Murtalim 1) , Amir 2) , Sukarman, 3) Karyadi 4) , Agus Supriyanto 5) , Khoirudin 6) , Sugiharto 7) , Toto Supriyono 8) , Muhamad Abdika Mafruh 9) , Fachrizal Ahmad Setiawan 10) , Amar 11)
E ISSN : 2580-5517

## OPTIMASI  JUMLAH, POSISI, DAN DIAMETER NOZEL TURBIN PELTON MELALUI ANALISIS QFD DAN UJI EKSPERIMENTAL
Murtalim 1) , Amir 2) , Sukarman, 3) Karyadi 4) , Agus Supriyanto 5) , Khoirudin 6) , Sugiharto 7) , Toto Supriyono 8) , Muhamad Abdika Mafruh 9) , Fachrizal Ahmad Setiawan 10) , Amar 11) 1), 2) ,3, 4), 5), 6), 7), 8), 9), 10), 11) Teknik Mesin Universitas Buana Perjuangan Karawang Jalan HS Ronggo Waluyo Karawang Jawa Barat
murtalim@ubpkarawang.ac.id 1) amir@ubpkarawang.ac.id 2) sukarman@ubpkarawang.ac.id 3) karyadi@ubpkarawang.ac.id 4) agus.supriyanto@ubpkarawang.ac.id 5) khoirudin@ubpkarawang.ac.id 6) sugih.sugiharto@unpas.ac.id 7) supriyono.toto@unpas.ac.id 8) tm19.muhamadmafruh@mhs.ubpkarawang.ac.id 9) tm19.fachrizalsetiawan@mhs.ubpkarawang.ac.id 10) tm19.amar@mhs.ubpkarawang.ac.id 11)

## ABSTRAK
Penduduk  Indonesia  belum  sepenuhnya  mendapat  layanan  penerangan  listrik,  terutama  yang berada di daerah terpencil dan berada di lereng-lereng bukit, sementara di lokasi tersebut terdapat potensi  energi  yang  cukup  untuk  mengerakkan  turbin  air  sebagai  penggerak  generator  listrik. Turbin pelton adalah salah satu jenis turbin impuls yang performancenya dipengaruhi oleh debit air,  nosel,  dan  jumlah  sudu,  atas  dasar  tersebut  penulis  menyajikan  artikel  yang  menerapkan metode quality  function  deployment  (QFD) dan  pengujian  eksperimental  terhadap  prototipe turbin pelton di laboratorium Universitas Buana Perjuangan Karawang. Langkah-langkah dalam penelitian ini meliputi studi literatur dan lapangan, perancangan, pembuatan alat uji, pengujian, analisis data, dan kesimpulan. Variasi pengujian berdasarkan pada diameter, posisi dan jumlah nosel terhadap sudu turbin yang berjumlah 12 buah dan berdiameter150 mm, sedangkan untuk pembangkit  listriknya  menggunakan  generator  mini  berdaya  350  watt.  Hasil  pengujian  yang diperoleh adalah daya input (P in ) terbesar dengan nilai 73,6 watt terdapat pada d n 9 mm dengan posisi nozel atas dan bawah dan jumlah nozel 2 buah. Daya turbin (P t ) ) terbesar dengan nilai 70,1 watt terdapat pada d n = 6 mm, posisi nosel di atas dan jumlah nozel 1 buah, efisiensi turbin (η t ) terbesar dengan nilai 95,4 % terjadi pada dn = 9 mm dengan jumlah nosel 1 buah dengan posisi nosel  di  atas,  daya  generator  (P gen )  terbesar  11,7  watt    terjadi  pada  dn  = 9  mm dengan  jumlah nosel 1 buah dengan posisi nosel di atas, effisiensi generator (η gen ) terbesar dengan nilai 17,9 % terjadi pada dn = 9 mm dengan jumlah nosel 1 buah dengan posisi  nosel di  atas dan   efisiensi sistem terbesar (η sis ) 17,1%  terjadi pada dn = 9 mm dengan jumlah nosel 1 buah d posisi nosel di atas.
Kata kunci: Turbin pelton, quality function deployment (QFD) , pengujian eksperimental
Murtalim 1) , Amir 2) , Sukarman, 3) Karyadi 4) , Agus Supriyanto 5) , Khoirudin 6) , Sugiharto 7) , Toto Supriyono 8) , Muhamad Abdika Mafruh 9) , Fachrizal Ahmad Setiawan 10) , Amar 11)

## ABSTRACT
The  Indonesian  population  has  not  fully  received  electric  lighting  services,  especially  in  remote areas and on hillsides,  while there is sufficient energy potential to drive  water turbines  to drive electricity  generators.  Pelton  turbine  is  one  type  of  impulse  turbine  whose  performance  is influenced by water discharge, nozzle, and some blades, on this basis the author presents an article that  applies  the  QFD  method  and  experimental  testing  of  the  Pelton  turbine  prototype  in thelaboratory  of  Buana  Perjuangan  University,  Karawang.  The  steps  in  this  research  include literature  and  field  studies,  design,  manufacture  of  test  equipment,  testing,  data  analysis,  and conclusions. The variation of the test is based on the diameter, position, and some nozzles for the turbine blades, which are 12 pieces and 150 mm in diameter, while for the power plant it uses a 350-watt mini generator. The test results obtained are the largest input power (P in ) with a value of 73.6 watt is found at dn 9 mm with the position of the top and bottom nozzles and the number of nozzles is 2 pieces. The largest turbine power (P t ) with a value of 70.1 watts is found at dn = 6 mm, the position of the nozzle is above and the number of nozzles is 1, the largest turbine efficiency (η t ) with a value of 95.4% occurs at dn = 9 mm with a total 1 nozzle with the nozzle position is above, the largest generator power (P gen ) of 11.7 watt occurred at dn = 9 mm with some 1 nozzle with the nozzle position is above, the largest generator efficiency (η gen ) with a value of 17.9% occurred in dn = 9 mm with the number of nozzles 1 piece with the nozzle position on the top and the largest system efficiency (η sis ) 17.1% % occurred at dn = 9 mm with the number of nozzles 1 piece with the nozzle position on the top.
Keyword: Pelton turbine, quality function deployment (QFD) experimental testing

## PENDAH U L U AN
Dengan keadaan  geografis daerah-daerah di  Indonesia yang banyak memiliki potensi  air dengan  head  yang  memadai  untuk  pembangkit  berskala  kecil,  maka  perlu  adanya pengembangan  teknologi  pembangkit  berskala  kecil  yang  biasa  dikenal  sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH), ((Pasalli & Rehiara, 2014), (Turbin & Di, 2015)
Potensi energi air di Indonesia dapat mencapai 75.000 MW dan baru 8 % atau sekitar 3700 MW yang telah dimanfaatkan pembangkit listrik tenaga air dan mikrohidro. Pengembangan pembangkit  listrik  tenaga  air  sangat  bergantung  pada  lokasi  geografis,  curah  hujan  dan daerah resapan. Kondisi ini melibatkan variasi kapasitas pembangkit. Pemerintah Indonesia sedang berupaya untuk meningkatkan kapasitas mikro hidro hingga 2846 MW pada tahun 2025 (Pasalli & Rehiara, 2014) (Subekti & Susatyo, 2015)
Pembangkit listrik tenaga air adalah proses non-polusi yang memanfaatkan tinggi air yang mengalir untuk menghasilkan listrik, (Rameez & Prince, 2015). Turbin air merupakan salah satu  alat  yang  mengubah  energi  kinetik  dari  aliran  air  dengan  kecepatan  tinggi  melalui
Murtalim 1) , Amir 2) , Sukarman, 3) Karyadi 4) , Agus Supriyanto 5) , Khoirudin 6) , Sugiharto 7) , Toto Supriyono 8) , Muhamad Abdika Mafruh 9) , Fachrizal Ahmad Setiawan 10) , Amar 11)
E ISSN : 2580-5517
lubang nosel yang menyemprotkan air tepat pada sudu-sudu turbin sehingga menghasilkan energi  mekanik  berupa  putaran  pada  runner  turbin.  Energi  mekanik  ini  kemudian digunakan untuk memutar generator dengan cara disambung secara langsung atau melalui perbandingan roda gigi,sehingga dapat menghasilkan listrik,(Turbin & Di, 2015)).
Beberapa  penelitian  telah  dilakukan  mengenai  turbin  pelton,  salah  satunya  adalah perencanaan turbin air mikrohidro jenis pelton yang hanya memiliki variable head, salah satu tujuan penelitianya adalah penulis ingin mengembangkan alat uji turbin pelton yang sedikit  berbeda  dengan  penelitian  yang  dilakukan  sebelumnya,  kali  ini  penulis  ingin menganalisa secara QFD dan kajian eksperimental mengenai pengaruh diameter, jumlah dan posisi nosel terhadap daya dan effisiensi turbin pelton. Untuk kedepannya, alat ini digunakan sebagai alat uji praktikum mesin konversi yang terdapat di Laboratorium outdoor  Universitas  Buana  Perjuangan  Karawang  yang  lokasinya  berdekatan  dengan sumber air dari Curug Cigentis Desa Mekar Buana Tegalwaru Karawang.
Ada beragam jenis turbin yang dapat dipilih untuk pembangkit listrik berdasarkan besarnya head yang tersedia dan beberapa kondisi lain yang tergantung pada air. Pembangkit listrik tenaga  air  diklasifikasikan  dalam  berbagai  cara  seperti  total  head  air  yang  tersedia  di reservoir , kapasitas penyimpanan air di bendungan, daya yang dihasilkan, total head air di reservoir ,  sifat  beban  listrik  pada  pembangkit  listrik.  Salah  satu  klasifikasi  pembangkit listrik  yang  paling  populer  adalah  menurut  jumlah  daya  yang  dihasilkan    seperti  yang terdapat di bawah ini (Rameez & Prince, 2015) (Syarif et al., 2019)
Tabel 1. Klasifikasi Pembangkit Listrik Tenaga Air
Pada  Saat  pancaran  air  dari  nosel  mengenai  turbin,  menghasilkan  daya  poros  yang terhubung ke generator listrik yang kemudian menghasilkan tenaga listrik sistem ini dapat digabungkan dengan perangkat penyimpanan daya yang mengumpulkan daya kecil yang
Tipe Kapasitas (kW) Pico Hidro < 5 Mikro Hidro 6 - 100 Mini Hidro 101-2.000 Small Hidro 2.001-25.000 Large Hidro >25.000
Murtalim 1) , Amir 2) , Sukarman, 3) Karyadi 4) , Agus Supriyanto 5) , Khoirudin 6) , Sugiharto 7) , Toto Supriyono 8) , Muhamad Abdika Mafruh 9) , Fachrizal Ahmad Setiawan 10) , Amar 11)
E ISSN : 2580-5517
dihasilkan sistem. Pembangkit listrik tenaga air Pico hidro ini paling baik digunakan untuk keperluan rumah tangga yang sangat ringan.
Gambar 1. Diagram skema pembangkit listrik sistem Pico Hydropower (Rameez & Prince, 2015)
Ada empat parameter yang paling relevan dalam desain turbin, yaitu  head bersih (H n ), laju aliran (Q), kecepatan rotasi turbin (n) dan efisiensi turbin (η). Dua parameter ini (H n dan Q )  adalah  studi  hidrologi  data  sumber  air.  Setelah  karakteristik  aliran,  ketinggian  atau elevasi di atas permukaan air dari turbin   diketahui, , maka dapat melakukan perhitungan dasar untuk menentukan jenis turbin yang akan diterapka(Ebhota & Inambao, 2016).
Turbin Pelton adalah salah satu turbin impuls yang paling efisien (Poea et al., 2013) dan telah mempertahankan fungsi keberadaannya di pembangkit listrik tenaga air selama lebih dari satu abad (Židonis & Aggidis, 2015)), namun tidak seperti yang dialami oleh  turbin reaksi,  perkembangan  turbin  pelton  mengalami  hambatan  karena  sifat  aliran  yang  jauh lebih kompleks dari pada di turbin reaksi (Židonis & Aggidis, 2016)).  Kemampuan cepat untuk menilai kinerja prototipe turbin pelton  sangatlah penting sebelum membuat model turbin  dengan  kapasatas  dan  daya  yang  lebih  besar.  Pengujian  eksperimental  dengan penerapan dimensi sudu, nosel turbin dan kondisi (Aggidis & Židonis, 2014)
Komponen - komponen turbin pelton yang penting adalah sebagai berikut :
1. Nosel (Nozzle), berfungsi untuk mengarahkan aliran masuk ke sudu, biasanya dapat  diatur  untuk  mengontrol  kapasitas  aliran  yang  masuk  (Kurniawan.Y,
2017)
2. Runner , bagian pada runner ini terdiri dari beberapa jumlah sudu dan piringan.
Pada  bagian  ini  terjadi  peralihan  energi  potensial  air  yang  menumbuk  sudu yang terikat pada runner dan merubah energi tersebut menjadi energi mekanik
3. Poros  turbin,  pada  bagian  runner  turbin  terdapat  poros  turbin  yang  ditumpu
Murtalim 1) , Amir 2) , Sukarman, 3) Karyadi 4) , Agus Supriyanto 5) , Khoirudin 6) , Sugiharto 7) , Toto Supriyono 8) , Muhamad Abdika Mafruh 9) , Fachrizal Ahmad Setiawan 10) , Amar 11)
Vol 6 No 1 ISSN : 2541-6995 E ISSN : 2580-5517
dengan bantalan radial dan bantalan axial.
4. Rumah  turbin (casing) ,  bungsi  dari  rumah  turbin  ini  adalah  sebagai  tempat utama turbin dan membatasi pergerakan air agar lebih terarah.
5. Generator,  alat  ini  berfungsi  merubah  energi  mekanik  dari  poros  turbin menjadi energi listrik Tenaga mekanis memutar kumparan kawat penghantar dalam medan magnet ataupun sebaliknya memutar magnet diantara kumparan kumparan  kawat  penghantar  magnet  permanen  (tetap)  tidak  memerlukan tenaga  atau  bantuan  dari  luar  untuk  menghasilkan  daya  magnet (berelektromagnetik).  Pengukuran  generator  dapat  dilakukan  dengan pengukuran tanpa beban ataupun berbeban (Ihfazh et al., 2013)).
6. Sistem  Perpipaan  :  mengalirkan  air  dari reservoir ke  saluran  luar  menuju rumah turbin dan dari rumah turbin ke pembuangan atau output.
Gambar 2. Susunan Komponen turbin pelton Gambar 3. Runner turbin pelton

## METODE PENELITIAN
Metode penelitian ini di bagi menjadi empat tahapan yang terdiri dari :
1. Tahapan  desain,  yang    dilakukan  dengan  metode quality  funcition  deployment (QFD) berupa  perancangan  instalasi  dan  komponen  turbin  pelton  dengan menggunakan perangkat lunak CAD.
Murtalim 1) , Amir 2) , Sukarman, 3) Karyadi 4) , Agus Supriyanto 5) , Khoirudin 6) , Sugiharto 7) , Toto Supriyono 8) , Muhamad Abdika Mafruh 9) , Fachrizal Ahmad Setiawan 10) , Amar 11)
E ISSN : 2580-5517
Gambar 4. Prototipe turbin pelton
2. Tahapan analisis yaitu dilakukan dengan membuat model variasi dari diameter dan jumlah nozel, serta posisi penempatan nozel pada runner atau sudu turbin.
Gambar 5. Variasi diameter, jumlah dan posisi nosel
3. Tahapan  ketiga  adalah  proses  manufaktur,  dalam  tahapan  ini  adalah  tahapan pembuatan  dari  desain  awal  yang  sudah  ada  yang  kemudian  dilakukan  proses pengerjaan dan perlakuan dalam proses manufaktur hingga menjadi sebuah produk nyata  sebuah  pembangkit  listrik  tenaga  air  dengan  menguanakan  turbin  pelton berskala laboratorium.
Gambar 6. Turbin Pelton berskala laboratorium
4. Tahapan  uji  eksperimental,  dalam  tahap  ini  akan  dilakukan  pengujian  untuk menentukan  variable-variabel  yang  terdapat  dalam  menenukan  performance  dari sebuah pembangkit listrik tenaga air berskala picohidro.
Murtalim 1) , Amir 2) , Sukarman, 3) Karyadi 4) , Agus Supriyanto 5) , Khoirudin 6) , Sugiharto 7) , Toto Supriyono 8) , Muhamad Abdika Mafruh 9) , Fachrizal Ahmad Setiawan 10) , Amar 11)
E ISSN : 2580-5517
Pemilihan jenis turbin dapat ditentukan berdasarkan kelebihan dan kekurangan dari jenis-jenis turbin, khususnya untuk suatu desain yang sangat spesifik. (Sugiri et al., 2013)) Adapun persamaan yang digunakan untuk merancang seuah turbin pelton dapat diperoleh  dari grafik di bawah ini yang menunjukan hubungan antara Head dan n s juga jumlah nosel dan kisaran jumlah sudu (D/d) (Singh et al., 2017) (Zhang, 2016)).
Gambar  7    Kecepatan  spesifik  (n s )  dengan  Head  (H)  (Source  : http://indmicrohydro.blogspot.com/)
 Rumus matematis untuk mencari kecepatan spesifik adalah :
n 𝑠 = n t √Q 𝐻 3 4 ̅ … … … … … … … … … (2.1)
Dimana : n t = Putaran turbin rencana (rpm)
Q = debit fluida (m 3 /s)
H = Head (m)
 Persamaan untuk mencari nosel yang digunakan adalah :
d 𝑛 = 0,52 √ 𝑄 √H ̅̅̅̅ …………………………(2.2)
Dimana :  Q  = Debit (m 3 /s)
H = Head (m)
 Jumlah sudu atau bucket dapat digunakan persamaan :
Murtalim 1) , Amir 2) , Sukarman, 3) Karyadi 4) , Agus Supriyanto 5) , Khoirudin 6) , Sugiharto 7) , Toto Supriyono 8) , Muhamad Abdika Mafruh 9) , Fachrizal Ahmad Setiawan 10) , Amar 11)
Vol 6 No 1 ISSN : 2541-6995 E ISSN : 2580-5517
Z =  0,54 √ 𝐷 𝑑𝑛 ̅̅̅̅ …………….. (2.3)
Dimana :D = Diameter runner (m)
d n = Diameter nosel (m )
 Dimensi runner
D = 60 u 𝜋 n … … … … … … … … … … (2.4)
Dimana : u = kecepatan keliling ( m/s )
u = 𝜋 .𝐷 .  𝑛 𝑡 60 ………………(2.5)
n = kecepatan poros generator (RPM)
 Dimensi-dimensi sudu dapat dihitung dengan persamaan-persamaan berikut
:
Lebar sudu : B = (2,5 ~ 3,2) d n …….(2.6) Panjang sudu L = (2,1~ 2,7) d n ……...(2.7) Lebar bukaan sudu : M = 1,2 . d n ………………(2.8)
Kedalaman sudu : C = 0,9 . d n ………………(2.9)
Gambar 8. Dimensi sudu turbin pelton
 Daya input system atau daya hidraulis (Erinofiardi et al., 2017)) :

## P h =  ρ x g x H x Q  … … … … ….  (2.10)
Dimana :      ρ  = massa jenis air ( 1000 kg/m 3 )
Q = debit fluida ( m 3 /s )
Murtalim 1) , Amir 2) , Sukarman, 3) Karyadi 4) , Agus Supriyanto 5) , Khoirudin 6) , Sugiharto 7) , Toto Supriyono 8) , Muhamad Abdika Mafruh 9) , Fachrizal Ahmad Setiawan 10) , Amar 11)
E ISSN : 2580-5517
H = head  ( m )
 Effisiensi Turbin (Nazari-Heris & Mohammadi-Ivatloo, 2017)
𝜂 t = T . ω p . g . H . Q X 100%   …………………………....(2.11)
Dimana :
T = Torsi poros = F r  (Nm) … … (2.12)
r  : Jari-jari runner (m)
ω = Kecepatan keliling  = 2.𝜋.𝑛𝑡
60 …..(2.13)
 Daya listrik

## P = V x I    … … … … … … … … … … … … … … (2.14)
Dimana :
P  = Daya Listrik , watt (W)
V = Tegangan Listrik , Volt (V)
I = Arus Listrik , ampere (A)
 Efisiensi generator adalah perbandingan antara daya output yang dihasilkan oleh generator dengan daya input yang dihasilkan oleh daya poros turbin.
η gen = P 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑡𝑜𝑟 P 𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛 X 100% …………….…..(2.15)
η gen = V.I P𝑡𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛 X 100% … … … … … (2.16)
Dimana :    V = Voltage generator (Volt)
I  = Kuat arus (Ampere)
 Effisiensi sistem (η sis )
η sis = Pgen P h 𝑥 100 % … … (2.17)
Murtalim 1) , Amir 2) , Sukarman, 3) Karyadi 4) , Agus Supriyanto 5) , Khoirudin 6) , Sugiharto 7) , Toto Supriyono 8) , Muhamad Abdika Mafruh 9) , Fachrizal Ahmad Setiawan 10) , Amar 11)
E ISSN : 2580-5517
Dimana : Pgen = Daya listrik yang dihasilakan generator (watt)
P h = Daya input system atau daya hidraulis (watt)

## HASIL PENELITIAN
Tabel 2. Variabel hasil pengujian dan pengukuran
Tabel : 3. Hasil perhitungan menggunakan persamaan menghasilan variable sebagai berikut :
Diameter Jumlah nosel nozel Turbin Generator V   (Volt) I  (ampere) Daya Listrik (watt) 1 Bawah 1 184 409 5,9 0,2 1,0 2 Atas 1 390 919 18,5 0,5 8,3 3 Bawah dan atas 2 349 775 14,5 0,5 6,6 4 Bawah 1 201 449 9,7 0,2 1,5 5 atas 1 423 941 21,6 0,5 11,7 6 Bawah dan atas 2 309
555 5,9 0,3 1,8 No Putaran pully (RPM) Generator Posisi 6 9
1. Nozel (bawah) 2. Nozel (atas) 3. Dua Nozel 1. Nozel (bawah) 2. Nozel (atas) 3. Dua Nozel At (m 2 ) 0,000028 0,000028 0,000028 0,000064 0,000064 0,000064 Vt (m/s) 15,92 14,74 23,59 9,96 9,96 13,11 Q  (m 3 /s) 0,000450 0,000417 0,000667 0,000633 0,000633 0,000833 Head Pompa (m) 12 12 9 11 11 9 u 1 (rad/s) 0,48 1,02 0,91 0,53 1,11 0,81 m (kg) 2,40 3,50 2,60 2,30 3,00 2,70 F t (N) 23,54 34,34 25,51 22,56 29,43 26,49 n (RPM) 184 390 349 201 423 309 T (Nm) 1,2 1,7 1,3 1,1 1,5 1,3 ω (rad/s) 19,3 40,9 36,5 21,0 44,3 32,4 Daya input (P in ), watt 53,0 49,1 58,9 68,3 68,3 73,6 Daya turbin (P t ), watt 22,7 70,1 46,6 23,7 65,2 42,9 Effisiensi turbin (η t ), % 42,9 43,0 79,1 34,7 95,4 58,3 Daya generator  (P gen ), watt 1,0 8,3 6,6 1,5 11,7 1,8 Effisiensi generator (η gen ), % 4,5 11,9 14,2 6,3 17,9 4,2 Effisiensi sistem (η sis ), % 1,9 16,9
11,3 2,2 17,1 2,5 Variabel d n (diameter nozel 6 mm) d n (diameter nozel 9 mm)
Posisi dan jumlah Nozel
Posisi dan jumlah Nozel
Murtalim 1) , Amir 2) , Sukarman, 3) Karyadi 4) , Agus Supriyanto 5) , Khoirudin 6) , Sugiharto 7) , Toto Supriyono 8) , Muhamad Abdika Mafruh 9) , Fachrizal Ahmad Setiawan 10) , Amar 11)

## PEMBAHASAN
Gambar 9. Hubungan antara variasi jumlah, posisi dan diameter nosel  terhadap daya inpu Turbin  P in
Dapat disimpulkan dari Gambar 9. diatas, daya terbesar terjadi pada nosel dengan diameter 9 mm dengan dua nosel yang ada di posisi atas dan bawah,. Hal Ini terjadi karena debit air yang dikeluarkan oleh nosel yang berdiameter besar akan lebih besar pula luas penampang dari nosel tersebut.
Gambar 10. Hubungan antara variasi jumlah, posisi dan diameter nosel  terhadap daya P turbin
Dapat  disimpulkan  dari  Gamabr  10  diatas,  daya  terbesar  terjadi  pada  nosel  dengan diameter  6  mm  dan  posisi  nosel  diatas  sudu,.  Hal  Ini  terjadi  karena  gaya  air  yang menumbuk  sudu  (F)  nilai  terbesar  hal  tersebut  dipengaruhi  oleh  kecepatan  realatif  (V r )
1 2 3 D ay a tu rb in ( P t) , w at t Posisi dan jumlah Nozel Diameter nozel 6 mm Diameter nozel 9 mm 1 2 3 D ay a in p u t tu rb in (Pi n ), wat t Posisi dan jumlah Nozel Diameter nozel 6 mm Diameter nozel 9 mm
Murtalim 1) , Amir 2) , Sukarman, 3) Karyadi 4) , Agus Supriyanto 5) , Khoirudin 6) , Sugiharto 7) , Toto Supriyono 8) , Muhamad Abdika Mafruh 9) , Fachrizal Ahmad Setiawan 10) , Amar 11)
E ISSN : 2580-5517
yakni  selisih  antara  kecepatan  air  keluar  nosel    (V 1 )  dengan  kecepatan  keliling  (u).
Sehingga pada torsi  (T) dan daya Turbin (P t ) nilainya menjadi besar
Gambar 11. Hubungan antara variasi jumlah, posisi dan diameter nosel  terhadap daya effisiensi turbin (η t ),
Dapat dilihat pada Gambar 11. Effisiensi terbesar terjadi pada nosel 9 mm dengan posisi nosel diatas sudu turbin Hal ini disebabkan oleh antara tingginya rasio antara daya output sebagai daya Turbin (P t ) dengan daya air sebagai daya input
Gambar 12. Hubungan antara variasi jumlah, posisi dan diameter nosel  terhadap daya generator (P gen ),
Dapat disimpulkan dari gambar 12 diatas, bahwa daya generator (P gen ) terbesar didapatkan pada  diameter nosel (d n ) 9 mm dengan posisi satu nosel yang berada diatas sudu turbin.
Hal  ini  disebabkan  oleh  kecepatan  keliling  (u)  pada runner yang  tinggi  menyebabkan
1 2 3 Ef fi si ensi t ur bi n (η t) , % Posisi dan jumlah Nozel Diameter nozel 6 mm Diameter nozel 9 mm
1 2 3 D ay a ge n e ra tor ( P ge n ), w at t Posisi dan jumlah Nozel Diameter nozel 6 mm Diameter nozel 9 mm
Murtalim 1) , Amir 2) , Sukarman, 3) Karyadi 4) , Agus Supriyanto 5) , Khoirudin 6) , Sugiharto 7) , Toto Supriyono 8) , Muhamad Abdika Mafruh 9) , Fachrizal Ahmad Setiawan 10) , Amar 11)
E ISSN : 2580-5517
putaran generator  juga tinggi. putaran pully pada generator tmenyebabkan beasrnya nilai tegangan yang dihasilkan.
Gambar  13.  Hubungan  antara  variasi  jumlah,  posisi  dan  diameter  nosel    terhadap effisiensi sistem turbin pelton (η sis )
Dapat dilihat pada Gambar 13. Effisiensi terbesar terjadi pada nosel 9 mm dengan posisi nosel diatas sudu turbin hal ini disebabkan oleh tingginya rasio antara daya generator (P gen ) dengan daya Turbin (P in ) sebagai daya input air yang diberikan kepada turbin

## KESIMPULAN DAN IMPLIKASI
Variasi diameter,  posisi, dan jumlah nosel pada pengujian turbin pelton ini berpengaruh terhadap  daya  dan  effisiensi.  Untuk  variasi  diameter  nosel  (d n )  yang  digunakan  bisa  di ketahui  bahwa  penggunaan  diameter  nosel  yang  besar  9    mm  telah    meningkatkan  nilai daya input (P in ), effisiensi turbin (η t ), dan daya generator (P gen ). Variasi posisi nozel yang sangat  berengaruh  besar  adalah  apabila  nosel  ditempatkan  diatas  sudu  turbin,  hal  ini disebabkan oleh kecepatan realatif  (V r ) yakni selisih antara kecepatan air keluar nosel  (V 1 ) dengan  kecepatan  keliling  (u).  Sehingga  pada  torsi    (T)  dan  daya  Turbin  (P t )  nilainya menjadi  besar.  Untuk  jumlah  nozel  yang  besar  yaitu  2  buah  nozel  hanya  berpengaruh terhadap  daya  input  turbin  yang  lebih  besar,  karena  nilai  debit  aliran  dan  (Q),  luas penampang  jet  diameter  (A t )  nozel  akan  bertambah  besar  juga.  Penggunaan  dua  noozel
1 2 3 Ef fi si e n si si st e m ( η si s) , % Posisi dan jumlah Nozel Diameter nozel 6 mm Diameter nozel 9 mm
Murtalim 1) , Amir 2) , Sukarman, 3) Karyadi 4) , Agus Supriyanto 5) , Khoirudin 6) , Sugiharto 7) , Toto Supriyono 8) , Muhamad Abdika Mafruh 9) , Fachrizal Ahmad Setiawan 10) , Amar 11)
E ISSN : 2580-5517
turbin  tidak  begitu  berpengaruh  dalam  upaya  peningkatan  effiensi  turbin  (η t ),  effisiensi ggenerator (η gen ), dan efisiensi sistem (η sis )  turbin pelton.

## DAFTAR RUJUKAN
Aggidis,  G.  A.,  &  Židonis,  A.  (2014).  Hydro  turbine  prototype  testing  and generation  of  performance  curves:  Fully  automated  approach. Renewable Energy , 71 , 433–441. https://doi.org/10.1016/j.renene.2014.05.043 Ebhota, W. S., & Inambao, F. (2016). Design basics of a small hydro turbine plant for  capacity  building  in  Sub-Saharan  Africa. African  Journal  of  Science, Technology, Innovation and Development , 8 (1), 111–120. https://doi.org/10.1080/20421338.2015.1128039
Erinofiardi, Nuramal, A., Bismantolo, P., Date, A., Akbarzadeh, A., Mainil, A. K., & Suryono, A. F. (2017). Experimental Study of Screw Turbine Performance based  on  Different  Angle  of  Inclination. Energy  Procedia , 110 (December 2016), 8–13. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.03.094
Ihfazh, N., Waluyo, & Syahrial. (2013). Penerapan dan Analisis Pembangkit Listrik Tenaga Pikohidro dengan Turbin Propeller Open Flume TC 60 dan Generator Sinkron Satu Fasa 100 VA di UPI Bandung. Jurnal Reka Elkomika , 1 (4), 328– 338.
Kurniawan.Y.  (2017).  Pengaruh  Jarak  dan  Posisi  Nozzle  Terhadap  Daya  Turbin Pelton. Jurnal Keteknikan Pertanian , Vol. 5 No. , 12–26. Nazari-Heris,  M.,  &  Mohammadi-Ivatloo,  B.  (2017).  Design  of  Small  Hydro Generation  Systems.  In Distributed  Generation  Systems:  Design,  Operation and  Grid  Integration .  Elsevier  Inc.  https://doi.org/10.1016/B978-0-12- 804208-3.00006-6
Pasalli,  Y.  R.,  &  Rehiara,  A.  B.  (2014).  Design  Planning  of  Micro-hydro  Power Plant  in  Hink  River. Procedia  Environmental  Sciences , 20 ,  55–63. https://doi.org/10.1016/j.proenv.2014.03.009
Poea,  C.,  Soplanit,  G.  .,  &  Rantung,  J.  (2013).  Pembangkit  Listrik  Di  Desa  Kali Kecamatan Pineleng Dengan Head 12 Meter. Teknik Mesin , 1–9. Rameez,  P.  V.,  &  Prince,  M.  G.  (2015).  Design  and  performance  analysis  of thermocompressor. International  Journal  of  Applied  Engineering  Research , 10 (13), 11348–11351.
Singh, P. M., Chen, Z., & Choi, Y. Do. (2017). Hydraulic design and performance analysis on a small pump-turbine system for ocean renewable energy storage system. Journal of Mechanical Science and Technology , 31 (11), 5089–5097. https://doi.org/10.1007/s12206-017-1002-7
Subekti, R. A., & Susatyo, A. (2015). Pengujian prototipe turbin head sangat rendah pada suatu saluran aliran air. Pusat Penelitian Tenaga Listrik Dan Mekatronik, LIPI, Bandung , 2.
Sugiri, A., Jurusan, M., Mesin, T., Teknik, F.,  Lampung, U., Jurusan, D., Mesin, T., Teknik, F., Lampung, U., & Belakang, L. (2013). Jurnal FEMA , Volume 1  ,  Nomor  1  ,  Januari  2013  STUDI  POTENSI  PEMBANGKIT  LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO ( PLTMH ) DI SUNGAI CIKAWAT DESA TALANG MULIA KECAMATAN . 1 , 48–54.
Murtalim 1) , Amir 2) , Sukarman, 3) Karyadi 4) , Agus Supriyanto 5) , Khoirudin 6) , Sugiharto 7) , Toto Supriyono 8) , Muhamad Abdika Mafruh 9) , Fachrizal Ahmad Setiawan 10) , Amar 11)
E ISSN : 2580-5517
Syarif,  A.,  Trisnaliani,  L.,  Teknik,  J.,  Program,  K.,  Sarjana,  S.,  Teknik,  T., Sriwijaya,  P.  N.,  Srijaya,  J.,  Bukit,  N.,  &  Palembang,  B.  (2019).  Rancang Bangun Prototipe Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Turbin Pelton The Design Of Pelton Turbine Micro Hydro Power. Kinetika , 8 (2017), 1–6.
Turbin,  P.,  &  Di,  P.  (2015). KAJI  EKSPERIMENTAL  PENGARUH  VARIASI DIAMETER  NOZZEL  DAN  JUMLAH  SUDU  TERHADAP  DAYA  DAN EFFISIENSI PADA . 1 (1). Zhang, Z. (2016). Pelton turbines. In Pelton Turbines . https://doi.org/10.1007/978- 3-319-31909-4
Židonis, A., & Aggidis, G. A. (2015). State of the art in numerical modelling of Pelton  turbines. Renewable  and  Sustainable  Energy  Reviews , 45 ,  135–144. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.01.037
Židonis,  A.,  &  Aggidis,  G.  A.  (2016).  Pelton  turbine:  Identifying  the  optimum number  of  buckets  using  CFD. Journal  of  Hydrodynamics , 28 (1),  75–83. https://doi.org/10.1016/S1001-6058(16)60609-1