Saat ini negara kita mengalami krisis energi, padahal di
Pulau Jawa masih banyak wilayah yang belum mendapat layanan listrik dari PLN.
Maka salah satu solusi yang dapat dilakukan adalah memanfaatkan bangunan
terjunan pada saluran irigasi untuk dapat menghasilkan energi listrik. Pada bangunan terjunan air mengalami tinggi
jatuh yang cukup siginifikan. Maka dengan memasang flump pada ujung bangunan terjun
kemudian flum mengalirkan air menuju kincir sehingga kincir dapat berputar.
Sebagai contoh pada survey dan pengukuran di lokasi kajian
diperoleh hasil bahwa terdapat saluran irigasi primer yang mengalirkan air dengan perbedaan
ketinggian di downstream dan upstream bangunan terjun adalah 4 m.
A. Perencanaan Kincir
Maka untuk keperluan elevasi flume dan muka air hilir, kincir direncanakan memiliki diameter luar sebesar 1,0 m. Sedangkan untuk diameter bagian dalam kincir ditentukan sebesar 0,6 meter dengan mempertimbangkan debit air yang dapat ditampung oleh tiap sudu berdasarkan debit yang ada.
Gambar 1. Diameter Luar dan Dalam Kincir
Besarnya kecepatan
keliling kincir dapat dihitung melalui persamaan :
Maka kecepatan putaran kincir :
Sebelum menentukan
jumlah sudu yang aktif (i), perlu diketahui dulu kecepatan putar kincir air melalui
persamaan :
Adapun
jarak antar sudu ditentukan berdasarkan diameter kincir :
Sudu direncanakan menyerupai bentuk seperempat tabung dengan
jari – jari 0,1 m
Jika menggunakan kincir maka besarnya daya listrik yang diperoleh dapat dihitung dengan persamaan :
Keterangan:
Ph = daya hidrolik
(kW)
Q = debit air (m3/s)
g = gravitasi bumi (= 9,81 m/s2)
h = tinggi
jatuh air (m)
V = kecepatan air menumbuk sudu (m/s)
Pada PLTMH Kincir
Air ini, jenis kincir air yang digunakan adalah jenis over-shot yang memiliki efisiensi maksimum sebesar 60–80% dan tidak
lagi memerlukan pipa pesat. Pada perhitungan ini diasumsikan efisiensinya
adalah 60%, sehingga daya listrik yang ihasilkan adalah :
