## PengabdianMu: Jurnal Ilmiah Pengabdian kepada Masyarakat
Volume 9, Issue 6, Pages 1091-1097 Juni 2024 e-ISSN: 2654-4385 p-ISSN: 2502-6828 https://journal.umpr.ac.id/index.php/pengabdianmu/article/view/5894 DOI: https://doi.org/10.33084/pengabdianmu.v9i6.5894
How  to  cite: Asral.,  Fatra,  W.,  Handika,  Y.,  Pekei,  F.  (2024).  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Air  Pikohidro  untuk  Kebutuhan Pengembangan  Lokasi  Wisata  Bendungan  Desa  Menaming  Rokan  Hulu  Riau. PengabdianMu:  Jurnal  Ilmiah  Pengabdian  kepada Masyarakat , 9 (6), 1091-1097. https://doi.org/10.33084/pengabdianmu.v9i6.5894

## PENDAHULUAN
Menaming adalah suatu Desa yang terletak di Kabupaten Rokan Hulu Kecamatan Rambah. Berada dihulu Daerah Aliran Sungai Menaming merupakan Sub Daerah Aliran Sungai Rokan Kanan di Provinsi Riau. Terletak pada 0°51′54.38″N dan 100°02′40.33″E berjarak sekitar 3 km dari perumahan penduduk tanpa adanya aliran listrik menjadikan lokasi ini terisolir dari sumber penyedia layanan listrik PLN. Pada lokasi tersebut telah dibangun sebuah bendungan air bertujuan untuk

## Pembangkit Listrik Tenaga Air Pikohidro untuk Kebutuhan Pengembangan Lokasi Wisata Bendungan Desa Menaming Rokan Hulu Riau
Hydroelectric Power Plant Pico Hydro for the needs of the Menaming Village Dam Tourism Location, Rokan Hulu, Riau
Asral *
Warman Fatra Yuli Handika Ferdinandus Pekei Department of Mechanical Engineering,  Engineering  Faculty, University of Riau
email: asral@lecturer.unri.ac.id
Kata Kunci
Listrik Kincir air
Dam Wisata Keywords : Electric Water wheel Dam Tourism Received : October 2023
Accepted : April 2023
Published : June 2024

## Abstrak
Bendungan Menaming berada di Desa Menaming terpisah sekitar 3 km dari pemukiman  penduduk  sehingga  jauh  dari  jangkauan  penyedia  layanan listrik.  Dari  bendungan  air  didistribusikan  melalui  saluran  irigasi  ke persawahan dan perikanan warga yang mengandung daya hidrolis dapat dimanfaatkan  untuk  pembangkit  listrik.  Lokasi  bendungan  memiliki pemandangan yang indah sehingga menjadi tempat wisata namun belum tersedia  energi  listrik  menyebabkan  terhambat  dalam  perkembangan. Pemanfaatan sumber daya air pada saluran irigasi dapat dilakukan dengan mengembangkan  kincir  air  sebagai  penggerak  generator  listrik. Pembangkit listrik dengan penggerak kincir air aliran bawah sangat cocok dikembangkan karena pembuatan dan perawatannya mudah.  Disamping itu struktur dan bentuk  kincir  air dapat  menambah  keindahan  dan  daya tarik bagi pengunjung lokasi wisata. Sekarang telah terpasang pembangkit listrik  tenaga  air  dengan  daya  total  sekitar  70  W.  Listrik  ditansmisikan menggunakan  kabel  melalui  tiang  listrik.dan  masing  masing  dipasang sebuah  lampu  LED.  Selanjutnya  pada  salah  satu  warung  didalam  lokasi wisata dibuat instalasi lampu dan stokontak untuk charging hand phone. Lampu juga terpasang pada sebuah rumah yang berdekatan

## Abstract
The  Menaming  Dam  is  located  in  Menaming  Village,  about  3  km  away  from residential areas, so it is far from the reach of electricity service providers. From the dam, the water is distributed through irrigation canals to the rice fields and fishery and contains hydraulic power, then could be utilized for electricity generation. The location of the dam has attractive views so that it becomes tourism, but there is no electricity available, causing its development to be hindered. Utilization of water resources  in  irrigation  can  be  done  by  developing  a  waterwheel  as  driving  for electricity  generators.  The  power  plant  with  an  undershot  waterwheel  is  very suitable to be developed because it is easy to manufacture and maintain. Besides that, the structure and shape can add to the beauty and attractiveness of visitors to tourist sites. Now a hydroelectric power plant has been installed with a total power of about 70 W. Electricity is transmitted using cables through the power poles and an LED light is installed on each of them. Furthermore, in one of the stalls in the tourist location, the installation of lights and sockets for charging mobile phones was made. Lights were also installed in an adjacent house.
©  2024  Asral,  Warman  Fatra,  Yuli  Handika,  Ferdinandus  Pekei.  Published  by Institute  for  Research  and Community Services Universitas Muhammadiyah Palangkaraya . This is Open Access article under the CC-BY- SA License ( http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ ). DOI:
https://doi.org/10.33084/pengabdianmu.v9i6.5894
menyediakan  air  untuk  persawahan  dan  perikanan.  Karena  tempatnya  strategis  berada  diperlintasan  jalan  ke  lahan pertanian lokasi tersebut telah menjadi tempat persinggahan bagi aktifitas warga yang kemudian dimanfaatkan untuk berjualan  makanan  dan  kebutuhan  lainnya.  Disamping  itu  karena  pemandangannya  yang  indah  dan  lokasinya  luas banyak pula warga dari dalam bahkan luar desa yang sengaja datang berkunjung untuk menikmati suasana alam yang damai. Kondisi dilokasi Bendungan Menaming dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Gambaran keadaan disekitar Bendungan Menaming.
Pemanfaatan  ilmu  pengetahuan  dan  teknologi  dalam  menyelesaikan  masalah  adalah  terbukti  berhasil  jika merujuk kepada kegiatan yang banyak dilakukan oleh ilmuwan dizaman ini. Relevan dengan permasalahan tersebut Asral et al. (2017,2019, 2019) telah menguji kincir air untuk menghasilkan energy listrik dan menaikan air bersih disaluran irigasi Desa Koto Tibun Kampar. Aliran air pada saluran irigasi yang tersedia dilokasi dapat dimanfaatkan untuk menggerakan roda kincir tanpa mengganggu kebutuhan masyarakat pengguna sumber air. Maka dari itu kegiatan pengabdian ini akan memanfaatkan hasil penelitian yang sudah berhasil dilakukan tersebut.
Disamping  itu  berbagai  kajian  mengenai  pemanfaatan  energi  maupun  pengaturan  keperluan  energi  pada saluran  air  skala  kecil  telah  menjadi  topik  penelitian  yang  dilakukan  oleh  beberapa  peneliti,  seperti: pengefisienan pemakaian air dan penggunaan energi untuk modernisasi saluran irigasi, Tarjuelo et al., (2015), pengaturan  /  optimalisasi  penggunaan  sumber  daya  air  untuk  irigasi,  konsumsi  dan  pembangkit  listrik tenaga air, Wu & Chen (2013), nilai ekonomi kincir air yang digunakan untuk memompakan air sungai ke lahan pertanian,  Dewi (2011). Pemakaian kincir air untuk menaikan air dari saluran irigasi ke lahan pertanian, untuk mengatasi masalah kekurangan pasokan air pertanian karena ketinggian air yang kurang (Darmawi et al., 2011).  Kemudian  usaha  untuk  meningkatkan  produksi  energi  oleh  pembangkit  daya  air  juga  menjadi perhatian oleh peneliti dan berhasil mengaplikasikan sistem pembangkit daya air siklus gabungan (CCHS), (Liu & Packey,2014). Perancangan merupakan tahapan terpenting dari suatu tindakan mengaplikasikan suatu peralatan, Quaranta (2018) memaparkan secara keseluruhan perancangan komponen utama pada kincir air. Penerapan  kincir  air  yang  merupakan  salah  satu  teknologi  tradisional  sangat  cocok  dikembangkan  untuk mengatasi masalah dengan cara ramah lingkungan (Heider et al., 2022). Sementara itu data dan teori mengenai turbin air skala kecil adalah sangat terbatas, sehingga sangat sulit mencari referensi sebagai bahan ajar. Dalam rangka untuk memanfaatkan saluran irigasi bagi memenuhi kebutuhan masyarakat akan energi listrik untuk  di  area  Bendungan  Menaming  maka  pemakaian  kincir  air  menjadi  mesin  yang  tepat  untuk diaplikasikan. Metode pemakaian kincir air adalah suatu hal yang sudah terbukti banyak berhasil mengatasi masalah yang serupa dengan lokasi sasaran kegiatan  pengabdian. Tujuan pengabdian sekarang ini adalah menyediakan aliran listrik untuk kebutuhan penerangan beberapa titik dilokasi berhampiran.

## METODE
Kegiatan dilakukan dengan menerapkan teknologi pembangkit listrik tenaga air dibuat sesuai dengan potensi daerah, (Butera  &  Balestra 2015)  dan penerapan  juga  mengacu  kepada  hasil  studi  Williamson et  al. (2014).  Sedangkan  kajian mengenai  karakteristik  kincir  air  dipublikasikan  oleh  Quaranta  dan  Revelli  (2015).  Oleh  sebab  itu  sebuah  kincir  air dikembangkan yang berfungsi memutar generator sehingga menghasilkan listrik. Energy listrik yang dihasilkan langsung bisa  digunakan  untuk  keperluan  masyarakat.  Lokasi  pengabdian  adalah  di  Bendungan  Desa  Menaming  Kecamatan Rambah Kabupaten Rokan Hulu Riau. Dari lokasi telah dilakukan survey atas potensi sumber daya air dan keadaan aktivitas  kehidupan  masyarakat,  seperti  terlihat  pada  Gambar  2.  Pada  kawasan  tersebut  terlihat  sangat  cocok dikembangkan sebuah pembangkit listrik untuk memenuhi kebutuhan dasar guna kemajuan suatu kawasan.
Gambar 2. Survei potensi sumber daya dan kondisi masyarakat.
Berdasarkan  survei  kemudian  dilakukan  perancangan  untuk  memperoleh  sebuah  kincir  air  yang  sesuai  untuk pembangkit.  Kincir air yang tepat adalah tipe undershot dimana pemasangan lebih mudah dan sesuai dengan bentuk saluran air yang tersedia. Ukuran utama kincir adalah diameter luar 2,44 m, lebar 1,2 m dan jumlah sudu 12 buah. lokasi tempat pemasangan yaitu pada saluran irigasi berjarak 10 m ke hilir dari bendungan. Hasil lengkap perancangan dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel I. Dimensi dan spesifikasi kincir air tipe undershot Nama Komponen Ukuran Satuan Diameter luar kincir air 2,44 m Kecepatan keliling kincir 0,11 m/s Putaran kincir 0,83 rpm Jumlah sudu 12 satuan Jarak antar sudu bagian luar 0,63 m Jumlah sudu yang aktif 1,28 s Volume air yang diterima oleh tiap sudu 0,19 m 3 Lebar kincir 1,20 m Panjang sudu 0,57 m Diameter dalam kincir 1,3 m Daya hidrolik air masuk turbin 1,16 Kw Daya output 884,84 W Diameter poros 80,66 mm
Tahapan selanjutnya adalah membuat kincir air untuk dipasang di lokasi. Pembuatan dilakukan mengikuti proses dan tata cara  yang  berlaku  dalam  suatu  pembuatan,  Dalam  pembuatan  pekerjaan  yang  dilakukan  meliputi  memotong, mengelas/menyambung, membubut dan finishing. Komponen lainnya seperti bantalan, puli-sabuk dipilih berdasarkan kebutuhan sesuai dengan perhitungan dan keadaan lapangan. Gambaran proses pembuatan seperti ditunjukan pada Gambar 3.
Gambar 3. Proses pembuatan kincir air.
Karena pembuatan di lakukan di bengkel maka diperlukan usaha untuk memindahkan kincir air ke lokasi di menaming yang  berjarak  180  km.  Kincir  air  diangkut  menggunakan  truk  pengangkut  untuk  dipasang  pada  saluran  irigasi. Pemasangan dibantu oleh masyarakat dan mahasiswa Kukerta hingga pembangkit terpasang sempurna. Perakitan dan penyetelan  keseluruhan  system  pembangkit  dilakukan  di  lokasi  hingga  siap  untuk  digunakan.  Pemasangan  sistem pembangkit listrik seperti ditunjukan pada Gambar 4.
Gambar 4. Proses pemasangan pembangkit di lokasi Bendungan Menaming.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk memastikan bahwa peralatan berfungsi dengan baik dan bermanfaat oleh masyarakat maka dilakukan proses pengujian. Pengujian dilakukan setelah selesai penempatan kincir air pada saluran irigasi desa menaming dan memasang sistem transmisinya hingga generator mencapai putarannya untuk menghasilkan tegangan. Untuk menghemat waktu pengujian terhadap kapasitas pembangkti dilakukan selama seminggu sehingga diperoleh data yang diinginkan, seperti
dapat dilihat pada Tabel 2. Pengujian bertujuan untuk mengetahui beban listrik maksimum yang dapat ditanggung oleh pembangkit.
Tabel II. Hasil pengujian kapasitas pembangkit selama 7 hari Hari ke Tegangan (Volt) Kuat Arus (I) Daya, beban (Wat) 1 10 0,5 5 8 1,125 9 7 3,6 25 6 10,6 64 2 9,8 0,51 5 7,7 1,16 9 6,8 3,67 25 5,8 12,03 64 10 0,5 5 3 8 1,125 9 7 3,6 25 6 10,6 64 4 10 0,5 5 8 1,125 9 7 3,6 25 6 10,6 64 5 9,9 0,54 5 7,9 1,13 9 6,9 3,62 25 5,9 10,64 64 6 10 0,5 5 8 1,125 9 7 3,6 25 6 10,6 64 7 10 0,5 5 8 1,125 9 7 3,6 25 6 10,6 64
Dari hasil yang ditunjukan ini maka tujuan pengabdian yang dapat dicapai adalah telah terpasangnya pembangkit listrik dilokasi untuk melayani kebutuhan kegiatan pariwisata. Manfaat lain adalah dapat menambah keindahan lokasi wisata seperti yang terlihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Kondisi terpasang kincir air menambah keindahan lokasi objek wisata.
Pemasangan  tiang  listrik  pada  lokasi  wisata  dimulai  dari  yang  berdekatan  denagn  lokasi  pembangkit,  untuk  tiang rangkaian kabel menuju tempat dipasangnya lampu penerangan. Gambar 6 memperlihatkan posisi pemasangan tiang listrik. Pada tiang listrik juga dipasang 1 buah bola lampu untuk penerangan pada lokasi tersebut. Kabel listrik terus disambung melalui tiang hingga dekat ke sebuah warung, dimana selanjutnya dilakukan pemasangan instalasi listrik.
Gambar 6. Lokasi pemasangan tiang listrik.
Setelah tiang terakhir maka arus listrik di bawa ke warung berdekatan dan dipasang pula sebuah lampu dan stokontak untuk keperluan berbagai macam contohnya charging hand phone. Daya yang tersisa kemudian diteruskan lagi kesebuah rumah warga yang berada dekat dengan lokasi.seperti terlihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Pemasangan stokontak dan lampu di rumah warga

## KESIMPULAN
Dari kegiatan pengabdian ini dapat dibuat beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Pembangkit listrik terpasang di saluran irigasi bendungan menaming dapat menyediakan daya listrik hingga 100 Wat.
2. Daya listrik yang dihasilkan dapat memenuhi kebutuhan listrik sebuah warung dan spot charging hand phone di lokasi wisata bendungan menaming.
3. Untuk menjawab kebutuhan warga sekitar sebuah titik instalasi listrik terpasang di sebuah rumah warga yang berhampiran dengan lokasi.
4. Untuk meningkatkan kapasitas daya listrik yang dihasilkan diperlukan penambahan unit pembangkit disisi yang lain di sekitar Bendungan Menaming.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih yang mendalam disampaikan kepada Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat Universitas Riau (LPPM-UNRI) atas dukungan dana dan pengelolaan hingga terlaksananya kegiatan yang sangat banyak manfaat ini.
Juga kepada aparat pemerintahan Desa Menaming dan pemuda yang telah memberikan kerja sama serta perhatian yang tulus terhadap pengembangan pembangkit listrik di lokasi.

## REFERENSI
Asral, Akhbar,Mustafa and Syafri, 2017. The Performance of Undershot Water Turbine Combined With Spiral Tube Pump On Empowerment of Energy Resources Local Contiguous Small River. Journal of Ocean, Mechanical and Aerospace , 42 ,19-23. http://dx.doi.org/10.1088/1757-899X/539/1/012025
Asral, Huda, Feblil and Akhbar,Mustafa, 2019. Two water wheels performance in series for Empowerment of irrigation. Proceeding  the  International  Conference  on  Design,  Energy,  Materials  and  Manufacture ,  24-25  October  2018,  Bali- Indonesia.
Asral, Fatra, Warman, and Yasri, Indra, 2019. The Performance of Undershot Water Wheel On Irrigation with Four Steps Mechanical Transmission and A Flywheel . International Journal of Engineering and Technology (IJET ) 10 (6) 1744- 1750.Andriyanto, R, E.,
Butera, Ilaria dan Balestra, Roberto, 2015. Estimation of the Hydropower Potential of Irrigation Networks. Renewable and Sustainable Energy Reviews , 48 , 140 – 151. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.03.046
Dewi, Endang Purnama, 2011. Analisa Sumbangan Nilai Ekonomis Air Pada Kincir Air Irigasi Terhadap Pendapatan Petani dan Masyarakat Tani. Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Andalas Padang.
Darmawi,  Sipahutar  Riman,  Bernas,  Siti  Masreah,  dan  Imanuddin,  Momon  Sodik,  2011.  Hambatan  dan  Tantangan Pemanfaatan Aliran Air Pada Saluran Irigasi Sekunder Untuk Memompakan Air Kelahan Persawahan Sebagai Dukungan Bagi Pengelolaan Lahan Sub-Optimal Di Desa Bangun Sari Telang II- Kabupaten Banyuasin. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.
Heider, Katharina, Quaranta, Emanuele, Aviles, Jose María García, Lopez, Juan Miguel Rodriguez, Balbo, Andrea L, and Scheffran, Jürgen, (2022). Reinventing the wheel – The preservation and potential of traditional water wheels in the terraced irrigated landscapes of the Ricote Valley, southeast Spain. Agricultural Water Management , 256 , 107240.
Liu, Yue, and Packey, Daniel J., 2014. Combined-Cycle Hydropower Systems - The Potential of Applying Hydrokinetic Turbines  in  The  Tailwaters  of  Existing  Conventional  Hydropower  Stations. Renewable  Energy , 66 ,  228-231. http://dx.doi.org/10.1016/j.renene.2013.12.007
Quaranta,  Emanuele,  dan  Revelli,  Roberto,  2015.  Performance  Characteristics,  Power  Losses  and  Mechanical  Power Estimation for a Breastshot Water Wheel . Energy , 87 , 315-325. http://dx.doi.org/10.1016/j.energy.2015.04.079
Quaranta, Emanuele, (2018). Stream water wheels as renewable energy supply in ﬂowing water: Theoretical considerations, performance  assessment  and  design  recommendations. Energy  for  Sustainable  Development , 45 ,  96-109. http://dx.doi.org/10.1016/j.esd.2018.05.002
Tarjuelo, José M., Rodriguez-Diaz, Juan A., Abadía, Ricardo, Camacho, Emilio, Rocamora, Carmen  ,and Moreno, Miguel A.,  2015.  Efficient  Water  and  Energy  Use  in  Irrigation  Modernization:  Lessons  from  Spanish  Case  Studies. Agriculture Water Management , 162 , 67-77. http://dx.doi.org/10.1016/j.agwat.2015.08.009
Wu, Yiping, and  Chen, Ji , 2013. Estimating irrigation water demand using an improved method and optimizing reservoir operation for water supply and hydropower generation: A case study of the Xinfengjiang reservoir in southern China. Agriculture Water Management , 116 , 110-121.
Williamson, S.J, Stark, B.H, dan Booker, J.D. 2014. Low Head Pico Hydro Turbine Selection Using a Multi-Criteria Analysis. Renewable Energy , 61 , 43-50.