PNLPNL

Jurnal PolimesinJurnal Polimesin

Sistem mikro-hidro tenaga air dengan kepala rendah sering mengalami ketidakstabilan tegangan akibat fluktuasi aliran air dan kecepatan putar turbin yang rendah, sehingga kemampuan mereka untuk memasok daya yang andal ke beban listrik mandiri terbatas. Penelitian ini bertujuan untuk secara eksperimental mengoptimalkan kinerja keluaran dari generator DC permanen (PMDC) yang terintegrasi dengan konverter DC-DC buck-boost pada sistem mikro-hidro tenaga air dengan kepala rendah untuk meningkatkan regulasi tegangan, keluaran daya, dan efisiensi sistem. Percobaan dilakukan dengan variasi kecepatan putar generator dari 29,83 hingga 144,80 RPM dengan beban LED 30 W, sementara konverter mempertahankan titik set tegangan konstan sebesar 14,6 V. Parameter yang diukur meliputi tegangan masukan generator, arus masukan, tegangan keluaran yang diatur, arus beban, daya listrik, dan efisiensi sistem. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa sistem dapat beroperasi pada tegangan masukan ultra-rendah sebesar 3,61 V pada 29,83 RPM. Kondisi operasi optimal dicapai pada 63,78 RPM, di mana sistem mencapai efisiensi maksimum sebesar 74,7% dan daya keluaran sebesar 27,7 W. Konverter mempertahankan tegangan keluaran yang stabil mendekati tegangan beban yang diperlukan, dalam rentang kecepatan putar 68,20-132,40 RPM. Hasil ini menunjukkan bahwa integrasi generator PMDC dengan konverter buck-boost meningkatkan stabilitas tegangan dan memperluas rentang operasi yang dapat digunakan pada sistem mikro-hidro tenaga air dengan kepala rendah, sehingga konfigurasi yang diusulkan cocok untuk aplikasi penerangan pedesaan dan lepas jaringan.

Penelitian ini menunjukkan bahwa integrasi generator DC permanen (PMDC) dengan konverter DC-DC buck-boost secara efektif meningkatkan kinerja listrik sistem mikro-hidro tenaga air dengan kepala rendah.Sistem mempertahankan tegangan keluaran sebesar 14,6 V meskipun terjadi variasi yang signifikan dalam kecepatan putar.Hasil eksperimen menunjukkan bahwa sistem dapat beroperasi pada tegangan masukan ultra-rendah sebesar 3,61 V pada 29,83 RPM, yang mengonfirmasi kesesuaiannya untuk lingkungan tenaga air dengan kepala rendah dan aliran rendah.Kondisi operasi optimal dicapai pada 63,78 RPM dengan efisiensi maksimum sebesar 74,7% dan daya keluaran mendekati persyaratan beban nominal.Transisi mulus antara mode operasi boost dan buck lebih lanjut mengonfirmasi perilaku adaptif dan ketahanan konfigurasi yang diusulkan.Konfigurasi ini sangat cocok untuk aplikasi penerangan pedesaan dan lepas jaringan yang membutuhkan daya DC stabil meskipun kondisi aliran air yang fluktuatif.

Untuk penelitian lanjutan, disarankan untuk melakukan uji lapangan jangka panjang, menerapkan strategi kontrol adaptif seperti MPPT, dan melakukan skalabilitas untuk aplikasi daya yang lebih tinggi. Selain itu, studi lebih lanjut dapat dilakukan untuk mengeksplorasi dampak desain turbin yang berbeda pada kinerja sistem, serta mengoptimalkan konfigurasi konverter untuk meningkatkan efisiensi dan stabilitas sistem secara keseluruhan. Penelitian ini dapat memberikan kontribusi pada pengembangan sistem mikro-hidro tenaga air yang lebih efisien dan andal untuk penerangan pedesaan dan aplikasi lepas jaringan.

  1. Micro Hydro Power Plant (MHP) performance using breast-shot waterwheel with different electrical load... doi.org/10.30811/jpl.v22i3.4608Micro Hydro Power Plant MHP performance using breast shot waterwheel with different electrical load doi 10 30811 jpl v22i3 4608
  2. CFD analysis in investigating the impact of turbine blade number on the performance of hydro turbine... doi.org/10.30811/jpl.v21i3.3671CFD analysis in investigating the impact of turbine blade number on the performance of hydro turbine doi 10 30811 jpl v21i3 3671
  3. Study of the Supply Water Discharge at the Micro Hydro Power Installation - IOPscience. study supply... doi.org/10.1088/1755-1315/709/1/012002Study of the Supply Water Discharge at the Micro Hydro Power Installation IOPscience study supply doi 10 1088 1755 1315 709 1 012002
Read online
File size876.2 KB
Pages6
DMCAReport

Related /

ads-block-test