ENERGI AIR

Anggota Kelompok :

Wahyu Fitra (F1C011092)

Rizki Yuli Widiantoro(F1C011082)

I Ketut Sukrenewita(F1C011026)

I Made Septayana(F1C011028)

Sayid Khidir Ali M(F1C011086)

Fahrul Rozi Idris

Ahmad Badri Asri

L Wira Kusuma

Energi Air

Energi air adalah energi yang telah dimanfaatkan secara luas di Indonesia yang dalam skala besar telah digunakan sebagai pembangkit listrik. Beberapa perusahaan di bidang pertanian bahkan juga memiliki pembangkit listrik sendiri yang bersumber dari energi air. Di masa mendatang untuk pembangunan pedesaan termasuk industri kecil yang jauh dari jaringan listrik nasional, energi yang dibangkitkan melalui sistem mikrohidro diperkirakan akan tumbuh secara pesat.

Energi ini dapat dimanfaatkan dan dikonversikan menjadi listrik, dan pembangkit listrik tenaga air tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca. Ini juga merupakan sumber energi terbarukan karena air secara terus menerus mengisi ulang melalui siklus hidrologi bumi. Semua sistem hidroelectrik membutuhkan sumber air mengalir tetap, seperti sungai atau anak sungai, tidak seperti tenaga matahari dan angin, tenaga ini dapat menghasilkan tenaga terus menerus selama 24 jam setiap harinya.

Gambaran Turbin AIR

Turbin air dikembangkan pada abad 19 dan digunakan secara luas untuk tenaga industri untuk jaringan listrik. Sekarang lebih umum dipakai untuk generator listrik. Turbin kini dimanfaatkan secara luas dan merupakan sumber energi yang dapat diperbaharukan.

Teori Pengoperasian

Teori Pengoperasian

Air dari sungai dibendung, kemudian dialirkan melalui parit. Sebagianair dialirkan ke dalam bak penampungan dan sebagian lagi di alirkanuntuk keperluan irigasi. Air dalam bak penampungan kemudian disaring dan dialirkan ke dalam bak penenang. Bak penenang berfungsiuntuk menenangkan air agar tidak terjadi kumparan air yang dapatmenyebabkan turbin bekerja tidak efisien. Air dalam bak penenangkemudian dialirkan melalui pipa-pipa besar yang disebut penstock yangmenuju power house. Di dalam power house terdapat turbin dangenerator. Putaran turbin menyebabkan generator berputar. Di dalamgenerator energi air yang digerakan turbin diubah menjadi energilistrik. Untuk menghasilkan tegangan yang tinggi maka perlu adanyatransformator.

Daya

Tenaga yang didapat dari aliran air adalah,

P = η ρ g h i

Dimana

· P = Daya (J/s or watts)

· η = efisiensi turbin

· ρ = massa jenis air (kg/m3)

· g = percepatan gravitasi (9.81 m/s2)

· h = head (m). Untuk air tenang, ada perbedaan berat antarapermukaan masuk dan keluar. Perpindahan air memerlukan komponentambahan untuk ditambahkan untuk mendapatkan aliran energi kinetik.Total head dikalikan tekanan head ditambah kecepatan head.

· i = aliran rata-rata (m3/s)

Pompa Penyimpanan

Beberapa turbin air didesain untuk pompa penyimpanhidroelektrik. Pompa ini dapat mengalirkan dan mengoperasikanpompa untuk memenuhi reservoir tinggi selama listrik tidak beroperasidan kemudian kembali ke turbin untuk membangkitkan daya selamapermintaan listrik tidak beroperasi. Turbin tipe ini biasanya berupadesain turbin Deriaz atau Francis.

Efisiensi

Turbin air modern dioperasikan pada efisiensi mekanis lebih dari90% (tidak terpengaruh efisiensi termodinamika).

Jenis-Jenis Turbin Air

Jenis-Jenis Turbin Air

Kincir Air

Kaplan

Francis

Kincir air

Kincir air

Pemanfaatan energi air dalam skala kecil dapatberupa penerapan kincir air dan turbin.Dikenal ada tiga jenis kincir air berdasarkansistem aliran airnya, yaitu : overshot, breast-shot, dan under-shot.

Pada kincir overshot, air melalui atas kincir dankincir berada di bawah aliran air. Air memutarkincir dan air jatuh ke permukaan lebihrendah. Kincir bergerak searah jarum jam.Pada kincir breast-shot, kincir diletakkansejajar dengan aliran air sehingga airmengalir melalui tengah-tengah kincir. Airmemutar kincir berlawanan dengan arahjarum jam. Pada kincir under-shot, posisikincir air diletakkan agak ke atas dan sedikitmenyentuh air. Aliran air yang menyentuhkincir menggerakkan kincir sehinggaberlawanan arah dengan jarum jam.

Turbin Kaplan

Turbin Kaplan termasuk kelompok turbin airreaksi jenis baling-baling (propeller).Keistimewaannya adalah sudut sudugeraknya (runner) bisa diatur (adjustableblade) untuk menyesuaikan dengankondisi aliran saat itu yaitu perubahandebit air. Pada pemilihan turbin didasarkanpada kecepatan spesifiknya. Turbin Kaplanini memiliki kecepatan spesifik tinggi (highspesific speed). Turbin kaplan bekerjapada kondisi head rendah dengan debitbesar .

Turbin FrancisTurbin francis merupakan jenis turbin tekanan

lebih. Sudunya terdiri atas sudu pengarah dan sudu jalan yang keduanya terendam dalam air. Perubahan energi terjadi seluruhnya dalam sudu pengarah dan sudu gerak, dengan mengalirkan air ke dalam sebuah terusan atau dilewatkan ke dalam sebuah cincin yang berbentuk spiral atau rumah kosong.Turbin Francis paling banyak digunakan di Indonesia. Turbin ini digunakan untuk tinggi terjun sedang,yaitu 20-440 meter.Teknik mengkonversikan energi potensial menjadi energi mekanik pada roda air turbin dilakukan melalui proses reaksi sehingga turbin Francis juga sering disebut turbin reaksi.

Turbin Pelton

Turbin Pelton adalah turbin untuk tinggi terjun yang tinggi, yaitu di atas 300 meter. Teknik mengkonversikan energi potensial air menjadi energi mekanik pada roda air turbin dilakukan melalui proses impuls sehingga turbin Pelton disebut juga turbin impuls. Turbin Pelton disebut juga turbin impuls atau turbin tekanan rata atau turbin pancaran bebas karena tekanan air keluar nosel sama dengan tekanan atmosfer.

Pemeliharaan

PemeliharaanSebuah turbin Francis dalam masa akhir penggunaanya, menunjukkan

lubang kavitasi, retakan kelelahan dan kerusakan besar. Dapat dilihat bekasperbaikan sebelumnya dengan las stainless steel.

Turbin didesain untuk bekerja dalam jangka waktu puluhan tahundengan sangat sedikit pemeliharaan pada elemen utamanya, intervalpemeriksaan total dilakukan dalam jangka waktu beberapa tahun.Pemeliharaan pada sudu, pengarah dan part lain yang bersentuhan dengan airtermasuk pembersihan, pemeriksaan dan perbaikan part yang rusak.

Keausan umumnya adalah lubang akibat kavitasi, retakan kelelahan danpengikisan dari benda padat yang tercampur dalam air. Elemen baja diperbaikidengan pengelasan, umumnya dengan las stainless steel. Area yang berbahayadipotong atau digerinda, kemudian dilas sesuai dengan bentuk aslinya ataudengan profil yang diperkuat. Sudu turbin tua mungkin akan mempunyaibanyak tambahan stainless steel hingga akhir penggunaannya. Prosedurpengelasan yang rumit mungkin digunakan untuk mendapatkan kualitasperbaikan terbaik.

Elemen lainnya yang membutuhkan pemeriksaan dan perbaikan selamapemeriksaan total termasuk bantalan, kotak paking dan poros, motor servo,sistem pendingin untuk bantalan dan lilitan generator, cincin seal, elemensambungan gerbang dan semua permukaan.

Pengaruh Pada lingkungan

Pengaruh Pada Lingkungan

Turbin air mempunyai pengaruh positif dan negatif bagi lingkungan.

Turbin adalah salah satu penghasil tenaga terbersih, menggantikan pembakaran bahan bakarfosil dan menghapuskan limbah nuklir. Turbin menggunakan energi terbarukan dan dedesain untukberoperasi dalam jangka waktu puluhan tahun. Turbin memproduksi sumber energi listrik duniadengan jumlah yang besar.

Dalam sejarah turbin juga mempunyai konsekuensi negatif. Putaran sudu atau gerbangpengarah dari turbin air dapat mengganggu ekologi natural sungai, membunuh ikan, menghentikanmigrasi dan menggangu mata pencaharian manusia. Contohnya, suku Indian Amerika di PasificNorthwest mempunyai mata pencaharian memancing ikan salmon, tapi pembangunan dam secaraagresif menghancurkan jalan hidupnya. Hingga akhir abad 20, dapat dimungkinkan untukmembangun sistem pembangkit tenaga air yang mengalihkan ikan dan organisme lainnya dari saluranmasuk turbin tanpa kerusakan atau kehilangan tenaga yang berarti. Sistem akan memerlukan sedikitpembersihan tetapi secara pada dasarnya lebih mahal untuk dibangun. Di Amerika Serikat sekarangmenahan migrasi ikan adalah ilegal, sehingga tangga ikan harus disediakan oleh pembangunbendungan.

TERIMA KASIH