Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro Dengan Turbin Pelton Sebagai Alat Peraga Mata Kuliah Energi Baru Dan Terbarukan T1 612007038 BAB IV

BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA

Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian alat serta analisis dari hasil
pengujian. Tujuan dilakukan pengujian adalah mengetahui sejauh mana kinerja
hasil perancangan yang telah dibahas pada Bab III serta mengetahui tingkat
keberhasilan setiap spesifikasi yang telah diajukan. Pengujian yang dilakukan
meliputi pengujian perbagian maupun keseluruhan sistem.

4.1

Pengujian Sensor Flowmeter
Pengujian untuk mengetahui debit air yang akan tertampil pada LCD
16x2 dalam liter/menit, agar menjadi satuan internasional dalam m3/s maka
harus diubah menggunakan persamaan berikut:
1 liter/menit = 1*10 -3 m3/s.
60
Setelah mengetahui debit dapat dihitung besarnya Head untuk
mengetahui Daya PLTMH yang keluar dari nozzle. Pengujian dilakukan
dengan cara memutar tuas potensiometer dari posisi maksimal sampai
dengan posisi minimal, hal ini ditujukan juga untuk mendapatkan resolusi

debit air yang dapat dihasilkan dan ditampilkan pada LCD oleh alat peraga.
Hasilnya dapat dilihat pada gambar 4.1.

Gambar 4.1 Pengujian Flowmeter

24

Dari pengujian didapatkan debit maksimal yang dihasilkan sebesar 27
liter/menit = 0.45 * 10 -3 m3/s. dan debit minimal yang dapat ditampilkan
adalah sebesar 3 liter/menit = 0.05 * 10 -3 m3/s. dan debit minimal atau debit
terkecil yang dapat memutar turbin adalah sebesar 7 liter/menit = 0.12 * 10-3
m3/s. Dibawah debit minimal turbin sudah tidak dapat berputar untuk
menggerakan generator, jadi tidak ada tegangan yang dihasilkan.
Setelah diketahui debit air, langkah selanjutnya adalah menghitung
Head. Kita pakai debit maksimal 27 liter/menit dan kita ubah dulu ke dalam
satuan internasional debit air (Q) m3/s dengan cara seperti berikut:
Dari persamaan 1 liter = 1 dm3 = 10−3 m3.
27 liter/menit = 27 x 10-3 m3/menit
1 menit dibagi 60 agar menjadi detik (s), maka debit air (Q) menjadi
0.45 x 10-3 m3/s.

Setelah diubah langkah selanjutnya adalah mencari kecepatan aliran,
dari persamaan (2.1) diketahui :
diameter nozzle adalah 8 mm = 8 x 10 -3 m, maka didapat :
Q = A.v =

.v

-3

0.45 x 10 = 22/7 * (4 x 10 -3)2 * v
0.45 x 10-3 / 5.03 x 10-5 = v
v = 8.95 m/s

Terakhir adalah mencari Head yang ada pada nozzle. Dari persamaan
(2.3) maka akan didapatkan:
v = √(2gH)
8.95 = √(2gH)
8.952 / 2 = 10 H
40.05 = 10 H

4=H

Head = 4 m

25

Maka akan diketahui daya PLTMH yang dihasilkan dari semburan
nozzle adalah sebesar :
P=ρQgH
P = 1000 * 0.45 x 10-3 * 10 * 4
P = 18 W

4.2

Pengujian Modul Pompa Air
Pengujian ini untuk melihat seberapa besar daya yang dipakai oleh
pompa air untuk menghasilkan daya minimal sampai maksimal pada
PLTMH atau keluaran nozzle lebih tepatnya. Percobaan juga dapat dilihat
pada gambar 4.1. pada LCD besar disamping tuas potensiometer, dan hasil
percobaan dapat dilihat pada tabel 4.1.

Dari table hasil pengujian didapatkan daya yang dibutuhkan pompa
air untuk menghasilkan debit maksimal adalah 223V * 1.4A = 312.2W.
Tabel 4.1 Pengujian Modul Pompa Air
No.

4.3

Debit Maksimal
Tegangan (V)

Arus (A)

1

223

1.4

2

223

1.4

3

224

1.4

4

223

1.4

5

223

1.4

6

223

1.4

7

224

1.4

8

223

1.4

9

223

1.4

10

223

1.4

Pengujian Output Generator
Pengujian keluaran tegangan dan arus generator tanpa beban yaitu
disaat saklar hitam pada posisi “0” dan dengan beban, yang dimaksud beban
sendiri yaitu dimana saat saklar kecil berada pada posisi beban “I” regulator
dan posisi beban “II” lampu pijar.

26

Tabel 4.2 Pengujian Output Generator Tanpa Beban
No.

Debit Maksimal
Tegangan (V)

Arus (A)

1

41.2

0

2

41.2

0

3

41.3

0

4

41.2

0

5

41.2

0

6

41.2

0

7

41.3

0

8

41.2

0

9

41.2

0

10

41.2

0

Pengujian keluaran generator tanpa beban dapat dilihat pada
gambar 4.1 bagian display generator, saklar hitam berada pada posisi “0”
menghasilkan tegangan rata-rata 41.2 VDC. Kemudian adalah pengujian
dengan beban regulator, posisi saklar hitam “I” Dapat dilihat pada gambar
4.2. Dan pengujian pada beban lampu pijar, saklar hitam posisi “II” dapat
dilihat pada gambar 4.3.

Gambar 4.2 Pengujian Keluaran Generator Pada Beban Regulator

Gambar 4.3 Pengujian Keluaran Generator Pada Beban Lampu Pijar

27

Tabel 4.3 Pengujian Output Generator Dengan Beban Regulator Pengisian Aki
No.

Debit Maksimal
Tegangan (V)

Arus (A)

1

15.3

0.38

2

15.3

0.38

3

15.2

0.37

4

15.3

0.38

5

15.3

0.38

6

15.3

0.38

7

15.2

0.37

8

15.3

0.38

9

15.3

0.38

10

15.3

0.38

Tabel 4.4 Pengujian Output Generator Dengan Beban Lampu Pijar 100 W
Debit Maksimal

No.

Tegangan (V)

Arus (A)

1

34.1

0.16

2

34.1

0.16

3

34.1

0.16

4

34.1

0.16

5

34.1

0.16

6

34.1

0.16

7

34.1

0.16

8

34.1

0.16

9

34.1

0.16

10

34.1

0.16

Dapat dilihat dari gambar 4.2 tegangan yang ada pada keluaran
generator adalah sebesar 15.3 V dengan arus 0.38 A, daya yang dapat
dihitung 15.3 * 0.38 = 5.814 W.

28

Kemudian adalah pengujian pada beban lampu pijar dapat dilihat
pada gambar 4.3. didapatkan data sebesar 31.2 V dan arus 0.16 A. maka
daya yang dibutuhkan lampu pijar adalah sebesar 4.992 W atau mendekati
5W.
Secara Keseluruhan dari data yang telah diperoleh pada pengujian
didapatkan hasil pembacaan sensor flowmeter yaitu sebesar 0.45 x 10-3
m3/s atau 27 liter/menit. Kecepatan laju air pada keluaran nozzle sebesar
8.95 m/s, dan dari perhitungan menghasilkan Head 4 m, maka daya
PLTMH yang tersedia pada nozzle adalah sebesar 18 W.
Tegangan keluaran dari generator tanpa beban adalah 41.2 VDC,
dengan arus 0 A. Dengan diberi beban regulator untuk pengisian aki
keluaran generator menjadi 5.814 W. Sedangkan untuk beban lampu pijar
adalah sebesar 5 W.

29