Tabel 2.1 Jenis Pembangkit Tenaga Air dan Kapasitasnya No
Jenis DayaKapasitas
1 PLTA
5 MW 5.000 kW 2
PLTM 100kW-5000kW
3 PLTMH
100 kW
2.3 Energi Tenaga Air
Besarnya tenaga air yang tersedia dari suatu sumber air bergantung pada besarnya head dan debit air. Dalam hubungan dengan reservoir air maka head
adalah beda ketinggian antara muka air pada reservoir dengan muka air keluar dari kincir air atau turbin air. Total daya yang terbangkitkan dari suatu turbin air
adalah merupakan reaksi antara head dan debit air seperti ditunjukkan pada persamaan berikut ini
P = . . ℎ
2.1
Dimana : P = daya W Q = debit air m
3
s h = tinggi jatuh air m
g = percepatan gravitasi 9,8 ms
2
Daya dalam rumus di atas merupakan daya secara teoritis. Daya teoritis PLTMH tersebut di atas, akan berkurang setelah melalui turbin dan generator.
Daya setelah keluar dari generator dapat dituliskan pada Persamaan 2.2.
Dimana : eff
T
: Efisiensi Turbin eff
G
: Efisiensi Generator
2.3.1 Debit
Debit adalah jumlah air yang mengalir melalui suatu penampang sungai tertentu persatuan waktu. Debit dipengaruhi oleh beberapa faktor, misalnya oleh
P = . . .
� . 2.2
Universitas Sumatera Utara
curah hujan, keadaan geologi, flora, temperatur, dan lain-lain. Debit selalu berubah dari musim ke musim dan dari hari ke hari. Pengukuran debit sungai
sangat penting untuk menentukan tenaga yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga air.
Debit sungai merupakan data pokok untuk perencanaan pembangkit listrik tenaga air sehingga harus diukur secara teliti dalam jangka waktu yang selama
mungkin. Adapun beberapa cara untuk mengukur debit sungai :
a. Kecepatan rata-rata aliran sungai pada suatu bagian dari penampangnya
diukur, kemudian dikalikan dengan luas penampang pada bagian itu. Hasil perkalian luas penampang dengan kecepatan tersebut adalah debit sungai.
= �. 2.3 Dimana: Q = Debit aliran m
3
s A = Luas penampang vertikal m
2
V = Kecepatan aliran sungai ms
b. Debit sungai diperoleh dari pengamatan tinggi permukaan air dengan
mempergunakan lengkung debit tinggi air yang pada umumnya dilakukan dengan gardu-gardu pengamatan.
Luas penampang diukur dengan menggunakan meteran dan piskal tongkat bambu atau kayu. Dalam mengukur luas penampang perlu diukur kedalaman
sungai di beberapa titik. Kemudian kedalaman titik yang telah didapat dihitung dengan menggunakan Persamaaan 2.4.
� = � ×
�−
+
�
2.4 Dimana :
A = luas penampang i = jarak atau panjang segmen
n = nomor segmen atau nomor titik d = kedalaman titik
Universitas Sumatera Utara
Untuk kecepatan aliran diukur dengan menggunakan currentmeter atau juga dengan metode apung. Pengukuran kecepatan aliran dengan metode apung
dilakukan dengan jalan mengapungkan suatu benda, misalnya bola pingpong atau botol berisi air setengah penuh. Kecepatan aliran merupakan hasil bagi antara
jarak lintasan dengan waktu tempuh atau dapat dituliskan dengan persamaan
2.5 Dimana: V = kecepatan ms
L = panjang lintasan m t = waktu tempuh s
2.3.2 Curah Hujan dan Aliran Sungai 2.3.2.1 Curah Hujan dan Pengukuran Curah Hujan
Kategori