Turbin Air

2.2.    Pengertian Turbin Air

      Turbin air merupakan media perubah energi dari energi potensial menjadi energi mekanik melalui sudu-sudu turbin air. Air mengalir tanpa melalui hambatan memberikan tumbukan pada sudu-sudu turbin air sehingga poros turbin air berputar. Turbin air berhubungan erat dengan generator dan fungsi utamanya adalah mengubah energi mekanik menjadi energi listrik dengan menggunakan generator.

      Turbin air aliran radial dimana arah aliran berpotongan dengan poros turbin air sedangkan turbin air aliran aksial arah aliran sejajar dengan poros turbin. Menurut sejarah, turbin hidraulik sekarang berasal dari kincir-kincir air pada zaman pertengahan yang dipakai untuk memecah batubara dan keperluan pabrik gandum. Terdapat perbedaan kecil antara turbin-turbin modern saat ini merupakan kemenangan dari kemajuan teknologi dari cabang-cabang bidang teknik seperti mekanika zat cair, ilmu logam dan mekanika teknik.

2.3.   Jenis-jenis Turbin Air

      Berdasarkan prinsip kerjanya, turbin air dibagi menjadi dua kelompok (Dandekar dan sharma, 1979)

1.     Turbin impuls

     Turbin impuls merupakan turbin air yang memiliki tekanan sama pada setiap sudu geraknya (runner). Turbin impuls bekerja dengan cara tekanan air disemburkan melalui nosel  dan tekanan air menumbuk runner sehingga menimbulkan putaran pada poros turbin, contohnya adalah turbin pelton, turbin ossberger dan turbin cross flow.

2.    Turbin reaksi

     Turbin reaksi bekerja dengan cara penggerak turbin air secara langsung mengubah energi kinetik juga energi tekanan secara bersamaan menjadi energi mekanik, contohnya adalah turbin Francis, turbin baling-baling, turbin kaplan, dan turbin helic.

2.3.1.              Turbin Pelton

      Turbin Pelton sangat baik pada PLTA dengan head air yang tinggi pada debit yang kecil. Banyaknya nosel dapat dibuat satu hingga empat kapasitas pipa pancaran ditentukan oleh diameternya. Diameter runner biasanya ditentukan oleh syarat mesin, antara lain penempatan timba dan gaya sentrifugal yang diperbolehkan yang ditentukan oleh kekuatan bahan.

Bagian utama Gambar 2.1

a.    Pipa nosel

b.   Runner

c.    Kotak penutup untuk pengamatan runner dan nosel

Alat pengatur kecepatan (governor) agar kecepatan tetap sama pada beberapa beban.

                                           Gambar Turbin Pelton       

 Semburan air dari nosel akan menumbuk sudu ditengah-tengahnya dan sesuai dengan perimbangan tempatnya air pancar tersebut akan belok ke dua arah  supaya ada kemungkinan membaliknya air bisa diarahkan tegak lurus, untuk itu penampung  sudu sebelah luar harus ditinjau. Turbin Pelton supaya mendapatkan efisiensi yang baik harus mempunyai hubungan antara kecepatan tangensial dan kecepatan pancaran air. Untuk turbin pelton kecepatan pancaran dan kecepatan tangensial mempunyai arah yang sama untuk aliran masuk. Dengan adanya head yang telah tertentu mengakibatkan adanya pancaran air yang menggerakan roda turbin pelton dengan kecepatan tangensial. Kerena tinggi jatuh sudah pasti tidak dapat dirubah lagi maka untuk menyelesaikan turbin selanjutnya ada dua alternatif pilihan yaitu kecepatan putar roda dan jumlah nosel