PEMANFAATAN PIKO HIDRO UNTUK MEMPERCEPAT PERTUMBUHAN IKAN AIR DERAS DI DUSUN PAGI DESA SENGANAN KECAMATAN PENEBEL KABUPATEN TABANAN.
(2)
iv | Kuta, 29-30 Oktober 2015
Ni Made Ary Esta Dewi Wirastuti, S.T., MSc. PhD Prof. Dr. Drs. IB Putra Yadnya, M.A.
Prof. Dr. Ir. I Gede Mahardika, M.S. Dr. Ni Ketut Supasti Dharmawan, SH., MHum., LLM.
Prof. Dr. drh. I Nyoman Suarsana, M.Si Prof. Dr. Ir. I Gede Rai Maya Temaja, M.P.
Ir. Ida Ayu Astarini, M.Sc., Ph.D Prof. Dr. Ir. Nyoman Gde Antara, M.Eng
Dra. Ni Luh Watiniasih, MSc, Ph.D Prof. Dr. drh. Ni Ketut Suwiti, M.Kes. Prof. Dr. Ir. I Made Alit Karyawan Salain, DEA.
Ir. I Nengah Sujaya, M.Agr.Sc., Ph.D. Ir. Ida Bagus Wayan Gunam, MP, Ph.D dr. Ni Nengah Dwi Fatmawati, SpMK, Ph.D
Dr. Agoes Ganesha Rahyuda, S.E., M.T. Putu Alit Suthanaya, S.T., M.Eng.Sc, Ph.D.
I Putu Sudiarta, SP., M.Si., Ph.D. Dr. Ir. Yohanes Setiyo, M.P. Dr. P. Andreas Noak, SH, M.Si I Wayan Gede Astawa Karang, SSi, MSi, PhD.
Dr. Drh. I Nyoman Suarta, M.Si l
Udayana University Press, Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat Universitas Udayana
2015, xli + 2191 hal, 21 x 29,7 SEMINAR NASIONAL SAINS
DAN TEKNOLOGI 2015
(3)
KATA PENGANTAR ... vii
SAMBUTAN KETUA PANITIA ... ix
SAMBUTAN KETUA LPPM UNIVERSITAS UDAYANA ... xi
HUMANIORA
NILAI LOKAL DALAM PENGELOLAAN SUMBER DAYA IKAN DAN PENGEMBANGAN HUKUM
Fenty U. Puluhulawa, Nirwan Yunus ...3 KEBIJAKAN LOKAL DAN ETNISITAS MENUJU
INTEGRASI KELOMPOK ETNIS DI KABUPATEN POHUWATO
Wantu Sastro ...8 FAKTOR-FAKTOR YANG MEMENGARUHI KEBERHASILAN IMPLEMENTASI EKONOMI HIJAU DALAM RESTORASI DAN KONSERVASI TERUMBU KARANG DI PEMUTERAN BALI SEBAGAI DAYA TARIK EKOWISATA
I Ketut Surya Diarta, I Gede Setiawan Adi Putra ...13 KEMAMPUAN BAHASA BALI GENERASI MUDA BALI DI UBUD GIANYAR BALI
Ni Luh Nyoman Seri Malini, Luh Putu Laksminy, I Ketut Ngurah Sulibra ...21 INTENSITAS KAPITAL INDUSTRI DAN DINAMISME KEUNGGULAN
KOMPARATIF PRODUK EKSPOR INDONESIA
Ni Putu Wiwin Setyari ...29 MODEL ESTIMASI KINERJA KEUANGAN BERDASARKAN FAKTOR-FAKTOR
INTERNAL UKM DI KABUPATEN BANDUNG
Rivan Sutrisno,Mardha Tri Meilani ...38 KAMUS PRIMITIVA SEMANTIK BALI-INDONESIA-INGGRIS BIDANG ADAT DAN AGAMA Dr. I Made Netra, S.S., M.Hum, Drs. I Nyoman Udayana, M.Litt., Ph.D,
Dr. Drs. I wayan Suardiana, M.Hum, Drs. I Ketut Ngurah Sulibra, M.Hum.,
Dr. Drs. Frans I Made Brata, M.Hum ...46 MODEL KONFIGURASI MAKNA TEKS CERITA RAKYAT TENTANG PRAKTIK-PRAKTIK BUDAYA RANAH AGAMA DAN ADAT
UNTUK MEMPERKOKOH JATI DIRI MASYARAKAT BALI
Dr. Dra. Ni Ketut Ratna Erawati, M.Hum, Dr. I Made Netra, S.S., M.Hum,
Dr. Frans I Made Brata, M.Hum, Prof. Dr. I Made Suastika, S.U ... 54
DAFTAR ISI
(4)
xxx | Kuta, 29-30 Oktober 2015
ENERGI BARU DAN TERBARUKAN
PRODUKSI BIODIESEL DARI BIJI MALAPARI (PONGAMIA PINNATA (L.) PIERRE)
Ni Luh Arpiwi ...1341 PENINGKATAN EFISIENSI TURBIN DENGAN PEMBAHARUAN DESAIN TURBIN BANKI UNTUK MIKRO HIDRO DI DAERAH TROPIS
Lie Jasa, Ardyono Priyadi,Mauridhi Hery Purnomo ...1348
PEMANFAATAN PIKO HIDRO UNTUK MEMPERCEPAT PERTUMBUHAN IKAN AIR DERAS DI DUSUN PAGI DESA SENGANAN KECAMATAN PENEBEL KABUPATEN TABANAN
I Putu Ardana, Lie Jasa ... 1336 MODEL DAN SIMULASI KATUP TEKAN MODEL PLAT, BOLA,
DAN SETENGAH-BOLA PADA POMPA HYDRAM
Made Suarda, Anak Agung Adhi Suryawan, I Nengah Suweden ... 1363 PENGUJIAN KARAKTERISTIK PENGERING ANYAMAN ATA DENGAN MENGGUNAKAN VARIAN BAHAN BAKAR BIOMASSA LIMBAH PERTANIAN SEBAGAGAI UPAYA
MENINGKATKAN PRODUKTIVITAS.
I.N. Suarnadwipa, I.W.B. Adnyana ...1371
PENERAPAN MOTEDE KONDENSASI PAKSA TIPECROSSFLOW
PADA PROSES PRODUKSI BAHAN BAKAR ALTERNATIF ARAK TERHADAP KUALITAS DAN KAPASITAS PRODUKSI
IGK Sukadana, IGN. Putu Tenaya, IKG. Wirawan ...1378 EVALUASI POTENSI SUMBER DAYA BIOMASSA DI BALI
Made Sucipta, dan I Wayan Dana ...1391
CONTROLLING HARMFUL GAS HYDROGEN SULFIDE (H2S) BY DESULRUIZER
IN SEWAGE TREATMENT PLANT (STP).
CASE STUDY: PATRA JASA BALI RESORT &VILLAS INDONESIA
Tjokorda Gde Tirta Nindhia, I Wayan Surata, I Dewa Gde Putra Swastika ...1396 PENYEDIAAN AIR BERSIH BANJAR CEBLONG DESA MENYALI
DENGAN MENERAPKAN KINCIR AIR PENGGERAK POMPA AIR
M. Sucipta, I N. Suarnadwipa, dan I W. Dana ...1400 ARAK SEBAGAI PEREAKSI RAMAH LINGKUNGAN
DALAM PEMBUATAN ENERGI BIODIESEL
I Wayan Bandem Adnyana, Ni Made Suaniti ...1405 PENGARUH SUBSTITUSI UNSUR GD PADA STRUKTUR KRISTAL
SUPERKONDUKTOR SISTEM BISMUTH FASE 2223 : BI2SR2(GD1-XCA1+X)CU3.05OZ
(5)
PEMANFAATAN PIKO HIDRO UNTUK MEMPERCEPAT
PERTUMBUHAN IKAN AIR DERAS DI DUSUN PAGI DESA SENGANAN
KECAMATAN PENEBEL KABUPATEN TABANAN
I Putu Ardana1), Lie Jasa2)
1.2
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana,
Bukit Jimbaran, Badung Telp/Fax : 0361 703315,2liejasa@unud.ac.id.
ABSTRAK
Perternakan ikan air deras didusun Pagi Desa Senganan Kecamatan Penebel Tabanan bersifat swadaya. Aktivitas
!"#!$!%!&' &($"()*&' ($*+!%!,' (%"&(,"-.'%!"-' /!$-' "!0*$!,' -$-1!"-' &(%,-"' +($"!2!3!,' ($(%!' "(0! !' -,-4' 5%!,
ditebar bebas pada saluran irigasi dalam kurun waktu tertentu. Untuk mempercepat pertumbuhan ikan-ikan yang diternakan, perlu suplai makanan yang cukup, murah dan alami. Ikan suka memakan serangga-serangga kecil, hama tanaman, seperti laron yang beterbangan saat ketemu sinar atau cahaya terang dimalam hari. Serangga akan tertarik dan berkumpul bila ketemu cahaya, sebaliknya ikan-ikan akan berkumpul dibawah cahaya sambil menangkap dan memakan serangga yang jatuh keair. Untuk menghasilkan sinar atau cahaya dimalam hari diperlukan sumber energi listrik. Piko hidro adalah pembangkit listrik sekala kecil yang dapat menghasilkan energi listrikdalam kapasitas kecil dari energy potensial air saluran irigasi. Air yang mengalir mampu memutar turbin piko hidro yang dihubungkan dengan generator. Listrik dihasilkan oleh generator hasil dikonversi oleh turbin. Penelitian ini merancang pembangkit piko hidro yang mampu memanfaatkan saluran irigasi untuk menghasilkan energi listrik dalam sekala kecil 250 watt yang digunakan untuk menyalakan lampu dimalam hari disepanjang saluran Hasil dari penelitian ini bermanfaat bagi kelompok peternak ikan air deras yang mampu menghasilkan peningkatan sebesar 25% dari hasil dari tahun-tahun sebelumnya. Kendala utama adalah saat musim kemarau debit air irigasi cendung menurun secara drastis, sehingga tidak memungkinkan dilakukan persemaian benih.
Kata kunci:Piko hidro, Turbin, Energi, Hidropower
1. PENDAHULUAN
Kabupaten Tabanan terkenal sejak lama sebagai lumbung berasnya pulau Dewata Bali. Potensi alam yang ada sangat memungkinkan dimanfaatkan sebagai salah satu usaha untuk mengatasi masalah kemiskinan. Lapangan kerja yang terbatas, aktivitas masyarakat pedesaan yang belum mendapat sentuhan teknologi. Dengan memanfaatkan energi terbarukan(Jasa et al., 2011),(Ching et al., 2011), sebagai upaya untuk mengurangi ketergantungan pada energi fosil sekaligus untuk meningkatkan daya saing masyarakat pedesaan merupakan usaha yang sangat mulia. Ekonomi masyarakat pedesaan selama ini merupakan masalah besar pemerintah yang tidak kunjung selesai, karena kemiskinan dan pendapatan perkapita masyarakat dan derajat pendidikan yang rendah menambah semakin sulitnya masyarakat pedesaan (Adhau, 2009), (Yin et al., n.d.), (Jasa et al., 2012) untuk maju dan berkembang disamping akses transportasi yang menjadi masalah utama.
Budidaya ikan merupakan salah satu usaha masyarakat pedesaan yang dapat menunjang pendapatan penduduk. Asalkan memiliki tempat yang deket dengan sumber perairan, maka usaha ini sudah bisa dilakukan. Adapun ikan yang dapat dibudidayakan adalah jenis ikan yang dapat hidup pada kondisi sumber air yang terbatas, seperti ikan mas, tawes dan nilem. Jenis ikan tersebut dapat dipelihara pada kondisi peraisan yang harus mengalir. Pemeliharaan jenis ikan tersebut dapat dipelihara selama saluran irigasi tetap mengalir tanpa mengganggu penggunaan yang lain. Ikan mas (karper, Common Carp) yang sangat banyak dibudidayakan yang dapat hidup berkelompok maupun soliter diperairan tawar dan berlumpur. Ikan Nilem merupakan jenis ikan endemic. Hidup di sungai-sungai dan rawa-rawa, ikan ini tidak begitu popular dikalangan masyarakat, kecuali didaerah perairan. Ikan Tawes adala jenis ikan air tawar dan sangat popular karena merupakan salah satu jenis ikan konsumsi.
Berdasarkan latar belakang diatas, maka tujuan khusus dari penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut : Bagaimana caranya untuk menciptakan sebuah prototipe model piko hidro yang mampu
(6)
Kuta, 29-30 Oktober 2015 | 1357 memanfaatkan aliran saluran irigasi untuk menghasilkan energi listrik dalam sekala kecil. Adapun tujuan dan keutamaan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana menemukan !"! #$%&' #%(')*%+!"'+% !,-'.%/01!2%+-3,#)%"#&0%.#13045' '%!+%'267%89:;<%(')*%1'"'+%/!/-+'3% !,-'.%"030 agar mengasilkan torsi yang besar. 2. Bagaimana cara mengatur posisi turbin piko hidro pada agar saluran air irigasi agar turbin dapat berputar menghasilkan rpm yang maksimal. Makin besar rpm yang dihasilkan makin cepat putaran rotor yang didapatkan untuk memutar generator. 3. Bagaimana cara mengatur "'3'/!+!3%+-3,#)%"#&0%.#13045' '7%89:=<%-)+-&%/!)*.' #2&')% !,-'.%+-3,#)%(')*%"'2#)*%!$% #!)%1')%/'/"-mengasilkan energi listrik yang maksimal.
2. KAJIAN PUSTAKA 2.1 Teori Aliran Air
Air yang mengalir mempunyai energi yang dapat digunakan untuk memutar turbin(Halliday et al., 2005). Pusat tenaga air tersebut dapat dibedakan dalam 2 golongan, yaitu pusat tenaga air tekanan tinggi dan pusat tenaga air tekanan rendah. Dari selisih tinggi permukaan air atas dan permukaan air ,'>'.%+!31'"'+%+#)**#%'#3%?'+-.%4.<6%@!)*')%/!)**-)'&')%3-/- A3-/- %/!&')#&'%B%-#1'7%1'('%+-3,#)7%2-' penampang lintang saluran dan dimensi bagian-bagian turbin lainnya serta bentuk energi dari aliran air dapat ditentukan.
@'('% (')*% 1#.' #2&')% +-3,#)% % !,'*'#/')'% 1#&!+'.-#% 1'3#% #2/-% $% #&'7% !+#'"% ,!)1'% (')*% ,!3'1' diatas permukaan bumi, mempunyai energi potensial yang dirumuskan sebagai berikut :
E = m.g.h (1)
dimana E adalah energi potensial, m adalah massa, g adalah percepatan gravitasi dan h adalah tinggi relatif terhadap permukaan bumi.
Dari rumus 1 dapat ditulis : dE = dm.g.h (2)
dimana dE adalah energi yang dibangkitkan oleh elemen massa dm yang melalui jarak h. C#2'/')'%1#1!$%)# #&')%D% !,'*'#%1!,#+%'#3%/!)-3-+%3-/- %,!3#&-+%E
Q = dm/dt (3)
dengan Q adalah debit air, dm adalah elemen masa air dan dt adalah elemen waktu, maka dapat ditulis :
P = dE/dt (4) P= dm/dt.g.h (5) P= Q.g.h (6)
Daya yang dihasilkan turbin dihitung dengan menggunakan persamaan 7, tidak memperhitungkan !$% #!) #% 1'3#% +-3,#)% (')*% 1#*-)'&')6% F!3 '/'')% G% ,#2'% /!/"!3.#+-)*&')% !$% #!) #% +-3,#)% /'&'% 1'"'+ dituliskan pada persamaan dibawah ini (Sinaga, 2009) :
P = ηt .γ. Q. h (7)
1#/')'%F%'1'2'.%1'('%(')*%1#.' #2&')%+-3,#)%4&H<7%I+%'1'2'.%!$% #!) #%+-3,#)7%J%'1'2'.%,!3'+%?!)# %'#3 (9,18 kN/m3), Q adalah kapasistas aliran (m3/s), h adalah beda ketinggian bersih (m)
2.2 Peternakan Ikan Air deras
Disamping sebagai sarana budidaya ikan, saluran irigasi yang mengalir dapat dimanfaatkan sebagai pembangkit tenaga listrik sekala kecil(Jasa et al., Sept.). Hal ini akan sangat membantu masyarakat pedesaan dalam mendapatkan listrik murah secara swadaya sekaligus hasil budidaya yang meningkat
(7)
seperti diperlihatkan Gambar 1. Energi listrik yang bersumber dari Air merupakan sumber energi yang murah, ramah, teknologinya sederhana(Ching et al., 2011) dan dapat dimanfaatkan untuk membantu usaha budidaya ikan air deras terutama dimalam hari khususnya di Dusun Pagi Desa Senganan, Kecamatan Penebel, Kabupaten Tabanan Bali yang selama ini masih belum tersentuh teknologi tepat guna(Ozdemir and Orhan, 2012) untuk aktivitas mereka selama ini.
Gambar 1 Potensi energy terbarukan berbasis Lingkungan
Tersedianya listrik secara swadaya dan murah, akan sangat membantu meringankan beban masyarakan ditengah-tengah kemiskinan yang tidak kunjung usai dalam masa-masa sulit seperti ini. Peneliti berkeyakinan manfaat dari hasil penelitian ini akan mempercepat pergerakan ekonomi masyarakat pedesaan yang selama ini masih sangat minim. Disamping manfaat secara ekonomi diharafkan juga secara tidak langsung ikut menjaga kesetimbangan lingkungan akibat pengaruh hama tanaman yang selama ini hanya dikendalikan dengan bahan-bahan kimiawi yang sangat mengganggu ekosistem lingkungan.
3. METODOLOGI
Penelitian dilakukan dengan langkah-langkah detail yang akan dilakukan adalah sebagai berikut : 1 Mengadakan Survey lapangan di Dusun Pagi, Kecamatan Penebel, Kabupaten Tabanan Bali untuk
mendapatkan data-data dari lokasi saluran irigasi yang potensial untuk dimanfaatkan. Data berupa situasi lingkungan, dukungan masyarakat setempat, debit air, head, foto-foto potensi, yang nantinya dapat digunakan sebagai data dasar.
2. Analisis data yang ada dengan menghitung seberapa besar potensi air yang bisa dialokasikan untuk memutar turbin. Untuk menemukan parameter dan potensi yang dimungkinkan secara perhitungan diatas kertas, sehingga acuan awal berapa besar potensi yang mungkin dihasilkan dari lokasi tsb.
(8)
Kuta, 29-30 Oktober 2015 | 1359 3. Membuat simulasi model dari hasil analisis langkah 2 untuk menentukan kapasitas air maksimal yang bisa digunakan untuk memutar turbin, dengan tujuan menentukan kapasitas generator yang layak dipasang. Dengan maksud untuk mendapatkan model yang paling mendekati dengan kondisi dari lingkungan yang direncanakan. Seperti dimensi, diameter turbin, kapasitas generator dan kelengkapan lainnya.
4. Membuat prototipe model sesuai dengan simulasi model di workshop / bengkel. Disini desain yang sudah ditemukan, dibuatkan model nyata piko hidro yang akan dibawa kelapangan.
5. Melakukan testing dilaboratorium untuk menentukan piko hidro berfungsi dan baik dan siap dibawa kelapangan untuk tahap ujicoba. Model yang sudah berhasil dibuat harus dilakukan uji testing mengenai kondisi perlatalan pendukung yang dapat berfungsi dengan baik. Untuk mengurangi kegagalan dilapangan karena keterbatasan kondisi dari piko hidro yang dibuat.
6. Melakukan instalasi dilapangan sekaligus tahap ujicoba, disini tahapan pemasangan dilokasi yang biasanya memakan waktu dan biaya yang paling besar, dan menguras kondisi paling banyak, karena kendala-kendala yang terjadi dan tidak bisa diprediksi sebelumnya.
7. Melakukan penyempurnaan dari model sesuai dengan hasil ujicoba langkah. Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik dari yang sudah didapatkan.
8. Melakukan analisis data hasil pengukuran ujicoba setelah dilakukan penyempurnaan model
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Kegiatan penelitian yang sudah dilaksanakan dimana diawali dengan survei awal pada tanggal 31 Januari 2015. Kegiatan dilakukan dengan pengukuran dan melihat lokasi yang potensial untuk dipasangkan piko hidro.
Gambar 2. lokasi piko hidro yang direncanakan
Kegiatan selanjutnya dilakukan desain dari turbin piko hidro, dan menggambar denah lokasi pemasangan dari yang direncanakan.
(9)
Gambar 4. Tampak samping piko hidro yang direncanakan
40 Cm
12,8 Cm 7,2 Cm
1 2
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1516
K'/,'3%=%@! '#)%3-))!3%1'3#%+-3,#)%L30 %B%0>
30 Cm
59 Cm
10 Cm
(10)
Kuta, 29-30 Oktober 2015 | 1361
8,997 Cm
8,316
Cm 6,68
Cm
6,68 Cm
77o
Kelengkungan Sudu
Keliling Lingkaran = 41.971 Cm Panjang lengkung sudu = 8,997 Cm
A
B
P
Sudut APB = 77o
K'/,'3%G%%O-1-+%&!2!)*&-)*')% -1-%+-3,#)%L30 %B%0>
O''+% #)#% "30 ! % "!/,-'+')% 3-))!3% +-3,#)% L30 % B%0 % /' #.% ,!32')* -)*% 1')% 1#"!3'&')% /#)**-pertama dari bulan juli 2015 sudah bisa kegiatan pekerjaan pembuatan piko hidro dilakukan. Peneliti memandang bahwa proses ini memang membutuhkan ketelitian dan proses yang harus mendekati sempurna, sebab kalau sudah berada dilokasi akan sangat sulit dan memutuhkan proses yang lebih lama kalau seandainya terjadi proses perbaikan secara mendasar, maka diperlukan proses yang hati-hati dan hasilnya harus sempurna.
Sedangakan pembelian komponen berupa tower, motor yang dirubah fungsi menjadi generator, pipa pesat dan kelengkapan untuk proses pemasangan dilokasi sudah dilaksanakan. Kegiatan penelitian saat ini lebih banyak dilakukan di Workshop di Denpasar sedangkan kegiatan dilokasi belum ada, hanya sebatas proses pembersihan lokasi dan pembuatan jalan setapak.
5. KESIMPULAN
Dari hasil dan pembahasan yang ditemuakan diatas, maka saluran irigasi pertanian yang ada di dusun pagi dapat dimanfaatkan untuk sarana pengembangan ikan air deras dengan hasil yang lebih baik, bila dibandingkan dengan kegiatan peternakan ikan sebelumnya. Piko hidro merupakan pembangkit enerli listrik sekala kecil yang berbasis energy terbarukan dapat membantu usaha peternakan ikan masyarakat dusun pagi dengan kapasitas energi listrik yang diahsilkan berkisar sebesar 350 Watt dengan tegangan 220 V. Energi ini mampu menerangi alur sungai dalam rentang kurang lebih 100 m, dengan kapasitas benih yang ditabur sebanyak 2 kwintal.
Ucapan Terimakasih
Penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada Kementrian Ristek Dikti atas dukungan pendanaan penelitian Hibah Bersaing melalui LPPM Universitas Udayana tahun anggaran 2015 dengan surat perjanjian penugasan pelaksanaan no. 311-107/UN14.2/PNL.01.03.00/2015 tanggal 30 Maret 2015.
DAFTAR PUSTAKA
Adhau, S.P., 2009. A comparative study of micro hydro power schemes promoting self sustained rural areas, in: International Conference on Sustainable Power Generation and Supply, 2009. SUPERGEN ’09. Presented at the International Conference on Sustainable Power Generation and Supply, 2009. SUPERGEN ’09, pp. 1 –6. doi:10.1109/SUPERGEN.2009.5348019
(11)
Ching, T.H., Ibrahim, T., Aziz, F.I.A., Nor, N.M., 2011. Renewable energy from UTP water supply, in: 2011 International Conference on Electrical, Control and Computer Engineering (INECCE). Presented at the 2011 International Conference on Electrical, Control and Computer Engineering (INECCE), pp. 142 –147. doi:10.1109/INECCE.2011.5953865
Halliday, D., Resnick, R., Walker, J., 2005. Fisika Dasar, 7th ed. Penerbit Erlangga, Jakarta.
Jasa, L., 2015. Investigasi Sudut Nozzle dan Sudut kelengkungan Sudu Turbin Air Untuk Peningkatan Efisiensi Mikro Hidro. ITS, Surabaya.
Jasa, L., Ardana, P., Setiawan, I.N., 2011. Usaha Mengatasi Krisis Energi Dengan Memanfaatkan Aliran Pangkung Sebagai Sumber Pembangkit Listrik Alternatif Bagi Masyarakat Dusun Gambuk – Pupuan-Tabanan, in: Proceding Seminar Nasional Teknologi Industri XV. Presented at the Seminar Nasional Teknologi Industri XV, ITS, Surabaya, pp. B0377–B0384.
Jasa, L., Priyadi, A., Purnomo, M.H., 2014. An Alternative Model of Overshot Waterwheel Based on a Tracking Nozzle Angle Technique for Hydropower Converter | Jasa | International Journal of Renewable Energy Research (IJRER). Ilhami Colak 4, 1013–1019.
Jasa, L., Priyadi, A., Purnomo, M.H., 2012. PID Control for Micro-Hydro Power Plants based on Neural Network. ACTAPRESS. doi:10.2316/P.2012.769-039
Jasa, L., Priyadi, A., Purnomo, M.H., Sept. Designing angle bowl of turbine for Micro-hydro at tropical area, in: 2012 International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis (CMD). Presented at the 2012 International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis (CMD), pp. 882–885. doi:10.1109/CMD.2012.6416292
Ozdemir, M.T., Orhan, A., 2012. An Experimental System for Electrical and Mechanical Education: Micro Hydro Power Plant Prototype. Procedia - Soc. Behav. Sci. 47, 2114–2119. doi:10.1016/ j.sbspro.2012.06.959
Sinaga, J.B., 2009. Perancangan Turbin air untuk sistem pembangkit listrik tenaga mikro hydro(studi kasus desa way gison kecamatan sekincau kabupaten lampung Barat). J. Sains Inov. 5, 57–64.
Yin, J. lian, Wang, D. zhong, Kim, Y.-T., Lee, Y.-H., n.d. A hybrid energy storage system using pump compressed air and micro-hydro turbine. Renew. Energy. doi:10.1016/j.renene.2013.07.039
(1)
memanfaatkan aliran saluran irigasi untuk menghasilkan energi listrik dalam sekala kecil. Adapun tujuan dan keutamaan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana menemukan
!"! #$%&' #%(')*%+!"'+% !,-'.%/01!2%+-3,#)%"#&0%.#13045' '%!+%'267%89:;<%(')*%1'"'+%/!/-+'3% !,-'.%"030
agar mengasilkan torsi yang besar. 2. Bagaimana cara mengatur posisi turbin piko hidro pada agar saluran air irigasi agar turbin dapat berputar menghasilkan rpm yang maksimal. Makin besar rpm yang dihasilkan makin cepat putaran rotor yang didapatkan untuk memutar generator. 3. Bagaimana cara mengatur
"'3'/!+!3%+-3,#)%"#&0%.#13045' '7%89:=<%-)+-&%/!)*.' #2&')% !,-'.%+-3,#)%(')*%"'2#)*%!$%
#!)%1')%/'/"-mengasilkan energi listrik yang maksimal.
2. KAJIAN PUSTAKA 2.1 Teori Aliran Air
Air yang mengalir mempunyai energi yang dapat digunakan untuk memutar turbin(Halliday et al., 2005). Pusat tenaga air tersebut dapat dibedakan dalam 2 golongan, yaitu pusat tenaga air tekanan tinggi dan pusat tenaga air tekanan rendah. Dari selisih tinggi permukaan air atas dan permukaan air
,'>'.%+!31'"'+%+#)**#%'#3%?'+-.%4.<6%@!)*')%/!)**-)'&')%3-/- A3-/- %/!&')#&'%B%-#1'7%1'('%+-3,#)7%2-'
penampang lintang saluran dan dimensi bagian-bagian turbin lainnya serta bentuk energi dari aliran air dapat ditentukan.
@'('% (')*% 1#.' #2&')% +-3,#)% % !,'*'#/')'% 1#&!+'.-#% 1'3#% #2/-% $% #&'7% !+#'"% ,!)1'% (')*% ,!3'1'
diatas permukaan bumi, mempunyai energi potensial yang dirumuskan sebagai berikut : E = m.g.h (1)
dimana E adalah energi potensial, m adalah massa, g adalah percepatan gravitasi dan h adalah tinggi relatif terhadap permukaan bumi.
Dari rumus 1 dapat ditulis : dE = dm.g.h (2)
dimana dE adalah energi yang dibangkitkan oleh elemen massa dm yang melalui jarak h.
C#2'/')'%1#1!$%)# #&')%D% !,'*'#%1!,#+%'#3%/!)-3-+%3-/- %,!3#&-+%E
Q = dm/dt (3)
dengan Q adalah debit air, dm adalah elemen masa air dan dt adalah elemen waktu, maka dapat ditulis :
P = dE/dt (4) P= dm/dt.g.h (5) P= Q.g.h (6)
Daya yang dihasilkan turbin dihitung dengan menggunakan persamaan 7, tidak memperhitungkan
!$% #!) #% 1'3#% +-3,#)% (')*% 1#*-)'&')6% F!3 '/'')% G% ,#2'% /!/"!3.#+-)*&')% !$% #!) #% +-3,#)% /'&'% 1'"'+
dituliskan pada persamaan dibawah ini (Sinaga, 2009) : P = ηt .γ. Q. h (7)
1#/')'%F%'1'2'.%1'('%(')*%1#.' #2&')%+-3,#)%4&H<7%I+%'1'2'.%!$% #!) #%+-3,#)7%J%'1'2'.%,!3'+%?!)# %'#3
(9,18 kN/m3), Q adalah kapasistas aliran (m3/s), h adalah beda ketinggian bersih (m)
2.2 Peternakan Ikan Air deras
Disamping sebagai sarana budidaya ikan, saluran irigasi yang mengalir dapat dimanfaatkan sebagai pembangkit tenaga listrik sekala kecil(Jasa et al., Sept.). Hal ini akan sangat membantu masyarakat pedesaan dalam mendapatkan listrik murah secara swadaya sekaligus hasil budidaya yang meningkat
(2)
seperti diperlihatkan Gambar 1. Energi listrik yang bersumber dari Air merupakan sumber energi yang murah, ramah, teknologinya sederhana(Ching et al., 2011) dan dapat dimanfaatkan untuk membantu usaha budidaya ikan air deras terutama dimalam hari khususnya di Dusun Pagi Desa Senganan, Kecamatan Penebel, Kabupaten Tabanan Bali yang selama ini masih belum tersentuh teknologi tepat guna(Ozdemir and Orhan, 2012) untuk aktivitas mereka selama ini.
Gambar 1 Potensi energy terbarukan berbasis Lingkungan
Tersedianya listrik secara swadaya dan murah, akan sangat membantu meringankan beban masyarakan ditengah-tengah kemiskinan yang tidak kunjung usai dalam masa-masa sulit seperti ini. Peneliti berkeyakinan manfaat dari hasil penelitian ini akan mempercepat pergerakan ekonomi masyarakat pedesaan yang selama ini masih sangat minim. Disamping manfaat secara ekonomi diharafkan juga secara tidak langsung ikut menjaga kesetimbangan lingkungan akibat pengaruh hama tanaman yang selama ini hanya dikendalikan dengan bahan-bahan kimiawi yang sangat mengganggu ekosistem lingkungan.
3. METODOLOGI
Penelitian dilakukan dengan langkah-langkah detail yang akan dilakukan adalah sebagai berikut : 1 Mengadakan Survey lapangan di Dusun Pagi, Kecamatan Penebel, Kabupaten Tabanan Bali untuk
mendapatkan data-data dari lokasi saluran irigasi yang potensial untuk dimanfaatkan. Data berupa situasi lingkungan, dukungan masyarakat setempat, debit air, head, foto-foto potensi, yang nantinya dapat digunakan sebagai data dasar.
2. Analisis data yang ada dengan menghitung seberapa besar potensi air yang bisa dialokasikan untuk memutar turbin. Untuk menemukan parameter dan potensi yang dimungkinkan secara perhitungan diatas kertas, sehingga acuan awal berapa besar potensi yang mungkin dihasilkan dari lokasi tsb.
(3)
3. Membuat simulasi model dari hasil analisis langkah 2 untuk menentukan kapasitas air maksimal yang bisa digunakan untuk memutar turbin, dengan tujuan menentukan kapasitas generator yang layak dipasang. Dengan maksud untuk mendapatkan model yang paling mendekati dengan kondisi dari lingkungan yang direncanakan. Seperti dimensi, diameter turbin, kapasitas generator dan kelengkapan lainnya.
4. Membuat prototipe model sesuai dengan simulasi model di workshop / bengkel. Disini desain yang sudah ditemukan, dibuatkan model nyata piko hidro yang akan dibawa kelapangan.
5. Melakukan testing dilaboratorium untuk menentukan piko hidro berfungsi dan baik dan siap dibawa kelapangan untuk tahap ujicoba. Model yang sudah berhasil dibuat harus dilakukan uji testing mengenai kondisi perlatalan pendukung yang dapat berfungsi dengan baik. Untuk mengurangi kegagalan dilapangan karena keterbatasan kondisi dari piko hidro yang dibuat.
6. Melakukan instalasi dilapangan sekaligus tahap ujicoba, disini tahapan pemasangan dilokasi yang biasanya memakan waktu dan biaya yang paling besar, dan menguras kondisi paling banyak, karena kendala-kendala yang terjadi dan tidak bisa diprediksi sebelumnya.
7. Melakukan penyempurnaan dari model sesuai dengan hasil ujicoba langkah. Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik dari yang sudah didapatkan.
8. Melakukan analisis data hasil pengukuran ujicoba setelah dilakukan penyempurnaan model
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Kegiatan penelitian yang sudah dilaksanakan dimana diawali dengan survei awal pada tanggal 31 Januari 2015. Kegiatan dilakukan dengan pengukuran dan melihat lokasi yang potensial untuk dipasangkan piko hidro.
Gambar 2. lokasi piko hidro yang direncanakan
Kegiatan selanjutnya dilakukan desain dari turbin piko hidro, dan menggambar denah lokasi pemasangan dari yang direncanakan.
(4)
Gambar 4. Tampak samping piko hidro yang direncanakan
40 Cm
12,8 Cm 7,2 Cm
1 2
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1516
K'/,'3%=%@! '#)%3-))!3%1'3#%+-3,#)%L30 %B%0>
30 Cm
59 Cm
10 Cm
(5)
8,997 Cm
8,316
Cm 6,68
Cm
6,68 Cm
77o Kelengkungan Sudu
Keliling Lingkaran = 41.971 Cm Panjang lengkung sudu = 8,997 Cm
A
B
P
Sudut APB = 77o
K'/,'3%G%%O-1-+%&!2!)*&-)*')% -1-%+-3,#)%L30 %B%0>
O''+% #)#% "30 ! % "!/,-'+')% 3-))!3% +-3,#)% L30 % B%0 % /' #.% ,!32')* -)*% 1')% 1#"!3'&')%
/#)**-pertama dari bulan juli 2015 sudah bisa kegiatan pekerjaan pembuatan piko hidro dilakukan. Peneliti memandang bahwa proses ini memang membutuhkan ketelitian dan proses yang harus mendekati sempurna, sebab kalau sudah berada dilokasi akan sangat sulit dan memutuhkan proses yang lebih lama kalau seandainya terjadi proses perbaikan secara mendasar, maka diperlukan proses yang hati-hati dan hasilnya harus sempurna.
Sedangakan pembelian komponen berupa tower, motor yang dirubah fungsi menjadi generator, pipa pesat dan kelengkapan untuk proses pemasangan dilokasi sudah dilaksanakan. Kegiatan penelitian saat ini lebih banyak dilakukan di Workshop di Denpasar sedangkan kegiatan dilokasi belum ada, hanya sebatas proses pembersihan lokasi dan pembuatan jalan setapak.
5. KESIMPULAN
Dari hasil dan pembahasan yang ditemuakan diatas, maka saluran irigasi pertanian yang ada di dusun pagi dapat dimanfaatkan untuk sarana pengembangan ikan air deras dengan hasil yang lebih baik, bila dibandingkan dengan kegiatan peternakan ikan sebelumnya. Piko hidro merupakan pembangkit enerli listrik sekala kecil yang berbasis energy terbarukan dapat membantu usaha peternakan ikan masyarakat dusun pagi dengan kapasitas energi listrik yang diahsilkan berkisar sebesar 350 Watt dengan tegangan 220 V. Energi ini mampu menerangi alur sungai dalam rentang kurang lebih 100 m, dengan kapasitas benih yang ditabur sebanyak 2 kwintal.
Ucapan Terimakasih
Penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada Kementrian Ristek Dikti atas dukungan pendanaan penelitian Hibah Bersaing melalui LPPM Universitas Udayana tahun anggaran 2015 dengan surat perjanjian penugasan pelaksanaan no. 311-107/UN14.2/PNL.01.03.00/2015 tanggal 30 Maret 2015.
DAFTAR PUSTAKA
Adhau, S.P., 2009. A comparative study of micro hydro power schemes promoting self sustained rural areas, in: International Conference on Sustainable Power Generation and Supply, 2009. SUPERGEN ’09. Presented at the International Conference on Sustainable Power Generation and Supply, 2009. SUPERGEN ’09, pp. 1 –6. doi:10.1109/SUPERGEN.2009.5348019
(6)
Ching, T.H., Ibrahim, T., Aziz, F.I.A., Nor, N.M., 2011. Renewable energy from UTP water supply, in: 2011 International Conference on Electrical, Control and Computer Engineering (INECCE). Presented at the 2011 International Conference on Electrical, Control and Computer Engineering (INECCE), pp. 142 –147. doi:10.1109/INECCE.2011.5953865
Halliday, D., Resnick, R., Walker, J., 2005. Fisika Dasar, 7th ed. Penerbit Erlangga, Jakarta.
Jasa, L., 2015. Investigasi Sudut Nozzle dan Sudut kelengkungan Sudu Turbin Air Untuk Peningkatan Efisiensi Mikro Hidro. ITS, Surabaya.
Jasa, L., Ardana, P., Setiawan, I.N., 2011. Usaha Mengatasi Krisis Energi Dengan Memanfaatkan Aliran Pangkung Sebagai Sumber Pembangkit Listrik Alternatif Bagi Masyarakat Dusun Gambuk – Pupuan-Tabanan, in: Proceding Seminar Nasional Teknologi Industri XV. Presented at the Seminar Nasional Teknologi Industri XV, ITS, Surabaya, pp. B0377–B0384.
Jasa, L., Priyadi, A., Purnomo, M.H., 2014. An Alternative Model of Overshot Waterwheel Based on a Tracking Nozzle Angle Technique for Hydropower Converter | Jasa | International Journal of Renewable Energy Research (IJRER). Ilhami Colak 4, 1013–1019.
Jasa, L., Priyadi, A., Purnomo, M.H., 2012. PID Control for Micro-Hydro Power Plants based on Neural Network. ACTAPRESS. doi:10.2316/P.2012.769-039
Jasa, L., Priyadi, A., Purnomo, M.H., Sept. Designing angle bowl of turbine for Micro-hydro at tropical area, in: 2012 International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis (CMD). Presented at the 2012 International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis (CMD), pp. 882–885. doi:10.1109/CMD.2012.6416292
Ozdemir, M.T., Orhan, A., 2012. An Experimental System for Electrical and Mechanical Education: Micro Hydro Power Plant Prototype. Procedia - Soc. Behav. Sci. 47, 2114–2119. doi:10.1016/ j.sbspro.2012.06.959
Sinaga, J.B., 2009. Perancangan Turbin air untuk sistem pembangkit listrik tenaga mikro hydro(studi kasus desa way gison kecamatan sekincau kabupaten lampung Barat). J. Sains Inov. 5, 57–64.
Yin, J. lian, Wang, D. zhong, Kim, Y.-T., Lee, Y.-H., n.d. A hybrid energy storage system using pump compressed air and micro-hydro turbine. Renew. Energy. doi:10.1016/j.renene.2013.07.039