PENGARUH LEBAR SUDU TERHADAP KINERJA TURBIN VORTEKS

YUSUF RANDABUNGA, Dr. Sc. Tech Adhy Kurniawan, ST.

2013 | Tesis | S2 Mag.Sistem Teknik

Potensi sungai yang dapat dimanfaatkan untuk membangkitkan energi listrik di wilayah pedesaan yang belum terjangkau aliran listrik dari PLNsangat banyak, tetapi terkendala oleh potensi head dari sungai tersebut yang sangat rendah (1 sampai 15 meter) meskipun potensi debitnya sangat besar, sehingga dibutuhkan suatu pemilihan turbin yang memiliki efisien yang optimum pada head sangat rendah, konstruksi yang sederhana dan biaya pembangunan yang rendah. Dari beberapa kriteria tersebut salah satu jenis turbin yang cocok adalah turbin vorteks. Turbin vorteks memanfaatkan energi kinetik yang terdapat dalam pusaran air untuk diubah menjadi energi yang menggerakkan poros turbin. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui torsi yang dapat dihasilkan dari turbin vorteks dengan menggunakan variasi penambahan lebar sudu dan untuk mengetahui seberapa besar daya dan efisiensi maksimum yang diperoleh dari variasi lebar turbin vorteks tersebut. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan kolam vorteks skala laboratorium dengan diameter 108 cm, dan menggunakan turbin dengan jumlah sudu 6 buah pada putaran tetap 50 rpm, 60 rpm dan 70 rpm. Sudu turbin terbuat dari besi plat datar berbentuk empat persegi panjang dengan ukuran panjang 40 cm dan lebar sudu yang divariasikan dengan ukuran lebar sudu adalah 1/6,2/6,3/6,4/6 dan 5/6 x jari-jari kolam vorteks. Dari hasil pengujian dan perhitungan diperoleh data bahwa torsi yang dihaslkan adalah 1,40 Nm pada putaran 50 rpm.Daya yang paling besar diperoleh dari lebar sudu 3/6 x jari-jari kolam yaitu sebesar 8,60 Watt pada head 0,362 m debit 11,83 l/s atau 0,01183 m3/s pada putaran 70 rpm.Efisiensi turbin sebesar 16,46 % pada putaran poros sebesar 70 rpm. Putaran spesifik dari turbin adalah 553,7 rpm.

The potential of the river that could be used to generate electricity in rural areas which are not covered by electricity distribution from Perusahaan Listrik Negara (PLN) is still large . Nevertheless, it is constrained by low head of river, although it has high potential discharge. Furthermore, the selection of turbine which has optimum efficiency for very low head, simple construction and low cost of development is a must. Vortex turbine is the one of turbines which meets those criteria. This turbine utilizes kinetic energy of vortex water and converts it into a shaft power. The objectives of this research were to obtain the torque that could be generated from the vortex turbine by varying the width of turbine blades and to know the output power also the optimum efficiency obtained from this variation. This research was conducted by using vortex pool in a laboratory scale with a diameter of 108 cm and 6 turbine blades on permanent rotation at 50 rpm, 60 rpm, and 70 rpm. Turbine blades were made from flat rectangular steel with a length of 40 cm sized 1/6, 2/6, 3/6, 4/6 and 5/6 times to radius of vortex pool. The results of the research showed the torque as 1.40 Nm at rotation is 50 rpm. The maximum power is obtained from blade with width of 3/6 times radius of the pool, that is 8.60 Watts at head 0.362 m and discharge 11.83 l/s or 0.01183 m3/s at rotaion shaft is 70 rpm. This experiment also generated and turbine efficiency of 16.46% at rotation of shaft is 70 rpm.The spesific rotation of the turbine is 553,7 rpm.

Kata Kunci : turbin vorteks, pusaran air, energi kinetik , head, daya poros,