4.4.5 Sistem Kontrol dan Pengaman Tenaga listrik yang dihasilkan oleh generator pada PLTMH ini adalah tetap
yaitu sebesar debit pada bukaan katup turbin. Sementara itu, beban konsumen besarnya berfluktuasi. Untuk itu, diperlukan sistem kontrol yang berfungsi
mengatur beban agar sama dengan yang dihasilkan oleh generator. Sistem kontrol juga berguna untuk melindungi turbin dan generator apabila terjadi putus beban
secara tiba-tiba. Sistem kontrol yang akan digunakan pada PLTMH ini adalah jenis
Electronic Load Controller yang lebih dikenal sebagai ELC. Cara kerja sistem kontrol ini adalah dengan menyeimbangkan daya pada generator dengan beban
konsumen dengan cara mengalihkan kelebihan daya generator ke Ballast Load untuk mempertahankan kestabilan frekuensi. Pada PLTMH ini dipilih Ballast
Load jenis Air Cooled menggunakan media udara sebagai pendingin Ballast. Selain itu, pada rumah pembangkit PLTMH ini dipasang sistem proteksi beban
lebih, proteksi arus hubung singkat, dan proteksi petir.
4.5 Perhitungan Daya Listrik pada Sistem PLTMH
Dengan memanfaatkan debit air sebesar 0,243 s dan ketinggian jatuhan
air head 5,74 m, maka besarnya daya listrik yang dapat dihasilkan PLTMH ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus-rumus di bawah ini :
Daya pada poros turbin P = g x Q xH x ƞ
4.8 Daya yang ditransmisikan ke generator
P
n
= g x Q x H x ƞ x ƞ
el
4.9 Daya yang dibangkitkan generator
P = g x Q x H x ƞ x ƞ
el
x ƞ
gen
4.10 Daya yang dihasilkan pembangkit
P = g x Q x H x ƞ 4.11
Dimana : P
= daya keluaran kW g
= gaya gravitasi bumi 9,8 m Q
= debit air detik
Universitas Sumatera Utara
H = head efektif m
ƞ = efisiensi turbin
ƞ = efisiensi transmisi
ƞ = efisiensi generator
Untuk efisiensi turbin, efisiensi transmisi, dan efisiensi generator, nilainya adalah sebagai berikut
ƞ = 70
ƞ = 95
ƞ = 80
Maka didapat : P = g x Q x H x ƞ x ƞ
el
x ƞ
gen
= 9,8 m x 0,243
s x 5,74 m x 0,7 x 0,95 x 0,80 = 7,3 kW
4.7 Manajemen Kebutuhan Energi Listrik Pada bagian ini akan dibahas pengaturan di sisi beban atau konsumen yang
akan memanfaatkan PLTMH Desa Gunung Rintih ini. Manajemen beban ini diperlukan agar energi listrik yang dihasilkan dapat disalurkan secara merata dan
proporsional kepada penduduk yang menjadi sasaran pemanfaatan PLTMH Desa Gunung Rintih ini. Dimana energi keluaran dari PLTMH adalah:
= Daya terpasang x Faktor daya x 12 = 7,3 x 0,8 x 12
= 70,08 kWhhari Dan kapasitas daya terpasang pada PLTMH sebesar:
= =
, ,
= 9,125 KVA Maka rancangan manajemen beban disisi konsumen adalah:
1. 13 rumah dengan daya terpasang 450 VA
2. 1 Rumah Ibadah dengan daya terpasang 900 VA
Universitas Sumatera Utara
3. Fasilitas lampu penerangan jalan desa
Rancangan manajemen beban pada saat menggunakan PLTMH Desa Gunung Rintih sebagai berikut :
1. 13 rumah dengan daya terpasang 450 VA
Diasumsikan masing- masing rumah menggunakan: 3 buah lampu penerangan 3 x 20 watt selama 12 jam sehari = 720 Wh
1 buah sterika 1 x 300 watt selama 2 jam sehari = 600 Wh
1 buah televisi 21 inchi 1 x 110 watt selama 6 jam sehari = 660 Wh
Maka energi listrik total 13 pelanggan: = 720 + 600 + 660 x 13
= 25700 Whhari = 25,7 kWhhari
2. 1 Rumah ibadah dengan daya terpasang 900 VA
Diasumsikan menggunakan: 3 buah lampu penerangan 3x40watt selama 12 jamhari =1440 Whhari
1 set speaker 110 watt selama 3 jamhari = 300Whhari
3. Fasilitas lampu penerangan jalan desa
Diasumsikan menggunakan: 10 buah lampu penerangan 10 x 40 watt selama 12 jamhari = 4800
Whhari Maka total energi terpakai berdasarkan rancangan manajemen beban di atas
adalah : = 25700 + 1740 + 4800
= 32240 Whhari = 32,24 kWhhari
Sedangkan total daya terpasang pada pelanggan sebesar : = 450 x 13 + 900
= 6750 VA = 6,75 KVA
Sisa daya keluaran yang masih cukup bisa digunakan untuk 1 Puskesdes dengan daya terpasang 450 VA, serta bisa digunakan untuk kebutuhan lain di
kemudian hari.
Universitas Sumatera Utara
4.6 Skema Layout PLTMH Gunung Rintih
