Berdasarkan jenis aliran air, klasifikasi turbin air terdiri dari: 1. Axial flow 2. Inward radial flow 3. Tangential or peripheral flow 4. Mixed flow Turbin dapat berupa impuls atau reaksi, contohnya turbin Pelton merupakan turbin impuls tangential flow.

1. ENERGI HIDRO
(Hydro Power Energy)
Kuliah 5

2. Energi Hidro
• Energi hidro berdasar energi mekanis
– Energi air terjun
– Energi ombak laut
– Energi pasang surut
• Energi hidro berdasar energi termal
– Energi panas laut

3. Spring 2010 3
Aliran energi surya
• Aliran energi dari matahari ke bumi menyebabkan
– Terjadi keseimbangan energi di bumi :
energy in = energy out
– Dari seluruh energi surya yang sampai ke bumi 30%
dipantulkan, 70% secara termal di radiasikan kembali
• Beberapa energi yang sampai, diserap dalam proses di
bumi sbb :
– Sebagian besar memanaskan udara/air dan tanah
– Sebagian besar menyebabkan perubahan cuaca (hujan, angin)
– Beberapa bagian menjadi arus di lautan
– Beberapa bagian menjadi proses photosintesa di tumbuhan

4. Spring 2010 4
Distribusi energi terbarukan

5. Spring 2010 5
Distribusi energi surya
• Radiasi surya yang sampai ke bumi : 174 1015 W
– Yaitu 1370 W/m2 dikalikan luas permukaan bumi yang menghadap
matahari ( R2)
• 30% langsung dipantulkankembali ke ruang angkasa
– Oleh awan, udara, tanah
• 47% memanaskan udara, tanah dan air
• 23% menguapkan air hingga menjadi hujan, angin , dll (bagian
dari cuaca)
• 0.21% menjadi angin, ombak laut, arus laut
• 0.023% disimpan dalam energi kimia melalui photosintesa
tanaman

6. Spring 2010 6
Energi dalam siklus hidrologi
• Energi untuk menguapkan satu gram air adalah : 2,250 J
• Sementara untuk menaikkan satu gram air ke lapisan troposfere
(10,000 m) membutuhkan energi
mgh = (0.001 kg) (10 m/s2) (10,000 m) = 100 J
• Artinya > 96% energi dalam pembentukan awan adalah untuk
penguapan air; < 4% adalah untuk mengangkatnya keatas
• Ketika air dalam awan mengalami kondensasi, dia melepaskan
energi yang dikandungnya ini
• Ketika jatuh hujan energi potential dilepaskan menjadi energi
kinetik dan panas
• Sebagian kecil energi potensial ini tetap tersisa ketika hujan jatuh di
daerah pegunungan (lebih tinggi dari permukaan laut asalnya)
– sebagian kecil energi tersisa ini yang menyebabkan terjadinya aliran sungai
– Pembuatan Dam pada aliran sungai adalah usaha memusatkan energi
potensial ini agar mudah di dayagunakan menjadi PLTA

7. Spring 2010 7
Siklus hidrologi
Lots of energy associated with evaporation:
both mgh (4% for 10 km lift) and latent heat (96%) of water

8. Spring 2010 8
Energi dari siklus hidrologi yang dapat diambil
• Sejumlah 40 1015 W energi surya digunakan untuk
penguapan air
– Hal ini kira-kira 1.6 1010 kg per detik air laut yang diuapkan!
– Artinya pula 3.5 mm per hari permukaan laut menguap (digantikan
oleh hujan)
• Energi potensial grafitasi yang diberikan ke uap air di atmosfir
(dalam awan) per detik adalah:
mgh = (1.6 1010 kg) (10 m/s2) (2000 m) = 3.2 1014 J
• Apabila hanya 2.5% dari total energi ini yang bisa kita ambil
dan hanya 1.25% yang bisa dimanfatkan jumlahnya sudah
sangat besar

9. Prinsip kerja energi air terjun
• Energi air terjun dimanfatkan berdasarkan prinsip bahwa suatu benda
yang berda pada ketinggian relatif terhadap tanah karena adanya gaya
grafitasi akan memiliki energi potensial.
• Air terjun atau air sungai yang mengalir pada ketinggain tertentu banyak
ditemukan didaratan yang memiliki elevasi beberapa puluh hingga ratusan
meter diatas level permukaan laut.
• Air pada ketinggian tertentu tersebut memiliki energi potensial sebesar :
Epot = m.g.h
Dengan m =masa air (kg)
g = gaya grafitasi
h = ketinggian air terhadap level permukaan bumi tertentu (meter)
• Daya yang dapat dihasilkan dari energi potensial tersebut adalah :
P = g.Q.h
dengan Q = debit air (m3/ detik)
• Daya tersbut yang dapat memutar turbin-generator menjadi listrik

10. Pertimbangan pemanfaatan energi air terjun
• Jumlah air yang tersedia yang merupakan fungsi curah hujan atau salju.
Hal in tergantung dari siklus hidrologi dari daerah penangkapan air di
sekitar lokasi tersebut
• Tinggi air terjun yang dapat dimanfaatkan yang tentunya tergantung dari
topografi daerah tersebut.
• Apabila akan dilakukan pembangunan bendungan (dam) luasan dan
struktur tanah dari daerah yang akan terbenam oleh dam.
• Jarak lokasi terhadap pusat beban atau jaringan transmisi.
• Jumlah energi yang secara teoritis dapat diperolah selama setahun baik di
musim hujan maupun musim kering.
• Besar daya pusat listrik yang akan dipasang dengan memperhatikan
apakah pusat listrik tersebut akan dipakai sebagai pemikul beban dasar
atau beban puncak.

11. 1. Berdasarkan jumlah ketersediaan air
2. Berdasarkan ketersedian tinggi jatuh air (head)
3. Berdasarkan jenis pembebanan
Berdasarkan jumlah ketersediaan air :
a. PLTA jenis terusan aliran sungai (run-of-river) tanpa kolam
pengatur
PLTA jenis ini tidak menyimpan air; memanfaatkan langsung air yang
mengalir di sungai begitu air tersedia. Sehingga energi yang
dibangkitkan pembangkit ini tergantung dari laju aliran air, selama
musim penghujan aliran air di sungai menjadi besar, maka energi
listrik yang dihasilkan besar dan sebaliknya pada musim kemarau.
Klasifikasi PLTA

12. b. PLTA jenis terusan aliran sungai (run-of-river) dengan kolam
pengatur
Disini kolam pengatur dapat menyimpan air pada waktu diluar beban
puncak (off peak) dan memanfaatkannya selama beban puncak.
Sehingga jenis pembangkit ini dapat digunakan menyesuaikan dengan
bentuk kuva beban harian dari sistem tenaga listrik, yang tentunya
lebih bermanfaat dari pada tipe tanpa kolam pengatur.
c. PLTA dengan waduk (Dam)
waduk berfungsi untuk menyimpan air selama musim penghujan
hingga musim kemarau berikutnya. Air yang tersimpan dalam waduk
dapat dikendalikan untuk dimanfatkan sesuai kebutuhan. Pembangkit
ini mempunyai kapasitas yang lebih baik dan dapat dimanfaatkan
secara efisien sepanjang tahun. Kapasitasnya dapat diatur besar
kecilnya dan dapat digunakan baik sebagai pembangkit beban dasar
(base load) atau beban puncak (peak load) sesuai kebutuhan. Sebagian
besar PLTA adalah jenis ini. Jenis ini umumnya berfungsi juga sebagai
pengatur irigasi, banjir dan untuk rekreasi.
Klasifikasi PLTA

13. PLTA jenis terusan aliran sungai (run-of-river)
PLTA jenis ini memanfaatkan aliran sungai secara alami untuk menghasilkan energi listrik.
Air di hilir sungai dimanfaatkan tanpa mengganggu aliran sungai ke hulu. Energi listrik
yang dihasilkan sebanding dengan jumlah volume air perdetik yang mengalir. Sehingga
saat sungai kering, generator tidak menghasilkan listrik. Namun keuntungannya biaya
konstruksinya murah dan pembangunannya sederhana. PLTA ini cocok dibangun pada
sungai-sungai besar di Indonesia yang lokasinya masih terisolasi dan bertujuan untuk
mendapatkan sumber energi listrik yang ramah lingkungan dengan segera

14. PLTA dengan kolam pengatur (regulating pond)
• PLTA jenis ini menggunakan bendungan yang melintang disungai, yang bertujuan
untuk menaikkan permukaan air dibagian hulu sungai guna membangkitkan energi
potensial yang lebih besar sebagai pembangkit listrik. PLTA jenis ini memiliki efisiensi
yang lebih baik daripada PLTA tipe terusan aliran sungai.
• Dengan menggunakan cara seperti ini, kita juga dapat mengatur aliran sungai per hari
ataupun per minggu untuk membangkitkan listrik sesuai dengan kebutuhan beban.
Karena bisa mengatur aliran sungai, PLTA jenis ini bisa digunakan sewaktu-waktu
untuk memenuhi kebutuhan sumber energi pada saat beban puncak.

16. PLTA dengan menggunakan waduk (Dam)
• Waduk/Reservoir/ Dam –
menampung air sungai dan air hujan
• Penstock – pipa yang mengalirkan air
dari dam ke ruang turbin. Bisa
ditanam dalam tanah atau diatas
tanah.
• Turbin – mengkonversikan energi
potensial air menjadi energi mekanik
untuk memutar generator.
• Generator – mengkonversikan energi
mekanik menjadi energi listrik
• Intake – pintu air yang mengatur
volume air yang dialirkan ke penstock
• Transformer - untuk menaikkan
tegangan dari generator ke tegangan
dari jaringan transmisi yang
mengirimkan listrik ke pelanggan

17. PLTA dengan menggunakan waduk (dam)
• PLTA tipe ini mirip dengan prinsip PLTA yang menggunakan kolam
pengatur. Cuma disini dibuatkan sebuah waduk yang dapat
menampung air dalam jumlah besar, sehingga kapasitas pembangkitan
energi listrik PLTA juga menjadi lebih besar lagi. Waduk ini biasanya
berbentuk hampir seperti danau buatan, atau dapat dibuat dari danau
asli sebagai penampung air hujan sebagai cadangan untuk musim
kemarau. PLTA jenis banyak terdapat di negara-negara yang memiliki
curah hujan sedikit, hanya 2-3 bulan saja, atau negara 4 musim.
• Sayangnya pembuatan PLTA yang menggunakan bendungan ini selain
menghabiskan tanah dan modal yang besar. terkadang bisa
menyebabkan perubahan atau kerusakan lingkungan yang fatal.

18. Klasifikasi PLTA
Berdasarkan ketersedian tinggi jatuh air (head) :
a. PLTA dengan head rendah ( < 30 meter )
Bisa menggunakan waduk/ dam kecil dan rendah atau tanpa waduk.
Umumnya PLTA jenis run-of-river memiliki head < 30 meter.
Kapasitas pembangkitnya dapat sampai 25 MW
b. PLTA dengan head medium ( antara 30 m s/d 300 meter)
Umumnya menggunakan Dam besar, seperti pada PLTA Saguling,
PLTA Cirata dan PLTA Jatiluhur. Kapasitas pembangkitnya besar (PLTA
Cirata 1008 MW)
c. PLTA dengan head tinggi ( > 300 meter )
Umumnya menggunakan waduk dengan Dam besar yang terletak di
ketinggian pegunungan

19. Klasifikasi PLTA
Berdasarkan jenis pembebanan :
a. PLTA pemikul beban dasar (base load)
PLTA dipakai sebagai pemikul beban dasar, apabila dapat
menyediakan daya secara terus menerus sepanjang hari dan
sepanjang tahun. PLTA jenis run-of-river umumnya dioperasikan
sebagai base load, karena apabila air sungai yang tersedia tidak
dimanfaatkan maka air tsb akan dibuang percuma, padahal biaya
operasi PLTA sangat murah. PLTA waduk dapat juga dioperasikan
sebagai base load apabila kapasitas air di waduk mencukupi.
b. PLTA pemikul beban puncak (peak load)
sebagian kapasitas PLTA waduk umumnya digunakan sebagai peak
load, yaitu sebagai pengganti PLTG minyak yang umumnya
dioperasikan sebagai peaker. PLTA pumped storage dirancang khusus
sebagai PLTA peak load.

20. Pembebanan Pembangkit
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
00.30
02.30
04.30
06.30
08.30
10.30
12.30
14.30
16.30
18.30
20.30
22.30
Waduk
HSD
MFO
Batubara
Gas
Geotermal
ROR

21. PLTA jenis pompa – generator (pumped-storage)

22. PLTA jenis pumped - storage
• PLTA jenis ini membutuhkan dua buah kolam pengatur. Saat kebutuhan
listrik meningkat, air akan dialirkan dari kolam pengendali atas dan
ditampung di kolam pengendali yang bawah. Energi potensial aliran air
inilah yang dimanfaatkan menjadi energi listrik. Sedangkan saat beban
minimal, listrik yang dihasilkan pembangkit listrik lain digunakan untuk
memompa balik air ke kolam penampung diatas untuk digunakan
kembali saat dibutuhkan.
• Di Indonesia pembangkit ini cocok dikembangkan karena pada saat
malam hari, semua orang serempak menggunakan listrik sehingga
beban melonjak secara seketika, sedangkan siang hari hanya sedikit
orang yang menggunakan listrik. Pembangkit ini bertujuan untuk
menyimpan energi listrik sisa yang dibangkitkan. Sisa listrik yang
dibangkitkan oleh PLTU lainnya digunakan untuk memompa air dan
digunakan saat beban puncak di malam hari.

23. 1. Berdasarkan jenis aliran air
a. Axial flow : memiliki aliran sepanjang poros
b. Inward radial flow : aie mengalir sepanjang radius
c. Tangensial or peripheral flow : air mengalir dari arah tangensial
d. Mixed flow : air masuk dari arah radial dan keluar dari arah axial
2. Berdasarkan gerakan air dalam memutar turbin :
a. Turbin impuls (Impulse turbine)
b. Turbin reaksi (Reaction turbine)
3. Berdasarkan nama penemunya :
a. Turbin Pelton
b. Turbin Francis
c. Turbin Kaplan
Klasifikasi Turbin Air

24. Turbin Impuls dan Turbin Reaksi

25. Turbin Pelton
• Ditemukan oleh Lester Allan Pelton sekitar tahun 1870
• Merupakan jenis turbin impuls, artinya menghasilkan energi dari tekanan
air sesuai dengan Hk. Newton kedua.
• Merukan jenis tangential flow impulse turbine,
• Air mengalir searah tangensial dari runner. Nosel mengarahkan aliran air
bertekanan ke sederetan mangkok diujung roda. Setiap mangkok
membalikkan arah air dengan mengambil energinya, sehingga terjadi
putaran impuls dari turbin. Mangkok dibuat sepasang kiri kanan untuk
menjaga kesesimbangan roda, serta agar transfer momentum dari fluida
ke roda efisien dan lebih smooth.
• Turbin Pelton paling efisien untuk PLTA dengan head tinggi
• Umumnya dipakai pada PLTA dengan head tinggi dan flow rendah

26. Turbin Pelton

27. Turbin Kaplan
• Turbin Kaplan merupakan turbin air tipe propeller yang memiliki sudu-
sudu yang dapat diatur. Turbin ini pertama dikembangkan tahun 1913 oleh
Austrian professor Viktor Kaplan
• Turbin Kaplan merupakan evolusi dari Turbin Francis, yang memungkinkan
dapat menghasilkan tenaga lebih efisien pada kondisi head yang rendah.
Dimana hal ini sebelumnya tidak bisa untuk Turbin Francis. Saat ini banyak
digunakan di seluruh dunia pada PLTA yang memiliki flow tinggi dangan
head rendah.
• Turbin Kaplan merupakan jenis inward flow reaction turbine, yang artinya
tekanan dari fluida kerja berubah selama mengalir melalui turbin sambil
melepaskan energi. Rancangan design turbin ini merupakan kombinasi
dari tipe radial dan axial
• variasi dari turbin kplan cukup banyak, antara lain :
– Turbin Propeler
– Turbin Bulb (Tubular Turbin)
– Straflo Turbin (S-Turbin)
– Tyson Turbin

28. Turbin Kaplan

29. Turbin Francis
• Turbin Francis dikembangkan oleh James B. Francis. Merupakan tipe inward flow
reaction turbine yang mengkombinasikan konsep radial and axial flow .
• Merupakan jenis turbin air yang paling banyak digunakan saat ini. Dapat
dioperasikan dengan variasi head mulai dari 10 meter hingga beberapa ratus
meter
• Turbin ini merupakan jenis turbin reaksi, artinya tekanan fluida kerja berubah
selama mengalir melalui turbin sambil melepaskan energinya. Dibutuhkan suatu
penstock untuk mengalirkan air. Turbin biasanya diletakkan didasar dam.
• Inlet berbentuk spiral. Sudu pengarah mengarahkan air secara tangensial ke
runner. Aliran radial ini mengena pada sudu runner menyebabkan runner berputar.
Sudu pengarah (guide vanes or wicket gate) dapat diatur guna memungkinkan
operasi turbin lebih efisien sesuai dengan kondisi flow dari air.
• Turbin ini dedesain spesifik tergantung dari lokasinya, agar diperoleh efisiensi
turbin yang dapat mencapai 90 %.
• Turbin ini dapat beroperasi pada berbagai variasi head mulai 20 meter hingga
beberapa ratus meter, dayanya dari beberapa kW hingga 1000 MW, dimensinya
dari beberapa sentimeter hingga 10 meter.
• Pada instalasi PLTA jenis Pumped Storage, umumnya digunakan turbin Francis,
yang dapat juga berfungsi sebagai pumpa.

30. Turbin Francis

31. Contoh-contoh PLTA
1. PLTA dengan menggunakan waduk (Dam)
– Contoh : PLTA Saguling, PLTA Cirata, PLTA jatiluhur, PLTA
Sutami, dll.
2. PLTA jenis terusan aliran sungai atau run-of-river
– Contoh : PLTA Sengguruh, PLTA Niagara Falls
3. PLTA dengan kolam pengatur (regulating pond)
– Contoh :
4. PLTA pompa – generator (pumped storage)
– Rencana PLTA Cisokan
5. PLTA Hydroseries atau cascade
– Contoh : PLTA Saguling – Cirata - Jatiluhur

32. PLTA cascade (berurutan)
PLTA Hydroseries atau cascade atau berurutan
Pada suatu Daerah Aliran Sungai (DAS) tertentu dapat dibangun
beberapa PLTA mulai dari hilir sungai hingga ke hulu
sungai, dengan menggunakan aliran sungai yang sama. Misalnya
:
– PLTA Saguling – Cirata - Jatiluhur pada DAS sungai Citarum
– PLTA Wlingi – Sengguruh – Sutami pada DAS sungai Brantas
Bahkan di beberapa negara dapat dibuat PLTA cascade hingga
lebih dari 5 PLTA, misalnya :
– DAS sungai Yangste di China ada 8 PLTA
– DAS sungai ........... Di Swedia hingga 9 PLTA

33. • Karena bumi berputar sehari 24 jam, maka secara teoritis air laut pasang
dan surut terjadi setiap 12 jam
• Masa air laut akibat perbedaan pasang dan surut adalah sebesar : m =
ρAh
• Dimana ρ = masa jenis air laut, A = luas permukaan kolam penampungan
air laut pada saat pasang, dan h = tinggi air laut pada saat pasang
• Energi potensial yang tersimpan adalah sebesar :
Energi pasang surut (Tidal Energy)
mghE 2
1

34. • Sehingga kerja yang dihasilkan adalah :
• Daya yang dihasilkan adalah :
• Contoh kasus Tidal Power di Perancis yang tinggi air pasang
maksimumnya adalah 7 m dengan luas kolam penampungan 45
km2, diperoleh daya 250 MW perhitungan sbb:
• Potensi Tidal Power di seluruh dunia dengan tinggi rata-rata air
pasang 0,54 m dimana diperkirakan 2/3 permukaan bumi adalah
berupa lautan, adalah 5 TW (TW = 1 x 1012 Watt) atau 10% dari
kebutuhan listrik dunia pada tahun 2050
T
gAh
P T
W
2
2
MW
s
mkmkgmms
P 250
)3600)(12)(2(
)7)(45()10)(8,9( 22332
Energi pasang surut (Tidal Energy)
2
2
1
gAhW

35. Energi pasang surut (Tidal Energy)
• Memanfaatkan perbedaan tinggi air laut di pantai pada saat air laut
pasang pasang dan surut menjadi energi listrik
• Pola terjadinya air laut pasang dan surut ini dapat diprediksikan
dengan variasi dari bulan ke bulan sangat kecil.
• Oleh karena tenaga listrik dari air laut pasang dan surut ini tidak
kontinu maka diperlukan penyimpan energi (energy storage) yang
cukup besar.
• Frekuensi terjadinya air laut pasang dan surut serta tinggi
rendahnya level air laut pada saat pasang sangat bervariasi di
berbagai lokasi didunia.
• Ada yang terjadinya air pasang hanya sehari sekali ada yang sehari 2
kali.
• Tinggi level air laut pada saat pasang juga bervariasi dari beberapa
meter hingga mencapai 17 meter.
• Terjadinya air laut pasang dan surut adalah akibat adanya gaya tarik
bulan terhadap bumi

36. • Cara sederhana untuk memanfaatkan energi yang tersimpan pada
kejadian air laut pasang dan surut menjadi tenaga listrik adalah
dengan mengisi kolam penampungan air laut pada saat air laut
pasang sambil mengoperasikan turbine air (Arus pasang).
Selanjutnya kolam tersebut dikosongkan pada saat air laut surut
dengan membuka pintu airnya. Proses ini akan berulang kembali.
• Dengan cara yang lain dapat pula dilakukan kebalikannya, yaitu
pada saat air laut surut kolam tersebut dikosongkan sambil
digunakan untuk memutar turbin air (Arus surut).
• Salah satu kelemahan dari pemanfaatan energi pasang surut adalah
terjadinya sangat bervariasi, sehingga tenaga listrik yang dihasilkan
tidak bisa kontinu.
• Salah satu cara untuk mengatasi kelemahan ini adalah dengan
membuat dua kolam berdampingan yang satu denga arus pasang
dan sebelahnya dengan arus surut.
Energi pasang surut (Tidal Energy)

37. Energi pasang surut (Tidal Energy)
Instalasi Tidal Power
Di Perancis 250 MW

38. La Rance tidal power plant at St. Malo, France.

39. Energi pasang surut

40. Energi pasang surut (Tidal Energy)

41. Energi pasang surut (Tidal Energy)

42. Energi pasang surut (Tidal Energy)

43. Energi Ombak/ gelombang laut (Wave Energy)
• Gelombang laut terjadi karena gesekan antara angin dengan
permukaan laut, denagn ketinggian puncak gelombang sekitar 2
atau 3 meter.
• Energy gelombang merupakan energi solar yang terkonsentrasi.
Solar energy dapat tersimpan dalam energy gelombang, dan
bahkan dikonsentrasikan (diperkuat) menjadi energi gelombang.
Dari sekitar 100 W/m2 solar energy dapat menjadi 1000 W/m2
energi gelombang.
• Daya yang dapat dihasilkan dari gelombang laut adalah sbb :
• Dimana :
– ρ = berat jenis air laut (1025 kg/m2)
– g = grafitasi bumi (9,8 m/s2)
– T = periode gelombang laut (s)
– H = tinggi gelombang laut (m)
32
22
THg
P

44. Wave Energy

45. Wave Energy
Oceanlinx

46. Teknologi pemanfaatan energi gelombang laut

47. Teknologi pemanfaatan energi gelombang laut

48. Teknologi pemanfaatan energi gelombang laut
Ocilating Water Coulum (OCW)

49. Inatalasi pemanfaatan energi gelombang laut
Ocilating Water Coulum (OCW)

50. Energi ombak laut

51. Energi ombak laut

52. Energi Panas laut (Ocean Thermal Energy)
• Memanfaatkan perbedaan suhu antara suhu air laut di
permukaan laut dengan suhu air laut di kedalaman > 500
meter
• Pada kedalaman laut > 500 mter, suhu air laut turun
mencapai 5 oC hingga 7 oC
• Sementara suhu air laut dipermukaan adalah sekitar 30 oC.
• Energi panas laut memanfaatkan selisih atau perbedaan suhu
ini yaitu sekitar 25 oC untuk menguapkan suatu fluida kerja
yang mempunyai titik didih rendah, seperti : gas Freon R-22,
Amonia, atau gas Propan, yaitu sekitar 25 oC pada tekanan 15
kg/cm2

53. http://www.google.com/imgres?imgurl=http://www.liv.ac.uk/physocean/sc
hematics/thc.gif&imgrefurl=http://www.liv.ac.uk/physocean/research.html
&usg=__g4lYuiZNZ1THU7V6BHy7mPnOz-

54. http://www .google.com/imgres?imgurl=http://ww w.uw sp.edu/geo/faculty/lemke/geol370/im
ages/16_ocean_conveyor_nw s.jpg&imgrefurl=http://www.uw sp.edu/geo/faculty/lemke/geol
370/lecture_notes/16_causes_of_climatic_change.html&usg=__zhR99CRHcEWai9Dvsa6q
2OptSWI=&h=329&w=633&sz=68&hl=en&start=38&zoom=1&tbnid=Zg3TkHVhO5r
6ZM:&tbnh=87&tbnw =167&ei=WYFkTZb0FobbgQeC3PmzBw &prev=/images%3Fq%3
Dthermo%2Bhaline%2Bcirculation%26hl%3Den%26safe%3Doff%26biw%3D1280%26b
ih%3D581%26gbv%3D2%26tbs%3Disch:10%2C9600%2C960&itbs=1&iact=hc&vpx=9
29&vpy=312&dur=309&hovh=162&hovw =312&tx=265&ty=156&oei=dYBkT bu5Hcbft
gfxuoCaBg&page=3&ndsp=20&ved=1t:429,r:19,s:38&biw =1280&bih=581
http://www.google.com/imgres?imgurl=http://ww
w.lmvp.org/Waterline/winter2003/images/thermoh
aline.jpg&imgrefurl=http://www.lmvp.org/Waterlin
e/winter2003/thermohaline.htm&usg=__TcNN3OYb

55. • Prinsip kerja dari Konversi Energi Panas Laut (KEPL) atau Ocean Thermal
Energy Conversion (OTEC) adalah menggunakan siklus Rankine.
• Terdapat dua metode yang digunakan yaitu suklus terbuka dan siklus
tertutup.
• Pada siklus terbuka fluida kerjanya dibunakan langsung air laut. Aiar
hangat yang berasal dari permukaan diuapkan pada suatu evaporator yang
bekerja pada suhu 20 oC dan tekanan 0,03 bar. Uap air yang dihasilkan
digunakan untuk memutar turbin.
• Selanjutnya uap keluar dari turbin di kondensasikan kembali menjadi air
tawar melalui kondensor yang dialiri air laut dingin dari dasar laut.
• Hasil samping dari sistem ini adalah dapat menghasilkan air tawar.
• Kerana tekanan yang digunakan sangat rendah, maka akan membutuhkan
dimensi peralatan konversi yang sangat besar. Sebagai ilustrasi untuk
menghasilkan daya 10 MW dibutuhkan turbin berukuran diameter 100
meter.
Energi Panas laut (Ocean Thermal Energy)

56. • Pada sistem dengan siklus tertutup, air hangat dari permukaan laut di
lewatkan pada suatu penukar panas dimana energi panasnya diambil
untuk menguapkan suatu fluida kerja (misal : Amonia). Amonia cair akan
berubah menjadi gas pada suhu sekitar 21 oC dan tekanan 8 bar.
• Gas amonia ini yang selanjutnya digunakan untuk memutar turbin. Gas
amunia yang keluar turbin di kembalikan menjadi amonia cair pada
kondensor yag dialiri oleh air laut dingin dari dasar laut.
• Efisiensi yang dihasilkan pada siklus ini hanya sekitar 2,5 %, karena energi
yang dibutuhkan untuk memompa air laut dari kedalaman > 500 meter
cukup besar.
• Sebagai ilustrasi untuk menghasilkan daya 1 MW dibutuhkan aliran air
laut dari dasar laut sejumlah 3 – 5 m3/detik
Energi Panas laut (Ocean Thermal Energy)

57. 1 2000. Snowden, Paul, Kazuhiro Kitazawa, Masayuki Mac Takahashi . Deep Ocean
Water as Our Next Natural Resource. Chapter 3: OTEC Is Not A Dream. Tokyo.
http://www.terrapub.co.jp/e-library/dow/index.html
Closed System OTEC
-Use of low boiling
point fluid

58. Open System OTEC
• Use of Water as fluid
http://www.google.com/imgres?imgurl=http://ffden-
2.phys.uaf.edu/212_fall2003.web.dir/Yevette_Lancaster/open%2520otec.jpg&imgrefurl=http://ffden-
2.phys.uaf.edu/212_fall2003.web.dir/Yevette_Lancaster/OTEC.htm&usg=__4BHbZGZTaiRYC8yzyTot1HARx5E=&h=277&w=353&sz=42
&hl=en&start=0&zoom=1&tbnid=W10_4JFt_zIL4M:&tbnh=134&tbnw=171&ei=RqpvTey-
D468sAP3vt20Cw&prev=/images%3Fq%3DOpen%2BSystem%2BOTEC%26hl%3Den%26safe%3Doff%26biw%3D1280%26bih%3D584%2
6gbv%3D2%26tbs%3Disch:1&itbs=1&iact=hc&vpx=491&vpy=90&dur=404&hovh=199&hovw=253&tx=152&ty=115&oei=RqpvTey-
D468sAP3vt20Cw&page=1&ndsp=18&ved=1t:429,r:2,s:0

59. Operational Concept
System Boundary
Power PlantControl
SystemWarm Seawater is
External Input
Cold Seawater is
External Input
Power to Power
Plant is System
Output
12/18/2009 59OTEC African Deployment

60. Closed-loop OTEC facility

61. Closed-loop OTEC cycle

62. Ocean Thermal Energy Conversion
(OTEC)

63. Sea Water Air Conditioning (SWAC)

64. http://planetearthandhumanity.blogspot.com/2010/08/otec.html
http://www.carbonzerop
lanet.org/renewables/w
ave-tidal-
oceanthermal.php
OTEC Designs