16
pedesaan. Beberapa keuntungan yang terdapat pada pembangkit listrik tenaga listrik mikro hidro adalah sebagai berikut:
1. Dibandingkan dengan pembangkit listrik jenis yang lain, PLTMH ini cukup
murah karena menggunakan energi alam. 2.
Memiliki konstruksi yang sederhana dan dapat dioperasikan di daerah terpencil dengan tenaga terampil penduduk daerah setempat dengan sedikit
latihan. 3.
Tidak menimbulkan pencemaran. 4.
Dapat dipadukan dengan program lainnya seperti irigasi dan perikanan. 5.
Dapat mendorong masyarakat agar dapat menjaga kelestarian hutan sehingga ketersediaan air terjamin.
2.12 Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro
Prinsip dasar mikro hidro adalah memanfaatkan energi potensial yang dimiliki oleh aliran air pada jarak ketinggian tertentu dari tempat instalasi pembangkit
listrik.Sebuah skema mikro hidro memerlukan dua hal yaitu, debit air dan ketinggian jatuh head untuk menghasilkan tenaga yang dapat dimanfaatkan. Hal ini adalah
sebuah sistem konversi energi dari bentuk ketinggian dan aliran energi potensial ke dalam bentuk energi mekanik dan energi listrik.
Secara umum skema dan tata cara sistem Pembangkit Listrik Tenaga Mini Hidro PLTMH ditunjukkan pada gambar 2.2:
17
Gambar 2.2 Skema dan Tata cara PLTMH
2.13 Komponen-komponen PLTMH
Dalam suatu lokasi pembangkit listrik mikro hidro dapat dipetakan sebagai suatu system yang terdiri dari beberapa komponen bangunan sipil seperti bendung
pengalih, bak pengendap, saluran pembawa, bak penenang, pipa pesat, rumah pembangkit, dan saluran pembuang.
2.14 Jenis-Jenis Turbin
Fourneyron, Jonval, Girard adalah beberapa jenis turbin pada zaman dahulu. Jenisjenis turbin yang dipergunakan di bidang teknik hidroslistrik pada saat ini,
adalah : a.
Turbin Francis Turbin Francis adalah jenis turbin yang paling banyak dipakai pada PLTA saat
ini. Turbn Francis bekerja dengan aliran air yang bertekanan. Jadi untuk turbin
18
Francis itu selalu mengalir penuh pada penggerak yang sama dengan selubung penuh air. Penggerak turbin terdiri dari sebuah pisau melengkung yang dilas pada dua
shroud. Deretan pisau bervariasi dari 12 sampai 22 tergantung pada kecepatan spesifik nomor rendah untuk kecepatan-kecepatan spesifik di atas 300 rpm.
Cara kerja turbin Francis, Air dari pipa pesat masuk ke dalam selubung spiral di bawah tekanan dan mengalir melalui pintu-pintu kecil masuk ke dalam penggerak
runner. Setelah mengalir meninggalkan penggerak, air melalui sebuah tube sementara dan saluran buang. Tujuan dari tube sementara adalah untuk mengetahui
kecepatan dari tinggi aliran air yang keluar dari penggerak, juga untuk mengusahakan penggerak mempunyai tingkat aliran hilir tanpa mengurangi tinggi air yang
bersangkutan. b.
Turbin Pelton Turbin ini terdiri dari sebuah piringan-piringan lingkaran pada pinggir-
pinggirnya periphery. Pada instalasi pembangkit listrik tenaga air ukuran besar, Turbin Pelton normalnya diperhitungkan memiliki head gross setinggi 150 meter.
Namun, untuk instalasi mikro hidro Turbin Pelton dapat digunakan pada head yang lebih rendah. Diameter turbin Pelton berukuran kecil yang berputar dengan kecepatan
tinggi dapat menghasilkan 1 kW listrik pada head tidak lebih dan 20 meter. Prinsip kerja turbin Pelton adalah mengubah energi kinetik air yang masuk ke
jet menjadi gaya rotasi angular dan menghantarkannya ke generator sehingga menghasilkan energi listrik. Turbin Pleton termasuk turbin yang memilki efisiensi
yang sangat baik, air yang terbuang setelah memberikan tekanan pada runner hanya menyisakan energi kinetik yang sangat sedikit.
19
Dahulu, turbin Pleton pada mikro hidro selalu menggunakan pemancar air tunggal single jet karena kemudahannya dan biayanya lebih murah dibandingkan
dengan jet ganda atau lebih dan dua multi jet. Namun sebenarnya multi jet memiliki keuntungan yang lebih banyak dibandingkan dengan single jet, diantaranya :
Dapat menghasilkan putaran yang lebih cepat
Penggerak runner menjadi lebih kecil
Sebagian alirannya dapat dikendalikan tanpa katup berbentuk tombak
spear valve
Mengurangi kesempatan penghambat yang dapat mengurangi tekanan. c.
Turbin baling-baling dan Kaplan Pengaturan umum untuk baling-baling dan turbin Kaplan adalah kurang lebih
sama dengan turbin Francis. Jadi, selubung scroll, cincin stay dan tube sementara dalam keadaan similar seperti dalam selubung-selubung turbin Francis dan
menjalankan fungsi yang sama. Perbedaan yang besar yaitu dimana turbin-turbin Francis dicampurkan dengan turbin-turbin aliran.
Baling-baling dan Kaplan merupakan turbin aliran aksial. Penggerak turbin ini mempunyai sebuah baling-baling yang terdiri dari pusat pada pinggirnya, dimana
baling-baling berbentuk lengkung ditegakkan. Baling-baling bertindak seperti kantiliver-kantiliver didukung hanya pada pusat. Jumlah dayung untuk sebuah baling-
baling turbin Kaplan bervariasi dari 3 hingga 8 tergantung pada jangkauan kecepatan spesifik.
20
d. Turbin Turgo
Turbin Turgo merupakan salah satu turbin penggerak yang mirip dengan turbin Pelton. Tetapi, pemancar air jet di disain untuk memberikan tekanan kepada
penggerak runner yang memiliki sudut biasanya 20°. Pada turbin ini, air masuk menuju runner melalui satu sisi dan keluar dari sisi yang berbeda. Sebagai akibatnya,
aliran dari runner Turgo dapat masuk tanpa batas oleh cairan yang bercampur dengan jet yang baru masuk.Selanjutnya, turbin turgo dapat memilki diameter runner yang
lebih kecil dari pada Pelton namun memilki daya yang sebanding. Turbin Turgo memilki beberapa kerugian. Pertama, turbin Turgo lebih sulit
pembuatannya dibandingkan dengan turbin Pelton karena bentuk baling-baling lebih kompleks. Kedua, tampilan turbin Turgo merupakan muatan aksial yang kokohpada
runner dimana hares menyediakan kecocokan poros pada ujung lobangnya e.
Turbin Crossflow Turbin Crossflow sering juga disebut dengan turbin Banki, Mitchell atau turbin
Ossberger. Turbin Crossflow terdiri dari sebuah tong berbentuk penggerak runnerterbuat dari dua bush piringan yang terhubung dengan lingkaran terdekat oleh
beberapa gerigi yang melengkung. Turbin Crossflow memiliki penggerak horizontal pada bawah kotaknya tidak seperti Pelton atau Turgo yang memiliki runner
horizontal atau vertikal. Pada operasiannya, pipa berbentuk kotak secara langsung memancarkan air sepanjang runner. Air mendorong gerigi dan memberikan banyak
energi kinetik.
21
2.15 Daya Energi Listrik
