Pembuatan prototype pembangkit listrik sederhana tenaga air

1. SMAN 1 SITUBONDO
14
Pembangkit Listrik Sederhana
Tenaga Air
Anggun Surya Diantriana

2. 2
I. Pendahuluan
1.1 Latar belakang
Pada saat ini, kebutuhan energi listrik masyarakat kita belum tercukupi lebih-lebih
masyarakat pedesaan yang sulit dijangkau oleh jaringan listrik, dalam pemenuhan
kebutuhan energi tersebut pemerintah mencari energi alternatif seperti gas alam, batu
bara, dan tenaga nuklir. Untuk memperoleh energi tersebut harus mengeluarkan biaya
yang besar dan harus menggunakan teknologi tinggi apalagi penggunaan tenaga nuklir
beresiko tinggi terhadap lingkungan hidup dan tampaknya energi alternatif di masa
mendatang masih bertumpu pada penggunaan energi nuklir.
Dari kutipan tersebut di atas, kita peroleh gambaran bahwa untuk memenuhi
kebutuhan energi dimasa mendatang masih menghandalkan penggunaan tenaga nuklir.
Jika penggunaan tenaga nuklir merupakan energi alternatif di masa mendatang maka
akan banyak dibangun reaktor-reaktor nuklir baru dan berapa jumlahnya kita tidak
akan tahu, namun pasti akan bertebaran reaktor-reaktor nuklir. Jika sering terjadi
musibah kebocoran reaktor nuklir akan membahayakan bagi lingkungan hidup.
Dilihat dari segi biaya untuk memperoleh energi di masa mendatang memerlukan
biaya yang cukup besar dan hanya dapat diupayakan oleh pemerintah saja, maka
masyarakat pedesaan akan sulit untuk memenuhi kebutuhan energi baik untuk

3. 3
kebutuhan hidup maupun untuk kebutuhan industri karena masyarakat belum mampu
menerima teknologi tinggi juga keterbatasan dana yang dimiliki.
Sembari melakukan efisiensi melalui program budaya hemat listrik secara nasional,
maka obsi lain yang kiranya dapat menjadi solusi alternatif dalam menjawab akan
sumber energi di masa depan adalah dengan melaksanakan aktifitas riset secara
intensif guna menemukan energi alternatif atau sekarang lebih dikenal dengan istilah
energi terbarukan. Dalam konteks ini, upaya mengkonversi energi baru serta inovasi
terhadap teknologi pendukungnya menjadi fokus dari aktifitas riset dimaksud. Hal ini
sejalan dengan Keputusan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) Nomor
0002 tahun 2004 tentang Kebijakan Pengembangan Energi Terbarukan dan Konservasi
Energi bahwa peluang optimasi pemanfaatan sumber energi terbarukan. Semisal,
pemanfaatan tenaga angin sebagai sumber energi di Indonesia melalui kincir angin
bukan tidak mungkin untuk dikembangkan lebih lanjut, karena potensi energi angin di
Indonesia umumnya berkecepatan lebih dari 5 meter per detik (m/detik).
Selain energi angin, di Indonesia juga terdapat banyak desa terpencil yang terletak di
tepi sungai. Misalnya desa-desa di pedalaman pulau Sumatera, Kalimantan, dan
Sulawesi. Umumnya tidak ada jalan darat ke desa-desa tersebut sehingga lalu lintas
harus dilakukan melalui sungai. Juga tidak ada jaringan listrik di desa yang amat
terpencil itu. Padahal desa tersebut umumnya memiliki potensi agribisnis yang dapat
dikembangkan untuk menunjang perekonomian daerah. Artinya, untuk mendirikan
industri apapun yang letaknya di tengah hutan tidak harus menunggu jaringan PLN.
Apalah artinya jika di kawasan hutan tersebut mengalir sungai yang tidak
dimanfaatkan, padahal air tersebut dapat membangkitkan energi listrik.
1.2 Rumusan masalah
1. Bagaimana cara membuat kincir air sederhana?
2. Bagaimana prinsip kerja kincir air sederhana?
1.3 Tujuan
 Untuk mengetahui bagaimana cara membuat kincir air sederhana
 Menggunakan kembali barang – barang bekas menjadi barang yang layak
untuk dijual.

4. 4
II. Dasar teori
Energi merupakan kemampuan untuk melakukan gerak. Air yang mengalir
mempunyai energi untuk menggerakkan benda. Salah satu alat yang memanfaatkan
energi gerak air adalah kincir air.
Air merupakan sumber energi yang murah dan relatif mudah didapat, karena
pada air tersimpan energi potensial (pada air jatuh) dan energi kinetik (pada air
mengalir). Tenaga air (Hydropower) adalah energi yang diperoleh dari air yang
mengalir. Energi yang dimiliki air dapat dimanfaatkan dan digunakan dalam wujud
energi mekanis maupun energi listrik. Pemanfaatan energi air banyak dilakukan
dengan menggunakan kincir air yang memanfaatkan adanya suatu air terjun atau aliran
air di sungai.
Kincir air adalah sebuah bangunan air berbentuk lingkaran yang dibangun di
sungai. Alat ini berputar pada sumbunya karena adanya dorongan aliran air sungai
yang cukup deras. Sejalan dengan berputarnya kincir, alat ini sekaligus mengambil air
dari sungai dan menumpahkannya ke talang/ penampung air di bagian puncaknya.
Selanjutnya air dari talang didistribusikan secara gravitasi ke daerah yang
membutuhkan.

5. 5
III. Pembahasan
Sebelum membuat produk jadi dalam skala besar, kami membuat protype terlebih
dahulu untuk mempelajari cara membuat alat tersebut dalam skala kecil dan sederhana,
sehingga apabila terjadi kerusakan ataupun kecacatan, biaya yang terbuang tidak
terlalu besar. Serta mempelajari kendala-kendala yang mungkin terjadi sebelum
membuat produk skala besar.
Berikut adalah cara pembuatan pembangkit listrik sederhana tenaga air :
3.1 Alat dan Bahan
Alat dan Bahan Ukuran Jumlah Gambar
Solder - minimal 1
Lem lilin / lem
tembak
- minimal 1
Gunting - minimal 1
Botol plastik bekas
Besar 2 buah
Sedang 2 buah
kecil 1 buah

6. 6
Kaset (CD) bekas - 2 buah
Pipa plastik D = 1,5cm ± 70 cm
Tutup botol bekas - 4 buah
Wadah / baskom - 1 buah
Belt - 1 buah
Lampu LED - 1 buah
Baterai HP 12 volt 1 buah
Kabel merah dan
hitam
kecil menyesuaikan

7. 7
Timah - menyesuaikan
Cutter - minimal 1
Diode 2,7 volt 1 buah
Saklar kecil 2 buah
Batu kerikil - Secukupnya
Dynamo 6 volt 1 buah
Pylox sedang 1 buah

8. 8
3.2 Proses Pembuatan
Tahap Awal :
1. Potong botol bekas air mineral 1 liter, ambil bagian yang rata kira-kira panjang /
tingginya 5-10 cm.
2. Guntinglah 2 botol ukuran sedang menjadi 2 bagian, lalu bagian atas botol kita
simpan jadikan sebagai poros kincir air nanti. Sedangkan salah satu bagian
bawah botol kita gunting menjadi 5 bagian yang berbentuk persegi panjang dan
memiliki ukuran yang sama.
3. Lipatlah hasil potongan yang tadi sedikit melengkung.
4. Potonglah bagian dasar potongan bagian bawah botol yang lainnya, tempelkan 2
lempengan CD bekas pada bagian bawah botol tersebut menggunakan lem
tembak atau lem lilin. Lem pada bagian pertemuan potongan botol dan
permukaan CD, usahakan lingkaran botol center atau presisi dengan CD.
5. Setelah itu, tempelkan 5 potongan botol plastik tadi pada badan botol yang sudah
melekat pada CD menggunakan lem tembak. Usahakan untuk memberi jarak
yang samaantara potongan yang satu dengan potongan yang lainnya.
6. Lubangilah bagian tengah CD agar berukuran samadengan pipa berukuran kecil
yang akan menjadi penyangga menggunakan lem tembak. Masukkan pipa
kedalam CD yang telah dilubangi secara perlahan
7. Temple bagian atas 2 botol yang tadi dipotong kesalah satusisi CD yang lainnya.
8. Lubangilah 2 tutup botol ukuran sedangdan 2 tutup botol ukuran besar seukuran
dengan pipa.
9. Masukkan pipa ke dalam tutup botol dan gunakan ring untuk menahan tutup
botol agar tidak bergeser saat kincir berputar.
10. Taruhlah belt pada salah satu poros (botol bagian atas) yang ada pada kincir
(sesuaikan dengan arah kincir yang berputar dan letak dynamo.
11. Ambillah 2 botol plastik ukuran besar dan isilah dengan batu kerikil sampai
memenuhi setengah dari isi botol. Lubangilah 2 botol plastik itu dengan tinggi
yang disesuaikan dengan tinggi baskom yang ada.
12. Masukkan pipa ke dalam lubang yang telah dibuat pada botol plastik tadi yang
berfungsi sebagai penyangga kincir airnya. Kemudian rekatkan bagian pipa yang
sudah dimasukkan ke dalam lubang tersebut menggunakan lem tembak

9. 9
(sesuaikan dengan ukuran baskom). Setelah itu, tempelkan botol tersebut di 2 sisi
baskom.
13. Ambillah botol plastik ukuran kecil dan potong bagian dasarnya dengan silet atau
gunting. Lubangilah 2 sisi yang ada seukuran dengan saklar dengan solder.
Kemudian lubangilah bagian atas tutup batol seukuran dengan lampu LED
menggunakan solder dan juga lubangilah salah satu sisi botol seukuran dengan
poros dynamo yang akan disambungkan ke belt yang terhubung dengan kincir.
Botol kecil ini dimaksudkan sebagai tempat adanya rangkaian listrik, dynamo
dan lampu LED.
14. Sebelum menempelkan botol kecil pada baskom, rangkailah rangkaian listriknya,
karena botol kecil merupakan tempat atau wadah rangkaian yang bertujuan agar
rangkain tidak terkena cipratan air.
Tahap pembuatan rangkaian listrik :
1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan
2. Rangkailah bahan-bahan tersebut sesuai dengan rangkaian berikut ini :
3. Setelah merangkai rangkaian listriknya, kita masukkan rangkaian listiknya ke
dalam botol kecil yang ada dan tempatkan beberapa komponen ke tempat yang
telah kita buat tadi, seperti :

10. 10
 Motor listrik
 Saklar1 (menuju ke baterai)
 Saklar2 (menuju ke lampu)
 Lampu
4. Lalu hubungkanlah kembali bagian dasar botol kecil menggunakan lem tembak.
Setelah itu, tempelkan botol kecil tersebut kesalah satu sisi baskom (sesuaikan
dengan arah putar belt pada kincir air dan arah putaran kincir air yang memutar
dynamo. Setelah rangkaian listrik dan komponen – komponen yang lain selesai
dibuat, agar tampilan lebih menarik.
Tahap pengemasan :
1. Untuk menghemat biaya pengemasan kami gunakan pylox berwarna merah
untuk mewarnai botol besar (penyangga kincir air), kincir air dan botol kecil.
2. Gunakan sticker untuk mempercantik kemasan

11. 11
Cara kerja dari kincir air ini adalah dengan memasang papan kayu/selang/pipa sebagai
tempat mengarahkan air menuju putaran kincir. Kemudian pada kincir dipasangi turbin
kecil, dan magnet (dynamo). Pada kincir juga dipasangi tali karet untuk
mengubungkan putaran turbin besar dan turbin kecil yang akhirnya dapat memutarkan
magnet.Arus listrik yang dihasilkan dipengaruhi oleh derasnya air yang mengalir
menuju putaran magnet. Semakin deras air maka semakin cepat putaran magnet.
Putaran magnet yang cepat maka akan menghasilkan arus listrik yang besar. Dari arus
yang dihasilkan magnet itu, kita dapat menikmati penerangan. Dengan memanfaatkan
energi air yang diubah menjadi arus listrik ini, kita tidak dipusingkan dengan
pemadaman listrik yang terjadi setiap saat.
IV. Penutup
4.1 Kesimpulan
Dengan memahami proses pembuatan dan cara kerja prototype ini, maka
akan lebih mudah ketika kita aplikasikan ke bentuk atau produk skala besar.
Dari pembuatan prototype ini, dapat kita simpulkan bahwa keseimbangan
ukuran sangat berpengaruh dalam efisiensi kerja kincir air, oleh sebab itu design /
rancngan pembuatan badan kincir harus sempurna ukurannya dan harus tepat
pembuatannya, tidak timpal di salah satu sisi (presisi)
Disamping itu, besar daya komponen-komponen harus dipertimbangkan agar
tidak terjadi korsleting serta gunakan komponen yang benar-benar sesuai agar
daya dapat disimpan seluruhnya atau tidak hilang.
4.2 Kritik dan saran
Prototype ini masih memiliki banyak kekurangan, utama pada bagian kincir
yang belum sepenuhnya mengoptimalkan tenaga air.
Sebaiknya untuk pembuatan yang akan datang lebih sempurna, presisi, serta
menggunakan tekhnik yang tepat utama dalam rangkaian listrik agar tenaga air
dapat dimanfaatkan sepenuhnya.

12. 12
V. Daftar Pustaka
Buku Paket Prakarya dan kewirausahaan untuk kelas XI SMA/MA/SMK/MAK
http://kakiangsa.wordpress.com/xmlrpc.php
http://christinawahyu92.blogspot.com/2012/12/kincir-
air-sederhana.html
http://cae-corp.blogspot.com/favicon.ico

13. 13
VI. Lampiran
Bagian dalam botol kecil