mekanik.

3.  Generator, dihubungkan dengan turbin melalui gigi-gigi putar sehingga ketika baling-baling turbin berputar maka generator

 juga ikut berputar. Generator selanjutnya merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi elektrik. Generator di PLTA

bekerja seperti halnya generator pembangkit listrik lainnya.

4.  Jalur Transmisi, berfungsi menyalurkan energi listrik dari PLTA menuju rumah-rumah dan pusat industri.