Laporan Praktikum Operasi Sistem Energi

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI SISTEM ENERGI 2

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO (PLTMH)

Nama Praktikan

Nama Praktikan : Rofi Nurhalilah : Rofi Nurhalilah (141711(141711055)055) Kelompok

Kelompok : : 4 4 (Empat)(Empat) Nama An

Nama Anggota kelompok ggota kelompok : : 1. Putri iti Khoerunni!a1. Putri iti Khoerunni!a (141711(1417110"7)0"7) #

#. . RRoo$$% % &&aa%%u u '' ((11441177111100"")) ".

". atrio atrio &ui &ui P P (141711(1417110"*)0"*) 4

4. . %%aaffii+ + AAhhmmaa  RR ((1144117711110044"")) 5

5. . ,,aauuffiik k ,,aann--iil l  ((1144117711110044//)) /

/. . ''iirra a AAgguunng g  ((114411771111004477)) ,

,aannggggaal l PPrraakkttiikkuum m : : " " AApprriil l ##001177 P

Peenngguummppuullaan n aappoorraan n : :   aa% % ##001177 Nama n!truktur23o!en

Nama n!truktur23o!en : lameto ,.: lameto ,. .Eng .Eng Nama ,e

Nama ,ekni!i kni!i :: ,ana

,ana tangan tangan :: 3o!en2,ekni!i

3o!en2,ekni!i

,a

,ana na tangan tangan aha!i!a aha!i!a ::

JURUSAN TEKNIK KONVERSI ENERGI

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2017

(2)

etelah melakukan praktikum maha!i!a iharapkan apat:

1. engetahui an men-ela!kan Pem$angkit i!trik ,enaga ikro 6iro

#. engetahui an men-ela!kan prin!ip ker-a Pem$angkit i!trik ,enaga ikro 6iro ". erangkai in!tala!i !i!tem Pem$angkit i!trik ,enaga ikro 6iro.

4. engetahui nilai efi!ien!i P,6 engan nilai $e$an %ang $er$ea

II. DASAR TEORI

II.1 Pemba!"#$ L#%$&#" Tea!a M#"&'H#&' (PLTMH)

ikrohiro aalah i!tilah %ang igunakan untuk in!tala!i pem$angkit li!trik %ang mengunakan energi air. Koni!i air %ang $i!a imanfaatkan !e$agai !um$er a%a (resources) pengha!il li!trik aalah memiliki kapa!ita! aliran an ketinggian tertentu ari in!tala!i.

emakin $e!ar kapa!ita! aliran maupun ketinggiann%a ari in!tala!i maka !emakin $e!ar energi %ang $i!a imanfaatkan untuk mengha!ilkan energi li!trik.

Pem$angkit energi air !kala mikro atau pem$angkit tenaga mikrohiro !emakin populer !e$agai alternatif !um$er energi terutama i ila%ah %ang terpen8il. i!tem pem$angkit

tenaga mikrohiro apat ipa!ang i !ungai ke8il an tiak memerlukan am %ang $e!ar !ehingga ampakn%a terhaap lingkungan !angat ke8il. Pem$angkit tenaga mikrohiro apat igunakan lang!ung !e$agai penggerak me!in atau igunakan untuk menggerakan generator li!trik. n!tala!i pem$angkit li!trik engan tenaga mikrohiro $ia!a i!e$ut !e$agai

Pem$angkit i!trik ,enaga ikrohiro i!ingkat P,6. 3a%a %ang i$angkitkan anatara 5 k' !ampai engan 100 k'.

e8ara tekni! ikrohiro memiliki tiga komponen utama %aitu air (!um$er energi) tur$in an generator. Air %ang mengalir engan kapa!ita! tertentu i!alurkan ari ketinggian tertentu menu-u rumah in!tala!i (rumah tur$in 2 power house ). 3i rumah in!tala!i air ter!e$ut akan menum$uk tur$in imana tur$in !eniri ipa!tikan akan menerima energi air ter!e$ut an mengu$ahn%a men-ai energi mekanik $erupa $erputarn%a poro! tur$in. Poro! %ang $erputar ter!e$ut kemuian itran!mi!ikan ke generator engan mengunakan kopling. 3ari

generator akan iha!ilkan energi li!trik %ang akan ma!uk ke !i!tem kontrol aru! li!trik !e$elum ialirkan ke rumah9rumah atau keperluan lainn%a ($e$an).

(3)

am$ar #.1 kema P,6 (um$er: http:22h%ropoer.8om)

Ke$an%akan P,6 i$angun engan !i!tim run off river  tiak engan kolam tano ( reservoir ) imana air !ungai ialihkan engan menggunakan am %ang i$angun

memotong aliran !ungai !ehingga a%a %ang i$angkitkan tergantung ari e$it air !ungai. Akan tetapi $ia%a pem$angunan run off river le$ih ekonomi! i$aningkan engan !i!tim reservoir %ang memerlukan $eungan %ang $e!ar an area genangan %ang lua!.

II.2 P&#%#* Pemba!"#$a L#%$&#" Tea!a A#& S"a+a M#"&'

P,6 paa prin!ipn%a memanfaatkan $ea ketinggian an -umlah air %ang -atuh (e$it) peretik %ang aa paa !aluran air %ang ikoni!ikan engan pipa. Air %ang mengalir !elan-utn%a menggerakkan tur$in kemuian tur$in kita hu$ungkan engan generator.

enerator inilah %ang akan mengha!ilkan li!trik. 6u$ungan antara tur$in engan generator apat menggunakan -eni! !am$ungan !a$uk ( belt ) ataupun !i!tem gear box. ;eni! !a$uk %ang $ia!a igunakan untuk P,6 !kala $e!ar aalah -eni! flat belt !eangkan V-belt igunakan

untuk !kala i $aah #0 k'. elan-utn%a li!trik %ang iha!ilkan oleh generator ini akan melalui trafoguna menapat tegangan %ang i !e!uaikan ke$utuhan. Kemuian li!trik aka nmeleati -aringan tran!mi!i renah (;,R) untuk ialirkan ke rumah9rumah engan

mema!ang pengaman (!ekring). <ang perlu iperhatikan alam meran8ang !e$uah P,6 aalah men%e!uaikan antara e$it air %ang ter!eiaengan $e!arn%a generator %ang

igunakan. ;angan !ampai generator %ang ipakai terlalu $e!ar atau terlalu ke8il ari e$it air %ang aa. enerator %ang tiak !e!uai -ugaakan men%e$a$kan tingkat efi!ien!i renah.

(4)

am$ar #.# kema P,6

&e!arn%a a%a li!trik !e$elum ma!uk ke tur$in !e8ara matemati! apat ituli!kan !e$agai $erikut :

P6= ρ.Q.h.g (#.1)

eangkan $e!ar a%a output tur$in aalah !e$agai $erikut :

• P = > ?  (#.#)

=

ɳ P L

P H ? 100@ (#.")

3imana :

P6 = a%a hirolik tur$in (') P = a%a li!trik (')

 = ma!!a -eni! fluia (kg2m")

Q = e$it air (m3 /s) h = ketinggian efektif (m) g = ga%a graBita!i (m/s2) > = ,egangan (>olt)  = Aru! (Ampere) = Efi!ien!i ɳ (@)

(5)

II., K'm*'e"'m*'e PLTMH

Kompoen9komponen $e!ar ari kema P,6 teriri ari : 1. Intae ( &enungan Pengalih )

&enungan pengalih $erfung!i untuk mengalihkan air melalui !e$uah pem$uka i $agian !i!i !ungai (CntakeD pem$uka) ke alam !e$uah $ak pengenap (!ettling "asin). #. #ee$er %anal ( aluran pem$aa )

aluran pem$aa mengikuti kontur ari !i!i $ukit untuk men-aga eleBa!i ari air %ang i!alurkan.

". #oreba& ( &ak Penenang )

ung!i ari $ak penenang aalah untuk mengatur per$eaan keluaran air antara !e$uah pen!to8k an heara8e an untuk pemi!ahan akhir kotoran alam air !eperti pa!ir ka%u9ka%uan.

4. 'enstoc ( Pipa Pe!at )

Pipa pe!at ( penstoc ) aalah pipa %ang %ang $erfung!i untuk mengalirkan air ari $ak penenang ( foreba& tan ).

5. 'ower ouse ( Rumah Pem$angkit ).

am$ar #." Komponen9komponen utama P,6 (um$er: http:22h%ropoer.8om)

II.- Ke+eb#aa a Ke"/&a!a PLT M#"&' H#&'

&e$erapa kele$ihan paa pem$angkit li!trik tenaga mikrohiro aalah P,6 ini 8ukup murah i$aningkan pem$angkit li!trik -eni! %ang lain karena menggunakan energi alam memiliki kon!truk!i %ang !eerhana an apat iopera!ikan i aerah terpen8il engan tenaga terampil penuuk aerah !etempat engan !eikit latihan tiak menim$ulkan

(6)

menorong ma!%arakat agar apat men-aga kele!tarian hutan !ehingga keter!eiaan air ter-amin poten!i energi air %ang melimpah merupakan teknologi %ang hanal an kokoh !ehingga mampu $eropera!i le$ih ari 15 tahun !erta memiliki efi!ien!i tinggi %aitu 7090@.

Namun P,6 tetap memiliki keter$ata!an !eperti $e!arn%a li!trik %ang iha!ilkan P,6 tergantung paa tinggi -atuh air an -umlah air. Paa mu!im kemarau kemampuan P,6 akan menurun karena -umlah air $ia!an%a $erkurang. elain faktor koni!i air ukuran generator tiak menun-ukkan kemampuan prouk!i li!trikn%a karena !emuan%a tergantung paa -umlah air an ketinggian -atuh air !ehingga ukuran generator $ukan penentu utama kapa!ita! P,6. ,erakhir aalah faktor -arak. emakin ekat -arak

pengguna ke pem$angkit maka kualita! li!trik -uga le$ih $aik. 3an !e$alikn%a !emakin -auh -arak pengguna maka li!trik %ang hilang -uga !emakin $an%ak. ;arak pelanggan ter-auh %ang

ian-urkan aalah antara 9# km ari P,6. ;ika pelanggan menggunakan li!trik !e8ara $erle$ih maka kualita! li!trik menurun an mem$aha%akan peralatan. atu pelanggan

melanggar maka %ang rugi aalah !eluruh pelanggan.

III. ALAT PRAKTIKUM

Alat %ang igunakan alam praktikum %aitu:

1. Perangkat ikro 6iro engan !pe!ifika!i !i!tem !e$agai $erikut: ;eni! ,ur$in : Propeller F Gpen lume

;eni! enerator : A Rating poer : H 6P Putaran : 1500 rpm ;eni! kontrol : I /00 'att

;eni! &alla!t : ampu / ? 100 att 3e!ain 6ea : " meter

3e!ain 3e$it : "5 liter2etik Gutput Poer : /00 att #. ,a8hometer ". eteran 4. topat8h 5. >oltmeter /. ,ang Ampere 7. ampu . I& *. Pompa 10. &ak penampng

(7)

IV. PROSEDUR PRAKTIKUM

1. Per!iapkan alat an $ahan

#. Rangakai !emua alat an $ahan men-ai !atu ke!atuan !i!tem P,6

". 6u$ungkan output generator ari tur$in propeller ke $e$an engan Baria!i $e$an %ang $er$ea

4. N%alakan pompa i!i $ak penampung !ampai penuh.

5. Kemuaian $uka katup !ampai air meleati tur$in propeller.

/. alu 8atat nilai %ang terapat paa flometer engan $era!arkan nilai kon!tanta aktu %ang itentukan.

7. Jkur nilai tegangan an aru! paa $e$an. . etelah itu tutup kem$ali katup.

*. Jlangi langkah 5 !ampai  engan nilai $e$an %ang $er$ea9$ea. 10. epa! !emua peralatan an kem$alikan alat paa tempatn%a.

V. DATA PENGAMATAN

&erikut aalah ata ha!il praktikum Pem$angkit i!trik ,enaga ikro 6iro: N O BEBAN (WATT) TEGANGAN (VOLT) ARUS (AMPERE) DEBIT (M3_/S) 1 0 262 0 0,0315 2 25 220 0,1 0,0186 3 60 208 0,2 0,006 4 110 154 0,3 0,004 5 120 135 0,3 0,000625 6 170 124 0,4 0,0006

VI. DATA PERHITUNGAN

N O BEBA N (W) TEGANG AN (V) AR US (A) TING GI (m) DEBIT (M3_/S) DAYA LISTRIK (W) DAYA HIDROLIK (W) EFISIENS i (%) 1 0 262 0 5 0,0315 0 1545,075 0 2 25 220 0,1 5 0,0186 22 912,33 2,411408 153 3 60 208 0,2 5 0,006 41,6 294,3 14,13523 615 4 110 154 0,3 5 0,004 46,2 196,2 23,54740 061 5 120 135 0,3 5 0,003 40,5 147,15 27,52293 578 6 170 124 0,4 5 0,0025 49,6 122,625 40,44852 192

(8)

0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0 10 20 30 40 50 60 f(x) = - 1593.17x + 50.74 R² = 0.98

Gra! "#$i #r&a"a' "aa i*ri!

3e$it ("2) 3a%a li!trik ('att)

#. rafik e$it terhaap efi!ien!i

0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 0 10 20 30 40 50 f(x) = 75449.65x^2 - 3607.32x + 39.78 R² = 0.87

Gra! "#$i #r&a"a' #i#+i

3e$it ("2) (@)

ɳ

(9)

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 10 20 30 40 50 f(x) = 0.24x - 1.55 R² = 0.99

Gra! $#$a+ #r&a"a' #i#+i

&e$an ('att) (@)

ɳ

4. rafik $e$an terhaap e$it

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 f(x) = 0x^2 - 0x + 0.03 R² = 0.96

Gra! B#$a+ #r&a"a' D#$i

&e$an ('att) 3e$it ("2) ONTOH PERHITUNGAN Da$a N' , • 3a%a 6irolik (P6 ) ρ g h  = 1000 ? *1 ? 5 ? 000/ = #*4" '

(10)

• 3a%a i!trik (P ) = > ? 

= #0 ? 0# = 41/ '

• Efi!ien!i ( )ɳ = Daya Listrik

Daya Hidrolik ? 100 @

 _294,341,6W _W ? 100 @

= 141"5 @

VI. PEMBAHASAN

Praktikum opera!i !i!tem energi # paa moul mikrohiro menggunakan tur$in -eni! propeller open flume. e8ara umum tiak terapat per$eaan mena!ar antara tur$in -eni! ini

engan tur$in propeller $ia!a. Per$eaann%a han%a terletak paa !piral 8a!e. Paa tur$in propeller $ia!a !piral 8a!e $er$entuk tertutup. eangkan paa tur$in %ang igunakan paa praktikum mempun%ai $entuk !piral 8a!e ter$uka. &entuk an ukuran tur$in %ang prakti! an

8ompa8t pro!e! peraatan rutin %ang 8ukup muah karena po!i!i tur$in %ang muah i-angkau an in!tala!i pengopera!ian tur$in -eni! ini -uga !angat muah merupakan kele$ihan ari tur$in open flume. eangkan kekuranganna aalah a%a %ang iha!ilkan 8enerung ke8il karena $entuk an ukuran %ang 8ompa8t.

Pe$angkit li!trik tenaga mikrohiro ini iopera!ikan engan $er$agai Baria!i $e$an (lampu) antara lain tanpa $e$an #5 ' /0 ' 110 ' 1#0 ' 170 '. 3e$it air %ang mengalir $ernilai linear %aitu ari 0.00#5 F 0.0" m"_{2! karena BalBe i$uka engan koni!i %ang !ama} paa ma!ing9ma!ing Baria!i $e$an. ehingga a%a hirolikn%a -uga $ernilai kon!tan %aitu

#*4" '.

Efi!ien!i merupakan per$aningan antara a%a output an a%a input. 3a%a input ini merupakan a%a hirolik ari fluia %ang mengalir. eangkan a%a output aalah a%a li!trik %ang iha!ilkan oleh generator. &era!arkan grafik hu$ungan antara efi!ien!i terhaap $e$an. emakin $e!ar $e$an maka efi!ien!i !emakin $e!ar. Ketika $e$an $ertam$ah aru!

%ang mengalir -uga akan $ertam$ah. ehingga ketika $e$an $ertam$ah a%a li!trik pun akan meningkat. 3alam praktikum ini a%a hirolik2a%a input kon!tan !ehingga engan aan%a

(11)

peningkatan $e$an maka a%a li!trik2output akan meningkat an efi!ien!i -uga turut meningkat. Efi!ein!i tertinggi iha!ilkan ketika $e$an 170 ' %aitu !e$e!ar 4044@.

VII. KESIMPULAN

9 Komponen utama paa P,6 teriri ari re!erBoir $aah re!erBoir ata! pompa !irkula!i pipa pe!at poer hou!e (tur$in an generator).

9 n!tala!i tur$in propeller open flume apat ilakukan engan muah karena hana meletakkann%a i ata! !piral 8a!e ter$uka.

9 ,ur$in propeller open flume mempun%ai a%a keluaran ke8il (paa praktikum ini 170 att).

9 emakin $e!ar $e$an %ang igunakan maka a%a output %ang iha!ilkan !emakin $e!ar.

9 Efi!ien!i ter$e!ar %ang iperoleh %aitu 4044@ ketika $e$an 170 '.

VIII. DATAR PUSTAKA

ari-o 3r!. 1**5. 'etun)u 'ratium *esin +onversi. Pu!at Pengem$angan Peniikan Politeknik Negeri &anung.

'iranto Ari!munanar. 1**7. 'enggera *ula ,urbin. Pener$it: ,&. &anung.

http:22a9re!ear8h.upi.eu2operator2uploa2!LteL0/10#7L8hapter1.pf (3iak!e! 1/ April #017)

http:22igili$.mer8u$uana.a8.i2manager2nMfileL!krip!i2!i#*055"##47.pf (3iak!e! 1/ April #017)

Laporan Praktikum Operasi Sistem Energi