BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Di zaman teknologi seperti saat ini, listrik menjadi kebutuhan nomor satu bagi
masyarakat dunia, tak terkecuali di Indonesia. Tanpa ada listrik, manusia tidak
bisa melakukan berbagai kegiatan atau pekerjaan demi kelangsungan hidup
mereka. Ada beberapa contoh Pusat listrik di Indonesia, yaitu PLTU, PLTP,
PLTS, PLTB, PLTG, PLTGU, PLTD dan PLTA. Semua Pusat tersebut
mempunyai kelebihan maupun kekurangannya masing-masing. Sebagai contoh
pusat listrik tenaga diesel (PLTD), di zaman sekarang PLTD sendiri hanya
digunakan sebagai cadangan jika Pusat utama mengalami gangguan. Belum
lagi betapa banyak bahan bakar yang dibutuhkan oleh Pusat ini. Apalagi
ditambah krisis bahan bakar yang dialami negara kita.
Namun tidak demikian dengan PLTA. Pusat ini tidak menggunakan bahan
bakar, tidak merusakan lapisan ozon, namun tetap menghasilkan listrik baik
skala besar maupun kecil. Kita dapat memanfaatkan energi air dari ombak, arus
sungai atau pun energi potensial yang belum termanfaatkan secara optimal.
Berdasarkan sumber, Indonesia sendiri menduduki posisi lima di dunia yang
mempunyai jumlah air permukaan terbanyak. Betapa kayanya negeri kita ini.
Tapi perlu digaris bawahi, tidak semua masyarakat Indonesia dapat
menikmati listrik. Jangankan melakukan pemborosan, mereka yang berada di
pedesaan, listrik sebagai penerangan saja mereka tidak punya, hanya
Ada beberapa lokasi di daerah Bogor, Jawa Barat salah satunya yang belum
merdeka dari segi kelistrikan. Daerah tersebut memiliki beberapa aliran sungai
yang menurut pengamatan secara kasat mata, head dan debit aliran airnya
dapat dimanfaatkan untuk Pusat energi listrik.
Berdasarkan hal tersebut, pada penelitian ini akan dilakukan suatu kajian
tentang potensi energi air yang dimiliki oleh saluran air di Pondok cikoneng
Bogor, Jawa Barat yang dapat dimanfaatkan untuk membuat suatu pusat listrik
tenaga air. Hasil kajian ini diharapkan dapat dijadikan acuan untuk
pengembangan selanjutnya sehingga dapat direalisasikan suatu pusat listrik
tenaga air.
1.2 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa dan mengidentifikasi potensi
saluran air di Pondok cikoneng yang dapat dimanfaatkan sebagai Pusat listrik
tenaga hydro. Selain itu tujuan dari penelitian ini adalah untuk memenuhi
persyaratan kelulusan mata kuliah seminar.
1.3 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diharapkan setelah melakukan penelitian ini adalah
proses penerapan dari kemampuan mahasiswa setelah memperoleh
pengetahuan dari kuliah, praktikum dan lainnya. Hasil penelitian ini diharapkan
dapat memberikan suatu referensi bagi mahasiswa yang sedang maupun yang
1.4 Rumusan Masalah
Untuk mencapai tujuan dan manfaat penulisan penelitian ini, maka muncul
beberapa permasalahan, yaitu; bagaimana cara mengidentifikasi lokasi yang
berpotensi sebagai Pusat listrik, bagaimana cara menghitung debit air dengan
atau tanpa alat, tipe Pusat apakah yang sesuai dengan data yang didapatkan?
1.5 Batasan Masalah
Ruang lingkup pembatasan masalah dalam penyusunan seminar ini dibatasi
pada masalah analisa potensi Pusat listrik tenaga air di Pondok cikoneng, yang
mencakup hal-hal sebagai berikut ;
a. Kelayakan secara teknis yang mempunyai potensi untuk dikembangkan,
meliputi debit air, beda tinggi(head)daerah tersebut.
b. Kelayakan dari daerah tersebut, meliputi akses jalan, adanya konsumen,
dan layak secara ekonomi.
c. Mengidentifikasi jenis Pusat yang sesuai dengan data yang diperoleh.
1.6 Metode Pengumpulan Data
Untuk mendapatkan hasil yang maksimal dari penulisan penelitian ini, maka
diperlukan data-data akurat sebagai landasan penulisan dan penyusunannya.
Data tersebut diperoleh dengan metode ;
1.6.1 Metode Pengamatan Langsung ( observation Methode )
Melakukan pengamatan langsung keadaan lokasi penelitian serta
1.6.2 Metode Wawancara ( interview Methode )
Melakukan wawancara kepada warga sekitar bagaimana keadaan
desa tersebut, respon dari warga sekitar. Serta wawancara kepada
dosen-dosen STT-PLN yang mempunyai pengalaman lapangan
seputar Pusat Listrik Tenaga Hydro.
1.6.3 Metode studi literature/kepustakaan ( Library Methode )
Mempelajari buku-buku atau sumber-sumber referensi lain yang
berkaitan dengan permasalahan yang akan dibahas.
1.7 Sistematika Penelitian
Sistematika penulisan penelitian ini adalah sebagai berikut:
Bab I Pendahuluan
Pada bab ini membahas tentang latar belakang masalah, tujuan
penelitian, manfaat penelitian, rumusan masalah, batasan masalah
yang menjadi obyek penelitian dan sistematika penulisan.
Bab II Teori Yang Mendukung
Pada bab ini membahas tentang dasar dari teori kepustakaan
mengenai penelitian ini.
Bab III Metode Penelitian
Bab ini membahas tentang metode yang digunakan dalam
Bab IV Analisa dan Pembahasan
Bab ini membahas mengenai penetapan head, debit, daya yang
dihasilkan, serta jenis turbin yang digunakan.
Bab V Kesimpulan dan Saran
Bab ini membahas tentang hasil yang telah dianalisa sehingga
BAB II
TEORI DASAR
2.1 Siklus Hidrologi
Siklus air atau siklus hydrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti
dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer melalui kondensasi, presipitasi,
evaporasi dan transpirasi. Pemanasan air laut oleh sinar matahari merupakan
kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara terus menerus. Air
berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, hujan
gerimis atau kabut. Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat
berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian diintersepsi
oleh tanaman sebelum mencapai tanah. Setelah mencapai tanah, siklus
hydrologi terus bergerak secara kontinu.
2.2 Daerah Aliran Sungai (DAS)
Daerah Aliran Sungai disingkat DAS ialah air yang mengalir pada suatu
kawasan yang dibatasi oleh titik-titik tinggi di mana air tersebut berasal dari air
hujan yang jatuh dan terkumpul dalam sistem tersebut. Guna dari DAS adalah
menerima, menyimpan, dan mengalirkan air hujan yang jatuh diatasnya melalui
sungai.
Air hujan yang dapat mencapai permukaan tanah, sebagian akan masuk
(terserap) ke dalam tanah (infiltrasi), sedangkan air yang tidak terserap ke dalam
tanah akan tertampung sementara dalam cekungan-cekungan permukaan
tanah (surface detention) untuk kemudian mengalir di atas permukaan tanah ke
tempat yang lebih rendah (run off), untuk selanjutnya masuk ke sungai. Air
infiltrasi akan tertahan di dalam tanah oleh gaya kapiler yang selanjutnya akan
membentuk kelembaban tanah. Apabila tingkat kelembaban air tanah telah
cukup jenuh maka air hujan yang baru masuk ke dalam tanah akan bergerak
secara horizontal untuk selanjutnya pada tempat tertentu akan keluar lagi ke
permukaan tanah (subsurface flow) yang kemudian akan mengalir ke sungai.
2.3 Tenaga Air (Hydro Power)
Tenaga air atau hydro power adalah daya listrik yang dihasilkan dari
pemanfaatan aliran air. Energi potensial air dari bendungan atau air terjun
diubah menjadi energy kinetic melalui turbin. Energy kinetic kemudian diubah
menjadi energy listrik dengan menggunakan generator. Tinggi jatuh air (head)
sangat menentukan daya yang akan dihasilkan karena semakin tinggi jatuh air,
2.3.1 Prinsip Kerja Pusat Listrik Tenaga Hydro
Pada dasarnya Pusat Listrik Tenaga Hydro bekerja dengan cara mengubah energi potensial (air yang mengalir dari DAM atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air), kemudian dari energi mekanik tersebut dikonversi menjadi energi listrik (dengan bantuan generator).
Gambar 2.2 Prinsip kerja Pusat Listrik Tenaga Hydro
2.3.2 Jenis-jenis Pusat Listrik Tenaga Hydro A. Penggolongan Berdasarkan Tinggi Terjun
1. PLTA jenis terusan air (water way) adalah pusat listrik yang
mempunyai tempat pengambilan air (intake) dari hulu sungai,
dan mengalirkan air ke hilir. Tenaga ini dibangkitkan dengan
memanfaatkan tinggi terjun dengan kemiringan sungai
2. PLTA jenis bendungan (dam) adalah jenis pusat listrik dengan
bendungan yang melintang pada sungai guna menaikkan
permukaan air dibagian hulu bendungan dan membangkitkan
tenaga listrik dengan memanfatkan tinggi terjun yang
diperoleh antara sebelah hulu dan hilir sungai.
3. PLTA jenis bendungan dan terusan air merupakan jenis
gabungan dari kedua jenis pembangkit listrik diatas. Jenis ini
membangkitkan tenaga listrik dengan menggunakan tinggi
terjun yang didapatkan dari bendungan dan terusan.
B. Penggolongan Menurut Aliran Air
1. PLTA jenis aliran sungai langsung adalah jenis pembangkitan
listrik dengan memanfaatkan aliran sungai langsung secara
alamiah.
2. PLTA jenis dengan kolam pengatur, yaitu pembangkit dengan
pengatur aliran air sungai setiap hari dengan menggunakan
kolam pengatur yang dibangun melintang pada sungai.
3. PLTA jenis waduk mempunyai sebuah bendungan besar yang
dibangun melintang sungai. Air dikumpulkan dalam musim
hujan dan dikeluarkan pada musim kemarau.
4. PLTA jenis pompa adalah jenis pembangkitan tenaga listrik
yang memanfaatkan kelebihan tenaga pada musim hujan.
Pusat listrik jenis ini memanfaatkan tenaga listrik pada beban
C. Penggolongan Berdasarkan Daya yang Dikeluarkan
1. Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA), merupakan pusat listrik
tenaga air dengan kapasitas daya yang terpasang lebih dari
10 MW.
2. Pusat Listrik Tenaga Mini Hydro (PLTM), merupakan pusat
listrik tenaga air yang menghasilkan daya 1 – 10 MW. Pada
pembangkit ini menggunakan jenis aliran air (water way)
dengan kemiringan sangat kecil.
3. Pusat Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH), merupakan pusat
listrik tenaga air dengan kapasitas daya terpasang sebesar 10
kW – 1000 kW.
4. Pusat Listrik Tenaga Piko Hidro, merupakan pusat listrik
tenaga air dengan kapasitas daya terpasang lebih kurang 10
kW. Pada pusat listrik ini menggunakan system sederhana
dalam pembangunannya.
2.3.3 Komponen Pusat Listrik Tenaga Hydro
Komponen utama dari Pusat Listrik Tenaga Hydro yaitu :
1. Dam / Bendungan Pengalih (intake)
2. Waduk (Reservoir)
3. Saluran Pembawa (Headrace)
4. Bak penenang (Forebay)
5. Pipa Pesat (Penstock)
6. Turbin
8. Saluran Pembuangan(tail race)
9. Generator
10. Panel control
2.4 Turbin Air
Turbin air termasuk dalam kelompok mesin-mesin fluida yaitu, mesin-mesin
yang berfungsi untuk merubah energi fluida (energi potensial dan energi
kinetis air) menjadi energi mekanis atau sebaliknya. Mesin ini berfungsi untuk
merubah energi fluida menjadi energi mekanis pada poros.
2.4.1 Klasifikasi Turbin Air
Turbin air dapat diklasifikasikan berdasarkan beberapa cara, namun
yang paling utama adalah klasifikasi turbin air berdasarkan cara turbin air
tersebut merubah energy air menjadi energy mekanis. Yaitu ;
1. Turbin Impuls
Turbin Impuls adalah turbin air yang cara kerjanya dengan merubah
seluruh energy air yang tersedia menjadi energy kinetis untuk memutar
turbin, sehingga menghasilkan energy mekanis. Pada jenis turbin ini tidak
ada perubahan tekanan sepanjang runner saat air masuk dan keluar dari
turbin. Contoh turbin jenis ini yaitu :
a. Turbin Pelton
Turbin Pelton pertama kali diperkenalkan oleh Lester Allen Pelton
(1819-1908). Cara kerja dari turbin ini yaitu nozel mengeluarkan air,
roda putar (runner), sehingga runner dapat berputar. Turbin ini juga
paling efisien dan sangat cocok digunakan untuk head tinggi.
Gambar 2.3 Turbin Pelton
b. Turbin Crossflow
Turbin ini ditemukan oleh Michell-Banki. Prinsip kerja turbin ini yaitu
aliran air mengalir pada lintasan kemudian diatur ileh guide vane
(distributor) aliran masuk dri atas sudu jalan (blades) dan
mendorong sudu jalan bergerak sehingga air turun dan kembali
mendorong sudu bagian bawah.
2. Turbin Reaksi
Turbin reaksi adalah turbin air yang cara kerjanya dengan merubah
seluruh energy air yang tersedia menjadi energy punter (mekanis). Pada
turbin jenis ini, perubahan energy potensial menjadi energy kinetis
berlangsung pada guide dan sisanya roda putar(runner), sehingga terjadi
penurunan tekanan (pressure drop) ketika air melewati runner. Contoh
jenis turbin ini yaitu :
a. Turbin Francis
Turbin Francis merupakan salah satu turbin reaksi. Turbin ini
dipasang diantara sumber air tekanan tinggi di bagian masuk dan
air bertekanan rendah di bagian keluar. Turbin Francis mempunyai
sudu pengarah air masuk secara tangensial. Sudu pengarah ini
dapat berupa sudut pengarah yang tetap maupun yang dapat
diatur sudutnya.
b. Turbin Kaplan (propeller)
Turbin Kaplan (Propeler) adalah salah satu turbin reaksi aliran
aksial. Turbin ini tersusun seperti propeller pada perahu.
Propeller tersebut biasanya mempunyai tiga hingga enam sudu.
Gambar 2.6 Turbin Kaplan
2.4.2 Perbandingan Karakteristik Turbin Air
Kecepatan spesifik dari sebuah turbin juga dapat diartikan sebagai
kecepatan ideal, persamaan geometris turbin, yang menghasilkan satu
satuan daya tiap satu satuan head. Perhitungan tepat ini menghasilkan
performa turbin dalam jangkauan head dan debit tertentu. Kisaran
Tabel 2.1 Kecepatan Spesifik Turbin
2.4.3 Pemilihan Jenis Turbin
Pemilihan jenis turbin dapat ditinjau dari tinggi tekan (head) yang
tersedia dan debit air maksimal. Dalam Pemilihan turbin ini dapat dilakukan
dengan adanya grafik antara debit dan head.
2.5 Hubungan antara Head, Debit dan Daya
Debit atauQuantityadalah suatu koefesien yang menyatakan banyaknya air
yang mengalir dari suatu sumber persatuan waktu, biasanya diukur dalam
satuan liter per/detik. Head ialah suatu ketinggian kolom cairan pada pipa
vertical yang merupakan tekanan pada bidang horizontal dibagian bawah pipa
atau kolom cairan tersebut, yang dinyatakan dalam satuan meter atau feet.
2.5.1 Menentukan Head Netto Turbin
nett b f
H
= Head Losses pada pipa pesat (m)2
f = Koefisien aliran air dalam pipa ( 0.024 )
L = Panjang pipa pesat ( m )
D = Diameter rancangan pipa pesat ( m )
C = Kecepatan aliran air ( m/s )
2.5.2 Menentukan Debit Aliran Sungai
Untuk mengetahui debit sungai menggunakan metode pembagian
beberapa segment yang lebar masing masing segement lebih akurat, berikut
merupakan rumusan perhitungan debit sungai :
A b h
Keterangan:
b = Lebar segment ( m )
h = Kedalaman segment ( m )
2.5.3 Menentukan Output Turbin
2.6 Generator
Generator merupakan media pengubah tenaga mekanik poros menjadi
tenaga listrik. Dalam klasifikasi generator dibedakan berdasarkan arah
porosnya, yaitu poros datar ( horizontal ) dan poros tegak ( vertical ). Untuk
poros horizontal cocok untuk daya keluarn kecil dan dengan mesin putaran
tinggi, sedangkan poros vertical kebalikan dari poros horizontal. Namun dalam
aplikasinya, jenis generator pembangkit listrik tenaga hydro banyak
menggunakan generator vertical karena tidak memerlukan tempat yang cukup
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan metode
pengamatan langsung ke daerah pondok cikoneng, agar mendapatkan
data-data yang dibutuhkan dalam proses penelitian ini. Selain itu, dalam penelitian
ini juga menggunakan metode literature dan wawancara langsung ke warga
setempat.
3.2 Kerangka Pemecahan Masalah
Berikut ini merupakan kerangka pemecahan masalah dalam penelitian ini ;
Gambar 3.1 Skema penyelesaian seminar Pengamatan
Data dari buku dan internet, data yang sudh ada
Pengamatan secara langsung ke lokasi penelitian (mengukur Head dan Debit)
Bertanya langsung pada warga sekitar dan dosen-dosen STT-PLN yang pernah terjun langsung di
3.3 Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian dilakukan di daerah saluran air hulu sungai Ciliwung,
Pondok Cikoneng, Desa Tugu Utara, yang terletak di Kecamatan
Megamendung, Puncak, Bogor, Jawa Barat yang secara astronomis terletak
pada koordinat 6°39’41.42"S, 106°58’36.37"E.
Untuk mencapai lokasi tersebut dengan menggunakan jalan darat
menggunakan roda dua atau mobil dari Jakarta (Kampus STT-PLN) menuju
lokasi site penelitian, berjarak + 160 km ( + 5 jam). Peta lokasi penelitian
disajikan pada gambar 3.2
3.4 Teknik Pengumpulan Data
Untuk mendapatkan tujuan yang maksimal dari penulisan seminar ini, maka
diperlukan teori berupa informasi dan keterangan data data akurat sebagai
landasan penulisan dan penyusunannya. Data untuk dasar penelitian ini penulis
mendapatkan dengan cara sebagai berikut;
3.4.1 Metode Pengamatan Langsung (Observation Methode)
Melakukan survey lapangan dan pengambilan data primer pada hulu
sungai Ciliwung, Pondok Cikoneng, Desa Tugu Utara, yang terletak di
Kecamatan Megamendung, Puncak, Bogor, Jawa Barat.
3.4.2 Metode Wawancara (interview Methode)
Melakukan wawancara langsung dengan pihak yang terkait dalam
penelitian ini.
3.4.3 Metode studi literature/kepustakaan (Library Methode)
Mempelajari buku-buku atau sumber-sumber referensi lain yang
3.5 Teknik Pengolahan Data
Dalam teknik pengolahan data ini, penulis ingin menjabarkan tentang
pengolahan data yang didapat oleh penulis sebagai bahan untuk mengerjakan
seminar ini. Langkah – langkah pengolahan data sebagai berikut ;
a. Menentukan lokasi yang berpotensi sebagai Pusat Listrik Tenaga
Hydro.
b. Pengukuran debit danheadpada saluran air lokasi penelitian.
c. Mengkombinasikan antara data yang didapat secara langsung dan tidak
langsung.
3.6 Teknik Analisa Data
Dalam teknik analisa data ini, penulis memaparkan dan menjabarkan jenis
-jenis Pusat Listrik yang sesuai dengan data yang didapatkan, -jenis turbin serta
BAB IV
ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1 Kriteria Kelayakan Potensi
Dalam melakukan suatu studi analisa potensi pusat listrik tenaga hydro,
terlebih dahulu kita harus mengetahui beberapa kriteria kelayakan suatu
potensi daerah tersebut. Kriteria-kriteria ialah sebagai berikut :
a. Konsumen : Ada calon konsumen listrik di sekitar instalasi Pusat Listrik
pada radius 2 km dari pembangkit atau gardu distribusi.
b. Jarak : Panjang jaringan distribusi dari titik lokasi pusat listrik terhadap
penerima daya (beban) kurang dari 2 km untuk tegangan rendah (220 V)
c. Kapasitas : Daya terbangkit cukup memadai untuk seluruh warga agar
tidak menimbulkan konfik social, min 1 ampere atau 200 watt/ KK.
d. Debit air : Fluktuasi debit sumber air tidak terlampau besar dan maksimal
1 bulan kering pada musim kemarau serta tidak menurunkan fungsi
system keairan yang ada.
e. Bencana : Konstruksi berada pada tanah yang stabil. Tinggi bendung
tidak lebih dari 2 meter, dan Head desain kurang dari 50 meter.
f. Aksesibilitas : Jalan akses menuju lokasi dapat dijangkau atau dapat
ditempuh dengan aman dan ekonomis.
g. Lingkungan : Lokasi Pusat listrik tidak merusak lingkungan dan atau
berada di kawasan konservasi yang dilarang
h. Ekonomi : Masyarakat memiliki sumber pendapatan uang untuk
4.2 Pengumpulan Data Lapangan
Hal yang pertama yang dilakukan yaitu survey lapangan, dimana berupa
pengumpulan peta kerja daerah Pondok Cikoneng yang didapatkan dariGoogle
Earth. Untuk perlengkapan survey berupa alat tulis, alat ukur, Stopwatch, GPS
(Global Positioning system),dansafety equipment.
Gambar 4.1 Luas Daerah Aliran Sungai
Potensi sungai di Pondok Cikoneng ini memiliki arus air sungai yang cukup
deras. Untuk pengukuran luas DAS, penulis mendapatkan data dari Google
Earth dan serta ACME Planimeter untuk menentukan garis batas dari titik
ketinggian sampai lokasi bendung. Sehingga Luas Daerah Aliran Sungai (DAS)
4.3 Perhitungan Debit Sungai
Dalam perhitungan debit sungai, metode yang kami gunakan yaitu
Pengukuran Debit dengan Cara Apung (Float Area Methode). Metoda ini
dilakukan untuk pengukuran sumber mata air yang tidak menyebar dan bisa
dibentuk menjadi sebuah terjunan (pancuran).
Alat yang diperlukan dalam pengukuran debit dengan metoda ini:
1. Alat tampung menggunakan botol air mineral ukuran
2. Stop watch atau alat ukur waktu yang lain (arloji/handphone) yang
dilengkapi dengan stop watch.
3. Alat tulis untuk mencatat hasil pengukuran yang dilakukan.
Langkah-langkah pelaksanaan pengukuran dengan metoda ini
adalah:
1. Pilih aliran sungai yang alirannya cukup tenang.
2. Setelah itu menghitung Lebar Sungai ( b= 1,9 m ).
3. Dikarenakan kedalaman sungai yang berbeda beda, maka penulis
membagi sungai menjadi 3 segment, agar mendapatkan hasil yang
akurat.
4. Tentukan jarak yang akan ditempuh benda apung (botol yang telah
diisi air setengah), dalam hal ini penulis menentukan jarak 2 m.
5. Diperlukan 3 (tiga) orang untuk melakukan pengukuran. Satu
orang untuk memegang alat tamping, satu orang bertugas
mengoperasikan stop watch, dan orang ketiga melakukan
6. Proses dimulai dengan aba-aba dari orang pemegang stop watch Pengukuran dilakukan 3 (lima) kali (untuk setiap segment), dan
hasil pengukuran dirata-ratakan untuk mendapatkan nilai
kecepatan rata-rata aliran air.
Kecepatan Jarak
Waktu
(m/s)
7. Didapatkan data sebagai berikut :
Tabel 4.1 Kecepatan Air Sungai
Segment
Lebar Kedalaman Luas
Debit (Q) Debit (Q)
Segment
Q Total 0.280 280
Tabel 4.2 Debit Air
Segment Jarak (m) Waktu (s) Kecepatan
Dari Pengolahan data diatas diambil pada saat musim kemarau. Debit yang
dihasilkan yaitu sebesar (Q) = 0.280 m3/s.
Tabel 4.3 Faktor koreksi ( c ) untuk setiap jenis saluran
Sungai ini merupakan sungai yang dangkal dengan aliran bebas.
Berdasarkan tabel diatas, sehingga faktor koreksi debit sebesar 0.65 dan
diperoleh debit :
Untuk menentukan posisi ketinggian sebuah permukaan tanah, penulis
menggunakan metodeGPS.Untuk menentukanhead brutto,kita harus
a. Lokasi bendungan berada padaelevation :1508 mdpl
b. LokasiHead Pondberada padaelevation: 1505 mdpl
c. Lokasi Power House & Tail Race padaelevation: 1464 mdpl
Untuk mencari Head Brutto menggunakan rumus:
Hbrutto= Muka air atas – Muka air bawah
Jenis Saluran Faktor Koreksi ( c )
Saluran Beton, persegi panjang, mulus 0.85
Sungai luas, tenang, aliran bebas (A>10m2) 0.75
Sungai dangkal, aliran bebas (A<10m2) 0.65
Dangkal (<0.5), aliran turbulen 0.45
Keterangan :
Muka air atas = Tinggi permukaan air pada Head Pond
Muka air bawah = Tinggi permukaan air pada Tail Race
Maka, Hbrutto = 1508 m – 1464 m
= 44 m
4.5 Estimasi Daya yang Dibangkitkan Dari data – data yang didapatkan, yaitu :
Hbrutto = 44 m
Q = 0.18 m3/s
Sehingga perkiraan daya yang dapat dibangkitkan berdasarkan data diatas
4.6 Menentukan Losses Head (Hf) dan Diameter Optimum
Seperti yang diketahu Losses-Head (Hf) sangat bergantung pada kecepatan
air dalam pipa penstock (v), sedangkan kecepatan air bergantung pada diameter
optimum pipa penstock (D). Untuk menetapkan diameter optimum dilakukan
dengan cara menghitung diameter dan losses-headnya untuk tiap-tiap
kecepatan aliran. Penulis mengambil asumsi kecepatan aliran air (v) 2 m/s.
Contoh perhitungan :
Mencari nilai f pada grafik Moody Diagram
e
. Sehingga Losses-Head dapat dihitung :
a. Losses pada dinding penstock
2
Gambar 4.3 Grafik Hf terhadap Diameter
Dari grafik diatas dapat diambil diameter optimum yaitu sebesar 0,25 m,
sehingga :
Dari diagram Moody diatas didapatkan harga f = 0,0138, maka
b. Losses pada belokan pipa
Dalam hal ini, penulis memperkirakan ada 2 belokan pada penstock saat
air menuju turbin dengan sudut 40o. Rumus yang digunakan yaitu :
2
Kb = koef. Kehilangan tenaga karena belokan
v = kecepatan aliran dalam pipa
g = gravitasi bumi ( 9,81 m/s2)
α 20o 40o 60o 80o 90o
Kb 0.05 0.14 0.36 0.74 0.98
Tabel 4.5 Koefisien Kb sebagai fungsi sudut belokan α
2
Dengan Hdesainturbin yaitu sebesar 15 m, maka total Head yaitu :
(
)
b f e
H
H
H
H
= 15 m – (0.911 + 0.1849 m)
4.7 Potensi Daya yang Dihasilkan
Sehingga perkiraan daya yang dapat dibangkitkan berdasarkan data diatas
yaitu:
P H Q g
η
3 2
13.903
m
0.18
m s
/
9.81
m s
/
0.65
= 15.95 kW
= 15.95 0.736
= 21.68 Hp
Kecepatan Spesifik :
= . √
= . .
.
→
dimana diasumsikan 750 rpmBAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Setelah dilakukan penelitian berikut data – data yang dilampirkan:
Tabel 5.1 Hasil Penelitian
a. Dengan daya yang didapatkan sekitaran 15 kW – 51 kW, maka ini
termasuk dalam Pusat Listrik Tenaga Micro Hydro (PLTMH).
b. Dikarenakan pengukuran debit dilakukan pada musim kemarau dan
dengan menggunakan metode apung, tidak menggunakan Current
meter, serta tidak didapatkannya dapat debit rata-rata sungai ini dalam
kurun waktu 10 tahun kebelakang dari daerah setempat, Debit ini bisa
lebih besar dan daya yang dihasilkan akan jauh lebih besar dari pada
penelitian yang saya telah lakukan.
c. Dari kriteria kelayakan potensi, daerah Pondok Cikoneng bisa dikatakan
desa yang berpotensi PLTMH.
NO ITEM SPESIFIKASI SATUAN BESARAN
1 Pemilihan turbin Jenis Turbin CROSSFLOW
2 Data Turbin
Tinggi jatuh Lapangan (Hbrutto)
m 44
Tinggi jatuh efektif (Hnett) 13.903
Debit Potensi (Q)
m3/s 0.280
Debit Desiqn (Q) 0.18
Daya Potensi (P)
Hp 68.61
Daya Turbin (P) 21.68
3 Rotasi Turbin Putaran turbin (n) rpm 750
Kecepatan Spesifik (ns) 130
4 Diameter turbin
Diameter dalam (D2)
m
0.14
Diameter Luar (D1) 0.20
5.2 Saran
Sebagai saran dari penulis, diharapkan setelah didapatkannya data seperti
yang terlampir diatas agar pembaca dapat melanjutkan penelitian ini dengan
melakukan perancangan pembangkit tersebut. Hal tersebut dapat
bermanfaat sebagai bahan penelitian serta pengabdian masyarakat sebagai
DAFTAR PUSTAKA
1. Nechleba, Miroslav, Dr Techn. M.E.Hydraulic Turbin,Artia – Prague,
Czechoslovakia, 1957
2. Fritz Dietzel,Turbin, Pompa dan Kompressor, Erlangga, Jakarta, 1993
3. DEA, CES, Bambang Triatmodjo.Ir.Dr.Prof, 1995.Hidrolika II.BETA offset,
Yogyakarta
4. IMIDAP,Buku Utama Cetakan kedua: Pedoman Studi kelayakan PLTMH,
Dirjen Listrik dan Pemanfaatan energy Departemen ESDM, 2008
5. Suhandi,Perancangan, Pembuatan Dan Metode Uji Turbin Crossflow
Kapasitas 20 kW Untuk PLTMH Triharjo Lampung,skripsi, STT-PLN, 2013
6. Ramadhan Kaafah,Penelusuran Spesifikasi Turbin-Turbin Laboratorium
STT-PLN dan Rencana Pemanfaatannya pada Site,Skripsi, STT-PLN, 2014
7.
