iv PENGARUH SUDUT SUDU SEGITIGA TERHADAP PERFORMANSI PEMBANGKIT LISTRIK PIKO HIDRO Oleh : Kadek Budiartawan Pembimbing : Ir. Anak Agung Adi Suryawan, MT. Ir. Made Suarda, M.Eng ABSTRAK Kincir air adalah salah satu komponen penting dalam Pembangkit Listrik Tenaga Piko Hidro. Desain kincir air sangat menentukan efisiensi dari PLTPH. Kincir air dengan sudu segitiga mudah dibuat tetapi belum diketahui bentuk sudu segitiga yang memiliki efisiensi tertinggi.Penelitian dilakukan dengan menguji model kincir air pada skala laboratorium. Agar bekerja optimal ditentukan parameter input yaitu debit air, kecepatan aliran air dan ketinggian, sedangkan parameter yang diuji adalah kincir air dengan variasi sudut sudu segitiga yaitu 70°, 80°, 90°, 100°, dan 110°. Dari hasil penelitian didapatkan efisiensi tertinggi kincir air sudu segitiga pada sudut sudu segitiga 100 ⁰ yaitu sebesar 27,1% pada sudut nosel 1/3 beta. Kemudian disusul kincir air sudu segitiga pada sudut 90 ⁰ , 110 ⁰ , 80 ⁰ dan terakhir 70 ⁰ pada masing-masing sudut nosel 1/3 beta. Kata kunci: piko hidro, kincir air, sudu segitiga
12
Embed
PENGARUH SUDUT SUDU SEGITIGA TERHADAP … · waterwheel triangle on the angle of the triangle 100⁰ is 27.1% at the nozzle 1/3 beta angle. Then followed by a waterwheel triangle
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
iv
PENGARUH SUDUT SUDU SEGITIGA TERHADAP PERFORMANSI
PEMBANGKIT LISTRIK PIKO HIDRO
Oleh : Kadek Budiartawan
Pembimbing : Ir. Anak Agung Adi Suryawan, MT.
Ir. Made Suarda, M.Eng
ABSTRAK
Kincir air adalah salah satu komponen penting dalam Pembangkit
Listrik Tenaga Piko Hidro. Desain kincir air sangat menentukan efisiensi dari
PLTPH. Kincir air dengan sudu segitiga mudah dibuat tetapi belum
diketahui bentuk sudu segitiga yang memiliki efisiensi tertinggi .Penelitian
dilakukan dengan menguji model kincir air pada skala laboratorium. Agar
bekerja optimal ditentukan parameter input yaitu debit air, kecepatan aliran
air dan ketinggian, sedangkan parameter yang diuji adalah kincir air dengan
variasi sudut sudu segitiga yaitu 70°, 80°, 90°, 100°, dan 110°. Dari hasil penelitian didapatkan efisiensi tertinggi kincir air sudu segitiga pada sudut
sudu segitiga 100⁰ yaitu sebesar 27,1% pada sudut nosel 1/3 beta. Kemudian
disusul kincir air sudu segitiga pada sudut 90⁰, 110⁰, 80⁰ dan terakhir 70⁰
pada masing-masing sudut nosel 1/3 beta.
Kata kunci: piko hidro, kincir air, sudu segitiga
v
EFFECT OF TRIANGLE ANGLE VARIATION ON PICOHYDRO
WATERWHEEL PERFORMANCE
Author : Kadek Budiartawan
Guidance : Ir. Anak Agung Adi Suryawan, MT.
Ir. Made Suarda, M.Eng
ABSTRACT
Waterwheel is one of the important components in Pico Hydro Power
Plant. The design of the waterwheel greatly determines the efficiency of the
Pico Hydro Power Plant. Waterwheel with triangular blade easy to make but
not yet known form of triangle blade which has the highest efficiency. The
research is done by testing the model of waterwheel on the laboratory scale.
In order to work optimally determined the input parameters are water
discharge, water flow velocity and elevation, while the parameters tested are
waterwheels with variation angle of triangle blade that is 70 °, 80 ° , 90 °, 100
°, and 110 °. From the research results obtained the highest efficiency of the
waterwheel triangle on the angle of the triangle 100⁰ is 27.1% at the nozzle 1/3 beta angle. Then followed by a waterwheel triangle angle at an angle of
90⁰, 110⁰, 80⁰ and last 70⁰ at each corner of the nozzle 1/3 beta.
Key word : Pico Hydro, water wheel, triangle blade
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Pengaruh Variasi Sudut Sudu Segitiga terhadap Performansi Kincir Air
Piko Hidro”.
Dalam penyusunan skripsi ini penulis tidak sedikit mendapat bantuan dari
berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-
besarnya kepada:
1. Bapak Dr. Ir. I Ketut Sugita, MT., selaku kepala program studi
Teknik Mesin Universitas Udayana.
2. Bapak Ir. Anak Agung Adhi Suryawan, MT. selaku Dosen
Pembimbing I dalam penulisan skripsi ini.
3. Bapak Ir. Made Suarda, M.Eng. selaku Dosen Pembimbing II
dalam penulisan skripsi ini.
4. Bapak Dr. Ir. I Gusti Ngurah Priambadi, M.Erg. selaku Dosen
Pembimbing Akademik.
5. Bapak/Ibu Dosen serta staf pegawai Program studi Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Udayana.
6. Semua pihak dan kawan-kawan Program studi Teknik Mesin yang
telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini
Penulis menyadari bahwa skripsi ini tentu jauh dari kesempurnaan
mengingat keterbatasan pengetahuan dan referensi yang penulis miliki. Oleh
karena itu kritik dan saran yang sifatnya konstruktif sangat penulis harapkan dari
berbagai pihak. Sekali lagi penulis mengucapkan banyak terima kasih dan penulis
mohon maaf apabila ada kekurangan ataupun kesalahan dalam penulisan skripsi
ini.
Bukit Jimbaran, Agustus 2017
Penulis
vii
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN i
LEMBAR PESETUJUAN ii
PERNYATAAN iii
ABSTRAKS iv
ABSTRACT v
KATA PENGANTAR vi
DAFTAR ISI vii
DAFTAR GAMBAR ix
DAFTAR TABEL xi
DAFTAR LAMPIRAN xii
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Rumusan Masalah 2
1.3 Tujuan Penelitian 2
1.4 Batasan Penelitian 3
1.5 Manfaat Penelitian 3
BAB II LANDASAN TEORI 4
2.1 Pembangkit Listrik Tenaga Air 4
2.1.1 Pengertian Umum 4
2.1.2 Klasifikasi Hydropower 4
2.1.3 Pemilihan Lokasi 4
2.2 Komponen-Komponen PLTA 5
2.2.1. Sumber Air (Water Supply) 5
2.2.2. Bangunan Intake / Forebay-Tank / Reservoir 5
2.1.3. Pipa Pesat atau Penstock Pip 6
2.1.4. Powerhouse dan Tailrace 6
2.1.5. Turbin atau Kincir Air 6
2.1.6. Generator 6
2.1.7. Drive Systems 7
viii
2.1.8. Controller 7
2.3 Pemilihan Turbin atau Kincir Air 8
2.4 Daya dan Efisiensi 9
2.5 Metode Perancangan Profil Sudu Kincir Air 11
BAB III METODE PENELITIAN 13
3.1 Rancangan Penelitian 13
3.2 Peralatan Pengujian 15
3.3 Lingkup Penelitian 15
3.4 Prosedur Pelaksanaan 16
3.5 Langkah-langkah Penelitian 16
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 18
4.1 Hasil 18
4.1.1 Data Tercatat 18
4.1.2 Pengujian Kincir Air Sudut Sudu (θ) = 70° 20
4.1.3 Pengujian Kincir Air Sudut Sudu (θ) = 80° 21
4.1.4 Pengujian Kincir Air Sudut Sudu (θ) = 90° 22
4.1.5 Pengujian Kincir Air Sudut Sudu (θ) = 100° 23
4.1.6 Pengujian Kincir Air Sudut Sudu (θ) = 110° 24
4.2 Pembahasan 25
4.2.1 Performansi Kincir Air Sudut Sudu (θ) = 70° 25
4.2.2 Performansi Kincir Air Sudut Sudu (θ) = 80° 27
4.2.3 Performansi Kincir Air Sudut Sudu (θ) = 90° 28
4.2.4 Performansi Kincir Air Sudut Sudu (θ) = 100° 30
4.2.5 Performansi Kincir Air Sudut Sudu (θ) = 110° 31
4.2.6 Perbandingan Daya dan Efisiensi Maksimum Kincir
air pada sudut sudu (θ) = 70°,80 °, 90°, 100°, 110° 33
4.3 Perbandingan performansi kincir air sudu lurus, sudu
segitiga, dan sudu lengkung ke belakang 36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 37
DAFTAR PUSTAKA 38
LAMPIRAN 39
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Kincir air dengan bentuk sudu segitiga 1
Gambar 1.2. Sudut Sudu segitiga yang akan divariasikan 2
Gambar 2.1. Skema Instalasi PLTMH 5
Gambar 2.2. Aplikasi pemilihan jenis turbin 9
Gambar 2.3. Perancangan profil sudu segitiga 12
Gambar 3.1. Skema model uji kincir air (picohydro) 13
Gambar 3.2. variasi sudut sudu dan sisi masuk fluida kerja (a) sudut sudu 70,