Analisis ksperimental Pengaruh Jumlah Beban Lampu terhadap Performa dan Efisiensi Turbin Pelton pada Variasi Jumlah Lampu

Experimental Analysis of the Effect of Lamp Load Quantity on the Performance and Efficiency of a Pelton Turbine under Varying Electrical Load Conditions

Abstract

Turbin Pelton merupakan turbin impuls yang memanfaatkan energi kinetik dari tekanan fluida yang bertekanan tinggi dari nozzle untuk memutar sudu runner, diubah menjadi energi mekanik pada poros, kemudian mengubahnya menjadi energi listrik melalui generator. Kegunaannya meliputi pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH) di sungai deras atau irigasi, terutama di daerah pegunungan dengan ketinggian lebih dari 300 meter, sebagai energi alternatif terbarukan pengganti bahan bakar fosil. Penelitian bertujuan menganalisis pengaruh variasi jumlah beban lampu (2, 4, dan 6 lampu) terhadap kinerja turbin Pelton skala kecil, termasuk putaran, torsi, daya, dan efisiensi, pada variasi tekanan udara. Hasil yang diharapkan memberikan rekomendasi desain turbin untuk aplikasi praktis di lapangan. Eksperimental menggunakan turbin Pelton skala kecil dengan 16 sudu, nozzle, generator, dan beban lampu 15V, dilakukan di laboratorium Mesin Konversi Energi Universitas PGRI Semarang. Pengujian melibatkan pengukuran putaran (n), torsi (T), tegangan (V), arus (A), daya input/output, dan efisiensi. Efisiensi tertinggi diperoleh pada beban 2 lampu sebesar 69,2%, kemudian turun pada beban 4 lampu menjadi 63,4%, kemudian pada beban 6 lampu efisiensi kembali meningkat menjadi 68,07%, hal ini menunjukkan bahwa efisiensi tidak selalu meningkat seiring bertambahnya beban, tetapi dipengaruhi oleh kesesuaian beban terhadap kemampuan kerja dari turbin tersebut. Sedangkan untuk Putaran yang didapatkan 512 rpm dengan beban 2 lampu, 486 dengan 4 lampu dan 486 dengan beban 6 lampu. Putaran tertinggi terletak pada beban 2 lampu, hal ini menunjukkan trubin memiliki batasan kemampuan dalam mempertahankan putaran ketika beban terus ditambah (turbin pelton tidak terus berputar dengan kecepatan yang sama saat beban semakin bertambah).