• Tidak ada hasil yang ditemukan

Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro Dengan Turbin Pelton Sebagai Alat Peraga Mata Kuliah Energi Baru Dan Terbarukan

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro Dengan Turbin Pelton Sebagai Alat Peraga Mata Kuliah Energi Baru Dan Terbarukan"

Copied!
13
0
0

Teks penuh

(1)

LAMPIRAN

Panduan Manual

Alat Peraga PLTMH Dengan Turbin Pelton

1. Bagian – Bagian Alat

Gambar 1.1 Bagian Alat

Keterangan gambar:

1. Turbin Pelton

2. Rumah Turbin

3. Bagian Display

4. Pompa Air

5. Sensor Flowmeter

6. Tampungan Air

(2)

2. Bagian Display

Gambar 2.1 Kondisi OFF

Keterangan gambar:

1. Saklar ON/OFF.

2. Pengatur kecepatan pompa air.

3. Saklar hitam (switch keluaran generator), ada 3 kondisi yaitu posisi “0” tanpa beban,

posisi “I” untuk beban lampu pijar, dan posisi “II” untuk beban regulator pengisian

aki.

4. Display 1, tegangan (VAC) dan arus (A) pompa air.

5. Display 2, debit air (liter/menit).

6. Display 3, tegangan (VDC) dan arus (A) keluaran generator.

7. Display 4, tegangan (VDC) dan arus (A) keluaran regulator.

8. Display 5, tegangan (VDC) dan arus (A) arus beban.

NOTE: Bagian display dapat dibongkar dengan melepas skrup dibagian belakang, untuk

(3)

3. Cara kerja

a. Pastikan saklar hitam ada pada posisi “0”, dan pengatur kecepatan pompa air pada

posisi “max.” lihat gambar 2.1.

b. Hidupkan saklar ON/OFF. Semua display akan menyala dengan debit maksimal

dan keluaran tegangan dan arus pada generator tanpa beban.

Gambar 3.1 Kondisi ON

Display 1 akan menunjukkan tegangan (VAC) dan arus (A) yang dibutuhkan

pompa air untuk menghasilkan debit air.

Display 2 menunjukkan debit air maksimal 27 liter/menit.

Display 3 menunjukkan tegangan (VDC) dan arus (A) dari keluaran generator.

Display 4 menunjukkan tegangan (VDC) dan arus (A) dari keluaran regulator.

(4)

c. Pindah saklar hitam pada posisi “I” untuk mengetahui tegangan dan arus pada

keluaran regulator pengisian aki.

d. Pindah saklar hitam pada posisi “II” untuk mengetahui tegangan dan arus pada

beban lampu pijar.

e. Putar potensiometer untuk mengubah kecepatan pompa air untuk mendapatkan

hasil yang diingankan (sesuai langkah percobaan praktikum).

(5)

NOTE: Ada sebuah pipa pembuangan dengan sebuah kran, Saat alat akan digunakan

pastikan kran pada posisi “OFF” / tertutup (lihat gambar kiri).

Saat kran pada posisi “ON” / terbuka berfungsi membuang air pada instalasi pipa atas disaat

(6)

Petunjuk Praktikum Energi Baru dan Terbarukan Topik PLTMH Dengan Turbin Pelton

1. Tujuan

- Mahasiswa dapat mengetahui cara kerja dari PLTMH menggunakan turbin pelton.

- Mahasiswa dapat menghitung daya teknis PLTMH.

2. Teori Singkat

Mikrohidro atau yang dimaksud dengan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro

(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 ketinggian jatuhnya air (Head) dan jumlah debit air.

Mikrohidro merupakan sebuah istilah yang terdiri dari kata mikro yang berarti kecil

dan hidro yang berarti air. Perhitunganya teknis daya PLTMH sebagai berikut:

P = ρ Q g H (2.1)

P = Daya (W)

Q = Debit Aliran Air (m3/s)

H = Head (m)

ρ = massa jenis air (kg/m3)

Gambar 2.1 Turbin Pelton

Turbin pelton termasuk dalam turbin impuls yang lebih mengandalkan pada derasnya

aliran dan tinggi jatuhnya air saat mengenai turbin. Mempunyai beberapa komponen

(7)

menangkap aliran air dan juga rumah turbin untuk tempat roda jalan dan penahan air yang

keluar dari sudu-sudu turbin.

3. Langkah Praktikum

a. Pastikan saklar hitam pada posisi tengah “0”, dan potensiometer pada posisi

“max.”. ini merupakan posisi awal yaitu tanpa beban.

b. Hidupkan saklar ON/OFF.

c. Semua nilai keluaran akan tertampil dalam display LCD dan 7 segment.

d. Putar potensiometer untuk medapatkan hasil yang diinginkan (sesuai langkah

percobaan).

e. Langkah percobaan:

c.1. Pengujian Daya Pompa Air

- Pengujian dilakukan dengan cara memutar potensiometer dari posisi maksimal

sampai minimal untuk mengetahui range tegangan dan arus yang digunakan oleh

pompa air.

- Lakukan pengujian untuk percobaan dengan range tegangan maksimal – 200V –

150V -100V – 50V – 0V, catat arus yang ditampilkan pada LCD. Kemudian

hitung daya yang digunakan oleh pompa air dengan rumus daya P = V.I. Catat

hasilnya dalam bentuk tabel.

c.2. Pengukuran Debit Air

- Langkah pengukuran sama dengan pengujian daya pompa air yaitu dengan cara

memutar potensiometer dari posisi maksimal sampai minimal dengan range

tegangan sama pada percobaan c.1. Pengukuran ini untuk mengetahui resolusi

debit air yang dapat dihasilkan oleh alat peraga.

- Debit air akan tertampil pada LCD mikrokontroler dalam liter/menit. Satuan ini

harus diubah dahulu ke m3/s yaitu dengan cara mengubah liter ke m3 yaitu dikali

10-3. Kemudian dibagi dengan 60 agar menit menjadi detik (s).

1 liter/menit = 1*10-3 m3/s 60

- Lakukan pengukuruan dan catat hasilnya pada tabel dengan range mengikuti

(8)

c.3. Pengukuran Head Tinggi Air

- Diketahui diameter nozzle adalah sebesar 8 mm.

- Pengukuran ini dilakukan setelah mendapatkan hasil dari percobaan c.2. dan

bertujuan untuk mengetahui Head dari PLTMH, yang sebenarnya dalam aplikasi

realnya dapat di ukur dari beda ketinggian antara dum air sampai nozzle.

- Dengan menggunakan rumus debit aliran (Q) yaitu jumlah volume aliran per satuan waktu.

Q = A.v (3.1)

Dimana :

v = Kecepatan aliran (m/s)

A = Luas penampang pipa (m)

Q = Debit aliran (m³/s)

Selain persamaan di atas dapat juga menggunakan persamaaan sebagai berikut:

Untuk mengetahui Head yang ada pada perancangan PLTMH dapat

menggunakan rumus (2.3). Rumus ini merupakan penerapan dari hukum bernoulli untuk menghitung kecepatan zat cair yang keluar dari dasar sebuah wadah seperti ditunjukkan pada gambar 2.2.

(9)

Kita terapkan persamaan Bernoulli pada titik 1 (permukaan wadah) dan titik 2 (permukaan lubang). Karena diameter lubang pada dasar wadah jauh lebih kecil dari diameter wadah, maka kecepatan zat cair di permukaan wadah dianggap nol (v1 = 0). Permukaan wadah dan permukaan lubang terbuka sehingga tekanannya sama dengan tekanan atmosfir (P1 = P2). Dengan demikian, persamaan Bernoulli untuk kasus ini adalah:

Massa jenis zat cair (air) sama, maka kita sederhanakan.

v = √(2gH) (3.3)

Dimana :

H = Head (m)

g = percepatan gaya gravitasi (m2/s)

- Catat hasil perhitungan Head pada tabel.

- Berikan satu contoh perhitungan Head. Setelah mendapatkan Head maka kita

dapat menghitung daya teknis PLTMH yang ada pada alat peraga ini. Rumus 2.1.

c.4. Pengukuran Daya Output Generator

- Pengujian dilakukan masih mengacu pada range percobaan c.1. yaitu dengan

memutar potensiometer dari maksimal sampai minimal dengan range tegangan

pompa air maksimal – 200V – 150V – 100V – 50V – 0V

- Dilakukan 3 kali, saat tanpa beban, beban regulator dan beban lampu pijar. Yang

(10)

- Pertama yaitu saat tanpa beban, kondisikan saklar hitam pada posisi “0”, catat

hasilnya yang tertampil pada display 7 segment untuk output generator. Kemudian

hitung dayanya.

- Kedua dengan beban regulator untuk pengisian aki, kondisikan saklar hitam pada

posisi “I”, catat hasilnya yang tertampil pada display 7 segment untuk output

generator. Kemudian hitung dayanya.

- Ketiga dengan beban lampu pijar, kondisikan saklar hitam pada posisi “II”, catat

hasilnya yang tertampil pada display 7 segment untuk output generator. Kemudian

hitung dayanya.

c.5. Penghitungan Efisiensi Sistem

- Penghitungan ini bertujuan untuk melihat efisiensi dari alat peraga, Yang dimaksudkan efisiensi sistem disini adalah efisiensi dari turbin pelton dengan cara membandingkan daya teknis PLTMH yang keluar dari nozzle dengan daya yang keluar dari generator.

Pout Generator * 100%. Daya Teknis PLTMH

(11)

Hasil Praktikum

Percobaan c.1. Pengujian Daya Pompa Air

Tegangan (VAC) Arus (A) Daya (W)

Percobaan c.2. Pengukuran Debit Air

Gunakan rumus pada percobaan c.2 untuk mengubah satuan liter/menit menjadi m3/s

1 liter/menit = 1*10-3 m3/s 60

Tegangan (VAC) Debit Air

(liter/menit)

Percobaan c.3. Pengukuran Head Tinggi Air

Kita pakai debit maksimal 27 liter/menit dan kita ubah dulu ke dalam satuan internasional debit air (Q) m3/s dengan cara seperti berikut:

Dari persamaan 1 liter = 1 dm3 = 10−3 m3.

27 liter/menit = 27 x 10-3 m3/menit

1 menit dibagi 60 agar menjadi detik (s), maka debit air (Q) menjadi

(12)

Setelah diubah langkah selanjutnya adalah mencari kecepatan aliran, dari persamaan (2.1) diketahui :

diameter nozzle adalah 8 mm = 8 x 10-3 m, maka didapat :

Q = A.v = . v

0.45 x 10-3 = 22/7 * (4 x 10-3)2 * v

0.45 x 10-3 / 5.03 x 10-5 = v

v = 8.95 m/s

Terakhir adalah mencari Head yang ada pada nozzle. Dari persamaan (2.3) maka akan didapatkan:

(13)

Percobaan c.4. Pengukuran Daya Output Generator

Tegangan

(VAC)

Tanpa Beban Beban Regulator Beban Lampu Pijar

Tegangan

Percobaan c.5. Penghitungan Efisiensi Sistem

Yang dimaksudkan efisiensi sistem disini adalah efisiensi dari turbin pelton dengan cara

membandingkan daya teknis PLTMH yang keluar dari nozzle dengan daya yang keluar dari

generator.

Beban Beban Regulator Beban Lampu Pijar

Gambar

Gambar 1.1 Bagian Alat
Gambar 2.1 Kondisi OFF
Gambar 3.1 Kondisi ON
Gambar 2.1 Turbin Pelton
+2

Referensi

Dokumen terkait

Dimana proses pembangunan tersebut masih terhambat oleh permasalahan sumber daya dalam hal ini tenaga kerja yang masih terbatas yang mengakibatkan pengalokasian masih

Sehubungan dengan pelaksanaan Seleksi Umum Penyedia Jasa Konsultansi, Direktorat Jenderal Minyak dan Gas Bumi Tahun 2016, untuk pekerjaan “Penilaian dan Pemberian

Orang yang diangkat oleh penguasa untuk mengadili perkara diantara manusia menurut ketentuan undang- undang yang berlaku, yang bersumber dan hukum Islam adalah pengertian

Mitratani Dua Tujuh Jember, dan untuk mengetahui variabel manakah dari kompensasi, stres kerja, lingkungan kerja, motivasi, dan disiplin kerja yang memberikan

[r]

Dalam kegiatan pembelian dan penjualan berlangsung dengan sangat cepat dan dalam jumlah yang sangat besar, baik dalam memenuhi kebutuhan bahan baku maupun untuk kebutuhan

Dengan demikian semua bentuk makanan dan minuman siap santap yang banyak dijual untuk umum di tempat-tempat keramaian, tempat-tempat bekerja, atau di pasar-pasar dapat

Jika pemberian ekstrak jahe berbagai dosis yang berbeda berpengaruh terhadap pemulihan jumlah spermatozoa mencit setelah terpapar 2- ME, maka terdapat perbedaan antara kelompok