ANALISIS PENGARUH SUDUT DAN KAPASITAS ALIRAN TERHADAP PERPFORMANSI TURBIN AIR SKALA MIKRO HEAD RENDAH

Penelitian ini dimotivasi oleh potensi signifikan aliran air rendah di
Sumatera Barat untuk pembangkit listrik mikro hidro. Tujuan utamanya adalah
untuk menganalisis pengaruh sudut turbin dan kapasitas aliran air pada kinerja
turbin air kepala rendah skala mikro. Secara khusus, ini bertujuan untuk
menganalisis bagaimana berbagai sudut dan kapasitas aliran mempengaruhi daya
listrik yang dihasilkan oleh turbin sekrup. Studi ini menggunakan turbin sekrup
skala mikro dengan enam bilah atau benang. Aliran air ke turbin adalah saluran
terbuka. Tiga sudut turbin yang berbeda diuji: 15°, 25°, dan 35°. Tenaga listrik
yang dihasilkan oleh turbin diukur menggunakan generator kecepatan rendah.
Pengumpulan data melibatkan pengukuran kapasitas aliran, rotasi poros turbin, dan
tegangan dan arus listrik. Pengaruh Sudut pada Daya dan RPM: Sudut 25° secara
konsisten menghasilkan output daya listrik tertinggi, mencapai hingga sekitar 6,45
Watt di bawah beban maksimum. Demikian pula, rotasi poros tertinggi (RPM) juga
dicapai pada sudut 25°, memuncak pada sekitar 102,75 RPM. Penurunan daya dan
RPM diamati pada 35°, kemungkinan karena turbin tidak terisi air secara optimal
pada sudut yang lebih curam, menyebabkan rotasi poros melambat. Kinerja Torsi:
Torsi maksimum direkam pada sudut 15°, mencapai 0,42 Nm, sedangkan minimum
adalah 0,37 Nm pada 35°. Torsi dipengaruhi oleh rotasi poros turbin dan aliran air
melalui bilah. Efisiensi: Efisiensi keseluruhan turbin berkisar antara 9% hingga
18%, dengan efisiensi puncak 16,1% terjadi pada sudut 25°. Efisiensi optimal pada
25° ini dikaitkan dengan dorongan fluida maksimum dan pembangkit daya yang
optimal.Turbin sekrup kepala rendah skala mikro berkinerja optimal pada sudut
kemiringan 25° dan dengan laju aliran yang sesuai dengan kapasitas desainnya,
menghasilkan daya listrik dan efisiensi tertinggi. Pengaturan kapasitas dan sudut
aliran yang tepat sangat penting untuk mencegah kehilangan energi karena
tergelincir atau pengisian turbin yang tidak mencukupi.

Kata kunci : Turbin sekrup Archimedes, kepala rendah, hidro mikro, sudut bilah,
kapasitas aliran, daya listrik, efisiensi, torsi, RPM.