PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO
HIDRO DENGAN TURBIN PELTON SEBAGAI ALAT PERAGA
MATA KULIAH ENERGI BARU DAN TERBARUKAN
Oleh
Didik Taranata Kusuma NIM: 612007038
Skripsi
Untuk Melengkapi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektronika Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro Dengan Turbin Pelton
Sebagai Alat Peraga Mata Kuliah Energi Baru Dan Terbarukan
Oleh :
Didik Taranata Kusuma
NIM : 612007038
Skripsi ini telah diterima dan disahkan Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik dalam
Konsentrasi Teknik Elektronika Program Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Disahkan oleh :
Pembimbing I Pembimbing II
Deddy Susilo, M.Eng. Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng.
PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
Saya, yang bertanda tangan dibawah ini:
NAMA : Didik Taranata Kusuma
NIM : 612007038
JUDUL SKRIPSI : Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro Dengan Turbin Pelton Sebagai Alat Peraga Mata Kuliah Energi Baru Dan Terbarukan
Menyatakan bahwa skripsi tersebut di atas bebas plagiat. Apabila ternyata ditemukan unsur plagiat di dalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan sanksi apapun sesuai aturan yang berlaku.
Salatiga, 16 Februari 2015
Didik Taranata Kusuma Materai Rp,
INTISARI
Seiring dengan perkembangan peradaban manusia, tingkat kebutuhan energi manusia juga semakin meningkat. Pemenuhan energi ini sebagian besar berasal dari pembakaran bahan bakar fosil yang berumur jutaan tahun dan tidak dapat diperbaharui. Solusi dari masalah ini adalah dikembangkannya energi alternatif, salah satunya yaitu dari tenaga air skala kecil dapat berupa aliran sungai, irigasi, dan air terjun atau biasa disebut Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH).
Tujuan dari skripsi ini adalah untuk merealisasikan suatu alat miniatur PLTMH sebagai alat peraga mata kuliah energi baru dan terbarukan, Fakultas Teknik Elektronika dan Komputasi Universitas Kristen Satya Wacana. Cara kerjanya dengan menggerakkan turbin pelton untuk memutar generator menggunakan sumber dari pompa air, keluaran dari generator berupa tegangan dan arus ditampilkan dalam display 7 segment. debit air didapatkan dari hasil pembacaan sensor flowmeter oleh mikrokontroler.
ABSTRACT
Along with the development of human civilization, the level of human need upon energy have also increased. Fulfillment of this energy mostly comes from the unrenewable fossil fuels. The solution of this problem is alternative energy, one of which is coming from energy of the small scale water streams, such as small river flow, irrigation, and waterfalls or what we usually call with the Micro-hydro power plants.
The purpose of this thesis is to realize a demo tool Micro-hydro power plants for the studying new and renewable energy resources at Electronics and Computer Engineering Faculty, Satya Wacana Christian University. The demo tool works by rotating turbine pelton to drive a generator, using water pump to circulate the water. The output voltage and current of the generator were shown in 7 segment display. The value of flow rate was available from the result of water flow sensor readings by the microcontroller.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia yang senantiasa penulis terima dalam menyelesaikan perancangan serta penulisan skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang baik secara langsung maupun tidak telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini :
1. Allah SWT atas semua kasih karunia yang tak terkira sehingga penulis dapat mengentaskan diri dari kampus ini.
2. “Sendiko Dawuh”, Bapak Muslihan dan Ibu Lasmi terima kasih untuk
segalanya, kalianlah sumber semangat terbesar dalam hidupku.
3. Bapak Deddy Susilo, M.Eng. dan Bapak Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng. selaku pembimbing I dan pembimbing II, terima kasih atas bimbingan, arahan dan ide-ide cemerlang yang menginspirasi penulis selama mengerjakan skripsi ini.
4. Adik-adikku Siena Wahlul Arzaqi dan Muhammad Mukhtar Abdul
Mannaan, kalianlah penghibur dan semangatku.
5. Lestari Utami Larasati S.E. yang “gemesin” terima kasih atas doa dan
8. “Mahasisa” angkatan 2007, kita yang terakhir tahun ini!!!
10. Bapak keamanan kampus dan staff kampus, terima kasih atas semua perhatian dan pengertiannya.
11. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan terima kasih.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.
Salatiga, Februari 2015
DAFTAR ISI
3.2.9 Meja Alat ... 22
3.3 Perancangan Perangkat Lunak ... 23
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ... 24
4.1 Pengujian Sensor Flowmeter ... 24
4.2 Pengujian Modul pompa Air ... 26
4.3 Pengujian Output Generator ... 26
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 30
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Skema PLTMH ... 3
Gambar 2.2 Gambar 2.2 Turbin Francis ... 5
Gambar 2.3 Turbin Propeller / Kaplan ... 6
Gambar 2.4 Perbandingan Jenis Turbin Berdasarkan Debit Air dan Head ... 6
Gambar 2.5 Turbin Pelton ... 7
Gambar 2.6 Kecepatan Zat Cair yang Keluar Dari Dasar Sebuah Wadah ... 8
Gambar 2.7 Persamaan Kontinuitas ... 9
Gambar 2.8 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega16 ... 11
Gambar 2.9 Aki ... 12
Gambar 2.10 Sensor Flowmeter ... 13
Gambar 3.1 Diagram Alat ... 14
Gambar 3.2 Untai Pengatur Debit Air ... 15
Gambar 3.3 Realisasi Pengatur Debit Air ... 16
Gambar 3.4 Sudu Turbin ... 17
Gambar 3.5 Sketsa Piringan dan Penghubung Turbin pelton ... 17
Gambar 3.6 Realisasi Turbin Pelton ... 18
Gambar 3.7 Nozzle ... 18
Gambar 3.8 Rumah turbin ... 18
Gambar 3.9 Generator ... 19
Gambar 3.10 Sensor Flowmeter ... 19
Gambar 3.11 Untai Regulator LM2596-Adj ... 20
Gambar 3.12 Konfigurasi Display LCD Debit Air dan Display Tegangan & Arus Pompa Air ... 21
Gambar 3.13 Untai regulator LM7805 ... 21
Gambar 3.14 Realisasi Bagian Display ... 21
Gambar 3.15 Meja Alat ... 22
Gambar 3.16 Diagram Alir Perangkat Lunak ... 23
Gambar 4.1 Pengujian Flowmeter ... 24
Gambar 4.2 Pengujian Keluaran Generator Pada Beban Regulator ... 27
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Konfigurasi Penggunaan PIN ATMega16 ... 20 Tabel 4.1 Pengujian Modul Pompa Air ... 26 Tabel 4.2 Pengujian Output Generator Tanpa Beban ... 27 Tabel 4.3 Pengujian Output Generator Dengan Beban
Regulator Pengisian Aki ... 28 Tabel 4.4 Pengujian Output Generator Dengan Beban
