Perkembangan Turbin Jenis Cross flow seb
Perkembangan Turbin Jenis Cross-flow sebagai
Transfer Teknologi dari Jerman dan Pengaplikasian
untuk PLTMH di Indonesia
Adwin Welmark Cristri1, Anggi Ari Pranasa2, Bahtiar Yoga Prasetyo3, dan Sandy Akbar Nusantara, ST.4
a
Universitas Telkom - Indonesia
Fakultas Teknik Elektro
Program Studi Teknik Fisika
b
PT Heksa Prakarsa Teknik - PT Rekayasa Energi Terbarukan
Kompleks Cimindi Raya AK-4 Cimahi
1
adwinsimanjunak@gmail.com, 2anggiaripranasa@gmail.com, 3bahtiar.yoga.p@gmail.com, 4sandy@vercaptech.com
Abstrak – Seiring dengan meningkatnya kebutuhan energi di
Indonesia, energi alternatif berupa Pembangkit Listrik Tenaga
Mikro Hidro (PLTMH) dapat menjadi solusinya. Salah satu
komponen yang diperlukan untuk instalasi PLTMH adalah
turbin. Melihat kondisi alam di Indonesia yang memiliki
banyak aliran sungai dan memiliki 2 musim, maka turbin jenis
Cross-flow cocok untuk kondisi di Indonesia. Konstruksinya
yang sederhana dapat memudahkan instalasi dengan head 1 200 m. Walaupun sederhana, efisiensinya sudah mencapai 82 %
karena terdapat 2 kali pemanfaatan energi air.
Pertama kali, turbin ini dikembangkan di Jerman.
Seiring jalannya waktu, turbin ini mengalami perkembangan
sampai sekarang. Adapun jenis yang terbaru adalah turbin
Cross-flow T-15. Untuk mencapai hal tersebut, tentu harus
mengetahui perkembangan teknologi turbin dari tahun ke
tahun agar dapat membantu mengembangkannya. Tidak hanya
di luar negri, turbin jenis ini pun sudah banyak berkembang di
Indonesia karena memang sesuai dengan kondisi geografisnya.
perkembangan turbin jenis cross-flow sebagai pengaplikasian
PLTMH di Indonesia. Hal ini dapat dijadikan sebagai
referensi dalam mengembangkan turbin jenis ini.
II. DASAR TEORI
A. Peran Turbin dalam Suatu Pembangkit Listrik
Dalam pembangkit listrik, turbin merupakan peralatan
utama selain generator. Turbin adalah sebuah mesin berputar
yang mengambil energi dari aliran fluida. Fluida yang
bergerak
menjadikan
baling-baling
berputar
dan
menghasilkan energi untuk menggerakkan rotor.
Fungsi turbin pada pembangkit hidro sendiri adalah
untuk mengubah energi potensial menjadi energi kinetik,
gaya jatuh air yang mendorong baling-baling menyebabkan
turbin berputar. Turbin air kebanyakan seperti turbin reaksi,
dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk memutar
baling-baling digantikan air untuk memutar turbin.
Perputaran turbin ini di hubungkan ke generator.
Kata Kunci – cross-flow, turbin, PLTMH, efisiensi
I. PENDAHULUAN
Turbin merupakan salah satu komponen penting dalam
suatu pembangkit listrik manapun. Turbin terdiri dari
berbagai jenis yang antar jenis turbin tersebut memiliki
efisiensi yang berbeda pula. Salah satu jenis turbin adalah
turbin cross-flow. Seiring jalannya waktu, turbin jenis crossflow ini banyak mengalami perkembangan mulai dari asal
penemunya di Jerman sampai dengan saat ini turbin jenis ini
banyak digunakan di PLTMH yang ada di Indonesia. Hal
tersebut disebabkan karena letak geografis Indonesia cocok
dengan konstruksi dari turbin ini yaitu terdapat banyak aliran
sungai. Oleh karena itu agar lebih memahami tentang seluk
beluk turbin ini dibutuhkan suatu paper tentang
B. Jenis – Jenis Turbin
Berdasarkan perubahan momentum fluida kerjanya, turbin air
dapat dibagi atas dua tipe yaitu :
1.
Turbin Reaksi
Pada turbin reaksi, seluruh energi potensial dari air
dirubah menjadi energi kinetik pada saat air melewati
lengkungan sudu-sudu pengarah, dengan demikian
putaran runner disebabkan oleh perubahan momentum
oleh air. Turbin termasuk jenis turbin reaksi diantaranya
Turbin Francis, Turbin Kaplan dan Turbin Propeller.
2.
Turbin Impuls
M1
Semua energi potensial air pada turbin ini dirubah
menjadi menjadi energi kinetis sebelum air masuk/
menyentuh sudu-sudu runner oleh alat pengubah yang
disebut nozle. Turbin termasuk jenis turbin ini antara lain
Turbin Pelton, Turbin Turgo, dan Turbin Cross-Flow.
diperoleh dari tahap kedua adalah 20 %nya dari tahap
pertama [4].
C. Konstruksi Turbin Jenis Cross-flow
Turbin air cross-flow yang selama ini dibuat termasuk
jenis turbin air impuls. Pada turbin ini aliran air masuk ke
turbin melalui sebuah pipa pesat (penstock). Aliran melewati
sudu gerak turbin sebanyak dua kali dengan arah relatif tegak
lurus poros turbin. Dalam hal ini tidak ada aliran arah aksial,
sehingga tidak terdapat gaya– gaya yang bekerja dalam arah
poros turbin.
Air masuk roda gerak turbin ke sudu gerak tingkat
pertama dari arah luar roda menuju kearah tegak lurus poros,
kemudian aliran air melalui bagian tengah roda gerak yang
kosong dan airnya akan mengenai sudu gerak untuk kedua
kalinya dan kemudian keluar turbin. Diantara tingkat pertama
dan tingkat kedua aliran membentuk jet pada daerah terbuka
dengan tekanan yang sama dengan tekanan atmosfer. Aliran
yang terjadi secara fisik harus memenuhi prinsip kekekalan
massa [6].
Turbin impuls pelton beroperasi pada head relatif
tinggi, sehingga pada head yang rendah operasinya kurang
efektif atau efisiensinya rendah. Karena alasan tersebut,
turbin pelton jarang dipakai secara luas untuk pembangkit
listrik skala kecil. Sebagai alternatif turbin jenis impuls yang
dapat beroperasi pada head rendah adalah turbin cross-flow
atau turbin impuls aliran Ossberger.
Turbin cross-flow dapat dioperasikan pada debit 10
liter/detik hingga 10000 liter/detik dan head antara 1 s/d 200
m [4]. Komponen–komponen utama konstruksi turbin crossflow adalah sebagai berikut :
1. Rumah Turbin
2. Alat Pengarah (distributor)
3. Roda Jalan
4. Penutup
5. Katup Udara
6. Pipa Hisap
7. Bagian Peralihan
Aliran air dilewatkan melalui sudu sudu jalan yang
berbentuk silinder, kemudian aliran air dari dalam silinder ke
luar melalui sudu-sudu. Jadi perubahan energi aliran air
menjadi energi mekanik putar terjadi dua kali yaitu pada
waktu air masuk silinder dan air keluar silinder. Energi yang
Gambar II.1. Konstruksi turbin cross-flow [4]
Air yang masuk sudu diarahkan oleh alat pengarah
yang sekaligus berfungsi sebagai nozle seperti pada turbin
pelton. Prinsip perubahan energi adalah sama dengan turbin
impuls pelton yaitu energi kinetik dari pengarah dikenakan
pada sudu-sudu pada tekanan yang sama. Turbin cross-flow
menggunakan nozle persegi panjang yang lebarnya sesuai
dengan lebar runner. Pancaran air masuk turbin dan
mengenai sudu sehingga terjadi konversi energi kinetik
menjadi energi mekanis.
Gambar II 2. Aliran masuk turbin cross-flow [4]
Air mengalir keluar membentur sudu dan
memberikan energinya (lebih rendah dibanding saat masuk)
kemudian meninggalkan turbin.
III. METODE PENELITIAN
M2
Adapun metode yang digunakan dalam penulisan karya
ini adalah metode pengolahan data sekunder. Metode ini
yaitu dengan mengumpulkan data dari beberapa literatur
Mempelajari tentang
konsep dasar PLTMH
Mempelajari dan
memahami konsep
turbin Crossflow
Mencari sumber
informasi tentang
perkembangan PLTMH
Mempelajari dan
mengkaji sejarah
transfer teknologi turbin
cross-flow di Indonesia
Demikian juga daya guna atau efisiensi rata-rata turbin
ini lebih tinggi dari pada daya guna kincir air. Hasil
pengujian laboratorium yang dilakukan oleh pabrik turbin
Ossberger Jerman Barat yang menyimpulkan bahwa daya
guna kincir air dari jenis yang paling unggul sekalipun hanya
mencapai 70 % sedang effisiensi turbin Cross-Flow mencapai
82 % [5]. Tingginya effisiensi Turbin Cross-Flow ini akibat
pemanfaatan energi air pada turbin ini dilakukan dua kali,
yang pertama energi tumbukan air pada sudu-sudu pada saat
air mulai masuk, dan yang kedua adalah daya dorong air pada
sudu-sudu saat air akan meninggalkan runner.
Mengambil kesimpulan
tentang perkembangan
PLTMH jenis turbun
cross-flow
Menganalisis dampak
dari transfer teknologi
cross-flow di Indonesia
Mengumpulkan data
hasil penyebaran
penggunaan PLTMH
dengan turbin crossflow
di dunia dan Indonesia
Adanya kerja air yang bertingkat ini ternyata
memberikan keuntungan dalam hal efektifitasnya yang tinggi
dan kesederhanaan pada sistim pengeluaran air dari runner.
Kurva di bawah ini akan lebih menjelaskan tentang
perbandingan efisiensi dari beberapa turbin konvensional.
Mempelajari tentang
perkembangan jenis turbin
cross-flow sampai saat ini
yang berkaitan dengan topik yang dibicarakan. Setelah itu
data tersebut dianalisis dan disimpulkan.
Gambar III.1. Flow chart metode penelitian
IV. ANALISIS
Gambar IV.1. Efisiensi turbin konvensional [7]
A. Kelebihan Turbin Jenis Cross-flow
Pemakaian
jenis
Turbin
Cross-Flow
lebih
menguntungkan dibanding dengan pengunaan kincir air
maupun jenis turbin mikro hidro lainnya. Penggunaan turbin
ini untuk daya yang sama dapat menghemat biaya pembuatan
penggerak mula (runner) sampai 50 % dari penggunaan
kincir air dengan bahan yang sama [7].
Dari kurva tersebut ditunjukan hubungan antara
effisiensi dengan pengurangan debit akibat pengaturan
pembukaan katup yang dinyatakan dalam perbandingan debit
terhadap debit maksimumnya. Untuk turbin Cross-Flow
dengan Q/Qmak = 1 menunjukan effisiensi yang cukup tinggi
sekitar 80%, disamping itu untuk perubahan debit sampai
dengan Q/Qmak = 0,2 menunjukan harga effisiensi yang
relatif tetap [7].
Penghematan ini dapat dicapai karena ukuran Turbin
Cross-Flow lebih kecil dibanding kincir air. Diameter kincir
air yakni roda jalan atau runnernya biasanya 2 meter ke atas,
tetapi diameter Turbin Cross-Flow dapat dibuat hanya 20 cm
saja sehingga bahan-bahan yang dibutuhkan jauh lebih
sedikit, itulah sebabnya bisa lebih murah.
Dari kesederhanaannya jika dibandingkan dengan jenis
turbin lain, maka turbin Cross-flow yang paling sederhana.
Sudu-sudu Turbin Pelton misalnya, bentuknya sangat pelik
sehigga pembuatannya harus dituang. Demikian juga runner
Turbin Francis, Kaplan dan Propeller pembuatannya harus
melalui proses pengecoran/tuang. Tetapi runner Turbin
Cross-flow dapat dibuat dari material baja sedang seperti
M3
ST.37, dibentuk dingin kemudian dirakit dengan konstruksi
las. Demikian juga komponen-komponen lainnya dari turbin
ini semuanya dapat dibuat di bengkel-bengkel umum dengan
peralatan pokok mesin las listrik, mesin bor, mesin gerinda
meja, bubut dan peralatan kerja bangku, itu sudah cukup.
dengan sumbu turbin. Turbin air cross-flow adalah sebuah
turbin air radial dimana aliran air masuk dan keluar rotor
melalui lingkaran rotor yang sama.
Turbin air cross-flow pertama kali diperkenalkan oleh
A.G.M.Mitchell (Austria) dan D.Banki (Hungaria) pada awal
abad ini (Mosonyi, 1966) [4]. Penemuan turbin ini sangat
didasarkan pada usaha untuk mencari jenis turbin baru yang
lebih kecil, sederhana dan lebih murah dibandingkan dengan
jenis turbin yang lainnya. Sebagai hasilnya, turbin air crossflow yang hanya memerlukan proses pembuatan yang
sederhana. Turbin air cross-flow sangat terkenal untuk
pembangkit daya ukuran kecil hingga sedang. Untuk
jangkauan daya yang dapat dihasilkan, turbin air cross-flow
telah dapat menggantikan kincir air yang sederhana sampai
dengan turbin impuls dan reaksi yang rumit pembuatannya.
Dari kesederhanaannya itulah maka turbin Cross-flow
dapat dikelompokan sebagai teknologi tepat guna yang
pengembangannya di masyarakat pedesaan memiliki prospek
cerah karena pengaruh keunggulannya sesuai dengan
kemampuan dan harapan masyarakat.
Disamping itu untuk penggunaannya di Indonesia, turbin
jenis ini sangat cocok dengan letak dan kondisi geografis. Di
Indonesia terdapat banyak aliran sungai dan terdapat 2
macam musim, yaitu hujan dan kemarau. Ketika hujan, maka
debit aliran air di sungai meningkat, begitu pun sebaliknya
ketika musim kemarau. Turbin ini termasuk ke dalam turbin
jenis impuls dimana cara penggunaan dengan memanfaatkan
semprotan aliran air dari penstock. Jadi ketika kemarau
dengan debit aliran sungai yang berkurang pun dapat tetap
jalan karena sebelumnya aliran air ditampung terlebih dahulu
di bak pengendap atau forebay baru dijatuhkan melalui
penstok ke turbin. Sehingga putaran turbin pun masih
berjalan. Beda halnya dengan turbin jenis reaksi dimana cara
penggunaannya yaitu dengan ditanam di dalam aliran sungai.
Ketika air surut, maka terjadi penurunan kerja turbin. Oleh
karena itu efisiensinya pun berkurang karena putaran
turbinnya tidak maksimal sehingga daya yang dihasilkan pun
berkurang.
C. Perkembangan Turbin Jenis Cross-flow Di Indonesia
Instalasi PLTMH yang tertua di Indonesia sudah dimulai
sejak tahun 1923 di suatu perkebunan teh di Jawa Barat yang
sampai saat ini alatnya masih digunakan [1]. Alatnya pun
masih sangat sederhana yaitu berupa kincir air yang terbuat
dari kayu yang dipasang di aliran sungai. Pada tahun 1980,
pertama kalinya dikembangkan turbin sederhana di desa
Padasuka, Cianjur [1].
Dari beberapa penjelasan tersebut penggunaan turbin
jenis Cross-flow merupakan solusi yang tepat untuk memasok
energi di Indonesia dengan memanfaatkan potensi alam yang
terdapat di Indonesia.
Gambar IV.2. Turbin sederhana di Padasuka [1]
B. Perkembangan Turbin Jenis Cross-flow Dunia
Lalu pada tahun 1984 mulai mengembangkan turbin
jenis cross-flow. Di tahun 1986, Indonesia mulai mendesain
sendiri turbin cross-flow 15 kW yang didanai oleh
pemerintah New Zealand. Itu adalah proyek mikrohidro
pertama yang modern di Indonesia yang dikembangkan oleh
komunitas di Pondok Pesantren Darussalam, Subang.
Berdasarkan penjelasan, dapat dilihat bahwa turbin jenis
Cross-flow merupakan salah satu jenis turbin yang paling
direkomendasikan sehingga banyak digunakan sebagai turbin
untuk instalasi pada PLTMH di Indonesia karena sesuai
dengan kondisi lingkungan di Indonesia. Alangkah baiknya
jika mengetahui perkembangan turbin jenis ini untuk
referensi dalam pengembangan turbin jenis ini ke depannya.
Turbin tipe ini dibuat pertama kali di Eropa. Nama
cross-flow diambil dari sistem aliran air yang menyilang
melintasi runner dalam menghasilkan putaran. Turbin crossflow ini mempunyai arah aliran yang radial atau tegak lurus
M4
Pada tahun 1988 – 1993, Indonesia mengadakan Small
Metal Enterprise Development Program by Swisscontact
yang bekerjasama dengan Politeknik ITB. Seiring dengan
berjalannya program tersebut, tahun 1989 ada kerjasama
antara Indonesia dengan Jerman dalam bidang riset dan
pendidikan. Beberapa mahasiswa asal Indonesia mengikuti
pelatihan di GTZ Jerman tentang mikrohidro.
Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit GmbH
(GTZ) merupakan kerjasama antara Pemerintah Indonesia
dan Pemerintah Jerman dalam bidang teknik berdasarkan atas
masalah ekonomis, sosial, politis dan ekologis dan pada saat
ini memfokuskan reformasi ekonomi, kesehatan dan
desentralisasi. GTZ melakukan studi tentang penerapan
jaringan yang berorientasi permintaan di bidang riset dan
pengembangan teknologi. Salah satu program dari GTZ
adalah memberikan pelatihan tentang PLTMH yang
merupakan pengembangan teknologi dari PLTMH yang
sudah ada dengan teknologi baru dari Jerman.
Gambar IV.3. Hasil Transfer Teknologi dari Jerman [2]
Setelah mendapatkan banyak ilmu dari Jerman, tahun
1998 Indonesia mulai mengekspor turbin yang pertama
kalinya ke Leyte, Filiphina.
Untuk mewadahi pengembangan PLTMH di Indonesia,
maka pada tahun 1999 didirikanlah Bandung Hydro
Association (BHA).
Setahun kemudian, manufaktur turbin di Indonesia sudah
mulai membaik. Salah satunya adalah dengan adanya
peralatan untuk pengujian keseimbangan turbin. Pemerintah
pun mengapresiasi atas perkembangan ini.
Efek dari membaiknya sistem di Indonesia, maka banyak
bermunculan perusahaan di bidang manufaktur turbin dan
kontrol diantaranya yaitu PT Cihanjuang Inti Teknik di tahun
2001, PT Renerconsys, PT Prowater, John, Linggih, PT Cipto
di tahun 2006 [2]. Dari sanalah perkembangan PLTMH
semakin membaik dan semakin banyak diminati sebagai
energi tepat guna.
Itulah perkembangan turbin jenis Cross-flow di
Indonesia. Pada dasarnya dari tahun ke tahun, penyebaran
turbin di Indonesia selalu menjadi perkembangan. Hal
tersebut disebabkan karena trubin ini cocok dengan letak
geografis Indonesia. Turbin ini termasuk ke dalam jenis
impuls yaitu penggerakan runnernya dengan menggunakan
semprotan dari aliran air. Di Indonesia terdapat 2 musim,
yaitu hujan dan kemarau. Dalam musim hujan tentunya debit
air sungai melimpah, begitu pun sebaliknya ketika kemarau.
Turbin ini prinsipnya dengan membendung air dan dialirkan
ke pipa pesat yang menuju turbin. Aliran air dari pipa pesat
itu akan menyemprot runner yang kemudian menggerakan
rotor. Walaupun musim kemarau tidak terlalu berpengaruh
karena air sama-sama ditampung dulu lalu di alirkan ke pipa
pesat untuk kemudian menggerakkan turbin. Beda halnya
dengan jenis turbin reaksi yang penyimpanannya di tanam
dalam sungai. Sehingga ketika air surut, maka runner akan
berkurang kecepatan putarnya dan efisiensi turbin pun akan
menurun.
Dalam pelatihan tersebut dipelajari juga tentang turbin
jenis cross-flow T7 yang didesain oleh SKAT-Swiss. Lalu
dimodifikasi dan muncullah tipe T12 [1].
Pada tahun 1990 – 1991, merupakan awal dari
pengembangan PLTMH cross-flow di Indonesia, tetapi
mengalami perbedaan konsep dan belum sepenuhnya dapat
diterima. Tahun 1991 – 1993 merupakan fasa awal dari
proyek PLTMH cross-flow di Indonesia. Tahun 1992, proyek
PLTMH cross-flow berhasil diperkenalkan sebagai metode
transfer teknologi dari Jerman untuk pengembangan dari
PLTMH yang sudah ada di Indonesia. Di tahun ini pun
muncul perusahaan manufaktur turbin jenis cross-flow
pertama di Indonesia, yaitu PT Heksa Prakarsa Teknik yang
bertempat di Kompleks Cimindi Raya AK-4 Cimahi.
Pada tahun 1994, beberapa mahasiswa Indonesia belajar
tentang PLTMH di Swiss. Lalu 2 tahun kemudian, pendanaan
proyek PLTMH meningkat secara signifikan. Di tahun yang
sama pun telah diperkenalkan Electronic Load Control (ELC)
dibawah kerjasama dengan GTZ.
M5
D. Perkembangan Turbin Jenis Cross-flow
Dalam perkembangannya, turbin jenis cross-flow
memiliki beberapa tipe turbin. Berikut adalah tipe-tipe turbin
cross-flow yang pernah dikembangkan.
TABEL I
TIPE-TIPE TURBIN CROSS-FLOW
Tipe
Turbin
T-1 XFlow [8]
T-3 XFlow [8]
Tahun
1976
1980
Keterangan
T-8 XFlow [9]
SKATSwitzerland
Daya max 60
Kw
Efisiensi
70%
SKATSwitzerland
Daya max 70
Kw
Efisiensi
75%
T-9 Xflow
[10]
T-12 Xflow [2]
1992
1996
T-15
D500 [2]
2005
E. Pengaplikasian Turbin Jenis Cross-flow di Indonesia
Seiring perkembangan turbin jenis cross-flow di
Indonesia, banyak sekali proyek yang berhasil dikerjakan
oleh engineer-engineer Indonesia terutama dalam
pengaplikasian teknologi turbin jenis cross-flow sebagai hasil
dari transfer energy dari Jerman dan sebagai energi tepat
guna untuk di Indonesia. Sudah banyak konsumen yang lebih
memilih teknologi ini. Akibat permintaan dari konsumen
meningkat akan teknologi ini, maka banyak perusahaan
bermunculan di bidang ini. Salah satu perusahaan pertama
yang mengembangkan teknologi turbin jenis cross-flow di
Indonesia adalah PT Heksa Prakarsa Teknik. Sudah banyak
proyek yang dikerjakan oleh perusahaan ini. Perusahaan yang
berdiri pada tahun 1992 ini telah memproduksi turbin
sebanyak 263 unit sampai tahun 2013 (domestik: 231 unit,
ekspor: 32 unit)[2]. Berikut adalah periode produksi
perusahaan ini
1985
1995
1998
Gambar
Daya minimal
20 Kw
T-7 XFlow [2]
T-14
D300 [2]
Daya 30 kW
– 200 Kw
Head 6 – 140
m
Debit 225 –
900 liter/detik
Efisiensi 76
%
Head 5 – 100
m
Daya 50 –
700 kW
Efisiensi 80
%
Turbin X-flow
sebagai bentuk
redesign dari
turbin tipe T-7
dengan ukuran
lebih besar di
Nepal
Perkembangan
lebih
lanjut
dari turbin Xflow
TABEL II
PERIODE PRODUKSI PT HEKSA
Tahun
1992 – 2000
(Prioneer period)
2001 – 2005
(Survival period)
2006 – 2013
(Booming period)
Jumlah Produksi
42 unit (4-6 unit pertahun)
27 unit (4-6 unit pertahun)
185 unit
pertahun)
(30-40
unit
Konsumen domestik produk dari perusahaan ini adalah
Dirjen LPE, Dinas Pertambangan & Energi Propinsi Kabupaten, LSM & Perorangan, Perkebunan dan
Pertambangan.
Daya
maksimal 125
Kw
Efisinsi
minimum
55%
M6
menempuh beberapa tahapan sehingga teknologi ini banyak
digunakan di Indonesia. Dibandingkan turbin jenis lainnya,
turbin cross-flow memiliki konstruksi yang sederhana,
efisiensi cukup tinggi, dan cocok dengan kondisi alam dan
musim di Indonesia. Maka dengan hal tersebut dapat
dikatakan bahwa pengaplikasian turbin jenis cross-flow di
Indonesia merupakan energi yang tepat guna karena
memanfaatkan potensi yang ada di alam Indonesia dengan
perubahan musim yang tidak terlalu berpengaruh terhadap
effisiensinya.
[1]
Gambar IV.4. Peta persebaran produk di domestik dan ASEAN [2]
Disamping digunakan di domestik, produknya pun sudah
digunakan di luar negeri.
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
Gambar IV.5. Peta persebaran produk di benua Afrika [2]
[9]
Dari sampel data perusahaan tersebut dapat dilihat
bahwa PLTMH ini sudah diminati tidak hanya di Indonesia,
tapi sampai luar negeri. Hampir di seluruh bagian Indonesia
sudah menggunakan teknologi ini. Hal tersebut disebabkan
karena cocok dengan kondisi geografis Indonesia. Sudah
banyak yang memanfaatkan teknologi ini sebagai teknologi
alternatif dengan memanfaatkan potensi yang ada di alam.
Asalkan adanya aliran sungai yang dibendung sudah dapat
menggunakan teknologi ini. Konstruksinya yang sederhana
tapi efisiensinya tinggi. Sehingga pemanfaatan potensi alam
dapat lebih maksimal dengan dana yang minimal. Karena
konstruksinya
sederhana,
transportasi
untuk
pengangkutannya pun relatif mudah dibawa ke pedesaan
yang kebanyakan medan jalannya sulit dilalui kendaraan.
Dengan beberapa pertimbangan tersebut maka turbin jenis
cross-flow cocok untuk diaplikasikan di Indonesia.
[10]
V. KESIMPULAN
Turbin jenis cross-flow merupakan salah satu bentuk
transfer teknologi dari Jerman di bidang PLTMH di
Indonesia. Dalam proses pengaplikasian turbin ini banyak
M7
VI. DAFTAR PUSTAKA
Direktorat Jenderal Energi Baru Terbarukan dan
Konservasi Energi Republik Indonesia, “PLTMH
Project in Indonesia”, November 2011.
Sandy Akbar Nusantara, PT Heksa Prakarsa Teknik PT Rekayasa Energi Terbarukan, “Basic Knowledge of
Microhydro Power”, Juni 2014.
Fundamentals.
Mikrohidro
Installation
Sizing
[Internet]. Diakses tanggal 01 Juli 2014. Tersedia di
http://www.pumpfundamentals.com/
J, Tanto. “USU Institutional Repository – Turbin”.
2010.
Haimerl, L.A. “Cross-flow Turbine”, 1960.
Sunyoto. 2010. “Klasifikasi Turbin Air”. Crayonpedia.
Suwarsono, Agus. Karakteristik Turbin Cross-flow
[Internet]. Diakses tanggal 01 Juli 2014. Tersedia di
http://www.agussuwasono.com.
Local Experience with Micro-Hydro Technology
(SKAT, 1985, 171 p.) [Internet]. Diakses tanggal 15
Juli 2014. Tersedia di http://www.nzdl.org.
Entec AG Consulting & Engineering, “Development
history of entec Cross Flow Turbines”, Januari 2007.
Ir. Sentanu H, “Pembangkit Listrik Tenaga
Mikrohidro”, November 2013.
Transfer Teknologi dari Jerman dan Pengaplikasian
untuk PLTMH di Indonesia
Adwin Welmark Cristri1, Anggi Ari Pranasa2, Bahtiar Yoga Prasetyo3, dan Sandy Akbar Nusantara, ST.4
a
Universitas Telkom - Indonesia
Fakultas Teknik Elektro
Program Studi Teknik Fisika
b
PT Heksa Prakarsa Teknik - PT Rekayasa Energi Terbarukan
Kompleks Cimindi Raya AK-4 Cimahi
1
adwinsimanjunak@gmail.com, 2anggiaripranasa@gmail.com, 3bahtiar.yoga.p@gmail.com, 4sandy@vercaptech.com
Abstrak – Seiring dengan meningkatnya kebutuhan energi di
Indonesia, energi alternatif berupa Pembangkit Listrik Tenaga
Mikro Hidro (PLTMH) dapat menjadi solusinya. Salah satu
komponen yang diperlukan untuk instalasi PLTMH adalah
turbin. Melihat kondisi alam di Indonesia yang memiliki
banyak aliran sungai dan memiliki 2 musim, maka turbin jenis
Cross-flow cocok untuk kondisi di Indonesia. Konstruksinya
yang sederhana dapat memudahkan instalasi dengan head 1 200 m. Walaupun sederhana, efisiensinya sudah mencapai 82 %
karena terdapat 2 kali pemanfaatan energi air.
Pertama kali, turbin ini dikembangkan di Jerman.
Seiring jalannya waktu, turbin ini mengalami perkembangan
sampai sekarang. Adapun jenis yang terbaru adalah turbin
Cross-flow T-15. Untuk mencapai hal tersebut, tentu harus
mengetahui perkembangan teknologi turbin dari tahun ke
tahun agar dapat membantu mengembangkannya. Tidak hanya
di luar negri, turbin jenis ini pun sudah banyak berkembang di
Indonesia karena memang sesuai dengan kondisi geografisnya.
perkembangan turbin jenis cross-flow sebagai pengaplikasian
PLTMH di Indonesia. Hal ini dapat dijadikan sebagai
referensi dalam mengembangkan turbin jenis ini.
II. DASAR TEORI
A. Peran Turbin dalam Suatu Pembangkit Listrik
Dalam pembangkit listrik, turbin merupakan peralatan
utama selain generator. Turbin adalah sebuah mesin berputar
yang mengambil energi dari aliran fluida. Fluida yang
bergerak
menjadikan
baling-baling
berputar
dan
menghasilkan energi untuk menggerakkan rotor.
Fungsi turbin pada pembangkit hidro sendiri adalah
untuk mengubah energi potensial menjadi energi kinetik,
gaya jatuh air yang mendorong baling-baling menyebabkan
turbin berputar. Turbin air kebanyakan seperti turbin reaksi,
dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk memutar
baling-baling digantikan air untuk memutar turbin.
Perputaran turbin ini di hubungkan ke generator.
Kata Kunci – cross-flow, turbin, PLTMH, efisiensi
I. PENDAHULUAN
Turbin merupakan salah satu komponen penting dalam
suatu pembangkit listrik manapun. Turbin terdiri dari
berbagai jenis yang antar jenis turbin tersebut memiliki
efisiensi yang berbeda pula. Salah satu jenis turbin adalah
turbin cross-flow. Seiring jalannya waktu, turbin jenis crossflow ini banyak mengalami perkembangan mulai dari asal
penemunya di Jerman sampai dengan saat ini turbin jenis ini
banyak digunakan di PLTMH yang ada di Indonesia. Hal
tersebut disebabkan karena letak geografis Indonesia cocok
dengan konstruksi dari turbin ini yaitu terdapat banyak aliran
sungai. Oleh karena itu agar lebih memahami tentang seluk
beluk turbin ini dibutuhkan suatu paper tentang
B. Jenis – Jenis Turbin
Berdasarkan perubahan momentum fluida kerjanya, turbin air
dapat dibagi atas dua tipe yaitu :
1.
Turbin Reaksi
Pada turbin reaksi, seluruh energi potensial dari air
dirubah menjadi energi kinetik pada saat air melewati
lengkungan sudu-sudu pengarah, dengan demikian
putaran runner disebabkan oleh perubahan momentum
oleh air. Turbin termasuk jenis turbin reaksi diantaranya
Turbin Francis, Turbin Kaplan dan Turbin Propeller.
2.
Turbin Impuls
M1
Semua energi potensial air pada turbin ini dirubah
menjadi menjadi energi kinetis sebelum air masuk/
menyentuh sudu-sudu runner oleh alat pengubah yang
disebut nozle. Turbin termasuk jenis turbin ini antara lain
Turbin Pelton, Turbin Turgo, dan Turbin Cross-Flow.
diperoleh dari tahap kedua adalah 20 %nya dari tahap
pertama [4].
C. Konstruksi Turbin Jenis Cross-flow
Turbin air cross-flow yang selama ini dibuat termasuk
jenis turbin air impuls. Pada turbin ini aliran air masuk ke
turbin melalui sebuah pipa pesat (penstock). Aliran melewati
sudu gerak turbin sebanyak dua kali dengan arah relatif tegak
lurus poros turbin. Dalam hal ini tidak ada aliran arah aksial,
sehingga tidak terdapat gaya– gaya yang bekerja dalam arah
poros turbin.
Air masuk roda gerak turbin ke sudu gerak tingkat
pertama dari arah luar roda menuju kearah tegak lurus poros,
kemudian aliran air melalui bagian tengah roda gerak yang
kosong dan airnya akan mengenai sudu gerak untuk kedua
kalinya dan kemudian keluar turbin. Diantara tingkat pertama
dan tingkat kedua aliran membentuk jet pada daerah terbuka
dengan tekanan yang sama dengan tekanan atmosfer. Aliran
yang terjadi secara fisik harus memenuhi prinsip kekekalan
massa [6].
Turbin impuls pelton beroperasi pada head relatif
tinggi, sehingga pada head yang rendah operasinya kurang
efektif atau efisiensinya rendah. Karena alasan tersebut,
turbin pelton jarang dipakai secara luas untuk pembangkit
listrik skala kecil. Sebagai alternatif turbin jenis impuls yang
dapat beroperasi pada head rendah adalah turbin cross-flow
atau turbin impuls aliran Ossberger.
Turbin cross-flow dapat dioperasikan pada debit 10
liter/detik hingga 10000 liter/detik dan head antara 1 s/d 200
m [4]. Komponen–komponen utama konstruksi turbin crossflow adalah sebagai berikut :
1. Rumah Turbin
2. Alat Pengarah (distributor)
3. Roda Jalan
4. Penutup
5. Katup Udara
6. Pipa Hisap
7. Bagian Peralihan
Aliran air dilewatkan melalui sudu sudu jalan yang
berbentuk silinder, kemudian aliran air dari dalam silinder ke
luar melalui sudu-sudu. Jadi perubahan energi aliran air
menjadi energi mekanik putar terjadi dua kali yaitu pada
waktu air masuk silinder dan air keluar silinder. Energi yang
Gambar II.1. Konstruksi turbin cross-flow [4]
Air yang masuk sudu diarahkan oleh alat pengarah
yang sekaligus berfungsi sebagai nozle seperti pada turbin
pelton. Prinsip perubahan energi adalah sama dengan turbin
impuls pelton yaitu energi kinetik dari pengarah dikenakan
pada sudu-sudu pada tekanan yang sama. Turbin cross-flow
menggunakan nozle persegi panjang yang lebarnya sesuai
dengan lebar runner. Pancaran air masuk turbin dan
mengenai sudu sehingga terjadi konversi energi kinetik
menjadi energi mekanis.
Gambar II 2. Aliran masuk turbin cross-flow [4]
Air mengalir keluar membentur sudu dan
memberikan energinya (lebih rendah dibanding saat masuk)
kemudian meninggalkan turbin.
III. METODE PENELITIAN
M2
Adapun metode yang digunakan dalam penulisan karya
ini adalah metode pengolahan data sekunder. Metode ini
yaitu dengan mengumpulkan data dari beberapa literatur
Mempelajari tentang
konsep dasar PLTMH
Mempelajari dan
memahami konsep
turbin Crossflow
Mencari sumber
informasi tentang
perkembangan PLTMH
Mempelajari dan
mengkaji sejarah
transfer teknologi turbin
cross-flow di Indonesia
Demikian juga daya guna atau efisiensi rata-rata turbin
ini lebih tinggi dari pada daya guna kincir air. Hasil
pengujian laboratorium yang dilakukan oleh pabrik turbin
Ossberger Jerman Barat yang menyimpulkan bahwa daya
guna kincir air dari jenis yang paling unggul sekalipun hanya
mencapai 70 % sedang effisiensi turbin Cross-Flow mencapai
82 % [5]. Tingginya effisiensi Turbin Cross-Flow ini akibat
pemanfaatan energi air pada turbin ini dilakukan dua kali,
yang pertama energi tumbukan air pada sudu-sudu pada saat
air mulai masuk, dan yang kedua adalah daya dorong air pada
sudu-sudu saat air akan meninggalkan runner.
Mengambil kesimpulan
tentang perkembangan
PLTMH jenis turbun
cross-flow
Menganalisis dampak
dari transfer teknologi
cross-flow di Indonesia
Mengumpulkan data
hasil penyebaran
penggunaan PLTMH
dengan turbin crossflow
di dunia dan Indonesia
Adanya kerja air yang bertingkat ini ternyata
memberikan keuntungan dalam hal efektifitasnya yang tinggi
dan kesederhanaan pada sistim pengeluaran air dari runner.
Kurva di bawah ini akan lebih menjelaskan tentang
perbandingan efisiensi dari beberapa turbin konvensional.
Mempelajari tentang
perkembangan jenis turbin
cross-flow sampai saat ini
yang berkaitan dengan topik yang dibicarakan. Setelah itu
data tersebut dianalisis dan disimpulkan.
Gambar III.1. Flow chart metode penelitian
IV. ANALISIS
Gambar IV.1. Efisiensi turbin konvensional [7]
A. Kelebihan Turbin Jenis Cross-flow
Pemakaian
jenis
Turbin
Cross-Flow
lebih
menguntungkan dibanding dengan pengunaan kincir air
maupun jenis turbin mikro hidro lainnya. Penggunaan turbin
ini untuk daya yang sama dapat menghemat biaya pembuatan
penggerak mula (runner) sampai 50 % dari penggunaan
kincir air dengan bahan yang sama [7].
Dari kurva tersebut ditunjukan hubungan antara
effisiensi dengan pengurangan debit akibat pengaturan
pembukaan katup yang dinyatakan dalam perbandingan debit
terhadap debit maksimumnya. Untuk turbin Cross-Flow
dengan Q/Qmak = 1 menunjukan effisiensi yang cukup tinggi
sekitar 80%, disamping itu untuk perubahan debit sampai
dengan Q/Qmak = 0,2 menunjukan harga effisiensi yang
relatif tetap [7].
Penghematan ini dapat dicapai karena ukuran Turbin
Cross-Flow lebih kecil dibanding kincir air. Diameter kincir
air yakni roda jalan atau runnernya biasanya 2 meter ke atas,
tetapi diameter Turbin Cross-Flow dapat dibuat hanya 20 cm
saja sehingga bahan-bahan yang dibutuhkan jauh lebih
sedikit, itulah sebabnya bisa lebih murah.
Dari kesederhanaannya jika dibandingkan dengan jenis
turbin lain, maka turbin Cross-flow yang paling sederhana.
Sudu-sudu Turbin Pelton misalnya, bentuknya sangat pelik
sehigga pembuatannya harus dituang. Demikian juga runner
Turbin Francis, Kaplan dan Propeller pembuatannya harus
melalui proses pengecoran/tuang. Tetapi runner Turbin
Cross-flow dapat dibuat dari material baja sedang seperti
M3
ST.37, dibentuk dingin kemudian dirakit dengan konstruksi
las. Demikian juga komponen-komponen lainnya dari turbin
ini semuanya dapat dibuat di bengkel-bengkel umum dengan
peralatan pokok mesin las listrik, mesin bor, mesin gerinda
meja, bubut dan peralatan kerja bangku, itu sudah cukup.
dengan sumbu turbin. Turbin air cross-flow adalah sebuah
turbin air radial dimana aliran air masuk dan keluar rotor
melalui lingkaran rotor yang sama.
Turbin air cross-flow pertama kali diperkenalkan oleh
A.G.M.Mitchell (Austria) dan D.Banki (Hungaria) pada awal
abad ini (Mosonyi, 1966) [4]. Penemuan turbin ini sangat
didasarkan pada usaha untuk mencari jenis turbin baru yang
lebih kecil, sederhana dan lebih murah dibandingkan dengan
jenis turbin yang lainnya. Sebagai hasilnya, turbin air crossflow yang hanya memerlukan proses pembuatan yang
sederhana. Turbin air cross-flow sangat terkenal untuk
pembangkit daya ukuran kecil hingga sedang. Untuk
jangkauan daya yang dapat dihasilkan, turbin air cross-flow
telah dapat menggantikan kincir air yang sederhana sampai
dengan turbin impuls dan reaksi yang rumit pembuatannya.
Dari kesederhanaannya itulah maka turbin Cross-flow
dapat dikelompokan sebagai teknologi tepat guna yang
pengembangannya di masyarakat pedesaan memiliki prospek
cerah karena pengaruh keunggulannya sesuai dengan
kemampuan dan harapan masyarakat.
Disamping itu untuk penggunaannya di Indonesia, turbin
jenis ini sangat cocok dengan letak dan kondisi geografis. Di
Indonesia terdapat banyak aliran sungai dan terdapat 2
macam musim, yaitu hujan dan kemarau. Ketika hujan, maka
debit aliran air di sungai meningkat, begitu pun sebaliknya
ketika musim kemarau. Turbin ini termasuk ke dalam turbin
jenis impuls dimana cara penggunaan dengan memanfaatkan
semprotan aliran air dari penstock. Jadi ketika kemarau
dengan debit aliran sungai yang berkurang pun dapat tetap
jalan karena sebelumnya aliran air ditampung terlebih dahulu
di bak pengendap atau forebay baru dijatuhkan melalui
penstok ke turbin. Sehingga putaran turbin pun masih
berjalan. Beda halnya dengan turbin jenis reaksi dimana cara
penggunaannya yaitu dengan ditanam di dalam aliran sungai.
Ketika air surut, maka terjadi penurunan kerja turbin. Oleh
karena itu efisiensinya pun berkurang karena putaran
turbinnya tidak maksimal sehingga daya yang dihasilkan pun
berkurang.
C. Perkembangan Turbin Jenis Cross-flow Di Indonesia
Instalasi PLTMH yang tertua di Indonesia sudah dimulai
sejak tahun 1923 di suatu perkebunan teh di Jawa Barat yang
sampai saat ini alatnya masih digunakan [1]. Alatnya pun
masih sangat sederhana yaitu berupa kincir air yang terbuat
dari kayu yang dipasang di aliran sungai. Pada tahun 1980,
pertama kalinya dikembangkan turbin sederhana di desa
Padasuka, Cianjur [1].
Dari beberapa penjelasan tersebut penggunaan turbin
jenis Cross-flow merupakan solusi yang tepat untuk memasok
energi di Indonesia dengan memanfaatkan potensi alam yang
terdapat di Indonesia.
Gambar IV.2. Turbin sederhana di Padasuka [1]
B. Perkembangan Turbin Jenis Cross-flow Dunia
Lalu pada tahun 1984 mulai mengembangkan turbin
jenis cross-flow. Di tahun 1986, Indonesia mulai mendesain
sendiri turbin cross-flow 15 kW yang didanai oleh
pemerintah New Zealand. Itu adalah proyek mikrohidro
pertama yang modern di Indonesia yang dikembangkan oleh
komunitas di Pondok Pesantren Darussalam, Subang.
Berdasarkan penjelasan, dapat dilihat bahwa turbin jenis
Cross-flow merupakan salah satu jenis turbin yang paling
direkomendasikan sehingga banyak digunakan sebagai turbin
untuk instalasi pada PLTMH di Indonesia karena sesuai
dengan kondisi lingkungan di Indonesia. Alangkah baiknya
jika mengetahui perkembangan turbin jenis ini untuk
referensi dalam pengembangan turbin jenis ini ke depannya.
Turbin tipe ini dibuat pertama kali di Eropa. Nama
cross-flow diambil dari sistem aliran air yang menyilang
melintasi runner dalam menghasilkan putaran. Turbin crossflow ini mempunyai arah aliran yang radial atau tegak lurus
M4
Pada tahun 1988 – 1993, Indonesia mengadakan Small
Metal Enterprise Development Program by Swisscontact
yang bekerjasama dengan Politeknik ITB. Seiring dengan
berjalannya program tersebut, tahun 1989 ada kerjasama
antara Indonesia dengan Jerman dalam bidang riset dan
pendidikan. Beberapa mahasiswa asal Indonesia mengikuti
pelatihan di GTZ Jerman tentang mikrohidro.
Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit GmbH
(GTZ) merupakan kerjasama antara Pemerintah Indonesia
dan Pemerintah Jerman dalam bidang teknik berdasarkan atas
masalah ekonomis, sosial, politis dan ekologis dan pada saat
ini memfokuskan reformasi ekonomi, kesehatan dan
desentralisasi. GTZ melakukan studi tentang penerapan
jaringan yang berorientasi permintaan di bidang riset dan
pengembangan teknologi. Salah satu program dari GTZ
adalah memberikan pelatihan tentang PLTMH yang
merupakan pengembangan teknologi dari PLTMH yang
sudah ada dengan teknologi baru dari Jerman.
Gambar IV.3. Hasil Transfer Teknologi dari Jerman [2]
Setelah mendapatkan banyak ilmu dari Jerman, tahun
1998 Indonesia mulai mengekspor turbin yang pertama
kalinya ke Leyte, Filiphina.
Untuk mewadahi pengembangan PLTMH di Indonesia,
maka pada tahun 1999 didirikanlah Bandung Hydro
Association (BHA).
Setahun kemudian, manufaktur turbin di Indonesia sudah
mulai membaik. Salah satunya adalah dengan adanya
peralatan untuk pengujian keseimbangan turbin. Pemerintah
pun mengapresiasi atas perkembangan ini.
Efek dari membaiknya sistem di Indonesia, maka banyak
bermunculan perusahaan di bidang manufaktur turbin dan
kontrol diantaranya yaitu PT Cihanjuang Inti Teknik di tahun
2001, PT Renerconsys, PT Prowater, John, Linggih, PT Cipto
di tahun 2006 [2]. Dari sanalah perkembangan PLTMH
semakin membaik dan semakin banyak diminati sebagai
energi tepat guna.
Itulah perkembangan turbin jenis Cross-flow di
Indonesia. Pada dasarnya dari tahun ke tahun, penyebaran
turbin di Indonesia selalu menjadi perkembangan. Hal
tersebut disebabkan karena trubin ini cocok dengan letak
geografis Indonesia. Turbin ini termasuk ke dalam jenis
impuls yaitu penggerakan runnernya dengan menggunakan
semprotan dari aliran air. Di Indonesia terdapat 2 musim,
yaitu hujan dan kemarau. Dalam musim hujan tentunya debit
air sungai melimpah, begitu pun sebaliknya ketika kemarau.
Turbin ini prinsipnya dengan membendung air dan dialirkan
ke pipa pesat yang menuju turbin. Aliran air dari pipa pesat
itu akan menyemprot runner yang kemudian menggerakan
rotor. Walaupun musim kemarau tidak terlalu berpengaruh
karena air sama-sama ditampung dulu lalu di alirkan ke pipa
pesat untuk kemudian menggerakkan turbin. Beda halnya
dengan jenis turbin reaksi yang penyimpanannya di tanam
dalam sungai. Sehingga ketika air surut, maka runner akan
berkurang kecepatan putarnya dan efisiensi turbin pun akan
menurun.
Dalam pelatihan tersebut dipelajari juga tentang turbin
jenis cross-flow T7 yang didesain oleh SKAT-Swiss. Lalu
dimodifikasi dan muncullah tipe T12 [1].
Pada tahun 1990 – 1991, merupakan awal dari
pengembangan PLTMH cross-flow di Indonesia, tetapi
mengalami perbedaan konsep dan belum sepenuhnya dapat
diterima. Tahun 1991 – 1993 merupakan fasa awal dari
proyek PLTMH cross-flow di Indonesia. Tahun 1992, proyek
PLTMH cross-flow berhasil diperkenalkan sebagai metode
transfer teknologi dari Jerman untuk pengembangan dari
PLTMH yang sudah ada di Indonesia. Di tahun ini pun
muncul perusahaan manufaktur turbin jenis cross-flow
pertama di Indonesia, yaitu PT Heksa Prakarsa Teknik yang
bertempat di Kompleks Cimindi Raya AK-4 Cimahi.
Pada tahun 1994, beberapa mahasiswa Indonesia belajar
tentang PLTMH di Swiss. Lalu 2 tahun kemudian, pendanaan
proyek PLTMH meningkat secara signifikan. Di tahun yang
sama pun telah diperkenalkan Electronic Load Control (ELC)
dibawah kerjasama dengan GTZ.
M5
D. Perkembangan Turbin Jenis Cross-flow
Dalam perkembangannya, turbin jenis cross-flow
memiliki beberapa tipe turbin. Berikut adalah tipe-tipe turbin
cross-flow yang pernah dikembangkan.
TABEL I
TIPE-TIPE TURBIN CROSS-FLOW
Tipe
Turbin
T-1 XFlow [8]
T-3 XFlow [8]
Tahun
1976
1980
Keterangan
T-8 XFlow [9]
SKATSwitzerland
Daya max 60
Kw
Efisiensi
70%
SKATSwitzerland
Daya max 70
Kw
Efisiensi
75%
T-9 Xflow
[10]
T-12 Xflow [2]
1992
1996
T-15
D500 [2]
2005
E. Pengaplikasian Turbin Jenis Cross-flow di Indonesia
Seiring perkembangan turbin jenis cross-flow di
Indonesia, banyak sekali proyek yang berhasil dikerjakan
oleh engineer-engineer Indonesia terutama dalam
pengaplikasian teknologi turbin jenis cross-flow sebagai hasil
dari transfer energy dari Jerman dan sebagai energi tepat
guna untuk di Indonesia. Sudah banyak konsumen yang lebih
memilih teknologi ini. Akibat permintaan dari konsumen
meningkat akan teknologi ini, maka banyak perusahaan
bermunculan di bidang ini. Salah satu perusahaan pertama
yang mengembangkan teknologi turbin jenis cross-flow di
Indonesia adalah PT Heksa Prakarsa Teknik. Sudah banyak
proyek yang dikerjakan oleh perusahaan ini. Perusahaan yang
berdiri pada tahun 1992 ini telah memproduksi turbin
sebanyak 263 unit sampai tahun 2013 (domestik: 231 unit,
ekspor: 32 unit)[2]. Berikut adalah periode produksi
perusahaan ini
1985
1995
1998
Gambar
Daya minimal
20 Kw
T-7 XFlow [2]
T-14
D300 [2]
Daya 30 kW
– 200 Kw
Head 6 – 140
m
Debit 225 –
900 liter/detik
Efisiensi 76
%
Head 5 – 100
m
Daya 50 –
700 kW
Efisiensi 80
%
Turbin X-flow
sebagai bentuk
redesign dari
turbin tipe T-7
dengan ukuran
lebih besar di
Nepal
Perkembangan
lebih
lanjut
dari turbin Xflow
TABEL II
PERIODE PRODUKSI PT HEKSA
Tahun
1992 – 2000
(Prioneer period)
2001 – 2005
(Survival period)
2006 – 2013
(Booming period)
Jumlah Produksi
42 unit (4-6 unit pertahun)
27 unit (4-6 unit pertahun)
185 unit
pertahun)
(30-40
unit
Konsumen domestik produk dari perusahaan ini adalah
Dirjen LPE, Dinas Pertambangan & Energi Propinsi Kabupaten, LSM & Perorangan, Perkebunan dan
Pertambangan.
Daya
maksimal 125
Kw
Efisinsi
minimum
55%
M6
menempuh beberapa tahapan sehingga teknologi ini banyak
digunakan di Indonesia. Dibandingkan turbin jenis lainnya,
turbin cross-flow memiliki konstruksi yang sederhana,
efisiensi cukup tinggi, dan cocok dengan kondisi alam dan
musim di Indonesia. Maka dengan hal tersebut dapat
dikatakan bahwa pengaplikasian turbin jenis cross-flow di
Indonesia merupakan energi yang tepat guna karena
memanfaatkan potensi yang ada di alam Indonesia dengan
perubahan musim yang tidak terlalu berpengaruh terhadap
effisiensinya.
[1]
Gambar IV.4. Peta persebaran produk di domestik dan ASEAN [2]
Disamping digunakan di domestik, produknya pun sudah
digunakan di luar negeri.
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
Gambar IV.5. Peta persebaran produk di benua Afrika [2]
[9]
Dari sampel data perusahaan tersebut dapat dilihat
bahwa PLTMH ini sudah diminati tidak hanya di Indonesia,
tapi sampai luar negeri. Hampir di seluruh bagian Indonesia
sudah menggunakan teknologi ini. Hal tersebut disebabkan
karena cocok dengan kondisi geografis Indonesia. Sudah
banyak yang memanfaatkan teknologi ini sebagai teknologi
alternatif dengan memanfaatkan potensi yang ada di alam.
Asalkan adanya aliran sungai yang dibendung sudah dapat
menggunakan teknologi ini. Konstruksinya yang sederhana
tapi efisiensinya tinggi. Sehingga pemanfaatan potensi alam
dapat lebih maksimal dengan dana yang minimal. Karena
konstruksinya
sederhana,
transportasi
untuk
pengangkutannya pun relatif mudah dibawa ke pedesaan
yang kebanyakan medan jalannya sulit dilalui kendaraan.
Dengan beberapa pertimbangan tersebut maka turbin jenis
cross-flow cocok untuk diaplikasikan di Indonesia.
[10]
V. KESIMPULAN
Turbin jenis cross-flow merupakan salah satu bentuk
transfer teknologi dari Jerman di bidang PLTMH di
Indonesia. Dalam proses pengaplikasian turbin ini banyak
M7
VI. DAFTAR PUSTAKA
Direktorat Jenderal Energi Baru Terbarukan dan
Konservasi Energi Republik Indonesia, “PLTMH
Project in Indonesia”, November 2011.
Sandy Akbar Nusantara, PT Heksa Prakarsa Teknik PT Rekayasa Energi Terbarukan, “Basic Knowledge of
Microhydro Power”, Juni 2014.
Fundamentals.
Mikrohidro
Installation
Sizing
[Internet]. Diakses tanggal 01 Juli 2014. Tersedia di
http://www.pumpfundamentals.com/
J, Tanto. “USU Institutional Repository – Turbin”.
2010.
Haimerl, L.A. “Cross-flow Turbine”, 1960.
Sunyoto. 2010. “Klasifikasi Turbin Air”. Crayonpedia.
Suwarsono, Agus. Karakteristik Turbin Cross-flow
[Internet]. Diakses tanggal 01 Juli 2014. Tersedia di
http://www.agussuwasono.com.
Local Experience with Micro-Hydro Technology
(SKAT, 1985, 171 p.) [Internet]. Diakses tanggal 15
Juli 2014. Tersedia di http://www.nzdl.org.
Entec AG Consulting & Engineering, “Development
history of entec Cross Flow Turbines”, Januari 2007.
Ir. Sentanu H, “Pembangkit Listrik Tenaga
Mikrohidro”, November 2013.