Documents

8 pages
71 views

Rangkuman :PTL

of 8
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Share
Description
rangkuman ptl
Transcript
  Komponen pada Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Angin  Sistem pembangkit listrik tenaga angin ini merupakan pembangkit listrik yang menggunakan turbin angin ( wind turbine  ) sebagai peralatan utamanya. Komponen-komponen yang ada di dalam turbin angin yaitu : 1.    Anemometer : Mengukur kecepatan angin dan mengirimkan data kecepatan angin ke pengontrol. 2.   Blades : Kebanyakan turbin baik dua atau tiga pisau.  Angin bertiup di atas menyebabkan pisau pisau untuk mengangkat dan berputar. 3.   Brake : Digunakan untuk menjaga putaran pada poros agar bekerja pada titik aman saat terdapat angin yang besar. 4.   Controller : Pengontrol mesin mulai dengan kecepatan angin sekitar 8-16 mil per jam (mph) dan menutup mesin turbin sekitar 55 mph. tidak beroperasi pada kecepatan angin sekitar 55 mph di atas, karena dapat rusak karena angin yang kencang. 5.   Gear box : Gears   menghubungkan poros kecepatan tinggi di poros kecepatan rendah dan meningkatkan kecepatan sekitar 30-60 rotasi per menit (rpm), sekitar 1000-1800 rpm. 6.   Generator : Biasanya standar induksi generator yang menghasilkan listrik dari 60 siklus listrik AC. 7.   High-speed shaft : Mengubah poros rotor kecepatan tinggi. 8.   Low-speed shaft : Mengubah poros rotor kecepatan rendah sekitar 30-60 rotasi per menit. 9.   Nacelle : Nacelle   berada di atas menara dan berisi gear box  , poros kecepatan rendah dan tinggi, generator, kontrol, dan rem. 10.   Pitch : Blades   yang berbalik, atau nada, dari angin untuk mengontrol kecepatan rotor dan menjaga rotor berputar dalam angin yang terlalu tinggi atau terlalu rendah untuk menghasilkan listrik. 11.   Rotor : Pisau dan terhubung bersama-sama disebut rotor. 12.   Tower : Menara yang terbuat dari baja tabung, beton atau kisi baja. Karena kecepatan angin meningkat dengan tinggi, menara tinggi memungkinkan turbin untuk menangkap lebih banyak energi dan menghasilkan listrik lebih banyak. 13.   Wind direction : Ini adalah turbin pertama yang disebut karena beroperasi melawan angin. turbin lainnya dirancang untuk menjalankan melawan arah angin, menghadap jauh dari angin. 14.   Wind vane : Tindakan arah angin dan berkomunikasi dengan yaw drive untuk menggerakkan turbin dengan koneksi yang benar dengan angin. 15.   Yaw drive : Yaw drive   yang digunakan untuk menjaga rotor menghadap ke arah angin sebagai perubahan arah angin. 16.   Yaw motor : Kekuatan dari drive yaw  . 17.   Penyimpan energi ( Battery  ) : Alat penyimpan energi yang berfungsi sebagai back-up energi listrik. Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat meningkat atau ketika kecepatan angin suatu daerah sedang menurun, maka kebutuhan permintaan akan daya listrik tidak dapat terpenuhi. Cara kerja dari pembangkitan listrik tenaga angin ini yaitu awalnya energi angin memutar turbin angin. Turbin angin bekerja berkebalikan dengan kipas angin (bukan menggunakan listrik untuk menghasilkan listrik, namun menggunakan angin untuk menghasilkan listrik). Kemudian angin akan memutar sudut turbin, lalu diteruskan untuk memutar rotor pada generator di bagian belakang turbin angin. Generator mengubah energi gerak menjadi energi listrik dengan teori medan elektromagnetik, yaitu poros pada generator dipasang dengan material ferromagnetik permanen. Setelah itu di sekeliling poros terdapat stator yang bentuk fisisnya adalah kumparan-kumparan kawat yang membentuk loop  . Ketika poros generator mulai berputar maka akan terjadi perubahan fluks pada stator yang akhirnya karena terjadi perubahan fluks ini akan dihasilkan tegangan dan arus listrik tertentu. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan melalui kabel jaringan listrik untuk akhirnya digunakan oleh masyarakat. Energi Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan. Secara sederhana proses pembangkitan listrik dengan kincir angin adalah listrik dialirkan melalui kabel penyebaran yang dibagikan ke rumah-rumah, kantor, sekolah, dan sebagainya. Turbin untuk pemakaian umum berukuran 50-750 kilowatt. Sebuah turbin kecil, kapasitas 50 kilowatt, digunakan untuk perumahan, piringan parabola, atau pemompaan air. Pengertian PLTGL Gelombang/ombak yang terjadi di lautan dapat diklasifikasikan menjadi beberapa macam tergantung kepada gaya pembangkitnya. Pembangkit gelombang laut dapat  disebabkan oleh: angin (gelombang angin), gaya tarik menarik bumi-bulan-matahari (gelombang pasang-surut), gempa (vulkanik atau tektonik) di dasar laut (gelombang tsunami), ataupun gelombang yang disebabkan oleh gerakan kapal. Gelombang yang sehari-hari terjadi dan diperhitungkan dalam bidang teknik pantai adalah gelombang angin dan pasang-surut (pasut). Gelombang dapat membentuk dan merusak pantai dan berpengaruh pada bangunan-bangunan pantai. Energi gelombang akan membangkitkan arus dan mempengaruhi pergerakan sedimen dalam arah tegak lurus pantai ( cross- shore  ) dan sejajar pantai ( longshore  ). Pada perencanaan teknis bidang teknik pantai, gelombang merupakan faktor utama yang diperhitungkan karena akan menyebabkan gaya-gaya yang bekerja pada bangunan pantai. Pembangkit listrik tenaga gelombang laut merupakan pembangkit listrik yang memanfaatkan energi gelombang laut untuk menggerakkan generator. Pembangkit listrik tenaga gelombang laut ini merupakan energi yang terbaharui. Ada tiga macam model PLT Gelombang Laut ini, yaitu : Dengan Pelampung Buoy, Kolom Air ( Oscillating Water Column  ), Wage Surge   atau Focusing Devices  . Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang laut kiranya akan sangat cocok digunakan di Indonesia, selain terkenal akan pariwisatanya, Indonesia juga terkenal akan banyaknya spot Gelombang laut yang dimiliki. Energi gelombang memiliki potensi untuk menjadi salah satu bentuk yang paling ramah lingkungan dari pembangkit listrik. Ini adalah sumber energi bersih dan terbarukan dan potensinya sangat besar. Komponen PLTGL Pada pembangkit listrik tenaga arus laut terdapat tiga komponen utama yang terdapat di dalamnya. Ketiga komponen tersebut adalah generator, turbin sebagai prime mover   dan alat penangkap gelombang atau arus laut. Generator yang digunakan dalam pembangkit ini adalah generator sinkron biasa dengan jenis yang disesuaikan kebutuhan. Namun biasanya digunakan generator sinkron kutub dalam dengan kutub non- salient pole   karena daya yang terbangkit dengan teknik arus laut sangat besar. Diperkirakan daya yang dihasilkan dari satu sistem pembangkit pada satu tempat dapat mencapai ribuan megawatt. Untuk turbin digunakan turbin biasa sebagaimana pada PLTA, namun dengan konstruksi bahan yang lebih bagus mengingat dalam hal ini turbin akan langsung bersentuhan dengan air laut yang memiliki kadar garam cukup tinggi. Kadar garam yang cukup tinggi dapat mengakibatkan logam mudah terkorosi. Sehingga digunakan bahan yang lebih bagus dan perawatan yang lebih sulit untuk bagian turbin. Sedang cara untuk menangkap energi gelombang ada beberapa macam. Landasan Teori Pasang-surut (pasut) merupakan salah satu gejala alam yang tampak nyata di laut, yakni suatu gerakan vertikal (naik turunnya air laut secara teratur dan berulang-ulang) dari seluruh partikel massa air laut dari permukaan sampai bagian terdalam dari dasar laut. Gerakan tersebut disebabkan oleh pengaruh gravitasi (gaya tarik menarik) antara bumi dan bulan, bumi dan matahari, atau bumi dengan bulan dan matahari. Pasang-surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal, yakni dorongan ke arah luar pusat rotasi. Hukum gravitasi Newton menyatakan, bahwa semua massa benda tarik menarik satu sama lain dan gaya ini tergantung pada besar massanya, serta jarak di antara massa tersebut. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa, tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Sejalan dengan hukum di atas, dapat dipahami bahwa meskipun massa bulan lebih kecil dari massa matahari tetapi jarak bulan ke bumi jauh lebih kecil, sehingga gaya tarik bulan terhadap bumi pengaruhnya lebih besar dibanding matahari terhadap bumi. Kejadian yang sebenarnya dari gerakan pasang air laut sangat berbelit-belit,sebab gerakan tersebut tergantung pula pada rotasi bumi, angin, arus laut dan keadaan-keadaan lain yang bersifat setempat. Gaya tarik gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh deklinasi, yaitu sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari. Pasang-surut purnama (spring tides) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari berada dalam suatu garis lurus (matahari dan bulan dalam keadaan oposisi). Pada saat itu, akan dihasilkan pasang tinggi yang sangat tinggi dan pasang rendah yang sangat rendah, karena kombinasi gaya tarik dari matahari dan bulan bekerja saling menguatkan. Pasang-surut purnama ini terjadi dua kali setiap bulan, yakni pada saat bulan baru dan bulan purnama (full moon). Sedangkan pasang-surut perbani (neap tides) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari membentuk sudut tegak lurus, yakni saat bulan membentuk sudut 90° dengan bumi. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi yang rendah dan pasang rendah yang tinggi. Pasang-surut perbani ini terjadi dua kali, yaitu pada saat bulan 1/4 dan 3/4. Pasang-sumt laut dapat didefinisikan pula sebagai gelombang yang dibangkitkan oleh adanya interaksi antara bumi, matahari dan bulan. Puncak gelombang disebut pasang tinggi (High Water/RW) dan lembah gelombang disebut surut/pasang rendah (Low Water/LW). Perbedaan vertikal antara pasang tinggi dan pasang rendah disebut rentang pasang-surut atau tunggang pasut (tidal range) yang bisa mencapai beberapa meter hingga puluhan meter. Periode pasang-surut adalah waktu antara puncak atau lembah gelombang ke puncak atau lembah gelombang berikutnya. Harga periode pasang-surut bervariasi antara 12 jam 25 menit hingga 24 jam 50 menit. Sebenarnya hanya ada tiga tipe dasar pasang-surut yang didasarkan pada periode dan keteraturannya, yaitu sebagai berikut: 1. Pasang-surut tipe harian tunggal (diurnal type): yakni bila dalam waktu  24 jam terdapat 1 kali pasang dan 1 kali surut. Pasang-surut tipe tengah harian/ harian ganda (semi diurnal type): yakni bila dalam waktu 24 jam terdapat 2 kali pasang dan 2 kali surut. Pasang-surut tipe campuran (mixed tides): yakni bila dalam waktu 24 jam terdapat bentuk campuran yang condong ke tipe harian tunggal atau condong ke tipe harian ganda. Tipe pasang-surut ini penting diketahui untuk studi lingkungan, mengingat bila di suatu lokasi dengan tipe pasang-surut harian tunggal atau campuran condong harian tunggal terjadi pencemaran, maka dalam waktu kurang dari 24 jam, pencemar diharapkan akan tersapu bersih dari lokasi. Namun pencemar akan pindah ke lokasi lain, bila tidak segera dilakukan clean up. Berbeda dengan lokasi dengan tipe harian ganda, atau tipe campuran condong harian ganda, maka pencemar tidak akan segera tergelontor keluar. Dalam sebulan, variasi harian dari rentang pasang-surut berubah secara sistematis terhadap siklus bulan. Rentang pasang-surut juga bergantung pada bentuk perairan dan konfigurasi lantai samudera. Pasang-surut (pasut) di berbagai lokasi mempunyai ciri yang berbeda karena dipengaruhi oleh topografi dasar laut, lebar selat, bentuk teluk dan sebagainya. Di beberapa tempat, terdapat beda antara pasang tertinggi dan surut terendah (rentang pasut), bahkan di Teluk Fundy (Kanada) bisa mencapai 20 meter. Proses terjadinya pasut memang merupakan proses yang sangat kompleks, namun masih bisa diperhitungkan dan diramalkan. Pasut dapat diramalkan karena sifatnya periodik, dan untuk meramalkan pasut, diperlukan data amplitudo dan beda fasa dari masing-masing komponen pembangkit pasut. Ramalan pasut untuk suatu lokasi tertentu kini dapat dibuat dengan ketepatan yang cukup cermat. Pasut tidak hanya mempengaruhi lapisan di bagian teratas saja, melainkan seluruh massa air yang bisa menimbulkan energi yang besar. Di perairan pantai, terutama di teluk atau selat sempit, gerakan naik turunnya muka air akan menimbulkan terjadinya arus pasut. Jika muka air bergerak naik, maka arus mengalir masuk, sedangkan pada saat muka air bergerak turun, arus mengalir ke luar. Metode PLTPs  Pembangkit listrik tenaga pasang surut pada dasarnya ada dua metode untuk memanfaatkan energi pasang surut, yaitu Dam Pasang Surut (Tindal Barrages) dan Turbin Lepas Pantai ( Offshore Turbines). 1. Dam Pasang Surut (Tindal Barrages) Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut ini merupakan pembangkit yang menggunakan metode pembuatan dam pada hulu sungai yang berbuara ke laut yang memanfaatkan pasang surut air laut sehingga dapat menggerakan turbin dan generator Gambar 1. Dam Pasang Surut 2. Turbin Lepas Pantai ( Offshore Turbines). Pilihan lainnya ialah menggunakan turbin lepas pantai yang lebih menyerupai pembangkit listrik tenaga angin versi bawah laut. Keunggulannya dibandingkan metode pertama yaitu: lebih murah biaya instalasinya, dampak lingkungan yang relatif lebih kecil daripada pembangunan dam, dan persyaratan lokasinya pun lebih mudah sehingga dapat dipasang di lebih banyak tempat. Gambar 2. Turbin Lepas Pantai ( Offshore Turbines). 2.3   Prinsip kerja PLTPs Tindal Barrage  Cara ini serupa seperti pembangkitan listrik secara hidro-elektrik yang terdapat di dam/waduk penampungan air sungai. Hanya saja, dam yang dibangun untuk memanfaatkan siklus pasang surut  jauh lebih besar daripada dam air sungai pada umumnya. Dam ini biasanya dibangun di muara sungai dimana terjadi pertemuan antara air sungai dengan air laut. Ketika ombak masuk atau keluar (terjadi pasang atau surut), air mengalir melalui terowongan yang terdapat di dam.  Aliran masuk atau keluarnya ombak dapat dimanfaatkan untuk memutar turbin Gambar 3. Proses Masuknya Air Laut Pada Metode Tindal Barrages Gambar 4. Keluarnya Air Laut dan Memutar Turbin Pada Metode Tindal Barrages  Apabila muka air laut (surut) sama tingginya dengan muka air dalam waduk maka saluran air ke turbin ditutup. Sementara itu muka air laut (pasang) naik terus. Ketika tinggi muka air laut mencapai kira-kira setengah tinggi air pasang maksimum, maka katup saluran air ke turbin dibuka dan air laut masuk ke dalam waduk melalui saluran air ke turbin,  dan menjalankan turbin dan generator dalam hal tersebut tinggi muka air di dalam waduk akan naik. Apabila muka air laut telah mencapai ketinggian maksimumnya tetapi masih lebih dari muka air dalam waduk, turbin generator dan air dalam waduk menjadi sangat kecil. Sehingga turbin generator tidak bekerja pada keadaan tersebut katup simpang (by pass valve) yang menghubungkan laut dengan waduk dibuka, sehingga air laut lebih cepat masuk mengisi waduk, ketika muka air laut dan air di dalam waduk sama tingginya, baik katup simpang maupun katup saluran turbin ditutup. Pada keadaan tersebut tinggi muka air dalam waduk tetap konstan sedangkan inggi muk air laut terus surut. Apabila pebedaan tinggi antara permukaan air laut dan permukaan air dalam waduk sudah cukup besar maka turbin dijalankan dengan membuka katup air ke turbin pada keadaan tersebut air mengalir dari waduk ke laut melalui turbin sehingga turbin berputar dan permukaan air dalam waduk turun. Proses ini terus berlangsung sampai tinggi air dalam waduk tidak cukup untuk menjalankan turbin, dan katup simpang dibuka supaya air yang masih ada di dalam waduk cepat keluar mengalir ke laut. Dalam keadaan tersebut air laut masih surut atau telah naik tetapi masih belum mencapai tinggi turbin setelah waduk kosong atau ketika permukaan air laut dalam waduk sama tingginya dengan muka air laut, katup simpang dan katup masuk turbin ditutup kembali. Demikianlah proses tersebut terjadi berulang-ulang mengisi dan mengosongkan air dalam waduk untuk menjalankan turbin generator dengan memanfaatkan proses air pasang dan air surut. Pusat listrik tenaga pasang surut biasanya dibuat dengan waduk berukuran besar supaya dapat dibuat secara ekonomis dengan menghasilkan listrik yang banyak. Dari gambar di atas turbin yang digunakan adalah turbin air dua arah yang nantinya untuk membangkitkan daya pada waktu pasang dan pada waktu surut. Hal ini dapat dilakukan selama 12,5 jam dalam /hari dengan periode 2 x sehari. Periode pengosongan waduk dilakukan pada saat permukaan air laut mulai turun sehingga turbin dapat berputar 24 jam. Turbin yang di sini ialah turbin dua arah seperti gambar di bawah ini. Gambar 5.Turbin Dua Arah Namun jenis turbin paling cocok digunakan adalah jenis turbin dua arah yaitu turbin air jenis “bulb” yang gambarnya seperti di bawah ini. Gambar 6. Turbin Dua Arah jenis Bulb Turbin-turbin ini putarannya lebih lambat dari kebutuhan putaran generator sehingga dibutuhkan sistem percepatan putaran dalam bentuk  “gear box” yang nantinya perputaran yang dibutuhkan generator yang sesuai. Pada asasnya, antara tenaga pasang surut dan tenaga air konvensional terdapat persamaan, yaitu kedua-duanya adalah tenaga air yang memanfaatkan gravitasi tinggi  jatuh air untuk pembangkit tenaga listrik. Perbedaan-perbedaan utama secara garis besar adalah: a) Pasang surut menyangkut arus air periodik dwi-arah dengan dua kali pasang dan dua kali surut tiap hari. b) Operasi di lingkungan air laut memerlukan bahan-bahan konstruksi yang lebih tahan korosi daripada dimiliki material untuk air tawar. c) Tinggi jatuh relatif sangat kecil (maksimal 11 meter) bila dibandingkan dengan terbanyak instalasi-instalasi hidro lainnya. Berdasarkan berbagai studi dan pengalaman, energi yang dapat dimanfaatkan adalah sekitar 8 sampai 25 % dari seluruh energi teoretis yang ada. Proyek Pusat Listrik Tenaga Pasang Surut La Rance di Prancis, yang merupakan sentral pertama yang besar, mempunyai efisiensi sebesar 18 %, yang akan meningkat menjadi 24 % bila proyek itu telah dikembangkan sepenuhnya. Untuk mendapatkan efisiensi yang tinggi, sebuah instalasi pasang surut harus memasang kapasitas pembangkitan listrik yang relatif lebih besar, dibanding dengan Pusat Listrik Tenaga Air biasa. Di lain pihak Pusat Listrik Tenaga Pasang Surut tidak tergantung pada perubahan-perubahan musim sebagaimana halnya dengan sungai-sungai biasa. ã   Istilah magnetohydrodynamic terdiri dari kata “ magneto”   yang berarti “medan magnetik”  , “ hydro  ” yang berarti “ cairan/fluida  ”, dan  “ dynamic  ” yang berarti  “ pergerakan  ”. Magnetohydrodynamic (MHD) dapat diartikan sebagai suatu penghantaran dan pergerakan suatu fluida secara elektrik di dalam suatu medan magnetik. Fluida yang dimaksud dapat berupa plasma, logam cair, atau air garam. Bila suatu konduktor bergerak melalui medan magnet ini menciptakan medan listrik tegak lurus terhadap medan magnet dan arah pergerakan konduktor. Ini adalah  prinsip, ditemukan oleh Michael Faraday , di belakang pembangkit listrik rotary konvensional. Fisikawan asal Belanda Antoon Lorentz memberikan teori matematika untuk mengukur dampaknya. Prinsip Kerja Magnetohidrodinamika Aliran (gerakan) dari plasma melaksanakan melalui medan magnet menyebabkan tegangan yang akan dihasilkan dan yang terkait arus mengalir di seluruh plasma, tegak lurus ke kedua aliran plasma dan medan magnet menurut aturan Tangan Kanan Fleming. Hukum Lorentz menggambarkan efek dari partikel bermuatan yang bergerak dalam medan magnet konstan dapat dinyatakan sebagai
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks