Rancang Bangun Turbin Vortex Dengan Casing Berpenampang Lingkaran Yang Menggunakan Sudu Diameter 46 Cm Pada 3 Variasi Jarak Antara Sudu Dan Saluran Keluar
Gibran 1 , Syahril Gultom 2 , Zulkifli Lubis 3 , Pramio G. Sembiring 4 1,2,3,4 Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara Email: Gie_bran23@yahoo.co.id

## ABSTRAK
Energi pada saat sekarang ini semakin berkurang akibat penggunaan energy fosil secara berlebihan di semua  bidang,  Ilmuwan  di  seluruh  dunia  menyadari  hal  ini  dan  mencoba  berbagai  energi  alternatif. Salah satu sumber energi saat ini yang banyak dilakukan penelitian adalah arus air. Indonesia adalah Negara agraris yang menghasilkan  air secara terus menerus, sehingga turbin air lebih diutamakan dari turbin  angin  karena  angin  di  Indonesia  relatif  stabil.  Microhydro  ataupun  picohydro  yang  dibuat biasanya  memanfaatkan  air  terjun  dengan  head  jatuh  yang  besar,  sedangkan  untuk  aliran  sungai dengan  head  jatuh  yang  kecil  dimanfaatkan  dengan  optimal.  Hal  ini  menjadi  referensi  untuk memanfaatan aliran sungai dengan mengubahnya menjadi aliran vortex. Tujuan dari rancang bangun ini adalah untuk mendapatkan rancangan casing turbin vortex, rancangan poros, rancangan sudu dan bantalan serta bahan- yang sesuai. Turbin Vortex ini dirancang dengan debit air 0.0052 dan kecepatan air 1.44 m/s. Menggunakan casing berpenampang lingkaran berbahan Akrilik, dengan sudu berbahan seng.  Dari  hasil  rancang  bangun  Turbin  Vortex  ini  didapat  efisiensi  yang  cukup  baik,  yaitu 76.01503% pada putaran 6.96033 rad/s.
Kata Kunci : Energi,arus air,turbin air,head,vortex,lingkaran,akrilik.

## 1. PENDAHULUAN
Energi  pada  saat  sekarang  ini  semakin  berkurang  akibat  penggunaan  energi  fosil  secara berlebihan di semua bidang, ilmuwan diselurah dunia menyadari hal ini dan mencoba berbagai energi alternatif.  Salah  satu  sumber  energy  saat  ini  yang  banyak  dilakukan  penelitian  adalah  arus  air. Penggunaan  berbagai  macam  turbin  semakin  maju.  Indonesia  adalah  negara  agraris  yang menghasilkan air secara terus menerus, sehingga turbin air lebih diutamakan dari turbin angin karena angin di indonesia relatif stabil. Alih fungsi turbin angin menjadi turbin air perlu dilakukan studi lebih lanjut.  Massa  jenis  air  yang  hampir  1000  kali  lipat  massa  jenis  udara  menyebabkan  gaya  dan  torsi yang mempengaruhi turbin semakin besar.
Pembangkit listrik tenaga air saat ini menjadi salah satu pilihan dalam memanfaatkan sumber energi  terbaru,  namun  pemanfaatan  yang  ada  masih  menggunakan  teknologi  yang  sederhana. Pembangkit  Listrik  jenis  ini  dalam  proses  pembuatannya  sangat  ekonomis,  tapi  masih  dalam  skala kecil.  Artinya  pembangkit-pembangkit  ini  hanya  mampu  mencukupi  pemakaian  energi  listrik  untuk sejumlah rumah saja. Jenis Pembangkit Listrik Tenaga Air ini sering disebut Microhydro atau sering juga disebut Picohydro tergantung keluaran daya listrik yang dihasilkan.
Microhydro  ataupun  Picohydro  yang  dibuat  biasanya  memanfaatkan  air  terjun  dengan  head jatuh yang besar. Sedangkan untuk aliran sungai dengan head jatuh yang kecil belum termanfaatkan dengan  optimal.  Hal  ini  menjadi  referensi  untuk  memanfaatkan  aliran  sungai  dengan  mengubahnya menjadi aliran vortex.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## Pengertian Turbin Air
Turbin  air  yaitu  suatu  mesin  yang  dipergunakan  untuk  mengamil  tenaga  air  untuk  diubah menjadi tenaga listrik, jadi berfungsi untuk mengubah tenaga air menjadi tenaga mekanis,  sedangkan tenaga mekanis ini diubah menjadi tenaga listrik oleh generator.
Turbin  adalah  mesin  penggerak  dimana  energi  fluida  kerja  dipergunakan  langsung  untuk memutar sudu turbin. Bagian turbin yng bergerak dinamakan rotor atau sudu turbin, sedangkan bagian yang tidak  berputar  dinamakan stator  atau rumah turbin.  Secara  umum, turbin adalah  alat mekanika yang  terdiri  dari  poros  dan  sudu-sudu.  Sudu  tetap  ataupun  stationary  blade,  tidak  ikut  berputar bersama  poros,  dan  berfungsi  mengarahkan    aliran  fluida.  Sedangkan  sudu  putar    atau  rotary  blade, mengubah  arah  dan  kecepatan  aliran  fluida  sehingga  timbul  gaya  yang  memutar  poros.  Air  biasnya dianggap  sebagai fluida  yang  tak kompresibel, yaitu fluida  yang  secara  virtual massa jenisnya  tidak berubah dengan tekanan.
Ada beberapa kesamaan teori dari turbin air dan pompa air, dengan perbedaan utama energi transfer  yang  berkebalikan.  Turbin  air  mengubah  energi  potensial  dari  air  menjadi  energi  mekanis putaran    poros.  Sedangkan  pompa air mengubah  energi mekanis  putaran  poros menjadi  gerak  aliran air.

## Jenis – Jenis Turbin
Berdasarkan  prinsip  kerja  turbin  dalam  mengubah  energi  potensial  air  menjadi  energi mekanis,  turbin  dibedakan menjadi  dua  kelompok  yaitu  turbin  Impuls  dan turbin  Reaksi.  Turbin  air dibedakan menjadi dua kelompok yaitu turbin impuls dan turbin reaksi.
Sebelum berkembang  menjadi turbin Pelton dan turbin Crossflow (jenis impuls), dan turbin Francis dan turbin Kaplan (jenis reaksi) seperti yang banyak ditemukan saat sekarang, beberapa jenis turbin  dengan  kontruksi  yang  relative  sederhana  telah  mengawalinya.  Di  samping  itu  juga  telah dilakukan  upaya  penyempurnaan  dengan  memodifikasi  rancangan  dari  turbin-turbin  yang  sudah mapan  seperti  turbin  Pelton,  turbin  Crossflow,  turbin  Francis,  dan  turbin  Kaplan.  Beberapa  jenis turbin  air  dapat  disebut  seperti  turbin  Banki,  turbin  Fourneyron,  turbin  Girard,  turbin  Turgo,  turbin Jonval,  turbin  Thomson,  turbin  Deriaz,  turbin  Heber,  turbin  Schwan-Krug.  Turbin-turbin  tersebut dinamakan  sesuai  dengan  nama  penemunya.  Walaupun  dari  segi  kepentingan  tidak  begitu  besar artinya, namun dari kepentingan akademik, beberapa jenis turbin air ini perlu juga dikenal.

## Turbin Impuls
Pada turbin impuls energi potensial air diubah menjadi energi kinetik pada nosel. Air keluar nosel yang mempunyai kecepatan tinggi membentur sudu tubir.  Setelah membentur sudu turbin arah kecepatan aliran berubah sehingga terjadi perubahan momentum (impuls). Akibatnya roda turbin akan berputar. Turbin impuls adalah turbin tekanan sama karena aliran air yang keluar dari nosel tekananya adalah sama dengan tekanan atmosfil sekitarnya. Beberapa contoh dari turbin impuls tubin pelton dan turbin crossflow.
1. Turbin Pelton.
Turbin  pelton  merupakan  turbin  impuls.  Turbin  Pelton  terdiri  dari  satu  set  sudu  jalan  yang diputar  oleh  pancaran  air  yang  disemprotkan  dari  satu  atau  lebih  alat  yang  disebut  nosel.  Turbin Pelton  adalah  salah  satu  dari  jenis  turbin  air  yang  paling  efisien.  Turbin  Pelton  adalah  turbin  yang cocok digunakan untuk head tinggi. Berikut dibawah ini contoh gambar sudu turbin pelton.
Gambar 2.1 Sudu Tubin Pelton [1]
2. Turbin Crossflow (Turbin Michell-Banki).
Pada turbin impuls pelton beroperasi pada head relatif tinggi, sehingga pada head yang rendah operasinya  kurang  efektif  atau  efisiensinya  rendah.  Karena  alasan  tersebut,  turbin  pelton  jarang dipakai  secara  luas  untuk  pembangkit  listrik  skala  kecil.  Sebagai  alternatif  turbin  jenis  impuls  yang dapat  beroperasi  pada  head  rendah  adalah  turbin  crossflow  atau  turbin  impuls  aliran  ossberger.
Turbin crossflow dapat dioperasikan pada debit 20 litres/sec hingga 10 m3/sec dan head antara 1 s/d 200 m. Berikut dibawah ini komponen – komponen utama konstruksi turbin crossflow:
1. Rumah Turbin.
2. Alat Pengarah (distributor).
3. Roda Jalan.
4. Penutup.
5. Katup Udara.
6. Pipa Hisap.
7. Bagian Peralihan.
Gambar 2.2 Turbin Crossflo [2]

## Turbin Reaksi
Pada  turbin  reaksi,  energi  yang  tersedia  pada  saluran  masuk  hanya  sebagaian  saja  yang dirubah  menjadi  energi  kinetik  sedangkan  sisanya  tetap  dalam  bentuk  energi  tekan.  Ketika  air mengalir  melalui  rod  gerak/runner  terjadi  perubahan  energi  tekan  menjadi  energi  kinetik  secara berangsur-angsur.  Tekanan  pada  sisi  masuk  roda  gerak  lebih  tinggi  dibandingkan  tekanan  pada  sisi keluar roda gerak turbin, dimana tekanan tersebut bervariasi terhadap laju aliran fluida yang melalui turbin.  Selanjutnya  agar  perubahan  tekanan  ini  dapat  terjadi,  maka  roda/runner  dalam  hal  ini  harus tertutup dari udara luar dan seluruhnya terisi air selama turbin beroperasi. Beberapa contoh dari turbin reaksi adalah turbin fancis, turbin kaplan, dan turbin vortex
1. Turbin Kaplan .
Tidak berbeda dengan turbin francis, turbin kaplan cara kerjanya menggunakan prinsip reaksi. Turbin ini mempunyai roda jalan yang mirip dengan baling-baling pesawat terbang. Bila baling-baling pesawat terbang berfungsi untuk menghasilkan gaya dorong, roda jalan  pada kaplan berfungsi untuk mendapatkan  gaya  F  yaitu  gaya  putar  yang  dapat  menghasilkan  torsi  pada  poros  turbin.  Berbeda dengan  roda  jalan  pada  francis,  sudu-sudu  pada  roda  jalan  kaplan  dapat  diputar  posisinya  untuk menyesuaikan  kondisi  beban  turbin.  Turbin  kaplan  banyak  dipakai  pada  instalasi  pembangkit  listrik tenaga  air  sungai,  karena  turbin  ini  mempunyai  kelebihan  dapat  menyesuaikan  head  yang  berubah- ubah  sepanjang  tahun.  Turbin  Kaplan  dapat  beroperasi  pada  kecepatan  tinggi  sehingga  ukuran  roda turbin lebih kecil dan dapat dikopel langsung dengan generator. Pada kondisi pada beban tidak penuh turbin  kaplan  mempunyai  efisiensi  paling  tinggi,  hal  ini  dikarenakan  sudu-sudu  turbin  kaplan  dapat diatur menyesuaikan dengan beban yang ada. Berikut dibawah ini komponen utama turbin kaplan:.

## Gambar 2.3 Turbin Kaplan dengan sudu jalan yang dapat diatur [3]

## 2. Turbin Francis
Turbin  francis  merupakan  salah  satu  turbin  reaksi.  Turbin  dipasang  diantara  sumber  air tekanan  tinggi  di  bagian  masuk  dan  air  bertekanan  rendah  di  bagian  keluar.  Turbin  Francis menggunakan  sudu  pengarah.  Sudu  pengarah  mengarahkan  air  masuk  secara  tangensial.  Sudu pengarah pada turbin francis dapat merupakan suatu sudu pengarah yang tetap ataupun sudu pengarah yang  dapat  diatur  sudutnya.  Untuk  penggunaan  pada  berbagai  kondisi  aliran  air  penggunaan  sudu pengarah  yang  dapat  diatur  merupakan  pilihan yang tepat.  Berikut  dibawah ini contoh  gambar  sudu turbin francis.
Gambar 2.4 Turbin Francis [4]

## 3. Turbin Vortex (Pusaran Air)
Turbin  vortex  merupakan  turbin  yang  memanfaatkan  pusaran  air  sebagai  media  perantara energi  terhadap  sumbu  vertikal  sehingga  terjadi  perbedaan  tekanan  antara  bagian  sumbu  dan sekelilingnya.  Turbin  air  ini  dioperasikan  pada  daerah  yang  memiliki  head  yang  rendah  dan memanfaatkan pusaran gravitasi air sehingga akan menimbulkan perbedaan tekanan air dengan bagian sumbu. Hal ini ditemukan oleh insinyur Austria Franz Zotloterer ketikan mencoba untuk menemukan cara untuk menganginkan air tanpa sumber daya eksternal. Berikut dibawah ini contoh gambar turbin vortex.

## Gambar 2.5 Turbin Vortex [6]

## Cara Kerja Turbin Vortex
Sistem  PLTA  pusaran  air  adalah  sebuah  teknologi  baru  yang  memanfaatkan  energi  yang terkandung dalam pusaran air yang besar dengan diciptakan melalui perbedaan head rendah di sungai. Berikut dibawah ini contoh cara kerja turbin Vortex :
1. Air Sungai dari tepi sungai disalurkan dan dibawake tangki sirkulasi. Tangki sirkulasi ini memiliki suatu lubang lingkaran pada dasarnya.
2. Tekanan  rendah  pada  lubang  dasar  tangki  dan  kecepatan  air  pada  titik  masuk  tangki  sirkulasi mempengaruhi kekuatan aliran vortex.
3. Energi  potensial  seluruhnya  diubah  menjadi  energy  kinetic    rotasi  diinti  vortex  yang  selanjutnya diekstraksi melalui turbin sumbu vertikal.
4. Air kemudian kembali kesungai melalui saluran keluar.
Gambar 2.6 Rumah Turbin Vortex [5]

## Aliran Vortex
Vortex  adalah  massa  fluida  yang  partikel-partikelnya  bergerak  berputar  dengan  garis  arus (streamline)  membentuk  lingkaran  konsentris.  Gerakan  vortex  berputar  disebabkan  oleh  adanya perbedaan  kecepatan  antara  lapisan  fluida  yang  berdekatan.  Dapat  diartikan  juga  sebagai  gerak alamiah fluida yang diakibatkan oleh parameter kecepatan dan tekanan. Vortex sebagai pusaran yang merupakan efek dari putaran rotasional dimana viskositas berpengaruh didalamnya.

## Aliran Vortex Bebas
Aliran    vortex  terjadi  walaupun  tidak  adanya  gaya  yang  dilakukan  pada  fluida  tersebut. Karateristik  dari  vortex  bebas  adalah  kecepatan  tangensial  dari  partikel  fluida  yang  berputar  pada jarak  tertentu  dari  pusatvortex.  Hubungan  kecepatan  partikel  fluida  v  terhadap  jaraknya  dari  pusat putaran r dapat dilihat pada persamaan ini:
𝑉 = 𝜏 2𝜋𝑟 Dimana:
V = kecepatan tangensial fluida (m s-1) r  = jari-jari putaran partikel fluida dari titik pusat (m) τ = sirkulasi Edisi Cetak Jurnal Dinamis, Juni 2017 (ISSN: 0216-7492)

## Aliran Vortex Paksa
Apabila  suatu  gaya  diberikan  pada  suatu  fluida  dengan  maksud  membuat  aliran  fluida berputar.  Hubungan  kecepatan  partikel  fluida  v  terhadap  jaraknya  dari  pusat  putaran  r  dapat  dilihat pada persamaan berikut:
𝑉 = 𝑟. 𝜔 < Dimana: ω = kecepatan sudut r = jari-jari putaran (m)

## Aliran Vortex Kombinasi
Aliran Vortex Kombinasi adalah vortex dengan vortex paksa pada inti pusatnya dan distribusi kecepatan  yang  sesuai  dengan  vortex  bebas  pada  luar  intinya.  Jadi  untuk  sebuah  votex  kombinasi dapat dilihat pada persamaan berikut:
V θ = ωr r ≤ r 0
V θ = 𝐾 𝑟 r < r 0 Dimana : K dan ω = konstanta ro = jari-jari inti pusat
Sebuah  konsep  matematika  yang  biasanya  berhubungan  dengan  gerakan  vortex  adalah sirkulasi.  Sirkulasi  didefenisikan  sebagai  sebuah  integral  garis  dari  komponen  tangensial  kecepatan yang diambil dari sekeliling kurva tertutup di medan aliran. Konsep sirkulasi sering digunakan untuk mengevaluasi  gaya-gaya  pada  terbentuk  pada  benda-benda  yang  terendam  dalam  fluida  yang bergerak.

## 3. METODE PENELITIAN

## Rancang Bangun Instalasi
Rancang bangun instalasi uji eksperimental Turbin Vortex terdapat pada rooftop lantai empat Teknik Mesin USU.
Adapun elemen yang meliputi perancangan turbin vortex adalah :

## Rumah Turbin (casing)
Rumah  turbin  berbentuk  Lingkaran  yang  terbuat  dari  Akrilik  dengan  diameter  0,9  m  dan tingginya  1  m  (diukur  dari    saluran  keluaran  tempat  penampungan  bawah  ke  permukaan  bak)  dan memiliki  lubang  saluran  buang  pada  dasar  bak.  Berikut  dibawah  ini  contoh  gambar  casing/rumah turbin vortex.
Gambar 3.1. Rumah Turbin (casing)

## Poros Turbin
Poros yang digunakan terbuat dari bahan besi S45 C-D. Dengan diameter 1,9 cm dan tinggi poros 1,50 m. Berikut dibawah ini contoh gambar poros turbin vortex.

## Gambar 3.2. Poros Turbin Vortex

## Sudu Turbin
Sudu  turbin  ada  8  buah  dengan  tinggi  sudu    cm  0,9  m  dan  3  variasi  lebar  sudu.  Ukuran  – ukuran utama sudu roda jalan yang akan dihitung terdiri dari beberapa bagian yaitu:
➢ Diameter Sudu Roda Jalan Pada Sisi Masuk Diameter  sudu  roda jalan  sisi masuk (D1)  dan  diameter  roda jalan  sisi  keluar  (D2)  direncanakan adalah :
D1 = 0,46 m D2 = 0,12 m ϕ   = 30o
➢ Jarak Antara Sudu Jarak antara sudu dapat ditentukan dengan persamaan :
L = π .D 1 z Dimana :  D1 = Diameter sudu pada sisi   masuk z   = Jumlah sudu      (direncanakan 8) maka :
L = 3,14 .0,32 8 = 0,12 m
➢ Tebal Sudu Roda Jalan
Sudu roda jalan dalam perancangan ditentukan dengan  menggunaka bahan seng dengan ketebalan 0.20 mm.
➢ Tinggi Roda Jalan
Tinggi roda jalan dapat ditentukan dengan  dengan persamaan : Hrj   = tinggi turbin – tinggi penampang = 1 m – 0,10 m  = 0,90 m Berikut dibawah ini contoh gambar sudu turbin vortex.
Gambar 3.3. Sudu Turbin Vortex

## Bantalan (bearing)
Bantalan  yang  digunakan  adalah  P204  dengan  jumlah  2  buah  dan  bantalan  ini  dibautkan  di dudukan turbin. Berikut dibawah ini contoh gambar bantalan/bearing poros turbin vortex.

## Gambar 3.4. Bantalan

## Dudukan Turbin
Dudukan  turbin  terbuat  dari  besi  siku  yang  dirangkai  menggunakan  las  listrik.  Berikut dibawah ini contoh gambar dudukan/kaki-kaki rumah turbin vortex.

## Gambar 3.5. Dudukan Turbin

## Saluran Buang
Saluran buang terbuat dari akrilik dan diletakkan di bagian tengah dasar rumah turbin. Saluran buang  yang  digunakan  adalah  diameter  6  cm.  Berikut  dibawah  ini  contoh  gambar  saluran  keluar turbin vortex.

## Gambar 3.6. Saluran keluar

## Talang
Talang yang digunakan terbuat dari plastik dengan panjang 2 m. Pipa yang digunakan adalah pipa  2  inchi  dengan  panjang  keseluruhan  3,7  m.  Berikut  dibawah  ini  contoh  gambar  talang  turbin vortex.

## Gambar 3.7. Talang

## Peralatan Pengujian
1. Hand Tachometer 2. Timbangan Pegas 3. Pulley 4. Pompa

## Pelaksanaan Pengujian
Uji  eksperimental  turbin  vortex  dengan  menggunakan  jumlah  sudu  sebanyak  8  sudu dilakukan di rooftop lantai empat, Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Pengukuran-pengukuran yang dilakukan tehadap penelitian ini meliputi:
1. Pengukuran putaran (rpm) poros turbin vortex dengan menggunakan Hand Tachometer.
2. Pengukuran momen puntir (kilogram) dengan menggunakan Timbangan Pegas.
Sebelum dilakukan pengujian turbin vortex dan pengambilan data, terlebih dahulu dilakukan pemeriksaan (checking) terhadap beberapa instalasi dan peralatan, yang meliputi:
1. Pemeriksaan debit air di dalam tempat penampungan bawah.
2. Pemeriksaan pipa penghubung antara pompa pengumpan dan talang.
3. Pemeriksaan poros turbin vortex serta pemberian pelumas pada bearing.
4. Pemeriksaan tali dan pulley.
5. Pemeriksaan pompa pengumpan.
Setelah  prosedur  pemeriksaan  terhadap  beberapa  instalasi  dan  peralatan  di  atas  selesai dilakukan  dan  pemeriksaan  dipastikan  dalam  kondisi  standby,  maka  prosedur  pengujian  pun  dapat dimulai.  Adapun  prosedur  pengujian  uji  eksperimental  turbin  vortex  dengan  jumlah  sudu  8  adalah sebagai berikut:
1. Pengujian pertama dilakukan pada rumah turbin (casing) berpenampang Spiral dengan jumlah 8 sudu.
2. Hidupkan pompa pengumpan.
3. Dilakukan monitoring terhadap ketinggian air di dalam rumah sudu (casing).
4. Setelah  ketinggian  air  di  rumah  sudu  (casing)  konstan,  maka  dilakukan  pengujian  serta pengambilan data terhadap:
a. Pengukuran  putaran  (rpm)  pada  poros  Turbin  Vortex  dengan  menggunakan  Hand Tachometer.
b. Pengukuran momen puntir (kilogram) dengan menggunakan Timbangan Pegas.
5. Pengukuran  terhadap  beberapa  variabel  di  atas  dilakukan  terhadap  ketinggian  antara  sudu dengan lubang buang dengan jarak 2cm,4cm, dan 6cm dengan variasi lubang buang 6cm.
6. Setiap  pengambilan  data  dilakukan  sebanyak  sepuluh  kali  untuk  mendapatkan  data  pengujian yang lebih akurat.
7. Setelah pengukuran pada turbin vortex selesai, maka dilakukan penggantian lubang buang dan rumah sudu (casing) berpenampang Lingkaran. Kemudian dilakukan pengujian kembali seperti prosedur diatas.
Besaran-besaran yang diukur dan dicatat meliputi:
1. Putaran poros Turbin Vortex (rpm)
2. Momen Puntir Turbin Vortex (kilogram)
Dari besaran-besaran di atas dapat dihitung besaran turunan lainnya seperti:
1. Torsi Turbin Vortex

## 2. Daya Turbin Vortex
3. Efisiensi Turbin Vortex

## 4. HASIL PENGUJIAN
Setelah  dilakukan  perancangan  instalasi  turbin vortex dan  pengujian  maka  diperoleh  hasil pengujian sebagai berikut :

## Efisiensi Turbin Vortex Dengan Jarak Antara Sudu Dengan Saluran Keluar Ketinggian 2 Cm
Gambar 4.1 Grafik Torsi vs Efisiensi pada jarak sudu dengan saluran keluar ketinggian 2cm.
Dari  gambar  4.1  Torsi  vs  Efisiensi  didapat  hubungan  antara  Torsi  dengan  Efisiensi,  dimana torsi yang digunakan mulai dari 0 sampai 2.43 Nm (turbin berhenti). Dari grafik di atas didapat data bahwa efisiensi maksimum turbin vortex pada ketinggian 2cm jarak antara sudu dengan lubang buang adalah sebesar 53.48138 %.

## Efisiensi Turbin Vortex Dengan Jarak Antara Sudu Dengan Lubang Buang Ketinggian 4 cm
Gambar 4.4 Grafik Torsi vs Efisiensi pada jarak antara sudu dengan saluran keluar ketinggian 4 cm
Dari  gambar  4.4  Torsi  vs  Efisiensi  di  dapat  hubungan  antara  torsi  dengan  efisiensi,  dimana torsi yang digunakan mulai dari 0 sampai 2.43 Nm (turbin berhenti). Dari grafik di atas didapat data bahwa efisiensi maksimum turbin vortex pada jarak antara sudu dengan lubang outlet ketinggian 4 cm adalah sebesar  64.21145 %.
Efisiensi Turbin Vortex Dengan Jarak Antara Sudu Dengan Lubang Buang Ketinggian 6 cm
Gambar 4.7 Grafik Torsi vs Efisiensi pada jarak antara sudu dengan lubang outlet ketinggian 6 cm
R² = 0,9953 -20 0 20 40 60 0 2 4 Ketinggian 2cm Ketinggia n 2cm R² = 0,9992 0 50 100 0 2 4 Ketinggian 4cm Ketinggia n 4cm Poly. (Ketinggia n 4cm) R² = 0,9861 -50 0 50 100 0 2 4 Ketinggian 6cm Ketinggia n 6cm
Dari  gambar  4.7  Torsi  vs  Efisiensi  di  dapat  hubungan  antara  torsi  dengan  efisiensi,  dimana torsi yang digunakan mulai dari 0 sampai 2.34 Nm (turbin berhenti). Dari grafik di atas didapat data bahwa efisiensi maksimum turbin vortex pada jarak antara sudu dengan lubang outlet ketinggian 6 cm adalah sebesar 76.01503 %.

## 5. KESIMPULAN
Dari  uji  eksperimental  pembangkit  listrik  mikro  hidro  menggunakan  turbin  vortex  dengan casing  berpenampang  Lingkaran  yang  menggunakan  sudu  berdiameter  46  cm,  Tinggi    90  cm,  3 variasi jarak antara Sudu dan Saluran Keluar dengan Saluran Keluar berdiameter 6 cm. Maka di dapat kesimpulan:
1. Diperoleh  tingkat  efisiensi  maksimum  yang  terdapat  pada  jarak  antara  Sudu  dan  Saluran  keluar Ketinggian 2 cm dengan data sebagai berikut:
a. Efisiensi Maximum =  53.48138 %
b. Daya Turbin =  10.13686 watt
c. Putaran Turbin  =  6.6254 rad/s
2. Diperoleh  tingkat  efisiensi  maksimum  terdapat  pada  jarak  antara  Sudu  dan  Saluran  keluar Ketinggian 4 cm dengan data sebagai berikut:
a. Efisiensi Maximum =  64.21145 %
b. Daya Turbin =  12.17064 watt
c. Putaran Turbin  =  6.76146 rad/s
3. Diperoleh  tingkat  efisiensi  maksimum  terdapat  pada  jarak  antara  Sudu  dan  Saluran  keluar Ketinggian 6 cm dengan data sebagai berikut:
a. Efisiensi Maximum =  76.01503 %
b. Daya Turbin =  14.40789 watt
c. Putaran Turbin  =  6.96033 rad/s

## DAFTAR PUSTAKA
1. http://www.heskonenerji.com.tr/eng/teknik_bilgiler.html
2. http://www.freeflowhydro.co.uk/13/24/CINK/CINK.html
3. http://202.90.195.156/bse/smk/smk12%20TeknikMesinIndustri%20Sunyoto.pdz
4. http://202.90.195.156/bse/smk/smk12%20TeknikMesinIndustri%20Sunyoto.pdz
5. http://en.wikipedia.org/wiki/francis_turbine
6. KonzKl.EmmeRossei_110131[1].doc / WWK Energie GmbH
7. M.M Dandekar dan K.N. Sharman, “Pembangkit Listrik Tenaga Air”. UI-Press, Jakarta,1991.
8. Rajput  Rames,  “A  Textbook  of  Fluida  Mechanics  and  Hydraulic  Machine”,  Part-II,  Rajput. Company, 2000.
9. Sularso,  Kiyokatsu  Suga,”Dasar  Perencanaan  dan  Pemilihan  Elemen  Mesin”,  Cetakan  ke- sepuluh, Pradnya Paramitha, Jakarta, 2002.
10. Victor.L.Streeter and Benjamin, “Mekanika Fluida”, Erlangga, Jakarta, 1993.
11. Warnik,C.C, “HydroPower Engineering”, Prentice Hall, Inc, New York,1989.
12. http://www.ceb.cam.ac.uk/pages/ofm-facilities-and-equipment.html
13. http://www.zotloeterer.com/
14. http://yusufrandabunga.wordpress.com/2012/04/29/turbin-vortex/
15. http://eprints.unsri.ac.id/100/1/PROSIDING_AVOER_2011kafrawi.pdf
16. http://www.telimek.lipi.go.id/xdata/docs/ELDA22.pdf 17. http://www.slideshare.net/khairul_fadli/perencanaan-turbin-air
18. http://elista.akprind.ac.id/fti/jurnal_teknologi/volume_1_edisi_1/hal-9-13-taufik1.pdf