LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI SISTEM ENERGI 2 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO (PLTMH)
Nama Praktikan
: Rofi Nurhalilah
Kelompok
: 4 (Empat)
Nama Anggota Anggota kelompok
: 1. Putri iti Khoerunni!a
(141711055) (141711055)
(1417110"7) (1417110"7)
#. Ro$% &a%u '
(1417110")
". atrio &ui P
(1417110"*) (1417110"*)
4. %afi+ Ahma R
(14171104")
5. ,aufik ,an-il
(14171104/)
/. 'ira Agung
(141711047)
,anggal Praktikum
: " April #017
Pengumpulan aporan
: a% #017
Nama n!truktur23o!en
: lameto ,. ,. .Eng
Nama ,ekni!i ,ekni!i
:
,ana tangan
:
3o!en2,ekni!i
,ana ,ana tangan aha!i!a
:
JURUSAN TEKNIK KONVERSI ENERGI POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2017
I. TUJUAN
etelah melakukan praktikum maha!i!a iharapkan apat: 1. engetahui an men-ela!kan Pem$angkit i!trik ,enaga ikro 6iro #. engetahui an men-ela!kan prin!ip ker-a Pem$angkit i!trik ,enaga ikro 6iro ". erangkai in!tala!i !i!tem Pem$angkit i!trik ,enaga ikro 6iro. 4. engetahui nilai efi!ien!i P,6 engan nilai $e$an %ang $er$ea II. DASAR TEORI II.1
Pemba!"#$ L#%$&#" Tea!a M#"&'H#&' (PLTMH)
ikrohiro aalah i!tilah %ang igunakan untuk in!tala!i pem$angkit li!trik %ang mengunakan energi air. Koni!i air %ang $i!a imanfaatkan !e$agai !um$er a%a (resources) pengha!il li!trik aalah 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$angkit tenaga mikrohiro !emakin populer !e$agai alternatif !um$er energi terutama i ila%ah %ang terpen8il. i!tem pem$angkit tenaga mikrohiro apat ipa!ang i !ungai ke8il an tiak memerlukan am %ang $e!ar !ehingga ampakn%a terhaap lingkungan !angat ke8il. Pem$angkit tenaga mikrohiro 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 mikrohiro $ia!a i!e$ut !e$agai Pem$angkit i!trik ,enaga ikrohiro i!ingkat P,6. 3a%a %ang i$angkitkan anatara 5 k' !ampai engan 100 k'. e8ara tekni! ikrohiro memiliki tiga komponen utama %aitu air (!um$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 !eniri ipa!tikan akan menerima energi air ter!e$ut an mengu$ahn%a men-ai energi mekanik $erupa $erputarn%a poro! tur$in. Poro! %ang $erputar ter!e$ut kemuian 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$an).
am$ar #.1 kema P,6 (um$er: http:22h%ropoer.8om) Ke$an%akan P,6 i$angun engan !i!tim run off river tiak engan kolam tano ( reservoir ) imana air !ungai ialihkan engan menggunakan am %ang i$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$ih ekonomi! i$aningkan engan !i!tim reservoir %ang memerlukan $eungan %ang $e!ar an area genangan %ang lua!.
II.2
P&#%#* Pemba!"#$a L#%$&#" Tea!a A#& S"a+a M#"&'
P,6 paa prin!ipn%a memanfaatkan $ea ketinggian an -umlah air %ang -atuh (e$it) peretik %ang aa paa !aluran air %ang ikoni!ikan engan pipa. Air %ang mengalir !elan-utn%a menggerakkan tur$in kemuian tur$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 aalah -eni! flat belt !eangkan V-belt igunakan untuk !kala i $aah #0 k'. elan-utn%a li!trik %ang iha!ilkan oleh generator ini akan melalui trafoguna menapat tegangan %ang i !e!uaikan ke$utuhan. Kemuian li!trik aka nmeleati -aringan tran!mi!i renah (;,R) untuk ialirkan ke rumah9rumah engan mema!ang pengaman (!ekring).
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)
eangkan $e!ar a%a output tur$in aalah !e$agai $erikut : •
(#.#)
P = > ?
ɳ =
P L P H
? 100 @
(#.")
3imana :
P6 = a%a hirolik tur$in (') P = a%a li!trik
(')
= ma!!a -eni! fluia
(kg2m )
Q = e$it air
(m /s)
h = ketinggian efektif
(m)
g = ga%a graBita!i
(m/s )
> = ,egangan
(>olt)
= Aru!
(Ampere)
ɳ =
(@)
Efi!ien!i
"
3
2
II.,
K'm*'e"'m*'e PLTMH
Kompoen9komponen $e!ar ari kema P,6 teriri ari : 1. Intae ( &enungan Pengalih ) &enungan pengalih $erfung!i untuk mengalihkan air melalui !e$uah pem$uka i $agian !i!i !ungai (CntakeD pem$uka) ke alam !e$uah $ak pengenap (!ettling "asin). #. #ee$er %anal ( aluran pem$aa ) aluran pem$aa mengikuti kontur ari !i!i $ukit untuk men-aga eleBa!i ari air %ang i!alurkan. ". #oreba& ( &ak Penenang ) ung!i ari $ak penenang aalah untuk mengatur per$eaan keluaran air antara !e$uah pen!to8k an heara8e an untuk pemi!ahan akhir kotoran alam air !eperti pa!ir ka%u9ka%uan. 4. 'enstoc ( Pipa Pe!at ) Pipa pe!at ( penstoc ) aalah 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%ropoer.8om)
II.-
Ke+eb#aa a Ke"/&a!a PLT M#"&' H#&'
&e$erapa kele$ihan paa pem$angkit li!trik tenaga mikrohiro aalah P,6 ini 8ukup murah i$aningkan pem$angkit li!trik -eni! %ang lain karena menggunakan energi alam memiliki kon!truk!i %ang !eerhana an apat iopera!ikan i aerah terpen8il engan tenaga terampil penuuk aerah !etempat engan !eikit latihan tiak menim$ulkan pen8emaran apat ipaukan engan program lainn%a !eperti iriga!i an perikanan apat
menorong ma!%arakat agar apat men-aga kele!tarian hutan !ehingga keter!eiaan air ter-amin poten!i energi air %ang melimpah merupakan teknologi %ang hanal an kokoh !ehingga mampu $eropera!i le$ih ari 15 tahun !erta memiliki efi!ien!i tinggi %aitu 7090@. Namun P,6 tetap memiliki keter$ata!an !eperti $e!arn%a li!trik %ang iha!ilkan P,6 tergantung paa tinggi -atuh air an -umlah air. Paa mu!im kemarau kemampuan P,6 akan menurun karena -umlah air $ia!an%a $erkurang. elain faktor koni!i air ukuran generator tiak menun-ukkan kemampuan prouk!i li!trikn%a karena !emuan%a tergantung paa -umlah air an ketinggian -atuh air !ehingga ukuran generator $ukan penentu utama kapa!ita! P,6. ,erakhir aalah faktor -arak. emakin ekat -arak pengguna ke pem$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 aalah antara 9# km ari P,6. ;ika pelanggan menggunakan li!trik !e8ara $erle$ih maka kualita! li!trik menurun an mem$aha%akan peralatan. atu pelanggan melanggar maka %ang rugi aalah !eluruh pelanggan. III.
ALAT PRAKTIKUM
Alat %ang igunakan alam praktikum %aitu: 1. Perangkat ikro 6iro engan !pe!ifika!i !i!tem !e$agai $erikut: ;eni! ,ur$in ;eni! enerator Rating poer Putaran ;eni! kontrol ;eni! &alla!t 3e!ain 6ea 3e!ain 3e$it Gutput Poer #. ,a8hometer ". eteran 4. topat8h 5. >oltmeter /. ,ang Ampere 7. ampu . I& *. Pompa 10. &ak penampng
: Propeller F Gpen lume : A : H 6P : 1500 rpm : I /00 'att : ampu / ? 100 att : " meter : "5 liter2etik : /00 att
IV.
PROSEDUR PRAKTIKUM
1. Per!iapkan alat an $ahan #. Rangakai !emua alat an $ahan men-ai !atu ke!atuan !i!tem P,6 ". 6u$ungkan output generator ari tur$in propeller ke $e$an engan Baria!i $e$an %ang $er$ea 4. N%alakan pompa i!i $ak penampung !ampai penuh. 5. Kemuaian $uka katup !ampai air meleati tur$in propeller. /. alu 8atat nilai %ang terapat paa flometer engan $era!arkan nilai kon!tanta aktu %ang itentukan. 7. Jkur nilai tegangan an aru! paa $e$an. . etelah itu tutup kem$ali katup. *. Jlangi langkah 5 !ampai engan nilai $e$an %ang $er$ea9$ea. 10. epa! !emua peralatan an kem$alikan alat paa tempatn%a. V.
DATA PENGAMATAN
&erikut aalah ata ha!il praktikum Pem$angkit i!trik ,enaga ikro 6iro:
VI.
N O
BEBAN (WATT)
TEGANGAN (VOLT)
ARUS (AMPERE)
DEBIT (M3/S)
1
0
262
0
0,0315
2
25
220
0,1
0,0186
3
60
208
0,2
0,006
4
110
154
0,3
0,004
5
120
135
0,3
0,000625
6
170
124
0,4
0,0006
DATA PERHITUNGAN
N O
BEBA N (W)
TEGANG AN (V)
AR US (A)
TING GI (m)
DEBIT (M3/S)
DAYA LISTRIK (W)
DAYA HIDROLIK (W)
1
0
262
0
5
0,0315
0
1545,075
2
25
220
0,1
5
0,0186
22
912,33
3
60
208
0,2
5
0,006
41,6
294,3
4
110
154
0,3
5
0,004
46,2
196,2
5
120
135
0,3
5
0,003
40,5
147,15
6
170
124
0,4
5
0,0025
49,6
122,625
1.
rafik e$it terhaap a%a li!trik
EFISIENS i (%)
0 2,411408 153 14,13523 615 23,54740 061 27,52293 578 40,44852 192
Gra! "#$i #r&a"a' "aa i*ri! 60 50 f(x) = - 1593.17x + 50.74 R² = 0.98
40
3a%a li!trik ('att)
30 20 10 0 0
0.01
0.01
0.02
0.02
0.03
0.03
0.04
3e$it ("2)
#.
rafik e$it terhaap efi!ien!i
Gra! "#$i #r&a"a' #*i#+*i 50 40 30 ɳ
(@)
20
f(x) = 75449.65x^2 - 3607.32x + 39.78 R² = 0.87
10 0 0
0.01
0.01
0.02
0.02
3e$it ("2)
".
rafik $e$an terhaap efi!ien!i
0.03
0.03
0.04
Gra! $#$a+ #r&a"a' #*i#+*i 50 40 30 ɳ
(@)
f(x) = 0.24x - 1.55 R² = 0.99
20 10 0 0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
&e$an ('att)
4.
rafik $e$an terhaap e$it
Gra! B#$a+ #r&a"a' D#$i 0.04 0.03 0.03 0.02
f(x) = 0x^2 - 0x + 0.03 R² = 0.96
3e$it ("2) 0.02 0.01 0.01 0 0
20
40
60
80
100 120 140 160 180
&e$an ('att)
ONTOH PERHITUNGAN
Da$a N' ,
•
3a%a 6irolik (P6 ) ρ g h = 1000 ? *1 ? 5 ? 000/ = #*4" '
3a%a i!trik (P )
•
=>? = #0 ? 0# = 41/ '
•
Efi!ien!i ( ɳ )
Daya Listrik Daya Hidrolik
=
41,6 W
294,3 W
? 100 @
? 100 @
= 141"5 @
VI.
PEMBAHASAN
Praktikum opera!i !i!tem energi # paa moul mikrohiro menggunakan tur$in -eni! propeller open flume. e8ara umum tiak terapat per$eaan mena!ar antara tur$in -eni! ini engan tur$in propeller $ia!a. Per$eaann%a han%a terletak paa !piral 8a!e. Paa tur$in propeller $ia!a !piral 8a!e $er$entuk tertutup. eangkan paa tur$in %ang igunakan paa praktikum mempun%ai $entuk !piral 8a!e ter$uka. &entuk an ukuran tur$in %ang prakti! an 8ompa8t pro!e! peraatan rutin %ang 8ukup muah karena po!i!i tur$in %ang muah i-angkau an in!tala!i pengopera!ian tur$in -eni! ini -uga !angat muah merupakan kele$ihan ari tur$in open flume. eangkan kekuranganna aalah a%a %ang iha!ilkan 8enerung ke8il karena $entuk an ukuran %ang 8ompa8t. Pe$angkit li!trik tenaga mikrohiro 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 koni!i %ang !ama paa ma!ing9ma!ing Baria!i $e$an. ehingga a%a hirolikn%a -uga $ernilai kon!tan %aitu #*4" '. Efi!ien!i merupakan per$aningan antara a%a output an a%a input. 3a%a input ini merupakan a%a hirolik ari fluia %ang mengalir. eangkan a%a output aalah a%a li!trik %ang iha!ilkan oleh generator. &era!arkan grafik hu$ungan antara efi!ien!i terhaap $e$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 hirolik2a%a input kon!tan !ehingga engan aan%a
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 4044@.
VII.
KESIMPULAN
9
Komponen utama paa P,6 teriri ari re!erBoir $aah re!erBoir ata! pompa !irkula!i pipa pe!at poer hou!e (tur$in an generator).
9
n!tala!i tur$in propeller open flume apat ilakukan engan muah karena hana meletakkann%a i ata! !piral 8a!e ter$uka.
9
,ur$in propeller open flume mempun%ai a%a keluaran ke8il (paa 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 4044@ ketika $e$an 170 '.
VIII. DATAR PUSTAKA
ari-o 3r!. 1**5. 'etun)u 'ratium *esin +onversi. Pu!at Pengem$angan Peniikan Politeknik Negeri &anung. 'iranto Ari!munanar. 1**7. 'enggera *ula ,urbin. Pener$it: ,&. &anung. http:22a9re!ear8h.upi.eu2operator2uploa2!LteL0/10#7L8hapter1.pf (3iak!e! 1/ April #017) http:22igili$.mer8u$uana.a8.i2manager2nMfileL!krip!i2!i#*055"##47.pf (3iak!e! 1/ April #017)
