33
Oleh: Darmawi NIM: 20093602002 Promotor : Dr.Ir. Riman Sipahutar, Msc Co-promotor: Dr.Ir. Siti Masreah Bernas, MSc Co-promotor: Dr. Momon Sodik Imanuddin, S.P.,M.Sc.

Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

Embed Size (px)

DESCRIPTION

E-mail : [email protected] Handphone : 0812 - 788 688 4

Citation preview

Page 1: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

Oleh:DarmawiNIM: 20093602002

Promotor : Dr.Ir. Riman Sipahutar, MscCo-promotor: Dr.Ir. Siti Masreah Bernas, MScCo-promotor: Dr. Momon Sodik Imanuddin, S.P.,M.Sc.

Page 2: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

SALURAN IRIGASI PASANG SURUTKABUPATEN BANYUASIN

Gambar 1.1 Peta Lokasi Daerah Rawa Pasang Surut Delta Telang II

Lokasi Daerah Rawa Pasang Surut Delta

Telang II

Page 3: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

KOTA TERPADU MANDIRITELANG

JANUARI 2010

Page 4: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

DELTA TELANG II13.800 Ha.

2.381 LS 104,42 BT

-Desa Telang Sari-Desa Mulia Sari-Desa Banyu Urip-Desa Bangun Sari-Desa Sumber Sari-Desa Suka lama-Desa Suka Tani-Muara Sugih

Page 5: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

Dari total 33,4 juta hektar lahan basah yang ada di Indonesia 20,1 juta hektar diantaranya adalah lahan basah pasang surut. 6,6 juta ha terdapat di Sum-sel

Secara teoritis terdapat kurang lebih 2136 Saluran Irigasi Sekunder di Sumsel, dimana tiap saluran melayani area seluas 288 hektar.

Ramah lingkungan.

Page 6: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

Irigasi&

Drainase

Pengendali Banjir

Makan-Minum

MCKPeternakan

(Ayam dan Itik)

Pertanian (Sawah-Kebun)

Transportasi (Navigasi)

ENERGI

Budi Daya Ikan

Saluran IrigasiSekunder

Page 7: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

ALIRAN AIR PADA PINTU AIR BANGUN SARI

DAPAT DIMANFAATKAN MENJADI ENERGI

(Ke Video 827,828)

Page 8: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

Pengumpulan Data Awal

Page 9: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

Tidal 1-19 Nop '08

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Waktu (Jam)

Tin

gg

i per

m. a

ir (

m)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Ting

gi p

erm

. air

(m)

Waktu pengamatan (Jam)

Pola Pasang Musi Ambang Luar Pada Musim Kemarau September 2008

1Sept'08

2Sept'08

3Sept'08

4Sept'08

5Sept'08

6Sept'08

7Sept'08

8Sept'08

Page 10: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

Tinggi Air dan Kecepatan Aliran Pada Pintu Air per- Januari 2011

020406080

100120140

1.00

3.30

6.30

9.00

11.0

0

13.0

0

16.0

0

19.0

0

22.0

0

Waktu (Jam)

TinggiPermukaanAir (Cm)

KecepatanAliran(cm/det)

0100200300400500600700

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27

Waktu (Jam)

Tinggi permukaan, Kecepatan dan Debit aliran pada Januari 2011

Debit aliran (Dm3/detik)

Tinggi permukaan air (Cm)

Kecepatan aliran (Cm/detik)

Page 11: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

0

20

40

60

80

100

120

1 3 5 7 9 11 13 15 17

Jam Pengamatan

Tinggi Permukaan Air dan Kecepatan Aliran pada Musim Kemarau September 2011

Kecepatan Aliran (Cm/det)

Tinggi Permukaan Air (Cm)

0100200300400500600700

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19

Waktu (Jam)

Tinggi permukaan, Kecepatan aliran dan Debit aliran air pada September 2011

Debit aliran (dm3/detik)

Kecepatan aliran (Cm/detik)

Tinggi permukaan air (Cm)

Page 12: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

Tinggi Air & Kecepatan Aliran Pada Saluran Per-

September 2011

-20

0

20

40

60

80

100

120

1 3 5 7 9 11 13 15 17

Waktu (Jam)

TinggiPermukaanAir (Cm)

KecepatanAliran(Cm/det)

0

20

40

60

80

100

120

1 3 5 7 9 11 13 15 17

Waktu (Jam)

Kecepatan, Tinggi permukaan dan Debit aliran air Pada Ahir Musim Kemarau September 2011

Kecepatan aliran air (cm/detik)

Debit aliran (dm3/detik)

Tinggi permukaan air (cm)

Page 13: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut
Page 14: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

Alternator

1

2

3GambarIV.10: Sistem Transmisi Kincir Air Apung

A. Roda gigi miring, transmisi tingkat pertama, ratio transmisi 5.B. Roda gigi lurus planiter, ratio ransmisi 8,5

1Kopling tidak tetap.2Kopling tetap3Kopling tidak tetap

A

B

Page 15: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut
Page 16: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

Momen Puntir Statik Pada Poros Roda Kincir Pada Kecepatan 0,5-2,0 m/det Pada Kedalaman Celup Sudu

20 cm

Kecepatan aliran air 0,75 m/det

Blade 8 45 45 30,4 9,6 10,4 14,7 480 735 27 41,35 29,23 17,77

Blade 10 36 54 32,36 7,64 12,36 15,27 382 763,5 21,48 42,94 34,74 16,86

Blade 12 30 60 34,64 5,36 14,64 16,90 268 845 15,07 47,53 41,16 17,54

Kecepatan aliran air 1,0 m/det

Blade 8 45 45 30,4 9,6 10,4 14,7 480 735 48 73,5 51,97 29,99

Blade 10 36 54 32,36 7,64 12,36 15,27 382 763,5 38,2 76,35 61,76 29,98

Blade 12 30 60 34,64 5,36 14,64 16,90 268 845 26,8 84,5 73,13 29,98

Page 17: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut
Page 18: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut
Page 19: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut
Page 20: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut
Page 21: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

0

20

40

60

80

100

Efisiensi rata-rata roda kincir

Efisiensi saat terhubung dengan

sistem transmisi

Efisiensi saat terhubung sistem

transmisi & alternator

Efisensi sistem keseluruhan

Efisiensi Kincir Air Apung (%)Roda kincir sisi terbuka Roda kincir sisi tertutup

Efisiensi rata-rata roda kincir( % )

Efisiensi pada saat terhubung dengan sistem transmisi (%)

Efisiensi pada saat terhubung dengan sistem transmisi dan alternator (%)

Efisiensi sistem keseluruhan(%)

Roda kincir sisi terbuka

86,3 79,4 73,7 25,9

Roda kincir sisi tertutup

93,2 80,08 73,5 45,7

Page 22: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

Kinerja Alternator

05

10152025

RPM 65,6 145

156

182

200

274

300

349

416

452

660

745

860

906

1108

1210

Volt

Putaran alternator (RPM)

Output voltage alternator pada berbagai putaran

y = -0,000x + 7,272R² = 0,000

0

5

10

15

20

0 500 1000 1500

Aru

s (m

A)

Putaran alternator (RPM)

Arus alternator pada berbagai putaran (mA)

Page 23: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

(a) (b)

Page 24: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

Ke Video 1808,1820

Page 25: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

0

50

100

150

Jam Pengamatan

Daya Alternator Vs Kecepatan AliranKecepatan Aliran Air (cm/detik) Daya yang dihasilkan (Volt x 0,1)

Page 26: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

0

50

100

150

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Jam Pengamatan

Kecepatan aliran dan Estimasi Daya Pada Alternator Dengan Referensi Data Musim Kemarau 2012

Kecepatan aliran (Cm/detik)

Daya yang dihasilkan (Volt x 0,1)

Page 27: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

Output Daya

• Musim Hujan

Sebelas jam per-hari atau 0,87 kWh

• Musim Kemarau

Dua belas jam perhari

atau 1,3 kWh

Page 28: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

Komponen Lingkungan Air

Sebelum Kincir Sesudah Kincir Baku Mutu Standar

Zat padat terlarut Zat padat Tersuspensi

BOD…… COD……… Oksigen terlarut……...pH Minyak-Lemak ……

112

18

1,82

4,483,6

0,163

407

21

0,91

4,582,56

0,126

1500 mg/l 50 mg/l

2 mg/l

10 mg/l 6 mg/l 6 – 9 Unit 1000 µg/l

Page 29: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

Dasar: Permen ESDM No:30 Thn 2012 Tarif Rumah Tangga R1/TR 415

Rp/kWh

Ekivalensi pendapatan petani :

324.000 Rp/Tahun

Page 30: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

Publikasi Nasional “Hambatan dan Tantangan Pemanfaatan Aliran Air Pada Saluran Irigasi Sekunder Untuk Memompakan Air ke Lahan Persawahan Sebagai Dukungan Bagi Pengelolaan Lahan Sub-Optimal Di Desa Bangun Sari Telang II – Kabupaten Banyuasin” Palembang, 5-6 Juni 2012.

Publikasi Internasional

1.International Seminar on Energy Science and Technology 2011. “Hydro Energy and Its Significant Role in the Future of Indonesia Energy, Case Study: Telang II2.Elsevier International Journal: Renewable and Sustainable Energy reviews “Renewable Energy and Hydropower Utilization Tendency Worldwide” Vol.17 – January 20133. Pico Hydropower Application on Tidal Irrigation Canal Supporting the Indonesian Agricultural Activity. Case Study: Telang II – Banyuasin, 12-13 Mei 2013, Padang West Sumatra.

Page 31: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

Arus Pasang (Tidal Current) pada saluran sekunder dapat

dimafaatkan untuk menjadi energi listrik.

Kincir Air Apung (Floating Waterwheel) dapat digunakan

untuk memanfaatkan arus pasang menjadi energi listrik/mekanik

Page 32: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

SARAN-SARAN1 Perlu ada design pintu air yang baru agar fungsi energi dan fungsi irigasi

dapat berjalan bersamaan tanpa saling mengganggu satu terhadap lainnya. Dapat juga dilakukan modifikasi terhadap pintu air yang sudah ada.

2 Aplikasi hasil-hasil penelitian pada lokasi lain yang memungkinkan pembuatan kincir dengan ukuran yang lebih besar sehingga daya yang diperoleh lebih besar

3 Perlu ada kajian lebih lanjut tentang kombinasi antara hidropower dengan energi surya agar terjadi interaksi saling menguntungkan, disamping perlu kajian tentang efektivitas penggunaan energi agar daya gunanya lebih besar.

4 Perlu kajian lanjutan berupa penggunaan energi mekanik saluran irigasi pasang surut untuk Aerasi dan Pompa Spiral untuk mendukung budi daya pertanian lokal.

Page 33: Pengembangan Kemandirian Energi Pedesaan Berwawasan Lingkungan Melalui Rancang Bangun Kincir Air Apung Pada Saluran Sekunder Daerah Reklamasi Rawa Pasang Surut

WassalamTerima Kasih