Rancang Bangun dan Uji Kinerja PLTMH dengan Turbin Sumbu Vertikal dengan Adaptive Blade pada Sumber Aliran Air Kanal

Abstract

Pemanfaatan sumber energi alternatif yang berasal dari potensi energi kinetik air melalui sistem Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) selaras dengan peningkatan kebutuhan listrik masa kini. Penelitian ini bertujuan merancang dan menguji kinerja turbin vertikal dengan adaptive blade yang dapat memanfaatkan aliran air zero head dengan debit aliran rendah. Energi kinetik aliran air akan dimanfaatkan menjadi energi mekanik yang memutar turbin, kemudian dikonversi menjadi energi listrik oleh generator DC. Penelitian berfokus pada kinerja turbin vertikal dengan free-swing blade guna mengetahui daya, torsi, rpm, serta efisiensi. Penelitian ini dilakukan dengan pembanding berupa turbin vertikal locked blade untuk mengetahui turbin mana yang lebih baik. Pengujian dilakukan dengan penambahan alat berupa Dynamic Torque Meter (DYN200) guna mengetahui kecepatan putar dan torsi turbin. Sistem ini dilengkapi sensor INA219 yang digunakan untuk mengetahui tegangan dan arus yang terukur. Sistem ini dapat dipantau secara real-time melaui Web Server yang dapat dijangkau pengguna melalui Access Point dari ESP32. Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan, turbin free-swing blade unggul secara mekanikal dengan rata – rata torsi mencapai 0,737 Nm dan kecepatan putar turbin sebesar 25,12 rpm pada debit air rendah. Sedangkan secara elektrikal, hasil turbin locked blade lebih unggul dalam menghasilkan daya listrik dengan rata – rata tegangan berasal dari generator sebesar 12,44 V, daya pengujian baterai sebesar 7,88 W, dan daya beban sebesar 0,526 W. Hal ini dikarenakan kemampuan generator yang digunakan telah mengalami penurunan. PLTMH dengan turbin sumbu vertikal dengan free swing blade mampu beradaptasi pada debit air rendah dengan hasil torsi dan RPM yang lebih besar dibanding dengan turbin locked blade. Namun perlu adanya pemilihan generator yang tepat untuk memaksimalkan daya listrik untuk mendapatkan hasil yang lebih optimal.