Rancang Bangun Turbin Air Tipe Archimedes Screw dan Pengaruh Efisiensi Terhadap Produksi Listrik Pada Pembangkit Listrik Tenaga Pikohidro

Isra' Nuur Darmawan; Kholistianingsih Kholistianingsih; Reza Aziz Abdillah

doi:10.26760/JREM.v5i2.125

Rancang Bangun Turbin Air Tipe Archimedes Screw dan Pengaruh Efisiensi Terhadap Produksi Listrik Pada Pembangkit Listrik Tenaga Pikohidro

Isra' Nuur Darmawan, Kholistianingsih Kholistianingsih, Reza Aziz Abdillah

Sari

Pemanfaatan energi air sebagai sumber energi terbarukan menjadi alternatif strategis dalam penyediaan listrik skala kecil, khususnya melalui sistem pembangkit listrik tenaga pikohidro (PLTPH). Salah satu jenis turbin yang sesuai untuk kondisi head rendah dan debit relatif kecil adalah turbin Archimedes screw, yang bekerja berdasarkan gaya dorong aliran air pada sudu berbentuk ulir. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kinerja turbin Archimedes screw pada sistem PLTPH, dengan fokus pada pengaruh debit air terhadap efisiensi turbin dan produksi listrik. Penelitian dilakukan melalui pendekatan terintegrasi yang meliputi penentuan parameter hidraulik awal, perancangan geometrik turbin, simulasi numerik menggunakan SolidWorks Flow Simulation, serta pengujian eksperimental di lapangan. Hasil simulasi menunjukkan tekanan maksimum sebesar 139.132 Pa dan kecepatan aliran maksimum 4,427 m/s pada debit 0,20 m³/s. Pengujian eksperimental menghasilkan kecepatan aliran rata-rata 4,24 m/s dan kecepatan putaran turbin 222,7 RPM. Analisis kinerja menunjukkan bahwa debit air rata-rata sebesar 0,212 m³/s menghasilkan efisiensi turbin sebesar 68,09% dan daya listrik rata-rata 10,70 W. Hasil penelitian menunjukkan bahwa debit air merupakan parameter dominan yang memengaruhi efisiensi turbin dan produksi listrik pada sistem PLTPH berbasis turbin Archimedes screw.

Teks Lengkap:

PDF

Referensi

I. N. Darmawan, Kholistianingsih, A. Abidin, and I. Pangestu, “Rancang Bangun Blade Turbin Angin 3 Sudu Tipe Horizontal dan Panel Surya Tipe Monocrystalline dan Polycrystalline sebagai Dasar Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Hybrid ( PLTH ),” J. REKAYASA ENERGI DAN Mek., vol. 04, no. 01, pp. 1–14, 2024.

Kholistianingsih, I. N. Darmawan, B. Dzanzar, and P. Bakti, “Wave Height Monitoring and Security System on Oscillating Water Column Using ESP32 Microcontroller,” 2024 12th Electr. Power, Electron. Commun. Control. Informatics Semin., vol. Electrical, no. C, pp. 29–36, 2024, doi: 10.1109/EECCIS62037.2024.10840039.

R. K. Karre, K. Srinivas, K. Mannan, B. Prashanth, and R. Prasad, “A Review on Hydro Power Plants and Turbines,” Int. Conf. Res. Sci. Eng. Technol., vol. 030048, no. May, 2022, doi: https://doi.org/10.1063/5.0081709.

M. S. Hadi, T. S. Wisanggeni, and D. Lestari, “Realtime Potential Energy Monitoring and Data Logging Systems on the River Flow for Micro Hydro Power Plants,” Int. Conf. Vocat. Educ. Train., pp. 1–6, 2020.

J. Tangko, A. Khayrunnisa, and R. Robby, “Analisis Efisiensi Turbin pada Pembangkit Listrik Tenaga Minihydro ( PLTM ) Malea di Kabupaten Tana Toraja,” SINERGI, vol. 17, no. 2, pp. 117–122, 2019, doi: http://dx.doi.org/10.31963/sinergi.v17i2.2074 Analisis.

A. Buku et al., “Undershot Waterwheel Analysis Comparing Three Variations of the Laboratory Scale,” ACEIVE, 2023, doi: 10.4108/eai.20-10-2022.2329223.

I. W. P. I. Wedanta, A. W. Wijaya, and L. Jasa, “ANALISA PENGARUH KEMIRINGAN HEAD DAN VARIASI SUDUT BLADE TURBIN ULIR TERHADAP KINERJA PLTMH,” SPEKTRUM, vol. 8, no. 1, pp. 73–84, 2021.

A. YoosefDoost and W. D. Lubitz, “Archimedes Screw Turbines : A Sustainable Development Solution for Green and Renewable Energy Generation — A Review of Potential and Design Procedures,” sustainability, 2020, doi: 10.3390/su12187352.

D. Indarto, D. A. Ramazhoni, and M. A. Bustomi, “Characteristics Analysis of Archimedes Screw Turbine Micro Hydro Power Plants with Variations in Water Discharge,” J. Phys. Conf. Ser., 2021, doi: 10.1088/1742-6596/1805/1/012029.

D. J. Akbar et al., “PERANCANGAN TURBIN AIR ARCHIMEDES SCREW DAN GEARBOX UNTUK PEMBANGKITAN ENERGI LISTRIK,” vol. 10, pp. 90–95.

F. Nor, E. Santoso, Z. Achmad, and I. M. Kastiawan, “Pengaruh Variasi Jarak Celah Ulir dan Sudut Ulir Turbin Screw pada Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro,” Elsains J. Elektro, vol. 7, 2025, doi: 10.30996/elsains.v7i1.12975.

N. M. Fawwaz and I. Solihat, “ANALISA DAYA PADA SIMULATOR PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO (PLTMH) DENGAN VARIASI TURBIN ARCHIMEDES SCREW,” J. Tek. Mesin CAKRAM, vol. 7, no. 2, pp. 110–119, 2024.

Sulanjari, M. M. Yamin, N. Rohmat, D. A. Setyowati, and A. Irawan, “Analisis Pengaruh Bukaan Katup terhadap Debit Air, Putaran Turbin, dan Daya Keluaran pada Turbin Archimedes Screw,” J. Inov. ILMU Pengetah. DAN Teknol., vol. 6, no. 2, pp. 82–86, 2025.

M. F. Mohedano-castillo, C. Díaz-delgado, B. M. López-rebollar, H. Salinas-tapia, A. Posadas-bejarano, and D. R. Valdez, “Micro-Hydropower Generation Using an Archimedes Screw : Parametric Performance Analysis with CFD,” fluids, pp. 1–30, 2025, doi: https://doi.org/ 10.3390/fluids10100264.

B. Darmono and H. Pranoto, “Archimedes Screw Turbines ( ASTs ) Performance Analysis using CFD Software Based on Variation of Blades Distance and Thread Number on The Pico Hydro Powerplant,” Int. J. Adv. Technol. Mech. Mechatronics Mater., vol. 03, no. 1, pp. 18–25, 2022, doi: 10.37869/ijatec.v3i1.53.

M. Setiawan, “Rancang Bangun Turbin Archimedes Screw,” J. Bear. BORNEO Mech. Eng. Sci., 2024.

A. Maolana, L. F. Sanjaya, and A. Suprihadi, “UJI PENGARUH VARIASI SUDU TURBIN PADA SUDUT KEMIRINGAN POROS 15 DERAJAT TERHADAP DAYA DAN EFISIENSI TURBIN ARCHIMEDES,” Nozzel J. Mech. Eng., vol. 13, no. 1, pp. 4–7, 2024.

DOI: https://doi.org/10.26760/JREM.v5i2.125