BAB IV Perhitungan komponen – komponen utama turbin
4.1 Pipa Penstock
Adapun kapasitas aliran air jatuh dari reservoar atas didapat dari pengujian yaitu sebesar 0,04 m
3
s. Sehingga pemilihan diameter pipa penstock dapat dilihat berdasarkan perhitungan dibawah ini.
eff v
H g
C C
. .
2
1
=
1
.C A
Q =
12 .
81 ,
9 .
2 3
, =
6 ,
4 040
,
1
= =
C Q
A
6 ,
4 =
ms
0087 ,
=
m
2
Maka :
2
4
pen
D A
π
=
π π
0087 ,
. 4
. 4
= =
A D
pen
1053 ,
=
m = 4,15 inci dipilih 4 inci
4.2 Daya Turbin
Turbin adalah alat yang berfungsi mengubah energi potensial air menjadi energi mekanis. Daya turbin dapat dihitung berdasarkan persamaan :
t t
Q H
g P
η ρ
. .
. .
=
literatur 3 hal 92 Dimana :
Q = Kapasitas Air m
3
dtk ρ
= Massa jenis air = 1000 kgm
3
G = Percepatan gravitasi = 9,81 ms
2
Universitas Sumatera Utara
H = Head efektif turbin
t
η = Efisiensi turbin = 0,55 nilai yang diasumsikan literatur 7
Maka : η
ρ
. .
. .
Q H
g P
t
= 55
, .
040 ,
. 12
. 81
, 9
. 1000
= 84
, 589
. 2
=
W = 2,6 kW
4.3 Putaran Spesifik Turbin
Putaran spesifik adalah putaran yang diperlukan untuk menganalisa hubungan antara putaran yang dihasilkan oleh daya turbin terhadap besarnya
energi potensial yang diberikan. Putaran operasi turbin = putaran operasi generator karena perbandingan pully antara turbin dengan generator = 3 :1.
literature 7 hal 71
p f
n
generator
60 .
=
dimana : f
= Frekuensi untuk Indonesia = 50 p
= Jumlah kutub = 2 literatur 7 hal 71
maka :
2 60
. 50
= n
rpm 1500
= sehingga putaran operasi turbin menjadi :
generator t
n n
3 1
=
Universitas Sumatera Utara
=
1500 .
3 1
= rpm
500 Maka putaran spesifik turbin dapat dihitung dengan mengunakan persamaan :
4 3
. 65
, 3
H Q
n n
s
=
4 3
12 040
, 500
. 65
, 3
=
61 ,
56 =
rpm
4.4 Generator
Generator berfungsi sebagai alat pengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Generator dipilih berdasarkan standarisasi yang sudah ditetapkan.
Generator yang digunakan memiliki jumlah kutub 2 pasang dan putaran 1500 rpm. Pada perancangan ini daya dan putaran dari poros turbin dikopel langsung ke
putaran generator, sehingga putaran turbin sama dengan putaran generator. Generator yang digunakan mempunyai faktor daya cos
ϕ sebesar 0,85. Besarnya daya yang dihasilkan generator berdasarkan persamaan :
tr g
t g
P N
η η
. .
=
literatur 7 hal 73 dimana :
N
G
= Daya generator kVA P
t
= Daya turbin W η
G
= Efisiensi generator = 0,96 η
tr
= Efisiensi turbin = 0,95
Universitas Sumatera Utara
maka : 95
, .
96 ,
. 6
, 2
=
G
N
371 ,
2 =
kVA Jadi besar daya generator dalam satuan kW adalah dari persamaan :
85 ,
. 371
, 2
= 016
, 2
=
kW
4.5 Diameter Luar Runner
Kategori