1. Latar Belakang & Sejarah
Turbin crossflow pertama kali dikembangkan pada tahun 1903 oleh insinyur Austria Anthony Michell. Namun, desain ini mulai dikenal luas setelah dikembangkan lebih lanjut oleh Donát Bánki (Hungaria) dan Fritz Ossberger (Jerman) pada awal abad ke-20. Ossberger kemudian mematenkan turbin ini pada tahun 1933 dan sejak itu sering disebut sebagai “Turbin Ossberger”.
Keunggulan utama turbin crossflow terletak pada kesederhanaan desain, biaya pembuatan yang rendah, serta kemampuan beroperasi pada head rendah. Hal ini menjadikannya solusi ideal untuk pembangkit listrik berskala kecil di daerah terpencil, khususnya yang memiliki sumber air dengan debit rendah hingga sedang.
2. Prinsip Kerja Turbin Crossflow
Turbin crossflow (atau turbin aliran silang) dirancang untuk mengubah energi kinetik air menjadi energi mekanik, yang kemudian diubah menjadi energi listrik oleh generator. Proses kerjanya melibatkan beberapa tahap sebagai berikut:
- Aliran Air Masuk: Air dialirkan melalui nozzle atau saluran masuk (penstock) menuju sudu turbin.
- Penyerapan Energi: Air menghantam sudu pertama pada sudut tertentu, menyebabkan rotor (poros turbin) berputar. Air mengalami dua tahapan tumbukan:
- Tahap 1: Air mengalir dari luar rotor ke dalam, memutar bagian atas sudu.
- Tahap 2: Air keluar dari bagian bawah sudu, memberikan dorongan tambahan.
- Transmisi Daya: Putaran poros turbin ditransmisikan ke generator melalui sistem pulley dan V-belt.
- Konversi Energi: Generator mengubah energi mekanik menjadi listrik.
- Efisiensi: Desain sudu melengkung dan sistem dua tahap memungkinkan pemanfaatan air lebih maksimal. Sangat ideal untuk head rendah hingga sedang (3–200 meter) dan debit air kecil.
3. Sistem Generator dan Transmisi
Turbin crossflow ini menggunakan Permanent Magnet Generator (PMG) 1000W, dengan spesifikasi sebagai berikut:
- Daya: 1000 W
- Kecepatan: 500 rpm
- Tegangan: 12/24/48V
- Output: AC 3 fase → dikonversi ke DC
- Torsi: 8 Nm
Sistem transmisi menggunakan pulley rasio 1:3 dan belt tipe A71 untuk menyesuaikan kecepatan output turbin dengan kebutuhan input generator.
Turbin crossflow adalah solusi tepat guna dan efisien untuk pembangkit listrik skala kecil berbasis air. Dengan desain yang sederhana namun efektif, serta performa yang dapat diandalkan meski pada debit rendah, sistem ini sangat cocok diterapkan di daerah terpencil sebagai alternatif energi terbarukan yang mandiri.