Category Archives: Konversi Energi

Energi Surya Akan Sumbangkan 20 – 25 % Produksi Listrik Dunia Pada Tahun 2050

solar energy

Produksi listrik yang akan dihasilkan dari energi surya pada tahun 2050 diperkirakan akan sebesar 20% hingga 25% dari produksi listrik global. Dua teknologi photovoltaic (PV) atau panel surya dan concentrated solar power (CSP) atau tenaga surya terkonsentrasi akan menghasilkan 9.000 TerraWatt jam. International Energy Agency (IEA) menguraikan analisanya tersebut pada agenda Mediterranean Solar Plan Conference di Valencia, Spanyol.

Menurut IEA, berdasar roadmap panel surya dan tenaga surya terkonsentrasi, menggarisbawahi bahwa kedua teknologi tersebut akan digunakan dengan dua cara yang berbeda, baik dari sisi lokasi maupun skala produksi.

Panel surya akan lebih banyak digunakan pada produksi listrik menghubungkannya ke jaringan yang terdistribusi, selain itu juga memberikan akses energi secara off-grid bagi wilayah pedesaan.

Sedangkan menurut IEA, tenaga surya terkonsentrasi akan digunakan di wilayah dengan langit paling cerah dan matahari bersinar terang pada skala pembangkit listrik besar dan kemudian mengirimkan produksinya ke berbagai wilayah.

Menurut Nobuo Tanaka, Eksekutif Direktur IEA, kombinasi panel surya dan tenaga surya terkonsentrasi menawarkan prospek yang patut dipertimbangkan demi meningkatkan ketahanan energi serta mengurangi emisi CO2 yang dihasilkan dari produksi energi listrik hampir sebesar 6 juta ton per tahun pada tahun 2050.

Masih menurut Tanaka, jika berorientasi jangka panjang maka insentif khusus bagi energi listrik dari surya tetap diperlukan untuk mempertahankan penyebaran dan membawa kedua teknologi tersebut mencapai daya saing di lokasi dan waktu yang paling tepat.

Insentif masih diperlukan mengembangkan dan mendorong inovasi dan perbaikan teknologi. Untuk mendorong penurunan biaya dan terobosan jangka panjang, pemerintah perlu menjamin pendanaan jangka panjang untuk usaha-usaha riset, pengembangan dan uji coba.

Panel Surya

Dengan kebijakan yang efektif, panel surya di perumahan dan bangunan komersial akan mendapatkan kesetaraan harga atau lebih murah dari jaringan di berbagai wilayah pada tahun 2020. Panel surya akan menjadi kompetitif pada skala pembangkit di wilayah dengan sinar matahari terbanyak pada tahun 2030 dan menyumbang 5% dari listrik global.

Selain itu IES juga menjelaskan bahwa bersamaan dengan matangnya panel surya dan menjadi teknologi utama, integrasi dengan jaringan, manajemen dan penyimpanan energi akan menjadi isu penting. Industri panel surya, operator jaringan dan pembangkit perlu untuk mengembangkan teknologi dan strategi baru untuk menggabungkan panel surya dalam jumlah besar ke dalam jaringan yang fleksibel, efisien dan cerdas. Pada tahun 2050, panel surya bisa menyediakan listrik lebih dari 11% dari ketersediaan listrik global.

Tenaga Surya Terkonsentrasi

IEA juga berharap bahwa tenaga surya terkonsentrasi, yang di dalamnya termasuk solar thermal, panel surya terkonsentrasi dan kombinasi keduanya, akan menjadi kompetitif untuk beban puncak dan pertengahan pada tahun 2020 di wilayah dimana matahari bersinar terbanyak, jika kebijakan yang sesuai diaplikasikan dan ditujukan bagi wilayah dengan konsumsi listrik terbesar.

Berkat teknologi penyimpanan termal, tenaga surya terkonsentrasi bisa memproduksi listrik 24 jam penuh dan akan menjadi kompetitif dengan listrik untuk beban puncak pada tahun 2025 hingga 2030. Wilayah-wilayah yang akan mengambil keuntungan dari teknologi ini adalah Amerika Utara sebagai produsen listrik terbesar dari tenaga surya terkonsentrasi, diikuti oleh Afrika Utara dan India. Kontribusi tenaga surya terkonsentrasi akan berkontribusi sebesar 11% atau lebih -sama dengan panel surya- dari produksi listrik global di tahun 2050.(planethijau)

Tipe-Tipe Dasar Penukar Panas (Types of Heat Exchangers)

Tipe penukar panas cangkang-dan-pipa yang paling sederhana ditunjukkan dalam Gb.2-1. Alat ini terdiri dari sebuah pipa yang terletak konsentrik (sesumbu) di dalam pipa lainnya yang merupakan cangkang untuk susunan ini. Salah satu fluidanya mengalir melalui pipa-didalamnya, fluida lainnya mengalir melalui cincin (anulus) yang terbentuk di antara pipa-dalam dan pipa-luar. Karena kedua aliran melintasi penukaran panas hanya sekali, maka susunan ini disebut penukar panas satu lintas (single-pass; lintas tunggal). Jika kedua fluida itu mengalir dalam arah yang sama, maka penukar panas ini bertipe aliran-searah (parallel-flow; Gleichstrom-Bahasa Jerman; gelijkstroom-Bahasa Belanda; juga dikenal dengan istilah aliran sejajar); jika fluida-fluida tersebut mengalir dalam arah berlawanan, maka penukar panas ini bertipe aliran-lawan (counterflow; Gegenstrom-Jerman; tegenstroom-Belanda). Pada umumnya beda suhu antara fluida yang panas dan yang dingin tidak konstan sepanjang pipa, dan laju aliran panasnya akan berbeda-beda dari penampang ke penampang. Maka dari itu guna menentukan laju aliran panas kita harus mempergunakan suatu beda suhu rata-rata yang sesuai, seperti ditunjukkan dalam gambar 2-1.

Bila kedua fluida yang mengalir sepanjang permukaan perpindahan-panas bergerak dalam arah saling tegak-lurus, maka penukar panasnya bertipe aliran-lintang (cross flow). Ada tiga kemungkinan susunan penukan panas tipe ini. Dalam hal yang pertama masing-masing fluida takbercampur (unmixed) waktu melintasi melalui penukar panas, dan oleh akrena itu suhu fluida-fluida yang meninggalkan penampang pemanas tidak seragam, pada satu sisi lebih panas daripada sisi lainnya. Pemanas dari tipe pelat-datar (Gb. 2-2), suatu rancang-bangun yang dipergunakan untuk regenerator turbin guna memperoleh kembali energi gas buang, atau radiator mobil, mendekati tipe penukar panas ini. Dalam hal yang kedua, salah satu fluidanya takbercampur sedangkan fluida yang lainnya bercampur sempurna waktu mengalir melalu penukar panas. Suhu aliran yang bercampur akan seragam pada setiap penampang dan hanya berbeda-beda dalam arah aliran. Contoh tipe ini adalah pemanas udara aliran-lintang yang ditunjukkan secara skematik dalam Gb. 2-3. Udara yang mengalir diluar berkas pipa bercampur, sedangkan gas panas di dalam pipa-pipa terbatasi dan karenanya takbercampur. Dalam hal yang ketiga, kedua fluida bercampur (mixed) waktu mengalir melalui penukar panas; jadi, suhu kedua fluida akan seragam pada penampang dan hanya berbeda-beda dalam arah aliran. Susunan jenis ini kurang penting dari pada kedua susunan lainnya dan tidak akan dibahas disini.

Guna menaikkan luas permukaan perpindahan-panas efeklif per volume-satuan, kebanyakan penukar panas komersial menggunakan lebih daripada satu kali lintas melaui pipa-pipa, dan fluida yang mengalir di luar pipa-pipa di dalam cangkang diarahkan bolak-balik dengan sarana sekat-sekat (baffles). Gambar 2-4 menunjukkan irisan sebuah penukar panas dengan dua lintas pipa dan satu lintas cangkang bersekat-sekat lintang. Sekat-sekatnya dari tipe segmen. Tipe sekat ini dan tipe-tipe sekat yang khas lainnya ditunjukkan dalam Gb. 2-5. Dalam penukar panas bersekat, pola aliran di sisi cangkang adalah rumit. Seperti ditunjukkan dengan tanda-tanda panah, kadang-kadang aliran tegak-lurus pada pipa, kadang-kadang sejajar dengan pipa.

Penukar panas yang digambarkan dalam Gb. 2-4 mempunyai pelat-pipa (tube plate) yang terpasang mati di tiap ujung dan pipa-pipa dilaskan atau diregangkan (ex­panded) kedalam pelat-pelat itu. Jenis konstraksi ini biaya awalnya terendah, tetapi hanya dapat digunakan untuk beda suhu yang kecil antara fluida yang panas dan yang dingin karena tidak ada sarana untuk mencegah terjadinya tegangan termal yang di sebabkan oleh pemuaian yang berbeda antara pipa-pipa dan cangkang.

Sifat yang kurang menguntungkan lainnya adalah tidak dapatnya berkas pipa dicabut untuk dibersihkan. Kekurangan-kekurangan ini dapat diatasi dengan mengubah rancang-bangun dasarnya seperti ditunjukkan dalam Gb. 2-6. Dalam susunan ini satu pelat-pipa terpasang mati (fixed) tetapi pelat lainnnya dibautkan pada suatu tutup kepala-mengambang (floating head) yang memungkinkan berkas pipa bergerak relatif terhadap cangkang. Pelat-pipa-mengambang diklem di antara kepala-mengambang dan sebuah flens sehingga dimungkinkan untuk mengeluarkan  berkas  pipa untuk dibersihkan. Penukar panas yang ditun­jukkan dalam Gb.2-6 mempunyai satu lintas cangkang dan dua lintas pipa.

Untuk penerapan-penerapan khusus tertentu, seperti regenerator untuk turbin gas pesawat terbang atau mobil, laju perpindahan-panas per berat-satuan dan per volume-satuan menjadi perhatian yang utama. Penukar panas yang ringkas serta ringan untuk penggunaan ini telah diteliti oleh Kays dan London (1). Suatu rancang-bangun yang khas ditunjukkan dalam Gb. 2-7.

Proses Konversi Thermal Pembangkit Listrik Tenaga Sampah

Sampah memang menjadi masalah di kota – besar di seluruh dunia.  Khususnya di indonesia seperti menumpuknya sampah dijalan – jalan  protokol kota bandung. Belum lagi konflik antara pemerintah dengan warga  masyarakat yang lokasinya menjadi tempat pembuangan akhir (TPA).
Di negara negara maju seperti Denmark, Swis, Amerika dan Prancis. Mereka  telah memaksimalkan proses pengolahan sampah. Tidak hanya mengatasi bau  busuk saja tapi sudah merobah sampah – sampah ini menjadi energi  listrik. Khusus di Denmark 54 % sampah di robah menjadi energi listrik.
Teknologi pengolahan sampah ini untuk menjadi energi listrik pada  prinsipnya sangat sederhana sekali yaitu:

  • Sampah di bakar sehingga menghasilkan panas (proses konversi thermal)
  • Panas dari hasil pembakaran dimanfaatkan untuk merubah air menjadi uap dengan bantuan boiler
  • Uap bertekanan tinggi digunakan untuk memutar bilah turbin
  • Turbin dihubungkan ke generator dengan bantuan poros
  • Generator menghasilkan listrik dan listrik dialirkan kerumah – rumah atau ke pabrik.

Proses Konversi Thermal
Proses  konversi thermal dapat dicapai melalui beberapa cara, yaitu insinerasi,  pirolisa, dan gasifikasi. Insinerasi pada dasarnya ialah proses oksidasi bahan-bahan organik menjadi bahan anorganik. Prosesnya sendiri merupakan  reaksi oksidasi cepat antara bahan organik dengan oksigen.
Pembangkit listrik tenaga sampah yang banyak digunakan saat ini  menggunakan proses insenerasi salah satu contohnya adalah lihat diagram  disamping.
Sampah dibongkar dari truk pengakut sampah dan diumpankan ke inserator. Didalam  inserator sampah dibakar. Panas yang dihasilkan dari hasil pembakaran  digunakan untuk merubah air menjadi uap bertekanan tinggi. Uap dari  boiler langsung ke turbin Sisa pembakaran seperti debu diproses lebih  lanjut agar tidak mencemari lingkungan (truk mengangkut sisa proses pembakaran).
Teknologi pengolahan sampah ini memang lebih menguntungkan dari  pembangkit listrik lainnya. Sebagai ilustrasi : 100.000 ton sampah  sebanding dengan 10.000 ton batu bara. Selain mengatasi masalah polusi  bisa juga untuk menghasilkan energi berbahan bahan bakar gratis juga  bisa menghemat devisa. (ristek)

Aspek Ekologi Sistem Pembangkit

Disain, lokasi konstruksi dan pengoperasian sarana pembangkit tenaga listrik sangat dipengaruhi oleh perhatian terhadap lingkungan. Disamping harus menyediakan sumber tenaga yang dibutuhkan oleh masyarakat dengan biaya serendah mungkin, para insinyur juga harus memiliki pandangan terhadap ramah lingkungan. Pemenuhan pertimbangan ketiga “E” ( energi, ekologi dan ekonomi ) adalah tantangan teknologi yang harus dihadapi pada abad ini. Meskipun ekologi sangat penting, namun sekelompok orang memproklamirkan dirinya sebagai pecinta lingkungan sebenarnya bukanlah pecinta lingkungan yang sebenarnya, melainkan hanya sekedar anti nuklir atau cuma pembela anti tenaga saja. Sebagai akibat perlawanan sekelompok orang ini maka jalannya pembangunan menjadi terhambat atau malah mundur.

Pemerintah di berbagai negara-negara di dunia, terutama negara maju telah menetapkan berbagai Undang-undang tentang lingkungan yang membatasi jumlah polusi benda-benda padat dan gas yang boleh dibuang ke atmosfer serta jumlah energi panas yang boleh dilepaskan ke alam.

Menurut “ Clean Air Act of 1970 “ ( akta Udara Bersih tahun 1970 ), setiap unit pembangkit tenaga uap yang baru atau setiap modifikasi yang dibuat sesudah 17 Agustus 1971 yang mempunyai masukan panas lebih dari 250 juta Btu/jam harus memenuhi standar sebagai minimumnya.

Batasan-batasan yang diberikan tersebut antara lain :

  • Benda patikel ( particulate matter )

Rata-rata dua jam maksimum yang diizinkan adalah 0,1 lbm benda partikel untuk setiap juta Btu energi yang diberikan.

Emisi yang terlihat dari cerobong tidak boleh melebihi kepekatan 20% kecuali selama dua menit dalam setiap satu jam ketika kepekatan emisi mungkin sebesar 40% seperti yang ditentukan oleh diagram Standar Ringlemann. Diagram ini berbentuk kartu plastik bergaris sederhana dimana pemeriksa tinggal membandingkannya dengan benda yang diperiksa.

  • Oksida Belerang ( terutama sulfur dioksida )

Rata-rata dua jam maksimum untuk sistem dengan pembakaran minyak adalah 0,8 lbm per juta Btu masukan energi.

Rata-rata dua jam maksimum untuk sistem dengan pembakaran batubara adalah 1,2 lbm per juta Btu energi panas masukan.

  • Oksida Nitrogen ( nitrit oksida dan nitrogen oksida )

Rata-rata dua jam maksimum untuk sistem dengan pembakaran gas adalah 0,2 lbm per juta Btu masukan energi panas.

Rata-rata dua jam maksimum untuk sistem dengan pembakaran minyak adalah 0,3 lbm per juta Btu masukan energi panas.

Rata-rata dua jam maksimum untuk sistem dengan pembakaran batubara adalah 0,7 lbm per juta Btu masukan energi panas.

Peraturan ini diperkuat oleh Badan Perlindungan Lingkungan

( Environmental Protection Agency atau EPA ). Untuk pembangkit tenaga listrik, peraturan ini berlaku untuk setiap sistem yang membangkitkan lebih dari 25 MW tenaga listrik.

I.       EMISI PARTIKEL

Klasifikasi polutan jenis partikel

Dari tiga penyebab polusi atmosfir umum yang dapat ditimbulkan oleh instalasi pembangkit tenaga berbahan bakar fosil, benda-benda partikel adalah penyebab polusi yang paling mudah dikontrol. Benda-benda partikel ini biasanya diklasifikasikan berdasarkan pada ukuran paretikel tersebut atau sumbernya.

Klasifikasi emisi partikel berdasarkan pada ukurannya adalah :

  • Debu ( dust )

Merupakan partikel yang mempunyai diameter kurang dari 1 mm ( 10-6 m ). Partikel dalam bentuk debu ini biasanya cukup kecil sehingga tidak mengendap di tanah, tetapi berlaku sebagai aerosol. Sedangkan partikel yang berukuran lebih besar dari 10 mm biasanya jatuh atau mengendap di tanah.

  • Kabut ( smoke )

Jenis partikel ini biasanya terdiri atas partikel suspensi yang stabil dan mempunyai diameter kurang dari 10 mm. Karakteristik partikel kabut ini adalah hanya kelihatan jika berkumpul bersama-sama.

  • Asap ( fumes )

Merupakan partikel yang berukuran sangat kecil yang dihasilkan oleh reaksi kimia dan biasanya mengandung metal atau oksida-oksida metal.

Jenis partikel lain yang dikenal adalah Debu terbang ( Flyash ) yang biasanya berupa partikel abu yang terdapat dalam gas buang ketel uap pembakaran bahan bakar fosil. Diameter debu terbang ini adalah 100 mm atau kurang, sedangkan yang berdiameter lebih besar dinamakan dengan terak api ( cinder ). Secara umum seluruh jenis partikel dan ukurannya dapat dilihat pada diagram berikut ini.

Metoda-metoda penyaringan partikel emisi gas buang

Ada berbagai cara yang dilakukan selama ini untuk menghilangkan benda partikel dari gas buang. Parameter performan dari sistem pembuangan emisi partikel disebut dengan efisiensi koleksi dari sistem yang dapat didefinisikan sebagai :

Efisiensi koleksi antara satu sistem pembuangan dengan sistem yang lain adalah berbeda-beda, bervariasi antara 50% untuk sistem mekanis sederhana samapai lebih dari 99% untuk presipitator elektrostatis.

Polutan jenis partikel padat dan ukurannya

Pengujian Prestasi Motor Diesel

KLASIFIKASI TURBIN

Berdasarkan fluida yang digunakan, maka turbin dapat dibagi atas:

v      Turbin Air.

v      Turbin Uap

v      Tuerbin gas.

Turbin air digunakan untuk mengubah energi hidro menjadi energi listrik. Beberapa keuntungan dari trubin air ini adalah:

  • Efisiensi yang tinggi
  • Fleksibel dalam operasional
  • Perawatan mudah
  • Tidak ada energi potensial yang terbuang
  • Tidak ada bahan polutan

Turbin air mempunyai beberapa tipe diantaranya:

  • Turbin Impul

Pada turbin ini proses ekspansi fluida (penurunan tekanan fluida) hanya terjadi pada sudu-sudu tetap, contohnya turbin pelton.

  • Turbin Reaksi.

Pada turbbin ini proses ekspansi fluida terjadi baik pada sudu-sudu gerak (sudu-sudu jalan), contohnya Turbin Francis, turbin propeler dan turbin kaplan.

TURBIN FRANCIS.

Turbin francis bekerja dengan memakai proses tekanan lebih. Pada waktu air masuk ke roda jalan, sebagian dari enrgi tinggi jatuh telah bekerja di dalam suddu pengarah diubah sebagai kecepatan air masuk. Sisa energi tinggi jatuh dimamfaatkan dalam sudu jalan, dengan adanya pipa isap memungkinkan energi tinggi jatuh bekerja di sudu jalan  dengan semaksimum mungkin.

Turbin yang dikelilingi dengan sudu pengarah semuanya terbenam dalm air. Air yang masuk kedalam turbin dialirkan melalui pengisian air dari atas turbin (schact) atau melalui sebuah rumah yang berbentuk spiral (rumah keong). Semua roda jalan selalu bekerja. Daya yang dihasilkan turbin diatur dengan cara mengubah posisi pembukaan sudu pengarah. Pembukaan sudu pengarah dapat dilakuakan dengan tangan atau dengan pengatur dari oli tekan(gobernor tekanan oli), dengan demikian kapasitas air yang masuk ke dalam roda turbin bisa diperbesar atau diperkecil.

Pada sisi sebelah luar roda jalan terdapat tekanan kerendahan (kurang dari 1 atmosfir) dan kecepatan aliran yang tinggi. Di dalam pipa isap kecepatan alirannya akan berkurang dan tekanannya akan kembali naik sehingga air bisa dialirkan keluar  lewat saluran air di bawah dengan tekanan seperti keadaan sekitarnya. Pipa isap pada turbin ini mempunyai fungsi mengubah energi kecepatan menjadi energi tekan.

DAERAH KERJA TURBIN FRANCIS.

Jenis konstruksi turbin ini pertama kali dilaksanakan sekitar tahun 1950. Sekarang turbin francis adalah yang paling banyak dipakai, karena tinggi air jatuh dan kapasitasnya yang paling sering terdapat/ sesuai dengan kebutuhannya. Dari hasil penggunaan dan penelitian yang terus-menerus untuk pengembangan selanjutnya, turbin francis sekarang sudah bisa digunakan untuk tinggi air jatuh sampai 700m dengan kapasitas air dan kecepatan air dan kecepatan putar yang sesuai memenuhi harapan. Gambar berikut adalah daerah penggunaan dari beberapa jenis konstruksi turbin yang berbeda.

Pokok utama pada gambar adalah adanya daerah penggunaan tipe turbin. Untuk diketahui pada gambar diatas di dalam daerah yang dibatasi dengan garis terdapat banyak jenis turbin yang dibuat, jadi sebetulnya garis tersebut sudah bukan merupakan garis batas lagi. Karena ada turbin yang titik muatan beban penuhnya terletak di bawah atau di atas daerah yang diberi tanda. Titik beban penuh turbin dapat juga terletak di bawah daerah tersebut, bila dari kondisi tempat membutuhkan pemasangan turbin dengan tinggi khusus dan berdasarkan alasan untuk menghindari kavitasi, sehingga dengan demikian harus dipilih kecepatan spesifik yang kecil.

Turbin francis yang kecil sering terletak di bawah daerah tersebut, karena harus menggerakkan generator yang mempunyai kecepatan putar yang tinggi dsan dihubungkna langsung dengan roda gigi transmisi. Didalam daerah batas antara turbin francis dengan turbin kaplan, Turbin kaplan lebih menguntungkan yaitu pada keadaan beban tidak penuh randemennya lebih tinggi, karena sudu-suda turbin kaplan bisa diatur sesuai dengan beban yang ada.

TURBIN PELTON

Turbin pelton digolongkan ke dalam jenis turbin impuls atau tekanan sama. Karena selama mengalir di sepanjang sudu-sudu turbin tidak terjadi penurunan tekanan, sedangkan perubahan seluruhnya terjadi pada bagian pengarah pancran atau nosel.

Energi yang masuk ke roda jalan dalam bentuk ennnrgi kinetik. Pada waktu melewati roda turbin, energi kinetik dikonversikan menjadi kerja poros dan sebagian kecil energi terlepas dan sebagian lagi digunakan untuk melawan gesekan dengan permukaan sudu turbin

Instalasi dan begian utama turbin pelton.

Turbin pelton biasanya berukuran besar. Hal ini dapat dimaklumi karena dioperasikan pada tekananyang tinggi danperubahan momentum yang diterima sudu-sudu sangat besar, dengan sendiri struktur turbin harus kuat.

Pada turbin pelton semua energi tinggi tempet dan tekanan ketika masuk kesudu jalan turbin telah telah diubah menjadi energi kecepatan Seperti terlihat pada gambar dibawah ini:

Turbin pelton terdiri dari dua bagian utama yaitu :

v      Nosel

v      Roda jalan.

Nosel mempunyai beberapa fungsi yaitu:

  1. Mengarahkan pancaran air ke sudu turbin.
  2. Mengubah tekanan menjadi energi kinetik.
  3. Mengatur kapasitas air yang masuk turbin.

Jarum yang berada pada nosel bertujuan untuk mengatur kapasitas dan mengkonsentrasikan air yang terpancar di mulut nosel. Panjang jarum sangat menentukan tingkat konsentrasi air, makin panjang jarum air makin terkonsentrasi.

Untukturbin pelton dengan daya kecil, debit bisa diatur dengan hanya menggeser kedudukan jarum sudu. Untuk instalasi yang lebih besar harus menggunakan dua buah sistem pengaturan atau lebih,

Tujuan pengaturan ini adalah untuk menghindari terjadinya tekanan tumbukan yang besar dalam pipa pesat yang timbul akibat penumpukkan nosel secara tiba-tiba ketika beban turbin berkurang dengan tiba-tiba.

Untuk mengurangi putaran turbin pada kondisi atas, pembelokkan pancaran akan berayaun kedepan jarum nosel terlebihdahulu sehingga pancaran air dari nosel berbelok sebagian.

Jumlah nosel tergantung pada bilangan-bilangan spesifik nq trubin pelton. Dimana nq dirumuskan :

Roda jalan berbentuk pelek (rim) dengan sejumlah sudu di sekelilinnya. Pelek ini dihubungkan dengan poros dan seterusnya menggerakkan generator. Sudu turbin pelton berbentuk elipsoida yang dibuat dengan bucket (sudu) dan di tengahnya mempunyai splitter (pemisah air). Bentuk sudu sedemikian dimaksudkan supaya bisa membalikkan putaran air dengan baik dan membebaskan sudu dari gaya samping.

TURBIN KAPLAN

Sesuai dengan persamaan euler, maka makin kecil tinggi air jatuh yang tersedia,makin sedikit belokannya aliran air di dalam sudu jalan. Dengan bertambahnya kapasitas air yang masuk ke dalam turbin, maka akan bertambah besar pula luas penampang salauran yang dilalui air, dan selain itu kecepatan putar yang demikian bisa ditentukan lebih tinggi. Kecepatan spesifik bertambah,kelengkungan sudu, jumlah sudu,  dan belokan aliran air di dalam sudu berkurang.

Pada permulaan sekali disaat pengembang pusat tenaga sungai, turbinnya menggunakan roda baling-baling dengan sudu-sudu tetap yang dituang.

Untuk tempat pusat listrik tenaga sungai harus dihitung lebih dahulu besarnya perubahan tinggi air jatuhnya sepanjang tahun. Dan aliran sungai tersebut bisa diatur dengan memakai bendungan. Makin besar kapasitas air yang mengalir pada saat air tinggi, akan makin tinggi air jatuh yang bisa dimamfaatkan, karena tinggi permukaan air atas adalah konstan sedangkan air kelebihan pada permukaan air bawah akan naik.

Turbin yang bekerja pada kondisi tinggi air jauh yang berubah-ubah mempunyai kerugian, karena dalam perencanaan sudu turbin telah disesuaikan bahwa perpindahan energi yang baik hanya terjadi pada titik normal yaitu pada kondisi perbandingan kecepatan dan tekanan yang tertentu. Bila terjadi penyimpangan yang besar baik ke atas maupun ke bawah, seperti yang terdapat pada pusat tenaga listrik sungai, randamen roda baling-balingnya turbin cepat atau lambat akan turun.

Keuntungan turbin baling-baling dibandingkan dengan turbin francis adalah kecepatan putarnya bisa dipilih lebih tinggi, dengan demikian roda turbin bisa dikopel langsung dengan langsung dengan generator dan ukurannyapun lebih kecil.

RODA JALAN TURBIN KAPLAN : KONTRUKSI  DAN KEADAAN ALIRAN AIR

Konstruksinya bisa dibedakan, sampai dengan alat pengarah pada hakekatnya sama dengan turbin francis dan pada leher poros terdapat sekitar 4 sampai 8 buah kipas sudu yang dapat diputar.

Kipas sudu pada gambar  Diatas  ini sama seperti baling-baling atau sayap pesawat terbang yaitu membawa aliran dengan belokan yang hanya sedikit. Bila untuk pesawat terbang maksudnya adalah supaya dari gaya dorong yang ada bisa didapatkan gaya ke atas, dengan tahanan yang sedikit mungkin. Tetapi pada turbin kaplan maksudnya adalah untuk mendapatkan gaya tangensial yang bisa menghasilkan torsi pada pada poros.

Pengukuran Aliran Fluida Secara Sederhana

  1. PENDAHULUAN

Pendidikan teknik sangat memerlukan kegiatan praktikum bagi mahasiswa untuk memudahkan pemahaman atas teori. Sayangnya peralatan praktikum masih mahal dan susah didapat sehingga beberapa perguruan tinggi teknik terpaksa membawa mahasiswanya ke perguruan tinggi lain bahkan ke dapartemen yang mempunyai peralatan praktikum yang diinginkan. Hal ini tentunya membuat biaya pendidikan menjadi mahal dan banyak waktu terbuang. Tidak hanya itu bagi yang aktip meneliti sering juga kesulitan untuk mendapatkan alat ukur yang dapat menjamin agar rancangannya bisa berfungsi secara memuaskan. Masalah ini dapat diatasi sebenarnya dengan menerapkan kaidah-kaidah fisika dengan memanfaatkan bahan yang tersedia.

Makalah ini mendemonstrasikan suatu metoda sederhana yang dimaksud yang berguna untuk menentukan laju aliran udara pada berbagai nilai Re.

  1. TEORI

Perhatikan Gbr. 1 berikut dimana sebuah bola diikatkan pada seutas benang dan digantungkan kearah angin yang kecepatannya ingin diukur. Asumsikan bahwa massa benang dapat diabaikan. Pada kondisi mantap bola akan diam dan gaya dorong angin akan diimbangin oleh komponen horizontal gaya gravitasi yang cenderung mengembalikan bola ke posisi awal dan dengan gaya tarik (drag force) dari angin yang kecepatannya akan diukur.  Gaya dorong angin merupakan pembagian dari daya dorong, P(W),  dengan laju angin, V(m/s), jadi:

(kamaruddin Abdullah)

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

Bergabunglah dengan 225 pengikut lainnya.