OPTIMASI BENTUK GEOMETRI SALURAN PENGARAH PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HIDROKINETIK

Energi hidrokinetik merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang memanfaatkan energi kinetik aliran sungai untuk pembangkit listrik. Namun, rendahnya kecepatan aliran sungai membatasi daya yang dapat diekstraksi sehingga diperlukan saluran pengarah yang mampu meningkatkan kecepatan aliran menuju turbin. Penelitian ini bertujuan mengoptimalkan geometri saluran pengarah yang terinspirasi konsep Invelox untuk meningkatkan kinerja pembangkit listrik tenaga hidrokinetik. Penelitian dilakukan melalui dua tahap. Tahap pertama merupakan pengujian eksperimen untuk menentukan konfigurasi optimum nozzle, throat, dan diffuser. Hasilnya menunjukkan bahwa panjang throat 213 mm, sudut diffuser 13,9°, dan sudut saluran masuk 30° menghasilkan kinerja terbaik, dengan koefisien daya nozzle bertingkat masing-masing 2,23 kali lebih tinggi dibandingkan throat dan 1,14 kali dibandingkan diffuser. Tahap kedua mengintegrasikan konfigurasi optimum tersebut ke dalam saluran pengarah berkonsep INVELOX dan mengevaluasi variasi sudut saluran masuk menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD), kemudian divalidasi melalui eksperimen di Sungai Manggar. Konfigurasi dengan sudut saluran masuk 15° memberikan kinerja optimum dengan koefisien daya 4,15 kali lebih tinggi dibandingkan model throat dan 6,24 kali dibandingkan sistem tanpa saluran pengarah. Hasil validasi menunjukkan kesesuaian yang baik antara CFD dan eksperimen dengan nilai MAPE di bawah 3%. Temuan ini menegaskan bahwa optimasi geometri, khususnya sudut saluran masuk, merupakan parameter kunci untuk meningkatkan percepatan aliran dan efisiensi ekstraksi energi pada sungai berkecepatan rendah.