Perkembangan Turbin Jenis Cross-flow Seb

8/17/2019 Perkembangan Turbin Jenis Cross-flow Seb

1/7

Perkembangan Turbin Jenis Cross-flow sebagai

Transfer Teknologi dari Jerman dan Pengaplikasian

untuk PLTMH di IndonesiaAdwin Welmark Cristri1, Anggi Ari Pranasa, !a"tiar #oga Praset$o%, dan &and$ Akbar 'usantara, &T()

a *ni+ersitas Telkom Indonesia

-akultas Teknik .lektro

Program &tudi Teknik -isika b PT Heksa Prakarsa Teknik - PT Rekayasa Energi Terbarukan

Kompleks Cimindi Raya AK-4 Cimahi1adwinsiman/unak0gmail(om, anggiaripranasa0gmail(om, % ba"tiar($oga(p0gmail(om, )sand$0+erapte"(om

Abstrak – Seiring dengan meningkatnya kebutuhan energi di

Indonesia, energi alternatif berupa Pembangkit Listrik Tenaga

Mikro Hidro (PLTMH) dapat menjadi solusinya Salah satukomponen yang diperlukan untuk instalasi PLTMH adalah

turbin Melihat kondisi alam di Indonesia yang memiliki

banyak aliran sungai dan memiliki ! musim, maka turbin jenis

Cross-flow "o"ok untuk kondisi di Indonesia #onstruksinya

yang sederhana dapat memudahkan instalasi dengan head $ %

!&& m 'alaupun sederhana, efisiensinya sudah men"apai !

karena terdapat ! kali pemanfaatan energi air

Pertama kali, turbin ini dikembangkan di *erman

Seiring jalannya +aktu, turbin ini mengalami perkembangan

sampai sekarang dapun jenis yang terbaru adalah turbin

Cross-flow T%$- .ntuk men"apai 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 diIndonesia karena memang sesuai dengan kondisi geografisnya

Kata Kunci – cross-flow, turbin, PLTMH, efisiensi

I( P.'2AH*L*A'

Turbin merupakan sala" satu komponen penting dalam

suatu pembangkit listrik manapun( Turbin terdiri dari

berbagai /enis $ang antar /enis turbin tersebut memiliki

efisiensi $ang berbeda pula( &ala" satu /enis turbin adala"

turbin cross-flow &eiring /alann$a waktu, turbin /enis cross-

flow ini ban$ak mengalami perkembangan mulai dari asal

penemun$a di Jerman sampai dengan saat ini turbin /enis ini

ban$ak digunakan di PLTMH $ang ada di Indonesia( Haltersebut disebabkan karena letak geografis Indonesia ook

dengan konstruksi dari turbin ini $aitu terdapat ban$ak aliran

sungai( 3le" karena itu agar lebi" mema"ami tentang seluk

beluk turbin ini dibutu"kan suatu paper tentang

perkembangan turbin /enis cross-flow sebagai pengaplikasian

PLTMH di Indonesia( Hal ini dapat di/adikan sebagai

referensi dalam mengembangkan turbin /enis ini(

II( 2A&A4 T.34IA( Peran Turbin dalam &uatu Pembangkit Listrik

2alam pembangkit listrik, turbin merupakan peralatan

utama selain generator( Turbin adala" sebua" mesin berputar

$ang mengambil energi dari aliran fluida( -luida $ang

bergerak men/adikan balingbaling berputar dan

meng"asilkan energi untuk menggerakkan rotor(

-ungsi turbin pada pembangkit "idro sendiri adala"

untuk menguba" energi potensial men/adi energi kinetik,

ga$a /atu" air $ang mendorong balingbaling men$ebabkan

turbin berputar( Turbin air keban$akan seperti turbin reaksi,dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk memutar

balingbaling digantikan air untuk memutar turbin(

Perputaran turbin ini di "ubungkan ke generator(

!( Jenis 5 Jenis Turbin

!erdasarkan peruba"an momentum fluida ker/an$a, turbin air dapat dibagi atas dua tipe $aitu 6

1( Turbin 4eaksi

Pada turbin reaksi, seluru" energi potensial dari air

diruba" men/adi energi kinetik pada saat air melewatilengkungan sudusudu pengara", dengan demikian

putaran runner disebabkan ole" peruba"an momentum

ole" air( Turbin termasuk /enis turbin reaksi diantaran$aTurbin !rancis, Turbin Kaplan dan Turbin Propeller (

( Turbin Impuls

&emua energi potensial air pada turbin ini diruba"

men/adi men/adi energi kinetis sebelum air masuk7

M1

mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


2/7

men$entu" sudusudu runner ole" alat penguba" $ang

disebut no"le( Turbin termasuk /enis turbin ini antara lainTurbin Pel#on, Turbin Turgo, dan Turbin Cross-!low(

C( 8onstruksi Turbin Jenis Cross-flow

Turbin air rossflow $ang selama ini dibuat termasuk

/enis turbin air impuls( Pada turbin ini aliran air masuk ke

turbin melalui sebua" pipa pesat 9 pens#ock :( Aliran melewati

sudu gerak turbin seban$ak dua kali dengan ara" relatif tegak

lurus poros turbin( 2alam "al ini tidak ada aliran ara" aksial,

se"ingga tidak terdapat ga$a5 ga$a $ang beker/a dalam ara"

poros turbin(

Air masuk roda gerak turbin ke sudu gerak tingkat

pertama dari ara" luar roda menu/u keara" tegak lurus poros,

kemudian aliran air melalui bagian tenga" roda gerak $ang

kosong dan airn$a akan mengenai sudu gerak untuk kedua

kalin$a dan kemudian keluar turbin( 2iantara tingkat pertama

dan tingkat kedua aliran membentuk /et pada daera" terbuka

dengan tekanan $ang sama dengan tekanan atmosfer( Aliran

$ang ter/adi seara fisik "arus memenu"i prinsip kekekalanmassa ;

liter7detik "ingga 1>>>> liter7detik dan "ead antara 1 s7d >>

m ;)=( 8omponen5komponen utama konstruksi turbin cross-

flow adala" sebagai berikut 6

1( 4uma" Turbin

( Alat Pengara" 9distributor:

%( 4oda Jalan

)( Penutup?( 8atup *dara


3/7

Mempela/ari tentangonsep dasar PLTMH

Mempela/ari danmema"ami konsepturbin Crossflow

Men1ari sumberinformasi tentang

erkembangan PLTMH

Mempela/ari danmengka/i se/ara"

ansfer teknologi turbinoss,flow di Indonesia

Mempela/ari tentang perkembangan /enis turbin1ross,flow sampai saat ini

Mengumpulkan data"asil pen$ebaran

penggunaan PLTMHdengan turbin 1rossflowdi dunia dan Indonesia

Menganalisis dampakdari transfer teknologi

1ross,flow di Indonesia

Mengambil kesimpulantentang perkembanganPLTMH /enis turbun

1ross,flow

Adapun metode $ang digunakan dalam penulisan kar$a

ini adala" metode pengola"an data sekunder( Metode ini

$aitu dengan mengumpulkan data dari beberapa literatur

$ang berkaitan dengan topik $ang dibiarakan( &etela" itu

data tersebut dianalisis dan disimpulkan(

/ambar III$ Flow chart metode penelitian

IB( A'ALI&I&

A( 8elebi"an Turbin Jenis Cross-flow

Pemakaian /enis Turbin Cross-!low lebi"

menguntungkan dibanding dengan pengunaan kinir air

maupun /enis turbin mikro "idro lainn$a( Penggunaan turbin

ini untuk da$a $ang sama dapat meng"emat bia$a pembuatan penggerak mula 9runner : sampai ?> dari penggunaan

kinir air dengan ba"an $ang sama ;@=(Peng"ematan ini dapat diapai karena ukuran Turbin

Cross-!low lebi" keil dibanding kinir air( 2iameter kinir

air $akni roda /alan atau runnern$a biasan$a meter ke atas,

tetapi diameter Turbin Cross-!low dapat dibuat "an$a > m

sa/a se"ingga ba"anba"an $ang dibutu"kan /au" lebi"

sedikit, itula" sebabn$a bisa lebi" mura"(

2emikian /uga da$a guna atau efisiensi ratarata turbin

ini lebi" tinggi dari pada da$a guna kinir air( Hasil

pengu/ian laboratorium $ang dilakukan ole" pabrik turbin

3ssberger Jerman !arat $ang men$impulkan ba"wa da$a

guna kinir air dari /enis $ang paling unggul sekalipun "an$amenapai @> sedang effisiensi turbin Cross-!low menapai

;?=( Tinggin$a effisiensi Turbin Cross-!low ini akibat

pemanfaatan energi air pada turbin ini dilakukan dua kali,

$ang pertama energi tumbukan air pada sudusudu pada saat

air mulai masuk, dan $ang kedua adala" da$a dorong air pada

sudusudu saat air akan meninggalkan runner(

Adan$a ker/a air $ang bertingkat ini tern$ata

memberikan keuntungan dalam "al efektifitasn$a $ang tinggi

dan keseder"anaan pada sistim pengeluaran air dari runner (

8ur+a di bawa" ini akan lebi" men/elaskan tentang

perbandingan efisiensi dari beberapa turbin kon+ensional(

/ambar I3$ 4fisiensi turbin kon5ensional 062

2ari kur+a tersebut ditun/ukan "ubungan antara

effisiensi dengan pengurangan debit akibat pengaturan pembukaan katup $ang din$atakan dalam perbandingan debit

ter"adap debit maksimumn$a( *ntuk turbin Cross-!lowdengan D7Dmak E 1 menun/ukan effisiensi $ang ukup tinggi

sekitar >, disamping itu untuk peruba"an debit sampai

dengan D7Dmak E >, menun/ukan "arga effisiensi $ang

relatif tetap ;@=(2ari keseder"anaann$a /ika dibandingkan dengan /enis

turbin lain, maka turbin Cross-flow $ang paling seder"ana(

&udusudu Turbin Pel#on misaln$a, bentukn$a sangat pelik

se"igga pembuatann$a "arus dituang( 2emikian /uga runner Turbin !rancis, Kaplan dan Propeller pembuatann$a "arus

melalui proses pengeoran7tuang( Tetapi runner Turbin

Cross-flow dapat dibuat dari material ba/a sedang seperti&T(%@, dibentuk dingin kemudian dirakit dengan konstruksilas( 2emikian /uga komponenkomponen lainn$a dari turbin

ini semuan$a dapat dibuat di bengkelbengkel umum dengan

peralatan pokok mesin las listrik, mesin bor, mesin gerinda

me/a, bubut dan peralatan ker/a bangku, itu suda" ukup(2ari keseder"anaann$a itula" maka turbin Cross-flow

dapat dikelompokan sebagai teknologi tepat guna $ang

pengembangann$a di mas$arakat pedesaan memiliki prospek

era" karena pengaru" keunggulann$a sesuai dengankemampuan dan "arapan mas$arakat(

2isamping itu untuk penggunaann$a di Indonesia, turbin

/enis ini sangat ook dengan letak dan kondisi geografis( 2i

Indonesia terdapat ban$ak aliran sungai dan terdapat

maam musim, $aitu "u/an dan kemarau( 8etika "u/an, makadebit aliran air di sungai meningkat, begitu pun sebalikn$a

ketika musim kemarau( Turbin ini termasuk ke dalam turbin

/enis impuls dimana ara penggunaan dengan memanfaatkansemprotan aliran air dari pens#ock ( Jadi ketika kemarau

M%


4/7

dengan debit aliran sungai $ang berkurang pun dapat tetap

/alan karena sebelumn$a aliran air ditampung terlebi" da"uludi bak pengendap atau forebay baru di/atu"kan melalui

pens#ok ke turbin( &e"ingga putaran turbin pun masi"

ber/alan( !eda "aln$a dengan turbin /enis reaksi dimana ara

penggunaann$a $aitu dengan ditanam di dalam aliran sungai(8etika air surut, maka ter/adi penurunan ker/a turbin( 3le"

karena itu efisiensin$a pun berkurang karena putaran

turbinn$a tidak maksimal se"ingga da$a $ang di"asilkan pun berkurang(

2ari beberapa pen/elasan tersebut penggunaan turbin

/enis Cross-flow merupakan solusi $ang tepat untuk memasok

energi di Indonesia dengan memanfaatkan potensi alam $angterdapat di Indonesia(

!( Perkembangan Turbin Jenis Cross-flow 2unia

!erdasarkan pen/elasan, dapat dili"at ba"wa turbin /enis

Cross-flow merupakan sala" satu /enis turbin $ang paling

direkomendasikan se"ingga ban$ak digunakan sebagai turbin

untuk instalasi pada PLTMH di Indonesia karena sesuai

dengan kondisi lingkungan di Indonesia( Alangka" baikn$a

/ika mengeta"ui perkembangan turbin /enis ini untuk referensi dalam pengembangan turbin /enis ini ke depann$a(

Turbin tipe ini dibuat pertama kali di .ropa( 'ama

cross-flow diambil dari sistem aliran air $ang men$ilang

melintasi runner dalam meng"asilkan putaran( Turbin cross-

flow ini mempun$ai ara" aliran $ang radial atau tegak lurus

dengan sumbu turbin( Turbin air cross-flow adala" sebua"

turbin air radial dimana aliran air masuk dan keluar rotor

melalui lingkaran rotor $ang sama(

Turbin air cross-flow pertama kali diperkenalkan ole"

A(F(M(Mit"ell 9Austria: dan 2(!anki 9Hungaria: pada awal

abad ini 9Moson$i, 1G 5 1GG1, merupakan awal dari

pengembangan PLTMH cross-flow di Indonesia, tetapi

mengalami perbedaan konsep dan belum sepenu"n$a dapat

diterima( Ta"un 1GG1 5 1GG% merupakan fasa awal dari

pro$ek PLTMH cross-flow di Indonesia( Ta"un 1GG, pro$ek

PLTMH cross-flow ber"asil diperkenalkan sebagai metodetransfer teknologi dari Jerman untuk pengembangan dari

PLTMH $ang suda" ada di Indonesia( 2i ta"un ini pun

munul perusa"aan manufaktur turbin /enis cross-flow

M)


5/7

pertama di Indonesia, $aitu PT Heksa Prakarsa Teknik $ang

bertempat di 8ompleks Cimindi 4a$a A8) Cima"i(

Pada ta"un 1GG), beberapa ma"asiswa Indonesia bela/ar

tentang PLTMH di &wiss( Lalu ta"un kemudian, pendanaan

pro$ek PLTMH meningkat seara signifikan( 2i ta"un $ang

sama pun tela" diperkenalkan Elec#ronic +oad Con#rol 9.LC:

dibawa" ker/asama dengan FT(

/ambar I37 Hasil Transfer Teknologi dari *erman ;=

&etela" mendapatkan ban$ak ilmu dari Jerman, ta"un

1GG Indonesia mulai mengekspor turbin $ang pertama

kalin$a ke Le$te, -ilip"ina(

*ntuk mewada"i pengembangan PLTMH di Indonesia,

maka pada ta"un 1GGG didirikanla" ,andung Hydro

Associa#ion 9!HA:(&eta"un kemudian, manufaktur turbin di Indonesia suda"

mulai membaik( &ala" satun$a adala" dengan adan$a

peralatan untuk pengu/ian keseimbangan turbin( Pemerinta"

pun mengapresiasi atas perkembangan ini(.fek dari membaikn$a sistem di Indonesia, maka ban$ak

bermunulan perusa"aan di bidang manufaktur turbin dan

kontrol diantaran$a $aitu PT Ci"an/uang Inti Teknik di ta"un>>1, PT 4enerons$s, PT Prowater, Jo"n, Linggi", PT Cipto

di ta"un >>< ;=( 2ari sanala" perkembangan PLTMH

semakin membaik dan semakin ban$ak diminati sebagai

energi tepat guna(Itula" perkembangan turbin /enis Cross-flow di

Indonesia( Pada dasarn$a dari ta"un ke ta"un, pen$ebaran

turbin di Indonesia selalu men/adi perkembangan( Hal

tersebut disebabkan karena trubin ini ook dengan letak

geografis Indonesia( Turbin ini termasuk ke dalam /enis

impuls $aitu penggerakan runnern$a dengan menggunakan

semprotan dari aliran air( 2i Indonesia terdapat musim,

$aitu "u/an dan kemarau( 2alam musim "u/an tentun$a debit

air sungai melimpa", begitu pun sebalikn$a ketika kemarau(

Turbin ini prinsipn$a dengan membendung air dan dialirkan

ke pipa pesat $ang menu/u turbin( Aliran air dari pipa pesat

itu akan men$emprot runner $ang kemudian menggerakan

rotor( Walaupun musim kemarau tidak terlalu berpengaru"

karena air samasama ditampung dulu lalu di alirkan ke pipa

pesat untuk kemudian menggerakkan turbin( !eda "aln$a

dengan /enis turbin reaksi $ang pen$impanann$a di tanam

dalam sungai( &e"ingga ketika air surut, maka runner akan

berkurang keepatan putarn$a dan efisiensi turbin pun akan

menurun(

2( Perkembangan Turbin Jenis Cross-flow2alam perkembangann$a, turbin /enis cross-flow

memiliki beberapa tipe turbin( !erikut adala" tipetipe turbin

cross-flow $ang perna" dikembangkan(

TA!.L I

TIP.TIP. T*4!I' CR$$-!+.

Tipe

TurbinTahun

#eterangan /ambar

T1

-low ;=

1G@<

• &8AT

&witerland

• 2a$a maK

8w

• .fisiensi @>

T%

-low ;=1G>

• &8AT

&witerland

• 2a$a maK @>

8w

• .fisiensi @?

T@ -low ;= 1G?

2a$a minimal

> 8w

T

-low ;G=1GG?

Turbin flow

sebagai bentuk

redesign dari

turbin tipe T@

dengan ukuran

lebi" besar di

'epal

M?


6/7

TG

flow

;1>=

1GG

Perkembangan

lebi" lan/ut

dari turbin

flow

T1

flow ;=1GG<

• 2a$a maksimal1? 8w

• .fisinsi

minimum

??

T1)

2%>> ;=1GG

• 2a$a %> kW 5

>> 8w

• Head < 5 1)>

m

• 2ebit ? 5

G>> liter7detik

• .fisiensi @<

T1?

2?>> ;=>>?

• Head ? 5 1>>m

• 2a$a ?> 5 @>>

kW

• .fisiensi >

.( Pengaplikasian Turbin Jenis Cross-flow di Indonesia

&eiring perkembangan turbin /enis cross-flow di

Indonesia, ban$ak sekali pro$ek $ang ber"asil diker/akan

ole" engineer-engineer Indonesia terutama dalam

pengaplikasian teknologi turbin /enis cross-flow sebagai "asildari transfer energ$ dari Jerman dan sebagai energi tepat

guna untuk di Indonesia( &uda" ban$ak konsumen $ang lebi"memili" teknologi ini( Akibat permintaan dari konsumen

meningkat akan teknologi ini, maka ban$ak perusa"aan bermunulan di bidang ini( &ala" satu perusa"aan pertama

$ang mengembangkan teknologi turbin /enis cross-flow di

Indonesia adala" PT Heksa Prakarsa Teknik( &uda" ban$ak

pro$ek $ang diker/akan ole" perusa"aan ini( Perusa"aan $ang berdiri pada ta"un 1GG ini tela" memproduksi turbin

seban$ak >1 5 >>?

9&ur+i+al period:

@ unit 9)< unit perta"un:

>>< 5 >1%

9!ooming period:

1? unit 9%>)> unit

perta"un:

8onsumen domestik produk dari perusa"aan ini adala"

2ir/en LP., 2inas Pertambangan .nergi Propinsi

8abupaten, L&M Perorangan, Perkebunan dan

Pertambangan(

/ambar I31 Peta persebaran produk di domestik dan S48 ;=

2isamping digunakan di domestik, produkn$a pun suda"

digunakan di luar negeri(

/ambar I3- Peta persebaran produk di benua frika ;=

2ari sampel data perusa"aan tersebut dapat dili"at ba"wa PLTMH ini suda" diminati tidak "an$a di Indonesia,

tapi sampai luar negeri( Hampir di seluru" bagian Indonesia

suda" menggunakan teknologi ini( Hal tersebut disebabkan

karena ook dengan kondisi geografis Indonesia( &uda" ban$ak $ang memanfaatkan teknologi ini sebagai teknologi

alternatif dengan memanfaatkan potensi $ang ada di alam(

Asalkan adan$a aliran sungai $ang dibendung suda" dapat

menggunakan teknologi ini( 8onstruksin$a $ang seder"ana

tapi efisiensin$a tinggi( &e"ingga pemanfaatan potensi alamdapat lebi" maksimal dengan dana $ang minimal( 8arena

konstruksin$a seder"ana, transportasi untuk

pengangkutann$a pun relatif muda" dibawa ke pedesaan$ang keban$akan medan /alann$a sulit dilalui kendaraan(

M


7/7

2engan beberapa pertimbangan tersebut maka turbin /enis

cross-flow ook untuk diaplikasikan di Indonesia(

B( 8.&IMP*LA'

Turbin /enis cross-flow merupakan sala" satu bentuk

transfer teknologi dari Jerman di bidang PLTMH diIndonesia( 2alam proses pengaplikasian turbin ini ban$ak

menempu" beberapa ta"apan se"ingga teknologi ini ban$ak

digunakan di Indonesia( 2ibandingkan turbin /enis lainn$a,turbin cross-flow memiliki konstruksi $ang seder"ana,

efisiensi ukup tinggi, dan ook dengan kondisi alam dan

musim di Indonesia( Maka dengan "al tersebut dapat

dikatakan ba"wa pengaplikasian turbin /enis cross-flow diIndonesia merupakan energi $ang tepat guna karena

memanfaatkan potensi $ang ada di alam Indonesia dengan

peruba"an musim $ang tidak terlalu berpengaru" ter"adap

effisiensin$a(

BI( 2A-TA4 P*&TA8A;1= 2irektorat Jenderal .nergi !aru Terbarukan dan

8onser+asi .nergi 4epublik Indonesia, P+T%H

Pro/ec# in 0ndonesiaN, 'o+ember >11(

;= &and$ Akbar 'usantara, PT Heksa Prakarsa Teknik

PT 4eka$asa .nergi Terbarukan, ,asic Knowledge of %icrohydro Power N, Juni >1)(

;%= -undamentals( Mikro"idro Installation &iing

;Internet=( 2iakses tanggal >1 Juli >1)( Tersedia di

"ttp677www(pumpfundamentals(om7;)= J, Tanto( 1$1 0ns#i#u#ional Reposi#ory 5 TurbinN(

>1>(

;?= Haimerl, L(A( Cross-flow TurbineN, 1G(;1>( 8lasifikasi Turbin AirN( Cra$onpedia(

;@= &uwarsono, Agus( 8arakteristik Turbin Cross-flow

;Internet=( 2iakses tanggal >1 Juli >1)( Tersedia di

"ttp677www(agussuwasono(om(;= Loal .Kperiene wit" MiroH$dro Te"nolog$

9&8AT, 1G?, 1@1 p(: ;Internet=( 2iakses tanggal 1?

Juli >1)( Tersedia di "ttp677www(ndl(org(

;G= .nte AF Consulting .ngineering, &e'elopmen#

his#ory of en#ec Cross !low TurbinesN, Januari >>@(

;1>= Ir( &entanu H, Pembangki# +is#rik Tenaga

%ikrohidroN, 'o+ember >1%(

M@
http://www.energyefficiencyasia.org/http://www.energyefficiencyasia.org/

Perkembangan Turbin Jenis Cross-flow Seb

Documents

Transcript of Perkembangan Turbin Jenis Cross-flow Seb