Mikro hidro merupakan suatu pembangkit listrik skala kecil yang menggunakan tenaga air sebagai tenaga penggeraknya seperti, saluran irigasi, sungai atau air terjun alam dengan cara memanfaatkan tinggi terjunan (head) dan jumlah debit air
a. Turbin cross flow berikut adaptor pipa pesat dan bagian-bagian lainnya dibuat dari konstruksi besi plat, besi profil dan besi cor secara pabrikasi, dapat dilihat seperti gambar 2.1 di bawah
Gambar 2.1 turbin cross flow
b. Generator lengkap dengan pengatur tegangan otomatis (AVR) menggunakan produk yang tersedia di pasar.
Gambar 2.2 Generator dengan AVR
c. Penyelaras daya (kontrol beban) sedang dikaji apakah akan menggunakan sistem pengontrol kecepatan turbin atau sistem pembuang kelebihan daya.
d. Panel kontrol (panel daya) menggunakan produk yang tersedia dipasar.
Komponem Mikro Hidro
Merupakan komponen yang paling dominan di dalam pembanguan PLTM. Komponen ini mempengaruhi besarnya biaya pembangunan dan perlu diketahui di setiap daerah Indonesia biaya yang diperlukan sangatlah bervariasi. Skema dari sistem PLTMH dapat dilihat pada gambar berikut :
Dari gambar di atas, suatu rangkaian PLTMH memiliki bagian-bagian utama sebagai berikut :
1. Dam/Bendungan Pengalih dan Intake (Diversion Weir and Intake)
Bendung berfungsi untuk menaikkan/mengontrol tinggi air dalam sungai secara signifikan sehingga memiliki jumlah air yang cukup untuk dialihkan ke dalam intake pembangkit mikro hidro di bagian sisi sungai ke dalam sebuah bak pengendap (Settling Basin). Sebuah bendung dilengkapi dengan pintu air untuk membuang kotoran/lumpur yang mengendap. Perlengkapan lainnya adalah penjebak/saringan sampah. PLTMH umumnya merupakan pembangklit tipe run off river sehingga bangunan bendung dan intake dibangun berdekatan. Dengan pertimbangan dasar stabilitas sungai dan aman terhadap banjir, dapat dipilih lokasi untuk bendung (Weir) dan intake.
Tujuan dari intake adalah untuk memisahkan air dari sungai atau kolam untuk dialirkan ke dalam saluran, penstock atau bak penampungan. Tantangan utama dari bangunan intake adalah ketersediaan debit air yang penuh dari kondisi debit rendah sampai banjir. Juga sering kali adanya lumpur, pasir dan kerikil atau puing-puing dedaunan pohon sekitar sungai yang terbawa aliran sungai. Berikut gambar sari dam/ intake pada gambar 2.5
Beberapa hal yang menjadi pertimbangan dalam memilih lokasi Bendung (Weir) dan Intake, antara lain :
a. Jalur daerah aliran sungai
Lokasi bendung (Weir) dan intake dipilih pada daerah aliran sungai dimana terjamin ketersediaan airnya, alirannya stabil, terhindar banjir dan pengikisan air sungai.
b. Stabilitas lereng yang curam
Oleh karena pemilihan lokasi PLTMH sangat mempertimbangkan head, sudah tentu pada lokasi lereng atau bukit yang curam. Dalam mempertimbangkan lokasi bangunan Bendung (Weir) dan Intake hendaknya mempertimbangkan stabilitas sedimen atau struktur tanahnya yang stabil.
- Memanfaatkan fasilitas saluran irigasi yang ada di pedesaan
Pemanfaatan ini dapat dipertimbangkan untuk efisiensi biaya konstruksi, karena sudah banyak sungai di pedesaan telah dibangun konstruksi sipil untuk saluran irigasi.
- Memanfaatkan topografi alami seperti kolam dan lain-lain
Penggunaan kealamian kolam untuk intake air dapat memberikan keefektifan yang cukup tinggi untuk mengurangi biaya, disamping itu juga membantu menjaga kelestarian alam, tata ruang sungai dan ekosistem sungai.
- Keberadaan penggunaan air sungai yang mempengaruhi keluaran/debit air. Jika intake untuk pertanian atau tujuan lain yang mengambil air maka akan mempengaruhi debit sungai.
2. Bak Pengendap (Settling Basin )
Bak pengendap dapat dilihat pada gambar 2.6 di bawah
Fungsi bangunan ini adalah untuk :
a. Penyalur yang menghubungkan intake dengan bak pengendap sehingga panjangnya harus dibatasi.
b. Mengatur aliran air dari saluran penyalur sehingga harus mencegah terjadinya kolam pusaran dan aliran turbulen serta mengurangi kecepatan aliran masuk ke bak pengendap sehingga perlu bagian melebar.
c. Sbagai bak pengendap adalah untuk mengendapkan sedimen dimana untuk detil desainnya perlu dihitung dengan formulasi hubungan panjang bak, kedalaman bak, antara kecepatan pengendap, dan kecepatan aliran.
d. Sebagai penimbunan sedimen, sehingga harus didesain mudah dalam pembuangan sedimen.
e. Sebagai spillway yang mengalirkan aliran masuk ke bagian bawah dimana mengalir dari intake.
3. Saluran Pembawa
Saluran pembawa mengikuti kontur permukaan bukit untuk menjaga energi dari aliran air yang disalurkan, dapat dilihat pada gambar 2.7 berikut
4. Bak Penenang
Fungsi dari bak penenang adalah sebagai penyaring terakhir seperti settling basin untuk menyaring benda-benda yang masih tersisa dalam aliran air, dan merupakan tempat permulaan pipa pesat (penstock) yang mengendalikan aliran menjadi minimum sebagai antisipasi aliran yang cepat pada turbin tanpa menurunkan elevasi muka air yang berlebihan dan menyebabkan arus baik pada saluran.
- Pipa Pesat (Penstock )
Penstock dihubungkan pada sebuah elevasi yang lebih rendah ke sebuah turbin air. Kondisi topografi dan pemilihan skema PLTMH mempengaruhi tipe pipa pesat (penstock). Umumnya sebagai saluran ini harus didesain/dirancang secara benar sesuai kemiringan (head) sistem PLTMH. Pipa penstock merupakan salah satu komponen yang mahal dalam pekerjaan PLTMH dan bahan yang digunakan harus dipertimbangkan juga, oleh karena itu desainnya perlu dipertimbangkan terhadap keseimbangan antara kehilangan energi dan biaya yang diperlukan. Parameter yang penting dalam desain pipa penstock terdiri dari material yang digunakan, diameter dan ketebalan pipa serta jenis sambungan yang digunakan,gambar dari pipa pesat (penstock ) dapat diihat pada gambar 2.8 berikut
- Rumah Pembangkit (Power House )
Sesuai posisinya, rumah pembangkit ini dapat diklasifikasikan kedalam tipe di atas tanah, semi di bawah tanah, di bawah tanah. Sebagian besar rumah pembangkit PLTMH adalah di atas tanah.
- Saluran Pembuang
Saluran pembuang akhir (tail race) direncanakan berbentuk persegi empat dari pasangan batu.Pada gambar saluran pembuang ( tail race dapat ditunjukkan dalam gambar 2.10 berikut
Pemilihan Turbin
Turbin air berperan untuk mengubah energi air (energi potensial, tekanan dan energi kinetik) menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros. Putaran poros turbin ini akan diubah oleh generator menjadi tenaga listrik. Berdasarkan prinsip kerjanya, turbin air dibagi menjadi dua kelompok .
1. Turbin implus (cross-flow, pelton & turgo)
Untuk jenis ini, tekanan pada setiap sisi sudu gerak runnernya pada bagian turbin yang berputar sama.Jenis turbin impuls ini dapat dilihat pada gambar berikut
Gambar 2.12 Turbin Turgo
2. Turbin reaksi (francis, kaplanpropeller)
Untuk jenis ini, digunakan untuk berbagai keperluan (wide range) dengan tinggi terjun menengah (medium head).
Gambar 2.14 Turbin Kaplan propeller
0 comments:
Post a Comment