DESAIN ULANG PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA M (1)

DESAIN ULANG PEMBANGKIT LISTRIK
TENAGA MIKRO HIDRO (PLTMH)
WANGAN AJI GARUNG
WONOSOBO
Ashal Abdussalam 1,
1

2 Staf Pengajar FASTIKOM Studi Teknik Sipil, Universitas Sains Alquran,
Wonosobo
Email : ashalabdussalam@gmail.com, gb_ashal@yahoo.com
Abstrak

Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) memiliki kelebihan bisa
dibangun di daerah terpencil dan belum mempunyai aliran listrik dari PLN.
PLTMH Wangan Aji Garung Wonosobo dirancang untuk menghasilkan daya
sebesar 140 Kwh. Alasan mendasar dari desain ulang PLTMH ini adalah
mengetahui penyebab dari kehilangan daya, yang tidak mencapai daya yang
diinginkan.
Desain ulang Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Wangan Aji,
akan dimulai dari evaluasi mulai dari Intake, saluran pembawa, bak penenang, pipa
pesat, daya yang di hasilkan dari turbin, dan rendemen (efisiensi). Setelah

dilakukan evaluasi didapatkan bahwa intake, saluran pembawa, pintu air, dan pipa
pesat tidak perlu didesain ulang. Hasil lain dari evaluasi didapatkan bahwa bak
penenang perlu didesain ulang menjadi sandtrap, karena bak penenang kurang baik
dalam mengendapkan pasir. Pasir akan ikut masuk ke dalam turbin, sehingga turbin
harus dimatikan. Hal tersebut yang menyebabkan berkurangnya daya yang
dihasilkan dari PLTMH Wangan Aji. Pengambilan air sebagai penggerak turbin
pada Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Wangan Aji diambil dari
saluran pembawa yang digunakan untuk persawahan dengan luas kebutuhan lahan
mencapai 602 ha, dengan debit sebesar 9,8 m3/dt di dapatkan bahwasannya
kebutuhan air untuk persawahan adalah 1204 lt/dt, untuk itu debit tersisa adalah
8,596 m3/dt. Dengan debit sisa sebesar 8,596 m3/dt, maka akan dilakukan desain
ulang Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Wangan Aji yang baru
dengan debit pembangkitan sebesar 2,8 m3/dt.
Hasil desain ulang sandtrap adalah sepanjang P = 287 m, lebar = 3,5 m, dan
kedalaman minimum = 2,42 m. Randemen (efisiensi) yang didapatkan sebesar 78,01
% dengan debit yang dihasilkan sebesar 112 Kwh. Sedangkan untuk desain ulang
PLTMH menggunakan debit 2,8 m3/dt, sandtrap yang di dapat adalah P = 384 m,
lebar 4m, kedalaman = 3,68 m. Diameter pipa = 1,2 m. Turbin = propeller dengan
Ns 750 rpm. Pembangunan sandtrap baru denga debit 1,4 m3/dt memerlukan biaya
sebesar Rp 700.129.920,00 , sedangkan untuk PLTMH baru memerlukan biaya

sebesar Rp 2.323.350.635,00, dengan daya yang dihasilkan sebesar 1.661.808,96
kw pertahun.
Kata Kunci : PLTMH, Wangan Aji, Sand Trap, desain ulang, Randemen

Latar Belakang
Kehidupan masyarakat dewasa ini sangat bergantung kepada energi listrik. Listrik
merupakan sarana penunjang hidup manusia, penunjang dari segala aspek, mulai dari
aspek sosial, ekonomi, dan budaya. Listrik dalam kehidupan sehari-hari sangat
diperlukan untuk menunjang berlangsungnya hidup manusia yang lebih berkualitas
Energi listrik dihasilkan dari beberapa sumber, diantaranya adalah Pembangkit
Listrik. Berbagai jenis pembangkit listrik adalah Pembagkit Listrik Tenaga Uap
(PLTU), Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), Pembangkit Listrik Tenaga Gas
(PLTG), Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTPB), Pembangkit Listrik Tenaga
Diesel (PLTD) dan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH).
Indonesia merupakan negara dengan curah hujan yang tinggi dan juga beriklim
tropis, sehingga banyak sekali sungai besar maupun kecil yang potensi debitnya dapat
dimanfaatkan untuk pembangkitan litrik. Salah satunya adalah dimanfaatkan untuk
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). Akan tetapi pemanfaatan sungai untuk
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) di Indonesia masih terbatas, karena kurangnya
debit sungai yang besar, ketersediaan lahan dan dana. Di lain sisi banyak sungai dengan

debit kecil yang mengalir sepanjang tahun sehingga potensi ini dapat dimanfaatkan
untuk pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH).
Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) adalah pembangkit listrik tenaga
air skala kecil dengan batasan kapasitas antara 5 KW- 1 MW per Unit. Syarat dasar dari
pembangkit listrik tenaga air skala kecil adalah adanya air mengalir dan beda
ketinggian. Salah satu PLTMH yang ada di Kabupaten Wonosobo adalah PLTMH
Wangan Aji Garung Wonosobo, dengan beda ketinggian sebesar 11,21 m.
Dengan dimanfaatkannya sungai sebagai pembangkit listrik tenaga mikrohidro
(PLTMH)

akan mengurangi beban dari pemerintah terutama bidang kelistrikan.

Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH), sangat cocok diterapkan di Indonesia
karena potensi sungai dengan aliran yang hampir dipastikan tidak pernah berhenti
walaupun di musim kemarau. Pembangunan pembangkit listrik tenaga mikro hidro juga
dapat membentuk kemandirian dengan mengelola listrik secara swakelola.

Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) biasanya dibangun di desa-desa
yang terpencil yang belum mendapatkan pasokan listrik dari PLN. Air yang digunakan
dapat berasal dari saluran irigasi, sungai yang dibendung maupun air terjun. Daerah

yang sudah mendapatkan aliran listrik dari PLN bisa juga membuat Pembangkit Listrik
Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) sebagai aset untuk meningkatkan pendapatan asli dari
daerah setempat.
Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) Wangan Aji dibangun tahun 2006
dalam rangka mempromosikan pengembangan energi terbarukan yang ramah
lingkungan dengan memanfaatkan saluran irigasi sungai Wangan Aji dan dikoneksikan
ke sistem jaringan tegangan menengah PLN di Wangan Aji.

Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah yang sudah disebutkan, maka tujuan penelitian yang
ingin dicapai adalah :
1. Mengetahui debit saluran irigasi dan debit untuk turbin.
2. Mendesain Ulang PLTMH, supaya bisa memaksimalkan debit yang sudah ada.

Manfaat Desain Ulang
Manfaat yang diperoleh dari desain ulang Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro
(PLTMH)

ini adalah memberikan masukan kepada pengelola Pembangkit Listrik

Tenaga Mikrohidro (PLTMH) Wangan Aji, Garung, Wonosobo yaitu Koppontren PP
Roudlotuth Tholibien.

Perhitungan Ketersediaan Debit
Perhitungan ketersediaan debit dihitung dengan menggunakan data yang diambil
dari lapangan, berupa besarnya tinggi bukaan yang tersedia, pengukuran ketinggian air
yang berada di intake, saluran pembawa, bak penenang, dan pipa pesat. Perhitungan
ketersediaan debit berdasarkan Peraturan Standar Perencanaan Irigasi yang ada di KP
04 bab 3 tentang Bangunan Pengatur Muka Air.

Peluap Ambang Lebar
Menurut Anggrahini (2005), suatu peluap dinamakan ambang lebar apabila
paling tidak terdapat satu penampang diatas ambang yang mempunyai garis-garis arus
lurus sehingga pembagian tekanan di penampang tersebut adalah hydrostatik. Kemudian
peluap dinamakan sempurna apabila besarnya debit aliran Q tidak ditentukan atau tidak
dipengaruhi oleh kedalaman aliran di hilir peluap.
Menurut Triatmodjo (1992), peluap dinamakan ambang lebar apabila 𝑡 > 0,66𝐻,

dengan 𝑡 adalah tebal peluap (arah memanjang saluran) dan 𝐻 adalah tinggi peluapan.

Menurut buku standar perancangan irigasi Kriteria Perencanaan 04 (KP 04), alat

ukur ambang lebar banyak digunakan bahkan dianjurkan penggunaannya di dalam
jaringan irigasi. Bangunan ukur ambang lebar dianjurkan karena bangunan itu kokoh
dan mudah dibuat. Karena bisa mempunyai berbagai bentuk mercu, bangunan ini
mudah disesuaikan dengan tipe saluran apa saja. Hubungan tunggal antara muka air
hulu dan debit mempermudah pembacaan debit secara langsung dari papan duga, tanpa
memerlukan tabel debit.
Kemudian, untuk penjelasan tentang karakreristik peluap ambang lebar yang
diambil dari standar perancangan irigasi 04 (KP Irigasi 04) yaitu:
1. Kehilangan tinggi energi pada alat ukur cukup untuk menciptakan aliran kritis, tabel
debit dapat dihitung dengan kesalahan kurang dari 2%.
2. Kehilangan tinggi energi untuk memperoleh aliran moduler (yaitu hubungan khusus
antara tinggi energi hulu dengan mercu sebagai acuan dan debit) lebih rendah jika
dibandingkan dengan kehilangan tinggi energi untuk semua jenis bangunan yang
lain.
3. Sudah ada teori hidrolika untuk menghitung kehilangan tinggi energi yang
diperlukan ini, untuk kombinasi alat ukur dan saluran apa saja.
4. Karena peralihan penyempitannya yang bertahap (gradual), alat ukur ini mempunyai
masalah sedikit saja dengan benda-benda hanyut.

5. Pembacaan debit di lapangan mudah, khususnya jika papan duga diberi satuan debit
(misal m3/dt).
6. Pengamatan lapangan dan laboratorium menunjukkan bahwa alat ukur ini
mengangkut sedimen, bahkan di saluran dengan aliran subkritis.

7. Mercu datar searah dengan aliran, maka tabel debit pada dimensi purnalaksana dapat
dibuat, bahkan jika terdapat kesalahan pada dimensi rencana selama pelaksanaan
sekali pun. Kalibrasi purnalaksana demikian juga memungkinkan alat ukur untuk
diperbaiki kembali, bila perlu.
8. Bangunan kuat, tidak mudah rusak.
9. Di bawah kondisi hidrolis dan batas yang serupa, ini adalah yang paling. ekonomis
dari semua jenis bangunan lain untuk pengukuran debit secara tepat.
Fungsi saluran pembawa adalah untuk mengalirkan air dari intake ke bak penenang.
Saluran irigasi yang membawa air mulai dari saluran pemasukan (intake) hingga ke bak
penenang. Bagian dasar saluran dibuat landai agar tidak ada air yang terjebak di dalam
saluran air. Kemiringan dibuat sedemikian rupa agar hilangya ketinggian dapat
diminimalkan.
Perhitungan saluran pembawa menggunakan rumus Manning, yang biasa digunakan
untuk menghitung debit disaluran terbuka.
Rumus Manning :

V = 1/n x R^(2/3) x S ^(1/2)
n

= Koefisien kekasaran dinding Manning

R = Jari –jari hidrolis
S = Kemiringan dasar saluran
Bak penenang terletak dekat bangunan bendung. Struktur bak penenang berupa
pasangan batu kali dengan plesteran semen, terdiri dari bak pengendap, saluran
pelimpah (spillway), trashrack, dan bak penenang sendiri. Bangunan ini sering kali
dikenal dengan istilah head tank, sebagai reservoar air yang terletak pada sisi atas untuk
dialirkan ke unit turbin yang terletak di bagian bawah. Beda tinggi jatuhan air ini yang
dikenal sebagai head.
Bak penenang berfungsi untuk mengontrol perbedaan debit dalam pipa pesat
(penstock) dan saluran pembawa karena fluktuasi beban, disamping itu juga sebagai
pemindah sampah terakhir (tanah, pasir, kayu yang mengapung) dalam air yang
mengalir.
Volume bak penenang 10 m3 – 20 m3 kali debit yang masuk untuk menjamin aliran
steady di pipa pesat dan mampu meredam tekanan balik pada saat penutupan aliran di

pipa pesat, dengan Q = debit desain (m3/detik). Bak penenang direncanakan dengan
menetapkan kecepatan partikel sedimen sebesar 0.03 m/detik.
Pipa pesat ditempatkan 15 cm di atas dasar bak penenang untuk menghindari
masuknya batu atau benda–benda yang tidak diinginkan ke dalam turbin, karena
berpotensi merusak turbin.
Bangunan pintu air adalah sebuah bangunan berupa pintu air yang berfungsi
mengatur banyaknya air yang masuk kesaluran dan mencegah masuknya benda padat
dan endapan sedimen ke saluran. Pintu air merupakan pintu menuju saluran pembawa.
Lubang intake berada disamping bendungan atau di bibir sungai ke arah hulu sungai.
Pintu intake mengatur aliran air masuk dari sungai ke sistem pembawa air. Pintu intake
juga memungkinkan untuk menutup sama sekali aliran masuk selama periode perawatan
dan selama banjir.
Sandtrap adalah bangunan yang berfungsi mengendapkan fraksi- fraksi sedimen
yang lebih besar dari fraksi pasir halus (>0,06-0,07) mm agar tidak masuk kedalam
saluran biasanya ditempatkan di sebelah hilir bangunan pengambilan. Dalam
menentukan lokasi kantong lumpur kondisi alam sekitar sangat mempengaruhinya.
Kemiringan diperlukan untuk menghilangkan energi selama proses pengendapan.
Beberapa data yang harus dipersiapkan untuk mendesain kantong lumpur antara lain
adalah:
1. Data topografi untuk menentukan letak kantong lumpur.

2. Data kemiringan yang memadai.
3. Data sedimen
a) Diameter sedimen
b) Volume sedimen (diasumsi sebesar

0,5 permil )dari volume air yang mengalir.

c) Kebutuhan air untuk masuk ke bak penenang
d) Ukuran butiran (diandaikan kurang dari 70 mm)
Kehilangan Energi
Terjadi dua macam kehilangan energi pada saluran tertutup (penstock), yaitu major
losses dan minor losses. Major losses adalah kehilangan energi yang timbul akibat
gesekan dengan dinding pipa. Sedangkan minor losses diakibatkan oleh tumbukan dan
turbulensi, misal tejadi pada saat melewati kisi-kisi (trashrack), perubahan penampang,
belokan dan lain-lain

Pipa pesat adalah pipa yang mengalirkan air dari bak penenang ke turbin. Pipa pesat
mempunyai peran yang sangat fital dalam menentukan jumlah debit yang masuk ke
dalam turbin.
Pemilihan Turbin

Turbin merupakan peralatan mekanik yang mengubah energi potensial air menjadi
energi mekanik putaran air. Air yang memiliki tekanan dan kecepatan tertentu
menumbuk sudu-sudu turbin dan memutar runner turbin sehingga berputar dengan gaya
yang sebanding dengan daya dari potensi air.
Berdasarkan prinsip kerjanya, turbin air dibagi menjadi dua kelompok .
1. Turbin implus (cross-flow, pelton & turgo)
2. Turbin reaksi (francis, kaplan, propeller)
Ada beberapa jenis turbin air yang digunakan dalam pemanfaatan PLTMH yang
disesuaikan dengan besarnya debit air dan tinggi jatuh. Turbin yang paling banyak
digunakan untuk PLTMH di Indonesia adalah :
1.

Turbin Crossflow : cocok untuk applikasi tinggi jatuh medium 10-100 meter, daya
1 kW- 250 kW

2.

Tubin propeler ( open flume ) : cocok untuk tinggi jatuh rendah 1-10 meter dengan
debit air yang besar dan kecepatan putaran mencapai 310 – 1000 rpm

3.

Turbin Pelton : cocok untuk tinggi jatuh yang lebih tinggi dari 80 meter dengan
kecepatan Turbin Pelton (impuls) : 12 – 70 rpm

4.

Turbin Francis : cocok untuk applikasi jatuh tinggi jatuh lebih 8 – 300 dengan
kapasitas debit air 0,3 hingga 20 (m³/detik) meter untuk menghasilkan daya sebesar
500kW – 5000 kW dengan kecepatan Turbin Francis : 80 – 420 rpm

Daya Input
Teknik dari pembangkit listrik ini sangat sederhana, yaitu menggerakkan turbin
dengan memanfaatkan tenaga air. Untuk bisa menggerakkan turbin ini, harus ada air
yang mengalir deras karena perbedaan ketinggian. Jika di suatu daerah tidak ada air
yang mengalir deras, maka dibuat jalur air buatan misalnya bendungan kecil yang
berfungsi sebagai pembelok aliran air. Kemudian air yang mengalir deras akan sanggup
menggerakkan turbin yang disambungkan ke generator, sehingga dihasilkanlah energi
listrik dengan persamaan:
Di

= (Q x Ɣ x head)/75

Di

= Daya input pompa (hp)

Q

= Debit, (m3/dt)

Ɣ

= Berat jenis air (kg/m³)

Head = Tinggi jatuh (m)
Perhitungan Randemen (Efisiensi)
Efisiensi adalah tenaga yang keluar dari suatu alat dibagi dengan tenaga yang masuk
mesin dan dikalikan dengan 100 %. Ada beberapa macam efisiensi diantaranya adalah:
a. Over All Plant Efficiency
Over All Plant Efficiency adalah tenaga yang keluar dari generator dibagi tenaga yang
masuk turbin dikalikan dengan 100 %
b. Off Station Efficiency
Off Station Efficiency adalah tenaga yang keluar dari step – up trasnformator dibagi
dengan tenaga yang masuk turbin dikalikan dengan 100 %, atau efisiensi yang keluar
dari step – up trasnformator.
c. Over All System Efficiency
Over All System Efficiency adalah tenaga yang keluar dari step – down
trasnformator dibagi dengan tenaga yang masuk turbin dikalikan dengan

100 %, atau

efisiensi yang keluar dari step – down trasnformator.
Sedangkan dalam hal ini akan menggunakan Over All Plant Efficiency untuk
perhitungannya, menggunakan rumus :
η = (daya Output)/(daya input) x 100%
η = Randemen/ efisiensi
kwh = 0,736 hp

Rencana Anggaran Biaya (RAB) suatu bangunan atau proyek adalah perhitungan
biaya yang diperlukan untuk bahan dan upah, serta biaya-biaya lain yang berhubungan
dengan pelaksanaan bangunan atau proyek

METODE PENELITIAN
Subjek Desain Ulang
Desain ulang dilakukan di Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH)
Wangan Aji yang dikelola oleh Koperasi Pondok Pesantren Roudlotuth Tholibin Jawar,
Mojotengah, Wonosobo Jawa Tengah.

Objek Desain Ulang
Objek desain ulang adalah mendesain ulang Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro
Wangan Aji (PLTMH). Termasuk desain ulanng adalah, sandtrap, pintu air, pipa pesat,
dan turbin.
Data
Dalam medesain ulang mikrohidro, diperlukan beberapa data untuk menunjang
desain ulang dari Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Wangan Aji,
diantaranya adalah :
a.

Data primer (Existing Condition)
Data diambil dari pengukuran langsung dilapangan yaitu berupa besarnya pintu

intake (peluap ambang lebar), data panjang saluran, data lebar saluran dan kedalaman
muka air dari dasar saluran dan lainnya.
b. Data Sekunder
Data yang diperoleh dari PLTMH Wangan Aji, berupa data yang sudah ada. Seperti
hasil dari PLTMH dan data teknis dari perencanaan.
Diantaranya adalah : Multi meter untuk menghitung tegangan dan arus generator
yang dikoneksikan ke PLN. Dan juga data pendukung dari pengelola PLTMH Wangan
Aji.

Tahapan Desain Ulang
Dalam medesain ulang ada beberapa tahapan yang dilakukan diantaranya adalah :
1. Survey lokasi dan dokumentasi
2. Mengumpulkan referensi dari beberapa literatur yang ada
3. Perumusan masalah
4. Membuat batasan masalah
5. Merencanakan desain ulang bangunan

6. Pembahasan dari desain ulang bangunan
7. Kesimpulan dan saran

Pembahasan
Data-Data
Data yang diambil dari pengukuran langsung di lapangan yaitu berupa besarnya
pintu intake, data panjang saluran, data lebar saluran dan kedalaman muka air dari dasar
saluran, data head pada pipa pesat. Semua data yang diambil di lapangan dapat dilihat di
Tabel 1 Data Existing Condition PLTMH Wangan Aji.
Tabel 1 Data Existing Condition PLTMH Wangan Aji.
No

1
2

3

4

5

6

7

8

9
10

Jenis
Bangunan

Panjang
(M)

Lebar atas
(M)

Lebar
Bawah
(M)

Tinggi
(M)

Tinggi
Bukaan
(M)

Tinggi
Muka
Air (M)

Intake

-

2,12

2,12

3,2

2,1

2,1

200

5,4

3

3,9

-

1,15

200

3,12

3,12

2,5

-

0,95

200

3,6

3,6

2,1

-

0,84

200

4,1

4,1

2,1

-

0,72

198,6

4,62

4,62

2,1

-

0,65

4

2

-

-

-

2,5

pas.
Batu

-

2,3

2,3

1,5

1,1

1,1

Pintu
Besi

-

2,3

2,3

1,5

1,5

1,5

Pintu
Besi

200

Diameter
1m

saluran
pembawa
0+200
saluran
pembawa
0+400
saluran
pembawa
0+600
saluran
pembawa
0+800
saluran
pembawa
0+998,6
Bak
Penampung
(Bak
Penenang)
Pintu Air di
saluran
pembawa
Pintu Air di
saluran
pembawa
Pipa Pesat

1) Mekanik.
Tipe

: RUN OFF River

Gross Head

: 11,21 M

Debit Desain

: 1,4 m3/dt (total)

Type Turbin

: Propeler

Jenis
Bahan
Pintu
Besi
pas.
Bt
jelek
pas.
Bt
jelek
pas.
Bt
jelek
pas.
Bt
jelek
pas.
Bt
jelek

Besi

Speed

: 750 rpm

Generator

: Synchronous

Daya Nominal

: 2 x 65 kW (electric).

2) Pekerjaan Sipil
-

Pembersihan Trashrack /saringan dilakukan dengan sistem manual, dan
dibersihkan seminggu sekali

-

Panjang Penstock : 200 meter

-

Actuator dan Posisi Unit

Ketersediaan Debit
. Perhitungan Sandtrap Dengan Masa Pembilasan 14 hari
Volume Rancangan

= 120 % x 2,8 m3/dt = 3,36 m3/dt

Jenis Tanah Kepasiran, digunakan :
Diameter partikel (d) = 0,07 mm
Faktor tekuk

= 0,7 (untuk pasir alamiah)

Dipakai suhu air

= 200

Periode Pembilasan

= 2 minggu

b. Volume Tampungan
Volume bahan layang yang harus diendapkan, dimisalkan 0,5 permil dari volume air
yang mengalir melalui kantong lumpur Debit pengambilan rencana Qn = 3,36 m3/dt.
Jarak Waktu pembersihan/pembilasan kantong lumpur untuk tujuan dan perencanaan
biasanya diambil satu minggu
V = 0,0005 x Qn x T
= 0,0005 x 3,36 x (14 x 24 x 3600)
= 2032,128 m3
Luas rata-rata perkiraan kantong lumpur
𝐿𝐵 =

𝑄𝑛
𝑊

dimana :
L = Panjang kantong lumpur (m)

B = Lebar rata-rata profil penampang (m)

Q = Kebutuhan pengambilan rencana (m3/dt)
W = Kecepatan endap partikel rencana
Untuk kecepatan endap (W) dapat dibaca dari Gambar.5.12
a. Diameter partikel (d) = 0,30 mm
b. Faktor tekuk

= 0,7 (untuk pasir alamiah)
= 200

c. Dipakai suhu air

Berdasarkan data tersebut dari Gambar 5.12 diperoleh kecepatan endap w = 4 mm/dt.
LB

= Qn/w
= 3,36/0,004
= 840 m2

L/B > 8, maka
L^2 > 6720
L

𝐿

840 /𝐿

>8

> 81,9756 m

81,9756 / B > 8  B < 4 m
Maka direncanakan, L = 81,9756 m dan B = 4 m
L/B = 20,493 > 8
Pipa
Dengan debit yang tersedia 2,8 𝑚 3 /𝑠, pipa yang lama akan didesain ulang menjadi pipa

baru dengan mengasumsikan diameter pipa sebesar 1,2 m, sehingga kecepatan (V) dan hf
(kehilangan energi) dapat diketahui.

Q=AxV
2,8 =
V=1
4

1
4

𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2 x V

2,8

𝑥 𝜋 𝑥 1,22

V = 2,475 m/dt
𝐿

ℎ𝑓 = 𝑓 𝑥
𝐷

𝑉2

2𝑔

hf = Kehilangan energy (m)
f = Koefisien gesekan dinding pipa
L = Panjang pipa (m)
D = Diameter pipa pesat (m)
V = Kecepatan aliran (m/dt)

g = Percepatan gravitasi (9,81 m/dt 2)
nilai f di asumsikan 0,015
ℎ𝑓 = 0,015

200

ℎ𝑓 = 0,78 𝑚

1,2

𝑥

2,4752

2 𝑥 9,81

Dengan mengetahui kehilangan energi (hf) dari asumsi pipa pesat, maka untuk mengetahui

nilai f yang sebenarnya maka harus diketahui nilai Re dan k/D, lalu di masukkan ke Gambar
5.18 Diagram Moody

V = 2,475 m/dt
Angka Reynolds :
Re =
=

𝑉.𝐷
𝑣

 𝑣 diasumsi = 1,007 x 10−6

2,475 𝑥 1,2

1,007 x 10−6

=2,95 x 106

Kekasaran relative
k/D =

0,25 𝑋10−3
1,2

= 2,08 x 10−4

masuk ke Gambar 5.18 Diagram Moody, didapat  f =0,015
nilai f sudah benar sesuai dengan asumsi, f = 0,015.
Daya Input dan Output
Air yang mengalir dari tempat yang lebih tinggi menuju tempat yang lebih rendah,
hal ini air memiliki energi potensial. Dalam proses aliran didalam pipa, energi potensial
tersebut berangsur-berangsur berubah menjadi energi mekanis, dimana air memutar
roda turbin. Roda turbin dihubungkan dengan generator yang mengubah energi mekanis
(gerak) menjadi energi listrik.
Dalam pemilihan turbin yang paling menentukan adalah besar debit dan beda tinggi
yang tersedia. Untuk head sendiri adalah sebesar 10 m dan debit yang tersedia adalah
2,8 m3/dt. Pemilihan turbin menggunakan Gambar 2

Gambar 2 Grafik Pemilihan Turbin
Pemilihan turbin juga berdasarkan pada Gambar 2 Klasifikasi Turbin. Untuk jenis
turbin yang didapat adalah turbin Kaplan atau Propeller dengan syarat: 2