Dokumen tersebut membahas tentang energi air dan turbin air. Secara ringkas, energi air dapat dikonversikan menjadi listrik melalui sistem turbin air dan merupakan sumber energi terbarukan. Ada beberapa jenis turbin air seperti Kaplan, Francis, dan Pelton yang bekerja berdasarkan prinsip yang berbeda-beda. Pemeliharaan berkala perlu dilakukan untuk memperpanjang umur turbin.

1. ENERGI AIR

2. Anggota Kelompok :
Wahyu Fitra (F1C011092)
Rizki Yuli Widiantoro(F1C011082)
I Ketut Sukrenewita(F1C011026)
I Made Septayana(F1C011028)
Sayid Khidir Ali M(F1C011086)
Fahrul Rozi Idris
Ahmad Badri Asri
L Wira Kusuma

3. Energi Air
Energi air adalah energi yang telah dimanfaatkan
secara luas di Indonesia yang dalam skala besar
telah digunakan sebagai pembangkit listrik. Beberapa
perusahaan di bidang pertanian bahkan juga memiliki
pembangkit listrik sendiri yang bersumber dari energi
air. Di masa mendatang untuk pembangunan
pedesaan termasuk industri kecil yang jauh dari
jaringan listrik nasional, energi yang dibangkitkan
melalui sistem mikrohidro diperkirakan akan tumbuh
secara pesat.

4. Energi ini dapat dimanfaatkan dan dikonversikan
menjadi listrik, dan pembangkit listrik tenaga air tidak
menghasilkan emisi gas rumah kaca. Ini juga
merupakan sumber energi terbarukan karena air
secara terus menerus mengisi ulang melalui siklus
hidrologi bumi. Semua sistem hidroelectrik
membutuhkan sumber air mengalir tetap, seperti
sungai atau anak sungai, tidak seperti tenaga
matahari dan angin, tenaga ini dapat menghasilkan
tenaga terus menerus selama 24 jam setiap harinya.

5. Gambaran Turbin AIR
Turbin air dikembangkan
pada abad 19 dan digunakan
secara luas untuk tenaga
industri untuk jaringan listrik.
Sekarang lebih umum dipakai
untuk generator listrik.
Turbin kini dimanfaatkan
secara luas dan merupakan
sumber energi yang dapat
diperbaharukan.

6. Teori Pengoperasian

7. Teori Pengoperasian
Air dari sungai dibendung, kemudian dialirkan melalui parit. Sebagian
air dialirkan ke dalam bak penampungan dan sebagian lagi di alirkan
untuk keperluan irigasi. Air dalam bak penampungan kemudian di
saring dan dialirkan ke dalam bak penenang. Bak penenang berfungsi
untuk menenangkan air agar tidak terjadi kumparan air yang dapat
menyebabkan turbin bekerja tidak efisien. Air dalam bak penenang
kemudian dialirkan melalui pipa-pipa besar yang disebut penstock yang
menuju power house. Di dalam power house terdapat turbin dan
generator. Putaran turbin menyebabkan generator berputar. Di dalam
generator energi air yang digerakan turbin diubah menjadi energi
listrik. Untuk menghasilkan tegangan yang tinggi maka perlu adanya
transformator.

9. Daya
Tenaga yang didapat dari aliran air adalah,
P = η ρ g h i
Dimana
· P = Daya (J/s or watts)
· η = efisiensi turbin
· ρ = massa jenis air (kg/m3)
· g = percepatan gravitasi (9.81 m/s2)
· h = head (m). Untuk air tenang, ada perbedaan berat antara
permukaan masuk dan keluar. Perpindahan air memerlukan komponen
tambahan untuk ditambahkan untuk mendapatkan aliran energi kinetik.
Total head dikalikan tekanan head ditambah kecepatan head.
· i = aliran rata-rata (m3/s)

10. Pompa Penyimpanan
Beberapa turbin air didesain untuk pompa penyimpan
hidroelektrik. Pompa ini dapat mengalirkan dan mengoperasikan
pompa untuk memenuhi reservoir tinggi selama listrik tidak beroperasi
dan kemudian kembali ke turbin untuk membangkitkan daya selama
permintaan listrik tidak beroperasi. Turbin tipe ini biasanya berupa
desain turbin Deriaz atau Francis.

11. Efisiensi
Turbin air modern dioperasikan pada efisiensi mekanis lebih dari
90% (tidak terpengaruh efisiensi termodinamika).

12. Jenis-Jenis Turbin Air

13. Jenis-Jenis Turbin Air
 Kincir Air
 Kaplan
 Francis
 Kincir air

14. Kincir air
Pemanfaatan energi air dalam skala kecil dapat
berupa penerapan kincir air dan turbin.
Dikenal ada tiga jenis kincir air berdasarkan
sistem aliran airnya, yaitu : overshot, breast-
shot, dan under-shot.
Pada kincir overshot, air melalui atas kincir dan
kincir berada di bawah aliran air. Air memutar
kincir dan air jatuh ke permukaan lebih
rendah. Kincir bergerak searah jarum jam.
Pada kincir breast-shot, kincir diletakkan
sejajar dengan aliran air sehingga air
mengalir melalui tengah-tengah kincir. Air
memutar kincir berlawanan dengan arah
jarum jam. Pada kincir under-shot, posisi
kincir air diletakkan agak ke atas dan sedikit
menyentuh air. Aliran air yang menyentuh
kincir menggerakkan kincir sehingga
berlawanan arah dengan jarum jam.

15. Turbin Kaplan
Turbin Kaplan termasuk kelompok turbin air
reaksi jenis baling-baling (propeller).
Keistimewaannya adalah sudut sudu
geraknya (runner) bisa diatur (adjustable
blade) untuk menyesuaikan dengan
kondisi aliran saat itu yaitu perubahan
debit air. Pada pemilihan turbin didasarkan
pada kecepatan spesifiknya. Turbin Kaplan
ini memiliki kecepatan spesifik tinggi (high
spesific speed). Turbin kaplan bekerja
pada kondisi head rendah dengan debit
besar .

16. Turbin Francis
Turbin francis merupakan jenis turbin tekanan
lebih. Sudunya terdiri atas sudu pengarah
dan sudu jalan yang keduanya terendam
dalam air. Perubahan energi terjadi
seluruhnya dalam sudu pengarah dan sudu
gerak, dengan mengalirkan air ke dalam
sebuah terusan atau dilewatkan ke dalam
sebuah cincin yang berbentuk spiral atau
rumah kosong.
Turbin Francis paling banyak digunakan di
Indonesia. Turbin ini digunakan untuk tinggi
terjun sedang,yaitu 20-440 meter.Teknik
mengkonversikan energi potensial menjadi
energi mekanik pada roda air turbin dilakukan
melalui proses reaksi sehingga turbin Francis
juga sering disebut turbin reaksi.

17. Turbin Pelton
Turbin Pelton adalah turbin untuk tinggi
terjun yang tinggi, yaitu di atas 300
meter. Teknik mengkonversikan
energi potensial air menjadi energi
mekanik pada roda air turbin
dilakukan melalui proses impuls
sehingga turbin Pelton disebut juga
turbin impuls. Turbin Pelton disebut
juga turbin impuls atau turbin
tekanan rata atau turbin pancaran
bebas karena tekanan air keluar
nosel sama dengan tekanan
atmosfer.

18. Pemeliharaan

19. Pemeliharaan
Sebuah turbin Francis dalam masa akhir penggunaanya, menunjukkan
lubang kavitasi, retakan kelelahan dan kerusakan besar. Dapat dilihat bekas
perbaikan sebelumnya dengan las stainless steel.
Turbin didesain untuk bekerja dalam jangka waktu puluhan tahun
dengan sangat sedikit pemeliharaan pada elemen utamanya, interval
pemeriksaan total dilakukan dalam jangka waktu beberapa tahun.
Pemeliharaan pada sudu, pengarah dan part lain yang bersentuhan dengan air
termasuk pembersihan, pemeriksaan dan perbaikan part yang rusak.
Keausan umumnya adalah lubang akibat kavitasi, retakan kelelahan dan
pengikisan dari benda padat yang tercampur dalam air. Elemen baja diperbaiki
dengan pengelasan, umumnya dengan las stainless steel. Area yang berbahaya
dipotong atau digerinda, kemudian dilas sesuai dengan bentuk aslinya atau
dengan profil yang diperkuat. Sudu turbin tua mungkin akan mempunyai
banyak tambahan stainless steel hingga akhir penggunaannya. Prosedur
pengelasan yang rumit mungkin digunakan untuk mendapatkan kualitas
perbaikan terbaik.
Elemen lainnya yang membutuhkan pemeriksaan dan perbaikan selama
pemeriksaan total termasuk bantalan, kotak paking dan poros, motor servo,
sistem pendingin untuk bantalan dan lilitan generator, cincin seal, elemen
sambungan gerbang dan semua permukaan.

20. Pengaruh Pada lingkungan

21. Pengaruh Pada Lingkungan
Turbin air mempunyai pengaruh positif dan negatif bagi lingkungan.
Turbin adalah salah satu penghasil tenaga terbersih, menggantikan pembakaran bahan bakar
fosil dan menghapuskan limbah nuklir. Turbin menggunakan energi terbarukan dan dedesain untuk
beroperasi dalam jangka waktu puluhan tahun. Turbin memproduksi sumber energi listrik dunia
dengan jumlah yang besar.
Dalam sejarah turbin juga mempunyai konsekuensi negatif. Putaran sudu atau gerbang
pengarah dari turbin air dapat mengganggu ekologi natural sungai, membunuh ikan, menghentikan
migrasi dan menggangu mata pencaharian manusia. Contohnya, suku Indian Amerika di Pasific
Northwest mempunyai mata pencaharian memancing ikan salmon, tapi pembangunan dam secara
agresif menghancurkan jalan hidupnya. Hingga akhir abad 20, dapat dimungkinkan untuk
membangun sistem pembangkit tenaga air yang mengalihkan ikan dan organisme lainnya dari saluran
masuk turbin tanpa kerusakan atau kehilangan tenaga yang berarti. Sistem akan memerlukan sedikit
pembersihan tetapi secara pada dasarnya lebih mahal untuk dibangun. Di Amerika Serikat sekarang
menahan migrasi ikan adalah ilegal, sehingga tangga ikan harus disediakan oleh pembangun
bendungan.

22. TERIMA KASIH