Makalah Turbin Air

5/21/2018 Makalah Turbin Air

1/13

Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Mesin FluidaDibina oleh Bapak M.Subri,ST,MT

Disusun Oleh :

S!" !MD "BB

#$$%&''&

U()*+S)TS MU!MMD)-! S+M(

FKU"TS T+K()K

/UUS( T+K()K M+S)(

$'%0


2/13

KATA PENGANTAR

1uji s2ukur kami panjatkan kehadirat Tuhan -ang Maha +sa karenadengan rahmat, karunia, serta tau3ik dan hida2ah4(2a lah kami dapatmen2elesaikan makalah turbin air ini sebatas pengetahuan dan kemampuan 2angdimiliki. Dan juga kami berterima kasih pada Bapak M.Subri,ST,MT selakuDosen 1embimbing mata kuliah Mesin 3luida 2ang telah memberikan tugas inikepada kami.

Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah5a5asan serta pengetahuan kita. Kami juga men2adari sepenuhn2a bah5a didalam tugas ini terdapat kekurangan4kekurangan dan jauh dari apa 2ang kamiharapkan. Untuk itu, kami berharap adan2a kritik, saran dan usulan demi

perbaikan di masa 2ang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu 2ang sempurna

tanpa sarana 2ang membangun.Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun 2ang

memba6an2a. Sekiran2a laporan 2ang telah disusun ini dapat berguna bagi kamisendiri maupun orang 2ang memba6an2a. Sebelumn2a kami mohon maa3 apabilaterdapat kesalahan kata4kata 2ang kurang berkenan dan kami memohon kritik dansaran 2ang membangun demi perbaikan makalah selanjutn2a.


3/13

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Dalam kemajauan teknologi sekarang ini ban2ak dibuat peralatan 7peralatan ino8ati3 dan tepat guna. Salah satu 6ontoh dalam teknik mesin terutamadalam bidang kon8ersi energ2 dan peman3aatan alam sebagai sumber energi.Diantaran2a adalah peman3aatan air 2ang bisa digunakan untuk menghasilkantenaga listrik. lat tersebut adalah berupa turbin 2ang digerakkan oleh air 2angdisambungkan oleh generator. Dalam kon8ensionaln2a pada 9aman dahulu air

juga diman3aatkan untuk pembangkit tenaga listrik 2aitu untuk menggerakkangenerator pembangkit digunakan sebuah kin6ir air, tetapi sekarang ini kin6ir airsudah ditinggalkan dan digunakanlah turbin air. Dalam suatu s2stem 1"T , turbinair merupakan salah satu peralatan utama selain generator. Turbin air adalah alatuntuk mengubah air menjadi energ2 puntir. +nergi puntir ini diubah menjadienerg2 listrik oleh generator.

Sejarah Turbin

Jn Andrej Segner 1!""#mengembangkan turbin air reaksi padapertengahan tahun %''. turbin ini mempun2ai sumbu hori9ontal dan merupakana5al mula dari turbin air modern. Turbin ini merupakan mesin 2ang simpel 2ang

masih diproduksi saat ini untuk pembangkit tenaga listrik skala ke6il. Segnerbekerja dengan +uler dalam membuat teori matematis a5al untuk desain turbin.

Jean$%i&'(r P(n&e)e' 1*+"#mengembangkan turbin aliran kedalam.Ben(i' ,(urne-(n 1*+#mengembangkan turbin aliran keluar. Turbin ini sangane3isien ;. Dia memberikan test 2ang memuaskan danmengembangkan metode engineering untuk desain turbin air. Turbin Fran6isdinamakan sesuai dengan naman2a, 2ang merupakan turbin air modern pertama.Turbin ini masih digunakan se6ara luas di dunia saat ini.

1.+ RU3USAN 3ASALAH


4/13

%.$.% pa 2ang dimaksud dengan turbin airA%.$.$ Bagaimana penggolongan, jenis4jenis turbin, dan aplikasi dari turbin airA%.$.& dakah dampak dari penggunaan turbin air bagi lingkunganA

1.4 TUJUAN

%.&.% Untuk mengetahui apa 2ang dimaksud dengan turbin air.%.&.$ Untuk mengetahui bagaimana penggolongan, jenis4jenis turbin air, dan

aplikasi turbin air.%.&.& Untuk mengetahui dampak negati8e dan positi3 turbin pada lingkungan.

BAB II

PE3BAHASAN


5/13

+.1 PENGERTIAN TURBIN AIR

Kata turbine ditemukan oleh seorang insin2ur 1eran6is 2ang bernama#laude Bourdin pada a5al abad %@, 2ang diambil dari terjemahan bahasa "atindari kata 5hirling ;putaran? atau 8orteC ;pusaran air?. Turbin air ini biasan2adigunakan untuk tenaga industri untuk jaringan listrik. Sekarang lebih umumdipakai untuk generator listrik. Turbin kini diman3aatkan se6ara luas danmerupakan sumber energi 2ang dapat diperbaharukan. Dalam pembangkit listriktenaga air ;1"T? turbin air merupakan peralatan utama selain generator.

Turbin adalah sebuah mesin berputar 2ang mengambil energi dari aliran3luida. Turbin sederhana memiliki satu bagian 2ang bergerak, asembli rotor4

blade. Fluida 2ang bergerak menjadikan baling4baling berputar danmenghasilkan energi untuk menggerakkan rotor. #ontoh turbin a5al adalah kin6irangin dan roda air. 1erkembangan kin6ir air menjadi turbin modern membutuhkan

jangka 5aktu 2ang 6ukup lama. 1erkembangan 2ang dilakukan dalam 5akture8olusi industri menggunakan metode dan prinsip ilmiah. Mereka jugamengembangkan teknologi material dan metode produksi baru pada saat itu.1erbedaan dasar antara turbin air a5al dengan kin6ir air adalah komponen putaranair 2ang memberikan energi pada poros 2ang berputar. Komponen tambahan inimemungkinkan turbin dapat memberikan da2a 2ang lebih besar dengankomponen 2ang lebih ke6il. Turbin dapat meman3aatkan air dengan putaran lebih6epat dan dapat meman3aatkan head 2ang lebih tinggi. ;Untuk selanjutn2adikembangkan turbin impulse 2ang tidak membutuhkan putaran air?.

+.+ ,UNGSI TURBIN

Turbin ber3ungsi untuk mengubah energi potensial menjadi energimekanik. ga2a jatuh air 2ang mendorong baling4baling men2ebabkan turbin

berputar. Turbin air keban2akan seperti kin6ir angin, dengan menggantikan 3ungsidorong angin untuk memutar baling4baling digantikan air untuk memutar turbin.

1erputaran turbin ini di hubungkan ke generator.

+.4 PRINSIP KERJA TURBIN

Turbin air mengubah energi potensial air menjadi energi mekanis. +nergimekanis diubah dengan generator listrik menjadi tenaga listrik. Berdasarkan

prinsip kerja turbin dalam mengubah energi potensial air menjadi energi mekanis.

+./ BAGIAN$ BAGIAN U3U3 TURBIN AIR


6/13

a? otor 2aitu bagian 2ang berputar pada sistem 2ang terdiri dari :4 Sudu4sudu ber3ungsi untuk menerima beban pan6aran 2ang

disemprotkan oleh no99le.4 1oros ber3ungsi untuk meneruskan aliran tenaga 2ang berupa gerakputar 2ang dihasilkan oleh sudu.

4 Bantalan ber3ungsi sebagai perapat4perapat komponen4komponendengan tujuan agar tidak mengalami kebo6oran pada sistem.

b? Stator 2aitu bagian 2ang diam pada sistem 2ang terdiri dari :4 1ipa pengarahno99le ber3ungsi untuk meneruskan alira 3luida

sehinggatekanan dan ke6epatan alir 3luida 2ang digunakan di dalamsistem besar.

4 umah turbin ber3ungsi sebagai rumah kedudukan komponen komponendari turbin.

+.5 PENGG6L6NGAN7 DAN JENIS$ JENIS TURBIN AIR

a. Turbin Pe)'(n

Keun'ungan 'urbin 8e)'(n.

4 Da2a 2ang dihasilkan besar.4 Konstruksi 2ang sederhana.

4 Mudah dalam pera5atan.


7/13

4 Teknologi 2ang sederhana mudah diterapkan di daerah 2ang terisolir.

Ke9urangan

Karena aliran air berasal dari atas maka biasan2a reser8oir air ataubendungan air, sehingga memerlukan in8estasi 2ang lebih ban2ak.

Turbin pelton digolongkan ke dalam jenis turbin impuls atau tekanansama. Karena selama mengalir di sepanjang sudu4sudu turbin tidak terjadi

penurunan tekanan, sedangkan perubahan seluruhn2a terjadi pada bagianpengarah pan6aran atau nosel.

+nergi 2ang masuk ke roda jalan dalam bentuk energi kinetik. 1ada 5aktumele5ati roda turbin, energi kinetik dikon8ersikan menjadi kerja poros dansebagian ke6il energi terlepas dan sebagian lagi digunakan untuk mela5angesekan dengan permukaan sudu turbin.

b. Turbin 'urg(

Turbin turgo Dapat beroperasi pada head &' sd &'' m. Seperti turbinpelton turbin turgo merupakan turbin impulse, tetapi sudun2aberbeda keuntungan kerugian juga sama

&. Turbin &r(:)(;

Turbin #ross4Flo5 adalah salah satu turbin air dari jeis turbin aksi;impulse turbine?.1emakaian jenis Turbin #ross4Flo5 lebih menguntungkan dibanding dengan

pengunaan kin6ir air maupun jenis turbin mikro hidro lainn2a. 1enggunaan


8/13

turbin ini untuk da2a 2ang sama dapat menghemat bia2a pembuatanpenggerak mula sampai E' > dari penggunaan kin6ir air dengan bahan 2angsama. 1enghematan ini dapat di6apai karena ukuran Turbin #ross4Flo5 lebihke6il dan lebih kompak dibanding kin6ir air.

d. Turbin :ran&i

Turbin Fran6is merupakan salah satu turbin reaksi. Turbin dipasangdiantara sumber air tekanan tinggi di bagian masuk dan air bertekanan rendahdi bagian keluar. Turbin Fran6is menggunakan sudu pengarah. Sudu pengarah

mengarahkan air masuk se6ara tangensial.

Turbin 3ran6is bekerja dengan memakai proses tekanan lebih. 1ada 5aktuair masuk ke roda jalan, sebagian dari enrgi tinggi jatuh telah bekerja di dalamsudu pengarah diubah sebagai ke6epatan air masuk. Sisa energi tinggi jatuhdiman3aatkan dalam sudu jalan, dengan adan2a pipa isap memungkinkanenergi tinggi jatuh bekerja di sudu jalan dengan semaksimum mungkin. Turbin2ang dikelilingi dengan sudu pengarah semuan2a terbenam dalam air. ir2ang masuk kedalam turbin dialirkan melalui pengisian air dari atas turbin;s6ha6t? atau melalui sebuah rumah 2ang berbentuk spiral ;rumah keong?.

Semua roda jalan selalu bekerja. Da2a 2ang dihasilkan turbin diatur dengan
http://4.bp.blogspot.com/-TQh34UjQirc/Tb1N1VRrAiI/AAAAAAAAABg/PgbVIKMoPJ4/s1600/turbine-francis.jpg


9/13

6ara mengubah posisi pembukaan sudu pengarah. 1embukaan sudu pengarahdapat dilakuakan dengan tangan atau dengan pengatur dari oli tekan;gobernortekanan oli?, dengan demikian kapasitas air 2ang masuk ke dalam roda turbin

bisa diperbesar atau diperke6il. 1ada sisi sebelah luar roda jalan terdapattekanan kerendahan ;kurang dari % atmos3ir? dan ke6epatan aliran 2ang tinggi.Di dalam pipa isap ke6epatan alirann2a akan berkurang dan tekanann2a akankembali naik sehingga air bisa dialirkan keluar le5at saluran air di ba5ahdengan tekanan seperti keadaan sekitarn2a.

e. Turbin 9a8)an 8r(8e))er

+. APLIKASI TURBIN AIR

%. 1ompa ir/arang 2ang tahu bah5a beberapa tipe pompa air dapat

diaplikasikan sebagai turbin air. Biasan2a pompa digerakkan oleh motorlistrik untuk menaikkan sejumlah air sampai ketinggian tertentu. 1ada

aplikasi sebagai turbin prinsip kerja pompa di balik, 2aitu diberi jatuhanair dari ketinggian tertentu untuk memutar impeler pompa. 1utaran impelerini akan diteruskan untuk memutar generator sehingga dihasilkan tenagalistrik. Beberapa kelebihan aplikasi pompa sebagai turbin air adalah : sebagai

produk industri 2ang massal pompa mudah diperoleh dengan berbagai 8asiasihead 7 3lo5, tersedia dalam berbagai tipe dan ukuran, mudah dalaminstalasin2a, harga relati3 murah, dan suku 6adang mudah diperoleh. plikasi

pompa dapat dikoneksi se6ara langsung dengan generator ;dire6t dri8e? ataumenggunakan transmisi mekanik pulle24belt ;indire6t dri8e? apabila putaran


10/13

pompa sebagai turbin tidak sama dengan putaran generator ;umumn2a %E''rpm?.

/enis pompa 2ang umum dipakai sebagai turbin adalah end4su6tion6entri3ugal pump untuk jatuhan m 4 %'' m dengan debit ke6il ; E'literdetik sd %E' literdetik? dan miCed43lo5 pump untuk jatuhan rendah0 7 %E m dengan debit 6ukup besar ;%'' 7 0'' literdetik?. Beberapa merk

pompa 2ang 6ukup handal dan mudah diperoleh adalah grund3os, ebara,torishima, southern46ross. Untuk jenis miCed43lo5 pump pabrikan +B

bahkan telah melakukan pengujian dan memiliki diagram aplikasi pompamiCed43lo5 tipe SG $'' 7 SGE''. Kapasitas da2a aplikasi pompa sebagaiturbin beragam % kH 7 %'' kH, dengan bia2a peralatan 2ang lebih murah; sd E'>? dibandingkan dengan menggunakan turbin air ;6ostume produ6t?.+3isiensi pompa sebagai turbin relati3 6ukup baik berkisar IE> 7 E>,

umumn2a selisih &> dibandingkan e3isiensi terbaik ;bep, best e33i6ien62point? sebagai pompa.$. Kin6irir ibuan tahun 2ang lalu, manusia telah menemukan man3aat dari air2ang mengalir. Dari peman3aatan air 2ang sangat sederhana seperti

penggunaan arus sungai untuk trasportasi, manusia terus mengembangkan6ara4 6ara untuk menagkap energi air 2ang mengalir. +nergi tersebut dapatdikon8ersikan menjadi energi mekanik. !al ini dapat dilakukan dengan kin6iratau turbin air dengan generator listrik. Dalam skala besar prinsip ini

diterapkan pada sungai besar dengan membuat bendungan untuk pembangkitlistrik tenaga air. 1eman3aatan energi air dalam skala ke6il dapat berupa penerapankin6ir air dan turbin. Dikenal ada tiga jenis kin6ir air berdasarkan sistemaliran airn2a, 2aitu o8ershot, breast4shot, dan under4shot.1ada kin6ir o8ershot, air melalui atas kin6ir dan kin6ir berada di ba5ah aliranair. ir memutar kin6ir dan air jatuh ke permukaan lebih rendah. Kin6ir

bergerak searah jarum jam. 1ada kin6ir breast4shot, kin6ir diletakkan sejajardengan aliran air sehingga air mengalir melalui tengah4 tengah kin6ir. irmemutar kin6ir berla5anan dengan arah jarum jam. 1ada kin6ir under4shot,

posisi kin6ir air diletakkan agak ke atas dan sedikit men2entuh air. liran air2ang men2entuh posisi kin6ir air diletakkan agak ke atas dan sedikitmen2entuh air. liran air 2ang men2entuh kin6ir menggerakkan kin6irsehingga berla5anan arah dengan jarum jam.

+.! PENGARUH TURBIN AIR PADA LINGKUNGAN


11/13

Turbin air mempun2ai pengaruh positi3 dan negati3 bagi lingkungan.Turbin adalah salah satu penghasil tenaga terbersih, menggantikan pembakaran

bahan bakar 3osil dan menghapuskan limbah nuklir. Turbin menggunakan energiterbarukan dan dedesain untuk beroperasi dalam jangka 5aktu puluhan tahun.Turbin memproduksi sumber energi listrik dunia dengan jumlah 2ang besar.

Dalam sejarah turbin juga mempun2ai konsekuensi negati3. 1utaran suduatau gerbang pengarah dari turbin air dapat mengganggu ekologi natural sungai,membunuh ikan, menghentikan migrasi dan menggangu mata pen6aharianmanusia. #ontohn2a, suku )ndian merika di 1asi3i6 (orth5est mempun2ai mata

pen6aharian meman6ing ikan salmon, tapi pembangunan dam se6ara agresi3menghan6urkan jalan hidupn2a. !ingga akhir abad $', dapat dimungkinkan untukmembangun sistem pembangkit tenaga air 2ang mengalihkan ikan dan organisme

lainn2a dari saluran masuk turbin tanpa kerusakan atau kehilangan tenaga 2angberarti. Sistem akan memerlukan sedikit pembersihan tetapi se6ara pada dasarn2alebih mahal untuk dibangun. Di merika Serikat sekarang menahan migrasi ikanadalah ilegal, sehingga tangga ikan harus disediakan oleh pembangun bendungan.

BAB III


12/13

PENUTUP

KESI3PULAN

Turbin merupakan peralatan 2ang tersusun dan terdiri dari beberapaperalatan suplai air masuk turbin, diantaran2a sudu ;runner?, pipa pesat;pensto6k?, rumah turbin ;spiral 6hasing?, katup utama ;inlet 8al8e?, pipa lepas;dra3t tube?, alat pengaman, poros, bantalan ;bearing?, dan distributor listrik.Menurut momentum air turbin dibedakan menjadi dua kelompok 2aitu turbinreaksi dan turbin impuls. Turbin reaksi bekerja karena adan2a tekanan air,sedangkan turbin impuls bekerja karena ke6epatan air 2ang menghantam sudu.

Turbin ber3ungsi untuk mengubah energi potensial menjadi energimekanik. ga2a jatuh air 2ang mendorong baling4baling men2ebabkan turbin

berputar. Turbin air keban2akan seperti kin6ir angin, dengan menggantikan 3ungsidorong angin untuk memutar baling4baling digantikan air untuk memutar turbin.1erputaran turbin ini di hubungkan ke generator. Turbin terdiri dari berbagai jenisseperti turbin Fran6is, Kaplan, 1elton, dll.

DA,TAR PUSTAKA


13/13

[1] Fanchi. John R., Energy Technology and Directions for the Future. Elsevier

Acadeic !ress, "##$.

["] Freris. %eon, &nfield. David, Rene'a(le Energy in !o'er )ystes. John *iley

+ )ons, %td, "##.

[-] oyle. /odfrey, Rene'a(le Energy, !o'er for a )ustaina(le Future. 0ford

2niversity !ress, 1334.

[$] 5asters. /il(ert 5., Rene'a(le and Efficient Electric !o'er )ystes. John

*iley + )ons, %td, "##$.

Makalah Turbin Air

Documents

Transcript of Makalah Turbin Air