Comparative Study of Numerical and Experimental Analysis of Micro Hydro Power Plant in Nagari Koto Hilalang Solok Regency

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Khairuni Delfi Anisa
* Corresponding author: khairnnd3001@gmail.com
Arwizet K
Remon Lapisa
Mulianti Mulianti

Abstract

Indonesia has the potential to produce large amounts of electrical energy by utilizing sustainable energy, especially water energy. There are still many areas that are far from urban areas that do not have electricity, especially remote areas. One of them is Nagari Koto Hilalang, Solok Regency, which has built a Micro Hydro Power Plant (PLTMH). The purpose of this research was to determine the capacity and potential of PLTMH in Nagari through simulation. This research uses the Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation method with the Ansys Fluent 2021 R2 Student Version software. The magnitude velocity simulation values for the inlet velocity 12.44 m/s, 13.28 m/s, and 13.65 m/s produce different maximum values for the runner. The resulting torque has a value of 110.5 Nm. The exact output power generated by the Ansys simulation has a value of 10.78 kW. The efficiency of the turbine with a power of 10.78 kW obtained from the simulation results is 66%.


Indonesia memiliki potensi untuk menghasilkan energi listrik yang besar dengan memanfaatkan energi yang berkelanjutan terutama energi air. Masih banyak daerah yang jauh dari perkotaan belum teraliri oleh listrik terutama daerah terpencil. Salah satunya Nagari Koto Hilalang, Kabupaten Solok yang sudah dibangun Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kapasitas dan potensi PLTMH yang ada di nagari tersebut melalui simulasi. Penelitian ini menggunakan metode simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) dengan software Ansys Fluent 2021 R2 Student Version. Nilai simulasi kecepatan magnitude untuk velocity inlet 12,44 m/s, 13,28 m/s dan 13,65 m/s menghasilkan nilai maksimum yang berbeda pada runner. Torsi yang dihasilkan memiliki nilai 110,5 Nm. Daya luaran yang tepat yang dihasilkan oleh simulasi Ansys memiliki nilai 10,78 kW. Efisiensi pada turbin dengan daya 10,78 kW yang didapat dari hasil simulasi yaitu 66%.

##plugins.themes.academic_pro.article.details##

How to Cite
Anisa, K., K, A., Lapisa, R., & Mulianti, M. (2022). Comparative Study of Numerical and Experimental Analysis of Micro Hydro Power Plant in Nagari Koto Hilalang Solok Regency. MOTIVECTION : Journal of Mechanical, Electrical and Industrial Engineering, 5(1), 47-60. https://doi.org/10.46574/motivection.v5i1.188

References

[1] Q. Xiahou, C. H. Springer, and R. Mendelsohn, “The effect of foreign investment on Asian coal power plants,” Energy Econ., vol. 105, p. 105752, Jan. 2022, doi: 10.1016/J.ENECO.2021.105752.
[2] A. Lubis, P. Di, T. Konversi, K. Energi, B. Pengkajian, and P. Teknologi, “ENERGI TERBARUKAN DALAM PEMBANGUNAN BERKELANJUTAN,” J. Teknol. Lingkung., vol. 8, no. 2, 2007, doi: 10.29122/JTL.V8I2.420.
[3] R. B. Astro, Y. D. Ngapa, S. G. Toda, and A. Nggong, “POTENSI ENERGI AIR SEBAGAI SUMBER LISTRIK RAMAH LINGKUNGAN DI PULAU FLORES,” Opt. J. Pendidik. Fis., vol. 4, no. 2, pp. 125–133, Dec. 2020, doi: 10.37478/OPTIKA.V4I2.710.
[4] E. Saefudin, T. Kristyadi, M. Rifki, and S. Arifin, “Turbin Screw Untuk Pembangkit Listrik Skala Mikrohidro Ramah Lingkungan,” Rekayasa Hijau J. Teknol. Ramah Lingkung., vol. 1, no. 3, Mar. 2017, doi: 10.26760/JRH.V1I3.1775.
[5] J. E. Matsson, an Introduction to ANSYS Fluent. United States of America: Stephen Schroff, 2022.
[6] A. Jakfar, M. Fatah, and A. L. A. R, “Modification of Kaplan Turbine with Variation of Guide Angle (Guide Vanes) to Generate Electric Power,” Motiv. J. Mech. Electr. Ind. Eng., vol. 4, no. 3, pp. 269–282, Sep. 2022, doi: 10.46574/motivection.v4i3.153.
[7] Mulyono and Suwarti, “Karakteristik Turbin Kaplan Pada Sub Unit Pembangkit Listrik Tenaga Air Kedungombo,” Eksergi, vol. 11, no. 3, pp. 69–74, 2015.
[8] R. B. Astro, H. Doa, and H. Hendro, “Fisika Kontekstual Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro,” ORBITA J. Kajian, Inov. dan Apl. Pendidik. Fis., vol. 6, no. 1, p. 142, 2020, doi: 10.31764/orbita.v6i1.1858.
[9] H. Suripto, S. Anwar, J. Tuanku Tambusai, P. Pengairan, and K. Rokan Hulu, “Optimasi Perancangan Turbin Crossflow Terhadap Sudut Masuk Blade Runner Untuk Micro Hydro Power Plant Dengan Analisis CFD,” ROTASI, vol. 22, no. 1, pp. 48–54, Apr. 2020, doi: 10.14710/ROTASI.22.1.48-54.
[10] H. M. Ilyas and S. E. Hamdani, “Analisa Kelayakan Teknis Pltmh di Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam: Studi Kelayakan Desa Rampah Kabupaten Aceh Timur,” Semin. Nas. Tah. Tek. Mesin, SNTTM-VI, pp. 340–346, 2007.
[11] Z. Saleh, Y. Apriani, F. Ardianto, and R. Purwanto, “ANALISIS KARAKTERISTIK TURBIN CROSSFLOW KAPASITAS 5 kW,” J. SURYA ENERGY, vol. 3, no. 2, pp. 255–261, Apr. 2019, doi: 10.32502/JSE.V3I2.1484.
[12] S. P. Sari and R. Fasha, “PENGARUH UKURAN DIAMETER NOZZLE 7 DAN 9 mm TERHADAP PUTARAN SUDU DAN DAYA LISTRIK PADA TURBIN PELTON,” docplayer.
[13] M. Mafruddin, M. M.-T. J. P. S. Teknik, and undefined 2017, “Pengaruh Bukaan Guide Vane Terhadap Kinerja Turbin Pikohidro Tipe Cross-Flow,” ojs.ummetro.ac.id, Accessed: Oct. 25, 2022. [Online]. Available: http://ojs.ummetro.ac.id/index.php/turbo/article/download/464/350
[14] P. Purwantono, S. Syahrul, and J. Adri, “Pengaruh Perubahan Debit Aliran Terhadap Putaran Turbin Banki dan Kaplan,” INVOTEK J. Inov. Vokasional dan Teknol., vol. 18, no. 1, pp. 13–18, Apr. 2018, doi: 10.24036/INVOTEK.V18I1.173.
[15] Mockmore, The Banki Water Turbine. Corvallis: Bulletin No 25, 1949.
[16] S. Darmawan and H. Tanujaya, “CFD investigation of flow over a backward-facing step using an RNG k-ε turbulence model,” Int. J. Technol., vol. 10, no. 2, pp. 280–289, 2019, doi: 10.14716/ijtech.v10i2.800.
[17] J. Setiawan, S. Darmawan, and H. Tanujaya, “Komparasi Simulasi CFD Pada Turbin Cross-Flow Dengan Model Turbulen k-ε STD dan RNG k-ε,” J. Asiimetrik J. Ilm. Rekayasa Inov., vol. 4, pp. 153–162, 2022, doi: 10.35814/asiimetrik.v4i1.3100.