TURBIN ALIRAN SILANG DENGAN BUSUR SUDU 100
oYANG DIBUAT DARI PIPA DIBELAH
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Mesin
Oleh :
Tirta Dwi Kurniawan NIM : 045214084
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
TURBIN ALIRAN SILANG DENGAN BUSUR SUDU 100
oYANG DIBUAT DARI PIPA DIBELAH
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Mesin
Oleh :
Tirta Dwi Kurniawan NIM : 045214084
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
2009
THE CROSSFLOW TURBINE
WITH 100 DEGREE OF CENTRAL ANGLE
THAT MADE FROM CUTTING PIPE LENGTHWISE
FINAL PAPER
Presented as Fulfillment of the Requirements For the Degree of Mechanical Engineers Mechanical Engineering Study Programme
By :
Tirta Dwi Kurniawan Student Number : 045214084
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAMME SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA
2009
“Manusia hidup bukan dari roti saja, tetapi dari setiap firman yang keluar dari mulut Allah” (Mat 4 : 4)
“Ikutlah Aku dan biarlah orang-orang mati menguburkan orang-orang mati mereka” (Mat 8 : 22)
“Dan kamu akan dibenci semua orang oleh karena nama-Ku, tetapi orang yang bertahan sampai pada kesudahannya akan selamat”
(Mat 10 : 22)
“Jangan kamu menyangka, bahwa Aku datang untuk membawa damai di atas bumi; Aku datang bukan untuk membawa damai melainkan pedang”
(Mat 10 : 34)
“Demikian juga Roh membantu kita dalam kelemahan kita; sebab kita tidak tahu, bagaimana sebenarnya harus berdoa; tetapi Roh sendiri berdoa untuk kita kepada Allah dengan keluhan
yang tidak terucapkan” (Rom 8 : 26)
“Jikalau kamu tinggal di dalam Aku dan firmanKu tinggal di dalam kamu, mintalah apa saja yang kamu kehendaki, dan kamu akan menerimanya”
(Yoh 15 : 7)
“God's Word will save His Elect from confusion. And He will gather each and every one of His lost sheep even on a dark and cloudy day”
(Ezek.34:12)
"The people who walked in darkness have seen a great light" (Isa.9:2)
“Quis ut Deus ?”
the
truth
.Dedicated to our Father, Son s & H oly Spirit
Eve Maria & m y An gel Ayah Kurdian to Ibu An astasia Kakak Yudhi Keluarga & Sahabat-sahabatku
INTISARI
Turbin aliran silang banyak digunakan untuk pembangkit listrik skala mikro. Pembuatan sudu turbin dari plat yang dilengkung sulit dilakukan oleh masyarakat. Geometri sudu turbin aliran silang sebenarnya sama dengan geometri pipa yang dibelah dengan busur tertentu. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari unjuk kerja turbin aliran silang dengan sudu dari bilah pipa yang digunakan untuk pembangkit listrik.
Peralatan yang digunakan adalah sebuah turbin aliran silang. Sudu turbin dibuat dari pipa dengan diameter 1,25 inch. Diameter runner adalah 98 mm dengan panjang runner 104 mm. Jumlah sudu pada runner 20 buah dan busur sudu 1000. Penelitian dilakukan dengan memvariasikan debit yaitu 8,3 l/s, 9,3 l/s, dan 10,6 l/s dan tinggi bukaan nosel 4 mm, 9 mm, 14 mm. Untuk menghasilkan listrik, turbin dihubungkan dengan generator. Pengukuran daya yang dihasilkan turbin dilakukan dengan mengukur tegangan dan arus yang dihasilkan generator pada kondisi generator diberi variasi pembebanan dari 10 W, 15 W, 25 W, 40 W, 60 W, dan 100 W. Pada setiap pembeban, putaran turbin diukur dengan tachometer.
Turbin Aliran Silang dengan busur sudu 74o dan jumlah sudu 28 mampu menghasilkan daya sebesar 70,2 watt dan memiliki efisiensi 19,18 %. Hasil tersebut didapat pada variasi tinggi nosel 14 mm dan debit 10,6 l/s. Turbin Aliran Silang dengan busur sudu 100o dan jumlah sudu 20 mampu menghasilkan daya sebesar 39 watt pada variasi tinggi bukaan nosel 9 mm dan debit 9,3 l/s, dan memiliki efisiensi sebesar 9 % pada variasi tinggi nosel 14 mm dan debit 10,6 l/s. Semakin banyak jumlah sudu pada runner, maka daya yang dihasilkan akan semakin besar dan efisiensi yang dimiliki juga akan semakin besar. Semakin tinggi putaran poros, maka daya dan efisiensi yang dihasilkan juga akan semakin kecil.
Kata kunci : Turbin aliran silang, bilah pipa.
KATA PENGANTAR
Puji Syukur penulis panjatkan kepada Allah Bapa yang Maha Kasih dan Yesus Kristus atas segala berkat dan bimbingan-Nya dalam penyusunan skripsi berjudul “TURBIN ALIRAN SILANG DENGAN BUSUR SUDU 100o YANG DIBUAT DARI PIPA DIBELAH”.
Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta, sekaligus sebagai wujud harapan dan cita-cita penulis untuk selalu belajar tanpa batas.
Penyusunan skripsi ini tidak mungkin dapat terlaksana dengan baik tanpa adanya bantuan dan kerjasama dari berbagai pihak yang terkait. Pada kesempatan ini, dengan segala kerendahan hati, penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada : 1. Romo Ir. Gregorius Heliarko SJ, S.S., B.S.T., M.A., M.Sc., selaku Dekan
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
2. Bapak Budi Sugiharto, S.T, M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
3. Bapak Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
4. Bapak Ir. YB. Lukiyanto, M.T. selaku Dosen pembimbing akademik.
5. Bapak Ir. FA. Rusdi Sambada, M.T. yang telah banyak membantu kami dalam proses pengambilan data.
6. Segenap Dosen di Jurusan Teknik Mesin, yang telah membimbing selama kuliah di Universitas Sanata Dharma.
7. Kepala Laboratorium Konversi Energi Jurusan Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma yang telah memberikan ijin dan fasilitas yang dipergunakan. 8. Segenap karyawan Sekertariat Teknik Universitas Sanata Dharma dan semua
karyawan dan staff Universitas Sanata Dharma.
9. Bapak Purwanto, pengajar di SMK Leonardo yang telah banyak membantu dalam pembuatan runner.
10. Ayah Kurdianto, terima kasih atas segala yang diberikan selama ini. 11. Ibuku Anastasia Srianti untuk kasih sayang dan doa-doa yang tulus.
12. Kakakku Yudhi untuk dukungan dan segala hal yang diberikan tiada habisnya. 13. Semua keluarga besar di Ngawi dan Yogyakarta atas dukungan yang diberikan
selama ini.
14. Mbak Pipin beserta keluarga atas dukungan dan doa-doa yang tulus selama ini. 15. Teman-teman sekelompok penelitian microhydro : Rendi, Harjono, Evan,
Prima, Erwan, Joko, dan yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu yang telah banyak membantu selama pengambilan data dan penyusunan skripsi.
16. Teman-teman mahasiswa angkatan 2004 dan 2005 Jurusan Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma dan semua pihak yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna karena keterbatasan pengetahuan yang dimiliki penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca untuk menyempurnakan laporan ini. Akhir kata, semoga laporan ini dapat berguna bagi pembaca semua.
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iii
HALAMAN PENGESAHAN... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ... v
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA. ... vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH. ... vii
INTISARI... viii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI... xii
DAFTAR TABEL... xvi
DAFTAR GAMBAR ... xviii
DAFTAR LAMPIRAN... xx
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
1.1.Latar Belakang Masalah... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 3
1.3. Tujuan dan Manfaat ... 4
1.3.1. Tujuan ... 4
1.3.2. Manfaat ... 4
BAB II. DASAR TEORI ... 5
2.1. Tinjauan Pustaka ... 5
2.2. Turbin Air ... 6
2.2.1. Definisi Turbin Air... 6
2.2.2. Jenis-Jenis Turbin Air ... 7
2.3. Turbin Aliran Silang ... 8
2.3.1. Bagian Turbin Aliran Silang ... 9
2.4. Pergerakan Air Turbin Aliran Silang ... 13
2.5. Perancangan Turbin Aliran Silang ... 15
2.5.1. Segitiga Kecepatan... 15
2.5.2. Perhitungan Dimensi Turbin ... 16
BAB III. METODE PENELITIAN ... 24
3.1. Diagram Alir Penelitian ... 24
3.2. Pembuatan Alat ... 25
3.2.1. Desain Alat... 25
3.2.2. Rancangan Turbin Aliran Silang... 26
3.2.3. Pembuatan Turbin ... 33
A. Pembuatan Kerangka Turbin... 33
B. Pembuatan Roda Jalan (Runner) ... 34
C. Perakitan Turbin Aliran Silang... 36
3.2. Penelitian Alat... 38
3.3.1. Persiapan Alat ... 38
3.3.2. Variabel yang Diukur... 41
3.3.3. Variabel yang Divariasikan... 41
3.3.4. Pengambilan Data ... 41
3.3.5. Pengolahan dan Analisa Data... 42
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 44
4.1. Hasil Penelitian ... 44
4.1.1. Data Hasil Penelitian... 44
A . Data Penelitian Unjuk Kerja Turbin Aliran Silang dengan Busur Sudu 74o dan Jumlah Sudu 28 ... 45
B. Data Penelitian Unjuk Kerja Turbin Aliran Silang dengan Busur Sudu 100o dan Jumlah Sudu 20 ... 48
4.1.2. Perhitungan Data Penelitian... 50
A. Perhitungan Data Penelitian Unjuk Kerja Turbin Aliran Silang dengan Busur Sudu 74o dan Jumlah Sudu 28 ... 50
B. Perhitungan Data Penelitian Unjuk Kerja Turbin Aliran Silang dengan Busur Sudu 100o dan Jumlah Sudu 20 . .. 53
4.2. Pembahasan... 55
4.2.1. Daya dan Efisiensi Total Turbin Aliran Silang dengan Busur Sudu 74o dan Jumlah Sudu 28... 55
A. Pembahasan Daya Hasil Penelitian ... 55
B. Pembahasan Efisiensi Total Hasil Penelitian ... 57
4.2.2. Daya dan Efisiensi Total Turbin Aliran Silang dengan Busur Sudu 100o dan Jumlah Sudu 20... 59
A. Pembahasan Daya Hasil Penelitian ... 59
B. Pembahasan Efisiensi Total Hasil Penelitian ... 61
4.2.3. Perbandingan Daya dan Efisiensi Total Turbin Aliran Silang 62 BAB V. PENUTUP... 65
5.1. Kesimpulan ... 65
5.1. Saran... 66
DAFTAR PUSTAKA ... 67
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Pengelompokkan Turbin...7
Tabel 4.1. Data Penelitian Dengan Tinggi Nozzle 4 mm dan Debit 10,6 l/s...45
Tabel 4.2. Data Penelitian Dengan Tinggi Nozzle 4 mm dan Debit 9,3 l/s...45
Tabel 4.3. Data Penelitian Dengan Tinggi Nozzle 4 mm dan Debit 8,3 l/s...45
Tabel 4.4. Data Penelitian Dengan Tinggi Nozzle 9 mm dan Debit 10,6 l/s...46
Tabel 4.5. Data Penelitian Dengan Tinggi Nozzle 9 mm dan Debit 9,3 l/s...46
Tabel 4.6. Data Penelitian Dengan Tinggi Nozzle 9 mm dan Debit 8,3 l/s...46
Tabel 4.7. Data Penelitian Dengan Tinggi Nozzle 14 mm dan Debit 10,6 l/s...47
Tabel 4.8. Data Penelitian Dengan Tinggi Nozzle 14 mm dan Debit 9,3 l/s...47
Tabel 4.9. Data Penelitian Dengan Tinggi Nozzle 14 mm dan Debit 8,3 l/s...47
Tabel 4.13. Data Penelitian Dengan Tinggi Nozzle 9 mm dan Debit 10,6 l/s...48
Tabel 4.14. Data Penelitian Dengan Tinggi Nozzle 9 mm dan Debit 9,3 l/s...48
Tabel 4.15. Data Penelitian Dengan Tinggi Nozzle 9 mm dan Debit 8,3 l/s...49
Tabel 4.16. Data Penelitian Dengan Tinggi Nozzle 14 mm dan Debit 10,6 l/s...49
Tabel 4.17. Data Penelitian Dengan Tinggi Nozzle 14 mm dan Debit 9,3 l/s...49
Tabel 4.18. Data Penelitian Dengan Tinggi Nozzle 14 mm dan Debit 8,3 l/s...49
Tabel 4.19. Perhitungan Dengan Tinggi Nozzle 4 mm dan Debit 10,6 l/s...50
Tabel 4.20. Perhitungan Dengan Tinggi Nozzle 4 mm dan Debit 9,3 l/s...50
Tabel 4.21. Data Penelitian Dengan Tinggi Nozzle 4 mm dan Debit 8,3 l/s...50
Tabel 4.22. Perhitungan Dengan Tinggi Nozzle 9 mm dan Debit 10,6 l/s...51
Tabel 4.23. Perhitungan Dengan Tinggi Nozzle 9 mm dan Debit 9,3 l/s...51
Tabel 4.24. Perhitungan Dengan Tinggi Nozzle 9 mm dan Debit 8,3 l/s...51
Tabel 4.25. Perhitungan Dengan Tinggi Nozzle 14 mm dan Debit 10,6 l/s...52
Tabel 4.26. Perhitungan Dengan Tinggi Nozzle 14 mm dan Debit 9,3 l/s...52
Tabel 4.27. Perhitungan Dengan Tinggi Nozzle 14 mm dan Debit 8,3 l/s...52
Tabel 4.31. Perhitungan Dengan Tinggi Nozzle 9 mm dan Debit 10,6 l/s...53
Tabel 4.32. Perhitungan Dengan Tinggi Nozzle 9 mm dan Debit 9,3 l/s...53
Tabel 4.33. Perhitungan Dengan Tinggi Nozzle 9 mm dan Debit 8,3 l/s...54
Tabel 4.34. Perhitungan Dengan Tinggi Nozzle 14 mm dan Debit 10,6 l/s...54
Tabel 4.35. Perhitungan Dengan Tinggi Nozzle 14 mm dan Debit 9,3 l/s...54
Tabel 4.36. Perhitungan Dengan Tinggi Nozzle 14 mm dan Debit 8,3 l/s...54
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Turbin Crossflow... 8
Gambar 2.2 Runner dari Cihanjuang ... 9
Gambar 2.3. Alat Pengarah ... 10
Gambar 2.4. Rumah Turbin ... 10
Gambar 2.5. Generator... 12
Gambar 2.6. Aliran Pergerakan Air pada Turbin Crossflow... 14
Gambar 2.7. Defleksi Pada Pergerakan Air pada Turbin Crossflow... 14
Gambar 2.8. Segitiga Kecepatan pada Turbin Crossflow... 15
Gambar 2.9. Gabungan Segitiga Kecepatan pada Turbin Aliran Silang... 16
Gambar 2.10. Kelengkungan Sudu ... 18
Gambar 2.11. Jarak Antar Sudu ... 19
Gambar 2.12. Alur Pancaran Air... 20
Gambar 3.1. Skema Alat ... 39
Gambar 3.2. Urutan Kerja Alat Uji Turbin Aliran Silang... 40
Gambar 4.1. Grafik Daya vs Putaran Poros dengan Tinggi Nozzle 4 mm dan Variasi Debit... 55
Gambar 4.2. Grafik Daya vs Putaran Poros dengan Tinggi Nozzle 9 mm dan Variasi Debit... 55
Gambar 4.3. Grafik Daya vs Putaran Poros dengan Tinggi Nozzle 14 mm
dan Variasi Debit... 56 Gambar 4.4. Grafik Efisensi Total vs Putaran Poros Dengan Tinggi
Nozzle 4 mm dan Variasi Debit... 57 Gambar 4.5. Grafik Efisensi Total vs Putaran Poros Dengan Tinggi
Nozzle 9 mm dan Variasi Debit... 57 Gambar 4.6. Grafik Efisensi Total vs Putaran Poros Dengan Tinggi
Nozzle 14 mm dan Variasi Debit... 58 Gambar 4.8. Grafik Daya vs Putaran Poros Dengan Tinggi Nozzle 9 mm
dan Variasi Debit... 59 Gambar 4.9. Grafik Daya vs Putaran Poros Dengan Tinggi Nozzle 14
mm dan Variasi Debit ... 59 Gambar 4.11. Grafik Efisensi Total vs Putaran Poros Dengan Tinggi
Nozzle 9 mm dan Variasi Debit... 61 Gambar 4.12. Grafik Efisensi Total vs Putaran Poros Dengan Tinggi
Nozzle 14 mm dan Variasi Debit... 61 Gambar 4.13. Grafik Perbandingan Daya ... 62 Gambar 4.14. Grafik Perbandingan Efisiensi Total ... 63
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Rancangan Pembelahan Pipa... 68
Lampiran 2. Rancangan Poros ... 69
Lampiran 3. Rancangan Piringan... 70
Lampiran 4. Rancangan Sudu ... 71
Lampiran 5. Rancangan Sudu Dengan Jumlah Sudu 20 ... 72
Lampiran 6. Rancangan Runner... 73
Lampiran 7. Data Turbin Aliran Silang Dengan Busur Sudu 74o dan Jumlah Sudu 28 ... 74
Lampiran 10. Data Turbin Aliran Silang Dengan Busur Sudu 100o dan Jumlah Sudu 20 ... 77
Lampiran 13. Kurva Daya Turbin Banki ... 80
Lampiran 14. Kurva Efisiensi Turbin Banki... 81
Lampiran 15. Kurva Karakteristik Turbin Banki... 82
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG MASALAH
Listrik merupakan sumber energi yang digunakan oleh manusia. Listrik dihasilkan melalui sebuah sistem pembangkit listrik. Pembangkit yang banyak digunakan adalah Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), Pembangkit Listrik Tenaga Gas Bumi (PLTG), Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD), dan Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN). PLTU dan PLTD menggunakan sumber energi berupa batubara ataupun minyak bumi.
Permasalahan yang dihadapi saat ini adalah tentang ketersediaan sumber energi yang tidak dapat diperbarui dewasa ini. Akhir-akhir ini manusia dikhawatirkan dengan krisis menipisnya dan mahalnya energi bahan bakar fosil dan efek buruk hasil pembakaran dari bahan bakar fosil berupa polutan yang berpotensi merusak ozon dan potensi pemanasan global. Dan untuk mengatasi hal itu maka dikembangkan berbagai bentuk energi alternatif dengan memanfatkan energi alam berupa energi surya, air, dan angin.
Air merupakan salah satu sumber daya alam yang tidak terbatas jumlahnya. Air juga memiliki potensi yang sangat besar dan dapat digunakan sebagai sumber
2
energi yang bersih karena tidak menghasilkan polutan, selain itu air juga tidak mempunyai potensi merusak ozon maupun potensi pemanasan global.
Dari data yang dikeluarkan oleh Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia, pemanfaatan energi air di Indonesia masih sangat kecil, baru sekitar 25 % dari potensi yang bisa mencapai 75000 MW. Di Indonesia terdapat 1315 kawasan yang berpotensi menjadi sumber energi tenaga air, dan daerah-daerah tersebut tersebar di seluruh kepulauan Indonesia. Daerah-daerah yang diprediksi memiliki potensi tersebut, antara lain : Papua 22371 MW, Kalimantan 21611 MW, Sumatera 15804 MW, Sulawesi 10203 MW, Jawa 4531 MW, Nusa Tenggara (Bali, NTB dan NTT) 674 MW dan Maluku 430 MW. Data-data di atas merupakan sumber pembangkit tenaga air dengan kapasitas besar, belum termasuk sumber-sumber pembangkit tenaga air dengan kapasitas kecil. Untuk memanfaatkan potensi tersebut diperlukan suatu teknologi terapan agar masyarakat kecil dapat menyediakan energi listrik secara swadaya.
3
turbin dapat dibuat dari pipa yang dibelah, sehingga pembuatannya lebih mudah. Pembuatan runner yang mudah akan membuat biaya yang dikeluarkan menjadi murah. Masyarakat akan dapat membuat sendiri sehingga masyarakat dapat berswadaya energi listrik. Sampai sekarang ini pemanfaatan pipa dibelah sebagai sudu turbin crossflow tidak banyak dilakukan sehingga informasi mengenai unjuk kerjanya kurang diketahui.
1.2 RUMUSAN MASALAH
Informasi tentang unjuk kerja turbin crossflow dengan sudu dibuat dari pipa yang dibelah tidak diketahui. Pada penelitian ini akan dibuat turbin crossflow dengan sudu dari pipa yang dibelah. Turbin tersebut akan diteliti unjuk kerjanya pada berbagai variasi debit, tinggi nozzle dan variasi beban.
Pada penelitian ini, turbin yang akan dibuat dirancang untuk memanfaatkan tenaga air yang memiliki head 4,5 meter dan debit 8 l/s. Sudu dibuat dari pipa hitam berdiameter 1,25 inch, yang dibelah dengan sudut 100o dan jumlah sudu 20 buah.
4
1.3 TUJUAN DAN MANFAAT 1.3.1 Tujuan
a. Membuat turbin crossflow dengan menggunakan sudu dari pipa yang dibelah untuk pembangkit listrik agar mudah dibuat oleh masyarakat. b. Mengetahui daya dan efisiensi total terbaik dari turbin crossflow dengan
busur sudu 100o dan jumlah sudu 20.
c. Mengetahui daya dan efisiensi total terbaik dari turbin crossflow dengan busur sudu 74o dan jumlah sudu 28.
d. Mengetahui dan membandingkan daya serta efisiensi turbin terbaik dari variasi debit dan tinggi nozzle.
1.3.2 Manfaat
a. Menambah kepustakaan teknologi pembangkit listrik tenaga air mikrohidro.
b. Diterapkan di masyarakat yang berada dekat sumber air dan belum mendapat pasokan listrik sehingga dapat menyediakan energi listrik secara swadaya.
c. Mengurangi ketergantungan terhadap minyak bumi yang semakin menipis dan mahal.
d. Mengurangi polusi dan pemanasan global.
BAB II DASAR TEORI
2.1 TINJAUAN PUSTAKA
Unjuk kerja turbin crossflow dipengaruhi oleh banyak parameter antara lain adalah jumlah sudu, sudut pancaran air masuk, sudut keluar, posisi pancaran air masuk, lintasan aliran di dalam turbin, rasio lebar, dan diameter runner, rasio diameter dalam dan diameter luar serta manufaktur runner maupun nozzle.
Penelitian tentang turbin crossflow banyak dilakukan untuk sudu yang dibuat dari plat yang dilengkung. Turbin crossflow yang dilengkapi dengan saluran pengarah di dalam runner-nya pernah dibuat dan diuji (Olgun, 2000). Saluran pengarah dibuat dengan tujuan untuk mengumpulkan dan mengarahkan air yang keluar dari sudu atas agar dapat menuju sudu bawah dengan lebih baik. Tiga bentuk saluran telah dibuat dan diuji dengan berbagai variasi posisi saluran pengarah serta variasi bukaan nozzle. Penambahan saluran di dalam runner ternyata tidak menaikkan efisiensi tetapi justru menurunkan efisiensi turbin crossflow sebesar 5%.
Penelitian terhadap pengaruh perbandingan diameter dalam dan diameter luar runner juga telah dilakukan (Olgun, 1998). Dalam penelitian ini digunakan 4 buah runner. Runner yang diuji mempunyai jumlah sudu 28 buah, diameter luar 170 mm, dan lebar 114 mm. Perbandingan diameter dalam dan diameter luar untuk tiap runner
6
dibuat berbeda. Perbandingan diameter dalam dan diameter luar yang digunakan
adalah 0,75, 0,65, 0,58 dan 0,54. Sudut masuk pancaran air dipilih sebesar 16o. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa efisiensi tertinggi dicapai pada perbandingan 0,75 dan
terendah pada perbandingan 0,54 dengan perbedaan sebesar 3%. Efisiensi yang biasa
dicapai adalah sebesar 72%.
Penelitian terhadap pengaruh sudut nozzle menunjukkan bahwa efisiensi akan
semakin besar jika sudut nozzle semakin besar (Khosrowpanah, 1988). Penelitian ini
menggunakan 3 buah runner dengan jumlah sudu 20, 15, dan 10 serta 1 buah runner
dengan diameter setengah dari diameter runner yang lain, sedangkan jumlah sudunya
20. Dari penelitian ini juga didapatkan bahwa efisiensi tertinggi dari tiap runner
dicapai pada kecepatan spesifik yang sama. Semakin banyak jumlah sudu akan
memberikan efisiensi yang semakin tinggi, namun jumlah sudu tersebut ada batasnya.
Untuk sudut nozzle tertentu efisiensi maksimum dicapai pada jumlah sudu tertentu.
Ada jumlah sudu optimum untuk sudut nozzle tertentu (Joshi, 1995).
2.2 TURBIN AIR 2.2.1 Definisi Turbin Air
Turbin air adalah suatu mesin berputar yang mengkonversi energi dari suatu
gerakan aliran air menjadi energi mekanis. Energi mekanis ini kemudian ditransfer
7
digunakan pada Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) untuk mengubah energi
mekanik menjadi energi listrik, dengan memanfaatkan aliran dan tinggi air jatuh. Air
di bawah tekanan tinggi di dalam dam dilepaskan ke dalam suatu saluran dimana
akan menggerakkan impeler turbin sehingga menyebabkan putaran yang cepat. Daya
mekanis ini kemudian ditransfer ke generator oleh suatu poros dan kemudian akan
menghasilkan energi listrik. Pemilihan suatu turbin tergantung pada karakteristik
lokasi, karena menentukan tinggi air jatuh dan kapasitas air. Selain itu pemilihan
turbin juga tergantung dari kecepatan putar yang diminta oleh generator.
2.2.2 Jenis-Jenis Turbin Air
Terdapat berbagai jenis turbin air yang digunakan untuk penyediaan
kebutuhan energi listrik. Turbin air biasanya dikelompokkan berdasarkan kegunaan
tertentu, kapasitas aliran, dan tinggi air jatuh. Oleh karena itu, turbin air
diklasifikasikan berdasarkan beberapa cara. Secara umum turbin air dikelompokkan
menurut tinggi air jatuh (head) dan juga prinsip kerja turbin tersebut merubah energi
air menjadi energi puntir. Berdasarkan klasifikasi ini turbin air dibagi menjadi :
Tabel 2.1 Pengelompokan Turbin
Head Tinggi Head Sedang Head Rendah
Turbin Impuls Turbin Pelton
Turbin Turgo
8
2.3 TURBIN ALIRAN SILANG
Gambar 2.1 Turbin Crossflow
(Sumber : http://europa.eu.int/en/com/dg17/hydro/layman2.pdf)
Turbin aliran silang (crossflow) dikembangkan oleh Michell (Australia) dan
Bangki (Honggaria), sehingga turbin ini disebut juga turbin Michell-Bangki. Turbin
aliran silang disebut juga turbin ossberger, yaitu arah aliran masuk air ke sudu turbin
secara radial. Air dialirkan melewati sudu-sudu jalan yang berbentuk silinder,
pertama-tama air dari luar masuk melalui sudu-sudu silinder dan kemudian dari
dalam keluar melalui sudu-sudu. Aliran air yang melewati sudu ada dua tingkatan.
Tingkatan pertama, air masuk melalui sudu atas. Daya yang dihasilkan lebih besar
dari tingkat pertama yaitu 80 % dari tingkat kedua. Tingkat kedua, air keluar melalui
sudu bagian bawah. Daya yang dihasilkan kurang lebih 20% dari daya yang
9
Turbin aliran silang (crossflow) sangat baik digunakan untuk pusat tenaga air
yang kecil dengan daya yang dihasilkan ± 750 KW. Ketinggian head yang bisa
digunakan yaitu diatas 1 m sampai dengan 200 m. Kapasitas aliran air 0,02 m2/detik
sampai dengan 7 m2/detik. Kecepatan putaran turbin aliran silang antara 60 rpm
sampai 200 rpm. Hal ini dipengarui oleh diameter roda jalan. Aliran turbin aliran
silang sangat besar yaitu mencapai 87,7 %. Dengan daerah daya turbin yang disebut
di atas, turbin aliran silang cocok digunakan untuk menggerakan penggilingan,
penggergaji kayu, generator listrik kecil, pompa-pompa.
2.3.1 Bagian Turbin Aliran Silang
Pada dasarnya turbin aliran silang terdiri dari tiga bagian utama, yaitu:
1. Roda Jalan
Roda jalan (runner) turbin aliran silang terdiri dari beberapa sudu yang dipasang
pada sepasang piringan paralel.
10
2. Alat Pengarah
Alat pengarah pada turbin sering disebut dengan nozzle. Nozzle pada turbin aliran
silang berbentuk persegi panjang. Ukuran nozzle disesuaikan dengan ukuran
runner turbin.
Gambar 2.3 Alat Pengarah
3. Rumah Turbin
Rumah turbin digunakan untuk memasang turbin agar dapat berputar. Rumah
turbin dilengkapi dengan bantalan agar poros turbin dapat berputar tanpa adanya
gesekan dan berputar pada posisi yang sama.
11
Turbin aliran silang dapat digunakan untuk menggerakkan generator listrik
kecil. Untuk itu perlu adanya komponen tambahan yang disebut generator. Generator
berfungsi mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik arus bolak-balik.
Generator arus bolak-balik sering disebut juga sebagai alternator, generator AC
(alternating current), atau generator sinkron. Dikatakan generator sinkron karena
jumlah putaran rotornya sama dengan jumlah putaran medan magnet pada stator.
Kecepatan sinkron ini dihasilkan dari kecepatan putar rotor dengan kutub-kutub
magnet yang berputar dengan kecepatan yang sama dengan medan putar pada stator.
Generator memiliki 3 bagian yang penting, yaitu :
a. Rotor
Rotor adalah bagian yang berputar yang menjadi satu dengan poros alternator
yang terdapat magnet permanen atau lilitan induksi magnet. Pada rotor
terdapat bagian yang berfungsi sebagai kutub magnet yang terletak pada sisi
luar dari lilitan. Rotor ditumpu oleh dua buah bearing, pada bagian depannya
terdapat puli. Rotor berfungsi menghasilkan medan magnet yang
menginduksikan ke stator.
b. Stator
Stator adalah bagian yang statis pada altenator yang berupa inti besi yang
dibungkus dengan kawat tembaga. Bagian ini berupa lilitan yang berfungsi
12
c. Dioda
Dioda mengkonversi arus bolak-balik yang dihasilkan oleh pasangan rotor
dan stator menjadi arus searah.
Gambar 2.5 Generator
Besarnya arus yang dihasilkan oleh motor induksi tergantung pada besarnya
putaran alternator dan kekuatan medan magnet. Altenator menghasilkan listrik
dengan prinsip yang sama pada DC generator, yakni adanya arus pengumpan yang
disebut arus eksitasi saat terjadi medan magnet disekitar kumparan. Dari alternator
dapat di ukur arus (I) dan tegangan keluaran (V) yang kemudian digunakan untuk
13
2.4 PERGERAKAN AIR TURBIN ALIRAN SILANG
Dari kapasitas air dan tinggi air jatuh dapat diperoleh potensi daya air yang
tersedia yaitu (Dietzel, 1996, hal. 2) :
H
Pada gambar 2.6 diasumsikan bahwa pancaran air dari nosel masuk ke dalam
runner pada titik A dengan membentuk sudut α terhadap kecepatan kelilingnya.
Kecepatan air memasuki runner (V1) dihitung dengan (Mockmore, 1949, hal 6) :
(
)
121 C 2 g H
V = ⋅ ⋅ ⋅ ...2.2
Dengan :
V1 = Kecepatan absolut.
C = Koefisien berdasarkan nosel
α adalah sudut antara kecepatan absolut dengan kecepatan keliling lingkaran
14
lingkaran runner. Dengan indek 1 menandakan kecepatan masuk dan indek 2
menandakan kecepatan keluar sudu jalan turbin.
Gambar 2.6 Aliran pergerakan air pada Turbin Crossflow (Sumber : Mockmore, 1949, hal. 6)
Alur pergerakan air pada kenyataannya tidak seperti yang terdapat dalam
(gambar 2.6) karena terdapat defleksi sebesar θ seperti dalam (gambar 2.7).
Gambar 2.7 Defleksi pada pergerakan air pada Turbin Crossflow
15
2.5 PERANCANGAN TURBIN ALIRAN SILANG 2.5.1 Segitiga Kecepatan
Sudut β1 ditentukan oleh nilai α1, V1, dan u1.
Gambar 2.8 Segitiga kecepatan pada Turbin Crossflow (Sumber : Mockmore, 1949)
Jika u1 = ½ V1 cos α1 ...2.3
maka tan β2 = 2 tan α1...2.4
jika α1 = 16o, maka β1 = 29o, 30o atau 50o atau nilai pendekatan. (Mockmore,
1949, hal 10).
Β2’ adalah sudut sudu keluar sisi atas pada keliling dalam runner. Dengan
asumsi v1 = v2 dan α1 = α2, untuk membuat aliran pancaran air radial maka besarnya
16
Gambar 2.9 Gabungan Segitiga Kecepatan Pada Turbin Aliran Silang (Sumber : Mockmore, 1949)
17
c. Perbandingan panjang dan diameter turbin
18
Gambar 2.10 Kelengkungan sudu (Sumber : Mockmore, 1949)
f. Jarak antar sudu (t)
Jarak antar sudu meliputi jarak antar sudu pancaran air masuk (s1), jarak sudu
pancaran air keluar (s2) dan jarak antar sudu (t) (gambar 2.10)
1
s (Mockmore, 1949, hal 11) ...2.11
1
19
Gambar 2.11 Jarak antar sudu (Sumber : Mockmore, 1949)
g. Jumlah sudu (n)
t D
n=π⋅ 1 (Mockmore, 1949, hal 17) ...2.13
h. Jarak pancaran dari poros (y1) (gambar 2.11)
(
)
2 945
, 0 1986 , 0
1 1
d D
k
20
i. Jarak pancaran dari keliling dalam (y2 ) (gambar 2.11)
(
12 0,1314 0,945 k D
y = − ⋅
)
⋅ (Mockmore, 1949, hal 14) ...2.15Gambar 2.12 Alur pancaran air (Sumber : Mockmore, 1949)
j. Efisiensi maksimal turbin
Jika 1 1 cos 1
2
1 α
⋅ ⋅ = V u
maka tan β1 = 2 tan α1
ψ = Koefisien empiris yang nilainya sekitar (0,98). (Mockmore, 1949, hal 9).
(
)
12 2
max 1 cos
2
1 ψ α
21
k. Nosel
Meliputi penampang nosel (A) dan tinggi pancaran air nosel (so)
1
m. Perhitungan poros
Parameter-parameter yang digunakan dalam perhitungan poros sebagai berikut ;
22
Cb = Faktor Cb nilainya 1,2 sampai 2,3. Jika diperkirakan tidak terjadi
pembebanan lentur maka Cb = 1.
Kt = Faktor Kt dipilih 1,0 jika beban dikenakan secara halus; 1,0-1,5
jika dikenakan sedikit beban kejutan atau tumbukan; dan 1,5-3,0
ds = diameter minimal poros (mm)
3
n. Perhitungan Daya yang tersedia (Pin)
23
o. Perhitungan Daya Keluaran (Pout)
Pout = V x I ...2.25
Dimana :
V = Tegangan (volt)
I = Arus (ampere)
p. Perhitungan Torsi Guna Turbin (T)
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 DIAGRAM ALIR PENELITIAN
START
STUDI PUSTAKA
PERANCANGAN TURBIN ALIRAN SILANG
PEMBUATAN TURBIN ALIRAN SILANG
PENELITIAN TURBIN ALIRAN SILANG
PENGAMBILAN DATA
PENGOLAHAN DATA
SELESAI
25
3.2 PEMBUATAN ALAT
3.2.1 Desain Alat
Pada tahapan ini, gambar kerja dibuat. Sebelum membuat gambar kerja,
terlebih dahulu dibuat sketsa alat dan menentukan ukuran alat yang akan dibuat.
Alat uji turbin juga akan digunakan pada pelaksanaan uji prestasi. Penelitian
akan dilaksanakan dengan membuat sebuah runner dengan diameter dan panjang
yang sama dengan runner bawaan dari alat uji turbin. Sedangkan perbedaannya
terletak pada jumlah sudu, sudut sudu, bahan sudu dan proses manufacturingrunner.
Runner bawaan dari alat uji turbin akan dilepas, dan digantikan dengan runner
yang akan dibuat sendiri. Sedangkan komponen lain seperti rumah runner, generator,
transmisi belt, dan puli, panel-panel listrik dan nosel akan tetap dipakai pada
penelitian ini.
Penelitian ini tidak dilakukan di lapangan, melainkan disimulasikan dengan
menggunakan peralatan-peralatan yang telah direncanakan dan dipersiapkan oleh
kelompok studi Rekayasa Tenaga Air. Untuk menggantikan laju aliran sungai
digunakan pompa berkapasitas 10 liter/detik dan head 21 m.
Pompa mengalirkan air yang ditampung pada sebuah bak air kapasitas 240
liter. Air tersebut dipompakan menuju ke nozzle melalui pipa penstock berdiameter 2
inch. Untuk mengatur debit dan head masuk nosel , dipasang dua buah kran pada pipa
26
rumah runner, kemudian masuk kembali ke dalam bak penampung. Poros runner
dihubungkan ke poros generator menggunakan transmisi sabuk dan puli.
Generator berfungsi mengubah energi mekanis menjadi tenaga listrik arus
bolak-balik. Besarnya arus yang dihasilkan oleh generator tergantung pada besarnya
putaran generator dan kekuatan medan magnet. Listrik yang dihasilkan oleh generator
kemudian diukur saat pengambilan data.
3.2.2 Rancangan Turbin Aliran Silang
Dalam merancang sebuah Turbin Aliran Silang diperlukan parameter yang
diketahui sebagai dasar perancangan untuk perhitungan parameter-parameter lain.
Dalam perancangan ini terdapat parameter yang diketahui yaitu :
Head (H) = 4,5 meter
= 14,765 ft
Debit (Q) = 8 L/s
= 0,283 cfs
Diameter pipa untuk sudu (d1) = 1,25 inch
Koefisien nosel (C) = 0,98
Faktor koreksi (k) = 0,087
Sudut masuk (α1) = 16º
Sudut keluar (β2') = 90°
27
Perhitungan :
Perancangan Turbin Aliran Silang dengan sudu jalan yang terbuat dari pipa
berdiameter 1,25 in (0,104167 ft).
a. Kecepatan pancaran nosel (V)
30
n ≈18 (Dari perancangan telah ditentukan jumlah sudu 20 buah).
31
o. Perhitungan Poros
32
= 13,353 mm (Diameter poros perancangan menggunakan 25 mm).
p. Geometri Turbin Aliran Silang dalam pembuatan
Diameter pipa untuk sudu (D1) = 1,25 inch = 31,75 mm
Jari-jari kelengkungan sudu = 0,625 inch = 15,875 mm
Diameter luar turbin (D1) = 3,858 inch = 98 mm
Panjang turbin (L) = 4,095 inch = 104 mm
33
Diameter dalam (D2) = 2,365 inch = 60,08 mm
Jarak sudu pada piringan (t) = 0,604 inch = 15,33 mm
Diameter poros maksimal = 0,984 inch = 25 mm
Jumlah sudu (n) = 20 buah
Sudut busur sudu (δ) = 1000
Sudut masuk pancaran air (α) = 160
3.2.3 Pembuatan Turbin
A. Pembuatan Kerangka Turbin
Sebelum membuat turbin aliran silang terlebih dahulu membuat kerangka
turbin. Kerangka turbin digunakan untuk menempatkan generator, pulley, pompa, bak
penampungan air, dan unit turbin. Pembuatan kerangka didasarkan pada perancangan
yang telah ada. Proses pembuatan kerangka turbin :
1. Mengukur rangka dudukan generator, pulley, rumahan runner dan bak
penampungan air.
2. Membuat sketsa rangka dan menggambar kerangka.
3. Membeli bahan yang diperlukan, besi L dan plat besi.
4. Memotong bahan sesuai dengan ukuran yang dibutuhkan.
5. Membuat lubang untuk baut dengan mesin bor.
6. Semua potongan dilas dan dibentuk sesuai dengan sketsa.
34
8. Bak penampungan air dibuat dan dipasang.
9. Pengecatan kerangka turbin.
B. Pembuatan Roda Jalan (runner)
Bagian penting dari turbin aliran silang yaitu roda jalan atau runner. Proses
pembuatan roda jalan memerlukan tahapan-tahapan tertentu dan berbeda-beda.
Tahapan yang dilakukan penulis dalam membuat runner yaitu :
1. Pembuatan Sudu
Sudu turbin dibuat dari pipa yang dibelah. Pipa yang digunakan berdiameter
31,75 mm, panjang pipa untuk sudu 104 mm, dan tebal 1,5 mm. Pipa yang akan
dibelah diberi mal dan digaris. Tujuannya untuk memudahkan dalam pembelahan.
Pipa dibelah dengan menggunakan mesin sekrap. Pipa dibelah menjadi tiga bagian
dengan besar busur sudu 1000. Jumlah sudu yang digunakan dalam pembuatan turbin
20 buah.
2. Pembuatan Piringan
Piringan runner dibuat dari plat besi dengan diameter 98 mm dan tebal 5 mm
dan berjumlah 2 buah. Piringan yang dibuat menyerupai piringan pada runner turbin
buatan Cihanjuang. Piringan digunakan sebagai tempat menempelnya sudu-sudu
35
3. Pembuatan Poros
Poros dibuat dari besi pejal dengan panjang 290 mm dan diameter 28 mm.
Pembuatan poros menggunakan mesin bubut. Poros dibentuk sesuai rancangan yang
telah ditetapkan. Bagian tengah poros yang digunakan dalam penelitian kali ini dibuat
kecil dengan diameter 9 mm. Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya
pancaran air terhambat oleh poros sehingga aliran tidak silang.
4. Pembuatan Mal
Mal digunakan untuk memudahkan pemasangan sudu pada kedua piringan.
Selain itu, pemasangan sudu dengan menggunakan mal bertujuan agar sudu yang
dipasang pada kedua piringan dapat presisi. Mal dibuat dari seng dan masing-masing
mal ditempelkan pada piringan runner sebelum dilakukan pengelasan sudu.
5. Perakitan Roda Jalan (runner)
Komponen runner yang sudah dibuat kemudian dilas. Pertama poros dan
piringan dilas dengan menggunakan las listrik. Piringan dipasang berhadapan dengan
jarak 104 mm. Pengelasan harus dilakukan dengan benar dan teliti agar hasilnya
simetris dan tidak oleng. Kemudian piringan yang sudah di mal dengan seng
kemudian dipasangi sudu satu persatu dengan cara di las dengan kuningan. Runner
yang sudah jadi, dilakukan finishing dengan mesin bubut. Tujuannya agar permukaan
36
C. Perakitan Turbin Aliran Silang
Tahap terakhir sebelum pengujian alat dilakukan yaitu perakitan turbin.
Perakitan dilakukan sesuai dengan rancangan yang sudah ditetapkan. Pemasangan
turbin yang tepat dapat menghindari :
1. Ketidaklurusan bahkan pergeseran antara poros turbin dan poros pulley turbin
dan juga antara poros generator dengan poros pulley generator.
2. Kebocoran antara turbin dan base frame, antara turbin dengan nozzle, dan
antara nozzle dengan penstock.
3. Flat belt selalu lepas pada saat beroperasi.
Langkah-langkah pemasangan turbin aliran silang :
a. Pemasangan unit turbin dan unit pulley turbin
Rumah turbin dipasang pada kerangka dan dudukan yang telah ditetapkan.
Rumah turbin dipasang tepat diatas bak penampungan air. Sebelum pemasangan
rumah turbin pada kerangka, sebaiknya diberi sealan agar tidak terjadi kebocoran
pada sambungan. Selanjutnya baut dipasang.
Setelah rumah turbin dipasang, pulley turbin dipasang. Pemasangan pulley
37
2. Pemasangan unit generator dan unit pulley generator
Pemasang pertama yang dilakukan yaitu pemasangan pulley generator. Pulley
generator harus dipasang simetris dengan pulley turbin dan pulley generator diatur
agar sabuk tidak kendur. Tujuannya agar pada saat pulley berputar sabuk tidak lepas.
Selanjutnya baut dipasang.
Generator selanjutnya dipasang. Saat pemasangan generator, poros pada
generator harus lurus seperti rumah turbin dan pulley turbin. Jika sudah lurus,
generator dikencangkan dengan pengatur yang ada dan baut dipasang.
3. Pemasangan pompa dan pipa saluran air
Pompa yang digunakan ada dua buah dan dipasang paralel. Pompa dipasang
pada tempat yang telah ditentukan. Saluran hisap pompa harus dipasang sejajar
dengan lubang pada bak penampungan. Saluran buang pipa dibuat dua, satu untuk
masuk nozzle dan satu untuk pembuangan ke bak. Pemasangan pipa harus sejajar
dengan masukan nozzle dan tegak lurus agar tidak terjadi kebocoran.
4. Pemasangan rangkaian listrik
Rangkaian listrik yang digunakan sederhana, hanya menghubungkan rangkaian dari
generator ke Panel Hubung Bagi (PHB) selanjutnya ke beban. Pemasangan dilakukan
38
3.3 PENELITIAN ALAT
3.3.1 Persiapan Alat
1. Peralatan yang digunakan
a. Runner turbin aliran silang yang sudunya dibuat dari pipa besi yang
dibelah. Diameter pipa untuk sudu 1,25 inch. Diameter runner adalah 98
mm dengan panjang runner 104 mm. Jumlah sudu yang digunakan adalah
20. Besar busur sudu 1000.
b. Rumah turbin yang terdapat nozzle yang penampangnya berbentuk persegi
panjang.
c. 2 buah pompa air berkapasitas 600 liter/menit, daya 327 watt, dan head
maksimum 22 meter.
d. Generator untuk membangkitkan listrik yang dapat menghasilkan
tegangan dan arus.
e. Lampu sebagai beban dengan daya masing-masing lampu 10, 15, 25, 40,
60, 100 watt.
f. Transmisi sabuk dan pulley dengan angka transmisi 1 : 2.
g. Pipa PVC berdiameter 2 inch dan water mur sebagai penstock..
h. Multimeter yang digunakan untuk mengukur arus dan tegangan yang
dihasilkan oleh turbin.
i. Alat ukur rpm (tachometer).
39
2. Cara Kerja Alat
Gambar 3.1 Skema Alat
Turbin aliran silang akan bekerja jika ada aliran air yang memiliki ketinggian
head seperti aliran sungai atau air terjun. Pada penelitian ini, aliran sungai akan
diganti dengan pompa listrik yang berkapisitas 10 l/s dan head 22 m. pompa yang
digunakan ada dua buah. Penambahan pompa dikarenakan pada saat uji coba turbin
dengan satu buah pompa, debit dan head yang dihasilkan tidak terlalu besar untuk
40
Gambar 3.2 Urutan kerja alat uji turbin
Pompa Air
Nozzle Turbin Generator
PHB
Konsumen (Lampu) Bak Penampungan
Air
Turbin aliran silang yang digunakan dalam penelitian menggunakan sistem
aliran tertutup. Air yang melewati turbin akan digunakan kembali dalam proses
selanjutnya. Pompa akan megalirkan air yang ditampung pada sebuah bak dengan
kapasitas 240 liter. Air akan dipompa menuju ke nozzle melalui pipa penstock
berdiameter 2 inch. Untuk mengatur debit dipasang dua buah kran pada sisi buang
dan sisi masuk nozzle. Sedangkan untuk mengatur nozzle menggunakan kontrol yang
terdapat pada rumah turbin.
Air yang masuk ke nozzle akan menyembur mengenai sudu-sudu turbin. Air
akan memutar turbin dan akan kembali dalam bak penampungan. Turbin yang
berputar akan menggerakan pulley turbin dan selanjutnya akan menggerakkan pulley
generator dan memutar generator. Generator yang berputar akan menyebabkan
41
disalurkan menuju PHB (Panel Hubung Bagi). Dari PHB arus akan dialirkan menuju
beban. Beban akan bekerja jika tegangan yang dihasilkan mencukupi.
3.3.2 Variabel yang Diukur
1. Putaran turbin.
2. Tegangan yang dihasilkan generator.
3. Arus yang dihasilkan generator.
4. Tekanan pompa.
3.3.3 Variabel yang Divariasi
1. Debit air : 10,6 l/s, 9,3 l/s, 8,3 l/s.
2. Tinggi bukaan nozzle : 4 mm, 9 mm, 14 mm.
3. Beban generator : 10 watt, 15 watt, 25 watt, 40 watt, 60 watt, 100 watt
3.3.4 Pengambilan Data
Langkah-langkah pengambilan data yang harus dilakukan :
1. Atur pemasangan kabel-kabel yang menghubungkan generator, beban, dan
multimeter dan siapkan rangkaian lampu 10, 15, 25, 40, 60, 100 watt
untuk beban generator.
2. Pasang runner busur sudu 100o pada rumah turbin.
42
4. Arahkan nozzle pada ketinggian nozzle 4 mm.
5. Hidupkan pompa air, sebelumnya tutup kran yang menuju ke runner dan
buka penuh kran yang menuju pembuangan.
6. Atur debit pada keluaran 10,6 l/s dengan cara membuka kran menuju
runner dan menutup kran menuju pembuangan.
7. Ukur dan catat tekanan yang dihasilkan pompa.
8. Pasang beban 10 watt.
9. Ukur dan catat putaran turbin.
10.Ukur dan catat tegangan dan arus listrik yang dihasilkan generator.
11.Ulangi langkah 9 sampai dengan 10 untuk beban 15, 25, 40, 60, 100 watt.
12.Ulangi langkah 4 s/d 11 untuk variasi ketinggian nozzle 9 mm dan 14 mm
dan variasi debit 9,3 l/s dan 8,3 l/s.
13.Matikan pompa.
3.3.5 Pengolahan dan Analisis Data
Setelah pengambilan data dilakukan, maka dilakukan pengolahan data sebagai
berikut :
1. Hitung potensi daya air untuk tiap variasi debit dan ketinggian nozzle.
2. Hitung daya yang dihasilkan generator untuk tiap variasi beban generator,
43
3. Hitung efisiensi total untuk tiap variasi beban generator, tinggi bukaan
nozzle dan debit.
4. Analisis dilakukan dengan membuat grafik hubungan putaran turbin
dengan daya dan grafik hubungan putaran turbin dengan efisiensi total
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 HASIL PENELITIAN
Data diambil dari 2 buah runner, pengujian pertama menggunakan turbin aliran silang dengan busur sudu 74o dan jumlah sudu 28, runner dari alat uji turbin tersebut adalah runner buatan dari Cihanjuang yang didapatkan saat pembelian alat uji turbin. Pengujian kedua menggunakan turbin aliran silang dengan busur sudu 100o dan jumlah sudu 20 yang dibuat dari pipa dibelah, runner yang digunakan ini adalah runner yang dibuat oleh peneliti. Data yang diperoleh dari sarana penelitian adalah dengan variasi tinggi bukaan nozzle, debit, dan variasi beban.
4.1.1 DATA HASIL PENELITIAN
Pengambilan data dari masing-masing alat uji turbin aliran silang menggunakan variasi yang sama. Variasi yang digunakan untuk pengambilan data alat uji turbin adalah variasi tinggi bukaan nozzle 4 mm, 9 mm, 14 mm, variasi debit 8.3 l/s, 9.3 l/s, 10.6 l/s, dan dengan variasi beban generator 10 Watt, 15 Watt, 25 Watt, 40 Watt, 60 Watt, dan 100 Watt. Data yang dihasilkan oleh kedua alat uji turbin aliran silang menggunakan berbagai variasi tersebut adalah sebagai berikut :
45
A. Data Penelitian Unjuk Kerja Turbin Aliran Silang Dengan Busur Sudu 74o dan Jumlah Sudu 28.
1. Tinggi nozzle 4 mm dengan variasi debit 10,6 l/s, 9,3 l/s, 8,3 l/s.
Tabel 4.1 Data penelitian dengan tinggi nozzle 4 mm dan debit 10,6 l/s. Tekanan : 14,6 Psi
Beban Tegangan Arus Putaran Poros
No.
Tabel 4.2 Data penelitian dengan tinggi nozzle 4 mm dan debit 9,3 l/s. Tekanan : 13,6 Psi
Beban Tegangan Arus Putaran poros
No.
Tabel 4.3 Data penelitian dengan tinggi nozzle 4 mm dan debit 8,3 l/s. Tekanan : 12,4 Psi
Beban Tegangan Arus Putaran Poros
No.
(Watt) (Volt) (Ampere) (rpm)
1. 10 135 0,06 772,5
46
2. Tinggi nozzle 9 mm dengan variasi debit 10,6 l/s, 9,3 l/s, 8,3 l/s.
Tabel 4.4 Data penelitian dengan tinggi nozzle 9 mm dan debit 10,6 l/s.
Tekanan : 9,6 Psi
Beban Tegangan Arus Putaran Poros
No.
Tabel 4.5 Data penelitian dengan tinggi nozzle 9 mm dan debit 9,3 l/s.
Tekanan : 8,5 Psi
Beban Tegangan Arus Putaran Poros
No.
Tabel 4.6 Data penelitian dengan tinggi nozzle 9 mm dan debit 8,3 l/s.
Tekanan : 7,2 Psi
Beban Tegangan Arus Putaran Poros
47
3. Tinggi nozzle 14 mm dengan variasi debit 10,6 l/s, 9,3 l/s, 8,3 l/s.
Tabel 4.7 Data penelitian dengan tinggi nozzle 14 mm dan debit 10,6 l/s.
Tekanan : 5 Psi
Beban Tegangan Arus Putaran Poros
No.
Tabel 4.8 Data penelitian dengan tinggi nozzle 14 mm dan debit 9,3 l/s.
Tekanan : 4,1 Psi
Beban Tegangan Arus Putaran Poros
No.
Tabel 4.9 Data penelitian dengan tinggi nozzle 14 mm dan debit 8,3 l/s.
Tekanan : 3,5 Psi
Beban Tegangan Arus PutaranPoros
48
B. Data Penelitian Unjuk Kerja Turbin Aliran Silang Dengan Busur Sudu 100o dan Jumlah Sudu 20.
1. Tinggi nozzle 4 mm dengan variasi debit 10,6 l/s, 9,3 l/s, 8,3 l/s.
Pada bukaan tinggi nozzle 4 mm, tidak didapatkan data pada setiap variasi
debit. Di lampiran terdapat data perolehan hasil pengambilan data pada variasi
ini, akan tetapi data tersebut diambil dengan pemaksaan penekanan tombol on
pada Panel Hubung Bagi (PHB).
2. Tinggi nozzle 9 mm dengan variasi debit 10,6 l/s, 9,3 l/s, 8,3 l/s.
Tabel 4.13 Data penelitian dengan tinggi nozzle 9 mm dan debit 10,6 l/s.
Tekanan : 8,5 Psi
Beban Tegangan Arus Putaran Poros
No.
Tabel 4.14 Data penelitian dengan tinggi nozzle 9 mm dan debit 9,3 l/s.
Tekanan : 8,3 Psi
Beban Tegangan Arus Putaran Poros
49
Tabel 4.15 Data penelitian dengan tinggi nozzle 9 mm dan debit 8,3 l/s.
Tekanan : 6,5 Psi
Beban Tegangan Arus Putaran Poros
No.
Tabel 4.16 Data penelitian dengan tinggi nozzle 14 mm dan debit 10,6 l/s.
Tekanan : 5,1 Psi
Beban Tegangan Arus Putaran poros
No.
Tabel 4.17 Data penelitian dengan tinggi nozzle 14 mm dan debit 9,3 l/s.
Tekanan : 5 Psi
Beban Tegangan Arus Putaran Poros
No.
Tabel 4.18 Data penelitian dengan tinggi nozzle 14 mm dan debit 8,3 l/s.
Tekanan : 3,7 Psi
Beban Tegangan Arus Putaran
No.
(Watt) (Volt) (Ampere) (rpm)
1. 10 130 0,04 778,7
2. 15 125 0,06 777,4
50
4.1.2 PERHITUNGAN DATA PENELITIAN
A. Perhitungan Data Penelitian Unjuk Kerja Turbin Aliran Silang Dengan Busur Sudu 74o dan Jumlah Sudu 28.
1. Tinggi nozzle 4 mm dengan variasi debit 10,6 l/s, 9,3 l/s, 8,3 l/s.
Tabel 4.19 Perhitungan data dengan tinggi nozzle 4 mm dan debit 10,6 l/s. Tekanan 14,6 Psi
Beban Daya (Pout) Efisiensi Total Daya (Pin) Kecepatan Spesifik
No
Beban Daya (Pout) Efisiensi Total Daya (Pin) Kecepatan Spesifik
No
Beban Daya (Pout) Efisiensi Total Daya (Pin) Kecepatan Spesifik
No
(Watt) (Watt) (%) (Watt) (rpm)
1. 10 8,1 1,14 710,59 6,930
51
2. Tinggi nozzle 9 mm dengan variasi debit 10,6 l/s, 9,3 l/s, 8,3 l/s.
Tabel 4.22 Perhitungan data dengan tinggi nozzle 9 mm dan debit 10,6 l/s. Tekanan 9,6 Psi
Beban Daya (Pout) Efisiensi Total Daya (Pin) Kecepatan Spesifik
No
Beban Daya (Pout) Efisiensi Total Daya (Pin) Kecepatan Spesifik
No
Beban Daya (Pout) Efisiensi Total Daya (Pin) Kecepatan Spesifik
52
Tabel 4.26 Perhitungan data dengan tinggi nozzle 14 mm dan debit 9,3 l/s. Tekanan 4,1 Psi
Tabel 4.27 Perhitungan data dengan tinggi nozzle 14 mm dan debit 8,3 l/s. Tekanan 3,5 Psi
Beban Daya (Pout) Efisiensi Total Daya (Pin) Kecepatan Spesifik
53
B. Perhitungan Data Penelitian Unjuk Kerja Turbin Aliran Silang Dengan Busur Sudu 100o dan Jumlah Sudu 20.
1. Tinggi nozzle 4 mm dengan variasi debit 10,6 l/s, 9,3 l/s, 8,3 l/s.
Pada bukaan tinggi nozzle 4 mm, tidak didapatkan data pada setiap variasi
debit. Di lampiran terdapat data perolehan hasil pengambilan data pada variasi
ini, akan tetapi data tersebut diambil dengan pemaksaan penekanan tombol on
pada Panel Hubung Bagi (PHB).
2. Tinggi nozzle 9 mm dengan variasi debit 10,6 l/s, 9,3 l/s, 8,3 l/s.
Tabel 4.31 Perhitungan data dengan tinggi nozzle 9 mm dan debit 10,6 l/s. Tekanan 8,5 Psi
Beban Daya (Pout) Efisiensi Total Daya (Pin) Kecepatan Spesifik
No
Tabel 4.32. Perhitungan data dengan tinggi nozzle 9 mm dan debit 9,3 l/s. Tekanan 8,3 Psi
Beban Daya (Pout) Efisiensi Total Daya (Pin) Kecepatan Spesifik
54
Tabel 4.33. Perhitungan data dengan tinggi nozzle 9 mm dan debit 8,3 l/s. Tekanan 6,5 Psi
Beban Daya (Pout) Efisiensi Total Daya (Pin) Kecepatan Spesifik
No
Beban Daya (Pout) Efisiensi Total Daya (Pin) Kecepatan Spesifik
No
Tabel 4.35 Perhitungan data dengan tinggi nozzle 14 mm dan debit 9,3 l/s. Tekanan 5 Psi
Tabel 4.36 Data penelitian dengan tinggi nozzle 14 mm dan debit 8,3 l/s. Tekanan 3,7 Psi
Beban Daya (Pout) Efisiensi Total Daya (Pin) Kecepatan Spesifik
No
(Watt) (Watt) (%) (Watt) (rpm)
1. 10 5,2 2,45 212,03 17,30
2. 15 7,5 3,54 212,03 17,27
55
4.2 PEMBAHASAN
4.2.1 Daya dan Efisiensi Total Turbin Aliran Silang Dengan Busur Sudu 74o dan Jumlah Sudu 28.
A. Pembahasan Daya Hasil Penelitian
R2 = 0.715
794 796 798 800 802 804 806 808 810
Putaran Poros (rpm)
Debit 10.6 L/s Debit 9.3 L/s
Gambar 4.1 Grafik Daya vs Putaran Poros dengan tinggi nozzle 4 mm dan variasi debit.
R2 = 0.9393
790 800 810 820 830 840 850 860 870
Putaran Poros (rpm)
Debit 10.6 L/s Debit 9.3 L/s Debit 8.3 L/s
56
760 780 800 820 840 860 880
Putaran Poros (rpm)
Debit 10.6 L/s Debit 9.3 L/s Debit 8.3 L/s
Gambar 4.3 Grafik Daya vs Putaran Poros dengan tinggi nozzle 14 mm dan variasi debit.
Dari data hasil penelitian dengan menggunakan variasi tinggi bukaan nosel 4
mm, 9 mm, 14 mm dan dengan variasi debit 10,6 l/s, 9,3 l/s, 8,3 l/s, didapat grafik
yang menghasilkan daya maksimal terbesar sebesar 70,2 watt pada variasi tinggi
bukaan nosel 14 mm dengan debit 10,6 l/s.
Sedangkan untuk variasi tinggi bukaan nosel 4 mm, daya maksimal yang
dihasilkan adalah 36,4 watt pada variasi debit 10,6 l/s. Dan untuk variasi tinggi
bukaan nosel 9 mm, daya maksimal yang dihasilkan adalah 67,6 watt pada variasi
debit 10,6 l/s.
Kecepatan Spesifik untuk Turbin Aliran Silang dengan busur sudu 74o dan
jumlah sudu 28 pada variasi bukaan tinggi nosel 4 mm dan 9 mm tidak memenuhi
syarat batas kecepatan spesifik untuk turbin aliran silang antara 11 rpm sampai
57
B. Pembahasan Efisiensi Total Hasil Penelitian
R2 = 0.715
794 796 798 800 802 804 806 808 810
Putaran Poros (rpm)
Debit 10.6 L/s Debit 9.3 L/s
Gambar 4.4 Grafik Efisiensi Total vs Putaran Poros dengan tinggi nozzle 4 mm dan variasi debit
R2 = 0.9393
790 800 810 820 830 840 850 860 870
Putaran Poros (rpm)
Debit 10.6 L/s Debit 9.3 L/s Debit 8.3 L/s
58
760 780 800 820 840 860 880
Putaran Poros (rpm)
Debit 10.6 L/s Debit 9.3 L/s Debit 8.3 L/s
Gambar 4.6 Grafik Efisiensi vs Putaran Poros dengan tinggi nozzle 14 mm dan variasi debit
Dari data hasil penelitian dengan menggunakan variasi tinggi bukaan nosel 4
mm dengan variasi debit 10,6 l/s, 9,3 l/s, 8,3 l/s (Gambar 4.4) didapat grafik yang
menghasilkan efisiensi total maksimal sebesar 3,41 %. Efisiensi tersebut didapat pada
variasi debit 10.6 l/s.
Untuk variasi tinggi bukaan nosel 9 mm dengan variasi debit 10,6 l/s, 9,3 l/s,
8,3 l/s (Gambar 4.5), menghasilkan efisiensi total maksimal sebesar 11,91 %.
Efisiensi total tersebut didapat pada variasi sebit 9,3 l/s. Sedangkan untuk variasi
tinggi bukaan nosel 14 mm dengan variasi debit 10,6 l/s, 9,3 l/s, 8,3 l/s (Gambar 4.6),
menghasilkan efisiensi total maksimal sebesar 19,18 %. Efisiensi total tersebut
59
4.2.2 Daya dan Efisiensi Total Turbin Aliran Silang Dengan Busur Sudu 100o dan Jumlah Sudu 20.
A. Pembahasan Daya Hasil Penelitian
R2 = 0.8997
770 780 790 800 810 820 830
Putaran Poros (rpm)
D
aya
(Wa
tt)
Debit 10.6 L/s debit 9.3 L/s Debit 8.3 L/s
Gambar 4.8 Grafik Daya vs Putaran Poros dengan tinggi nozzle 9 mm dan variasi debit.
R2 = 0.9493
770 780 790 800 810 820 830
Putaran Poros (rpm)
D
a
ya
(Watt)
Debit 10.6 L/s Debit 9.3 L/s Debit 8.3 L/s
60
Pada tinggi bukaan nosel 4 mm tidak didapatkan data tegangan dan arus
karena tombol on pada PHB tidak bisa mengunci, sehingga data arus dan tegangan
juga tidak bisa diperoleh. Hal ini dikarenakan daya yang masuk generator tidak sesuai
sehingga PHB tidak dapat bekerja dengan baik. Sehingga tidak didapatkan grafik
perbandingan putaran poros dengan daya.
Dari data hasil penelitian dengan menggunakan variasi tinggi bukaan 9 mm,
14 mm dan dengan variasi debit 10,6 l/s, 9,3 l/s, 8,3 l/s. Pada bukaan nosel 9 mm
dapat menghasilkan daya maksimal sebesar 39 watt pada variasi debit 9,3 l/s. Dan
untuk variasi tinggi bukaan nosel 14 mm, daya maksimal yang dihasilkan adalah 33,6
watt pada debit 10,6 l/s
Kecepatan Spesifik untuk Turbin Aliran Silang dengan busur sudu 100o dan
jumlah sudu 20 pada variasi bukaan tinggi nosel 9 mm dengan variasi debit 10,6 l/s
dan 9,3 l/s tidak memenuhi syarat batas kecepatan spesifik untuk turbin aliran silang.
Dengan batas kesepatan spesifik untuk turbin aliran silang adalah 11 rpm sampai
61
B. Pembahasan Efisiensi Total Hasil Penelitian
R2 = 0.8997
770 780 790 800 810 820 830
Putaran Poros (rpm)
Debit 10.6 L/s Debit 9.3 L/s Debit 8.3 L/s
Gambar 4.11 Grafik Efisiensi Total vs Putaran Poros dengan tinggi nozzle 9 mm dan variasi debit
R2 = 0.9493
770 780 790 800 810 820 830
Putaran Poros (rpm)
Debit 10.6 L/s Debit 9.3 L/s Debit 8.3 L/s
Gambar 4.12 Grafik Efisiensi Total vs Putaran Poros dengan tinggi nozzle 14 mm dan variasi debit
Pada tinggi bukaan nosel 4 mm tidak didapatkan data tegangan dan arus
62
juga tidak bisa diperoleh. Hal ini dikarenakan daya yang masuk generator tidak sesuai
sehingga PHB tidak dapat bekerja dengan baik. Sehingga tidak didapatkan grafik
perbandingan putaran poros dengan efisiensi.
Untuk variasi tinggi bukaan nosel 9 mm dengan variasi debit 10,6 l/s, 9,3 l/s,
8,3 l/s (Gambar 4.11), menghasilkan efisiensi total maksimal sebesar 7,32 %.
Efisiensi tersebut didapat pada variasi debit 9,3 l/s. Sedangkan untuk variasi tinggi
bukaan nosel 14 mm dengan variasi debit 10,6 l/s, 9,3 l/s, 8,3 l/s (Gambar 4.12),
menghasilkan efisiensi total maksimal sebesar 9 %. Efisiensi total tersebut didapat
pada variasi debit 10,6 l/s.
4.2.3 Perbandingan Daya dan Efisiensi Total Turbin Aliran Silang
R2 = 0.9493
790 800 810 820 830 840 850 860
Putaran Poros (rpm)
Day
a
(Watt)
Turbin Aliran Silang dengan Busur Sudu 100 dan Jumlah Sudu 20 Turbin Aliran Silang dengan Busur Sudu 74 dan Jumlah Sudu 28
63
790 800 810 820 830 840 850 860
Putaran Poros (rpm)
Turbin Aliran Silang dengan Busur Sudu 100 dan Jumlah Sudu 20 Turbin Aliran Silang dengan Busur Sudu 74 dan Jumlah Sudu 28
Gambar 4.14 Grafik Perbandingan Efisiensi Total
Dari kedua grafik perbandingan di atas terlihat bahwa turbin aliran silang
dengan busur sudu 74o dan jumlah sudu 28 mampu menghasilkan daya yang lebih
besar dan juga memiliki efisiensi total yang lebih besar dibandingkan dengan turbin
aliran silang dengan busur sudu 100o dan jumlah sudu 20. Turbin aliran silang dengan
busur sudu 74o dan jumlah sudu 28 mampu menghasilkan daya sebesar 70,2 watt dan
memiliki efisiensi total sebesar 19,18 %. Sedangkan turbin aliran silang dengan busur
sudu 100o dan jumlah sudu 20 hanya mampu menghasilkan daya sebesar 33,6 watt
dan memiliki efisiensi total 9 %. Semakin tinggi putaran poros maka semakin kecil
daya dan efisiensi total yang dihasilkan
Dari penelitian didapat efisiensi total yang sangat kecil dari setiap turbin
64
87 %. Hal ini disebabkan pada saat penelitian terjadi rugi-rugi dan hambatan dalam
pengambilan data, yaitu :
1. Rugi-rugi gesekan pada saluran air (pipa) yaitu gesekan antara air dengan
permukan saluran.
2. Rugi-rugi pada sambungan antara pipa dengan pipa, karena perbedaan
diameter dari pipa. Selain itu juga terjadi kebocoran pada
sambungan-sambungan tersebut.
3. Rugi-rugi pada saluran air yang berbelok.
4. Rugi-rugi pada runner, yaitu putaran runner tidak stabil. Hal ini disebabkan
karena pembuatan runner yang kurang baik terutama pemasangan
sudu-sudunya kurang presisi.
5. Pengelasan yang tidak rata pada blade, sehingga ada bagian blade yang
berongga.
6. Poros runner yang tidak lurus (center), sehingga putaran runner tidak stabil.
Hal ini dikarenakan pada proses pengelasan poros runner dengan piringan,
sehingga terjadi pemuaian pada poros runner.
7. Panjang runner dan diameter poros runner yang tidak sesuai dengan ukuran
rumah turbin. Panjang dan diameter runner agak terlalu besar sehingga terjadi
BAB V PENUTUP
5.1 KESIMPULAN
Dari hasil penelitian Turbin Aliran Silang dengan variasi pengambilan data berupa debit, tinggi bukaan nosel dan beban, maka dapat disimpulkan :
1. Turbin Aliran Silang dengan busur sudu 74o dan jumlah sudu 28 mampu menghasilkan daya sebesar 70,2 watt dan memiliki efisiensi 19,18 %. Hasil tersebut didapat pada variasi tinggi nosel 14 mm dan debit 10,6 l/s.
2. Turbin Aliran Silang dengan busur sudu 100o dan jumlah sudu 20 mampu menghasilkan daya sebesar 39 watt pada variasi tinggi bukaan nosel 9 mm dan debit 9,3 l/s. Dan memiliki efisiensi sebesar 9 % pada variasi tinggi nosel 14 mm dan debit 10,6 l/s.
3. Semakin banyak jumlah sudu pada runner, maka daya yang dihasilkan akan semakin besar dan efisiensi yang dimiliki juga akan semakin besar.
4. Pada penelitian ini, semakin tinggi putaran poros maka daya dan efisiensi yang dihasilkan akan semakin kecil.
66
5.2 SARAN
Beberapa saran yang penting untuk penelitian pada bidang sejenis dengan penelitian ini atau yang ingin mengembangkan penelitian ini :
1. Dalam membuat runner hendaknya dibuat dengan tingkat kerapian dan presisi semaksimal mungkin agar runner tidak terjadi oling saat berputar.
2. Untuk bahan runner seperti (poros, blade dan piringan), sebaiknya dipilih bahan yang baik agar pengeroposan atau pelelehan dan pemuaian pada saat proses pengelasan dan finishing tidak terlalu besar.
3. Untuk ukuran rumah turbin dan runner sebaiknya dibuat presisi untuk menghindari gesekan antara rumah turbin dan runner.
4. Melakukan penelitian dengan variasi debit air lebih banyak dan tinggi bukaan nozzle yang lebih tinggi agar mendapatkan hasil data yang lebih akurat dan maksimal.
5. Melakukan penelitian dengan variasi beban yang lebih banyak agar dapat dilihat perbandingan efisiensinya secara detail.
