Alat Sederhana Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

• Pengertian umum PLTA

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) merupakan suatu sistem pembangkit listrik yang memanfaatkan energi kinetik dari air yang mengalir seperti sungai, air terjun,atau bendungan untuk menghasilkan energi listrik.

Dalam prosesnya, aliran air digunakan untuk memutar turbin yang kemudian menggerakkan generator sehingga menghasilkan energi listrik yang dapat dimanfaatkan sebagai pengganti bahan bakar fosil seperti batubara, minyak bumi, dan gas alam dalam menghasilkan listrik. PLTA mengubah energi potensial dan kinetik dari aliran air menjadi energi listrik yang ramah lingkungan, terbarukan, serta berkelanjutan.

• Prinsip dasar & konsep dasar alat sederhana

Alat pembangkit listrik tenaga air sederhana ini bekerja berdasarkan prinsip perubahan energi dari energi air menjadi energi listrik. 

Air yang berada pada ketinggian memiliki energi potensial, yang kemudian berubah menjadi energi kinetik aliran air yang diarahkan menuju kincir sehingga menyebabkan kincir berputar. Perputaran kincir tersebut kemudian diteruskan ke dinamo melalui penghubung berupa karet atau selang.

Ketika dinamo berputar, terjadi proses perubahan energi mekanik menjadi energi listrik yang kita hasilkan kemudian dialirkan ke lampu LED sehingga lampu dapat menyala. 

Kinerja alat ini dipengaruhi oleh beberapa faktor yang berkaitan dengan energi, yaitu:

1. Ketinggian Air (h) → Energi Potensial

• Ep = m.g.h

Keterangan

Ep= energi potensial (Joule)

m = massa air (kg)

g = percepatan gravitasi (≈ 9,8 m/s²)

h = ketinggian air (m)

Semakin tinggi letak air, semakin besar energi yang dimiliki.

2. Kecepatan Aliran Air (v) → Energi Kinetik

• Ek = ½.m.v ²

Keterangan

Ek = Energi kinetik (Joule)

m = massa air (kg)

v = kecepatan aliran (m/s)

Semakin cepat aliran air, semakin besar energi untuk memutar kincir.

3. Debit Air (Q) → Banyaknya Air yang Mengalir

• Q= V/t

Keterangan:

Q = debit air (m³/s)

V = volume air (m³)

t = waktu (s)

Semakin besar debit, semakin banyak air yang mengenai kincir.

4. Efisiensi (η) → Perbandingan Energi

• n = Ekeluaran / Emasukan X 100%

$Efisiensi(η)=Energi Keluaran BermanfaatEnergi no Masukan Total×100%×100%Keterangan:$

n = efisiensi (%)

Menunjukkan seberapa banyak energi air berhasil jadi listrik.

5. Daya Listrik (P) → Energi per Waktu

• P = E/t

Keterangan:

P = daya (Watt)

E = energi (Joule)

t = waktu (s)

Menunjukkan seberapa besar listrik yang dihasilkan.

• Alat & bahan serta cara membuat

Alat & Bahan

1. Solder

2. Lem tembak & isinya

3. Bearing

4. Dinamo

5. ⁠Cutter

6. Gunting

7. Tutup botol 

8. Lampu LED mini

9. Penampan (wadah air)

10. ⁠Karet

11. Selang mini

12. Sumpit

13. Botol

14. Triplek

15. Stik eskrim

Cara membuat

1. Susun lah sumpit, bearing, triplek, dan tutup botol untuk membentuk kincir (turbin).

2. ⁠Pasangkan kincir pada penyangga dari triplek dan stik eskrim agar dapat berputar dengan baik.

3. ⁠Tempelkan kincir yang sudah di beri penyangga ke penampan.

4. ⁠Tempelkan dinamo pada penyangga dari kayu di atas penampan

5. Hubungkan kincir dengan dinamo menggunakan karet atau selang sebagai penghubung.

6. Sambungkan dinamo dengan lampu LED menggunakan kabel dan solder.

7. Susun tempat untuk menyimpan botol air dari sumpit dan stik eskrim

8. Pasangkan selang pada botol menggunakan solder untuk air mengalir ke kincir.

9. Amati proses kincir sampai lampu menyala.

• Manfaat

1. Meningkatkan kesadaran teknologi energi terbarukan.

2. Untuk media pembelajaran untuk memahami konsep fisika yang bisa di terapkan di kehidupan sehari-hari.

3. ⁠Menghasilkan listrik dari energi air yang mengalir tanpa bahan bakar.

4. ⁠Menghemat energi listrik karena sumber yang berasal dari air yang terus bergerak

5. Ramah lingkungan karena energi terbarukan dan tidak menghasilkan polusi.

6. ⁠Melatih keterampilan praktikum dan kreativitas dalam membuat maupun merangkai alat alat.

Projek ini dibuat oleh kelompok 3:

• Aryasatya Adz’zikra

• Atqia Supari Taufik

• Kanaya Riani P

• Renan Maulidan Kadafi

Berbagi :