## PEMBANGUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HIDRO
Sunardi 1 , Wahyu Sapto Aji 2
Program Studi Teknik Elektro, Universitas Ahmad Dahlan 55164 Yogyakarta Email: sunardi@mti.uad.ac.id

## ABSTRACT
Pembangkit  listrik  tenaga  mikro  hidro  (PLTMH)  dibangun  di  daerah  Wonosobo  Jawa  Tengah memanfaatkan saluran sungai dan irigasi. Pembangunan bertujuan membantu memenuhi kebutuhan listrik  masyarakat  yang  jauh  dari  jaringan  listrik  PLN.  Pada  penelitian  ini  pengukuran  debit  air menggunakan  metode  apung  dan  pengukuran  tinggi  jatuh  menggunakan  metode  sederhana  dengan peralatan  tongkat  kayu  dan  rol  meter  kemudian  dihitung  dengan  rumus  pythagoras. Berdasarkan hasil  penelitian  diperoleh  debit  air  yang  tersedia  dilokasi  sebesar  0,4901 m³/detik  dan  ketinggian jatuh  air  (head)  sebesar  5,6  m.  Hasil  tersebut  digunakan  perhitungan  sehingga  dapat  diketahui potensi  daya  dilokasi  sebesar  26,897  kW.  Perhitunga n  menggunakan  skala  efisiensi  pipa  pesat, efisiensi  turbin,  dan  efisiensi  generator  terendah  diperoleh  daya  terbangkitkan  sebesar  13,556 kW.Pembangunan  dilakukan  dengan  beberapa  metode  agar  mendapatkan  daya  maksimal  yang mampu  dihasilkan  dengan  menggunakan   peralatan-peralatan  yang  sudah  dimliki  seperti  turbin, pulley, pipa pesat besi, dan generator sinkron satu phase berkapasitas 3 kW .
Kata kunci: PLTMH, debit air, head, pipa pesat, turbin air

## PENDAHULUAN
Sejalan  dengan  perkembangan  sosial,  budaya  dan ekonomi  serta  informasi,  maka  listrik  telah  menjadi salah satu kebutuhan pokok bagi masyarakat, bahkan untuk masyarakat terpencil dan masyarakat perdesaan.  Disisi  lain,  kemampuan  PLN  dalam menyediakan  tenaga  listrik  kepada  masyarakat Indonesia  merupakan  kendala  dan  tantangan  yang belum  sepenuhnya  diselesaikan.  Berdasarkan  data Direktorat  Jenderal  Listrik  dan  Pemanfaatan  Energi (DJLPE) pencapaian rasio elektrifikasi baru mencapai 64% dan rasio desa berlistrik mencapai 88 % dari total sekitar 66.000 desa pada tahun 2008. Di sisi lain Indonesia memiliki begitu banyak potensi air yang  belum  dimanfaatkan  secara  optimal,  yaitu sekitar  75,67  GW,  namun  baru  sekitar  4,2  GW termanfaatkan  dan  diantaranya  potensi  untuk mini/mikrohidro sekitar 450 MW yang termanfaatkan sekitar  230MW.  Pembangunan  Pembangkit  Listrik
Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) selama ini merupakan kegiatan dari usaha pelistrikan daerah pedesaan yang jauh  dari  jangkauan  jaringan  listrik  milik  PT.  PLN. Hal  ini  disebabkan  oleh  kebutuhan  tenaga  listrik  di daerah pedalaman begitu besar sebagai konsekuensi globalisasi (komunikasi dan informasi) dan kegiatan produktif  masyarakat,  namun  ketersediaan  tenaga listrik  sangat  terbatas.  Penelitian  PLTMH  ini merupakan  salah  satu  cara  untuk  membantu memecahkan  masalah  kebutuhan  energi  listrik  di daerah  pedesaan  yang  berguna  bagi  kegiatan produktivitas masyarakat.
Penelitian  ini  juga  ditujukan  untuk  memberikan referensi  bagi  studi  maupun  penelitian  serupa  yang akan  dilakukan  di  tempat  lain  guna  tercapainya kebutuhan  energi  listrik  bagi  kemajuan  masyarakat. Penelitian  ini  akan  digunakan  sebagai  acuan pembangunan PLTMH dengan memanfaatkan sumber  daya  yang  bukan  baru.  Beberapa  masalah yang  diidentifikasi  berdasarkan  latar  belakang
diantaranya  tersedianya  sumber  daya  air  yang konstan dan berpotensi sebagai sumber tenaga listrik tetapi  kurang  dimanfaatkan,  jarak  lokasi  dengan jaringan  listrik  milik  PT.  PLN  yang  jauh,  dan kebutuhan  akan  tenaga  listrik  yang  menjadi  bahan pokok bagi kegiatan produktifitas masyarakat.
Selanjutnya  dalam  penelitian  ini  akan  fokus  pada bagaimana  menguji  kelayakan  debit  air,  kemiringan aliran air, dan ketinggian lokasi sehingga dinyatakan layak dibangun PLTMH, bagaimana desain PLTMH yang  sesuai  dengansituasi  dan  kondisi  lokasi,  dan bagaimana proses  pembangunan PLTMH mulai dari pemasangan  turbin  hingga  menghasilkan  energy listrik  dan  dilakukan  pengujian  dengan  cara memberikan beban.
Mikrohidro  dikenal  sebagai white  resources dengan terjemahan  bebas  bisa  dikatakan  “energi  putih”. Dikatakan  demikian  karena  instalasi  pembangkit listrik  seperti  ini  menggunakan  sumber  daya  yang telah  disediakan  oleh  alam  dan  ramah  lingkungan. Dengan  teknologi  sekarang  maka  energi  aliran  air dapat  diubah  menjadi  energi  listrik.  Mikrohidro hanyalah  sebuah  istilah.  Mikro  artinya  kecil sedangkan  hidro  artinya  air.  Dalam  prakteknya, istilah ini bukan merupakan sesuatu yang baku namun bisa dipastikan bahwa Mikrohidro pasti mengunakan air  sebagai  sumber  energinya  (Dream  Indonesia., 2011).
Firmansyah (2011) telah melakukan studi pembangunan  PLTMH  dengan  daya  50  kW  di  desa Dompyong, Bendungan, Trenggalek untuk mewujudkan Desa Mandiri Energi (DME). PLTMH yang  dibangun  menggunakan  jenis  turbin Cross Flow. Penelitian  serupa  telah  dilakukan  oleh  Way (2006)  yaitu  studi  pembangunan  PLTMH  dengan daya 30 kW di desa Yaskoro distrik Antinyo,  Sorong Selatan,  Irian  Jaya  Barat.  Penelitian  ini  bertujuan untuk  memberikan  penerangan  bagi  masyarakat  di desa  Yaskoro  yang  secara geografis terletak jauh  di pedalaman  dan  jauh  dari  jangkauan  jaringan  listrik PLN.  PLTMH  yang  dibangun  menggunakan  jenis turbin Propeler  Oven  Flume .  Susatyo  dan  Subekti (2009)  melakukan  pembangunan  PLTMH  di  Desa Cibunar,  Tasikmalaya,  Jawa  Barat.  PLTMH  yang dibangun dapat menghasilkan daya 30 kW dan dapat menerangi  54  kepala  keuarga.  PLTMH  dibangun memanfaatkan aliran sungai Ciwalen dan menggunakan turbin Cross Flow sebagai penggerak utama.

## STUDI LITERATUR

## PLTMH
Komponen  Pokok  PLTMH  diantaranya  adalah dam/bendungan  pengalih,  bak  pengendap,  saluran pembawa,  bak  penenang,  pipa  pesat,  rumah pembangkit,  dan  tailrace.  Detil  penjelasan  seperti uraian berikut.  Dam/Bendungan Pengalih dan Intake ( Diversion  Weir  and  Intake )  berfungsi  untuk menaikkan/mengontrol tinggi air dalam sungai secara signifikan sehingga memiliki jumlah air yang cukup untuk  dialihkan  ke  dalam  sebuah  bak  pengendap ( Settling Basin ). Bendungan dilengkapi dengan pintu air untuk membuang kotoran/lumpur yang mengendap. Perlengkapan lainnya adalah penjebak/saringan  sampah.  PLTMH  umumnya merupakan  pembangkit  tipe run  off  river sehingga bangunan bendungan dan intake dibangun berdekatan.  Berdasar  pertimbangan  stabilitas  sungai dan  aman  terhadap  banjir,  dapat  dipilih  lokasi  yang sesuai untuk membendung ( weir ) dan intake .
Tujuan dari intake adalah untuk memisahkan air dari sungai atau kolam untuk dialirkan ke dalam saluran, penstock atau  bak  penampungan.  Tantangan  utama dari  bangunan intake adalah  ketersediaan  debit  air yang penuh dari kondisi debit rendah sampai banjir. Selain itu juga sering kali adanya lumpur, pasir dan kerikil  atau  puing-puing  dedaunan  pohon  sekitar sungai  yang  terbawa  aliran  sungai.  Bak  Pengendap ( Settling  Basin )  berfungsi  untuk  penyalur  yang menghubungkan intake dengan  bak  pengendap sehingga panjangnya harus dibatasi, mengatur aliran air  dari  saluran  penyalur  sehingga  harus  mencegah terjadinya  kolam  pusaran  dan  aliran  turbulen  serta mengurangi  kecepatan  aliran  masuk  ke  bak pengendap  sehingga  perlu  bagian  melebar,  sebagai bak pengendap adalah untuk mengendapkan sedimen dimana untuk detil desainnya perlu dihitung dengan formulasi  hubungan  panjang  bak,  kedalaman  bak, antara  kecepatan  pengendap,  dan  kecepatan  aliran, sebagai  penimbunan  sedimen,  sehingga  harus didesain  mudah  dalam  pembuangan  sedimen,  dan sebagai spillway yang  mengalirkan  aliran  masuk  ke bagian bawah dimana mengalir dari intake .
Saluran  Pembawa  ( Channel/Headrace )  seperti mengikuti  kontur  permukaan  bukit  untuk  menjaga energi dari aliran air yang disalurkan. Bak Penenang ( Headtank )  berfungsi  dari  bak  penenang  adalah sebagai penyaring terakhir seperti settling basin untuk
menyaring  benda-benda  yang  masih  tersisa  dalam aliran  air,  dan  merupakan  tempat  permulaan  pipa pesat ( penstock ) yang mengendalikan aliran menjadi minimum  sebagai  antisipasi  aliran  yang  cepat  pada turbin  tanpa  menurunkan  elevasi  muka  air  yang berlebihan dan menyebabkan arus baik pada saluran. Pipa  Pesat  ( Penstock )  dihubungkan  pada  sebuah elevasi  yang  lebih  rendah  ke  sebuah  turbin  air. Kondisi  topografi  dan  pemilihan  skema  PLTMH mempengaruhi tipe pipa pesat ( penstock ). Umumnya sebagai  saluran  ini  harus  didesain/dirancang  secara benar sesuai kemiringan (head) sistem PLTMH.
Rumah Pembangkit ( Power House ) sesuai posisinya dapat  diklasifikasikan  kedalam  tipe  di  atas  tanah, semi di bawah tanah, di bawah tanah. Sebagian besara rumah  pembangkit  PLTMH  adalah  di  atas  tanah. Tailrace adalah  saluran  yang  berfungsi  untuk mengalirkan air dari power house setelah digunakan untuk memutar turbin ke saluran asal.
Penggerak  Mula  ( Prime  Mover )    adalah  bagian berputar yang langsung berhubungan dengan air. Ada dua  jenis  penggerak  mula  yang  umum  digunakan yakni  kincir  air  dan  turbin  air  (Saputra,  B.A.). Konstruksi  kincir  air  sederhana  terdiri  dari  dua dinding lingkaran yang mengapit sudu-sudu dan pada pusat terdapat as (shaft) sebagai sumbu putar. Kincir air dapat dibuat dari bahan: kayu, bambu, plate besi, dan  lain-lain.  Turbin  air  adalah  model  yang  lebih canggih  dan  dapat  digunakan  untuk  pembangkit listrik mulai kapasitas kecil sampai besar. Selain itu tidak memerlukan banyak tempat untuk pemasangan, terlihat rapi, dan effisiensi tinggi.
Kincir  air  merupakan  sarana  untuk  merubah  energy air  menjadi  energy  mekanik  berupa  putaran  pada poros kincir. Adapun beberapa tipe kincir air seperti terlihat  pada  Gambar  1  yaitu  Overshot,  Undershot, Breastshot, dan Pitchback.
Gambar 1. Jenis-jenis Kincir Air

## Turbin Air
Turbin  air  berperan  untuk  mengubah  energi  air (energi potensial, tekanan dan energi kinetik) menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros. Putaran poros turbin ini akan diubah oleh generator menjadi tenaga listrik (Kadir, 2010). Berdasaran model aliran air  masuk runner, maka  turbin  air  dapat  dibagi menjadi  tiga  tipe  yaitu  Turbin  Aliran  Tangensial, Aksial, dan Aksial-Radial.
Pada  kelompok  turbin  aliran  tangensial,  posisi  air masuk runner dengan  arah    tangensial  atau    tegak lurus  dengan  poros  runner  mengakibatkan runner berputar seperti terlihat pada Gambar 2a, contohnya Turbin  Pelton dan Turbin Cross-Flow. Pada Turbin Aliran  Aksial,  air  masuk runner dan  keluar runner sejajar  dengan  poros runner seperti  terlihat  pada Gambar  2b. Turbin  Kaplan atau Propeller adalah contoh dari tipe turbin ini. Pada Turbin Aliran Aksial- Radial, air  masuk  ke dalam runner secara  radial dan  keluar runner secara   aksial sejajar dengan poros seperti  trlihat  pada  Gambar  2c. Turbin  Francis termasuk dari jenis  turbin ini.
Tangensial Aksial Aksial-Radial
Gambar 2. Berbagai jenis Turbin Aliran (Bachtiar, A.N., 2009).
Pemilihan jenis turbin dapat ditentukan berdasarkan kelebihan  dan  kekurangan  dari  jenis-jenis  turbin, khususnya  untuk  suatu  desain  yang  sangat  spesifik. Pada  tahap  awal,  pemilihan  jenis  turbin  dapat diperhitungkan dengan mempertimbangkan parameter-parameter  khusus  yang  mempengaruhi sistem  operasi  turbin,  yaitu  (Kadir,  2010)  faktor tinggi jatuhan air efektif ( Net Head ) dan debit yang akan  dimanfaatkan  untuk  operasi  turbin  merupakan faktor  utama  yang  mempengaruhi  pemilihan  jenis turbin,  sebagai  contoh  :  turbin  pelton  efektif  untuk operasi pada head tinggi, sementara turbin proppeller sangat  efektif  beroperasi  pada  head  rendah,  faktor daya ( Power ) yang diinginkan berkaitan dengan head dan  debit  yang  tersedia,  dan  kecepatan  (Putaran) turbin  yang  akan  ditransmisikan  ke  generator. Seabagi contoh untuk sistem transmisi direct couple antara  generator  dengan  turbin  pada head rendah, sebuah  turbin  reaksi  ( propeller )  dapat  mencapai putaran yang diinginkan, sementara turbin pelton dan
Jurnal Ilmu Teknik dan Komputer Vol. 2 No. 1 Januari 2018 ISSN 2548-740X E-ISSN 2621-1491
crossflow berputar  sangat  lambat  ( low  speed )  yang akan menyebabkan sistem tidak beroperasi.
Speed Reducer (perubah kecepatan) adalah alat yang berfungsi untuk merubah (menaikkan atau menurunkan) kecepatan putaran. Speed reducer yang diperlukan dalam mikrohidro adalah penaik kecepatan  karena  putaran  penggerak  mula  biasanya lambat, oleh karena itu harus dipercepat agar putaran yang direkomendasikan pada generator dapat dicapai (pada  umumnya  generator  memiliki  putaran  1500 rpm).  Kecepatan  putaran  yang  tepat  pada  sisi generator  diperlukan  sebagai  salah  satu  syarat  agar listrik  yang  dihasilkan  baik.  Bila  putaran  generator tidak  tepat  (kurang  atau  melampui  batas  yang direkomendasikan)  dapat  merusak  peralatan  listrik dan  termasuk  generator  itu  sendiri.  Oleh  karena  itu diperlukan  perhitungan  yang  tepat  untuk  memilih speed  reducer pada  pembangkit  listrik  (Saputra, B.A.).

## Generator dan AVR
Generator  adalah  suatu  sistem  yang  menghasilkan tenaga  listrik  dengan  masukan  tenaga  mekanik. Generator berfungsi untuk mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga listrik yang mempunyai prinsip kerja sebagai berikut (Sanjayaputra, A.,2013); “Bilamana rotor diputar maka belitan kawatnya akan memotong  gaya-gaya  magnit  pada  kutub  magnit, sehingga  terjadi  perbedaan  tegangan,  dengan  dasar inilah timbullah arus listrik, arus melalui kabel/kawat yang  ke  dua  ujungnya  dihubungkan  dengan  cincin geser.  Pada  cincin-cincin  tersebut  menggeser  sikat- sikat, sebagai terminal penghubung keluar.“ AVR  ( Automatic  Voltage  Regulator )  adalah  sebuah system keistrikan yang berfungsi untuk menjaga agar tegangan  generator  tetap  konstan  dengan  kata  lain generator  akan  tetap  mengeluarkan  tegangan  yang selalu  setabil  tidak  terpengaruh  pada  perubahan beban  yang  selalu  berubah-ubah  (Ilham,  N.,  dan Hermawan).

## METHODOLOGI
Penelitian  ini  menggunakan  bahan  sebagai  berikut, yaitu  turbin, pulley, generator,  dan  pipa  pesat.  Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah rol meter, stopwatch,  multimeter,  tachometer,  dan  bola pingpong.

## Pengukuran Debit Air
Debit air adalah banyaknya air yang mengalir dalam waktu  1  detik.  PLTMH  membutuhkan  pasokan  air yang  konstan  untuk  menggerakan  turbin  agar  bisa membangkitkan tenaga listri sepanjang tahun.
Pengukuran  dilakukan  dengan  cara  yang  sederhana yaitu dengan tahapan sebagai berikut:
1. Mengukur  jarak  sampling  aliran  sungai  yang akan  digunakan  sebagai  daerah  penelitian  dari hulu  sampai  hilir  menggunakan.  Area  sampling dipilih berdasarkan jarak terdekat dengan lokasi rencana pembangunan.
2. Mengukur  kedalaman  aliran  sungai  di  daerah sampling  yaitu  pada  bagian  sisi  kiri  dan  kanan serta pada bagian tengah sungai. Pengukuran ini dilakukan  dengan  bantuan  bilah  kayu  yang dimasukan  kedalam  aliran  air  kemudian  diukur panjang  bilah  kayu  yang  tenggelam  dalam  air menggunakan meteran. Pengukuran ini dilakukan diarea  daerah  sempling  dengan  pembagian  lima tempat  sebagai  sempel  kemudian  diambil  rata- rata.
3. Mengukur  lebar  aliran  sungai  menggunakan meteran.  Pengukuran  ini  dilakukan  dengan  cara mengambil  sempel  pada  tempat    yang  sama dengan pengambilan sempel pengukuran kedalaman aliran air.
4. Mengukur  kecepatan  aliran  sungai  dengan  cara menjatuhkan  bola  pingpong  kedalam  aliran  air pada  daerah  sampling  dimulai  dari  hulu  sampai hilir dan dihitung waktu tempuhnya menggunakan stopwatch. Pengukuran ini dilakukan dalam lima kali percobaan dan diambil nilai rata-rata.

## Pengukuran Tinggi Terjun
Cara pengukurannya adalah sebagai berikut: 1. Mengukur panjang lintasan miring dari tebing
2. Mengukur  panjang  lintasan  datar  menggunakan bantuan tongkat kayu kemudian diukur panjangnya menggunakan rol meter
3. Kemudian dari hasil pengukuran sisi miring dan sisi datar digunakan untuk menghitung sisi tegak atau  ketinggiannya,  perhitungannya  adalah sebagai berikut:
Diketahui panjang sisi miring = 9 m, panjang sisi  datar  =  7  m  maka  tingginya  berdasarkan perhitungan dengan rumus pythagoras adalah 5,6 m.
Bendungan, Saluran Pembawa, dan Bak Penenang
Bendungan telah ada di lokasi penelitian. Bendungan ini  terletak  di  sungai  utama  dan  dari  bendungan  ini airnya dialirkan melewati intake ke saluran pembawa yang  telah  ada  di  lokasi  penelitian.  Saluran  ini merupakan saluran yang digunakan untuk irigasi oleh warga  sekitar.  Kemudian  dari  saluran  pembawa,  air masuk  ke  bak  penenang  yang  telah  ada  di  lokasi penelitian sebelum akhirnya dialirkan ke pipa pesat.

## HASIL DAN DISKUSI
Pengukuran  Lebar  dan  Kedalaman  Aliran  Sungai dilakukan  di  lima  titik  dengan  rata-rata  0,567  m. Pengukuran Kecepatan Aliran Sungai dilakukan lima kali pengulangan dengan hasil rata-rata 9,7 m/detik.
Berdasarkan  hasil  penelitian  dan  perhitungan,  maka dibuat  desain  pembangunan  PLTMH  dengan menggunakan  generator  berkapasitas  3  kVA  dan menggunakan  dua  buah  turbin  bekas  yang  sudah dimiliki.  Pembangunan  meliputi  pemasangan  pipa pesat  baru  dan  turbin  baru.  Beberapa  komponen PLTMH  seperti  bendungan,  saluran  pembawa,  dan bak  penenang  sudah  tersedia  dan  peneliti  tidak dimungkinkan melakukan perubahan. Selain menggunakan pipa pesat baru dan turbin baru peneliti juga  melakukan  beberapa  percobaan  dengan memanfaatkan  turbin  dan  pipa  pesat  yang  sudah terpasang untuk mendapatkan hasil yang maksimal.
Pada  penggunaan  pipa  pesat  berupa  PVC  dengan diameter  3  inci  =  0,076    m  dan  panjang  9  meter, dengan  debit  air  Q  =  0,4901  maka  luas  penampang pipa  dan  kecepatan  pada  pipa  pesat  dapat  dihitung sebagai berikut:
Luas penampang pipa A = ¼πd² = ¼ x 3,14 x (0,076)² = 0,0045 m²
Kecepatan aliran pada pipa V = 0,4901 0,0045 = 108,9 m/s
Pipa pesat menggunakan pipa besi dengan panjang 9 meter  yang  terbagi  menjadi  dua  ukuran  luas penampang  yang  berbeda.  Berdasar  diameter  pipa pesat D 1 = 0,28 m pada bagian depan dan D 2 = 0,17 m pada bagian ujung pipa maka kecepatan pipa pesat dapat dihitung sebagai berikut:
Perhitungan luas penampang pipa dan kecepatan pada saat air melewati pipa besar
A 1 = ¼πd² = ¼ x 3,14 x (0,28)² = 0,062 m² V 1 = 0,4901 0,062 = 7,905 m/s
Perhitungan luas penampang pipa dan kecepatan pada saat air melewati pipa kecil
A 2 = ¼πd² = ¼ x 3,14 x (0,17)² = 0,023 m² V 2 = 0,4901 0,023 = 21,3 m/s

## Turbin/Kincir Air
Turbin    menggunakan  turbin  bekas  yang  sudah tersedia  di  lokasi  pembangunan.  Pada  kincir  air,  air beroperasi  pada  tekanan  atmosfer  dan  air  mengalir melalui  sudu-sudu,  yang  mengakibatkan  kincir berputar pada putaran tertentu. Berdasarkan spesifikasi  teknis  kincir  air  pada  Tabel  1  dan mempertimbangkan  ketersediaan  kincir  air  yang sudah  ada  maka  dipilih  jenis breast-shot sebagai desain pembangunan.

## Turbin A
Turbin A memiliki spesifikasi sebagai berikut: Diameter turbin = 1m = 39,37inci Lebar turbin = 15cm Jarak antar sudu = 15cm Jumlah sudu = 20
Diketahui tinggi jatuh 5,6 meter = 220,47 inchi maka dapat  dihitung  kecepatan  putaran  kincir  air  sebagai berikut:
N t = 862 x H ½ D 1
= 862 x 220,47 ½ 39,37
=  325,09 rpm
Karakteristik turbin ditentukan berdasarkan beberapa faktor seperti berikut: 1. Faktor Kecepatan
Dengan  D  =  1  m,  Nt  =  325,09  rpm  maka  diperoleh hasil sebagai berikut:
φ = 1 x 325,09 84,6 x √5,6 = 1,624
2. Kecepatan Satuan
Dengan  D  =  1  m,  Nt  =  325,09  rpm  maka  diperoleh hasil sebagai berikut:
N 11 = 93,85 x 1
√5,6 = 137,38 rad/s
3. Debit Satuan
Dengan D = 1 m, dan Q = 0,4901m³/s, maka diperoleh hasil sebagai berikut:
Q 11 = 0,4901 1²√5,6 = 0,207 m³/s
4. Putaran Spesifik
Dengan  P  =  3kw,  H  = 5,6 m,  dan  Nt =  325,09 rpm maka  diperoleh  putaran  spesifik  turbin  sebagai berikut:
Ns = 325,09  x 3 0,5
5,6 5/4 = 65,36 rad/s
Jurnal Ilmu Teknik dan Komputer Vol. 2 No. 1 Januari 2018 ISSN 2548-740X E-ISSN 2621-1491

## Turbin B
Turbin B memiliki spesifikasi sebagai berikut:
Diameter turbin = 1,3 m = 51,18 inci Lebar turbin = 22cm Jarak antar sudu = 25cm Jumlah sudu = 16 Diketahui tinggi jatuh 5,6 meter = 220,47 inchi maka dapat  dihitung  kecepatan  putaran  kincir  air  sebagai berikut:
N t = 862 x H ½ D 1 = 862 x 220,47 ½ 51,18 =  250,08 rpm
Karakteristik turbin ditentukan berdasarkan beberapa faktor seperti berikut:
1. Faktor Kecepatan
Dengan D = 1,3 m, Nt = 250,08 rpm maka diperoleh hasil sebagai berikut:
φ = 1,3 x 250,08 84,6 x √5,6 = 1,624
2. Kecepatan Satuan
Dengan D = 1,3 m, Nt = 250,08 rpm maka diperoleh hasil sebagai berikut:
N 11 = 250,08 x 1,3 √5,6 = 137,38 rad/s 3. Debit Satuan
Dengan  D  =  1,3  m,  dan  Q  =  0,4901m³/s,  maka diperoleh hasil sebagai berikut:
Q 11 = 0,4901 1,3²√5,6 = 0,123 m³/s
4. Putaran Spesifik
Dengan  P  =  3kw,  H  = 5,6 m,  dan  Nt =  250,08 rpm maka  diperoleh  putaran  spesifik  turbin  sebagai berikut:
Ns = 250,08  x 3 0,5 5,6 5/4 = 50,28 rad/s
Pembangunan PLTMH setelah terpasang dapat dilihat pada Gambar 3.

## Gambar 3. Pembangunan Mikrohidro
Hasil Pengukuran 1. Pengukuran generator tanpa menggunakan pully transmisi
Pengaplikasian satu generator baik generator A maupun generator B tanpa pully transmisi diperoleh putaran  turbin  sebesar  389  rpm  dengan  hasil pengukuran seperti Tabel 1.
Tabel 1. Satu Generator Tanpa Pulley
Generator A Generator B Putaran Tegangan  Putaran Tegangan 1080 rpm  105 Volt 1173 rpm  112 Volt 2. Pengukuran menggunakan generator B menggunakan pulley transmisi Pengaplikasian  generator  B  dengan pulley transmisi diperoleh hasil pengukuran seperti terlihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Pulley Transmisi Satu Generator Pengukuran Hasil Putaran Turbin 180 rpm Putaran Pully Transmisi 672 rpm Putaran Generator 1617 rpm Tegangan Generator 225 Volt Hasil  pengukuran  dengan  rancangan  desain menggunakan pulley transmisi menghasilkan tegangan  225V  yang  sesuai  dengan  yang  dinginkan sehingga bisa dikatakan berhasil.
3. Pengukuran menggunakan dua generator Tabel 3. Dua Generator Pengukuran Hasil Putaran Turbin 180 rpm Putaran Pully Transmisi 544 rpm Putaran Generator A 1383 rpm Putaran Generator B 1635 rpm Tegangan Generator A 210 Volt Tegangan Generator B 225 Volt Tabel 4. Pengukuran Beban Beban Daya (Watt) Arus (Ampere) Tegangan (volt) Lampu Pijar 300 1,0 220 Lampu Pijar 480 1,9 218 Lampu Pijar 600 2,5 210 Bor Listrik 550 2,3 213 Lampu Pijar dan Bor Listrik 1050 3,8 200
Hasil  pengukuran  ditampilkan  dalam  bentuk grafik seperti Tabel 4 dan Gambar 4 serta Gambar 5.
Gambar 4. Grafik beban dengan arus

## Gambar 5. Grafik beban dengan tegangan
Penggunaan bebean sampai dengan 1050 watt (lampu pijar  dan  bor  listrik)  menunjukkan  generator  masih mampu memberikan daya yang cukup. Pembebanan tidak  dilakukan  hingga  mencapai  batas  maksimal yang mampu dihasilkan oleh generator karena beban belum diperlukan.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  dan  pembahasan  dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Telah  dilakukan  identifikasi  lokasi  dan  terdapat sumberdaya  yang  mampu  untuk  digunakan sebagai tempat pembangunan PLTMH.
2. Desain PLTMH telah berhasil dibuat berdasarkan data  hasil  identifikasi  lokasi  dan  diperoleh  daya maksimal yang dapat terbangkitkan (Pt) sebesar 13,556 kW.
3. Pembangunan PLTMH dilakukan dengan berbagai rancangan untuk mengoptimalkan daya yang  mampu  dibangkitkan  sehingga  mampu menyuplai beban hingga 1050 Watt.
Saran yang diusulkan peneliti untuk pengembangan dan pembangunan PLTMH adalah: 1. Pembangunan PLTMH dilakukan dengan desain sesuai  analisa  data  hasil  identifikasi  lokasi  agar
diperoleh  daya  maksimal  sesuai  potensi  daya yang mampu terbangkitkan dilokasi.
2. Desain  PLTMH  dibuat  dengan  menggunakan turbin cross flow dengan perhitungan penempatan  posisi  turbin  dan  pipa  pesat  yang sesuai.
3. Pengujian  dilakukan  dengan  cara  memberikan beban hingga batas daya maksimal yang mampu dibangkitkan  sesuai  spesifikasi  generator  yang digunakan.
4. Dilakukan  pengukuran  dan  analisa  frekuensi lisrik  yang  terbangkitkan  apakah  sesuai  dengan yang seharusnya yaitu 50 Hz sampai 60 Hz.
Rancangan  ini  dapat  dikembangkan  lagi  untuk pengoperasian PLTMH secara otomatis dan pengendalian jarak jauh.

## DAFTAR PUSTAKA
Bachtiar,  Asep  Neris. Karakteristik  Turbin  Cross
Flow . 22 Oktober 2015. https://aseppadang.wordpress.com/ Dream Indonesia. Panduan Sederhana Pembangunan  Pembangkit  Listrik  Tenaga Mikrohidro . 22 Oktober 2015. http://dreamindonesia.me/2011/06/11/pand uan-sederhana-pembangunan-pembangkit-
listrik-tenaga-mikro-hidro-pltmh/
Dunia  Listrik. AVR  (Automatic  Voltage  Regulator) .
15 Juni 2009. http://dunia- listrik.blogspot.co.id/2009/06/avr- automatic-voltage-regulator.html
Efendi, Z.K. (2011). Perancangan Kincir Air Untuk PLTA  Mini  Di  Kanagarian  Sungai Batuang . Padang: Universitas Bung Hatta.
Firmansyah, R., Utomo, T., Purnomo, H. Perancanan Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikrohidro Gunung Sawur Unit 3 Lumajang . Malang:
Universitas Brawijaya.
Ilham, Nur L., Hermawan. Sistem Eksitasi Generator Dengan  Menggunakan  AVR  di  PT.GEO DIPA  ENERGI  Unit  1  Dieng. Semarang: Universitas Diponegoro.
1 1.9 2.3 2.5 3.8 0 2 4 300 480 550 600 1050 A R US BEBAN Grafik Beban Dengan Arus
220 218 213 210 200 150 200 250 300 480 550 600 1050 TE GA N GA N BEBAN Grafik Beban Dengan Tegangan
Jurnal Ilmu Teknik dan Komputer Vol. 2 No. 1 Januari 2018 ISSN 2548-740X E-ISSN 2621-1491
Keen,  R.G.  (2004). ST  Series  Single-Phase  AC Synchronous  Generator  Instruction  For Operation and Maintenance.
Sanjayaputra,  Ardinatha. Generator  AC  DC .  22
Oktober 2015. http://blogs.itb.ac.id/el2244k0112211029ar dinathasanjayaputra/2013/04/28/generator- ac-and-dc-miscellaneous-subjects- preparing-equipments-specifications/
Saputra, B.A. Pembangkit Listrik . 22 Oktober 2015. https://www.academia.edu/9363152/PEM BANGKIT_LISTRIK
Shegi.  (2011). Studi  Potensi  Air  Dan  Ketersediaan Potensi  Tenaga  Listrik  Di  Talang  Lintang Pada  Rancang  Bangun  PLTMH  5kW . Skripsi. Palembang: Universitas Muhammadiyah Palembang.
Susatyo,  A.  &  Subekti,  R.A.  (2009). Implementasi Teknoligi Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro  Kapasitas  30kW  di  desa  Cibunar Kabupaten  Tasikmalaya  Jawa  Barat. Prosiding  Seminar  Nasional  Daur  Bahan Bakar. Diselenggarakan oleh Puslit Tenaga Listrik dan Mekatronik – LIPI : Serpong.
Way,  J.M.  (2006). Perencanaan  Pusat  Pembangkit
Listrik Tenaga Mikrohidro Dengan
Kapasitas Daya 30kW (Studi Kasus di desa Yaksoro Distrik Aitinyo Kabupaten Sorong Selatan  Propinsi  Irian  Jaya  Barat). Tugas Akhir. Cimahi: Universitas Jendral Achmad Yani.
Zulfkar,  D.,  Siswoyo,  H.,  Utomo,  T.  (2012).
Perancangan  PLTMH  Tipe  Kincir  Air  Di Kecamatan Pasrujambe
Kabupaten
Lumajang . Malang: Universitas Brawijaya.