teknik kimia utilitas 1 turbin air

1. UTILITAS 1
MAKALAH TURBIN AIR
Disusun Oleh :
 Ridha Faturachmi (1513015)
 Indah Kartika (1513021)
 Dika Kustiani (1513022)
SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INDUSTRI
Jl. Letjen Suprapto No. 26, Cempaka Putih Timur, Jakarta Pusat,
Daerah Khusus Ibukota Jakarta 10640, Indonesia
+62 21 42801783

2. 2
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat,
karunia, serta taufik dan hidayah-Nya lah kami dapat menyelesaikan makalah
turbin air ini sebatas pengetahuan dan kemampuan yang dimiliki dan juga kami
berterima kasih pada Bapak Djoko selaku Dosen Pembimbing mata kuliah Utilitas
1 yang telah memberikan tugas ini kepada kami.
Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah
wawasan serta pengetahuan kita. Kami juga menyadari sepenuhnya bahwa di
dalam tugas ini terdapat kekurangan-kekurangan dan jauh dari apa yang kami
harapkan. Untuk itu, kami berharap adanya kritik, saran dan usulan demi
perbaikan di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna
tanpa saran yang membangun.
Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang
membacanya. Sekiranya laporan yang telah disusun ini dapat berguna bagi kami
sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya kami mohon maaf apabila
terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon kritik dan
saran yang membangun demi perbaikan makalah selanjutnya.
Jakarta, 14 Januari 2015
Tim Penulis

3. 3
DAFTAR ISI
Kata Pengantar ................................................................................................. 2
Daftar Isi .......................................................................................................... 3
Bab I
Pendahuluan
 Latar Belakang .................................................................................... 4
 Rumusan Masalah ............................................................................... 5
 Tujuan ................................................................................................. 5
Bab II
 Pembahasan ......................................................................................... 6
Bab III
Penutup
 Kesimpulan .......................................................................................... 22
 Kritik dan Saran ................................................................................... 22
Daftar Pustaka .................................................................................................. 23

4. 4
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Dalam kemajauan teknologi sekarang ini banyak dibuat peralatan –
peralatan inovatif dan tepat guna. Salah satu contoh dalam teknik mesin terutama
dalam bidang konversi energy dan pemanfaatan alam sebagai sumber energi.
Diantaranya adalah pemanfaatan air yang bisa digunakan untuk menghasilkan
tenaga listrik. Alat tersebut adalah berupa turbin yang digerakkan oleh air yang
disambungkan oleh generator. Dalam konvensionalnya pada zaman dahulu air
juga dimanfaatkan untuk pembangkit tenaga listrik yaitu untuk menggerakkan
generator pembangkit digunakan sebuah kincir air, tetapi sekarang ini kincir air
sudah ditinggalkan dan digunakanlah turbin air. Dalam suatu system PLTA, turbin
air merupakan salah satu peralatan utama selain generator. Turbin air adalah alat
untuk mengubah air menjadi energy puntir. Energi puntir ini diubah menjadi
energy listrik oleh generator.
Sejarah Turbin
Ján Andrej Segner (1700) mengembangkan turbin air reaksi pada
pertengahan tahun 1700. Turbin ini mempunyai sumbu horizontal dan merupakan
awal mula dari turbin air modern. Turbin ini merupakan mesin yang sederhana
yang masih diproduksi saat ini untuk pembangkit tenaga listrik skala kecil. Segner
bekerja dengan Euler dalam membuat teori matematis awal untuk desain turbin.
Jean-Victor Poncelet (1820) mengembangkan turbin aliran kedalam sedangkan
Benoit Fourneyon (1826) mengembangkan turbin aliran keluar. Turbin ini sangan
efisien (~80%) yang mengalirkan air melalui saluran dengan sudu lengkung satu
dimensi. Saluran keluaran juga mempunyai lengkungan pengarah. Uriah A.
Boyden (1844) mengembangkan turbin aliran keluar yang meningkatkan performa
dari turbin Fourneyon. Bentuk sudunya mirip dengan turbin Francis. James B.
Francis (1849) meningkatkan efisiensi turbin reaksi aliran kedalam hingga lebih
dari 90%. Dia memberikan test yang memuaskan dan mengembangkan metode

5. 5
engineering untuk desain turbin air. Turbin Francis dinamakan sesuai dengan
namanya, yang merupakan turbin air modern pertama dan masih digunakan secara
luas.
B. RUMUSAN MASALAH
1. Apa yang dimaksud dengan turbin air?
2. Bagaimana penggolongan dan jenis-jenis turbin air ?
3. Bagaimana prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) ?
4. Apa dampak dari penggunaan turbin air pada lingkungan?
C. TUJUAN
1. Untuk mengetahui apa saja yang mengenai turbin air
2. Untuk mengetahui penggolongan dan jenis-jenis turbin air.
3. Untuk mengetahui prinsip kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
4. Untuk mengetahui dampak baik dan buruk turbin air pada lingkungan

6. 6
BAB II
PEMBAHASAN
PENGERTIAN TURBIN AIR
Kata "turbine" ditemukan oleh seorang insinyur Perancis yang bernama
Claude Bourdin pada awal abad 19, yang diambil dari terjemahan bahasa Latin
dari kata "whirling" (putaran) atau "vortex" (pusaran air). Turbin air ini biasanya
digunakan untuk tenaga industri untuk jaringan listrik. Sekarang lebih umum
dipakai untuk generator listrik. Turbin kini dimanfaatkan secara luas dan
merupakan sumber energi yang dapat diperbaharukan. Dalam pembangkit listrik
tenaga air (PLTA) turbin air merupakan peralatan utama selain generator.
Turbin adalah sebuah mesin berputar yang mengambil energi dari aliran fluida.
Turbin sederhana memiliki satu bagian yang bergerak, "asembli rotor-blade".
Fluida yang bergerak menjadikan baling-baling berputar dan menghasilkan energi
untuk menggerakkan rotor contoh turbin awal adalah kincir angin dan roda air.
Perkembangan kincir air menjadi turbin modern membutuhkan jangka waktu yang
cukup lama. Perkembangan yang dilakukan dalam waktu revolusi industri
menggunakan metode dan prinsip ilmiah. Mereka juga mengembangkan teknologi
material dan metode produksi baru pada saat itu. Perbedaan dasar antara turbin air
awal dengan kincir air adalah komponen putaran air yang memberikan energi
pada poros yang berputar. Komponen tambahan ini memungkinkan turbin dapat
memberikan daya yang lebih besar dengan komponen yang lebih kecil. Turbin
dapat memanfaatkan air dengan putaran lebih cepat dan dapat memanfaatkan head
yang lebih tinggi untuk selanjutnya dikembangkan turbin impulse yang tidak
membutuhkan putaran air.
1. FUNGSI TURBIN
Turbin berfungsi untuk mengubah energi potensial menjadi energi
mekanik. gaya jatuh air yang mendorong baling-baling menyebabkan turbin
berputar. Turbin air kebanyakan seperti kincir angin, dengan menggantikan fungsi

7. 7
dorong angin untuk memutar baling-baling digantikan air untuk memutar turbin.
Perputaran turbin ini di hubungkan ke generator.
2. PRINSIP KERJA
Turbin air mengubah energi potensial air menjadi energi mekanis. Energi
mekanis diubah dengan generator listrik menjadi tenaga listrik. Berdasarkan
prinsip kerja turbin dalam mengubah energi potensial air menjadi energi mekanis.
3. BAGIAN-BAGIAN SECARA UMUM TURBIN AIR
A. Rotor yaitu bagian yang berputar pada sistem yang terdiri dari :
 Sudu-sudu berfungsi untuk menerima beban pancaran yang
disemprotkan Oleh nozzle.
 Poros berfungsi untuk meneruskan aliran tenaga yang berupa gerak
putar yang dihasilkan oleh sudu.
 Bantalan berfungsi sebagai perapat-perapat komponen-komponen
dengan tujuan agar tidak mengalami kebocoran pada sistem.
B. Stator yaitu bagian yang diam pada sistem yang terdiri dari:
 Pipa pengarah/nozzle berfungsi untuk meneruskan alira fluida
sehingga tekanan dan kecepatan alir fluida yang digunakan di
dalam sistem besar.

8. 8
 Rumah turbin berfungsi sebagai rumah kedudukan komponen
komponen dari turbin.
PENGGOLONGAN DAN JENIS- JENIS TURBIN AIR
Turbin air dapat digolongkan berdasarkan :
A. Berdasarkan Model Aliran Air Masuk Runner.
Berdasaran model aliran air masuk runner, maka turbin air dapat dibagi
menjadi tiga tipe yaitu :
1. Turbin Aliran Tangensial
Pada kelompok turbin ini posisi air masuk runner dengan arah
tangensial atau tegak lurus dengan poros runner mengakibatkan
runner berputar, contohnya Turbin Pelton dan Turbin Cross-Flow.
2. Turbin Aliran Aksial
Pada turbin ini air masuk runner dan keluar runner sejajar dengan
poros runner, Turbin Kaplan atau Propeller adalah salah satu contoh
dari tipe turbin ini.
3. Turbin Aliran Aksial - Radial
Pada turbin ini air masuk ke dalam runner secara radial dan
keluar runner secara aksial sejajar dengan poros. Turbin Francis
adalah termasuk dari jenis turbin ini.
B. Berdasarkan Perubahan Momentum Fluida Kerjanya.
Berdasarkan perubahan momentum fluida kerjanya, maka turbin air dapat
dibagi menjadi dua tipe yaitu :
1. Turbin Implus
Turbin impuls adalah turbin air yang cara kerjanya mengubah
seluruh energi air (yang terdiri dari energi potensial + tekanan +
kecepatan) yang tersedia menjadi energi kinetik untuk memutar
turbin, sehingga menghasilkan energi kinetik. Energi potensial air

9. 9
diubah menjadi energi kinetik pada nozzle. Air keluar nozzle yang
mempunyai kecepatan tinggi membentur sudu turbin. Setelah
membentur sudu arah kecepatan aliran berubah sehingga terjadi
perubahan momentum (impulse). Akibatnya roda turbin akan
berputar. Turbin impuls adalah turbin tekanan sama karena aliran
air yang keluar dari nozle tekanannya adalah sama dengan tekanan
atmosfir sekitarnya. Semua energi tinggi tempat dan tekanan ketika
masuk ke sudu jalan turbin diubah menjadi energi kecepatan.
Turbin impuls merubah aliran semburan air. Semburan turbin
membentuk sudut yang membuat aliran turbin. Hasil perubahan
momentum (impuls) disebabkan tekanan pada sudu turbin. Sejak
turbin berputar, gaya berputar melalui kerja dan mengalihkan
aliran air dengan mengurangi energi. Sebelum mengenai sudu
turbin, tekanan air (energi potensial) dikonversi menjadi energi
kinetik oleh sebuah nosel dan difokuskan pada turbin. Tidak ada
tekanan yang diubah pada sudu turbin, dan turbin tidak
memerlukan rumahan untuk operasinya. Hukum kedua Newton
menggambarkan transfer energi untuk turbin impuls. Turbin impuls
paling sering digunakan pada aplikasi turbin tekanan sangat tinggi.
Contoh turbin impuls adalah turbin Pelton, turbin Cross Flow, dan
turbin Tugor.
2. Turbin Reaksi
Turbin Reaksi adalah turbin yang cara kerjanya mengubah seluruh
energi air yang tersedia menjadi energi kinetik. Turbin jenis ini
adalah turbin yang paling banyak digunakan. Sudu pada turbin
reaksi mempunyai profil khusus yang menyebabkan terjadinya
penurunan tekanan air selama melalui sudu. Perbedaan tekanan ini
memberikan gaya pada sudu sehingga runner (bagian turbin yang
berputar) dapat berputar. Turbin yang bekerja berdasarkan prinsip
ini dikelompokkan sebagai turbin reaksi. Runner turbin

10. 10
reaksisepenuhnya tercelup dalam air dan berada dalam rumah
turbin.
Adapun jenis- jenis dari Turbin Impuls dan Turbin Reaksi adalah
sebagai berikut :
a). Jenis – Jenis Turbin Impuls :
1. Turbin Pelton
Turbin Pelton yang bekerja dengan prinsip impuls, semua
energi tinggi dan tekanan ketika masuk ke sudu jalan turbin
dirubah menjadi energi kecepatan. Pancaran air tersebut yang
akan menjadi gaya tangensial F yang bekerja pada sudu roda
jalan. Turbin pelton beroperasi pada tinggi jatuh yang besar.
Tinggi air jatuh dihitung mulai dari permukaan atas sampai
tengah tengah pancaran air. Bentuk sudu terbelah menjadi
dua bagian yang simetris, dengan maksud adalah agar dapat
membalikan pancaran air dengan baik dan membebaslan sudu
dari gaya-gaya samping. Tidak semua sudu menerima
pancaran air, hanya sebagaian – jarum katup air tekanan
tinggi bagaian saja secara bergantian bergantung posisi sudut
tersebut. Jumlah noselnya bergantung kepada besarnya
kapasitas air, tiap roda turbin dapat dilengkapi dengan nosel 1
sampai 6. Adapun penampang konstruksi sudu jalan dari

11. 11
pelton beserta noselnya. Ukuran-ukuran utama turbin pelton
adalah diameter lingkar sudu yang kena pancaran air,
disingkat diameter lingkaran pancar dan diameter pancaran
air. Pengaturan nosel akan menentukan kecepatan dari turbin.
Untuk turbin-turbin yang bekerja pada kecepatan tinggi
jumlah nosel diperbanyak hubungan antara jumlah nosel
dengan keceptan sepesifik.
Keuntungan turbin pelton :
 Daya yang dihasilkan besar.
 Konstruksi yang sederhana.
 Mudah dalam perawatan.
 Teknologi yang sederhana mudah diterapkan di
daerah yang terisolir.
Kekurangan turbin pelton :
Karena aliran air berasal dari atas maka biasanya
reservoir air atau bendungan air, sehingga memerlukan
investasi yang lebih banyak. Turbin pelton digolongkan ke
dalam jenis turbin impuls atau tekanan sama. Karena selama
mengalir di sepanjang sudu-sudu turbin tidak terjadi
penurunan tekanan, sedangkan perubahan seluruhnya terjadi
pada bagian pengarah pancaran atau nosel. Energi yang
masuk ke roda jalan dalam bentuk energi kinetik. Pada waktu
melewati roda turbin, energi kinetik dikonversikan menjadi
kerja poros dan sebagian kecil energi terlepas dan sebagian
lagi digunakan untuk melawan gesekan dengan permukaan
sudu turbin.

12. 12
2. Turbin Cross-Flow
Turbin Cross-Flow adalah salah satu turbin air dari jenis
turbin aksi (impulse turbine). Prinsip kerja turbin ini mula-
mula ditemukan oleh seorang insinyur Australia yang
bernama A.G.M. Michell pada tahun 1903. Kemudian turbin
ini dikembangkan dan dipatenkan di Jerman Barat oleh Prof.
Donat Banki sehingga turbin ini diberi nama Turbin Banki
kadang disebut juga Turbin Michell-Ossberger (Haimerl,
L.A.,1960). Pemakaian jenis Turbin Cross-Flow lebih
menguntungkan dibanding dengan pengunaan kincir air
maupun jenis turbin mikro hidro lainnya. Penggunaan turbin
ini untuk daya yang sama dapat menghemat biaya pembuatan
penggerak mula sampai 50 % dari penggunaan kincir air
dengan bahan yang sama. Penghematan ini dapat dicapai
karena ukuran Turbin Cross-Flow lebih kecil dan lebih
kompak dibanding kincir air. Diameter kincir air yakni roda
jalan atau runnernya biasanya 2 meter ke atas, tetapi diameter
Turbin Cross-Flow dapat dibuat hanya 20 cm saja sehingga
bahan-bahan yang dibutuhkan jauh lebih sedikit, itulah
sebabnya bisa lebih murah. Demikian juga daya guna atau
effisiensi rata-rata turbin ini lebih tinggi dari pada daya guna
kincir air. Hasil pengujian laboratorium yang dilakukan oleh
pabrik turbin Ossberger Jerman Barat yang menyimpulkan

13. 13
bahwa daya guna kincir air dari jenis yang paling unggul
sekalipun hanya mencapai 70 % sedang effisiensi turbin
Cross-Flow mencapai 82 % ( Haimerl, L.A., 1960).
Tingginya effisiensi Turbin Cross-Flow ini akibat
pemanfaatan energi air pada turbin ini dilakukan dua kali,
yang pertama energi tumbukan air pada sudu-sudu pada saat
air mulai masuk, dan yang kedua adalah daya dorong air pada
sudu-sudu saat air akan meninggalkan runner. Adanya kerja
air yang bertingkat ini ternyata memberikan keuntungan
dalam hal effektifitasnya yang tinggi dan kesederhanaan pada
sistim pengeluaran air dari runner.
3. Turbin Turgo
Turbin Turgo dapat beroperasi pada head 30 s/d 300 m.
Seperti turbin pelton turbin turgo merupakan turbin impuls,
tetapi sudunya berbeda. Pancaran air dari nozzle membentur
sudu pada sudut 20 derajat. Kecepatan putar turbin turgo
lebih besar dari turbin Pelton. Akibatnya dimungkinkan
transmisi langsung dari turbin ke generator sehingga
menaikkan efisiensi total sekaligus menurunkan biaya
perawatan.

14. 14
b). Jenis – Jenis Impuls Reaksi
1. Turbin francis
Turbin Francis merupakan salah satu turbin reaksi. Turbin
dipasang diantara sumber air tekanan tinggi di bagian
masuk dan air bertekanan rendah di bagian keluar. Turbin
Francis menggunakan sudu pengarah. Sudu pengarah
mengarahkan air masuk secara tangensial.
Turbin francis bekerja dengan memakai proses tekanan
lebih. Pada waktu air masuk ke roda jalan, sebagian dari
enrgi tinggi jatuh telah bekerja di dalam sudu pengarah
diubah sebagai kecepatan air masuk. Sisa energi tinggi
jatuh dimanfaatkan dalam sudu jalan, dengan adanya pipa
isap memungkinkan energi tinggi jatuh bekerja di sudu

15. 15
jalan dengan semaksimum mungkin. Turbin yang
dikelilingi dengan sudu pengarah semuanya terbenam
dalam air. Air yang masuk kedalam turbin dialirkan melalui
pengisian air dari atas turbin (schact) atau melalui sebuah
rumah yang berbentuk spiral (rumah keong). Semua roda
jalan selalu bekerja. Daya yang dihasilkan turbin diatur
dengan cara mengubah posisi pembukaan sudu pengarah.
Pembukaan sudu pengarah dapat dilakuakan dengan tangan
atau dengan pengatur dari oli tekan(gobernor tekanan oli),
dengan demikian kapasitas air yang masuk ke dalam roda
turbin bisa diperbesar atau diperkecil. Pada sisi sebelah luar
roda jalan terdapat tekanan kerendahan (kurang dari 1
atmosfir) dan kecepatan aliran yang tinggi. Di dalam pipa
isap kecepatan alirannya akan berkurang dan tekanannya
akan kembali naik sehingga air bisa dialirkan keluar lewat
saluran air di bawah dengan tekanan seperti keadaan
sekitarnya.
2. Turbin KaplanTurbin Kaplan & Propeller
Turbin Kaplan dan propeller merupakan turbin rekasi
aliran aksial. Turbin ini tersusun dari propeller seperti
pada perahu. Propeller tersebut biasanya mempunyai tiga
hingga enam sudu. Tidak berbeda dengan turbin francis,
turbin kaplan cara kerjanya menggunakan prinsip reaksi.
Turbin ini mempunyai roda jalan yang mirip dengan

16. 16
baling-baling pesawat terbang. Bila baling-baling pesawat
terbang berfungsi untuk menghasilkan gaya dorong, roda
jalan pada kaplan berfungsi untuk mendapatkan gaya F
yaitu gaya putar yang dapat menghasilkan torsi pada
poros turbin. Berbeda dengan roda jalan pada francis,
sudu-sudu pada roda jalan kaplan dapat diputar posisinya
untuk menyesuaikan kondisi beban turbin.
Turbin kaplan banyak dipakai pada instalasi pembangkit
listrk tenaga air sungai, karena turbin ini mempunyai
kelebihan dapat menyesuaikan head yang berubah-ubah
sepanjang tahun. Turbin kaplan dapat beroperasi pada
kecepatan tinggi sehingga ukuran roda turbin lebih kecil
dan dapat dikopel langsung dengan generator. Pada
kondisi pada beban tidak penuh turbin kaplan mempunyai
efisiensi paling tinggi, hal ini dikarenakan sudu-sudu
turbin kaplan dapat diatur menyesuaikan dengan beban
yang ada. Turbin kaplan adalah turbin yang beroperasi
pada head yang rendah dengan kapasitas aliran air yang
tinggi atau bahkan beroperasi pada kapasitas yang sangat
renah. Hal ini karena sudu-sudu trubin kaplan dapat diatur
secara manual atau otomatis untuk merespon perubahan
kapasitas Berkebalikan denga turbin kaplan turbin pelton
adalah turbin yang beroperasi dengan head tinggi dengan
kapasitas yang rendah. Untuk turbin francis mempunyai
karakteritik yang berbeda dengan lainnya yaitu turbin
francis dapat beroperasi pada head yang rendah atau
beroperasi pada head yang tinggi.

17. 17
PRINSIP KERJA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR (PLTA)
A. Prinsip kerja dari PLTA
PLTA merupakan salah satu tipe pembangkit yang ramah
lingkungan, karena menggunakan air sebagai energi primernya. Energi
primer air dengan ketinggian tertentu digunakan untuk menggerakkan
turbin yang dikopel dengan generator. Pembangkit Listrik Tenaga Air
merupakan pusat pembangkit tanaga listrik yang mengubah energi
potensial air ( energi gravitasi air ) menjadi energi listrik. Mesin penggerak
yang digunakan adalah turbin air untuk mengubah energi potensial air
menjadi kerja mekanis poros yang akan memutar rotor pada generator
untuk menghasilkan energi listrik. Air sebagai bahan baku PLTA dapat
diperoleh dapat diperoleh dengan berbagai cara misalnya, dari sungai
secara langsung disalurkan untuk memutar turbin, atau dengan cara
ditampung dahulu ( bersama – sama air hujan ) dengan menggunakan
kolam tando atau waduk sebelum disalurkan untuk memutar turbin.
Prinsip kerja PLTA yaitu :
1. Aliran sungai dengan jumlah debit air sedimikian besar ditampung
dalam waduk yang ditunjan dalam betuk bangunan bendungan
2. Air tersebut dialirkan melalui saringan power intake.
3. Kemudian masuk ke dalam pipa pesat (penstock).
4. Untuk mengubah energi potensial menjadi energi kinetik. Pada ujung
pipa dipasang katup utama (Main Inlet Valve).
5. Untuk mengalirkan air ke turbin ,katub utama akan diutup secara
otomatis apabila terjadi gangguan atau di stop atau dilakukan
perbaikan/pemeliharaan turbin. Air yang telah mempunyai tekanan dan
kecepatan tinggi (energi kinetik) dirubah menjadi energi mekanik
dengan dialirkan melalui sirip – sirip pengarah (sudu tetap) akan
mendorong sudu jalan/runner yang terpasang pada turbin.
6. Pada turbin , gaya jatuh air yng mendorong baling – baling
menyebabkan turbin berputar . turbin air kebanyakan seperti kincir
angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk memutar

18. 18
baling – baling digantikan air untuk memutar turbin. Selanjutnya
turbin merubah energi kinetic yang disebabkan gaya jatuh air menjadi
energy mekanik.
7. Generator dihubungkan dengan turbin melalui gigi – gigi putar
sehingga ketika baling – baling turbin berputar maka generator ikut
berputar. Generator selanjutnya merubah energy mekanik dari turbin
menjadi energy elektrik. listrik pada generator terjadi karena kumparan
tembaga yang diberi inti besi digerakkan (diputar) dekat magnet.
bolak-baliknya kutub magnet akan menggerakkan elektron pada
kumparan tembaga sehingga pada ujung-ujung kawat tembaga akan
keluar listriknya.Yang kemudian menhasilkan tenaga lisrik. Air keluar
melalui tail race.
8. Selanjutnya kembali ke sungai.
9. Tenaga listrik yang dihasilkan oleh generator masih rrendah, maka dari
itu tegangan tersebut terlebih dahulu dinaikan dengan trafo utama.
10. Untuk efisiensi penyaluran energi dari pembangkit ke pusat beban ,
tegangan tinggi tersebut kemudian diatur / dibagi di switch yard.
11. Dan selanjutnya disalurkan /interkoneksi ke sistem tenaga listrik
melalui kawat saluran tegangan tinggi. Listrik kemudian dapat
disalurkan.

19. 19
B. Komponen PLTA
1. Waduk ,berfungsi untuk menahan air.
2. Main gate, katup pembuka
3. Bendungan, berfungsi menaikkan permukaan air sungai untuk
menciptakan tinggi jatuh air. Selain menyimpan air, bendungan
juga dibangun dengan tujuan untuk menyimpan energi.
4. Pipa pesat (penstock) ,berfungsi untuk menyalurkan dan
mengarahkan air ke cerobong turbin. Salah satu ujung pipa pesat
dipasang pada bak penenang minimal 10 cm diatas lantai dasar bak
penenang. Sedangkan ujung yang lain diarahkan pada cerobong
turbin. Pada bagian pipa pesat yang keluar dari bak penenang,
dipasang pipa udara (Air Vent) setinggi 1 m diatas permukaan air
bak penenang. Pemasangan pipa udara ini dimaksudkan untuk
mencegah terjadinya tekanan rendah (Low Pressure) apabila
bagian ujung pipa pesat tersumbat. Tekanan rendah ini akan
berakibat pecahnya pipa pesat. Fungsi lain pipa udara ini untuk
membantu mengeluarkan udara dari dalam pipa pesat pada saat
start awal PLTMH mulai dioperasikan. ½ Diameter pipa udara
±inch.
5. Katup utama (Main Inlet Valve), berfungsi untuk mengubah energi
potensial menjadi energi kinetik.

20. 20
6. Turbin merupakan peralatan yang tersusun dan terdiri dari
beberapa peralatan suplai air masuk turbin, diantaranya sudu
(runner), pipa pesat (penstock), rumah turbin (spiral chasing),
katup utama (inlet valve), pipa lepas (draft tube), alat pengaman,
poros, bantalan (bearing), dan distributor listrik. Menurut
momentum air turbin dibedakan menjadi dua kelompok yaitu
turbin reaksi dan turbin impuls. Turbin reaksi bekerja karena
adanya tekanan air, sedangkan turbin impuls bekerja karena
kecepatan air yang menghantam sudu.
7. Generator, Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi
energi listrik dari sumber energi mekanis. Generator terdiri dari
dua bagian utama, yaitu rotor dan stator. Rotor terdiri dari 18 buah
besi yang dililit oleh kawat dan dipasang secara melingkar
sehingga membentuk 9 pasang kutub utara dan selatan. Jika kutub
ini dialiri arus eksitasi dari Automatic Voltage Regulator (AVR),
maka akan timbul magnet. Rotor terletak satu poros dengan turbin,
sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. Magnet
yang berputar memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah
kutub melewati "coil" yang terletak di stator. Lalu tegangan inilah
yang kemudian menjadi listrik.
8. Draftube atau disebut pipa lepas, air yang mengalir berasla dari
turbin.
9. Tailrace atau disebut pipa pembuangan.
10. Transformator adalah trafo untuk mengubah tegangan AC ke
tegangan yang lebih tinggi.
11. Switchyard (controler).
12. Kabel transmisi.
13. Jalur Transmisi, berfungsi menyalurkan energi listrik dari PLTA
menuju rumah-rumah dan pusat industri.
14. Spillway adalah sebuah lubang besar di dam (bendungan) yang
sebenarnya adalah sebuah metode untuk mengendalikan pelepasan
air untuk mengalir dari bendungan atau tanggul ke daerah hilir.

21. 21
DAMPAK DARI PENGGUNAAN TURBIN AIR PADA LINGKUNGAN
Turbin air mempunyai pengaruh positif dan negatif bagi lingkungan.
Turbin adalah salah satu penghasil tenaga terbersih, menggantikan pembakaran
bahan bakar fosil dan menghapuskan limbah nuklir. Turbin menggunakan energi
terbarukan dan dedesain untuk beroperasi dalam jangka waktu puluhan tahun.
Turbin memproduksi sumber energi listrik dunia dengan jumlah yang besar.
Dalam sejarah turbin juga mempunyai konsekuensi negatif. Putaran sudu atau
gerbang pengarah dari turbin air dapat mengganggu ekologi natural sungai,
membunuh ikan, menghentikan migrasi dan menggangu mata pencaharian
manusia. Contohnya, suku Indian Amerika di Pasific Northwest mempunyai mata
pencaharian memancing ikan salmon, tapi pembangunan dam secara agresif
menghancurkan jalan hidupnya. Hingga akhir abad 20, dapat dimungkinkan untuk
membangun sistem pembangkit tenaga air yang mengalihkan ikan dan organisme
lainnya dari saluran masuk turbin tanpa kerusakan atau kehilangan tenaga yang
berarti. Sistem akan memerlukan sedikit pembersihan tetapi secara pada dasarnya
lebih mahal untuk dibangun. Di Amerika Serikat sekarang menahan migrasi ikan
adalah ilegal, sehingga tangga ikan harus disediakan oleh pembangun bendungan.

22. 22
BAB III
PENUTUP
KESIMPULAN
Dalam kemajuan teknologi pada zaman sekarang banyak hal-hal di
lingkungan sekitar yang dapat digunakan dan sangat bermanfaat dalam kehidupan
sehari-hari. Salah satunya adalah air, air dapat digunakan sebagai pembangkit
listrik dengan bantuan alat turbin air untuk menggerakkannya. Dalam
penggunaannya turbin air tidak hanya digunakan untuk pembangkit listrik
melainkan digunakan juga pada kincir air dan pompa air. Turbin air dapat
digolongkan lagi dan banyak jenis-jenisnya sesuai prinsip kerjanya. Walaupun
banyak kegunaannya, turbin air memiliki dampak positif dan negatif untuk
lingkungan sekitar.
KRITIK DAN SARAN
Demikian yang dapat kami paparkan mengenai materi yang menjadi pokok
bahasan dalam makalah ini, tentunya masih banyak kekurangan dan
kelemahannya, kerena terbatasnya pengetahuan dan kurangnya rujukan atau
referensi yang ada hubungannya dengan judul makalah ini. Kami banyak berharap
para pembaca memberikan kritik dan saran yang membangun kepada kami demi
sempurnanya makalah ini dan penulisan makalah di kesempatan-kesempatan
berikutnya. Semoga makalah ini berguna bagi penulis pada khususnya dan juga
para pembaca.

23. 23
DAFTAR PUSTAKA
W. A. Doble, The Tangential Water Wheel, Transactions of the American Institute
of Mining Engineers, Vol. XXIX, 1899.
W. F. Durrand, The Pelton Water Wheel, Stanford University, Mechanical
Engineering, 1939.
luk.staff.ugm.ac.id/bta/TurbinAir.pdf
http://tulisanakhwat.blogspot.com/2014/02/makalah-turbin-air.html
http://elektroclan.blogspot.com/2013/05/prinsip-kerja-dan-komponen-plta.html
https://www.academia.edu/9446447/turbin_alat_operasi_teknik_kimia