Penggunaan fungsi GENETATOR pada PHP

  • Beranda
  • Inovasi
  • Mikrohidro

Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) adalah teknologi untuk memanfaatkan debit air yang ada di sekitar kita untuk diubah menjadi energi listrik. Caranya dengan memanfaatkan debit air untuk menggerakkan turbin yang akan menghasilkan energi mekanik. Selanjutnya, energi mekanik ini menggerakkan generator dan menghasilkan listrik.

Instalasi PLTMH tidak sulit. Hanya ada beberapa syarat fisik yang diperlukan until membangun PLTMH, yaitu PLTMH harus dibangun di daerah yang memiliki ketersediaan aliran air yang konstan dalam ukuran debit tertentu. Ukuran debit air akan menentukan besarnya energi yang mampu dihasilkan. Lalu, rangkaian PLTMH membutuhkan turbin untuk memutar kumparan dinamo listrik, dinamo untuk mengubah energi yang dihasilkan oleh putaran turbin menjadi listri dan jaringan listrik untuk menyalurkan listrik dari instalais PLTMH ke pengguna.

Penggunaan fungsi GENETATOR pada PHP
Sumber Foto: Koleksi Knowledge Center Perubahan Iklim

Dibandingkan dengan sumber-sumber energi lain, pembangkit listrik mikrohidro merupakan sumber energi yang secara ekonomis sangat efisien dan mudah perawatannya. Nilai investasi pembuatan pembangkit listrik tenaga mikrohidro, untuk rata-rata penerangan sebuah desa selama 24 jam, memerlukan biaya sebesar Rp 20 juta sampai Rp 30 juta per 1.000 watt. Biaya ini dikeluarkan hanya sekali dan dapat dikumpulkan secara swadaya oleh masyarakat.

PLTMH tidak menggunakan bahan bakar minyak sama sekali, sehingga tidak ada gas buang yang dihasilkan dari penggunaan teknologi ini. Oleh karena itu penerapan Mikrohidro merupakan upaya positif untuk mengurangi laju perubahan iklim global. Selain itu, PLTMH dapat digunakan selama 24 jam tanpa henti.

Salah satu daerah di Indonesia yang menggunakan PLTMH adalah masyarakat Desa Cibuluh yang teletak di cagar alam Gunung Simpang, Cianjut, Jawa Barat. PLTMH dibangun oleh masyarakat pada tahun 2005 secara swasembada. Pada saat itu masyarakat berhasil mengumpulkan Rp 95 juta untuk membangun PLTMH dengan kapasitas 22KW.

Ilustrasi Ilustrasi pembangunan PLTMH oleh Pusair, Kementerian PU

Selain itu, daerah lain yang juga berhasil membangun PLTMH adalah masyarakat Desa Pelakat, Muara Enim, Sumatera Selatan. Pada tahun 2013 Al Azhar Peduli Ummat mendirikan PLTMH bekerjasama dengan PT Bukit Asam. Aliran air yang digunakan untuk menggerakkan turbin adalah aliran irigasi desa. PLTMH tersebut menghasilkan 32 KW untuk 124 KK di Desa tersebut. PLTMH tersebut dikelola secara swadaya oleh masyarakat dalam bentuk koperasi.

Pembangunan PLTMH adalah investasi jangka panjang bagi masyarakat dan lingkungan. instalasi PLTMH terbilang murah, sekalipun untuk membangun instalasinya memakan dana yang banyak, tetapi dengan cara gotong-royong, masyarakat dapat membangun instalasi ini dengan biaya terjangkau. Untuk lingkungan, penggunaan listrik dari PLTMH dapat mereduksi jumlah gas rumah kaca yang terbuang ke atmosfer penyebab pemanasan global. Jadi, dengan kata lain penggunaan PLTMH adalah salah satu cara mengatasi pemanasan global.

Sumber:

  • http://www.cifor.org/publications/pdf_files/research/governance/TNDNews3.pdf
  • http://pkpt.litbang.pu.go.id/assets/files/litbang_mikrohidro_berbasis-Masyarakat.pdf
  • Wawancara dengan Drs. H. Sumaryono pemilik CV. Diartona, perusahaan pembuat dan penginstal teknologi Mikrohidro, pada 3 Agustus 2017 pukul 13.06.

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Penggunaan fungsi GENETATOR pada PHP

Generator listrik adalah mesin yang digunakan untuk menghasilkan energi listrik dari sumber energi mekanis. Prinsip kerja dari generator listrik adalah induksi elektromagnetik.[1] Berdasarkan jenis arus listriknya, generator dibagi menjadi generator arus searah dan generator arus bolak-balik. Perbedaan keduanya yaitu penggunaan komutator pada generator arus searah dan cincin selip pada generator arus bolak-balik.[2] Proses kerja generator listrik dikenal sebagai pembangkit listrik. Generator listrik memiliki banyak kesamaan dengan motor listrik, tetapi motor listrik adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Generator mendorong muatan listrik untuk bergerak melalui sebuah sirkuit listrik eksternal, tetapi generator tidak menciptakan listrik yang sudah ada di dalam lilitan kumparannya. Hal ini bisa dianalogikan dengan sebuah pompa air, yang menciptakan aliran air tetapi tidak menciptakan air di dalamnya. Sumber enegi mekanik bisa berupa resiprokat maupun turbin mesin uap, air yang jatuh melalui sebuah turbin maupun kincir air, mesin pembakaran dalam, turbin angin, engkol tangan, energi surya atau matahari, udara yang dimampatkan, atau apa pun sumber energi mekanis yang lalu lalang.

Pengembangan[sunting | sunting sumber]

Sebelum hubungan antara magnet dan listrik ditemukan, generator menggunakan prinsip elektrostatik. Mesin Wimshurst menggunakan induksi elektrostatik atau "influence". Generator Van de Graaff menggunakan salah satu dari dua mekanisme:

  • Penyaluran muatan dari elektrode voltase-tinggi
  • Muatan yang dibuat oleh efek triboelektrisitas menggunakan pemisahan dua insulator

Faraday[sunting | sunting sumber]

Penggunaan fungsi GENETATOR pada PHP

Penggunaan fungsi GENETATOR pada PHP

Generator portabel (pandangan samping)

Penggunaan fungsi GENETATOR pada PHP

Generator portabel (pandangan sudut)

ka|jmpl|100x100px|Generator 3 phase kedap suara Pada 1831-1832 Michael Faraday menemukan bahwa perbedaan potensial dihasilkan antara ujung-ujung konduktor listrik yang bergerak tegak lurus terhadap medan magnet. Dia membuat generator elektromagnetik pertama berdasarkan efek ini menggunakan cakram tembaga yang berputar antara kutub magnet tapal kuda. Proses ini menghasilkan arus searah yang kecil.

Desain alat yang dijuluki ‘cakram Faraday’ itu tidak efisien dikarenakan oleh aliran arus listrik yang arahnya berlawanan di bagian cakram yang tidak terkena pengaruh medan magnet. Arus yang diinduksi langsung di bawah magnet akan mengalir kembali ke bagian cakram di luar pengaruh medan magnet. Arus balik itu membatasi tenaga yang dialirkan ke kawat penghantar dan menginduksi panas yang dihasilkan cakram tembaga. Generator homopolar yang dikembangkan selanjutnya menyelesaikan permasalahan ini dengan menggunakan sejumlah magnet yang disusun mengelilingi tepi cakram untuk mempertahankan efek medan magnet yang stabil. Kelemahan yang lain adalah amat kecilnya tegangan listrik yang dihasilkan alat ini, dikarenakan jalur arus tunggal yang melalui fluks magnetik.

Dinamo[sunting | sunting sumber]

Dinamo adalah generator listrik pertama yang mampu mengantarkan tenaga untuk industri, dan masih merupakan generator terpenting yang digunakan pada abad ke-21. Dinamo menggunakan prinsip elektromagnetisme untuk mengubah putaran mekanik menjadi listrik arus bolak-balik.

Dinamo pertama berdasarkan prinsip Faraday dibuat pada 1832 oleh Hippolyte Pixii, seorang pembuat peralatan dari Prancis.[3] Alat ini menggunakan magnet permanen yang diputar oleh sebuah "crank". Magnet yang berputar diletakkan sedemikian rupa sehingga kutub utara dan selatannya melewati sebongkah besi yang dibungkus dengan kawat. Pixii menemukan bahwa magnet yang berputar memproduksi sebuah pulsa arus di kawat setiap kali sebuah kutub melewati kumparan. Lebih jauh lagi, kutub utara dan selatan magnet menginduksi arus di arah yang berlawanan. Dengan menambah sebuah komutator, Pixii dapat mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah.

Dinamo Gramme[sunting | sunting sumber]

Namun, kedua desain di atas menderita masalah yang sama: mereka menginduksi "spike" arus diikuti tanpa arus sama sekali. Antonio Pacinotti, seorang ilmuwan Italia, memperbaikinya dengan mengganti kumparan berputar dengan yang "toroidal", yang dia ciptakan dengan mebungkus cincin besi. Ini berarti bahwa sebagian dari kumparan terus melewati magnet, membuat arus menjadi lancar. Zénobe Gramme menciptakan kembali desain ini beberapa tahun kemudian ketika mendesain pembangkit listrik komersial untuk pertama kalinya, di Paris pada 1870-an. Desainnya sekarang dikenal dengan nama dinamo Gramme. Beberapa versi dan peningkatan lain telah dibuat, tetapi konsep dasar dari memutar loop kawat yang tak pernah habis tetap berada di hati semua dinamo modern.

Jenis[sunting | sunting sumber]

Generator arus searah[sunting | sunting sumber]

Dasar kerjanya adalah terjadinya peristiwa induksi elektromagnetik. Generator arus searah dapat menghasilkan ggl induksi ke satu arah dengan mengubah bentuk cincin terminalnya, Cincin terminal dalam bentuk ini disebut cincin belah atau komutator.[4] generator adalah suatu alat yang dapat mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan pada alat ini disebabkan oleh peristiwa induksi. Generator pada prinsipnya menghasilkan arus bolak balik. Generator arus searah hanya menggunakan komutator satu cincin yang terbelah dua sehingga menghasilkan arus searah, sedangkan generator arus bolak-balik memiliki dua cincin yang terpisah.[5] Ketika gaya gerak listrik timbul, kontak dengan rangkaian beban berganti terminal sehingga tegangan keluaran hanya mempunyai satu tanda dan menghasilkan arus searah. Penambahan jumlah kumparan yang dihubungkan ke komutator dengan cincin komutator yang terdiri dari beberapa segmen, mampu mengurangi riak pada tegangan listrik arus searah.[6]

Generator arus bolak-balik[sunting | sunting sumber]

Sistem arus bolak-balik pertama kali dibuat oleh William Stanley di Great Barrington, Massachusetts. Proyek pembuatan sistem arus bolak-balik ini didanai oleh Westinghouse. Di saat yang bersamaan, sistem arus bolak-balik diperjualbelikan oleh Nikola Tesla. Penggunaan arus bolak-balik meningkat setelah C.S. Bradley membuat generator bolak-balik 3 fasa pada tahun 1887. Generator arus bolak-balik tiga fasa memiliki daya guna yang tinggi sehingga digunakan sebagai pembangkit listrik secara umum di dunia sejak tahun 1900 Masehi.[7]

Generator arus bolak-balik terdiri dari suatu kumparan dan lilitan kawat yang diputar di dalam medan magnet. Bagian dalam generator arus bolak-balik disebut sebagaiarmatur. Isi armatur ialah silinder besi yang digunakan sebagai tempat bagi kumparan kawat untuk dililitkan. Terminal generator bmemiliki dua cincin putar yang dihubungkan dengan beban listrik melalui bushing yang terbuat dari tembaga lunak.[6] Medan magnet dibentuk oleh magnet permanen atau elektromagnet. Energi untuk memutar armatur dapat berupa tenaga manusia, pembakaran, atau energi potensial air[8]

Kegunaan[sunting | sunting sumber]

Sumber arus bolak-balik[sunting | sunting sumber]

Generator llistrik dapat menghasilkan gaya yang besar pada frekuensi rendah (± 1 kHz) sebagai pembuat arus bolak-balik. Prinsip kerja generator arus bolak-balik memanfaatkan medan magnet dengan sifat yang sejenis. Pada kumparan yang dililiti penghantar listrik diletakkan dua kutub magnet permanen dengan luas permukaan kumparan tertentu sehingga membentuk sudut tertentu yang memiliki arah normal terhadap medan magnet. Fluks magnetik dihasilkan melalui kumparan tersebut.[9]

Generator arus bolak-balik memanfaatkan arus induksi yang dibangkitkan dari elektromagnet. Pembangkit osilasi listrik digunakan pada generator dengan daya kecil yang bekerja berdasarkan prinsip hubung-balik. Generator dengan daya listrik yang sangat kecil tidak memerlukan penggerak mekanis. Frekuensi yang diperlukan untuk melakukan osilasi yaitu berkisar antara 0,1 hingga 10 Hz.[10]

Sumber tegangan listrik 3-fasa[sunting | sunting sumber]

Generator arus bolak-balik digunakan sebagai sumber tegangan listrik tiga-fasa. Rangkaian listrik di dalam generator dihubungkan secara bintang (Y). Model bintang membuat nilai nol atau netral pada percabangan ketiga sumber arus listrik sehingga memiliki keseimbangan arus listrik pada ketiga penghantar listrik yang disalurkan ke beban generator listrik 3-fasa.[11]

Generator termis[sunting | sunting sumber]

Generator termis merupakan generator yang memanfaatkan energi panas untuk menghasilan termoelemen energi listrik. Pengumpulan panas dilakukan oleh dua bagian generator termis yang terbuat dari logam dengan jenis yang berbeda. Kedua logan dihubungkan dengan jembatan yang terbuat dari bahan penghantar listnk yang baik dengan permukaan yang cukup besar. Penambahan panas pada ujung bagian bawah termoelemen terjadl temperatur tertentu. Berdasarkan hukum termodinamika, daya guna dari generator termls sangat sedikit. Peningkatan daya guna dilakuka dengan menambahkan bahan-bahan tertentu pada kedua slsi generator termis. Daya guna maksimal dari generator termis adalah 8% dari keseluruhan sumber daya yang digunakan. Generator termis digunakan pada satelit yang memanfaatkan energl surya secara langsung sebagai sumber energi.[12]

Referensi[sunting | sunting sumber]

  1. ^ Soebyakto 2017, hlm. 48-49.
  2. ^ Setiyo, Muji (2017). Listrik dan Elektronika Dasar Otomotif (PDF). Magelang: Unimma Press. hlm. 106. ISBN 978-602-51079-0-0.
  3. ^ Ponto 2018, hlm. 51-52.
  4. ^ Soebyakto 2017, hlm. 49-50.
  5. ^ Ponto 2018, hlm. 50.
  6. ^ a b Soebyakto 2017, hlm. 50.
  7. ^ Ponto 2018, hlm. 52.
  8. ^ Soebyakto 2017, hlm. 51.
  9. ^ Gertshen, Kneser dan Vogel 1996, hlm. 176.
  10. ^ Gertshen, Kneser dan Vogel 1996, hlm. 177.
  11. ^ Safitri, N., Suryati, dan Rachmawati (2017). Analisa Rangkaian Listrik: Teori Dasar, Penyelesaian Soal dan Soal-Soal Latihan (PDF). Lhokseumawe: Penerbit Politeknik Negeri Lhokseumawe. hlm. 107. ISBN 978-602-17282-5-3.
  12. ^ Gertshen, Kneser dan Vogel 1996, hlm. 95.

Daftar pustaka[sunting | sunting sumber]

  1. Gertshen, C., Kneser, H.O., dan Vogel, H. (1996). Fisika: Listrik Magnet dan Optik (PDF). Jakarta: Pusat Pembinaan dan Pengembangan Bahasa. ISBN 979-459-693-0.
  2. Ponto, Hantje (2018). Dasar Teknik Listrik (PDF). Sleman: Deepublish. ISBN 978-623-7022-93-0.
  3. Soebyakto (2017). Fisika Terapan 2 (PDF). Tegal: Badan Penerbit Universitas Pancasakti Tegal. ISBN 978-602-73169-4-2.