Uji Eksperimental Pada Turbin Kaplan dan Analisa Performansi Dengan Variasi Jumlah Sudu Gerak Terhadap Sudut Sudu Pengarah 20o dan Jarak Vertikal 20 Cm Chapter III V

(1)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian

3.1.1. Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di lantai 4, gedung Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

3.1.2. Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan selama 8 bulan, yaitu mulai bulan Juni 2016 sampai Januari 2017. Persiapan dan pembuatan turbin Kaplan dilakukan pada bulan Juni – Desember 2016. Pengujian dan pengambilan data dilakukan pada bulan Januari 2017.

3.2. Spesifikasi Turbin Kaplan

Spesifikasi turbin Kaplan dalan uji eksperimental turbin Kaplan dan analisa perbandingan variasi jumlah sudu gerak adalah sebagai berikut:

Jumlah sudu gerak (blade) = 6, 7, dan 8

Adapun perlengkapan turbin Kaplan meliputi:

3.2.1. Sudu Gerak

Sudu gerak terdiri dari sudu yang terpasang tetap pada poros atau cincin. Sudu didesain supaya air masuk dan meninggalkan turbin tanpa kejut. Sudu gerak terpasang pada poros. Jika porosnya vertikal, disebut turbin vertikal, dan jika poros horisontal maka disebut turbin horisontal. Untuk head

(2)

Gambar 3.1. Sudu Gerak

3.2.2. Sudu Pengarah

Turbin Kaplan adalah salah satu jenis dari turbin reaksi aliran ke dalam (inward), yakni turbin reaksi di mana air memasuki turbin pada bagian lingkaran luar dan mengalir menuju ke dalam pusat turbin melalui sudu pengarah. Turbin reaksi ini terdiri dari sudu pengarah tetap, yang mengarahkan air ke sudu bergerak dengan sudut yang benar. Air ketika mengalir pada sudu pengarah, menghasilkan gaya ke sudu gerak. Gaya ini menyebabkan sudu gerak berputar.

Sudu pengarah terpasang tetap diantara dua cincin dalam bentuk roda. Roda ini dipasang tetap pada rumah turbin. Sudu pengarah didesain untuk:

 Supaya air masuk ke sudu gerak tanpa kejut.  Supaya sejumlah air bisa memasuki turbin.

(3)

Gambar 3.2.Sudu Pengarah 20o

3.2.3. Poros

Adapun poros turbin yang digunakan dalam penelitian terbuat dari besi pipa dengan diameter 19 mm yang dipasang vertikal di dalam rumah turbin.

3.2.4. Rumah Turbin ( Spiral Chasing )

Rumah turbin akan mendistribusikan air secara merata kepada sudu pengarah. Untuk mencapai aliran seragam pada sudu gerak, maka aliran air harus seragam masuk ke dalam sudu pengarah. Air dari saluran pipa didistribusikan di sekeliling cincin rumah turbin. Rumah turbin didesain sehingga luas penampang melintangnya berkurang secara seragam. Luas penampangnya melintang maksimum pada sisi masuk dan minimum pada ujung.

(4)

Gambar 3.3. Rumah Turbin (Spiral Chasing)

3.2.5. Draft Tube

Setelah air melewati sudu gerak, air akan mengalir turun melalui sebuah pipa yang disebut dengan draft tube. Fungsi dari draft tube adalah:

 Meningkatkan efisiensi turbin

 Mengarahkan air yang jatuh dari sudu pengarah ke sudu gerak.  Meningkatkan tekanan air yang masuk ke sudu gerak

Draft tube memiliki penampang masuk yang kecil dan penampang keluar yang besar.

(5)

3.2.6. Puli (Pulley)

Puli yang dipergunakan dalam penelitian sebanyak 2 buah puli. Puli dengan diameter 6 inci ditempatkan di poros turbin dan puli dengan diameter 2 inci ditempatkan di poros alternator.

3.2.7. Sabuk (Belt)

Sabuk berfungsi untuk meneruskan putaran dari poros turbin ke poros alternator, dimana daya dari poros tersebut dimanfaatkan untuk pengisian aki. Berikut merupakan spesifikasi dari sabuk:

Tipe : V-Belt Mitsuboshi A-52 Jumlah : 1 buah

3.2.8. Tangki Air

Tempat penampungan air sementara sebelum dialirkankan ke rumah turbin melalui pipa PVC. Tangki air dengan kapasitas 250 Liter.

(6)

3.3. Peralatan Pengujian

Adapun beberapa peralatan yang digunakan dalam pengujian adalah:

3.3.1. Hand Tachometer

Alat ini digunakan untuk mengukur putaran (rpm) poros turbin Kaplan yang digunakan dalam uji eksperimental turbin Kaplan analisa variasi jumlah sudu gerak pada sudut sudu pengarah 20o ini, hand tachometer yang digunakan adalah Krisbow KW06-303 dengan spesifikasi:

Ketelitian (akurasi) : ± 0,05% + 1 digit

Range : autorange

Sampling Time : 0,8 s (over 60 rpm)

3.3.2. Clamp Meter

Clamp Meter digunakan untuk mengukur besarnya arus listrik (ampere) yang dihasilkan melalui rangkaian listrik (beban) dengan cara dihubungkan seri pada rangkaian listrik. Dalam uji eksperimental turbin Kaplan ini, clamp meter yang digunakan adalah Krisbow KW06-286 dengan spesifikasi:

Tabel 3.1 Jangkauan dan akurasi Clamp meter

FUNGSI Jangkauan Akurasi

(7)

RESISTANSI

200 Ω + (1.0% + 4 digits)

2 kΩ

+ (1.5% + 2 digits)

20 kΩ 200 kΩ

2 MΩ + (2.0% + 3 digits)

20 M Ω + (3.0% + 5 digits)

3.3.3. Multimeter

Multimeter digunakan untuk mengukur besarnya tegangan listrik (volt) yang dibangkitkan oleh dinamo dengan cara dihubungkan paralel pada rangkaian listrik. Dalam uji eksperimental turbin Kaplan ini, multimeter yang digunakan adalah tipe fluke 15B digital multimeter dengan spesifikasi:

Range : DC voltage : 0, 0.2, 2, 20, 200, 1000 V

AC voltage : 0, 200, 750 V

DC current : 0 µA, 200 µA, 2 mA, 20 mA, 200 mA

(8)

Gambar 3.6. Multi Meter

3.3.4. Alternator

Alternator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik

Gambar 3.7. Alternator

3.3.5. Instalasi Rangkaian Lampu

(9)

Gambar 3.8. Instalasi Rangkaian Lampu

3.3.6. Pompa

Pompa digunakan untuk memompa air dari tangki bawah ke tangki atas agar menjaga persediaan air di tangki atas konstan selama percobaan. Kapasitas pompa yang dipakai adalah sebesar 6 Liter / detik.

3.4. Instalasi Turbin Kaplan

(10)

(11)

3.5. Pelaksanaan Pengujiaan

Uji eksperimental turbin Kaplan dengan 6,7, dan 8 sudu gerak pada sudut sudu pengarah 20o ini dilakukan di Lantai 4, Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Pengukuran-pengukuran yang dilakukan terhadap penelitian ini meliputi:

1. Pengukuran debit air dengan menggunakan stopwatch dengan cara menghitung waktu yang habis dipakai untuk menghabiskan tangki..

2. Pengukuran putaran (rpm) poros turbin Kaplan dan poros alternator dengan menggunakan Hand Tachometer.

3. Pengukuran torsi (Nm) pada poros turbin dengan menggunakan neraca pegas

4. Pengukuran tegangan listrik (volt) dengan menggunakan voltmeter.

5. Pengukuran arus listrik (ampere) dengan menggunakan Clamp Meter.

Sebelum dilakukan pengujian turbin Kaplan dan pengambilan data, terlebih dahulu dilakukan pemeriksaan (checking) terhadap beberapa instalasi dan peralatan, yang meliputi:

1. Pemeriksaan sambungan pipa di instalasi tidak terjadi kebocoran. 2. Pemeriksaan pipa penghubung air masuk ke rumah turbin sudah

terikat kuat dengan tidak ada celah air keluar.

3. Pemeriksaan pada jarak vertikal sudu gerak sejajar dengan posisi bawah sudu pengarah.

4. Pemeriksaan pada sudu pengarah dengan sudut 20o_. 5. Pemeriksaan sudu gerak tidak menyentuh draft tube. 6. Pemeriksaan kesesuaian jarak puli dan sabuk.

7. Permeriksaan puli dapat berputar dengan baik. 8. Pemeriksaan instalasi lampu sebagai beban.

9. Pemeriksaan poros turbin Kaplan dan poros generator serta pemberian pelumas pada bearing.

(12)

Setelah prosedur pemeriksaan terhadap beberapa instalasi dan peralatan di atas selesai dilakukan dan pemeriksaan dipastikan dalam kondisi standby,

maka prosedur pengujian pun dapat dimulai. Adapun prosedur pengujian uji eksperimental turbin Kaplan dengan 6, 7 dan 8 sudu gerak pada sudut sudu

pengarah 20oini adalah sebagai berikut:

1. Pengujian pertama dilakukan dengan sudu berjumlah 6 buah. 2. Buka katup pada pipa dari tangki sehingga air mengalir menuju

rumah turbin.

3. Dilakukan monitoring terhadap sudu gerak tidak menyentuh draft tube dan sudu pengarah dan poros dalam keadaan stabil. Air di dalam tangki juga dikontrol agar selalu dalam kondisi penuh agar ketinggiannya stabil.

4. Setelah aliran air pada pipa penghubung dan putaran turbin konstan, maka dilakukan :

a. Pengukuran putaran pada poros turbin Kaplan dan poros generator dengan Hand Tachometer.

b. Pengukuran tegangan listrik (volt) dengan Multimeter c. Pengukuran arus listrik (ampere) dengan Clamp Meter 5. Setelah pengambilan data selesai dilakukan, pompa dimatikan. 6. Setelah pengukuran pada turbin Kaplan dengan menggunakan sudu

6 selesai, maka dilakukan penggantian dengan sudu 7 dan 8.

7. Kemudian dilakukan pengujian kembali seperti prosedur-prosedur diatas untuk sudu gerak 7 dan 8.

Besaran-besaran yang diukur dan dicatat meliputi: 1. Putaran poros turbin Kaplan (rpm) 2. Putaran poros alternator (rpm)

(13)

Dari besaran-besaran di atas dapat dihitung besaran turunan lainnya seperti:

1. Daya Air

2. Daya Turbin Kaplan 3. Daya Alternator

(14)

Flowchart uji eksperimental turbin Kaplan dan analisa perbandingan variasi

jumlah sudu gerak (dengan 6, 7 dan 8 buah sudu)

Ya

Buku-buku Pedoman, Jurnal-Jurnal Pendukung,

dan sebagainya

Head dan Debit

Perhitungan Kecepatan Spesifik

Rancang Bangun Instalasi Turbin Kaplan Dengan Jumlah Sudu Gerak

6, 7, Dan 8 Sudu

Pengujian Turbin Kaplan Dengan Variasi Jumlah Sudu Gerak 6, 7, dan 8 Sudu

Kesimpulan dan Saran

Tidak MULAI

SELESAI Survei Data

(15)

BAB IV

ANALISA DATA DAN HASIL PENGUJIAN

4.1. Perhitungan Dimensi Dasar Turbin Kaplan

4.1.1. Kapasitas Aktual Dan Head Efektif Instalasi

Pengukuran dilakukan dengan menampung air dari instalasi pipa pada tangki dengan kapasitas 250 L dan head 2 meter, diambil sebanyak 3 kali.

Tabel 4.1. Hasil Pengukuran Kapasitas Aktual Instalasi Pengujian Kapasitas (L) Waktu (s )

1 250 41

2 250 39

3 250 40

Maka dari data dapat diperoleh:

Q = Kapasitas L_{Waktu s}

Q = _s L

Q = , L/s

Q = , m /s

4.1.2. Dimensi Dasar Turbin Kaplan

 Kecepatan aliran air masuk turbin diperoleh melalui persamaan 2.6

sebesar:

v = , m/s:

 Melalui persamaan 2.3 diperoleh daya air teoritis sebesar:

(16)

Putaran rencana = 1200 rpm

ηT = 90 %

Maka, secara teoritis daya turbin yang diperoleh adalah:

P r in =η x Pir

P r in = , kW

 Kecepatan Spesifik

Dengan kecepatan spesifik, dapat ditentukan pemilihan jenis turbin. Di awal putaran rencana ditentukan 1200 rpm. Maka kecepatan spesifiknya dapat diperoleh dengan persamaan 2.18 sebesar:

Ns = , rpm

Dari hasil di atas diperoleh maka dapat memenuhi perancangan turbin Kaplan.

 Diameter luar sudu gerak (D):

Dari persamaan 2.7, maka diperoleh nilai diameter luar sudu gerak:

D = , m

D = , cm

D ≈ cm

 Tinggi sudu pengarah(B):

Dari persamaan 2.8, tinggi sudu pengarah yang diperoleh sebesar:

B = ,

 Diameter dalam sudu gerak(Db):

Dari persamaan 2.9, maka diperoleh nilai diameter dalam sudu gerak :

(17)

4.1.3. Dimensi Dasar Sudu Gerak

Analisa segitiga kecepatan masuk sudu gerak:

 Kecepatan tepi (rim) diameter boss dengan persamaan 2.10 diperoleh:

= , /

 Kecepatan tepi (rim) diameter dalam dengan persamaan 2.11diperoleh:

= , /

 Kecepatan pusaran air diameter boss dan diameter dalam dengan persamaan

2.12 diperoleh:

� = , /

 Kecepatan pusaran air diameter boss dan diameter dalam dengan persamaan

2.13 diperoleh:

� = , /

 Sudut sudu pada area fluida masuk dengan persamaan 2.14 diperoleh

sebesar:

�� = ,

 Sudut sudu pada area fluida keluar dengan persamaan 2.15 diperoleh

sebesar:

(18)

4.2. Perhitungan Efisiensi Turbin Kaplan Dengan 6 Sudu Gerak Dan Sudut

Sudu Pengarah 20o_.

4.2.1. Hasil Pengukuran

Dari hasil pengukuran dengan alat ukur clamp meter, multimeter, dan tachometer diperoleh data:

a. Untuk pembebanan tanpa lampu:

1) Arus yang dihasilkan alternator (I0) : 97,8 mA 2) Tegangan yang dihasilkan alternator (V0) : 213,6 V 3) Putaran poros turbin (N10) : 351,7 rpm 4) Putaran poros alternator (N20) : 946,2 rpm b. Untuk pembebanan 1 lampu (5 Watt):

1) Arus yang dihasilkan alternator (I5) : 78,2 mA 2) Tegangan yang dihasilkan alternator (V5) : 112,3 V 3) Putaran poros turbin (N15) : 345,9 rpm 4) Putaran poros alternator (N25) : 930,6 rpm c. Untuk pembebanan 1 lampu (7 Watt):

1) Arus yang dihasilkan alternator (I7) : 77,3 mA 2) Tegangan yang dihasilkan alternator (V7) : 107,9 V 3) Putaran poros turbin (N17) : 320,8 rpm 4) Putaran poros alternator (N27) : 863 rpm d. Untuk pembebanan 2 lampu ( 12 Watt):

1) Arus yang dihasilkan alternator (I12) : 76,6 mA 2) Tegangan yang dihasilkan alternator (V12) : 96,9 V 3) Putaran poros turbin (N112) : 316,9 rpm 4) Putaran poros alternator (N212) : 852,6 rpm

4.2.2. Analisa Daya dan Putaran Alternator Pemberi Beban

(19)

Maka daya yang dihasilkan alternator adalah sebagai berikut: a. Tanpa pembebanan lampu:

P0 = I0.V0

P0 = (97,8 x 10-3) x 213,6 P0 = 20,898 Watt

b. Pembebanan 1 lampu (5 Watt): P5 = I5.V5

P5 = (78,2 x 10-3) x 112,3 P5 = 8,785 Watt

c. Pembebanan 1 lampu (7 Watt): P7 = I7.V7

P7 = (77,3 x 10-3) x 107,9 P7 = 8,3437 Watt

d. Pembebanan 1 lampu (12 Watt): P12 = I12.V12

P12 = (76,6 x 10-3) x 96,9 P12 = 7,4287 Watt

Maka dari perhitungan di atas dapat di buat tabel sebagai berikut:

(20)

Dari data yang tertera di tabel 4.2, maka dapat dibuat grafik untuk mengetahui lebih jelas perubahan daya pada alternator terhadap perubahan beban lampu yang dipasang.

Gambar 4.1. Grafik Perubahan Beban terhadap Daya pada Alternator dengan 6 sudu gerak

Dengan melihat grafik di atas, dapat dianalisa bahwa semakin besar penambahan beban, maka semakin kecil daya pada alternator. Selanjutnya hubungan antara perubahan putaran di poros alternator terhadap penambahan beban lampu dapat di lihat pada gambar 4.2. Dari gambar 4.2, dapat dianalisa bahwa semakin besar penambahan beban, maka semakin kecil putaran poros alternator. Di mana putaran poros alternator tanpa beban lampu adalah 946,2 rpm dan ketika

(21)

Gambar 4.2. Grafik Penambahan Beban Lampu terhadap Putaran Alternator dengan 6 Sudu Gerak

4.2.3. Pengujian Torsi dan Putaran Berbeban

Data pengujian diperoleh dari pengukuran yang dilakukan dalam waktu yang bersamaan. Pengujian membutuhkan waktu yang cukup lama untuk menentukan pembebanan yang tepat sebelum poros berhenti berputar. Pembebanan ini dilakukan menggunakan gesekan tali yang dikaitkan pada 2 neraca pegas. Waktu pengujian sampel sepanjang 20 detik, dibutuhkan lebih dari 15 x pengujian untuk setiap perubahan variasi. Pengukuran putaran dalam kondisi poros terbeban hampir berhenti.

Tabel 4.3. Hasil Pengujian Torsi dan Putaran Berbeban dengan 6 Sudu Gerak Beban Lampu ( Watt ) Torsi (Nm) Putaran (rad/s)

(22)

Gambar 4.3. Grafik Putaran vs Torsi dengan 6 Sudu Gerak

4.2.4. Efisiensi Daya Turbin dan Daya Alternator

Performansi pada turbin merupakan daya mekanik yang dihasilkan dari sebuah turbin. Untuk mendapatkan nilai tersebut maka data yang dibutuhkan adalah

kecepatan sudut (ω) dan torsi (T).

Untuk menghitung daya turbin, maka digunakan rumus:

= . �

Dimana: P = Daya turbin T = Torsi

ω = Kecepatan sudut (rpm)

Untuk menghitung kecepatan sudut dipakai rumus:

(23)

� = ,

� = , /

Daya turbin aktual diperoleh:

= . �

= 0,56 x 36,8165

= ,

Untuk menghitung efisiensi turbin dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

� = �

� � %

Dimana:

Pturbin = 20,911 Watt Pair = , Watt Maka:

� = _,, � %

� = , %

4.2.5. Efisiensi Puli

Untuk mengetahui efisiensi puli dapat menggunakan rumus sebagai berikut:

� � = . �

� . � � � %

Maka efisiensi puli saat pengujian saat tanpa pembebanan adalah:

� � = ,_, . _. ,_{, �} %

� � = , %

(24)

4.3. Perhitungan Efisiensi Turbin Kaplan Dengan 7 Sudu Gerak Dan Sudut

1) Arus yang dihasilkan alternator (I0) : 92 mA 2) Tegangan yang dihasilkan alternator (V0) : 215,5 V 3) Putaran poros turbin (N10) : 342,6 rpm 4) Putaran poros alternator (N20) : 918,1 rpm b. Untuk pembebanan 1 lampu (5 Watt):

1) Arus yang dihasilkan alternator (I7) : 74,3 mA 2) Tegangan yang dihasilkan alternator (V7) : 102,5 V 3) Putaran poros turbin (N17) : 287,3 rpm 4) Putaran poros alternator (N27) : 769,9 rpm d. Untuk pembebanan 2 lampu ( 12 Watt):

1) Arus yang dihasilkan alternator (I12) : 70,9 mA 2) Tegangan yang dihasilkan alternator (V12) : 92 V 3) Putaran poros turbin (N112) : 274,4 rpm 4) Putaran poros alternator (N212) : 735,3 rpm 4.3.2. Analisa Daya Dan Putaran Alternator Pemberi Beban

(25)

P0 = I0.V0

P0 = (92 x 10-3) x 215,5 P0 = 19,853 Watt

P5 = (74,5 x 10-3) x 106,7 P5 = 7,953 Watt

P7 = (74,3 x 10-3) x 102,5 P7 = 7,6194 Watt

P12 = (70,9 x 10-3) x 92 P12 = 6,53378 Watt

(26)

Dari data yang tertera di tabel 4.4 di atas, maka dapat dibuat grafik untuk mengetahui lebih jelas perubahan daya pada alternator terhadap perubahan beban lampu yang dipasang.

Gambar 4.4. Grafik Perubahan Beban terhadap Perubahan Daya pada Alternator dengan 7 sudu gerak

(27)

Tabel 4.5. Hasil Pengujian Torsi Dan Putaran Berbeban Dengan 7 Sudu Gerak Beban Lampu ( Watt ) Torsi (Nm) Putaran (rad/s)

(28)

= . �

Dimana: P = Daya turbin T = Torsi

(29)

� = , /

= . �

= 0,55 x 35,858

= ,

� = �

� � %

Dimana:

� = ,

, � %

� = , %

� � = . �

� . � � � %

� � = ,_, . _. ,_{, �} %

� � = , %

(30)

4.4. Perhitungan Efisiensi Turbin Kaplan dengan 8 Sudu Gerak dan Sudut

1) Arus yang dihasilkan alternator (I0) : 115,5 mA 2) Tegangan yang dihasilkan alternator (V0) : 198 V 3) Putaran poros turbin (N10) : 383,6 rpm 4) Putaran poros alternator (N20) : 1031,4 rpm b. Untuk pembebanan 1 lampu (5 Watt):

1) Arus yang dihasilkan alternator (I7) : 97,6 mA 2) Tegangan yang dihasilkan alternator (V7) : 132 V 3) Putaran poros turbin (N17) : 326,7 rpm 4) Putaran poros alternator (N27) : 872.2 rpm d. Untuk pembebanan 2 lampu ( 12 Watt):

1) Arus yang dihasilkan alternator (I12) : 95,1 mA 2) Tegangan yang dihasilkan alternator (V12) : 118,2 V 3) Putaran poros turbin (N112) : 306,8 rpm 4) Putaran poros alternator (N212) : 819,1 rpm

4.4.2.Analisa Daya Dan Putaran Alternator Pemberi Beban

(31)

P0 = I0.V0

P0 = (115,5 x 10-3) x 198 P0 = 22,869 Watt

P5 = (98,4 x 10-3) x 134,7 P5 = 13,266 Watt

P7 = (97,6 x 10-3) x 132 P7 = 12,886 Watt

P12 = (95,15 x 10-3) x 118,2 P12 = 11,251 Watt

(32)

Dari data yang tertera di tabel 4.6, maka dapat dibuat grafik untuk mengetahui lebih jelas perubahan daya pada alternator terhadap perubahan beban lampu yang dipasang.

Gambar 4.7. Grafik Perubahan Beban terhadap Perubahan Daya pada Alternator dengan 8 Sudu Gerak

(33)

Tabel 4.7. Hasil Pengujian Torsi dan Putaran Berbeban dengan 8 Sudu Gerak Beban Lampu ( Watt ) Torsi (Nm) Putaran (rad/s)

(34)

= . �

Dimana:

P = Daya turbin T = Torsi

(35)

� = ,

� = , /

= . � = , � , = ,

� = �

� � %

Dimana:

� = ,_, � %

� = , %

� � = . �

� . � � � %

� � = ,_, . _. _{, �}, %

� � = %

(36)

Dari pengujian diatas, maka diperoleh data sebagai berikut: a) Hasil Perbandingan Jumlah Sudu terhadap Efisiensi

Tabel 4.8. Hasil Perbandingan Jumlah Sudu terhadap Efisiensi

Jumlah Sudu Gerak Efisiensi (%)

6 17,119

7 16,262

8 19,03

Gambar 4.10. Grafik Jumlah Sudu Gerak vs Efisiensi

b) Hasil Perbandingan Pemberian Beban Lampu terhadap Daya Alternator

Tabel 4.9. Hasil Perbandingan Pemberian Beban Lampu terhadap Daya Alternator Beban Lampu

(37)

Gambar 4.11. Grafik Perbandingan Pemberian Beban Lampu terhadap Daya Alternator

c) Hasil Perbandingan Beban Lampu terhadap Putaran Alternator

Tabel 4.10. Hasil Perbandingan Beban Lampu terhadap Putaran Alternator Beban Lampu

Beban Lampu vs Daya Alternator

6 Sudu Gerak

7 Sudu Gerak

(38)

Gambar 4.12. Grafik Perbandingan Beban Lampu terhadap Putaran Alternator 0

200 400 600 800 1000 1200

0 5 7 12

Pu

tar

an

A

lte

rn

ato

r (

rp

m

)

Beban Lampu (Watt)

Beban Lampu vs Putaran Alternator

6 Sudu Gerak

7 Sudu Gerak

(39)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil pengujian turbin Kaplan dengan 6,7, dan 8 sudu gerak pada sudut sudu pengarah 20o dan jarak vertikal antara sudu gerak dan sudu pengarah 20 cm dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Daya air masuk turbin adalah sebesar 122,15412 Watt

2. Putaran maksimum poros turbin dan alternator terdapat pada 8 sudu gerak tanpa beban lampu yaitu 386 rpm dan 1031,4 rpm.

3. Torsi maksimum pada poros turbin terdapat pada 8 sudu gerak tanpa beban lampu yaitu 0,57 Nm.

4. Daya listrik yang dihasilkan alternator yang digerakkan oleh turbin Kaplan dengan 6 sudu gerak tanpa beban lampu sebesar 20,898 Watt , 7 sudu gerak sebesar 19,853 Watt, dan 8 sudu gerak sebesar 22,896 Watt.

5. Daya turbin yang dihasilkan pada 6 sudu gerak sebesar 20,911 Watt dengan efisiensi yang dapat dihasilkan turbin Kaplan sebesar 17,119 %. Daya turbin yang dihasilkan pada 7 sudu gerak sebesar 19,865 Watt dengan efisiensi yang dapat dihasilkan turbin Kaplan sebesar 16,262%. Daya turbin yang dihasilkan pada 8 sudu gerak sebesar 23,24882 Watt dengan efisiensi yang dapat dihasilkan turbin Kaplan sebesar 19,03%.

5.2. Saran

Dari hasil pengujian turbin Kaplan, dapat diambil saran sebagai berikut: 1. Dilakukan perancangan yang lebih teliti lagi pada sudut sudu gerak agar

diperoleh hasil yang lebih efisien.

2. Diperbesar debit air masuk ke turbin agar hasil yang diperoleh lebih maksimal.

3. Diperhatikan ketelitian dalam merancang rumah turbin dan draft tube yang sesuai karena sangat berpengaruh terhadap putaran turbin Kaplan.