View
6
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
matkul energi : Air
Citation preview
ENERGI AIR
Energi air adalah energi yang telah dimanfaatkan secara luas di Indonesia yang dalam
skala besar telah digunakan sebagai pembangkit listrik. Beberapa perusahaan di bidang
pertanian bahkan juga memiliki pembangkit listrik sendiri yang bersumber dari energi air. Di
masa mendatang untuk pembangunan pedesaan termasuk industri kecil yang jauh dari
jaringan listrik nasional, energi yang dibangkitkan melalui sistem mikrohidro diperkirakan
akan tumbuh secara pesat.
Potensi air sebagai sumber energi terutama digunakan sebagai penyedia energi listrik
melalui pembangkit listrik tenaga air maupun mikrohidro. Potensi tenaga air di seluruh
Indonesia diperkirakan sebesar 75684 MW. Potensi ini dapat dimanfaatkan untuk pembangkit
tenaga listrik dengan kapasitas 100 MW ke atas dengan jumlah sekitar 800.
Banyaknya sungai dan danau air tawar yang ada di Indonesia merupakan modal awal
untuk pengembangan energi air ini. Namun eksploitasi terhadap sumber energi yang satu ini
juga harus memperhatikan ekosistem lingkungan yang sudah ada.
Pemanfaatan energi air pada dasarnya adalah pemanfaatan energi potensial gravitasi.
Energi mekanik aliran air yang merupakan transformasi dari energi potensial gravitasi
dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin atau kincir. Umumnya turbin digunakan untuk
membangkitkan energi listrik sedangkan kincir untuk pemanfaatan energi mekanik secara
langsung. Pada umumnya untuk mendapatkan energi mekanik aliran air ini, perlu beda tinggi
air yang diciptakan dengan menggunakan bendungan. Akan tetapi dalam menggerakkan
kincir, aliran air pada sungai dapat dimanfaatkan ketika kecepatan alirannya memada.
Pembangkit listrik mikrohidro mengacu pada pembangkit listrik dengan skala di
bawah 100 kW. Banyak daerah pedesaan di Indonesia yang dekat dengan aliran sungai yang
memadai untuk pembangkit listrik pada skala yang demikian. Diharapkan dengan
memanfaatkan potensi yang ada di desa-desa tersebut dapat memenuhi kebutuhan energinya
sendiri dalam mengantisipasi kenaikan biaya energi atau kesulitan jaringan listrik nasional
untuk menjangkaunya.
Energi air yang dimanfaatkan di Indonesia pada umumnya dalam skala yang besar
(PLTA). Ada beberapa kontroversi untuk menggolongkan PLTA sebagai sumber energi
terbarukan, karena dampak negatifnya terhadap kondisi lingkungan. Bendungan besar yang
digunakan dapat memperlambat debit aliran sungai secara signifikan sehingga mempengaruhi
ekosistem sungai. Suplai air untuk keperluan lainnya pun juga terkena dampak. Dalam
konstruksi bendungan yang membutuhkan lahan yang luas seringkali harus mengkonversi
ekosistem di daerah aliran.
Berbeda dengan pemanfaatan energi mikrohidro, sehubungan dengan skala yang tidak
terlalu besar dampak terhadap lingkungan tidak terlalu besar.
Pemanfaatan Energi Air menggunakan Kincir dan Turbin
1. Kincir Air
Pemanfaatan energi air dalam skala kecil dapat berupa penerapan kincir air dan
turbin. Dikenal ada tiga jenis kincir air berdasarkan sistem aliran airnya, yaitu : overshot,
breast-shot, dan under-shot.
Pada kincir overshot, air melalui atas kincir dan kincir berada di bawah aliran air.
Air memutar kincir dan air jatuh ke permukaan lebih rendah. Kincir bergerak searah
jarum jam. Pada kincir breast-shot, kincir diletakkan sejajar dengan aliran air sehingga air
mengalir melalui tengah-tengah kincir. Air memutar kincir berlawanan dengan arah jarum
jam. Pada kincir under-shot, posisi kincir air diletakkan agak ke atas dan sedikit
menyentuh air. Aliran air yang menyentuh kincir menggerakkan kincir sehingga
berlawanan arah dengan jarum jam.
Besar daya yang dapat diberikan aliran air melalui kincir atau turbin dapat
dihitung dengan rumus berikut :
Dimana :
η = efisiensi sistem (-)
σ = berat air persatuan volume (N/m3)
Q = debit air (m3/det)
h = ketinggian permukaan (m)
Bhp = daya yang diberikan aliran air melalui kincir (Watt)
2. Turbin
Turbin Kaplan
Turbin Pelton
Turbin Francis
Turbin Bankie
Bankie turbine merupakan salah satu jenis turbin aliran silang yang
dikembangkan oleh Anthony Michell (Australia), (Hungaria) dan Fritz Ossberger
(Jerman).Berbeda dengan jenis turbin lainnya dengan aliran aksial atau radial, pada
turbin aliran silang air dilewatkan turbin secara tranversal. Seperti pada kincir air
lainnya, air dilewetkan melalui tepi kincir melewati silinder pusat dan keluar melewati
tepi kincir ang berbeda. Ketika air melewati silinder pusat, air dapat membersihkan
silinder dari kotoran dan polusi. Tipe kincir ini mempunyai kecepatan mesin yang
rendah.
Turbin aliran silang (Crossflow) ini biasanya terdiri dari dua turbin yang
mempunyai kapasitas yang berbeda. Kincir turbin mempunyai diameter yang sama
namun mempunyai panjang yang berbeda untuk mempertahankan perbedaan volume
pada tekanan yang sama. Turbin ini biasanya menghasilkan volume rasio 1 : 2.
efisiensi total dari jenis turbin ini lebih rendah jika dibandingkan dengan turbin
kaplan, Francis, dan Pelton. Namun turbin ini mempunyai kurva efisiensi mendatar
dibawah beban yang bervariasi.
PRINSIP MIKROHIDRO
Air dari sungai dibendung, kemudian dialirkan melalui parit. Sebagian air
dialirkan ke dalam bak penampungan dan sebagian lagi di alirkan untuk keperluan
irigasi. Air dalam bak penampungan kemudian di saring dan dialirkan ke dalam bak
penenang. Bak penenang berfungsi untuk menenangkan air agar tidak terjadi
kumparan air yang dapat menyebabkan turbin bekerja tidak efisien. Air dalam bak
penenang kemudian dialirkan melalui pipa-pipa besar yang disebut penstock yang
menuju power house. Di dalam power house terdapat turbin dan generator. Putaran
turbin menyebabkan generator berputar. Di dalam generator energi air yang digerakan
turbin diubah menjadi energi listrik. Untuk menghasilkan tegangan yang tinggi maka
perlu adanya transformator. Salah satu Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro yang
terdapat di Indonesia adalah PLTMH cinta mekar yang berlokasi di Subang, Jawa
Barat.
Recommended