Studi Eksperimental Pengaruh Variasi Rasio Ketinggian Sudu dengan Diameter Luar Turbin pada Sudu Tipe U Siku Posisi Melintang terhadap Daya dan Efisiensi Turbin Pelton

Abstract

Kebutuhan energi listrik yang terus meningkat mendorong pengembangan sumber energi terbarukan, salah satunya
melalui Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH). Turbin Pelton sebagai komponen utama PLTMH memiliki
kinerja yang sangat dipengaruhi oleh desain sudu. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi rasio
ketinggian sudu terhadap diameter luar turbin pada sudu turbin Pelton tipe U siku posisi melintang terhadap daya dan
efisiensi yang dihasilkan. Metode penelitian yang digunakan adalah eksperimen laboratorium dengan variasi rasio
sebesar 0, 0,0295, 0,0591, dan 0,0887. Pengujian dilakukan menggunakan turbin Pelton poros horizontal dengan 8 sudu
dan nosel berdiameter 25,4 mm pada jarak semprot 50 mm. Variasi kapasitas aliran diperoleh dari bukaan globe valve
90°, 100°, 110°, dan 120° dengan debit berturut-turut sebesar 0,00229 m³/s, 0,00260 m³/s, 0,00328 m³/s, dan 0,00449
m³/s. Kecepatan aliran yang dihasilkan masing-masing sebesar 4,517 m/s, 5,127 m/s, 6,474 m/s, dan 8,669 m/s. Variasi
pembebanan dilakukan mulai 5 kg hingga turbin berhenti beroperasi. Parameter yang diamati meliputi daya output dan
efisiensi turbin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa daya tertinggi sebesar 34,770 Watt diperoleh pada rasio 0,0591
dengan debit 0,00449 m³/s, kecepatan aliran 8,669 m/s, dan pembebanan 40 kg. Efisiensi tertinggi sebesar 32,17% juga
diperoleh pada rasio 0,0591 dengan debit 0,00229 m³/s, kecepatan aliran 4,517 m/s, dan pembebanan 10 kg. Berdasarkan
hasil penelitian, rasio 0,0591 menghasilkan kinerja turbin paling optimal dibandingkan variasi rasio lainnya
Kata Kunci: Energi, Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH), Turbin Pelton, Sudu Tipe U Siku, Daya, dan
Efisiensi.