Prinsip Pembangkitan Listrik Tenaga Air

7 Sebagaimana yang dapat dipahami adalah daya yang dihasilkan adalah hasil kali dari tinggi jatuh dan debit air, oleh karena itu berhasilnya pembangkitan tenaga air tergantung daripada usaha untuk mendapatkan tinggi jatuh air dan debit yang besar secara efektif dan ekonomis. Gambar 2.1 Pusat Pembangkit Listrik Tenaga Air Pada Umumnya 2.3 Prinsip Pembangkitan Listrik Tenaga Air Pumped Storage Secara teknis,PLTA Pompa memiliki dua buah waduk, yaitu waduk bawah dan waduk atas, waduk ini berfungsi menampung air sebagai cadangan pada saat dibutuhkan untuk membangkitkanenergi listrik . Pada saat beban listrik rendah, pompa akan berfungsi untuk memompa air dari waduk bawah ke waduk atas dan juga sebaliknya, pada saat beban puncak air yang berada pada waduk atas akan dijatuhkan melalui pipa pesat hingga menuju turbin, lalu turbin akan memutar poros generator hingga menghasilkan energi listrik seperti yang ditunjukkan pada Gambar di bawah ini. 8 Gambar 2.2 Prinsip Kerja PLTA Pompa Untuk menghitung daya listrik sebelum masuk ke turbin atau daya teoritisnya dalam satuan kW dapat menggunakan rumus di bawah ini : : P = 9,8 x Q x h kW …………………… 2.1 Dimana : P = Daya Teoritis kW k = Konstanta 9,8 mdetik 2 Q = Debit air m 3 detik h = Tinggi jatuh air meter Dengan menggunakan efisiensi Turbin η Turbin η T , maka didapatkan daya mekanik turbin dengan persamaan dibawah ini : P = 9,8 x Q x h x η T kW …………………… 2.2 Untuk mendapatkan daya keluaran generator perlu mempertimbangkan efisiensi generator η Generator η G sesuai persamaan dibawah ini : P = 9,8 x Q x h x η G x η T kW ……………….. 2.3 Pada umumnya Daya keluaran generator disebut juga sebagai daya keluaran dari PLTA tersebut. 9 Pembangkitan energi per tahun dapat dihasilkan dari perhitungan hasil perkalian jumlah daya dibangkitkan kW dengan waktu yang diperlukan t selama satu tahun 8760 jam dengan factor daya PF. Secara teori dapat dipergunakan persamaan : E = P x 8760 x PF kWh …………………… 2.4 Dimana : E = Energi per tahun kWh P = Kapasitas Terpasang Kw PF = Faktor Daya 8760 = Waktu pembangkitan dalam satu tahun Bilamana satuan waktu yang ditentukan adalah satu bulan maka t adalah 30 hari x 24 jam = 720 jam, sedangkan bilamana satuan waktu itu ditentukan dalam satu tahun, maka t adalah 365 hari x 24 jam = 8760 jam.Dan untuk faktor daya yang digunakan bisa dimisalkan 70 .

2.4 Komponen – komponen PLTA

Secara garis besar komponen – kompnen PLTA berupa waduk, valve chamber, surge tank, pipa pesat penstock, Pompa, turbin, generator, dan transmisi. Adapun penjelasan beberapa macam komponen PLTA tersebut disajikan dalam penjelasan berikut ini :

2.4.1 Waduk Bendungan Dam

Dam berfungsi untuk menampung air dalam jumlah besar karena turbin memerlukan pasokan air yang cukup dan stabil.Selain itu dam juga berfungsi untuk pengendalian banjir.

2.4.2 Saluran Penyadap Intake

10 Saluran penyadap adalah bagian dari konstruksi sipil yang digunakan untuk masuknya air dari danau menuju bak penenang dengan dilengkapi penghalang sampah. 2.4.3 Saluran Pembawa Head Race Tunnel Saluran pembawa berfungsi untuk mengalirkan air dari intake sampai ke bak penenang. Perencanaan saluran penghantar berdasarkan pada kriteria: nilai ekonomis yang tinggi, Efisiensi fungsi, Aman terhadap tinjauan teknis, Mudah pengerjaannya, Mudah pemeliharaannya, Struktur bangunan yang memadai , dan Kehilangan tinggi tekan head losses yang kecil.

2.4.4 Kolam Penenang Forebay Tank

Kolam penenang berfungsi untuk mengendapkan dan menyaring kembali air agar kotoran tidak masuk dan merusak turbin. Selain itu kolam penenang ini juga berfungsi untuk menenangkan aliran air yang akan masuk ke dalam pipa pesat.

2.4.5 Pintu Pengatur Valve Chamber

Pintu pengatur berfungsi untuk mengatur volume air yang akan masuk dari kolam penenang ke pipa pesat. 2.4.6 Pipa Pesat Penstock Pipa pesat penstock adalah pipa yang yang berfungsi untuk mengalirkan air dari bak penenang forebay tank.

2.4.7 Pipa Penghisap

Pipa penghisap digunakan untuk mengalirkan air dari waduk bawah ke waduk atas dengan menggunakan pompa.