Pembuatan program aplikasi bangunan sipil pembangkit listrik tenaga mikrohidro

JUMIYANTO, Ir. Djoko Luknanto, M.Sc., Ph.D

2010 | Tesis | S2 Magister Sistem Teknik

Bangunan tenaga air memerlukan debit dan terjunan. Debit merupakan volume aliran air sungai per detik yang mengalir sepanjang tahun. Terjunan merupakan perbedaan ketinggian air yang memiliki tenaga gerak, yang dapat dimanfaatkan untuk memutar turbin. Turbin yang berputar dihubungkan pada generator dan menghasilkan tenaga listrik. Perubahan tenaga gerak menjadi tenaga listrik membutuhkan proses yang panjang dan hitungan yang rumit. Pembuatan perangkat lunak diperlukan untuk membantu proses perhitungan dalam merancang struktur sipil dari pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH). Penelitian dilakukan dengan simulasi menggunakan data hipotetik kebutuhan listrik, debit air dan tinggi terjunan. Data hipotetik kebutuhan listrik diasumsikan dengan selang waktu 10, 12, 15, 20, 30 dan 60 menit, atau untuk selang waktu tidak tetap selama 24 jam. Data hipotetik ketersediaan debit air sungai bulanan diasumsikan dengan selang waktu minimal satu tahun. Data hipotetik tinggi terjunan diasumsikan dalam satuan meter. Data-data hipotetik bangunan tenaga air digunakan untuk menghitung kapasitas kolam tando harian dan tahunan, ukuran bangunan pengambilan, ukuran saluran pembawa, ukuran bak penenang, diameter dan ketebalan pipa pesat, kehilangan energi pada pipa pesat dan potensi daya yang dihasilkan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa berdasarkan masukan data hipotetik kebutuhan listrik harian dengan daya puncak 150 DK, data hipotetik debit air (Q) dengan rerata 2,45 m3/s dan tinggi terjunan (H) 4 meter diperoleh hasil hitungan kapasitas kolam tando harian sebesar 2,59.104 m3, kapasitas kolam tando tahunan sebesar 2,80.106 m3, tinggi bangunan pengambilan 1 m, tinggi muka air 1,89 m dan selisih elevasi muka air 0,11 m, kemiringan dasar saluran pembawa 0,0000034, luas bak penenang 1,60 m2 dan panjang bak penenang 0,8m, diameter pipa pesat 0,41 m dan ketebalan pipa pesat 0,001771 m, kehilangan energi pada saringan 0,04 m, kehilangan energi pada sisi masuk pipa pesat 0,47 m, kehilangan energi pada satu belokan pipa pesat 0,05 m, kehilangan energi akibat gesekan dinding pipa pesat 0,16 m, potensi daya 10,08743 kW

Hydropower development requires discharge and available head. Discharge is the volume rate of water flow per second that flows in the river throughout the year. Head is the difference water levels that have mechanical energy, which can be used to rotate the turbine. Rotating turbine is connected to the generator to produce electricity. Changes from mechanical energy into electricity requires many processes and complicated calculations. A special software is needed to help computation processes for designing civil structures of a microhydro powerplant. The research conducted by simulation using hypothetical data of electricity demand, discharge and head. Hypothetical data of electricity demand is assumed with an interval of 10, 12, 15, 20, 30 and 60 minutes, or the other times for 24 hours. Hypothetical data of discharge is assumed with an interval of at least one year. Hypothetical data of head is assumed in units of meters. Hypothetical data used to calculate the daily reservoir and annual reservoir, intake, headrace, headrace bottom slope, forebay, diameter and thickness of penstock, penstock energy losses and power potential. The results showed that based on hypothetical data input daily electricity with power 150 DK, hypothetical data of discharge (Q) 2.45 m3/s and head (H) 4 meter calculation result that daily reservoir capacity 2,59.104 m3, annual reservoir capacity 2,80.106 m3, intake height 1 m, water level 1.89 m and water surface elevation difference 0.11 m, headrace bottom slope 0.0000034, forebay area 1,60 m2 and long retention forebay 0.8 m, penstock diameter 0.41 m and penstock thickness 0.001771 m, trashracks energy losses 0.04 m, inlet penstock energy losses 0.47 m, bend of penstock energy losses 0.05 m, friction penstock energy losses 0.16 m and power potential 10,08743 kW.

Kata Kunci : PLTMH,Debit,Terjunan,Turbin,Generator,microhydro,flow,head,turbine,generator