Perpustakaan Digital ITB

Pemerintah terus berupaya untuk meningkatkan penggunaan energi baru terbarukan di Indonesia. Berdasarkan RUPTL PT. PLN, pada tahun 2019 hingga 2028 akan dibangun pembangkit listrik dengan memanfaatkan energi baru terbarukan dengan kapasitas 9,5 GW berasal dari pembangkit listrik tenaga air. Salah satu perwujudan dari PLTA di Indonesia tersebut adalah PLTM Bone-1 dengan daya 9,9 MW menggunakan dua turbin. Pada penelitian ini, dilakukan perancangan turbin Kaplan lengkap dengan spiral casing, guide vane, dan draft tube dengan kapasitas 5 MW dan debit aliran 39 m3/s yang diharapkan dapat diterapkan pada PLTM Bone-1. Penelitian dimulai dengan melakukan perancangan geometri runner, draft tube, spiral casing, dan guide vane dan disimulasikan dengan menggunakan perangkat lunak ANSYS Fluent pada kondisi tunak dengan berbagai variasi kondisi operasi. Variasi yang dilakukan adalah variasi pada sudut runner blade, sudut guide vane, head, dan kecepatan putar. Turbin Kaplan dengan enam sudu pada rotor lengkap dengan guide vane dan spiral casing menghasilkan daya optimal sesuai dengan kriteria yang diinginkan. Hasil dari variasi sudut guide vane pada setiap sudut runner blade menunjukkan semakin besar nilai sudut guide vane maka efisiensi hidrolik akan semakin meningkat hingga mencapai titik puncak tertentu sebelum mengalami penurunan. Konfigurasi dengan efisiensi tertinggi pada kecepatan putar operasi 150 RPM dan head 14,5 meter dapat dicapai pada kondisi operasi sudut runner blade -2,5o dan sudut guide vane 39,5o dengan daya poros keluaran 6,49 MW dan efisiensi sebesar 84%. Daya poros turbin pada debit 39 m3/s dan head 14,5 m adalah 4,24 MW dengan efisiensi 82% pada sudut runner blade -2,5o dan sudut guide vane 48,5o dengan kecepatan putar 125 RPM. Hasil kontur tekanan menunjukkan adanya kavitasi yang terjadi di sekitar hub dan bagian ujung dari runner blade.