KEMIRINGAN OPTIMUM UNTUK TIGA PITCH MODEL TURBIN ULIR DUA BLADE SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK PADA ALIRAN HEAD RENDAH

ELFIDA, Prof.(Emr) Adhi Susanto, M.Sc., Ph.D.

2012 | Tesis | S2 Mag.Sistem Teknik

Indonesia kaya akan potensi-potensi yang dapat dijadikan sumber energi listrik, seperti banyaknya sumber-sumber air yang dapat dijadikan sebagai pembangkit listrik tenaga mikrohidro. Kebanyakan sumber air yang ada hanya memiliki debit kecil dan head yang rendah, oleh karena itu peneliti mencoba untuk merancang suatu pembangkit listrik tenaga mikrohidro sebagai salah satu cara agar krisis energi listrik dapat dihindari. Salah satu alternatif pembangkit listrik tenaga mikrohidro yang sangat berpotensi untuk sungai-sungai di Indonesia adalah Turbin Screw (Archimedean Turbine). Dalam penelitian ini peneliti mencoba merancang model turbin ulir dua blade dengan variasi jarak pitch (Λ) yang berbeda dan sudut kemiringan (K) turbin ulir yang diubah-ubah. Tujuan diadakannya penelitian ini adalah mencari jarak pitch (Λ) dan kemiringan (K) optimum model turbin ulir dua blade untuk menghasilkan daya output generator, disamping itu juga untuk mencari pengaruh hubungan antara masingmasing pitch terhadap daya generator(Pg) dan juga pengaruhnya terhadap efisiensi generator(ıg). Penelitian ini dilaksanakan dengan melakukan eksperimen meliputi tahap perencanaan, pembuatan alat, serta pengujian alat, sehingga didapatkan analisa hasil yang akan digunakan sebagai kesimpulan dari optimasi desain model turbin ulir dengan jarak pitch dan kemiringan optimum. Adapun perancangan model turbin ulir dua blade dibuat dengan variasi jarak pitch yaitu: 2R₀, 1,6R₀ dan 1,2R₀ serta sudut kemiringan (K) yang dimulai dari 25⁰ hingga 45⁰. Penelitian dilakukan di Laboratorium Hidroulika dan Bangunan Air Program Diploma Teknik Sipil UGM yang terletak di jalan Yakasanda, sekip, Yogyakarta. Dan perhitungan dimensi model turbin ulir mengacu pada teori - teori dari Rorres . Hasil yang ditemukan dari penelitian ini adalah bahwa unjuk kerja terbaik model turbin ulir dua blade yang menghasilkan daya output generator paling besar terjadi pada sudut kemiringan 35⁰. Dan, dari ketiga jarak pitch yang memiliki daya generator (Pg) dan efisiensi generator(ıg) tertinggi ada pada pitch 1,2R₀.

Indonesia is rich in natural resources potential that can be used as the source of electrical energy, such as water sources that can serve micro hydro power plants. Most of the existing water sources have only small flow rate and low head, therefore the researchers tried to design a micro hydro power plants as one way that electrical energy crisis can be avoided. One alternative to micro-hydro power plant that is suitable for the Indonesia river is Screw Turbine (Archimedean Turbine). In this study the researcher tried to design the model of two-blade screw turbine that has variation of pitch distance (Λ) and different shaft slope (K). The objective of this research is to find the optimum pitch distance (Λ) and slope (K) of two-blade screw turbine model to generate output power of the generator, as it also to seek the influence of the corelation between each pitch to the generator output power (Pg) and to the generator efficiency (ıg). This research was carried out by performing experiments include the planning, creation tools, as well as testing equipment, and get the analysis results used for the conclusion of screw turbine model optimization that have variation pitch distance and shaft slope. The two blade screw turbine model is made with variations of pitch of 2R₀, 1.6R₀ and 1.2R₀. The shaft slope variations (K) are from 25 ⁰ to 45 ⁰. The study was conducted at the Laboratory of Hydroulics of Civil Engineering Diploma of Gadjah Mada University which is located at Jl. Yakasanda, Sekip, Yogyakarta. And, calculation of the dimensions of the screw turbine model refers to the theories of Rorres. The results of this research show that the best performance of two-blade screw turbines models that generate the highest generator output power (Pg) occurs at the angle of 35⁰ and generator efficiency (ηg) were generated by the pitch distance of 1.2Ro.

Kata Kunci : jarak pitch (Λ), kemiringan (K), daya generator (Pg) dan efisiensi generator (ıg)