transmisi dalam hal ini digunakan transimsi sabuk ke generator dan diubah menjadi energi listrik.
3.2 PENGUJIAN POMPA SEBAGAI TURBIN
Pompa sentrifugal yang digunakan dalam rancang bangun instalasi pembangkit listrik piko hidro ini berukuran 4 empat inchi karena disesuaikan
dengan instalasi saluran pipa yang telah ada yaitu berukuran empat inchi, dengan spesifikasi sebagai berikut:
Gambar 3.1 Pompa 4 Empat Inchi Sebagai Turbin Tampak Depan
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2 Pompa 4 Empat Inchi Sebagai Turbin Tampak Samping Tabel 3.1 Spesifikasi Pompa Sentrifugal 4 Empat Inchi
Speed rpm 1750
2200 Kapasitas m
3
menit 0,63
1,25 0,8
1,6 Total Head m
16,5 12
26,5 17
Power PS 5
10 Diameter Pulley inch
10,5
3.3 RANCANG BANGUN INSTALASI
Rancang bangun instalasi pembangkit listrik piko hidro menggunakan PAT terdapat pada lantai dua, yang disesuaikan dengan instalasi yang terdapat pada
lantai tiga. Ketinggian instalasi yang terdapat pada lantai dua adalah 5,18 meter dan pada lantai tiga adalah 9,29 meter diukur dari poros PAT ke pipa keluar
TPA. Panjang pipa diukur dari lantai dua ke PAT adalah 7,09 meter, sedangkan untuk lantai tiga adalah sejauh 9,98 meter. Adapun tujuan rancang bangun
instalasi seperti pada Gambar 3.2 adalah sebagai bentuk simulasi dari suatu aliran sungai atau aliran air terjun dengan ketinggian H.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.3 Rancang Bangun Instalasi PAT
3.4 PERALATAN PENGUJIAN 3.4.1 Hand Tachometer
Alat ini digunakan untuk mengukur putaran rpm poros pompa dan poros generator. Pada rancang bangun instalasi pembangkit listrik piko hidro dengan
menggunakan PAT ini, hand tachometer yang digunakan adalah Krisbow KW06- 303 dengan spesifikasi:
Ketelitian akurasi : ± 0,05 + 1 digit
Range : autorange
Sampling time : 0,8 s over 60 rpm
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.4 Hand Tachometer
3.4.2 Clamp Meter
Clamp Meter digunakan untuk mengukur besarnya arus listrik ampere yang yang dihasilkan melalui rangkaian listrik beban dengan cara dihubungkan
seri pada rangkaian listrik. Dalam rancang bangun instalasi pembangkit listrik piko hidro dengan menggunakan PAT ini, clamp meter yang digunakan adalah
Krisbow KW06-286 dengan spesifikasi:
Tabel 3.2 Spesifikasi Clamp Meter
Fungsi Jangkauan
Akurasi
Arus AC 2000 AAC
± 2.5 + 10 digits 20.00 AAC
± 2.5 + 4 digits 200.0 AAC
400 AAC ± 3.0 + 4 digits
Tegangan DC 200.0 mVDC
± 0.5 + 5 digits
2.000 VDC
± 1.2 + 3 digits
20.00 VDC 200.0 VDC
600 VDC
± 1.5 + 3 digits
Tegangan AC 200.0 mVAC
± 1.5 + 30 digits
2.000 VDC
± 1.5 + 3 digits
20.00 VDC 200.0 VDC
Universitas Sumatera Utara
600 VDC
± 2.0 + 4 digits
Resistansi 200
± 1.0 + 4 digits
2 k
± 1.5 + 2 digits
20 k 200 k
2 M
± 2.0 + 3 digits
20 M
± 3.0 + 5 digits
Gambar 3.5 Clamp Meter
3.4.3 Multimeter
Multimeter digunakan untuk mengukur besarnya tegangan listrik volt yang dibangkitkan oleh dinamo dengan cara dihubungkan paralel pada rangkaian
listrisk. Dalam rancang bangun instalasi pembangkit listrik piko hidro dengan menggunakan PAT ini, multimeter yang digunakan adalah tipe digital dengan
model DT-830B dengan spesifikasi:
Universitas Sumatera Utara
Range : DC voltage : 0, 0.2, 2, 20, 200, 1000 V AC voltage : 0, 200, 750 V
DC current : 0 µA, 200 µA, 2 mA, 20 mA, 200 mA
Resistance : 200 , 2 k , 20 k , 200 k , 2000 k
Gambar 3.6 Multimeter
3.4.4 Meteran
Meteran digunakan untuk mengukur panjang. Dalam rancang bangun instalasi pembangkit listrik piko hidro dengan menggunakan PAT ini, meteran
digunakan untuk mengukur panjang dalam instalasi pipa, instalasi dudukan tong,
Universitas Sumatera Utara
instalasi dudukan PAT dan mengukur tinggi permukaan air pada tempat penampungan atas TPA dan tempat penampungan bawah TPB.
Gambar 3.7 Meteran
3.4.5 Generator
Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Generator
yang digunakan dalam rancang bangun instalasi pembangkit listrik piko hidro dengan menggunakan PAT mempunyai spesifikasi dengan putaran n 1500 rpm
dan daya P 3 kW.
Gambar 3.8 Generator
Universitas Sumatera Utara
3.4.6 Instalasi Rangkaian Lampu
Pada instalasi ini digunakan lampu pijar berdaya 100 Watt sebanyak lima buah dan berdaya 200 Watt sebanyak lima buah. Pada masing-masing lampu
dipasang sakelar yang berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan aliran listrik ke lampu. Pada rangkaian ini juga dilengkapi MCB Mini Circuit Breaker,
yang berfungsi untuk menghindari putusnya lampu bila daya yang dihasilkan berlebih.
Gambar 3.9 Rangkaian Lampu
3.4.7 Pompa Pengumpan
Pompa ini digunakan untuk mengumpankan air dari tempat penampungan bawah TPB ke tempat penampungan atas TPA. Dalam rancang bangun instalasi
pembangkit listrik piko hidro dengan menggunakan PAT ini, pompa pengumpan yang digunakan adalah pompa sentrifugal 6 enam inchi dengan daya motor
penggerak P 5,5 kW, putaran n 1440 rpm dan dihubungkan secara direct drive.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.10 Pompa Pengumpan
3.5 PELAKSANAAN PENGUJIAN
Rancang bangun instalasi pembangkit listrik piko hidro dengan menggunakan Pump As Turbine PAT dilakukan di Laboratorium Mesin Fluida,
Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Pengukuran-pengukuran yang dilakukan tehadap penelitian ini meliputi:
1. Pengukuran tegangan listrik volt dengan menggunakan Multimeter. 2. Pengukuran arus listrik ampere dengan menggunakan Clamp Meter.
3. Pengukuran putaran rpm poros PAT dan poros generator dengan menggunakan Hand Tachometer.
4. Pengukuran debit air dengan menggunakan stopwatch.
Sebelum dilakukan pengujian PAT dan pengambilan data, terlebih dahulu dilakukan pemeriksaan checking terhadap beberapa instalasi dan peralatan, yang
meliputi:
Universitas Sumatera Utara
1. Pemeriksaan debit air di dalam tempat penampungan bawah TPB dan debit air di dalam tempat penampungan atas TPA.
2. Pemeriksaan pipa penghubung antara TPB dan TPA, serta membuka keran pengatur gate valve kapasitas air pada pompa pengumpan.
3. Pemeriksaan katup valve untuk pengujian lantai dua atau lantai tiga. 4. Pemeriksaan katup pada PAT.
5. Pemeriksaan instalasi lampu sebagai beban. 6. Pemeriksaan poros PAT dan poros generator.
7. Pemeriksaan V-Belt dan system transmisi pulley. 8. Pemeriksaan generator.
Setelah prosedur pemeriksaan terhadap beberapa instalasi dan peralatan di atas selesai dilakukan dan pemeriksaan dipastikan dalam kondisi standby, maka
prosedur pengujian pun dapat dimulai. Adapun prosedur pengujian rancang bangun instalasi pembangkit listrik piko hidro dengan menggunakan PAT ini
adalah sebagai berikut: 1. Katup pada pipa buangan ke discharge sisi buang pompa dibuka sesuai
keinginan bukaan katup 100 , 75 dan 50 . 2. Sebelum pompa pengumpan dihidupkan, terlebih dahulu keran pengatur
gate valve dibuka supaya umur pemakaian pompa pengumpan lebih lama. 3. Dilakukan monitoring terhadap ketinggian air di dalam TPA sesuai dengan
data pengujian yang dibutuhkan 70 cm dan 50 cm. 4. Setelah ketinggian air di TPA dan aliran air pada pipa pengumpan konstan,
maka dilakukan pengujian serta pengambilan data terhadap: a. Pengukuran tengangan listrik volt dengan Multimeter
Universitas Sumatera Utara
b. Pengukuran arus listrik ampere dengan Clamp Meter c. Pengukuran putaran pada poros PAT dan poros generator dengan Hand
Tachometer 5. Pengukuran terhadap beberapa variabel di atas dilakukan terhadap beban
bola lampu; masing-masing 0 W tanpa beban, 100 W, 200 W, 300 W dan 400 W.
6. Melakukan kembali pengukuran seperti prosedur pengujian sebelumnya berulang-ulang sebanyak lima kali untuk mendapatkan data pengujian yang
lebih akurat.
Besaran-besaran yang diukur dan dicatat meliputi: 1. Tegangan listrik yang dihasilkan generator V
2. Arus listrik yang melalui rangkaian A 3. Putaran poros PAT rpm
4. Putaran poros generator rpm
Dari besaran-besaran di atas dapat dihitung besaran turunan lainnya seperti: 1. Daya Air
2. Daya PAT 3. Effisiensi PAT
Setelah pengujian di atas, dilakukan pengujian debit air dengan prosedur sebagai berikut:
1. Katup menuju discharge pada PAT ditutup.
Universitas Sumatera Utara
2. Pompa pengumpan dihidupkan dan air dipompakan dari TPB ke TPA, setelah tinggi air mencapai ketinggian pengujian 50 cm atau 70 cm,
pompa pengumpan dimatikan. 3. Secara bersamaan, katup menuju discharge PAT dibuka dan stopwatch
dihidupkan. 4. Segera setelah air dalam tong pertama habis, katup discharge ditutup dan
stopwatch dimatikan. Pencatatan data dilakukan, meliputi waktu t detik dan selisih ketinggian air di dalam tong h cm.
5. Dari data yang diperoleh, maka perhitungan dabit air pun dapat dilakukan. Dengan cara volume air yang turun h ke TPB dibagi waktu t yang
diperoleh.
Flowchart Rancang Bangun Instalasi Pembangkit Listrik Piko Hidro Dengan Menggunakan Pompa Sentrifugal Sebagai Turbin
Survey tempat pengujian akan dilakukan
Rancang bangun instalasi pembangkit listrik piko hidro dengan menggunakan
pompa sebagai turbin
Pengambilan data hasil pengujian
Pelaksanaan pengujian
Perhitungan dan analisa hasil
pengujian
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA
4.1 PERHITUNGAN EFISIENSI PENGUJIAN PAT DENGAN POMPA SENTRIFUGAL 4 EMPAT INCHI
