Review Jurnal yang Berjudul “EXPERIMENTAL STUDY THE EFFECT ANGLE OF BLADE ON THE ELECTRICAL POWER OUTPUT OF PROPELLER PICOHYDRO TURBINE”
Penulis : Abdullah Shalih, Purwadi Joko Widodo, Dwi Aries Himawanto
Publikasi : Mekanika: Majalah Ilmiah Mekanika
Diakses : 6/2/2020
Reviewer : I0719038 Luqman Hadi Dwi Satryo Program Studi Teknik Elektro (https://elektro.ft.uns.ac.id/) Fakultas Teknik (https://ft.uns.ac.id/)
A. Latar Belakang
Ketersediaan energi listrik di Indonesia semakin menipis dikarenakan jumlah penduduk di Indonesia yang semakin banyak dari waktu ke waktu sehingga penggunaan listrikpun juga meningkat. Secara umum energi terbarukan terutama micro hydro di Indonesia memiliki potensi yang sangat baik. Micro hydro ini memiliki kekuatan sekitar 480 MW, tetapi hanya 60 MW yang dapat digunakan dan sisanya yaitu sebesar 420 MW belum dapat dimanfaatkan secara maksimal.
Salah satu upaya alternative memanfaatkan energy yang dihasilkan oleh air adalah dengan menciptakan polimer pembangkit listrik tenaga air dimana tenaga air digunakan sebagai kekuatan pendorong untuk pembangkit listrik. Pico-hydro memiliki kelebihan dalam segi ukuran, biaya, dan kesederhanaan yang mendekati desain, perencanaan, dan instalasi dibandingkan dengan penanaman tenaga air skala besar.
Penelitian dilakukan untuk meningkatkan efisiensi turbin air dengan menambahkan bola lampu ke dalam komponen turbin air. Bola lampu ditempatkan di depan baling-baling, yang berfungsi untuk meningkatkan kecepatan aliran fluida dan mengarahkan aliran fluida sehingga secara langsung mempengaruhi baling-baling. Penelitian dilakukan dengan metode simulasi dengan parameter yang diteliti adalah sudut bukaan sudu.
B. Tujuan Artikel Ilmiah
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh sudut sudu terhadap aliran horizontal pada kinerja baling-baling turbin air. Percobaan dilakukan dengan menggunakan beberapa parameter uji termasuk sudut pisau pada variasi laju aliran massa air. Dengan potensi tinggi 2 meter dan sudut sudu turbin bervariasi untuk mencapai daya optimal yang dihasilkan.
C. Pembahasan
Pemilihan jenis turbin dapat dihitung dengan mempertimbangkan parameter spesifik yang memengaruhi sistem operasi turbin. Parameter ini antara lain yaitu faktor ketinggian air terjun (Net Head) dan laju aliran air.
1. Tenaga Hidrostatik
Tenaga air adalah kemampuan aliran air sebagai kekuatan untuk menumbuk sudu turbin untuk memutar turbin. Tenaga air (Ph) adalah fungsi dari kepadatan air, gaya gravitasi, level air jatuh dan debit aliran fluida. Puncak diukur dari tingkat permukaan air atas tangki sampai poros turbin 2 meter. Air memiliki kekuatan sebagai energi potensial yang dijatuhkan pada ketinggian 2 meter dengan debit aliran fluida tertentu Q untuk menumbuk turbin sebagai gaya aksial. Persamaan berikut dapat digunakan untuk mendapatkan daya air.
Dari persamaan di atas diperoleh nilai daya air yang dihasilkan untuk menggerakkan rotor turbin dengan berbagai debit cairan. Hasil uji daya hidrostatik menunjukkan bahwa semakin besar tingkat debit aliran air, semakin besar daya hidrostatik air. Nilai kekuatan air dipengaruhi oleh beberapa faktor: aliran air (Q), kepadatan air (ρ), gravitasi (g), dan air terjun (h). dalam penelitian ini parameter selain debit aliran air disamakan sehingga kekuatan Prostatic air dipengaruhi oleh jumlah aliran air.
2. Tenaga Listrik
Daya listrik generator adalah jumlah energi yang dihasilkan oleh generator karena rotasi turbin. Nilai daya listrik diperoleh dengan mengalikan nilai tegangan dan kekuatan arus yang dihasilkan oleh generator. Tegangan listrik dan arus listrik diperoleh dari pembacaan multimeter. Multimeter dipasang secara seri untuk mendapatkan nilai arus listrik (A), sedangkan untuk mendapatkan nilai tegangan (V), multimeter dipasang secara paralel.
Meningkatkan kapasitas air yang memasuki turbin, semakin besar luas penampang air yang melaluinya turbin akan mengalir, sehingga kecepatan rotasi turbin lebih tinggi. Semakin tinggi kecepatan rotasi, semakin tinggi tegangan yang dihasilkan oleh generator. Sudut bilah menyebabkan aliran besar air yang bertabrakan dengan bilah tidak sepenuhnya mengenai bilah sehingga daya air yang dikonversi tidak maksimal. Sedangkan untuk sudut sudu yang kecil, area keluaran air lebih kecil sehingga memungkinkan outlet bagian sudu terjadi pada kecepatan yang lebih tinggi yang mengakibatkan hilangnya gesekan yang besar.
D. Kesimpulan
Berdasarkan pengamatan pada uji kemiringan baling-baling bilah turbin yang telah dilakukan untuk mengetahui pengaruh sudut turbin terhadap daya mekanik dan listrik yang dihasilkan. Dari hasil tes ini dapat disimpulkan. Sudut sudu mempengaruhi hasil pengujian generator, karena sudut sudu akan memengaruhi gaya aksial yang memengaruhi turbin. Sudut blade yang besar menyebabkan aliran air yang bertabrakan dengan blade tidak sepenuhnya mengenai blade sehingga daya air yang tersambung tidak maksimal. Sedangkan untuk sudut sudu yang kecil, area keluaran air lebih kecil sehingga memungkinkan bagian outlet sudu mengalir pada kecepatan yang lebih tinggi yang menghasilkan kerugian gesekan yang besar.
Dapatkan informasi lainnya di:
