Pengaruh Sudut Pengarah Aliran dan Jumlah Sudu Radius Berengsel Luar Roda Tunggal terhadap Kinerja Turbin Kinetik

Krisis energi akan bahan bakar minyak yang terjadi khususnya di Indonesia, ini disebabkan karena semakin menipisnya cadangan minyak bumi dan tingginya permintaan akan energi baik dari sektor industri maupun permintaan masyarakat umum, sehingga pencarian terhadap energi terbarukan gencar dilakukan untuk menghemat penggunaan BBM terutama pada mesin pembangkit listrik. Indonesia memiliki energi air yang sangat melimpah dan tersebar diseluruh wilayahnya. Menurut Direktur Konstruksi dan Energi Terbarukan, PT. PLN, Indonesia memiliki potensi energi air sekitar 75.000 - 76.000 MW. Tetapi pemanfaatanya masih sekitar 3.783 MW untuk skala besar dan 220 MW untuk skala kecil. Salah satu pemanfaatan energi air skala kecil, pada arus sungai dengan kecepatan rendah berkisar 0,01 - 2,8 m/s dan digunakan sebagai energi listrik adalah dengan menggunakan turbin kinetik. Turbin kinetik adalah suatu pembangkit listrik yang prinsip kerjanya memanfaatkan dan mengandalkan energi kinetik air sebagai sebagai sumber energinya dalam merubah energi kinetik menjadi energi mekanik. Pada beberapa penelitian tentang turbin kinetik salah satunya adalah meneliti kinerja turbin kinetik bersudu mangkok (radius berengsel luar), karena sudu berbentuk mangkok dapat memperlambat pancaran air setelah air menumbuk sudu, sehingga gaya tangensial dan torsi yang terjadi meningkat dan bisa meningkatkan kinerja turbin kinetik. Pada proses tersebut air yang mengalir melewati sudu-sudu mengalami perubahan momentum yang dapat memberikan daya dorong pada sudu yang menyebabkan runner berputar. Sehingga Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui pengaruh sudut pengarah aliran masukan air dan jumlah sudu radius berengsel luar roda tunggal terhadap kinerja turbin kinetik. Penelitian ini menggunakan turbin kinetik sumbu vertikal, yang digunakan adalah tiga macam variasi sudut pengarah aliran yaitu 15 0 , 25 0 dan 35 0 serta jumlah sudu yaitu 8, 10 dan 12. Metode yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan metode eksperimental nyata. Hasil penelitian bahwa sudut pengarah aliran dan jumlah sudu radius berengsel luar roda tunggal berpengaruh terhadap kinerja turbin kinetik (daya, efisiensi dan torsi). Dari beberapa variasi sudut pengarah aliran dan jumlah sudu radius berengsel luar roda tunggal yang diteliti, kinerja turbin dengan sudut pengarah aliran 35 0 lebih tinggi daripada yang menggunakan sudut pengarah aliran 25 0 , dan 15 0 . Dan kinerja turbin jumlah sudu 12 lebih tinggi daripada yang menggunakan jumlah sudu 10, dan 8. Semakin besar sudut pengarah aliran dan jumlah sudu semakin besar, sehingga semakin besar pula, torsi, daya dan efisiensinya. Kinerja turbin kinetik maksimum terjadi pada sudut pengarah aliran 35 0 , jumlah sudu 12, putaran 90 rpm, kapasitas air 50 m 3 /Jam dan dengan daya yang dihasilkan sebesar 21,365 Watt, efisiensi sebesar 33,241 % dan torsi sebesar 3,864 N.m