15
b. Turbin Kaplan propeller
Turbin Kaplan dan propeller merupakan turbin rekasi aliran aksial.Turbin ini tersusun dari propeller seperti pada perahu.Propeller tersebut biasanya
mempunyai tiga hingga enam sudu.
Gambar 2.7 Turbin Kaplan Diagram klasifikasi turbin air dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
2.4.11.2 Pemilihan Turbin
Daerah aplikasi berbagai jenis turbin air relatif spesifik. Pada beberapa daerah operasi memungkinkan digunakan beberapa jenis turbin. Pemilihan jenis
turbin pada daerah operasi yang overlaping ini memerlukan perhitungan yang lebih mendalam.
16 Gambar 2.8 Grafik Klasifikasi turbin
Aplikasi penggunaan turbin berdasarkan tinggi head yang didapatkan adalah sebagai berikut ini :
1 Turbin Kaplan Propeller
: 2 H 20 meter 2
Turbin Francis : 10 H 350 meter
3 Turbin Pelton
: 50 H 1000 meter 4.
Turbin Turgo : 50 H 250 meter
5. Turbin Michell-Banki
: 6 H 100 meter
2.4.11.3 Kriteria Pemilihan Jenis Turbin
Pemilihan jenis turbin dapat ditentukan berdasarkan kelebihan dan kekurangan dari jenis-jenis turbin, khususnya untuk suatu desain yang sangat
spesifik. Pada tahap awal, pemilihan jenis turbin dapat diperhitungkan dengan mempertimbangkan parameter-parameter khusus yang mempengaruhi sistem
operasi turbin, yaitu Faktor daya power yang diinginkan berkaitan dengan head
17 dan debit yang tersedia. Faktor tinggi jatuhan air efektif Net Head dan debit
yang akan dimanfaatkan untuk operasi turbin merupakan faktor utama yang mempengaruhi pemilihan jenis turbin, sebagai contoh : turbin pelton efektif
untuk operasi pada head tinggi, sementara turbin propeller sangat efektif beroperasi pada head rendah. Kecepatan putaran turbin yang akan
ditransmisikan ke generator. Sebagai contoh untuk sistem transmisi direct couple antara generator dengan turbin pada head rendah, sebuah turbin reaksi
propeller dapat mencapai putaran yang diinginkan, sementara turbin pelton dan crossflow berputar sangat lambat low speed yang akan menyebabkan
sistem tidak beroperasi. Ketiga faktor di atas seringkali diekspresikan sebagai kecepatan spesifik,
Ns, yang didefinisikan dengan formula :
�
�
=
��√� �
54
��� ……………….……………… 2.5
Dimana : NS = kecepatan spesifik
N = kecepatan putaran turbin rpm
P = maksimum turbin output kW H = head efektif m
Kecepatan spesifik setiap turbin memiliki kisaran range tertentu berdasarkan data eksperimen.Kisaran kecepatan spesifik beberapa turbin air
ditunjukkan pada Tabel 2.1.
18 Tabel 2.1 Kecepatan Spesifik Beberapa Turbin
Turbin Pelton 12
≤ Ns ≤ 25 Turbin Francis
60 ≤ Ns ≤ 300
Turbin Crossflow 40
≤ Ns ≤ 200 Turbin Propeller
250 ≤ Ns ≤ 1000
Dengan mengetahui kecepatan spesifik turbin maka perencanaan dan pemilihan jenis turbin akan menjadi lebih mudah. Dengan mengetahui besaran
kecepatan spesifik maka dimensi dasar turbin dapat diestimasi diperkirakan.
2.4.12 Generator
Generator dihubungkan ke turbin dengan bantuan poros dan gearbox, memanfaatkan perputaran turbin untuk memutar kumparan magnet didalam
generator sehingga terjadi pergerakan elektron yang membangkitkan arus AC. Hampir semua energi listrik dibangkitkan dengan menggunakan mesin
sinkron.Generator sinkron sering disebut alternator adalah mesin sinkron yang digunakan untuk mengubah daya mekanik menjadi daya listrik.Generator sinkron
dapat berupa generator sinkron tiga fasa atau generator sinkron AC satu fasa tergantung dari kebutuhan.