Bagaimana cara menghasilkan energi listrik pada mikrohidro

Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)

Mengutip dari buku PLTMH (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro): Panduan Lengkap Membuat Sumber Energi Terbarukan Secara Swadaya oleh Hunggul Nugroho, pembangkit tenaga listrik mikrohidro pada dasarnya memanfaatkan beda ketinggian serta jumlah debit air per detik yang ada pada aliran air irigasi, sungai atau air terjun. Kemudian energi ini dihubungkan dengan generator listrik yang nantinya akan menghasilkan energi listrik.

ADVERTISEMENT

Secara teknis, ini merupakan sistem konversi energi dari bentuk ketinggian dan aliran ke dalam bentuk energi mekanik dan energi listrik. Untuk membangun sistem pembangkit listrik tenaga mikrohidro dibutuhkan beberapa komponen, yaitu:

  • Bendungan untuk mengalihkan air melalui sebuah pembuka di bagian sisi sungai ke dalam bak pengendap

  • Bak penenang, digunakan untuk mencegah sampah, batu, pasir dan benda lainnya masuk ke dalam pipa pesat yang bisa merusak atau mengganggu fungsi turbin. Selain itu, bak penenang juga berguna mencegah turbulensi air sebelum diterjunkan melalui pipa pesat.

  • Pipa pesat (Penstock) dibutuhkan untuk menggerakan turbin agar dapat menghasilkan energi yang maksimal.

  • Bagian yang paling penting dari sistem mikrohidro adalah Turbin. Komponen ini berfungsi untuk mengubah putaran yang dihasilkan menjadi energi listrik. Hal tersebut dilakukan dengan puli pada rotor yang dihubungkan dengan puli pada generator.

  • Selanjutnya dibutuhkan generator untuk menghasilkan listrik dari putaran mekanis turbin

ADVERTISEMENT

Ketika menggunakan komponen-komponen di atas, kondisi geografis serta aliran air suatu tempat juga harus dipertimbangkan.

(ADB)

Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga MikrohidroSunting

Mikrohidro tipe crossflow

Prinsip dasar mikrohidro adalah memanfaatkan energi potensial yang dimiliki oleh aliran air pada jarak ketinggian tertentu dari tempat instalasi pembangkit listrik.[butuh rujukan] Sebuah skema mikrohidro memerlukan dua hal yaitu, debit air dan ketinggian jatuh (head) untuk menghasilkan tenaga yang dapat dimanfaatkan.[butuh rujukan] Hal ini adalah sebuah sistem konversi energi dari bentuk ketinggian dan aliran (energi potensial) ke dalam bentuk energi mekanik dan energi listrik. Daya yang masuk (Pgross) merupakan penjumlahan dari daya yang dihasilkan (Pnet) ditambah dengan faktor kehilangan energi (loss) dalam bentuk suara atau panas. Daya yang dihasilkan merupakan perkalian dari daya yang masuk dikalikan dengan efisiensi konversi (Eo).[1]

Pnet = Pgross ×Eo kW

Daya kotor adalah head kotor (Hgross) yang dikalikan dengan debit air (Q) dan juga dikalikan dengan sebuah faktor gravitasi (g = 9.8), sehingga persamaan dasar dari pembangkit listrik adalah:

Pnet = g ×Hgross × Q ×Eo kW

Di mana head dalam meter (m), dan debit air dalam meter kubik per detik (m3/s).[butuh rujukan]

Komponen Pembangkit Listrik Tenaga MikrohidroSunting

Beberapa komponen yang digunakan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro baik komponen utama maupun bangunan penunjang antara lain:[5]

  1. Dam/Bendungan Pengalih (intake). Dam pengalih berfungsi untuk mengalihkan air melalui sebuah pembuka di bagian sisi sungai ke dalam sebuah bak pengendap.
  2. Bak Pengendap (Settling Basin). Bak pengendap digunakan untuk memindahkan partikel-partikel pasir dari air. Fungsi dari bak pengendap adalah sangat penting untuk melindungi komponen-komponen berikutnya dari dampak pasir.[butuh rujukan]
  3. Saluran Pembawa (Headrace). Saluran pembawa mengikuti kontur dari sisi bukit untuk menjaga elevasi dari air yang disalurkan.[butuh rujukan]
  4. Bak penenang (Forebay). Bak penenang berada di ujung saluran pembawa yang berfungsi untuk mecegah turbulensi air sebelum diterjunkan melalui pipa pesat
  5. Pipa Pesat (Penstock). Penstock dihubungkan pada sebuah elevasi yang lebih rendah ke sebuah roda air, dikenal sebagai sebuah turbin.
  6. Turbin. Turbin berfungsi untuk mengkonversi energi aliran air menjadi energi putaran mekanis.[butuh rujukan]
  7. Pipa Isap, (draft tube). Pipa isap berfungsi untuk menghisap air, mengembalikan tekanan aliran yang masih tinggi ke tekanan atmosfer.
  8. Generator. Generator berfungsi untuk menghasilkan listrik dari putaran mekanis.
  9. Panel kontrol. Panel kontrol berfungsi untuk menstabilkan tegangan.
  10. Pengalih Beban (Ballast load). Pengalih beban berfungsi sebagai beban sekunder (dummy) ketika beban konsumen mengalami penurunan. Kinerja pengalih beban ini diatur oleh panel kontrol.

Penggunaan beberapa komponen disesuaikan dengan tempat instalasi (kondisi geografis, baik potensi aliran air serta ketinggian tempat) serta budaya masyarakat.[butuh rujukan] Sehingga terdapat kemungkinan terjadi perbedaan desain mikrohidro serta komponen yang digunakan antara satu daerah dengan daerah yang lain.