Laporan Praktikum Operasi Sistem Energi

LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI SISTEM ENERGI 2 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO (PLTMH)

 Nama Praktikan

: Rofi Nurhalilah

Kelompok

: 4 (Empat)

 Nama Anggota Anggota kelompok

: 1. Putri iti Khoerunni!a

(141711055) (141711055)

(1417110"7) (1417110"7)

#. Ro$% &a%u '

(1417110")

". atrio &ui P

(1417110"*) (1417110"*)

4. %afi+ Ahma R

(14171104")

5. ,aufik ,an-il 

(14171104/)

/. 'ira Agung 

(141711047)

,anggal Praktikum

: " April #017

Pengumpulan aporan

:  a% #017

 Nama n!truktur23o!en

: lameto ,. ,. .Eng

 Nama ,ekni!i ,ekni!i

:

,ana tangan

:

3o!en2,ekni!i

,ana ,ana tangan aha!i!a

:

JURUSAN TEKNIK KONVERSI ENERGI POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2017

I. TUJUAN

etelah melakukan praktikum maha!i!a iharapkan apat: 1. engetahui an men-ela!kan Pem$angkit i!trik ,enaga ikro 6iro #. engetahui an men-ela!kan prin!ip ker-a Pem$angkit i!trik ,enaga ikro 6iro ". erangkai in!tala!i !i!tem Pem$angkit i!trik ,enaga ikro 6iro. 4. engetahui nilai efi!ien!i P,6 engan nilai $e$an %ang $er$ea II. DASAR TEORI II.1

Pemba!"#$ L#%$&#" Tea!a M#"&'H#&' (PLTMH)

ikrohiro aalah i!tilah %ang igunakan untuk in!tala!i pem$angkit li!trik %ang mengunakan energi air. Koni!i air %ang $i!a imanfaatkan !e$agai !um$er a%a (resources)  pengha!il li!trik aalah memiliki kapa!ita! aliran an ketinggian tertentu ari in!tala!i. emakin $e!ar kapa!ita! aliran maupun ketinggiann%a ari in!tala!i maka !emakin $e!ar energi %ang $i!a imanfaatkan untuk mengha!ilkan energi li!trik. Pem$angkit energi air !kala mikro atau pem$angkit tenaga mikrohiro !emakin populer  !e$agai alternatif !um$er energi terutama i ila%ah %ang terpen8il. i!tem pem$angkit tenaga mikrohiro apat ipa!ang i !ungai ke8il an tiak memerlukan am %ang $e!ar !ehingga ampakn%a terhaap lingkungan !angat ke8il. Pem$angkit tenaga mikrohiro apat igunakan lang!ung !e$agai penggerak me!in atau igunakan untuk menggerakan generator li!trik. n!tala!i pem$angkit li!trik engan tenaga mikrohiro $ia!a i!e$ut !e$agai Pem$angkit i!trik ,enaga ikrohiro i!ingkat P,6. 3a%a %ang i$angkitkan anatara 5 k' !ampai engan 100 k'. e8ara tekni! ikrohiro memiliki tiga komponen utama %aitu air (!um$er energi) tur$in an generator. Air %ang mengalir engan kapa!ita! tertentu i!alurkan ari ketinggian tertentu menu-u rumah in!tala!i (rumah tur$in 2 power house ). 3i rumah in!tala!i air ter!e$ut akan menum$uk tur$in imana tur$in !eniri ipa!tikan akan menerima energi air ter!e$ut an mengu$ahn%a men-ai energi mekanik $erupa $erputarn%a poro! tur$in. Poro! %ang  $erputar ter!e$ut kemuian itran!mi!ikan ke generator engan mengunakan kopling. 3ari generator akan iha!ilkan energi li!trik %ang akan ma!uk ke !i!tem kontrol aru! li!trik !e$elum ialirkan ke rumah9rumah atau keperluan lainn%a ($e$an).

am$ar #.1 kema P,6 (um$er: http:22h%ropoer.8om) Ke$an%akan P,6 i$angun engan !i!tim run off river  tiak engan kolam tano ( reservoir  ) imana air !ungai ialihkan engan menggunakan am %ang i$angun memotong aliran !ungai !ehingga a%a %ang i$angkitkan tergantung ari e$it air !ungai. Akan tetapi $ia%a pem$angunan run off river  le$ih ekonomi! i$aningkan engan !i!tim reservoir  %ang memerlukan $eungan %ang $e!ar an area genangan %ang lua!.

II.2

P&#%#* Pemba!"#$a L#%$&#" Tea!a A#& S"a+a M#"&'

P,6 paa prin!ipn%a memanfaatkan $ea ketinggian an -umlah air %ang -atuh (e$it) peretik %ang aa paa !aluran air %ang ikoni!ikan engan pipa. Air %ang mengalir  !elan-utn%a menggerakkan tur$in kemuian tur$in kita hu$ungkan engan generator. enerator inilah %ang akan mengha!ilkan li!trik. 6u$ungan antara tur$in engan generator apat menggunakan -eni! !am$ungan !a$uk ( belt ) ataupun !i!tem gear box. ;eni! !a$uk %ang  $ia!a igunakan untuk P,6 !kala $e!ar aalah -eni! flat belt !eangkan V-belt igunakan untuk !kala i $aah #0 k'. elan-utn%a li!trik %ang iha!ilkan oleh generator ini akan melalui trafoguna menapat tegangan %ang i !e!uaikan ke$utuhan. Kemuian li!trik aka nmeleati -aringan tran!mi!i renah (;,R) untuk ialirkan ke rumah9rumah engan mema!ang pengaman (!ekring). ? 

ɳ  =

 P L  P H 

? 100 @

(#.")

3imana :

P6 = a%a hirolik tur$in (') P = a%a li!trik

(')

 = ma!!a -eni! fluia

(kg2m )

Q = e$it air

(m  /s)

h = ketinggian efektif

(m)

g = ga%a graBita!i

(m/s )

> = ,egangan

(>olt)

 = Aru!

(Ampere)

ɳ  =

(@)

Efi!ien!i

"

3

2

II.,

K'm*'e"'m*'e PLTMH

Kompoen9komponen $e!ar ari kema P,6 teriri ari : 1.  Intae ( &enungan Pengalih ) &enungan pengalih $erfung!i untuk mengalihkan air melalui !e$uah pem$uka i  $agian !i!i !ungai (CntakeD pem$uka) ke alam !e$uah $ak pengenap (!ettling "asin). #.  #ee$er %anal ( aluran pem$aa ) aluran pem$aa mengikuti kontur ari !i!i $ukit untuk men-aga eleBa!i ari air %ang i!alurkan. ".  #oreba& ( &ak Penenang ) ung!i ari $ak penenang aalah untuk mengatur per$eaan keluaran air antara !e$uah pen!to8k an heara8e an untuk pemi!ahan akhir kotoran alam air !eperti  pa!ir ka%u9ka%uan. 4.  'enstoc ( Pipa Pe!at ) Pipa pe!at ( penstoc ) aalah pipa %ang %ang $erfung!i untuk mengalirkan air ari $ak   penenang ( foreba& tan ). 5.  'ower ouse ( Rumah Pem$angkit ).

am$ar #." Komponen9komponen utama P,6 (um$er: http:22h%ropoer.8om)

II.-

Ke+eb#aa a Ke"/&a!a PLT M#"&' H#&'

&e$erapa kele$ihan paa pem$angkit li!trik tenaga mikrohiro aalah P,6 ini 8ukup murah i$aningkan pem$angkit li!trik -eni! %ang lain karena menggunakan energi alam memiliki kon!truk!i %ang !eerhana an apat iopera!ikan i aerah terpen8il engan tenaga terampil penuuk aerah !etempat engan !eikit latihan tiak menim$ulkan  pen8emaran apat ipaukan engan program lainn%a !eperti iriga!i an perikanan apat

menorong ma!%arakat agar apat men-aga kele!tarian hutan !ehingga keter!eiaan air ter-amin poten!i energi air %ang melimpah merupakan teknologi %ang hanal an kokoh !ehingga mampu $eropera!i le$ih ari 15 tahun !erta memiliki efi!ien!i tinggi %aitu 7090@.  Namun P,6 tetap memiliki keter$ata!an !eperti $e!arn%a li!trik %ang iha!ilkan P,6 tergantung paa tinggi -atuh air an -umlah air. Paa mu!im kemarau kemampuan P,6 akan menurun karena -umlah air $ia!an%a $erkurang. elain faktor koni!i air ukuran generator tiak menun-ukkan kemampuan prouk!i li!trikn%a karena !emuan%a tergantung paa -umlah air an ketinggian -atuh air !ehingga ukuran generator $ukan  penentu utama kapa!ita! P,6. ,erakhir aalah faktor -arak. emakin ekat -arak  pengguna ke pem$angkit maka kualita! li!trik -uga le$ih $aik. 3an !e$alikn%a !emakin -auh  -arak pengguna maka li!trik %ang hilang -uga !emakin $an%ak. ;arak pelanggan ter-auh %ang ian-urkan aalah antara 9# km ari P,6. ;ika pelanggan menggunakan li!trik !e8ara  $erle$ih maka kualita! li!trik menurun an mem$aha%akan peralatan. atu pelanggan melanggar maka %ang rugi aalah !eluruh pelanggan. III.

ALAT PRAKTIKUM

Alat %ang igunakan alam praktikum %aitu: 1. Perangkat ikro 6iro engan !pe!ifika!i !i!tem !e$agai $erikut: ;eni! ,ur$in ;eni! enerator Rating poer Putaran ;eni! kontrol ;eni! &alla!t 3e!ain 6ea 3e!ain 3e$it Gutput Poer #. ,a8hometer  ". eteran 4. topat8h 5. >oltmeter  /. ,ang Ampere 7. ampu . I& *. Pompa 10. &ak penampng

: Propeller F Gpen lume : A : H 6P : 1500 rpm : I /00 'att : ampu / ? 100 att : " meter  : "5 liter2etik  : /00 att

IV.

PROSEDUR PRAKTIKUM

1. Per!iapkan alat an $ahan #. Rangakai !emua alat an $ahan men-ai !atu ke!atuan !i!tem P,6 ". 6u$ungkan output generator ari tur$in propeller ke $e$an engan Baria!i $e$an %ang  $er$ea 4. N%alakan pompa i!i $ak penampung !ampai penuh. 5. Kemuaian $uka katup !ampai air meleati tur$in propeller. /. alu 8atat nilai %ang terapat paa flometer engan $era!arkan nilai kon!tanta aktu %ang itentukan. 7. Jkur nilai tegangan an aru! paa $e$an. . etelah itu tutup kem$ali katup. *. Jlangi langkah 5 !ampai  engan nilai $e$an %ang $er$ea9$ea. 10. epa! !emua peralatan an kem$alikan alat paa tempatn%a. V.

DATA PENGAMATAN

&erikut aalah ata ha!il praktikum Pem$angkit i!trik ,enaga ikro 6iro:

VI.

N O

BEBAN (WATT)

TEGANGAN (VOLT)

ARUS (AMPERE)

DEBIT (M3/S)

1

0

262

0

0,0315

2

25

220

0,1

0,0186

3

60

208

0,2

0,006

4

110

154

0,3

0,004

5

120

135

0,3

0,000625

6

170

124

0,4

0,0006

DATA PERHITUNGAN

N O

BEBA N (W)

TEGANG AN (V)

AR US (A)

TING GI (m)

DEBIT (M3/S)

DAYA LISTRIK  (W)

DAYA HIDROLIK  (W)

1

0

262

0

5

0,0315

0

1545,075

2

25

220

0,1

5

0,0186

22

912,33

3

60

208

0,2

5

0,006

41,6

294,3

4

110

154

0,3

5

0,004

46,2

196,2

5

120

135

0,3

5

0,003

40,5

147,15

6

170

124

0,4

5

0,0025

49,6

122,625

1.

rafik e$it terhaap a%a li!trik 

EFISIENS i (%)

         

0 2,411408 153 14,13523 615 23,54740 061 27,52293 578 40,44852 192

Gra! "#$i #r&a"a' "aa i*ri!  60 50 f(x) = - 1593.17x + 50.74 R² = 0.98

40

3a%a li!trik ('att)

30 20 10 0 0

0.01

0.01

0.02

0.02

0.03

0.03

0.04

3e$it ("2)

#.

rafik e$it terhaap efi!ien!i

Gra! "#$i #r&a"a' #*i#+*i 50 40 30 ɳ  

(@)

20

f(x) = 75449.65x^2 - 3607.32x + 39.78 R² = 0.87

10 0 0

0.01

0.01

0.02

0.02

3e$it ("2)

".

rafik $e$an terhaap efi!ien!i

0.03

0.03

0.04

Gra! $#$a+ #r&a"a' #*i#+*i 50 40 30 ɳ  

(@)

f(x) = 0.24x - 1.55 R² = 0.99

20 10 0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

&e$an ('att)

4.

rafik $e$an terhaap e$it

Gra! B#$a+ #r&a"a' D#$i 0.04 0.03 0.03 0.02

f(x) = 0x^2 - 0x + 0.03 R² = 0.96

3e$it ("2) 0.02 0.01 0.01 0 0

20

40

60

80

100 120 140 160 180

&e$an ('att)

ONTOH PERHITUNGAN

Da$a N' ,

•

3a%a 6irolik  (P6 )  ρ g h    = 1000 ? *1 ? 5 ? 000/ = #*4" '

3a%a i!trik (P )

•

=>? = #0 ? 0# = 41/ '

•

Efi!ien!i ( ɳ )

 Daya Listrik   Daya Hidrolik 

 =

41,6 W 



294,3 W 

? 100 @

? 100 @

= 141"5 @

VI.

PEMBAHASAN

 Praktikum opera!i !i!tem energi # paa moul mikrohiro menggunakan tur$in -eni!  propeller open flume. e8ara umum tiak terapat per$eaan mena!ar antara tur$in -eni! ini engan tur$in propeller $ia!a. Per$eaann%a han%a terletak paa !piral 8a!e. Paa tur$in  propeller $ia!a !piral 8a!e $er$entuk tertutup. eangkan paa tur$in %ang igunakan paa  praktikum mempun%ai $entuk !piral 8a!e ter$uka. &entuk an ukuran tur$in %ang prakti! an 8ompa8t pro!e! peraatan rutin %ang 8ukup muah karena po!i!i tur$in %ang muah i-angkau an in!tala!i pengopera!ian tur$in -eni! ini -uga !angat muah merupakan kele$ihan ari tur$in open flume. eangkan kekuranganna aalah a%a %ang iha!ilkan 8enerung ke8il karena $entuk an ukuran %ang 8ompa8t. Pe$angkit li!trik tenaga mikrohiro ini iopera!ikan engan $er$agai Baria!i $e$an (lampu) antara lain tanpa $e$an #5 ' /0 ' 110 ' 1#0 ' 170 '. 3e$it air %ang mengalir  $ernilai linear %aitu ari 0.00#5 F 0.0" m "2! karena BalBe i$uka engan koni!i %ang !ama  paa ma!ing9ma!ing Baria!i $e$an. ehingga a%a hirolikn%a -uga $ernilai kon!tan %aitu #*4" '. Efi!ien!i merupakan per$aningan antara a%a output an a%a input. 3a%a input ini merupakan a%a hirolik ari fluia %ang mengalir. eangkan a%a output aalah a%a li!trik %ang iha!ilkan oleh generator. &era!arkan grafik hu$ungan antara efi!ien!i terhaap  $e$an. emakin $e!ar $e$an maka efi!ien!i !emakin $e!ar. Ketika $e$an $ertam$ah aru! %ang mengalir -uga akan $ertam$ah. ehingga ketika $e$an $ertam$ah a%a li!trik pun akan meningkat. 3alam praktikum ini a%a hirolik2a%a input kon!tan !ehingga engan aan%a

 peningkatan $e$an maka a%a li!trik2output akan meningkat an efi!ien!i -uga turut meningkat. Efi!ein!i tertinggi iha!ilkan ketika $e$an 170 ' %aitu !e$e!ar 4044@.

VII.

KESIMPULAN

9

Komponen utama paa P,6 teriri ari re!erBoir $aah re!erBoir ata! pompa !irkula!i pipa pe!at poer hou!e (tur$in an generator).

9

n!tala!i tur$in propeller open flume apat ilakukan engan muah karena hana meletakkann%a i ata! !piral 8a!e ter$uka.

9

,ur$in propeller open flume mempun%ai a%a keluaran ke8il (paa praktikum ini 170 att).

9

emakin $e!ar $e$an %ang igunakan maka a%a output %ang iha!ilkan !emakin  $e!ar.

9

Efi!ien!i ter$e!ar %ang iperoleh %aitu 4044@ ketika $e$an 170 '.

VIII. DATAR PUSTAKA

ari-o 3r!. 1**5. 'etun)u 'ratium *esin +onversi. Pu!at Pengem$angan Peniikan Politeknik Negeri &anung. 'iranto Ari!munanar. 1**7. 'enggera *ula ,urbin. Pener$it: ,&. &anung. http:22a9re!ear8h.upi.eu2operator2uploa2!LteL0/10#7L8hapter1.pf  (3iak!e! 1/ April #017) http:22igili$.mer8u$uana.a8.i2manager2nMfileL!krip!i2!i#*055"##47.pf  (3iak!e! 1/ April #017)