BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Semakin meningkatnya kebutuhan manusia akan sumber energi terutama energi listrik, dan khususnya di daerah-daerah terpencil yang tidak terjangkau oleh Perusahaan Listrik Negara (PLN) dikarenakan tidak sesuainya biaya pemasangan instalasi listrik dengan kebutuhan listrik tersebut, maka pemanfaatan energi listrik yang sangat penting salah satunya dipakai sebagai penerangan, selain itu pemanfaatan energi listrik juga digunakan untuk kebutuhan lainnya seperti tv, mesin cuci, setrika, dan alat-alat memasak. Sumber daya alam sebagai energi listrik dapat dilakukan dengan memanfaatkan potensi alam yang ada disekitar daerah tersebut seperti aliran sungai atau air terjun yang dibuat sebagai sumber pembangkit tenaga listrik.
Pembangkit listrik tenaga air adalah salah satu sumber energi listrik yang memanfaatkan air sebagai sumber listrik. Pembangkit ini merupakan salah satu sumber energi listrik utama yang ada di Indonesia. Pembangkit listrik tenaga air di Indonesia banyak dikembangkan. Hal ini karena persediaan air di Indonesia cukup melimpah.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan turbin Kaplan ? 2. Apa saja bagian dari turbin Kaplan ?
3. Bagaimana cara kerja turbin Kaplan dan aplikasi dari turbin Kaplan ? 4. Apa saja kelebihan dan kekurangan Turbin Kaplan ?
1.3 Tujuan
1. Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan turbin Kaplan. 2. Untuk mengetahui bagian-bagian dari turbin Kaplan.
3. Untuk mengetahui bagaimana cara kerja turbin Kaplan dan mengetahui aplikasi dari turbin Kaplan di dunia nyata.
BAB II PEMBAHASAN 2.1 DASAR TEORI
Turbin air adalah alat untuk mengubah energi potensial air menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini kemudian diubah menjadi energi listrik oleh generator.Turbin air dikembangkan pada abad 19 dan digunakan secara luas untuk pembangkit tenaga listrik. Dalam pembangkit
listrik tenaga air (PLTA) turbin air merupakan peralatan utama selain generator. Berdasarkan prinsip kerja turbin dalam mengubah energi potensial air menjadi energi kinetik, turbin air dibedakan menjadi dua kelompok yaitu turbin impuls dan turbin reaksi.
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. Tidak berbeda dengan turbin francis, turbin kaplan cara kerjanya menggunakan prinsip reaksi. Turbin ini mempunyai roda jalan yang mirip dengan baling-baling pesawat terbang. Bila baling-baling pesawat terbang berfungsi untuk menghasilkan gaya dorong, roda jalan pada kaplan berfungsi untuk mendapatkan gaya F yaitu gaya putar yang dapat menghasilkan torsi pada poros turbin. Berbeda dengan roda jalan pada francis, sudu-sudu pada roda jalan kaplan dapat diputar posisinya untuk menyesuaikan kondisi beban turbin.
Pada turbin Kaplan terdapat beberapa faktor yang berpengaruh pada besarnya efisiensi turbin seperti tinggi air jatuh, debit air, sudut sudu jalan dan sudut sudu pengarah. Pada Perubahan sudut sudu pengarah ini dilakukan untuk mencari efisiensi terbesar pada turbin. Dalam pengoprasinya dengan mencari sudut sudu pengarah yang sesuai dengan sudut sudu jalan sehingga aliran air yang masuk dari pipa dapat langsung disalurkan 3 semua ke sudu jalan untuk mendapatkan putaran turbin yang maksimal serta konstan.
Gambar 1. Turbin Kaplan Gambar 2. Blade Turbin Kaplan
2.2 FUNGSI TURBIN AIR
Turbin air berfungsi untuk mengubah energi potensial menjadi energi mekanik. 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. Perputaran turbin ini di hubungkan ke generator.
2.3 BAGIAN-BAGIAN TURBIN KAPLAN
Gambar 4.
Bagian-bagian Turbin Kaplan
A. Generator adalah sebuah mesin yang berfungsi untuk mengubah energi mekanik (putar) menjadi energi listrik
B. Rotor, yaitu bagian yang berputar pada sisitem yang terdiri dari :
Sudu-sudu, berfungsi untuk menerima beban pancaran yang disemprotkan oleh nozzle.
Poros, berfungsi untuk meneruskan aliran tenaga yang berupa gerak putar yang dihasilkan oleh sudu.
Bantalan, berfungsi sebagai perapat-perapat komponen-komponen dengan tujuan agar tidak mengalami kebocoran pada sistem.
C. Stator, yaitu bagian yang diam pada sistem yang terdiri dari :
Pipa pengarah / nozzle yang berfungi untuk meneruskan aliran fluida sehingga tekanan dan kecepatan fluida yang digunakan didalam sistem besar.
D. Wicket Gaide adalah sebuah blade yang berfungsi untuk mengarahkan arah air yang menuju ke blades dari Turbin Kaplan.
2.4 CARA KERJA TURBIN KAPLAN
Gambar 5. Skema kerja Turbin Kaplan
baling-baling berbentuk runner, menyebabkan ia berputar. Outlet berbentuk draft tube yang membantu mengurangi kecepatan air dan memulihkan energi kinetik. Turbin tidak perlu berada di titik terendah aliran air selama draft tube tetap penuh air. Lokasi turbin yang lebih tinggi, namun, meningkatkan daya hisap yang disampaikan pada pisau turbin dengan draft tube. Hasil penurunan tekanan dapat menyebabkan kavitasi. Variabel geometris dari gawang gerbang dan blade turbin memungkinkan operasi yang efisien untuk berbagai kondisi aliran. Efisiensi turbin Kaplan biasanya lebih dari 90%, namun mungkin lebih rendah dalam aplikasi head yang sangat rendah.
2.5 APLIKASI TURBIN KAPLAN
harus dilakukan dengan baik, sehingga dalam operasi PLTA tersebut, dapat dijadikan sebagai dasar tindakan pengaturan efisiensi penggunaan air maupun pengamanan seluruh sistem, sehingga PLTA tersebut, dapat beroperasi sepanjang tahun, walaupun pada musim kemarau panjang.
2.6 KELEBIHAN TURBIN KAPLAN Kelebihan dari Turbin Kaplan yaitu :
Baling-baling turbin Runner yang dapat disesuaikan
Hanya diperlukan head yang rendah
Memiliki jumlah head yang sangat kecil dari pisau 3 sampai 8
2.7 KEKURANGAN TURBIN KAPLAN Kekurangan dari Turbin Kaplan yaitu : Disposisi poros hanya dalam arah vertikal
Laju aliran yang sangat besar diperlukan
Kecepatan tertentu Turbine adalah 250-850
BAB III PENUTUP 4.1 KESIMPULAN
Turbin berfungsi untuk mengubah energi potensial menjadi energi mekanik. 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. Perputaran turbin ini di hubungkan ke generator. Generator akan menghasilkan energi listrik yang akan menyuplai kebutuhan listrik di seluruh wilayah. Turbin terdiri dari berbagai jenis seperti turbin Francis, Kaplan, Pelton, dll.
DAFTAR PUSTAKA
https://mcpprambanan.wordpress.com/2017/05/20/makalah-bab-turbin/ diakses 21 September 2018 pukul 20.31 WIB.
http://mytreasure18.blogspot.com/2017/09/kata-pengantar-puji-syukur-kehadirat_11.html diakses 21 September 2018 pukul 20.33 WIB.
http://luk.staff.ugm.ac.id/bta/TurbinAir.pdf diakses 23 September 2018 pukul 19.23 WIB.
