## Jurnal Asiimetrik: Jurnal Ilmiah Rekayasa Dan Inovasi
Terakreditasi “ Peringkat 3” berdasarkan SK Dirjendiktiristek, Nomor: 225/E/KPT/2022 Volume 5 Nomor 2 Tahun 2023, Juli 2023, Halaman 359-366 Website : http://journal.univpancasila.ac.id/index.php/asiimetrik/

## Desain Turbin Pelton Kapasitas 26 kW pada Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (Studi Kasus: Kampung Nehibe)

## A Design of Pelton Turbine with Capacity of 26 kW for Micro-Hydro Power Plant
(Case Study: Nehibe Village)
Evenly, Pither Palamba, Marthen Liga, Johni Jonatan Numberi  , Endang Hartiningsih, Thobby Wakarmamu dan Tiper K. M. Uniplaita
Universitas Cenderawasih, Jl. Kamp Wolker, Jayapura, Indonesia

## Informasi artikel:
Diterima: 25/06/2023 Direvisi: 29/06/2023 Disetujui: 09/07/2023

## Abstract
The need for electrical energy in Nehibe village is currently increasing along with the increase  in  population  and new  households.  The  demand for  electricity  in  this  village reaches  18  kW,  with an  average  power per household of  450  VA.  The  problem  is  that Hachakwa Nehibe Micro Hydro Power Plant (PLTMH), which is very close to the village, has a capacity of only 10 kW. Based on that problem, this study aims to design a peltor turbine  with two  nozzles  for the  new  26  kW  PLTMH.  This  power plant  uses  the  water from the Tena Mroway and Yora Mroway rivers, which are located 2 km from the end of the  village,  as  a  new  source  of  energy. This  design  of  the  turbine  is  based  on  the mathematical equations, measurement data of the head, and the flow of the rivers. This research  shows  that  the  Pelton  turbine  with  two  nozzles  (n j ),  0.032  meters  of  jet diameter (D j ), 0.330 meters of runner diameter (D r ), 0.096 meters of bucket diameter, and 21 buckets can produce 26 kW of power with 60 ltr/sec of river flow and 77 meters of  head  height.  This  specialization  can  be  used  to  develop  the  new  PLTMH  in  Nahibe Village.
Keywords: design, nozzle, PLTMH, turbine, pelton.

## SDGs : Abstrak
Kebutuhan akan energi listrik di kampung Nehibe saat ini terus meningkat sejalan dengan bertambahnya  penduduk  dan  rumah  tangga  baru.  Total  kebutuhan  daya  masyarakat kampung Nahibe saat ini adalah 18 kW dengan rata-rata daya per rumah tangga 450 VA. Masalahnya,  pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikro  Hidro  (PLTMH)  Hachakwa  Nehibe  yang berada  sangat  dekat  dengan  kampung  Nahibe  hanya  memiliki  kapasistas  10  kW. Berdasarkan masalah tersebut, penelitian ini bertujuan merancang turbin pelton dengan dua nozzle pada PLTMH baru berkapasitas 26 kW. PLTMH tersebut memanfaatan sumber aliran air sungai Tena Mroway dan Yora Mroway yang letaknya 2 km dari ujung kampung Nahibe. Perancangan turbin didasarkan pada persamaan matematis hasil kajian pustaka, data  pengukuran head, dan  debit  air.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  spesifikasi turbin pelton dua nozzle (n j ) dengan diameter jet (D j ) 0,032 meter, diameter runner (D r ) 0,330  meter,  diamater  bucket  (B)  0,096  meter  dan  jumlah  bucket  (nb)  21  mampu menghasilkan  daya sebesar  26  kW  dari  kondisi  debit  air  sungai  sebesar  60  ltr/dtk,  dan head setinggi  77  meter (gross  head) .  Spesifikasi  turbin  ini  dapat  digunakan  untuk pengembangan PLTMH di Kampung Nahibe.
Kata Kunci: desain, nozzle , PLTMH, turbin, pelton.
 Penulis Korespondensi email : j_numberi@yahoo.com
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License

## 1. PENDAHULUAN
Kampung  Nehibe  merupakan  salah  satu kampung  di  distrik  Ravenirara,  Kabupaten Jayapura,  Papua.  Memiliki  Pembangkit  Listrik Tenaga  Mikro  Hidro  (PLTMH)  eksisting  dengan kapasitas 10 kW yang dibangun sejak tahun 2012 silam. Namun saat ini kampung Nehibe mengalami defisit energi listrik karena kebutuhan yang terus meningkat 10 tahun terakhir. Sementara kapasitas PLTMH  eksisting  sudah  tidak  mampu  untuk memasok  kebutuhan  energi  listrik  masyarakat. Disisi lain, jaringan transmisi listrik PT. PLN belum sepenuhnya  terhubung  ke  semua  kampung  di wilayah distrik Ravenirara oleh karena wilayahnya yang  cukup  sulit  dijangkau.  Untuk  membangun jaringan transmisi tegangan menengah dibutuhkan  biaya  sekitar  185  juta/km (Vaswani dan Kusuma, 2022 ). Masyarakat kampung Nehibe sering  mengeluh  karena  kapasitas  PLTMH  sudah tidak  lagi  memadai.  Pembangkit  juga  sering mengalami  gangguan  dan  rusak.  Hal  ini menunjukan,  perlu  dilakukan  suatu  upaya  lebih untuk menggali atau mencari sumber potensi baru yang  dapat  dimanfaatkan  untuk  menambah kapasitas  PLTMH  eksisting.  Terdapat  dua  aliran sungai dekat dengan Kampung Nahibe yang dapat digunakan sebagai sumber aliran air untuk PLTMH, yaitu: sungai Tena Mroway dan Yora Mroway.
Kapasitas daya PLTMH sangat ditentukan oleh turbin  yang  digunakan  untuk  menggerakan generator  listrik.  Turbin  mengubah  energi potensial  air  yang  jatuh  pada  poros  berputar menjadi energi kinetik untuk menggerakan rotor pada  generator.  Pemilihan  turbin  terbaik  untuk setiap lokasi hidro tergantung pada karakteristik lokasi. Faktor dominan adalah head yang tersedia dan  daya  yang  dibutuhkan  ( Oo,  Nyi  dan  Khaing, 2019) .  Pada  lingkup  tenaga  mikro  hidro,  turbin dapat diklasifikasikan menjadi high head, medium head  dan  low  head (Inversin,  1990) ,  sedangkan berdasarkan  prinsip  operasi,  turbin  dibagi menjadi turbin reaksi dan turbin impuls (Harvey, 1993) seperti ditunjukkan pada Tabel 1 . Data Tabel  1 menjadi  landasan  pemilihan turbin  pelton  sebagai  jenis  turbine  yang  akan digunakan  pada  PLTMH  Kampung  Nahibe. Berdasarkan  pengamatan  awal,  sudah  diketahui bahwa  sungai  Tena  Mroway  dan  Yora  Mroway
memiliki  debit  air  rendah  dengan  kondisi  head tinggi. Oleh karena itu, prinsip operasi yang paling cocok  untuk  diterapkan  adalah  operasi  impuls, dimana, turbin tidak sepenuhnya terendam dalam air (Jung et al. , 2019) . Sehingga, jenis turbin yang paling cocok adalah turbin pelton.
Tabel 1. Kelompok turbin impuls dan reaksi
Turbine Runner Head (pressure) High Medium Low Impuls Pelton Crossflow Crossflow Turgo Turgo - Multi Jet Pelton Multi Jet Pelton Reaction  - Francis Propeller
PAT Kaplan
Gambar 1. Komponen utama turbin pelton
Konstruksi umum turbin pelton dapat dilihat pada Gambar  1 .  Turbin  ini  terdiri  dari  nozzle, runner-bucket,  casing,  spear  needle,  deflector dan manifol. Nozzle berfungsi mengarahkan aliran air ke arah runner turbin dengan kecepatan dan sudut yang tepat (Gebriale, 2019) . Runner fungsi menerima  energi  kinetik  dari  aliran  air  dan mengubahnya  menjadi  energi  mekanik  untuk menggerakkan generator. Bucket digunakan untuk menangkap aliran air. Casing berfungsi menghindari cipratan air keluar dan memastikan air langsung ke arah saluran pembuangan. Spear needle  untuk mengontrol  jumlah  air  yang menubruk  bucket. Deflector untuk  mengalihkan arah  semprotan  nozzle  sehingga runner turbin berhenti berputar. Manifol berfungsi mengarahkan  air  ke  arah nozzle yang  kemudian menubruk runner .
Ointu  dkk.,  melakukan  perancangan  PLTMH berdasarkan potensi air di desa Pinogu. Penelitian ini  berfokus  pada  penetuan  debit  air  sebagai sumber  energi  PLTMH,  diketahui  bahwa  dengan potensi  debit  air  1,67  m 3 /detik,  mampu menghasilkan  daya  29,83  kW (Ointu,  Surusa  dan Zainuddin,  2020) .  Turbin  pada  penelitian  ini adalah breastshot  water  wheel yang  khusus digunakan  untuk  aliran  sungai  dengan head rendah (Warjito  dkk.,  2021) .  Penelitian  tidak membahas  secara  spesifik  mengenai  spesifikasi turbin  tersebut.  Disisi  lain,  Widiyantoro  dkk., melakukan  studi  potensi  pengembangan  PLTMH pada  kawasan  perkebunan  teh (Widiyantoro, Wilopo  dan  Sulaiman,  2019) .  Fokus  penelitian tersebut  adalah  menentukan  nilai  investasi  yang dibutuhkan  untuk  pengembangan  PLTMH.  Hasil penelitian  menunjukan  bahwa  dengan  potensi daya  sebesar  607.15  kW,  dibutuhkan  nilai investasi  sekitar  17  Milyar  Rupiah  untuk  operasi selama 20 tahun.
Studi  mengenai  PLTMH  di  Papua  memang bukan hal baru. Tobi dan Harling melakukan studi pengembangan  PLTMH  di  Kabupaten  Sorong Selatan (Tobi  dan  Harling,  2021) .  Penelitian  ini menghasilkan  skema  rancangan  PLTMH  dengan daya keluaran 10 kW menggunakan turbine jenis cros  flow .  Sedangkan  Haryanti  dkk.,  melakukan perancangan  PLTMH  di  Kabupaten  Jayawijaya, dengan  fokus  penelitian  yaitu  rancang  ulang bendung  di  PLTMH  Uwe (Haryanti,  Putri  dan Supriyan,  2019) .  Bendung  sendiri  merupakan sarana  penampungan  air  sebelum  di  salurkan  ke turbin.
Penelitian  secara  khusus  mengenai  turbine pelton  memang  pernah  dilakukan  oleh  Chisale dkk. (Chisale  dkk . ,  2020) .  Penelitan  tersebut berfokus  untuk  merancang  turbine  pelton  pada PLTMH di Malawi dengan daya 8.067 kW.
Berdasarkan  kondisi  penelitian  sebelumnya, dimana spesifikasi turbin yang digunakan berbeda dengan  kebutuhan  turbin  di  Kampung  Nahibe, penelitian  yang  dilakukan  bertujuan  untuk mengembangkan  desain  turbin  pelton  yang mengacu  pada  penelitian  Chisale  dkk. (Chisale dkk . ,  2020) .  Namun  dilakukan  pengembangan desain  dengan  menggunakan  2 nozzle poros horisontal  dan  disesuaikan  dengan  kondisi  debit air  serta  ketinggian  head  PLTMH  pada  Kampung
Nahibe.  PLTMH  baru  ini  diharapkan  mampu menghasilkan  daya  elektrikal  sebesar  26  kW memanfaatkan sumber aliran sungai Tena Mroway dan Yora Mroway.

## 2. METODOLOGI

## 2.1. Lokasi Dan Waktu Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  di  kampung  Nehibe, distrik  Ravenirara,  kabupaten  Jayapura  selama dua  bulan  dari  April  hingga  Mei  2023. Gambar  2 menunjukan  topografi  daerah  sekitar  kampung Nehibe berada di daerah perbukitan.
Gambar 2. Peta DAS PLTMH Yora Mroway

## 2.2. Alat Penelitan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Global  Positioning  Systems (GPS), Flow current meter,  Hand  sight  level ,  meteran,  dan perangkat lunak.

## 2.3. Alur Penelitian
Penelitian ini terdiri dari empat tahap, yaitu pengumpulan  data,  penetuan  potensi  debit  air, perancangan  turbin  pelton,  dan  penyajian  hasil serta analisis. Alur penelitian ini ditunjukan pada Gambar 3 .
2.1.1. Pengumpulan Data
Data  yang  digunakan  pada  penelitian  ini dikelompokan  menjadi  data  penentuan  potensi debit  air,  data  perancangan  turbin  pelton,  data perhitungan daya elektrik. Data yang dibutuhkan untuk menentukan potensi debit air adalah debit aliran  sesaat,  data  curah  hujan,  dan  data  iklim yang  diperoleh  dari    Stasiun   Hujan   Geofisika
Angkasapura yang terdekat dan mewakili kondisi hidrologi DAS Yora Mroway.
Gambar 3. Flowchart alur penelitian
Data  perancangan  turbin  dan  daya  elektrik mengacu pada hasil pengukuran debit dan head, serta nilai paramter pada penelitian Chisale dkk. (Chisale dkk . , 2020) seperti ditunjukan pada Tabel 2 :
Tabel 2. Data untuk perancangan turbin pelton Simbol Deskripsi Nilai  Satuan Q Potensi debit air 0.06 m 3 /s H g Ketinggian Head terukur 77 M f Koefisien koreksi 0.013 - L pipe Panjang penstock 335 M d Diameter penstock 0.250 M n j Jumlah jet 2 - N Kecepatan turbin 1000 RPM g gravitasi 9,81 m/s 2 𝜌 Masa jenis air 1000 kg/m 3 𝜂 𝑡 Efisiensi turbine 0,95 - 𝜂 𝑔 Efisiensi generator 0,8 -
2.1.2. Penentuan Debit Air
Metode  ideal  untuk  memperkirakan  potensi air  permukaan  adalah  kajian  debit  sungai berdasarkan  hasil  pengukuran  langsung  untuk durasi  yang  relatif  lama (Lingga,  2020) .  Hal  ini menjadi  tantangan  karena  durasi  pengukuran
jangka panjang untuk sungai di kampung Nehibe tidak  tersedia.  Sehinnga,  penentuan  debit  air pada  lokasi  rencana  PLTMH  Yora  Mroway dilakukan  dengan  pengolahan  data  curah  hujan dan  data  iklim  yang  mewakili  kondisi  hidrologi Daerah  Aliran  Sungai  (DAS)  Yora  Mroway menggunakan metode Mock.
Metode Mock membutuhkan data pengukuran debit sesaat dipadu dengan analisis hidrologi data curah hujan dan iklim. Metode Mock menghasilkan frecuency curve atau besarnya potensi debit tiap bulan. Frequency  curve digunakan  untuk mengetahui tingkat pemenuhan debit PLTMH per bulannya,  sehingga  dapat  dilakukan  kalkulasi produksi dan maintenance yang tepat.
2.1.3. Perancangan Turbin Pelton Perancangan  dimulai  dengan  menentukan jenis  turbin  paling  tepat  berdasarkan  kondisi hidrologi  sungai  Kampung  Nehibe.  Kemudian, menghitung dimensi turbin yang sudah dipilih.
Gambar 4. Diagram pemilihan turbin
Pemilihan jenis dan tipe turbin untuk PLTMH bergantung  pada head dan  debit  air. Gambar  4 menunjukan diagram penentuan turbine (Odi dan Warto, 2020) . Sumbu-x adalah debit air. Sumbu-y adalah  nilai head. Jenis  turbin  disarangkan berdasarkan hasil pemetaan debit dan head pada diagram Gambar 4 . Jika hasil  plot berada dalam area  merah,  maka  turbin  yang  cocok  adalah pelton.  Berikut  seterusnya  untuk  area  hijau, hitam, oranye adalah turgo imoulse , francis dan crossflow . Setelah menemukan jenis turbin yang tepat,  dalam  hal  ini  adalah  turbin  pelton, peneltian  dilanjukan  dengan  merancang  dimensi turbin pelton seperti ditunjukan Gambar 5 .
Mulai Selesai Pengumpulan Data Penentuan Potensi Debit Air Perancangan Turbin Pelton
Analisis Hasil Perancangan
(a). Dimensi (b). Bucket Gambar 5. Turbin pleton
Perhitungan  dimensi  turbin  pelton  yang ditunjukan Gambar 5 didasarkan pada persamaan matematis penelitian  Chisale dkk. (Chisale dkk . , 2020) seperti ditunjukan Tabel 3 .
Tabel 3. Persamaan untuk merancang turbin
No Parameter Persamaan Satuan 1 Kehilangan Head (H Loss ) 𝐻 𝑙𝑜𝑠𝑠 = 𝑓𝑥𝐿 𝑝𝑖𝑝𝑒 𝑥0.08𝑥𝑄 2 𝑑 M 2 Head Net (H) 𝐻 =   𝐻 𝑔 −   𝐻 𝑙𝑜𝑠𝑠
M
3 Diameter jet (D j ) 𝐷 𝑗 = 54 𝐻 1 4 ⁄ √ 𝑄 𝑛 𝑗 M 4 Diameter runner (D r ) 𝐷 𝑟 = 38𝑥√𝐻 𝑁 M 6 Rasio jet (m) 𝑚 = 𝐷 𝑟
𝐷 𝑗 - 7 Jumlah bucket (n b ) 𝑛 𝑏 = 𝑚 2 + 15 -
8 Lebar Bucket (B) 𝐵 = 3𝑥𝐷 𝑗 M 9 Jarak Nozzle ke
Bucket (X r ) 𝑋 𝑛𝑏 =  0.65𝑥𝐷 𝑟 M
2.1.4. Analisis Hasil Perancangan Analisis  hasil  perancangan  dibagi  menjadi tiga  bagian,  yaitu  penentuan  nilai  potensi  debit air,  analis  hasil  perancangan  turbin  pelton,  dan analisis hasil perhitungan daya listrik yang dapat dihasilkan oleh turbin dan generator pada PLTMH di Kampung Nehibe. Perhitungan daya berdasarkan  persamaan  pada  Chisale  dkk. (Chisale dkk . , 2020) yang ditunjukan Tabel 4 .
Tabel 4. Persamaan perhitungan daya
No Parameter Persamaan Satuan 10 Daya potensial air (P w ) 𝑃 𝑤 = 𝜌𝑥𝑔𝑥𝑄𝑥𝐻 kW 11 Daya listrik (P e ) 𝑃 𝑒 =   𝑃 𝑤 𝑥𝜂 𝑡 𝑥𝜂 𝑔 kW

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Hasil Penentuan Potensi Debit Air
Hasil penentuan debit air ditunjukan Tabel 5 . Nilai probabilitas menunjukan tingkat
kemungkinan  dari  nilai  debit  air  yang  dapat terealisasi  perbulannya  atau  disebut frequency curve . Tabel 5 menunjukan bahwa fluktuasi debit bulanan  untuk  PLTMH  Yora  Mroway  dari  metode Mock  memiliki  pola  yang  hampir  sama.  Debit PLTMH  Yora  Mroway  mengalami  puncaknya  pada bulan Februari, April dan kering atau turun pada bulan September - Oktober, kemudian akan naik lagi pada bulan November. Pola ini sama dengan pola  hujan,  karena  pada  prinsipnya  debit merupakan air hujan yang terakumulasi di sungai. Besarnya  debit  bulanan  dengan  probabilitas kelipatan 10% dari model Mock dapat dilihat pada Tabel 5 . Data frequency  curve pada Tabel  5 ditampilkan  kembali  pada Tabel  6 ,  yang  mana nilai  potensial  debit  air  hanya  didasarkan  pada tingkat  probabilitas.  PLTMH  Yora  Mroway dirancang beroperasi dengan tingkat probabilitas sebesar  80%  sepanjang  tahun  dengan  nilai  debit sebesar 60 ltr/dt, seperti ditunjukan pada Tabel 6 .  Artinya,  secara  akumulatif,  dalam  satu  tahun penuh ada 20% kemungkinan PLTMH Yora Mroway tidak  dapat  beroperasi  sesuai  nilai  debit perancangan atau dibawah 60 ltr/dt.
Pada  kondisi  ini,  kelebihan  perancangan turbin  pelton  2 nozzle adalah  pembangkit  tetap beroperasi  dengan  1 nozzle tanpa  kehilangan efisiensi berarti, ketika debit berkurang. Gambar 6 merupakan grafik representasi data Tabel 6 dan disebut  sebagai  grafik  durasi  debit  air.  Terlihat bahwa  nilai  potensi  debit  air  tertinggi  diperoleh pada probabilitas paling rendah, sedangkan nilai potensi minum diperoleh pada probabilitas paling tinggi.  Artinya,  kemungkinan  untuk  memperoleh debit  air  maksimum  dalam  satu  tahun  sangatlah kecil, dibandingkan dengan debit air minimum.
Tabel 5. Hasil pemantauan debit air berdasarkan probabilitas per bulan
Prob. (%) BULAN (lt/dt) JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AGS SEP OKT NOV DES 20 549.65 904.19 817.38 854.28 581.74 653.08 411.49 290.38 271.77 240.65 347.05 468.96 30 434.98 315.97 285.39 409.31 396.11 324.26 253.48 262.95 192.27 151.01 144.44 117.46 40 86.06 121.61 116.54 164.05 158.76 171.04 208.75 208.75 161.07 139.78 132.56 117.07 50 79.75 87.79 106.76 122.61 125.49 135.00 168.56 168.56 128.35 127.59 130.84 109.54 60 73.99 82.66 99.59 110.33 122.33 129.67 103.06 115.90 119.77 126.63 110.78 107.20 70 70.41 77.46 88.12 103.55 106.03 109.56 95.70 95.70 107.19 98.94 102.99 99.47 80 70.20 77.06 86.29 103.07 100.21 97.04 95.56 94.66 94.93 98.75 102.24 79.75 90 57.18 66.01 70.46 97.18 94.04 97.19 88.25 83.00 85.76 54.18 80.21 67.18 100 32.60 56.51 58.67 95.96 93.91 78.28 86.54 42.73 44.15 47.95 49.54 57.18 Tabel 6. Generating data debit

## GENERATING DATA DEBIT
NO BENDUNG YORA MROWAY Stasiun Metode Mock Probab. Q FDC Ecoflow Q Desain (%) (Lt/dt) (Lt/dt) (Lt/dt) 2 10.0% 684.32 24.63 659.69 4 20.0% 409.31 24.63 384.68 6 30.0% 240.65 24.63 216.03 8 40.0% 144.44 24.63 119.81 10 50.0% 117.46 24.63 92.83 12 60.0% 106.03 24.63 81.40 14 70.0% 97.04 24.63 72.41 16 80.0% 88.12 24.63 63.49 18 90.0% 76.62 24.63 51.99 20 100.0% 32.60 24.63 7.97
Gambar 6. Flow duration curve PLTMH Yora Mroway

## 3.2. Hasil Perancangan Turbin Pelton
Hasil  perancangan  dimensi  turbin  pelton Gambar  5 ,  yang  dilakukan  berdasarkan  nilai
paramater Tabel  2 dan  persamaan  matematis Tabel 3 disajikan pada Tabel 7 .
Tabel 7. Nilai variabel hasil perancangan No Parameter Nilai Satuan 1 Kehilangan Head (H Loss ) 1.4 M 2 Head Net (H) 75.6 M 3 Diameter jet (D j ) 0.032 M 4 Diameter runner (D r ) 0.330 M
6 Rasio jet (m) 11.4 - 7 Jumlah bucket (n b ) 21 - 8 Lebar Bucket (B) 0.096 M 9 Jarak Nozzle ke Bucket
(X r ) 0.2145 M
Jika  dibandingkan  dengan  hasil  penelitian Chisale  dkk. (Chisale dkk . ,  2020) ,  maka  terlihat penyesuaian  pada  nilai  diameter jet (D j ), diameter runner (D r ) dan lebar bucket (B) untuk turbin  pelton  PLTMH  Yora  Mroway.  Kecepatan turbin (N), diameter jet (D j ), diameter runner (D r ) dan  lebar bucket (B)  pada  penelitian  William Chisale  et.  al.  (2020)  berturut-turut  adalah  553 RPM, 0.113 m, 1.18 m, dan 0.327 m.
Spesifikasi kecepatan generator yang
digunakan pada  PLTMH Yora Mroway hampir dua kali lipat generator William Chisale et. al. (2020). Kecepatan generator yang tinggi dapat diperoleh dengan  memperkecil  diameter jet (D j )  PLTMH Yora  Mroway,  sehingga  tekanan  pada bucket bertambah.  Selain  itu,  peningkatan  kecepatan, khususnya pada gerak melingkar, dapat diperoleh dengan  mengurangi  diameter runner (D r ). Berkurangnya diameter runner (D r ) tentunya juga mengurangi bobot runner ,    sehingga    semakin
meningkatkan  kecepatan  putaran (Leman, Wulandari  dan  Bintara,  2019) .  Berkurangnya diameter  jet  (D j )  dan runner (D r )  tentu  diikuti dengan  pengurangan  lebar bucket (Lipej  dan Popovski, 2021) . Kecepatan turbin (N), diameter jet (D j ), diameter runner (D r ) dan lebar bucket (B) PLTMH  Yora  Mroway  berturut-turut  adalah  1000 rpm,  0.032  m,  0.330  m,  dan  0.096  m.  Secara matematis,  turbin  pelton  PLTMH  Yora  Mroway memiliki  diameter jet (D j ), diameter runner (D r ) dan  lebar bucket (B),  berturut-turut,  sepertiga, seperempat, dan sepersepuluh dari variabel yang sama pada turbin  pelton hasil penelitian  Chisale dkk. (Chisale dkk . , 2020) .

## 3.3. Hasil Daya Elektrik PLTMH
Hasil  perhitungan  daya  listrik  berdasarkan nilai paramater Tabel 2 dan persamaan matematis pada Tabel  4 disajikan  pada Tabel  8 .  Diketahui, bahwa  dengan  debit  air  0.06  m 3 /s  mampu menghasilkan daya listrik 26 kW.
Tabel 8. Nilai daya hasil perancangan
No Parameter Nilai Satuan 10 Daya potensial air (P w ) 34.6 kW 11 Daya listrik (P e ) 26 kW
Debit  air  0.06  m 3 /s,  awalnya  menghasilkan daya  potensial  sebesar  34.6  kW  dengan head setinggi 77 m. Namun, daya ini berkurang akibat efisiensi  turbin  dan  generator.  Disisi  lain,  daya listrik  PLTMH  Yora  Mroway  lebih  kecil  dari penelitian Chisale dkk., yang mampu menghasilkan daya listrik 8067 kW (Chisale dkk . , 2020) .  Hal  ini  dikarenakan  debit  air  potensial penelitian tersebut mencapai 3.2 m 3 /s atau lima puluh  kali  debit  air  PLTMH  Yora  Mroway  yang hanya mencapai 0.06 m 3 /s.

## 4. SIMPULAN
Berdasarkan potensi debit air  sebesar 0.060 m 3 /s dan acuan kecepatan putaran generator atau runner sebesar  1000  rpm,  diperoleh  rancangan turbin pelton dengan spesifikasi diameter jet (D j ), diameter runner (D r ) dan lebar bucket (B) masing- masing 0,032 m, 0,330 m, dan 0,096 m.
Potensi  daya  listrik  yang  dapat  dihasilkan dengan  kondisi  debit  air  dan  spesifikasi  turbin
pada  poin  (1)  adalah  26  kW  dengan  probabilitas 80% sepanjang tahun.
Perbaikan terhadap kajian yang sama dapat dilakukan pada aspek penentuan potensi debit air lewat pengukuran langsung dengan jangka waktu memadai  sehingga  diperoleh  data  yang  lebih komprehensif,  dan  perhitungan  rugi  daya sepanjang  2  km  aliran  sungai  Tena  Mroway  dan Yora Mroway.

## DAFTAR PUSTAKA
Chisale,  S.W.  dkk . (2020)  ‘Design  of  a  Pelton  Turbine for  a  Specific  Site  in  Malawi’, International Journal  of  Sustainable  and  Green  Energy ,  9(3), hal. 65-72.
Gebriale,  S.N.W.  (2019)  ‘Design  and  CFD  Analysis  of Bifurcation of Pelton Turbine Hydraulic Losses and Provoke  Velocity  for  the  Nozzle’, International Journal  of  Engineering  Trends  and  Technology  - IJETT , 67(9), hal. 8 – 15. Harvey, A. (1993) Micro-Hydro Design Manual . 1st edn. United  Kingdom:  PRACTICAL  ACTION  PUBLISHING [Cetak].
Haryanti,  D.,  Putri,  F.C.  dan  Supriyan,  D.  (2019) ‘ Perencanaan  Ulang  Bendung  Tetap  Pltmh  Uwe,
Jayawijaya, Papua ’, in Prosiding Seminar Nasional Teknik  Sipil . Seminar  Nasional  Teknik  Sipil ,
Jakarta: Politeknik Negeri Jakarta, hal. 87 – 94. Inversin, A.R. (1990) Micro-Hydropower Sourcebook: A Practical Guide to Design and Implementation in Developing  Countries .  2nd.  United  Kingdom: Intermediate Technology [Cetak].
Jung,  I.H.  dkk . (2019)  ‘Influence  of  spear  needle eccentricity on jet quality in micro Pelton turbine for power generation’, Energy , 175, hal. 58 – 65. Leman,  O.Y.,  Wulandari,  R.  dan  Bintara,  R.D.  (2019)
‘ Optimization of Nozzle Number, Nozzle Diameter and  Number  of  Bucket  of  Pelton  Turbine  using Computational  Fluid  Dynamics  and  Taguchi Methods ’,  in IOP  Conference  Series:  Materials Science  and  Engineering . 1st  International Symposium  on  Advances  and  Innovations  in Mechanical  Engineering ,  Indonesia:  BKSTM,  hal. 012017.
Lingga,  I.F.S.  (2020) Studi  Potensi  Pembangkit  Listrik Tenaga  Air  (PLTA)  pada  Bendungan  Lau  Simeme Kabupaten  Deli  Serdang .  Skripsi.  Universitas Sumatera Utara.
Lipej,  A.  dan Popovski,  B.  (2021)  ‘Numerical  aided design of Pelton nozzle jet deflector’, Journal of Mechanical  and  Energy  Engineering ,  5(2),  hal.
149 – 156.
Odi, F. dan Warto, W. (2020) ‘K ajian Analisis Efisiensi Turbin  Dan  Generator  Simulator  Pembangkit Listrik Pikohidro Di Laboratorium Konversi Energi ’, Suara Teknik : Jurnal Ilmiah , 11, hal. 38-44. Ointu, S., Surusa, F.E.P. dan Zainuddin, M. (2020) ‘Studi Perencanaan  Pembangunan  Pembangkit  Listrik Tenaga  Mikrohidro  (PLTMH)  Berdasarkan  Potensi Air yang Ada di Desa Pinogu’, Jambura Journal of Electrical  and  Electronics  Engineering ,  2(2), hal. 30 – 38.
Oo,  T.Z.,  Nyi,  N.  dan Khaing,  C.C.  (2019)  ‘Design Calculation  of  Pelton  Turbine  for  220  kW’, International  Journal  of  Scientific  and  Research Publications (IJSRP) , 9(7), hal. 218-224. Tobi, M.D. dan Harling, V.N.V. (2021) ‘ Prototype Design of  Wireless  Electric  Energy  Transmission  System and  Distance  Electric  Recording  Record  System Using PZEM004T and NRF24L01 Module ’, in Journal of Physics: Conference Series . Annual Conference on  Science  and  Technology  Research  (ACOSTER) 2020 , Indonesia: STIM SUKMA MEDAN, p. 012074. Vaswani, R. dan Kusuma, R.A. (2022) ‘A nalisa Jaringan Distribusi  Tegangan  Menengah  Dengan  Sistem Single  Wire  Earth  Return  Untuk  Wilayah Tertinggal, Terdepan Dan Terluar ’, Jurnal Kajian Teknik Elektro , 7(1), hal. 1 – 9. Warjito, W. dkk . (2021) ‘The Effect of Blade Height and Inlet  Height  in  a  Straight-Blade  Undershot Waterwheel  Turbine  by  Computational  Method’, ARCHIVES  OF  AKADEMIA  BARU  ARTICLES ,  11(12), hal. 66 – 73. Widiyantoro, W.P., Wilopo, W. dan Sulaiman, M. (2019) ‘Studi  Potensi  Pengembangan  PLTMH  di  Kawasan Perkebunan  Teh  PT.  PAGILARAN  Kabupaten Batang’, Jurnal
Otomasi
Kontrol dan Instrumentasi , 11(1), hal. 59 – 68.