daya dan randemen turbin yang baik, kemudian baru dibuat roda turbin yang besarsesungguhnya menurut bentuk modelnya.
2.3 Turbin Vortex
Turbin vortex adalah turbin yang menggunakan aliran vortex gravitation water vortex sebagai penggerak utama dari sudu. Aliran vortex ini sendiri adalah aliran
melingkar mengerucut,dengan menggunakan sifat fisika dari air yang mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah maka akan didapat vortex
[11].
Gambar 2.21 skema aliran vortex Sumber : Zotloeterer,2007
Gambar 2.22 Aliran vortex Sumber : Zotloeterer,2007
Sehingga Turbin Vortex itu adalah turbin yang menggunakan aliran ini sebagai penggerak. Aplikasi penggunaan vortex ini sendiri dikembangkan oleh Zotlöterer
enterprise in Obergrafendorf in Lower Austria yang mendapat paten pada tahun 2004. Pengunaan turbin vortex ini sendiri adalah memasang sudu penggerak yang
dihubungkan dengan generator sehingga dapat menghasilkan listrik.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.23 Generator yang dipasang pada sudu penggerak Sumber : Zotloeterer,2007
Beberapa kelebihan dari turbin ini dibandingkan dengan beberapa tubin lain diantaranya,
Biaya pemasangan relatif murah dan menggunakan konsep yang sederhana.
Pada penggunaan di alirannya aman bagi ikan,mikroba dan lain – lain,karena menggunakan tekanan yang rendah.
Baik dikembangkan di aliran air yang menggunakan debit yang besar tetapi head yang rendah seperti sungai. Indonesia sendiri memiliki
sumber daya berupa sungai besar. Efisiensi dari hasil pengujian dari Zotlöterer enterprise lebih baik
dibandingkan beberapa jenis turbin yang lain. Gravitation Water Vortex Power Plan GWVPP ini sendiri untuk head yang
rendah antara 0.7 m sampai dengan 2m. Flow rate atau debitnya antar 0,05 sampai 20 ms
3
, dan tenaga digunakan antara 0.5 sampai 160kW
[11].
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.24 gravik perbandingan antara head vs flow rate. Sumber : Zotloeterer,2007
Penyederhaan konsep ini adalah masuknya energi potensial air menuju tank- vortex berupa energi kinetik. Energi kinetik ini sendiri memfokuskan sebagai
energi putaran yang mengerucut di pusat aliran vortex. Kemudian Turbin vortex mengubah energi putaran yang disambungkan melalui sudu ke generator.
Beberapa jenis dari turbin vortex :
a b
Gambar 2.25 turbin vortex Zotlöterer a.sudu 5, pengembangan pertama Zotlöterer enterprise tahun 2005
b.sudu banyak tahun 2009 Sumber : Zotloeterer,2007
SUDU 5
SUDU BANYAK
Universitas Sumatera Utara
Head: 1,5m
Head: 1,5m
Flow rate: 0,9m³s Flow
rate: 0,9m³s
Efficiency of the old turbine design: 54 Efficiency of the Zotlöterer turbine
design: 80 Electrical power: 6,1kW max. 7,5kW
Electrical power: 8,3kW max. 10kW
Annual working capacity: 44.000kWh Annual working
capacity: 60.000kWh Dari perbandingan turbin diatas,dapat disimpulakn bahwa semakin banyak sudu
dengan debit yang kurang-lebih sama,maka daya yang dihasilkan akan semakin besar.
c d
Gambar 2.26 turbin vortex Zotlöterer c. turbin vortex di sungai kecil di austria tahun 2011
d. turbin vortex di nantes france 2012 Sumber : Zotloeterer,2007
Head: 0,9m
Head: 1m
Flow rate: 2x 0,7m³s Flow
rate: 0,3m³s
Electrical power: 2x 3,5kW Electrical
power 1,7kW
Annual working capacity: 25.000kWh Annual working capacity:
8.500kWh
Universitas Sumatera Utara
2.4 Performansi dan Efisiensi Turbin