Klasifikasi Turbin Air dan Aplikasi Kerjanya

 Klasifikasi Turbin Air dan Aplikasi Kerjanya

1.   Turbin impuls

Turbin impuls adalah turbin air yang cara kerjanya merubah energi potensial air (yang terdiri dari energi potensial, energi tekanan dan energi kecepatan) yang tersedia menjadi energi mekanik yang memutar turbin. Energi potensial air diubah menjadi energi kinetik pada nozle. Air keluar nozzle yang mempunyai kecepatan tinggi membentur sudu turbin.dan tekanannya pun tidak berubah saat melalui runner dan keluar dari runner (konstan). Setelah membentur sudu arah kecepatan aliran berubah sehingga terjadi perubahan momentum (impulse). akibatnya roda turbin akan berputar

Macam–macam turbin impuls :

a.   Turbin Pelton

Turbin ini memiliki 2 bagian utama yaitu runner dan nozzle. Runner terdiri dari poros 1 tangki, piringan dan beberapa mangkuk turbin pelton terutama digunakan untuk memanfaatkan potensi hidro tinggi (>70 m ) dengan aliran kecil.

 

Turbin pelton

Sumber: dixson S.L(2010:310)

 

b.   Turbin Michael Banki

Turbin jenis ini sering disebut dengan turbin arus lintang (cross flow), karena fluida yaitu air menggerakkan sudu runner melewati pengarah sehingga seolah-olah terdapat fluida yang datang dari aliran yang berbeda.

Turbin Michell-Banki terdiri dari runner, dan nozzle. Prinsip kerjanya yaitu air yang keluar dari nozzle ditumbukkan ke runner sehingga terjadi perubahan energi dari energi kinetik air menjadi energi mekanik pada poros runner. Turbin ini banyak digunakan pada head rendah hingga menengah untuk kapasitas hingga 5 m³/s. Keunggulan konstruksinya sederhana, putaran operasi cukup tinggi dan efisiensinya stabil pada perubahan beban hingga 40% dari beban maksimum.

 

Turbin Michael Banki

Sumber: Anonymous 1 (2011)

c.   Turbin air / Kincir air

Pada kincir air, air ditumbuhkan ke mangkuk-mangkuk yang dipasang pada piringan motor (roda berputar) sehingga terjadi perubahan energi kinetik menjadi energi mekanik. Kincir air bekerja pada putaran rendah sehingga memerlukan pemercepat putaran dengan perbandingan putaran yang tinggi untuk mencapai putaran generator. Kincir air memiliki ciri konstruksi sederhana dan diameter besar. Pada penggunaannya kincir air banyak digunakan untuk head dan kapasitas kecil, karena diameter besar bekerja pada putaran rendah. Pemanfaatan energi air dalam skala kecil dapat berupa penerapan kincir air dan turbin. Dikenal ada tiga jenis kincir air berdasarkan sistem aliran airnya, yaitu : overshot, breast-shot, dan under-shot. 

Pada kincir overshot, air melalui atas kincir dan kincir berada di bawah aliran air. Air memutar kincir dan air jatuh ke permukaan lebih rendah. Kincir bergerak searah jarum jam. Pada kincir breast-shot, kincir diletakkan sejajar dengan aliran air sehingga air mengalir melalui tengah-tengah kincir. Air memutar kincir berlawanan dengan arah jarum jam. Pada kincir under-shot, posisi kincir air diletakkan agak ke atas dan sedikit menyentuh air. Aliran air yang menyentuh kincir menggerakkan kincir sehingga berlawanan arah dengan jarum jam

 

 

 (a) Kincir air overshot, (b) kincir air under-shot,

 (c) kincir air breast-shot

Sumber: Anonymous 2 (2011)

 

2.   Turbin Reaksi

Turbin dimana proses ekspansi fluida kerjanya terjadi pada sudu tetap dan sudu geraknya.

 

Turbin reaksi

Sumber:Anonymous 3 (2014)

Macam–macam turbin reaksi:

a.   Turbin Francis

Turbin francis yaitu turbin yang dikelilingi dengan sudu pengarah dan semuanya terbenam ke dalam air. Turbin francis digunakan untuk pemanfaatan potensi menengah (dari beberapa puluh meter sampai 100 m). Turbin francis sudah bias dibuat dengan kecepatan putar yang tinggi.

 

 Turbin francis

Sumber: Anonymous 4 (2014)

 

b.   Turbin Kaplan

Turbin baling–baling dikembangkan sedemikian rupa sehingga suatu turbin dapat berputar di dalam lahar panas. Selain itu sudu-sudu dapat diatur sesuai dengan kondisi operasi pada saat itu. Keuntungan memilih turbin koplan yaitu kecepatan putaran bisa dipilih lebih tinggi, ukurannya lebih kecil karena roda turbin bisa dihubungkan langsung dengan generator. Harganya murah bila dipakai pada saat pembangkit yang besar.

 

Turbin kaplan

Sumber: dixson S.L(2010:326)