Sejarah Turbin

Turbin air merupakan turbin nan berputar serta menghasilkan energi nan diambil dari genre air. Turbin nan digerakan oleh air dikembangkan pada abad ke-19 dan digunakan secara luas buat tenaga industri. Saat ini turbin kebanyakan digunakan buat pembangkit tenaga listrik.

Kata turbin diperkenalkan pertama kali oleh insinyur Perancis Claude Burdin pada awal abad ke-19 dan berasal dari kata Latin yaitu berputar atau vortex. Turbin saat ini banyak memanfaatkan sumber energi nan higienis dan terbarukan, tetapi memiliki kekurangan yaitu bisa menyebabkan kerusakan lingkungan walau secara tak langsung terkait dengan cara penyimpanan air dan konstruksinya.

Roda air telah digunakan selama ribuan tahun buat industri penghasil listrik. Kelemahan primer roda air ialah dalam hal ukuran, nan membatasi laju genre dan pemanfaatan putaran kepala roda. Migrasi dari roda air buat turbin ke waktu modern sekitar seratus tahun.

Pengembangan terjadi selama Revolusi Industri dengan menggunakan prinsip ilmiah dan metode dalam pembuatannya. Turbin modern menggunakan banyak bahan baru dan metode manufaktur nan dikembangkan pada saat itu.

Perbedaan primer antara turbin air awal dan roda air ialah komponen pusaran air nan melewati rotor buat perputaran energi. Komponen tambahan buat mobilitas pada turbin lebih kecil daripada roda air namun memiliki kekuatan nan sama.

Turbin air dan roda air dapat memproses lebih banyak air dengan perputaran nan lebih cepat dan dapat memanfaatkan head turbin jauh lebih besar (kemudian, turbin impuls dikembangkan nan tak menggunakan swirl).

Pabrik turbin pertama dibangun di Romawi, Chemtou, Tunisia, dengan bentuk pemasukan air turbin secara tangensial Millrace sehingga membuat roda horisontal terendam dalam setiap perputaran atau pergantian poros seperti turbin sesungguhnya. Sebuah turbin Francis lebih cepat, bisa menghasilkan tenaga hampir satu juta hp (750 MW), sedang dipasang di Bendungan Grand Coulee, Amerika Serikat.

Sebuah propeller atau baling-baling tipe runner bisa menghasilkan tenaga atau power samapai 28.000 hp (21 MW). Diatas merupakan contoh-contoh kecil turbin air pertama nan menghasilkan daya atau power sangat besar nan dibangun pada zaman modern. Untuk pertama kalinya turbin nan digerakan oleh air dikenal pada zaman kekaisaran Romawi.

Dua situs yaitu pabrik turbin heliks ditemukan hampir sama dengan nan ditemukan di Chemtou dan Testour, Tunisia modern, akhir abad ke ke-3 atau awal abad ke-4. Roda air horizontal dengan gagang miring dipasang di bagian bawah poros air, secara melingkar. Air akan masuk ke pit tangensial poros, akan menghasilkan kolom air nan berputar-putar sehingga membuat roda sepenuhnya terendam seperti turbin.

Ján Andrej Segner mengembangkan turbin nan digerakan oleh air reaktif pada pertengahan abad ke-18. Turbin buatannya memiliki sumbu horisontal dan merupakan pelopor buat turbin air modern. Ini ialah mesin nan sangat sederhana nan masih diproduksi sampai saat ini nan digunakan dalam situs hidro kecil atau penghasil power atau daya nan kecil.

Segner bekerja dengan Euler dengan pelaksanaan beberapa teori matematika dalam desain awal turbin. Pada 1820, Jean-Victor Poncelet mengembangkan turbin genre dalam. Pada tahun 1826, Benoit Fourneyron mengembangkan turbin genre luar. Ini ialah mesin nan 80% lebih efisien dimana mengirim air melalui runner dengan roda melengkung terpasang dalam satu dimensi. Stop kontak stasionernya juga memiliki tatakan melengkung.

Pada tahun 1844, Uria A. Boyden mengembangkan turbin genre luar nan ditingkatkan kinerjanya oleh turbin Fourneyron. Bentuk runner sama dengan turbin Francis. Pada tahun 1849, James B. Francis meningkatkan genre turbin reaksi dalam jauh lebih efisiensi lagi sampai 90%. Dia juga melakukan tes canggih dan metode rekayasa nan dikembangkan buat desain turbin airnya.

Turbin Francis ialah turbin air modern pertama. Saat ini turbin jenis ini banyak digunakan di seluruh dunia. Turbin Francis juga disebut turbin genre radial, sebab air mengalir dari lingkar luar menuju pusat runner.Turbin genre dalam, memiliki susunan mekanik dan desain nan lebih baik dari semua turbin reaksi. Ketika air berputar ke dalam, akan dipercepat, dan transfer energi buat runner lebih besar.

Tekanan air menurun hingga satu tekanan atmosfer, atau dalam beberapa kasus subatmospheric, sebab air melewati bilah turbin dan kehilangan energi. Sekitar tahun 1890, bantalan fluida modern ditemukan, secara generik saat ini digunakan buat mendukung berat turbin air spindle. Pada tahun 2002, bantalan fluida tampaknya memiliki kegagalan lebih dari 1300 tahun, namun ada perbaikan-perbaikan atau penyempurnaan pada desain selanjutnya.

Sekitar tahun 1913, Viktor Kaplan menciptakan turbin Kaplan, mesin tipe baling-baling. Itu ialah evolusi dari turbin Francis tetapi merevolusi kemampuan buat mengembangkan head situs hidro nan rendah. Sebuah konsep baru Roda Pelton, merupakan salah satu jenid roda pada mesin turbin, dimana semua mesin air umumnya sampai akhir abad 19 (termasuk roda air) merupakan mesin reaksi.

Dan head mesin memiliki tekanan nan berpengaruh pada mesin dan menghasilkan daya. Sebuah turbin reaksi sepenuhnya menghasilkan air selama transfer energi. Pada 1866, California millwright Samuel Knight menemukan sebuah mesin yaitu dengan sistem impuls ke taraf nan baru. Terinspirasi oleh sistem jet tekanan tinggi nan digunakan dalam pertambangan hidrolik di bidang emas, Knight mengembangkan roda bucketed nan menangkap (penghasil) energi dari jet bebas.

Dalam sebuah galian dalam (ratusan meter vertikal dalam pipa atau penstock) sehingga air menjadi energi kinetik. Ini disebut dorongan atau turbin tangensial. Kecepatan air menjadi sekitar dua kali kecepatan dari semula, melakukan perputaran dalam penampung air dan menghasilkan tetes-tetes air pada runner (pemutar) dengan kecepatan rendah.

Pada 1879, Lester Pelton (1829-1908), bereksperimen dengan roda Knight, mengembangkan desain penampung ganda, ketika air habis akan tersimpan ke samping wadah dekat mesin, kehilangan energi dari roda Knight ketika air habis akan kembali ke pusat roda .

Pada sekitar tahun 1895, William Doble meningkat desain wadah (penampung) air berbentuk silinder, Pelton mendesain dengan wadah elips akan mencakup seluruh proses genre guna memungkinkan jet entri penampung bersih. Ini ialah bentuk modern dari turbin Pelton nan saat ini mencapai efisiensi sampai 92%.

Pelton merupakan penganjur desain nan paling efektif meskipun Doble mengambil alih perusahaan Pelton dia tak mengubah namanya menjadi Doble sebab memiliki hak paten terhadap merek mesinnya. Turgo dan turbin crossflow nan kemudian disebut sebagai desain impuls (turbin modern).

Turbin sangat bermanfaat dalam kehidupan, penghasil daya atau power listrik nan sangat besar, dengan desain-desain nan semakin modern, dengan menghasilkan daya nan lebih besar lagi dan efisiensi mesin nan lebih. Bisa mempermudah dalam menghasilkan energi listrik nan sangat dibutuhkan dalam kehidupan kita.

Energi listrik nan dihasilkan oleh sirkulasi air dari mesin turbin memang telah memudahkan kita, nmaun kita juga harus ingat, air pun merupakan salah satu energy nan tak bisa diperbarukan saat ini. Perlunya kita berhemat dalam pemakaian dan memanfaatkannya sinkron dengan kebutuhan.