Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, karunia dan hidayah-Nya sehingga kami dapat mempersiapkan dan menyelesaikan skripsi yang berjudul “PERANCANGAN SISTEM POMPA HYDRAM PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HYDRO” ini sesuai dengan harapan kami. Jika rumah tangga mempunyai sumber energi sendiri, maka penggunaan energi yang dihasilkan oleh pembangkit listrik berukuran besar dapat dialokasikan seluruhnya untuk kebutuhan industri, pendidikan, dan proyek-proyek yang membutuhkan energi dalam skala besar. Pada perancangan yang dibuat, dipasang pompa hidram sebagai bagian penting untuk memperpanjang durasi pembangkitan listrik oleh turbin dan generator.
Pada pembuatan pompa hydra terdapat 3 variasi pengujian yang terdiri dari panjang pipa inlet (2,6m), tinggi pipa outlet (2,5, 3,2 dan 3,7m) dan diameter pipa outlet (3/4”). Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata kinerja optimal sistem pemompaan hidrolik PLTA pada penelitian ini diperoleh pada ketinggian reservoir 2,7 (m) dan tegangan yang dihasilkan sebesar 7,3 (volt). Pengembangan energi terbarukan yang lebih sederhana perlu didorong untuk memenuhi kebutuhan energi, setidaknya untuk memenuhi kebutuhan energi rumah tangga dalam negeri.Jika rumah tangga memiliki sumber energi sendiri, maka penggunaan energi yang dihasilkan oleh pembangkit listrik besar dapat dialokasikan seluruhnya untuk sektor industri, pendidikan dan energi. kebutuhan lainnya Pompa hidram merupakan suatu teknologi untuk menaikkan air dari ketinggian tertentu ke ketinggian diatasnya dengan memanfaatkan sifat-sifat air itu sendiri.
Mekanisme pompa hidram adalah dengan memasukkan air ke dalam sistem yang telah terbentuk, sehingga menyebabkan terjadinya water hammer pada sistem, sehingga air akan saling berbenturan dan menimbulkan tekanan. Jika mekanisme pompa hidram diterapkan pada sistem yang akan memutar turbin, maka air yang dialirkan pompa hidram ke tempat yang tinggi akan memutar turbin. Pada penelitian ini kami merancang pompa hidram yang efisien dalam mengangkat air, mencari hubungan antara efisiensi debit hidram dengan daya yang dapat dihasilkan sesuai dengan data yang diperoleh dari pengoperasian generator.
Berdasarkan latar belakang diatas, maka dalam tugas akhir ini penulis akan “Rancang bangun pembangkit listrik tenaga air dengan sistem pemompaan hidrolik”, sehingga diharapkan dapat memberikan manfaat dalam meningkatkan penguasaan di bidang peningkatan pemanfaatan energi baru terbarukan. energi.
PENDAHULUAN
- Rumusan Masalah
- Tujuan Penelitian
- Manfaat Penelitian
- Batasan Masalah
- Sistematika Penulisan
Agar penulisan Tugas Akhir ini dapat mencapai tujuan dan sasaran yang diharapkan, maka kendala permasalahan telah diterapkan.
TINJAUAN PUSTAKA
Energi Hidrolik
Energi Listrik
Konversi Energi
- Perubahan Energi Panas Jadi Energi Listrik
- Prinsip Dasar Pompa Hidram
- Palu Air (Water Hammer)
Efisiensi Pompa Hidram
Pembangkit Listrik Tenaga Air
METODE PENELITIAN
- Data Parameter & Variabel Penelitian
- Alat dan Bahan
- Skema Penelitian
- Langkah Penelitian
Pompa hidram adalah suatu alat yang digunakan untuk menaikkan air dari tempat yang rendah ke tempat yang lebih tinggi secara otomatis dengan energi yang berasal dari air itu sendiri yaitu karena ketinggian air yang jatuh, yang digunakan untuk memberi tekanan pada katup pompa hidram dan menghasilkan air. Pompa hidram merupakan suatu alat untuk menaikkan air ke tempat yang lebih tinggi atau pompa energi yang penggeraknya tidak menggunakan bahan bakar minyak atau listrik, namun secara otomatis menggunakan energi kinetik yang berasal dari air itu sendiri. Dengan cara ini, air dari mata air atau waduk dialirkan ke pompa hidram melalui pipa inlet dengan posisi pompa lebih rendah dari sumber air reservoir.
Air yang terhenti karena tertutupnya katup buang menyebabkan tekanan tinggi secara tiba-tiba pada pompa hidram. Variabel yang diteliti dalam penelitian ini adalah data listrik yang dihasilkan pembangkit listrik, data tambahan debit air yang dikonsumsi selama beroperasi, dengan representasi grafis hubungan jumlah energi dengan efisiensi penggunaan pembangkit. pompa hidram di pembangkit listrik untuk keperluan rumah tangganya. Beberapa parameter yang mempengaruhi efisiensi pengoperasian pompa Hydram antara lain tinggi head, diameter pipa, jenis pipa, karakteristik katup pelepasan, panjang pipa masuk, dan panjang pipa pada katup pelepasan.
Pada penelitian ini dirancang pembangkit listrik tenaga air dengan sistem pompa hidram yang terdiri dari beberapa komponen yaitu : Pompa angin, generator 12 volt 6 watt, pompa hidram, panel kendali, dinamo air 12 volt, dan reservoir. Kegunaan voltmeter untuk membaca tegangan yang dihasilkan generator dan kegunaan Arduino untuk mengendalikan dinamo air pada pompa hidram. a) Generator. Dinamo air digunakan untuk menaikkan air di reservoir III akibat kebocoran dari pompa hidram.
Debit aliran tertinggi pada pompa hidram terdapat pada percobaan III sebesar 4,42 (liter/menit) pada ketinggian tangki 3,7 (m) dan keluaran air yang dapat dialirkan ke tangki I sebesar 2,60 (liter/menit) sedangkan debit terkecil Debit pada percobaan I sebesar 4,32 (liter/menit) pada ketinggian tangki 2,5 (m) dan produksi air yang dapat dialirkan pada tangki I sebesar 2,80 (liter/menit). Dari Gambar 4.9 diketahui bahwa semakin tinggi pipa outlet maka debit air yang dihasilkan oleh pompa hidram semakin kecil dan semakin tinggi pula laju aliran akibat tekanan pada pipa outlet, karena semakin besar pula tekanan pada pipa outlet. . Berdasarkan perhitungan dan analisa yang kami lakukan, ternyata semakin tinggi pipa outlet maka debit air yang dihasilkan oleh pompa hidram semakin kecil dan laju alirannya pun semakin tinggi.
Output kebocoran maksimum dari pompa hidram berada pada ketinggian tangki 3,7 (m), yaitu 4,42 (liter/menit), dan output air yang dapat diarahkan ke tangki I adalah 2,60 (liter/menit), sedangkan tersebut debit kebocoran minimum pada ketinggian bak 2,5 (m) adalah 4,32 (liter/menit) dan debit air yang dapat dialirkan ke tangki I adalah 2,80 (liter/menit). Rata-rata kinerja optimum pembangkit listrik tenaga air dengan sistem pompa hidrolik pada penelitian ini dicapai pada ketinggian reservoir 2,7 (m) dan tegangan yang dihasilkan sebesar 7,3 (volt). Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan variasi diameter pipa yang berbeda untuk membandingkan kinerja pompa hidram.
Pada penelitian selanjutnya disarankan untuk menggunakan material pompa hidrolik yang lebih kuat seperti besi atau perunggu, sehingga mampu menahan tekanan yang tinggi. Perancangan pompa hidrolik dan pengujian pengaruh variasi tinggi pipa udara dan panjang pipa masuk terhadap kinerja pompa hidrolik.
HASIL & PEMBAHASAN
Desain Skema Panel PLTA Sistem Pompa Hidram
Gambar 4.1 menggunakan generator 12 volt, 6 watt. Tegangan yang dihasilkan generator dinaikkan menjadi 12 volt oleh konverter step-up DC ke DC kemudian didistribusikan ke beban yaitu lampu sepeda 0,5 & 1 watt. Berdasarkan data percobaan pada Tabel 4.1, kita menggunakan 3 kali percobaan dan kita dapat melihat perbedaan aliran air yang dihasilkan dan laju kebocoran menurut tinggi pipa pembuangan, dan dapat dilihat grafik antara tinggi pipa pembuangan. , keluaran dan kebocoran. Berdasarkan hasil penelitian pada tabel 4.2 dari 3 kali percobaan dapat disimpulkan bahwa tinggi tangki mempunyai pengaruh yang besar terhadap tegangan yang dihasilkan, karena semakin tinggi tangki maka debit air yang mengalir ke mill akan semakin besar.
Efisiensi debit terbesar yang digunakan pada pompa angin adalah 7,2 (liter/menit) dengan tinggi reservoir 2,7 (m) dan tegangan yang dihasilkan sebesar 7,3 (volt) sedangkan efisiensi debit terkecil yang digunakan pada pompa angin menjadi 5,83 (liter/menit). ) dengan tinggi reservoir 1,5 (m) dan tegangan yang dihasilkan sebesar 3,2 (volt). Tegangan awal sebesar 7,3 Volt kemudian diberikan berbagai macam beban antara lain lampu 0,5 watt, lampu 1 watt, dan dinamo air 1,2 watt. ). Karena keluaran listrik pompa angin sebesar 3,2 volt sangat kecil dan tidak dapat menyalakan beban lampu (0,5 watt), maka kita gunakan step up melalui tegangan tanpa beban sebesar 7,3 untuk menaikkan volt.
Kemudian semakin tinggi reservoir maka debit airnya semakin besar dan tegangan yang dihasilkan juga semakin besar. Debit air terbesar yang digunakan pada kincir air adalah 7,2 (liter/menit) dengan tinggi tangki 2,7 (m) dan tegangan yang dihasilkan sebesar 7,3 (volt) sedangkan debit air terkecil yang digunakan pada kincir air adalah 5,83 (liter /menit) dengan tinggi tangki 1,5 (m) dan tegangan yang dihasilkan sebesar 3,2 (volt). Berdasarkan perhitungan, daya generator yang dihasilkan setelah dilakukan pengisian mampu menyalakan lampu berkekuatan 0,5 (watt) dengan daya akhir sebesar 0,5 watt.
Skema Mekanisme PLTA Sistem Pompa Hidram
Hasil Penelitian
KESIMPULAN & SARAN
Saran
4] Edi Santoso, Gatut Priyo Utomo, Ninik Martini, 2016, Analisis pengaruh panjang pipa inlet dan panjang pegas katup buang terhadap kinerja pompa hidram, Jurnal Hasil Penelitian LPPM Untag, Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya.
