RANCANG BANGUN SIMULATOR PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO (PLTMH)
(Studi PLTMH Cinta Mekar Kab Subang)
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Departemen Pendidikan Teknik Elektro
Oleh
DEDE IDAM SETIAWAN E.5051.1000268
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO DEPARTEMEN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN
RANCANG BANGUN SIMULATOR
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA
MIKROHIDRO (PLTMH)
Oleh
Dede Idam Setiawan
Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana pada Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan
© Dede Idam Setiawan
Universitas Pendidikan Indonesia
Februari 2015
Hak Cipta dilindungi undang-undang.
Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian,
HALAMAN PENGESAHAN
RANCANG BANGUN SIMULATOR PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO (PLTMH)
DEDE IDAM SETIAWAN NIM : E.5051.1000268
Disetujui dan disahkan oleh pembimbing :
Pembimbing I
Drs. Yadi Mulyadi, MT NIP. 19630727 199302 1 001
Pembimbing II
Ir. Chris Timotius K.K, M.M NIP. 19510630 198203 1 001
Mengetahui,
Ketua Departemen Pendidikan Teknik Elektro
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
ABSTRAK
Penelitian ini memaparkan hasil rancang bangun simulator pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH). Aplikasi ini dirancang untuk mengetahui mengenai skema PLTMH, komponen – komponen PLTMH serta perhitungan potensial daya dan kapasitas daya pembangkit. Metode yang digunakan untuk rancang bangun ini adalah metode eksperimen. rancang bangun simulator pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH) dibuat menggunakan aplikasi visual basic 6.0. kemudian simulator PLTMH diuji cobakan, Setelah PLTMH diujicobakan, didapatkan debit pada saluran 1500 l/detik, dan nilai head gross 18,6 meter, maka potensial daya sebesar 273,7 ≈ 274 kW, jika nilai debit dengan menggunakan 2 (dua) pipa pesat sebesar 1100 l/detik, tinggi jatuh air 17 meter, dengan efisiensi turbin 0,74, transmisi mekanik 0,98 dan efisiensi generator 0,85 serta jumlah kutub generator 2 kutub dan kecepatan 3000 rpm maka didapatkan 109,62 kW, jika nilai debit dengan menggunakan 1 (satu) pipa pesat sebesar 550 l/detik, tinggi jatuh air 17 meter, didapatkan 54,81 kW. Diharapkan penelitian ini, dapat mempermudah pengguna dalam memahami mengenai pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH).
Kata Kunci : Simulator, PLTMH
ABSTRACT
This study presents the results of design simulator micro hydro power plant (MHPP). This application is designed to find out about the MHPP scheme, components - components of the MHPP and the potential calculation power and power generating capacity. The method used for this design is the experimental method. engineering simulator micro hydro power plant (MHPP) created using Visual Basic 6.0 application. then the simulator MHPP tested, After MHPP tested, obtained discharge on channel 1500 l / sec, and the value of the gross head of 18.6 meters, the potential power of 274 kW ≈ 273.7, if the value of the discharge by using two (2) pipe rapidly of 1100 l / sec, 17-meter high water fall, the turbine efficiency of 0.74, 0.98 and mechanical transmission efficiency of 0.85 generators and generator 2 poles pole number and speed of 3000 rpm then obtained 109.62 kW, if the value of the discharge by using 1 (one) rapidly pipe of 550 l / sec, 17-meter high water fall, obtained 54.81 kW. Hopefully this research, can help users to understand about micro hydro power plant (MHPP).
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR ISI
1.6.Struktur Organisasi Penulisan ... 5
BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 6
2.1.Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro ... 6
2.2.Prinsip Kerja PLTMH ... 6
2.3.Tinggi Jatuh Air (Head) ... 7
2.4.Aliran Sungai (Debit) ... 8
2.5.Komponen – komponen PLTMH ... 9
2.5.1.Bendungan, Intake, Headrace dan Foreboy ... 9
2.5.2.Pipa Pesat (Penstcok) ... 10
2.5.3.Turbin Air ... 11
2.5.4.Generator ... 17
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
2.7.Potensi Hidrolis dan Daya Terbangkitkan ... 23
2.7.1.Potensi Hidrolis ... 23
3.3. Pembuatan Simulator Pada Visual Basic 6.0 ... 38
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Ilmu pengetahuan dan teknologi di era modern ini terus berkembang dengan pesat. Teknologi telah menjadi bagian dari hidup manusia sejak dulu, hal ini telah tercatat dalam lembaran sejarah. Manusia yang memiliki pemikiran untuk membuat seluruh aktifitas hidup menjadi lebih mudah dan praktis membuat banyaknya inovasi keteknologian, oleh karena itu manusia memiliki kecenderungan tidak bisa hidup tanpa bantuan teknologi.
Sebagian besar teknologi modern yang telah ada menggunakan listrik sebagai sumber energi, hal ini dikarenakan energi listrik dapat dikonversikan menjadi energi lain sesuai dengan kebutuhan. Dengan demikian energi listrik secara tidak langsung telah menjadi kebutuhan primer manusia setelah sandang , pangan dan papan.
Seiring berjalannya waktu kebutuhan manusia akan listrik terus meningkat, namun hal tersebut tidak sebanding dengan pembangkit listrik yang ada di Indonesia. Hal tersebut semakin diperparah oleh pasokan listrik di Indonesia yang belum merata di setiap daerah. Indonesia sudah memprogramkan untuk membuat listrik 10.000 Mega Watt, baik itu menggunakan sistem pembangkit listrik tenaga air (PLTA), pembangkit listrik tenaga angin (PLTB), pembangkit listrik tenaga uap (PLTGU), dan yang masih dalam pembahasan yaitu pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN).
2
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Energi (Ditjen EBTKE) Kementerian ESDM mengatakan bahwa rasio elektrifikasi Indonesia baru mencapai sekitar 73 %. Artinya masih ada sekitar 27 % yang belum terpenuhi kebutuhan listriknya.
Potensi air yang tersebar di seluruh wilayah Indonesia merupakan potensi energi yang perlu dieksplorasi sebagai sumber pembangkit baik skala besar (PLTA) maupun skala mini/pico (PLTMH). Potensi mikrohidro sebesar ± 450MW dan kapasitas terpasang baru ± 21 MW atau sekitar 4,5 % merupakan lahan untuk berkarya guna menghasilkan energi yang dapat dimanfaatkan oleh masyarakat. Regulasi dan kebijakan energi nasional yang memberi ruang untuk berkarya merupakan tantangan yang harus dijawab baik kalangan akademisi, praktisi, investor maupun masyarakat umum.
Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) merupakan pembangkit listrik berskala kecil (kurang dari 200 kW), yang memanfaatkan aliran air sebagai sumber penghasil energi. PLTMH termasuk sumber energi terbarukan dan layak disebut clean energy karena ramah lingkungan. Dari segi teknologi, PLTMH dipilih karena konstruksinya sederhana, mudah dioperasikan, serta mudah dalam perawatan dan penyediaan suku cadang. Secara ekonomi, biaya operasi dan perawatannya relatif murah, sedangkan biaya investasinya cukup bersaing dengan pembangkit listrik lainnya.
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
PLTMH Cinta Mekar diresmikan pada 17 april 2004. Dibangun atas bantuan UN-ESCAP (United Nations Ecomonic and Social Commission For Asia and the Pacific) yang memberi dana hibah sebesar 75 ribu dolar AS. Separuh dana lain ditanggung oleh PT Hidro Piranti. Sementara yayasan IBEKA (Institut Bisnis dan Ekonomi Kerakyatan) sendiri mengeluarkan dana yang sama untuk kepentingan diseminasi dan fasilitas training.
PLTMH Cinta Mekar memanfaatkan aliran irigasi dari sungai ciasem yang berhulu disungai sunda. PLTMH jenis run off river dengan debit run off sebesar 1500 l/detik dimana 400 l/detik digunakan untuk kepentingan pengairan persawahan dan 1100 l/detik untuk kepentingan PLTMH itu sendiri, dengan ketinggian 18,6 m. PLTMH Cinta Mekar menggunkan jenis crossflow twin turbine T-14 (turbin kembar crossflow) daya maksimal yang dihasilkan 120 kW.
Berdasarkan uraian tersebut di atas, penulis membuat simulator untuk memanfaatkan energi kinetik aliran sebagai sumber pembangkit listrik. Perancangan simulator ini memakai visualisasi menggunakan Visual Basic 6.0 yang dilengkapi dengan clip vidio untuk membuat simulasinya. Rancang bangun simulator pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH) juga bisa digunakan sebagai bahan pembelajaran maupun bahan penelitian lebih lanjut mengenai pembangkit listrik tenaga mikrohidro, dengan judul : Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH).
1.2Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, permasalahan yang diangkat pada penulisan skripsi ini adalah:
1. Bagaimana konsep dasar PLTMH?
2. Apa sajakah komponen-komponen PLTMH?
3. Bagaimana menghitung daya terbangkitkan suatu PLTMH?
4
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
1.3 Batasan Masalah
Materi tentang pembangkit listrik tenaga mikrohidro ini luas cakupannya, oleh karena itu maka dalam pembuatan simulasinya dibatasi hanya pada .
1. Penelitian ini hanya membuat rancang bangun simulator pembangkit listrik tenaga mikrohidro menggunakan aplikasi visual basic 6.0.
2. Komponen-komponen pada PLTMH, potensial daya, daya pada turbin dan daya pada generator.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penulisan skripsi ini adalah :
1. Untuk mengetahui bagaimana sistem dan komponen – komponen dari pembangkit listrik tenaga mikrohidro.
2. Untuk mengetahui cara menghitung daya terbangkitan suatu PLMTH. 3. Untuk mengetahui cara membuat rancang bangun simulator pembangkit
listrik tenaga mikrohidro menggunakan aplikasi visual basic 6.0.
4. Dapat mensimulasikan sistem Pembangkit listrik tenaga mikrohidro sebagaimana kondisi pembangkit sebenarnya.
5. Untuk mempermudah dalam mempelajari mengenai pembangkit listrik tenaga mikrohidro.
6. Mengoptimalkan pemakaian potensi air deras untuk sumber pembangkit listrik tenaga mikrohidro sebagai sumber kebutuhan penerangan listrik. untuk membantu kemajuan masyarakat desa yang merupakan daerah terpencil.
1.5 Manfaat Penelitian
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
2. Bagi mahasiswa: dapat lebih mempermudah dalam mempelajari suatu pembangkitan listrik khususnya pembangkit listrik tenaga mikrohidro. 3. Bagi dunia pendidikan: diharapkan dapat meningkatkan pengetahuan pada
bidang kelistrikan khususnya pembangkitan listrik pada pembangkit listrik tenaga mikrohidro.
1.6 Struktur Organisasi Penulisan
Skripsi ini ditulis dalam 5 bab dimulai dengan pendahuluan, kajian pustaka, metode penelitian, hasil dan pembahasan serta kesimpulan dan saran. Sistematikanya adalah sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini memaparkan latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan struktur organisasi penulisan. BAB II KAJIAN PUSTAKA
Pada bab ini menjelaskan teori-teori dasar mengenai pembangkit listrik tenaga mikrohidro, komponen - komponennya, turbin serta generator yang digunakan dan konsep dasar visual basic 6.0.
BAB III METODE PENELITIAN
Pada bab ini menjelaskan metode pengumpulan data dan pembuatan serta perancangan simulator pembangkit listrik tenaga mikrohidro menggunakan program visual basic 6.0.
BAB IV HASIL DAN PENGUJIAN
Pada bab ini berisi mengenai hasil pembahasan dan pengujian simulator pembangkit listrik tenaga mikrohidro.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB III
PENGUMPULAN DATA DAN PEMBUATAN
RANCANG BANGUN SIMULATOR PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO (PLTMH)
3.1. PLTMH Cinta Mekar
Gambar 3.1 Ilustrasi PLTMH Cinta Mekar (Sumber IBEKA)
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3.1.1. Bendungan (Weir)
Bendungan berfungsi untuk menampung air dari sungai ciasem untuk memenuhi ketersediaan air bagi PLTMH Cinta mekar Potensi aliran air sungai ciasem ini sangat besar. Potensi air yang besar dari sungai ciasem ditampung oleh bendungan.
Gambar 3.2 Bendungan
(Sumber : Dokumentasi Pribadi Penulis)
3.1.2. Intake, Headrace dan Foreboy
31
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
tujuan untuk membersihkan dari lumpur-lumpur yang dapat merusak turbin. Setelah itu air dialirkan ke bak penampung dengan kedalaman sekitar 4,5 meter yang berfungsi untuk menstabilkan debit air yang masuk kedalam turbin.
Gambar 3.3 Intake
(Sumber : Dokumentasi Pribadi Penulis)
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.5 Foreboy ( bak pengendap dan penenang) (Sumber : Dokumentasi Pribadi Penulis)
3.1.3. Pipa Pesat (Penstock)
33
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.6 Penstock (Pipa Pesat) (Sumber : Dokumentasi Pribadi Penulis)
3.1.4. Turbin
Turbin yang digunakan adalah jenis turbin (crossflow Twin Turbine T-14), turbin kembar ini digunakan karena pipa pesat yang digunakan berjumlah 2 (dua) untuk mengalirkan debit air sebesar 1100 l/detik. Turbin ini mempunyai efisiensi maksimum sebesar 0,74. Putaran turbin crossflow memiliki kecepatan yang rendah. Pada sistem mekanik turbin yang digunakan transmisi sabuk flatbelt dan pulley untuk menaikan putaran sehingga sama dengan putaran generator 1500 rpm dengan efisiensi sistem transmisi mekanik flatbelt 0,95.
3.1.5. Generator
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
pembangkit, setiap listrik yang dihasilkan PLTMH cinta mekar dijual kepada PLN dengan harga yang disepakati sebesar Rp. 520/kWh.
Gambar 3.7 Turbin
(Sumber : Dokumentasi Pribadi Penulis)
Gambar 3.8 Generator
35
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3.1.6. Panel Kontrol
Pada panel kontol terdapat alat ukur daya, tegangan, arus, frekuensi, coss phi, dimana saat pengambilan data pada tanggal 11 September 2014 di dapatkan data sebagai berikut :
Tabel 3.1 Data Operasional PLTMH Cinta Mekar September 2014
Tegangan (V) Frekuensi (f) Daya (kW) Arus Fasa (A) Coss Phi
R S T
220 50 42 65 65 70 0,9
Gambar 3.9 Panel Kontrol
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Tabel 3.2 Spesifikasi Turbin dan Generator
Komponen spesifikasi
Jumlah pembangkit 1
Tipe turbin Cross-Flow Twin T -14
buatan lokal.
Diameter runner 600 mm
Kecepatan putar turbin 573/750 rpm Efisiensi maksimal turbin 74 %
Tipe generator Synchronous 3 phasa Kapasitas generator 120 kVA
Kecepatan generator 3000 rpm Efisiensi maksimal generator 85 % Daya maksimal generator 120 kW
( Sumber : IBEKA) 3.2. Perancangan
37
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu START
Desain Simulator PLTMH
Terjadi Kesalahan? Menentukan Program
Yang Digunakan
Pembuatan Simulator PLTMH
Menetapkan Simulator PLTMH
Uji Coba
Uji Coba Berhasil?
End
Ya
Tidak
Tidak
Ya
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3.3. Pembuatan Simulator pada Visual Basic 6.0
Rancang bangun simulator pembangkit listrik tenaga mikrohidro ini dibuat menggunakan aplikasi program visual basic 6.0
Berikut ini adalah flow chart dalam pembuatan rancang bangun simulator pembangkit listrik tenaga mikrohidro menggunakan aplikasi visual basic 6.0 yaitu seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini.
39
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Ya
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Potensial Daya?
Masukan Nilai Debit, Head, Efisiensi Turbin, Generator,
41
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3.3.1 Layout Menu Awal
Tampilan menu awal berupa intro terdiri dari lima bagian yaitu : Halaman PLTMH, Komponen PLTMH, Perhitungan Daya, Profil dan Exit, di bagian atas terdapat tulisan “PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO”, dibagian bawah terdapat tulisan “TEKNIK ELEKTRO DEPARTEMEN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FPTK UPI” dan dibagian paling bawah tertera tanggal dan waktu, seperti terlihat pada gambar berikut :
Gambar 3.12 Tampilan Menu Awal
Gambar 3.13 Tampilan Pilihan pada Menu Awal
3.3.2. Layout Halaman PLTMH
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.14 Tampilan Halaman PLTMH
3.3.3. Layout Halaman Komponen PLTMH
Layout halaman komponen-komponen PLTMH terdiri dari sepuluh pilihan, yaitu : weir, intake, headrace, foreboy, penstock, turbin, generator, panel kontrol dan transmisi listrik serta tombol BACK untuk kembali menu awal. Pada setiap pilihan akan menampilkan pengertian dan gambar komponen PLTMH sesuai dengan tombol yang dipilih, seperti berikut:
Gambar 3.15 Pilihan Tombol pada Halaman Komponen PLTMH
3.3.3.1. Tampilan Wier
43
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.16 Tampilan Wier
3.3.3.2. Tampilan Intake
Pada tampilan intake (penyaringan) terdapat gambar penyaringan PLTMH Cinta Mekar dan dibawahnya terdapat pengertian mengenai intake seperti yang terlihat pada gambar berikut :
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3.3.3.3. Tampilan Headrace
Pada tampilan headrace (saluran pembawa) terdapat gambar saluran pembawa PLTMH Cinta Mekar dan dibawahnya terdapat pengertian mengenai headrace, seperti yang terlihat pada gambar berikut :
Gambar 3.18 Tampilan Headrace
3.3.3.4. Tampilan Foreboy
45
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.19 Tampilan Foreboy
3.3.3.5. Tampilan Penstock
Pada tampilan penstock (pipa pesat) terdapat gambar pipa pesat PLTMH Cinta Mekar dan dibawahnya terdapat pengertian mengenai penstock, seperti yang terlihat pada gambar berikut :
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3.3.3.6. Tampilan Power House
Pada tampilan power house (rumah pembangkit) terdapat gambar rumah pembangkit PLTMH Cinta Mekar dan dibawahnya terdapat pengertian mengenai power house, seperti yang terlihat pada gambar berikut :
Gambar 3.21 Tampilan Rumah Pembangkit
3.3.3.7. Tampilan Turbin
47
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.22 Tampilan Turbin
3.3.3.8. Tampilan Generator
Pada tampilan generator terdapat gambar generator PLTMH Cinta Mekar dan dibawahnya terdapat pengertian dan spesifikasi mengenai generator, seperti yang terlihat pada gambar berikut :
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3.3.3.9. Tampilan Panel Kontrol
Pada tampilan panel kontrol terdapat gambar panel kontrol PLTMH Cinta Mekar dan dibawahnya terdapat pengertian mengenai panel kontrol, seperti yang terlihat pada gambar berikut :
Gambar 3.24 Tampilan Panel Kontrol
3.3.3.10. Tampilan Tombol Jaringan Listrik
49
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.25 Tampilan Jaringan Listrik
3.3.4. Layout Halaman Perhitungan
Tampilan halaman perhitungan terdiri dari tiga bagian yaitu : perhitungan potensial daya, perhitungan daya, home untuk kembali ke halaman menu awal, seperti yang terlihat pada gambar berikut .
.
Gambar 3.26 Pilihan Tombol pada Halaman Perhitungan
3.3.4.1. Layout Potensial Daya
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.27 Tampilan Perhitungan Potensial Daya
3.3.4.1.1. Layout Detail Perhitungan Daya Potensial
Detail kolom- kolom variabel perhitungan daya potensial yang bisa diisi terlihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 3.28 Tampilan Kolom Variabel Potensial Daya
Data-data yang menjadi masukan pada perhitungan daya potensial adalah sebagai berikut :
Masukan nilai debit air pada kolom debit dengan satuan m3/detik. Masukan nilai head/ketinggian jatuh air pada kolom head dengan satuan meter.
Nilai grativitasi disesuaikan (9,81).
51
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3.3.4.1.2. Persamaan yang digunakan:
Ph =
ρ
. g . Q . H . (kW)Seperti yang terlihat pada gambar diatas, dalam mencari daya potensial maka harus diketahui nilai debit dan tinggi jatuh air, maka daya potensi hidrolis bisa didapatkan. Setelah kolom – kolom terisi kemudian klik pada tombol hitung, maka hasilnya akan ditampilkan dalam kilo watt (kW).
Gambar 3.29 Tombol Hitung dan Hasil
3.3.4.2. Layout Halaman Perhitungan Daya
Pada halaman perhitungan daya, kita bisa mengetahui daya yang dihasilkan turbin dan generator serta tegangan, arus dan frekuensinya.
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.31 Tampilan Simulasi
53
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 3.32 Tampilan Data Input Perhitungan Daya Terbangkitkan
Data-data yang menjadi masukan halaman perhitungan daya adalah sebagai berikut :
Masukan nilai debit air pada kolom debit dengan satuan l/detik.
Masukan nilai head/ketinggian jatuh air pada kolom head dengan satuan meter.
Masukan pada data input turbin diantaranya, type turbin yang terdiri dari : Turbin CrossFlow T-14, Turbin Propeller Open Flume, Celup Propeller, Turbo Propeller dan efisiensi turbin, setiap turbin mempunyai efisiensi yang berbeda.
Masukan pada generator diantaranya jenis generator, efisiensi, jumlah kutub dan kecepatan generator.
3.3.4.2.1. Layout detail output perhitungan daya turbin dan generator
Detail ouput perhitungan daya turbin dan generator terlihat pada gambar dibawah ini :
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Data-data yang menjadi keluaran pada simulator PLTMH setelah proses simulasi adalah sebagai berikut :
Output pada Turbin yaitu daya pada turbin (kW).
Output pada generator diantaranya adalah daya pada turbin (kW), tegangan (V), arus (A), frekuensi (Hz).
3.3.4.2.2. Tombol Kendali Simulasi
Tombol kendali digunakan untuk memulai proses simulasi, seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 3.34 Tombol Kendali Simulasi
Tombol start digunakan untuk memulai proses simulasi setelah semua variable diisi
Tombol back digunakan untuk masuk ke halaman menu utama.
3.3.4.2.3. Persamaan yang digunakan Daya Pada Turbin = 9,81 x Q x H x
ŋt
(kW)Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
1. Dari hasil pembuatan rancang bangun simulator PLTMH komponen – komponen penting dalam Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro, diantaranya : intake, headrace, foreboy, penstock, turbin, generator, power house, panel control dan jaringan listrik, dimana komponen – komponen ini tidak bisa terlepaskan dan saling berkaitan satu sama lain.
2. Apabila PLTMH Cinta Mekar menggunakan seluruh debit pada saluran pembawa dengan debit 1500 liter/ detik dan tinggi jatuh air 18,6 maka daya yang dapat dihasilkan sebesar 274 Kw. Sedangkan apabila menggunakan 2 (dua) pipa pesat dengan debit 1100 liter/ detik dan tinggi jatuh air 17 meter, dengan menggunakan turbin jenis cross-flow T-14 dengan efisiensi turbin 0,74, transmisi mekanik 0,98 dan efisiensi generator 0,85 serta jumlah kutub generator 2 kutub dan kecepatan 3000 rpm maka didapatkan 109,62 kW. Apabila menggunakan 1 (satu) pipa pesat dengan debit 550 liter/ detik dan tinggi jatuh air 17 meter, dengan menggunakan turbin jenis cross-flow T-14 dengan efisiensi turbin 0,74, transmisi mekanik 0,98 dan efisiensi generator 0,85 serta jumlah kutub generator 2 kutub dan kecepatan 3000 rpm maka didapatkan 54,81 kW.
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
5.2. SARAN
1. Dengan begitu banyak daerah dengan potensi air yang melimpah di wilayah indonesia, seharusnya pemerintah mensosialisasikan atau membangun pembangkit listrik tenaga mikrohidro di daerah-daerah yang mempunyai potensial air sungai yang dapat digunakan sebagai PLTMH, untuk mencukupi kebutuhan konsumsi listrik di indonesia.
2. Rancang bangun simulator PLTMH kedepannya diharapkan tidak hanya
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR PUSTAKA
Arismunandar, A., dan Kuwahara, S. (2004). Teknik Tenaga Listrik Pembangkitan dengan Tenaga Air, Penerbit Pradnya Paramitha, Jakarta
Arismunandar W. (2004). Penggerak Mula Turbin, Penerbit ITB, Bandung
Azharuddin. (2010). Studi Awal Perencanaan Sistem Mekanikal dan Kelistrikan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro Pada Desa Penyandingan Kab. Oku Selatan. Jurnal Austenit, Vol 1, No 3, April 2010. Palembang.
CV Cintek. (2010). Jenis Turbin PLTMH hasil karya PT Cihanjuang Inti Teknik. Tersedi: http://www.hanjuang.co.id. [22 September 2014].
Gede-Nyoman S.W.I. (2012). Pemilihan Jenis Turbin pada Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH). Jurnal Matrix Vol 2, No 3, November 2012. Bali
Guntur, Anggono H. (2011). Studi Pembangunan PLTMH Sumberan 16,4 KW di Dusun Sumberan Pacet Mojokerto Jawa Timur. ITS, Surabaya
Harisul, Haris (2010). Pengertian Turbin Air. Tersedia: http://www.scribd.com/doc/194806110/Pengertian-Turbin-Air. [28 September 2014]
Hesty, (2010). Rancang Bangun Prototipe Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH), ITS, Surabaya.
Kitsen. (2010). Studi Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) Cinta Mekar Kab.Subang. Tugas Akhir. Bandung : Jurusan Pendidikan Teknik Elektro Universitas Pendidikan Indonesia.
Marsudi D (2005), Pembangkit Energi Listrik, Penerbit Erlangga, Jakarta
Octovhiana, D, Krisna (2003). Cepat Mahir Visual Basic 6.0 Tersedia: http://www.IlmuKomputer.com. [19 Agustus 2014]
Dede Idam Setiawan, 2014
Rancang Bangun Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Putro-Wahyu D. (2010) Rancang Bangun Pemodelan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH). Politeknik Negeri Semarang, Semarang
Wayan, R.I., Surya. S.W., Somantri, M. (2013). Analisis Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Air di Saluran Air Sekitar Universitas Pendidikan Indonesia. Pengembangan Pendidikan Teknologi dan Kejuruan untuk Menyiapkan Sumberdaya Manusia yang Unggul FPTK Expo – UPI.
Uday. (2008). Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro. Tersedia: http://udai08.blogspot.com/2011/01/pembangkit-listrik-tenaga mikrohidro html.[24 September 2014].