Hubungan kekasaran, biaya pengerjaan permukaan sudu runner dan efisiensi turbin propeller open flume kapasitas 1000 Watt dengan runner berbahan kuningan

SUSANTA, Muhammad Sulaiman,S.T., M.T., D.Eng

2009 | Tesis | S2 Magister Sistem Teknik

Kelangkaan energi listrik dan upaya pemenuhan kebutuhan energi listrik untuk masyarakat pedesaan dapat diatasi dan dipenuhi dengan memanfaatkanan potensi energi terbarukan yang dimiliki Indonesia. Indonesia memiliki banyak potensi energi terbarukan. Salah satu energi terbarukan yang dapat dimanfaatkan untuk keperluan tersebut adalah energi air. Pengembangan PLTMH yang menggunakan turbin jenis propeller open flume masih mengalami kendala, yaitu investasi awal yang besar dan efisiensi yang rendah. Kekurangan tersebut perlu diperbaiki melalui penelitian-penelitian. Salah satu penelitian untuk meningkatkan efisiensi adalah perbaikan permukaan sudu runner turbin Tujuan penelitian pada kekasaran permukaan sudu runner turbin propeller open flume adalah untuk mendapatkan data hubungan perubahan kekasaran permukaan runner terhadap biaya pengerjaan dan efisiensi turbin. Data tersebut dapat digunakan untuk membantu masyarakat dalam pengembangan dan pemeliharaan bangunan PLTMH. Penelitian ini menggunakan runner turbin propeller open flume kapasitas 1000 Watt. Metode penelitian meliputi perancangan runner kapasitas 1000 Watt, membuat runner dari bahan kuningan dengan cara dicor, penyelesaian akhir permukaan sudu runner, uji komposisi, uji kekerasan, dan uji unjuk kerja. Parameter penelitian adalah kekasaran permukaan sudu runner hubungannya dengan biaya pengerjaan dan efisiensi. Penelitian dilakukan dari bulan November 2008 sampai dengan bulan Februari 2009 di beberapa tempat antara lain CV.Cihanjuang Inti Teknik, Cimahi; CV. Karya Logam desa Bejen Karanganyar; SMKN 2 Wonosari dan Laboratorium Hidroulika dan Bangunan Air D3 Teknik Sipil UGM. Hasil penelitian adalah : runner untuk turbin kapasitas 1000 Watt dengan diameter luar 125 mm, diameter hub 50 mm, diameter poros 14 mm dan jumlah sudu 5 buah. Hasil uji komposisi bahan tuangan menunjukkan kandungan Cu 60,44 % dan Zn 32,53 %, komposisi tersebut sesuai dengan klasifikasi kuningan. Hasil uji kekerasan kuningan tuangan diperoleh 95 HB. Kekerasan 95 HB sesuai dengan klasifikasi kekerasan kuningan yang dituang. Berdasarkan data komposisi dan kekerasan tersebut, runner berbahan kuningan laik digunakan. Efisiensi turbin berdasar pengujian unjuk kerja runner dari kelas kekasaran N 11 sampai dengan N 6 meningkat sebesar 4 %. Hasil penelitian juga menunjukkan, bahwa kekasaran N 9 merupakan kelas kekasaran paling efisien dari sisi efisiensi dan biaya pengerjaan. Daya keluaran turbin generator dengan runner berdiameter 125 mm pada kelas kekasaran N 7 adalah sebesar 950 Watt.

Scarcity and needs of electric energy, in rural society, can be overcome and met by using renewable energy potencies in Indonesia. Indonesia has many renewable energy potencies. One of renewable energy potencies, which may be used for meeting the needs, is water energy. PLTMH, which was developed using turbine of propeller open flume type, is faced with constraints, such as, high early investment and low efficiency. The constraints need to be solved by researches. One of researches was conducted for improving the surface of turbine runner blade. The objective of the research on roughness of surface of turbine runner blade of propeller open flume was to collect data of runner surface roughness change’s relationship between working cost and turbine efficiency. The data could be used to help society to develop and maintain PLTMH. This research used runner turbine of propeller open flume with 1000 Watt capacity. Research methods consisted of design of runner with 1000 Watt capacity, making runner of cast brass material, final finishing of runner blade surface, composition test, roughness test, and work test. Research parameters were roughness of runner blade surface, its relationship to working cost and efficiency. This research was conducted from November of 2008 to February of 2009, in some places, such as, CV. Cihanjuang Inti Teknik, Cimahi; CV. Karya Logam, village of Bejen Karanganyar; SMKN 2 Wonosari; and Laboratory of Hydroulic and Hydroulic structures, Civil Engineering D3, UGM. The results of research were: runner dimension of turbine with 125 mm outer diameter, 50 mm hub diameter, 14 mm axis diameter and total of 5 blades. The results of cast material composition test indicated that Cu content was 60,44% and Zn was 32,53%, the composition was adapted to brass classification. The result of cast brass roughness indicated that HB was 95. Roughness of 95 HB was adapted to classification of cast brass roughness, based on the composition and classification data, runner with brass material was feasible to use. Turbine efficiency based on tests of runner work of class roughness from N 11 to N 6 increased by 4%. The result also indicated that N9 was most efficient roughness class of efficiency and working cost perspectives. Output of generator turbine with 125 mm diameter-runner and N 7 roughness class is 950 Watt

Kata Kunci : Runner,Kekasaran,Biaya,Efisiensi,runner,roughness,cost,efficiency